2024届四川省攀枝花市高三下学期第三次统一考试理综物理试题

2024届四川省攀枝花市高三下学期第三次统一考试理综物理试题
一、单选题：本题共7小题，每小题4分，共28分 (共7题)
第(1)题
如图所示为磁流体发电机的示意图，一束等离子体（含正、负离子）沿图示方向垂直射入一对磁极产生的匀强磁场中，A、B 是一对平行于磁场放置的金属板，板间连入电阻R，不计粒子重力和粒子间相互作用，则（ ）
A．电路稳定后，A、B板聚集电荷量基本不变
B．通过电阻R的电流方向向下
C．若只增大离子的射入速度，发电机的电动势不变
D．若只增大两极板的正对面积，发电机的电动势将增大
第(2)题
图甲是一种家用台灯的原理图，理想自耦变压器的a、b间接入的交流电，变压器线圈总匝数为1100匝，交流电流表A 为理想电表，定值电阻，灯泡L的伏安特性曲线如图乙所示。

当c、P之间线圈匝数为750匝时，则（ ）
A．灯泡两端的电压约为B．通过电阻的电流约为
C．通过电流表的示数约为D．灯泡的功率约为
第(3)题
如图，在竖直平面内固定一光滑的半圆环，圆心为O、半径为R，OA为半圆环的竖直半径，AB为与OA在同一直线上的光滑固定杆，半圆环上套有一小球a，杆AB上套有另一小球b。

两小球之间连接一轻弹簧，初始时小球a在距圆环A点右侧不远处
的P点，小球b固定于杆AB上的Q点，两小球间距离为R。

现用外力使小球b沿杆AB缓慢向上移动一段距离，但未到达A点。

在移动过程中弹簧始终在弹性限度内且在一条直线上，两小球均可视为质点，则下列说法正确的是（ ）
A．初始时弹簧弹力大于半圆环对小球a的弹力
B．初始时弹簧弹力大于小球a的重力
C．小球b沿杆缓慢向上移动过程中，环对小球a的支持力先增大后减小
D．小球b沿杆缓慢向上移动过程中，弹簧弹力增大
第(4)题
如图所示，相互垂直的两轻绳OP和OQ一端固定在水平天花板上，另一端栓接于O点并连接一可视为质点的小球，其中轻
绳OQ与水平方向的夹角θ=37°。

设定两轻绳形变可不计，不计空气阻力，如果仅剪断轻绳OP，小球到达最低位置时动能
为E k1；如果仅剪断轻绳OQ，小球到达最低位置时动能为E k2。

已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，则E k1：E k2为（ ）
A．1：1B．8：3C．3：8D．4：3
第(5)题
2022年11月3日，随着空间站梦天实验舱顺利完成转位，中国空间站天和核心舱、问天实验舱与其相拥，标志着中国空间
站“T”字基本构型在轨组装完成。

已知空间站绕地球做匀速圆周运动周期为T，空间站中某宇航员质量为m，地球半径为R，地球表面重力加速度为g，引力常量为G，忽略地球自转的影响。

下列说法中正确的是（ ）
A．宇航员在空间站中所受的重力大小为
B．空间站绕地球转动的线速度大小
C．空间站离地面的高度
D．地球的平均密度
第(6)题
关于下列四幅图理解正确的是（ ）
A．甲图中干电池的电动势为1.5V，则通过电源的电荷量为1C时，电源内非静电力做功为1.5J
B．乙图中等离子体进入上、下极板之间后上极板A带正电
C．丙图中通过励磁线圈的电流越大，电子的运动径迹半径越大
D．丁图中回旋加速器带电粒子的最大动能与加速电压的大小有关
第(7)题
城市高层建筑建设施工，往往采用配重的方式把装修材料运送到高处，精简模型如图甲所示，“固定于水平面上倾角为37°的斜面，绕过顶端定滑轮的轻绳链接两小球A、B（可视作质点），质量分别为M和m，B小球被固定于地面上的锁定装置锁定，某时刻解除锁定，安装在斜面底端的位移采集传感器采集到A在斜面上下滑的位移x与时间t的二次方关系如图乙所示，若该图像的斜率为k，不考虑一切摩擦，重力加速度取g = 10m/s2，sin37° = 0.6，则A与B的质量之比为（）
A
．B．C．D．
二、多选题：本题共3小题，每小题6分，共18分 (共3题)
第(1)题
如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与质量为m的圆环相连，圆环套在倾斜的粗糙固定杆上，杆与水平面之间的夹角为，圆环在A处时弹簧竖直且处于原长。

将圆环从A处由静止释放，到达C处时速度为零。

若圆环在C处获得沿杆向上的速度v，恰好能回到A。

已知，B是AC的中点，弹簧始终在弹性限度之内，重力加速度为g，则（ ）
A．下滑过程中，圆环到达C处时弹簧的弹性势能为
B
．下滑过程中，环与杆摩擦产生的热量为
C
．从C到A过程，弹簧对环做功为
D．环经过B时，上滑的速度大于下滑的速度
第(2)题
如图甲所示的平面直角坐标系中，x轴上方有磁感应强度大小为B、垂直纸面向外的匀强磁场，在O点处有一粒子源，沿纸面不断地放出同种粒子，粒子的速率均为v，粒子射入磁场的速度方向与x轴正方向的夹角范围为60°—120°。

粒子的重力及粒子间的相互作用均不计。

图乙中的阴影部分表示粒子能经过的区域，其内边界与x轴的交点为E，外边界与x轴的交点为F，与y轴的交点为D（a，0）。

下列判断正确的是（ ）
A．粒子所带电荷为正电
B．OF的长度为
C．粒子源放出的粒子的荷质比为
D
．从点E离开磁场的粒子在磁场中运动的时间可能为
第(3)题
如图，竖直平面内存在竖直向上、电场强度大小为E的匀强电场，绝缘水平地面与圆心为O、半径为R的竖直固定的半圆形绝缘轨道AB平滑相接于A点。

一质量为m、电荷量为q的带正电的光滑小球在水平面上以大小为的速度向右运动，小球经A点沿轨道向上运动，恰好能通过B点。

已知，小球可视为质点，重力加速度为g。

下列说法正确的是（ ）
A．小球通过B点时的速度大小为
B．的大小为
C．小球从脱离半圆轨道至落地，在空中运动的时间为
D
．小球落地前一瞬间速度与竖直方向夹角的正切值为
三、解答题：本题共4小题，每小题8分，共32分 (共4题)
第(1)题
如图所示，足够大的光滑板固定在水平面内，板上开有光滑的小孔，细线穿过小孔，将小球A、B、C拴接。

小球A在光滑板上做匀速圆周运动，小球B、C自然下垂处于静止状态。

已知小球A、B、C的质量均为，小球A到小孔的距离为，重力加速度为。

（1）求小球A做圆周运动的速度大小；
（2）剪断B、C间细线瞬间，小球A的加速度大小为，求此时小球B的加速度大小；
（3）剪断B、C间细线后，小球B运动到最高点的过程中（小球B未与板接触），细线对小球B做的功为，求小球B运动到最高点时小球A的角速度大小。

第(2)题
如图甲所示，边长的单匝正方形线框垂直放置在有界匀强磁场中，线框连接阻值的电阻，磁感应强度B按
图乙所示的规律变化，线框电阻不计，求：
（1）时，线框边受到的安培力大小；
（2）内电阻中产生的焦耳热。

第(3)题
一透明材料做成的立方体中空光学元件，中空部分是以立方体中心O为球心的圆球，球心处有一点光源，元件的截面如图所示。

已知立方体的边长为2a，中空圆球的半径为r，透明材料的折射率为n=2，真空中光速为c、求：
（1）光线从元件中射出的最短时间t；
（2）元件顶部有光线直接射出区域的面积S。

第(4)题
带电粒子在磁场中的螺旋线运动被广泛应用于磁聚焦技术。

如图所示，在的区域I中存在磁感应强度大小，方向垂直纸面向里的匀强磁场；在的区域Ⅱ中，存在沿x轴正方向的匀强磁场；在区域Ⅲ中存在电场强度大小为，方向沿y轴正方向的匀强电场；其它区域电磁场忽略不计。

在处垂直x轴放置一块长度为的接收板，上端紧靠x轴。

在位置有一粒子源，在平面内按角度均匀发射质量为m，电荷量为的粒子，粒子的速度方向限制在图中
（是速度与x轴负半轴夹角）范围内，速度大小满足（其中已知）。

已知粒子打到接收板后即被吸收，接收板不影响电场分布，不计空气阻力、重力和粒子间的相互作用力，可能用到。

（1）求的粒子击中y轴的坐标；
（2）若，求在区域Ⅱ内粒子离开x轴的最大距离；
（3）若单位时间内，粒子源发射N个粒子，所有粒子均能经过点，求：
①所有可能的大小；
②稳定后，接收板受到的垂直冲击力大小。

四、实验题：本题共2小题，每小题11分，共22分 (共2题)
第(1)题
某同学设计了如图（a）所示的装置来研究机械能是否守恒。

轻质细线的上端固定在O点，下端连接圆柱形的摆锤P，在摆锤摆动的路径上，固定了四个光电门A、B、C、D。

实验时，分别测出四个光电门到悬点O的高度差h，从某一高度释放摆锤，利用光电门测出摆锤经过四个光电门的速度。

（1）利用光电门测量速度时，可以测量摆锤的直径作为_________________。

若摆锤直径的测量值比实际值偏小，则摆锤动能的测量值比实际值_________________。

（2）该同学认为：测得摆锤的质量为m，可由公式E p=-mgh计算出摆锤在A、B、C、D四个位置的重力势能。

他这样计算重力势能的依据是____________________________。

（3）另一同学在得到摆锤经过四个光电门的速度v和光电门距离悬点O的高度差h后，作出如图（b）所示的v2-h图线。

若摆动过程中机械能守恒，则该直线的斜率为_______。

决定图线与纵轴交点位置的因素有______________________。

第(2)题
为了探究“重力势能转化为动能过程机械能守恒”。

提供可使用的实验器材有：
光滑带凹槽导轨（两段）、钢球、电子秤、毫米刻度尺、停表、木块等。

实验步骤如下：
①将两段导轨连接在一起，放在水平桌面上，如图甲所示。

抬起一段导轨的一端并在它下面垫一木块。

确保装置的稳固性，使小球得以平滑地滚过两段槽轨的连接处。

②用毫米刻度尺测量导轨水平部分的长度为L。

把一个小球放在木块支撑点的正上方的导轨上，测得小球离水平面的高度
为h，然后静止释放这个小球。

当小球到达导轨的水平段时，启动停表，当小球到达导轨水平段的终点时，停下停表，测得运动时间为。

③将支撑木块移动到倾斜导轨的中部下方，如图乙所示。

把小球放在木块支撑点的正上方的导轨上。

释放小球并测量小球滚过导轨水平部分所用的时间。

④将支撑木块移动到倾斜导轨长度约三分之一处的下方，如图丙所示。

把小球放在木块支撑点的正上方的导轨上。

释放小球并测量小球滚过导轨水平部分所用的时间。

回答下列问题：
(1)该实验________测量钢球的质量。

（填“需要”或“不需要”）
(2)实验过程中，在实验误差范围内，若________（用g、L、表示），则说明钢球沿倾斜导轨下落到水平导轨过程，重力
势能转化为动能的过程机械能守恒。

(3)多次重复实验，发现始终是，分析其主要原因可能是________。