2024届甘肃省武威市凉州区部分校高三上学期第二次模拟考试物理试题

2024届甘肃省武威市凉州区部分校高三上学期第二次模拟考试物理试题
一、单项选择题（本题包含8小题，每小题4分，共32分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）(共8题)
第(1)题
如图所示，直角三角形abc中，∠abc=30°，将一电流为I、方向垂直纸面向外的长直导线放置在顶点a处，则顶点c处的磁感应强度大小为B0。

现再将一电流大小为4I、方向垂直纸面向里的长直导线放置在顶点b处。

已知长直通电导线产生的磁场在其周围空间某点的磁感应强度大小，其中I表示电流大小，r表示该点到导线的距离，k为常量。

则顶点c处的磁感应强度（ ）
A．大小为，方向沿ac向上
B．大小为B0，方向垂直纸面向里
C．大小为3B0，方向沿∠abc平分线向下
D．大小为2B0，方向垂直bc向上
第(2)题
在评判下列运动员的比赛成绩时，运动员可视为质点的是（ ）
A．马拉松B．跳水
C．击剑D．体操
第(3)题
“灵楼准拟泛银河，剩摘天星几个”，曾经，古人对天宫充满向往，如今，梦想走进现实。

中国空间站被称为“天宫”，中国货运飞船是“天舟”，2022年5月10日01时56分，天舟四号货运飞船被长征七号运载火箭成功送入太空，8时54分，天舟四号成功相会“天宫”（空间站天和核心舱），天和核心舱距离地面约，地球北极的重力加速度为g，地球赤道表面的重力加速度为，地球自转的周期为T，天和核心舱轨道为正圆，地球视为球体。

万有引力常量G未知，根据题给的已知条件，不可以求得（ ）
A．天舟四号的线速度B．天舟四号的角速度C．地球的质量D．地球的半径
第(4)题
CRH380A型电力动车组共8节车厢，中间6节为动车，自带动力，另外2节为拖车，不带动力。

如图所示为动车在水平长直轨道上的模拟运行图，每节动力车厢的额定功率均为P。

列车以额定功率向右以最大速度运行，1号车厢会受到前方空气的阻力，假设车厢碰到空气前空气的速度为0，碰到车厢后空气的速度变为与车厢速度相同。

已知空气密度为ρ，1号车厢的迎风面积（垂直运动方向上的投影面积）为S。

若每节车厢的质量均相等，不计其他阻力，忽略其它车厢受到的空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．列车的最大运行速度大小为
B．列车的最大运行速度大小
C
．若突然撤去动力，6号车厢对7号车厢的作用力大小为
D
．若突然撤去动力，6号车厢对7号车厢的作用力大小为
第(5)题
利用如图1所示的实验粗略测量人吹气产生的压强。

两端开口的细玻璃管水平放置，内部截面积为S。

管内塞有潮湿的小棉球，其质量为m，与B端的距离为x。

实验者从玻璃管的A端均匀吹气，棉球从B端飞出，落地点为C。

测得C点与B端的水平距离
为l，棉球下落高度为h。

多次改变x，测出对应的l，画出l2-x的图像如图2所示，图线的斜率为k。

不计棉球与管壁的摩擦，不计空气阻力。

下列选项正确的是（ ）
A．实验中小棉球在玻璃管中运动时在水平方向受力平衡
B．若仅增大吹气的压强，重新进行实验，图像斜率将增大
C．由题中数据可知小棉球的水平位移l与棉球下落高度为h无关
D．考虑到实验时棉球与管壁间有摩擦，由于人吹气使小棉球两侧产生的压强差将小于
第(6)题
义乌某中学学生用图甲装置进行趣味实验，其原理如图乙所示，在一块平板玻璃上放置一平薄凸透镜，在两者之间形成厚度不均匀的空气膜，让一束单一波长的光垂直入射到该装置上，结果在上方观察到如图丙所示的同心、内疏外密的圆环状干涉条纹，称为牛顿环，现将a、b两束单色光分别进行实验，结果发现同等条件下a光的圆环状干涉条纹平均间距大于b光的间距。

下列说法错误的一项是（ ）
A．分别用a、b两束光照射同一光电管阴极时，如果都能发生光电效应，则a光的遏止电压更大
B．如果a、b两束光是由处在同一激发态的原子跃迁到i态和ii态时产生的，则i态能级能量更大
C．将a、b两束光入射同一单缝衍射装置上，a光对应的中央亮纹的间距更大
D．a光光子动量小于b光光子动量
第(7)题
如图甲所示为某燃气灶的点火装置电路图，合上开关K，经转换器后，产生如图乙所示的交流电，再经变压器升压后，钢针和金属板间产生电火花，使燃气燃烧。

已知钢针与金属板间电压瞬时值超过才能点火。

图中线圈匝数分别为，且燃气灶能正常工作。

则关于电压表V的读数和线圈匝数比值的说法中正确的是（ ）
A．点火时，电压表V的读数不断变化B．点火时，电压表V的读数为
C．线圈匝数之比可能为D．线圈匝数之比必须大于
第(8)题
最近科学家对微重力环境下了一个比较科学的定义：微重力环境是指在重力的作用下，系统的表观重量远小于其实际重量的环境。

产生微重力环境最常用的方法有4种：落塔、飞机、火箭和航天器。

如图所示为中国科学院微重力落塔与落舱，在落舱开始下落到停止运动的过程中，能够产生3.26s时长的微重力环境，根据提供的信息，以下说法正确的是（ ）
A．在微重力环境中，落舱中的体验者几乎不会受到重力的作用
B．要形成微重力环境，落舱要以非常接近重力加速度g的加速度下落
C．落舱下落过程，落舱内的体验者一直处于失重状态
D．落舱速度最大时，落舱内体验者的加速度也最大
二、多项选择题（本题包含4小题，每小题4分，共16分。

在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确。

全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分） (共4题)
第(1)题
如图所示，固定于同一条竖直线上的A、B是两个带等量异种电荷的点电荷，电荷量分别为 + Q和-Q，A、B相距为2d；MN是竖直放置的光滑绝缘细杆，另有一个穿过细杆的带电小球P质量为m，电荷量为+q(可视为点电荷，放入电场后不影响电场的分布），现将小球P 从与点电荷A等高的C处由静止开始释放，小球P向下运动到距C点距离为d的O点时，速度为v，已知MN与AB之间的距离为d，静电力常量为重力加速度为g．则
A．C、O两点间的电势差
B．O点处的电场强度
C．小球下落过程中重力势能和电势能之和不变
D．小球P经过与点电荷B等高的D点时的速度为
第(2)题
下列说法正确的是（ ）
A．科学研究发现，一切与热现象有关的宏观过程都具有可逆性
B．液晶既有液体的流动性，又具有单晶体的各向同性
C．若分子间的作用力表现为斥力，则分子间的势能随分子间距离的减小而增大
D．往杯中注水时，水面稍高出杯口，水仍不会流出来，这是水表面张力的作用结果
E．对于一定质量的理想气体，当分子热运动变剧烈时，气体压强可以不变
第(3)题
一列沿x轴正方向传播的简谐横波，t＝0时，波刚好传播到M点，波形如图实线所示，t＝0.3s时，波刚好传播到N点，波形如图虚线所示．则以下说法正确的是
A．波的周期为0.6s
B．波的波速为20m/s
C．c点在0~0.3s内通过的路程等于24cm
D ．时，b点到达平衡位置
E．t＝0.25s时，a点与M点的位移相同
第(4)题
如图所示是武汉东风汽车系列八缸四冲程汽油车的“手动五挡变速箱”的结构示意图，其工作原理是通过挡位控制来改变连接发动机动力轴的主动齿轮和连接动力输出轴的从动齿轮的半径比。

“1、2挡”为低速挡：“5挡”为高速挡，汽车能获得比较大的车速。

已知加大油门时，汽车的输出功率增大，发动机的转速增大，则下列说法正确的是（ ）
A．挡位从“1挡”逐步增加到“5挡”过程中，主动齿轮和从动齿轮的半径比变小
B．挡位从“1挡”逐步增加到“5挡”过程中，主动齿轮和从动齿轮的半径比变大
C．同一挡位下，汽车驶上一斜坡，为了保持汽车速度大小不变，此时应加大油门
D．同一挡位下，汽车驶上一斜坡，为了保持汽车速度大小不变，此时应减小油门
三、填空、实验探究题（本题包含2个小题，共16分。

请按题目要求作答，并将答案填写在答题纸上对应位置） (共2题)
第(1)题
闭合电路中，电源把其他形式的能转化为电能，这种转化是通过________做功来实现的；若外电路是纯电阻电路，则通过电流做功，外电路将电能转化为_______能．
第(2)题
某实验小组设计了如图a所示的实验装置，用钩码所受重力作为小车所受的拉力，用DIS测小车的加速度。

通过改变钩码的数量，多次重复测量，可得小车运动的加速度a和所受拉力F的关系图像。

他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a-F图线，如图b所示。

g取10m/s2。

(1)图线______是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的；（选填“①”或“②”）
(2)随着钩码的数量增大到一定程度时图b中的图线明显偏离直线，造成此误差的主要原因是所挂钩码的总质量太大，为消除此误差可采取的简便且有效的措施是______
A．调整轨道的倾角，在未挂钩码时使小车能在轨道上长时间缓慢运动（即小车与传感器发射部分的重力沿轨道方向的分力恰与其所受摩擦力平衡）
B．在增加钩码数量进行实验的同时在小车上增加砝码，使钩码的总质量始终远小于小车与传感器发射部分的总质量
C．在钩码与细绳之间放置一力传感器，直接得到小车运动的加速度 a和力传感器读数F的关系图像
D．更换实验中使用的钩码规格，采用质量较小的钩码进行上述实验
(3)小车和位移传感器发射部分的总质量m =______kg；滑块和轨道间的动摩擦因数μ=______。

四、计算题（本题包含3小题，共36分。

解答下列各题时，应写出必要的文字说明、表达式和重要步骤。

只写出最后答案的不得分。

有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

请将解答过程书写在答题纸相应位置） (共3题)
第(1)题
如图甲所示，在真空室内，A、C为正对放置的两平行金属板，板长，板间距离，为中线，为延长
线上一点，；倾角且足够长的斜面与两板的截面在同一竖直面内，其底边与两板平行，顶点G与A、C两板
的右端点共线，。

现将某种粒子从O点以某初速度沿连续射入平行板间，任意相同时间内射入的粒子数相等，粒子
带电荷量、质量，忽略电场的边缘效应，不计粒子重力且不考虑粒子间相互作用及碰到斜面后
的反弹，设刚好到达极板右端的粒子恰能射出，，，求：
（1）若两板间电压，测得粒子在距离为处射出电场，求该粒子在板间运动过程中电场力所做的功；
（2）当粒子入射的初速度时，粒子均能到达斜面，试确定两板间所加电压应满足的条件；
（3）若在两板右侧存在以为圆心、直径为d的圆形匀强磁场区域（图中未画出），磁感应强度大小、方向垂直纸面向外，当在两板间加上如图乙所示电压，发现粒子均能以水平速度射出电场，求经磁场偏转后能够打在斜面上的粒子占发射粒子总数的百分比。

第(2)题
如图所示，粗糙斜面倾角，斜面长，斜面底端A有固定挡板，斜面顶端有一长度为h的粘性挡板，为一段半
径的圆弧，半径与竖直方向夹角为，处于竖直平面上，将质量为m、长度为L，厚度为h的木板置于斜面底
端，质量也为m的小物块（可看作质点）静止在木板下端，整个系统处于静止状态。

木板上端若到达斜面顶端B点会被牢固粘连，物块若到达C点能无能量损失进入圆弧。

若同时给物块和木板一沿斜面向上的初速度，木板上端恰能到达B点。

现给
物块沿斜面向上的初速度，并给木板施加一沿斜面向上的恒力。

物块刚好不从木板上端脱离木板。

已知木板与斜面
间的动摩擦因数，物块与木板间的动摩擦因数为，，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，
，。

（1）求大小；
（2）求物块与木板间的动摩擦因数；
（3）给物块沿斜面向上的初速度，并给木板施加一沿斜面向上的恒力，若改变s的大小，木板能在与物块共速前到
达B端且物块进入圆弧后不脱离圆弧。

求s的取值范围。

第(3)题
边长为L、电阻为R的正方形导线框位于光滑水平面内，线框的右侧区域I内存在宽度为L的有界匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直于水平面。

线框在功率恒为P的外力作用下，ab边恰好向右匀速穿过磁场。

ab边进入区域II后，立即受到与速度成正比的阻力作用，即F f=kv，k为恒量。

求：
（1）ab边在区域I内运动的速度v0；
（2）分析说明线框cd边在磁场中的运动情况；
（3）若cd边在穿过磁场的过程中，线框克服阻力做功为W，求线框中产生的焦耳热。