2024届湖南省怀化市高三第一次模拟考试理综试题(组卷版)

2024届湖南省怀化市高三第一次模拟考试理综试题（组卷版）
一、单选题 (共7题)
第(1)题
二十世纪初，为了研究物质内部的结构，物理学家做了大量的实验，揭示了原子内部的结构，发现了电子、中子和质子，右图是（）
A．卢瑟福的α粒子散射实验装置
B．卢瑟福发现质子的实验装置
C．汤姆逊发现电子的实验装置
D．查德威克发现中子的实验装置
第(2)题
如图所示的交变电路中，理想变压器两端接有四个小灯泡，已知B、C、D三个灯泡完全相同，接通电路后，四个灯泡均正常发光，且电阻值相同，则下列说法正确的是（ ）
A．变压器原、副线圈的匝数比为2∶1
B．灯泡A、B的额定功率之比3∶1
C．电源消耗的总功率是C的12倍
D．若四个灯泡完全相同，四个灯泡可能同时正常发光
第(3)题
图（a）为金属四极杆带电粒子质量分析器的局部结构示意图，图（b）为四极杆内垂直于x轴的任意截面内的等势面分布图，相邻两等势面间电势差相等，则（ ）
A．P点电场强度大小比M点的大
B．M点电场强度方向沿z轴负方向
C．电子在P点比在M点的电势能小
D．沿x轴运动的带电粒子，电势能可能增加
第(4)题
如图所示，长为的轻绳一端固定在点，另一端连接质量为的小球。

先把绳子拉直且处于水平位置，然后由静止释放小球，
设点所在的水平面为重力势能的零势面，不计空气阻力。

当细绳与水平方向夹角为时（小于90°），下列说法正确的是（ ）
A．一定时，越大，小球的机械能越大
B．一定时，越大，小球的向心加速度越大
C．一定时，绳的拉力与绳长无关
D．一定时，越大，小球所受重力的瞬时功率越大
第(5)题
如图所示为高压输电电路图，发电站输送的电压为，变压器为理想变压器。

将两个相同的电压互感器甲和乙分别接入远距离输电线路的前后端，电流互感器接入远距离输电线路。

电压互感器的原副线圈匝数比为，电流互感器的原副线圈匝数比为，且。

高压输电线路正常工作时，电压互感器甲、乙的示数分别为、，电流互感器的示数为I。

则
（ ）
A．用户使用的电流是频率为的交流电
B．该远距离输电线路上的电阻为
C．该远距离输电线路上损耗的功率为
D
．该远距离输电线路上的电流为
第(6)题
卢瑟福利用粒子轰击金箔的实验研究原子结构，正确反映实验结果的示意图是（ ）
A．B．C．D．
第(7)题
如图所示，理想变压器原线圈接在的交流电源上，副线圈接三个阻值相同的电阻R，不计电表内电阻影响。

闭合开关S后（ ）
A．电流表的示数减小
B．电压表的示数减小
C．电压表的示数不变
D．电流表的示数不变
二、多选题 (共3题)
第(1)题
如图，竖直面内有半径为的四分之一光滑圆弧轨道BC，固定在光滑的水平地面上，且圆弧轨道最低点与水平地面相切。

空
间加有水平向右的匀强电场，点位于点左上方，相对于点的水平距离和竖直高度均为，一可视为质点的带电小球从点
以某一速度水平抛出，恰能从点无碰撞地沿圆弧切线进入轨道，小球离开轨道后，运动到点（点未画出）时速度减为零，则（ ）
A．小球带负电B．CD段长度为
C．小球从点抛出时的速度为D
．从点到点过程中小球的电势能增加了
第(2)题
第24届冬季奥林匹克运动会于2022年2月4日~2022年2月20日在中国北京市和张家口市联合举行，这是中国历史上第一次举办冬季奥运会，中国奥运健儿在冬奥赛场上展示出我国的风采。

在某次比赛中，球员手持毛刷擦刷冰面，可以改变冰壶滑行时受到的阻力。

如图甲所示，质量的蓝壶静止在圆形区域内，运动员用等质量的红壶撞击蓝壶，两壶发生正碰。

碰撞前后两壶的图像如图乙所示。

，下列说法正确的是（ ）
A．碰撞前红壶与冰面的动摩擦因数为0.16
B．碰撞前红壶与冰面的动摩擦因数为0.04
C．红壶与蓝壶碰撞过程中机械能损失了4.4J
D．红壶与蓝壶碰撞过程中机械能损失了5.4J
第(3)题
如图所示，两根互相平行的固定金属导轨MN、PQ水平放置，足够长且不计电阻。

导轨AC、BD段光滑，其他部分粗糙，AB的左侧和CD的右侧存在着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小相等。

在导轨上放置着两根质量分别为m a=1kg、m b=2kg金属棒a、b，两棒与导轨粗糙部分的动摩擦因数相同。

用一锁定装置将一轻质弹簧压缩在金属棒a、b之间（弹簧与a、b不拴连），弹簧具有的弹性势能E=27J。

现解除锁定，当弹簧恢复原长时，a、b棒刚好同时进入磁场且a、b棒接入电路中的阻值相等，此后b棒在磁场中向右运动x=0.8m后停止运动。

则下列说法正确的是（ ）
A．b棒刚进入磁场时的速度大小为3m/s
B．a棒进入磁场后向左运动x=1.6m后停止运动
C．b棒比a棒先停止运动
D．a、b两棒在整个运动过程中产生的焦耳热不相等
三、实验题 (共2题)
第(1)题
某学习小组利用如图所示的装置验证动能定理．
（1）将气垫导轨调至水平,安装好实验器材,从图中读出两光电门中心之间的距离_______．
（2）该实验是否需要满足砝码盘和砝码的总质量远小于滑块、挡光条和拉力传感器的总质量?________(选填“是”或“否”)．
第(2)题
张亮同学在实验室测滑块与木板之间的动摩擦因数，设计了如图所示的实验装装置。

将力传感器A固定在水平桌面上。

测力端通过不可伸长的轻绳与一滑块P相连（调节测力端高度可使轻绳与桌面平行），滑块P放在较长的木板Q上，木板一端连接一根
轻绳并跨过光滑的轻质定滑轮系一只空沙桶（调节滑轮高度使轻绳与桌面平行），整个装置处于静止状态。

已知当地重力加速度为g。

（1）实验开始缓慢向沙桶里倒入沙子立到木板Q开始运动，同时记录力传感器的最大示数F0，此时P受到Q的最大静摩擦力大小为_______。

（2）木板沿桌面运动起来后，记录此时力传感器的示数F，测量滑块P的质量m，此时P受到Q的摩擦力大小
为_______，P与Q之间的动摩擦因数为_______。

四、解答题 (共3题)
第(1)题
小华同学受质谱仪工作原理的启发，设计了测量粒子比荷的装置。

如图所示，A、B为两平行板，两板电压为U，同一水平线上有两个小孔，带正电的粒子从A板小孔飘入（不计初速度），经板间电场加速后，从B板孔中射出后进入右边匀强磁场中，经磁场偏转后打到荧光屏C上的标尺上，标尺零刻度与两孔在同一水平线上，荧光屏到B板距离为L，某次粒子打到标尺示数
为a，已知匀强磁场的磁感应强度为B，求粒子的比荷。

第(2)题
研究表明，新冠病毒耐寒不耐热，温度在超过56 ℃时，30分钟就可以被灭活。

如图所示，含有新冠病毒的气体被轻质绝热活塞封闭在绝热汽缸下部a内，汽缸顶端有一导热阀门K，汽缸底部接有电热丝E。

初始时，a缸内封闭气体的温度，活塞位于汽缸中央，与底部的距离，活塞和汽缸间的摩擦不计。

（1）若阀门K始终打开，电热丝通电一段时间，稳定后活塞与汽缸底部的距离，持续30分钟后，试分析说明a缸内新冠病毒能否被灭活？
（2）若将阀门K闭合，电热丝通电一段时间，当轻质绝热活塞稳定到到，持续30分钟后，试分析说明a缸内新冠病毒能否被灭活？
第(3)题
某种质谱仪的工作原理如图所示，有一个长为L=10 cm的线状粒子源S，能不断发出比荷为=5.0×107C／kg的带正电粒子，粒
子的初速度不计。

粒子经过加速电压U0=9.0×104V加速后，通过阴极的金属网沿着与磁场边界垂直的方向进入方向垂直纸面向外、磁感应强度大小为B=0.60 T的匀强磁场中，最后打到照相底片上。

已知最左边的粒子经过M点进入磁场。

不考虑粒子重力与粒子间的相互作用。

求：
（1）粒子打在底片上的位置到M点的最大距离x；
（2）磁场中粒子可能经过的区域面积（结果可用根式表示）。