2024届湖南省天壹名校联盟高三上学期12月大联考全真演练物理试题

2024届湖南省天壹名校联盟高三上学期12月大联考全真演练物理试题
一、单选题 (共7题)
第(1)题
如图为美国物理学家密立根测量金属的遏止电压与入射光频率的实验图像，该实验证实了爱因斯坦光电效应方程的正确性，并且第一次利用光电效应实验测定了普朗克常量h。

若该图线的斜率和纵截距的绝对值分别为k和b，电子电荷量的绝对值为e，则普朗克常量h可表示为（ ）
A．k B．ek C．b D．eb
第(2)题
如图所示，质量为2m的金属环A和质量为m的物块B通过光滑铰链用长为2L的轻质细杆连接，金属环A套在固定于水平地面上的竖直杆上，物块B放在水平地面上，原长为L的轻弹簧水平放置，右端与物块B相连，左端固定在竖直杆上O点，此时轻质细杆与竖直方向夹角θ=30°。

现将金属环A由静止释放，A下降到最低点时θ变为60°。

不计一切阻力，重力加速度为g，则在金属环A下降的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．金属环A和物块B组成的系统机械能守恒
B．金属环A的机械能先增大后减小
C．金属环A降到最低点时物块B的速度最大
D．弹簧弹性势能最大值为
第(3)题
中空的圆筒形导体中的电流所产生的磁场，会对其载流粒子施加洛伦兹力，可用于设计能提供安全核能且燃料不虞匮乏的核融合反应器。

如图所示为筒壁很薄、截面圆半径为R的铝制长直圆筒，电流I平行于圆筒轴线稳定流动，均匀通过筒壁各截面，筒壁可看作n条完全相同且平行的均匀分布的长直载流导线，每条导线中的电流均为，n比1大得多。

已知通电电流为i的长直导线在距离r处激发的磁感应强度，其中k为常数。

下列说法正确的是（ ）
A．圆筒内部各处的磁感应强度均不为0
B．圆筒外部各处的磁感应强度方向与筒壁垂直
C．每条导线受到的安培力方向都垂直筒壁向内
D．若电流I变为原来的2倍，每条导线受到的安培力也变为原来的2倍
第(4)题
2023年10月，国内某品牌发布全液冷超级充电桩，可实现“一秒一公里”的充电速度。

总电源到充电桩的简化电路图如图所示。

已知总电源输出频率为50Hz的正弦式交流电，升压变压器原线圈两端电压，输电线的总电阻，降压变压器的匝数比为，变压器均视为理想变压器。

若给汽车充电时该充电桩获得的电压为1000V，功率为600kW，下列说法正确的是（ ）
A．流经充电桩电流的最大值为600A
B．1s内电流的方向变化50次
C．若充电桩消耗的功率减小，在不变的情况下，充电桩获得的电压减小
D．升压变压器的匝数比为
第(5)题
某牧场设计了一款补水提示器，其工作原理如图所示，水量增加时滑片下移，电表均为理想电表。

下列说法正确的是（ ）
A．若选择电压表，水量增多时电压表示数变大
B．若选择电流表，水量增多时电流表示数变小
C．若选择电流表，与电压表相比，电路更节能
D．若选择电压表，增加可提高灵敏度
第(6)题
将水杯开口向下倒置在水盆中，可在杯中封闭一段气体。

现将水杯缓慢向上提起一段高度（杯口始终未露出水面，杯内气体未漏出），设环境温度保持不变，此过程中杯中封闭气体（ ）
A．体积变小，压强变小B．体积变大，压强变大
C．体积变小，压强变大D．体积变大，压强变小
第(7)题
如图所示，正方形为一个立方体冰块的截面，一束从Q点射出的单色光经M点射入该冰面内，入射角为，但具体角度值无法测量，光线在边上的点射出，连线的延长线与边交于点，已知和的长度，根据以上信息（）
A．不能求得冰块折射率
B．光线进入冰块中传播时频率变小
C．减少角，光线在边可能会发生全反射
D．无论怎么改变角，光线在边都不可能会发生全反射
二、多选题 (共3题)
第(1)题
如图所示，粗糙水平地面上有一倾角为的斜面体，质量为m的光滑小球用一不可伸长的细线悬挂在天花板上，此时细线恰与斜面平行，整个系统处于静止状态。

现用水平向左的拉力F拉斜面体，使斜面体缓慢向左运动，直至细线变为竖直。

下列说法正确的（ ）
A．系统处于静止状态时，斜面体受到地面的摩擦力水平向右
B．系统处于静止状态时，斜面体受到地面的摩擦力大小为
C．斜面体缓慢向左运动过程中，细线的拉力先增大后减小
D．斜面体缓慢向左运动过程中，斜面体受到地面的摩擦力逐渐变小
第(2)题
如图所示，内壁光滑导热汽缸中用活塞封闭住一定质量的理想气体，现用一外力F将活塞缓慢向上拉动，在此过程中没有气体漏出，环境温度不变，下列说法正确的是（ ）
A．外力F逐渐变大
B．气体的内能增加
C．气体的压强变小
D．气体从外界吸收热量
E．气体吸收的热量大于对外做的功
第(3)题
如图是电动充气泵的结构示意图。

其工作原理：电磁铁通入电流，弹簧片上下振动，通过橡皮碗对气室施加力的作用，达到充气目的。

当电流从电磁铁的a端流入时，小磁体被吸引而向下运动，则（ ）
A．小磁体的下端为S极
B．小磁体的下端为N极
C．a、b间接入的可能是交流电
D．a、b间接入的可能是恒定电流
三、实验题 (共2题)
第(1)题
用如图所示装置探究碰撞中的不变量，气垫导轨水平放置，挡光板宽度为9.0mm，两滑块被滑块间的弹簧（图中未画出）弹开后，左侧滑块通过左侧光电门的时间为0.040s，右侧滑块通过右侧光电门的时间为0.060s，左侧滑块质量为100g，左侧
___________g·m/s，右侧滑块质量为150g，两滑块质量与速度的乘积的矢量和___________。

改变滑块质量及碰前物块速度，重复上述过程，进而寻找碰撞中的不变量。

第(2)题
在“验证力的平行四边形定则”实验中，现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一把弹簧测力计。

（1）为完成实验，某同学另找来一根弹簧，先测量其劲度系数。

他通过实验得到如图甲所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系
图像，由此图像求得该弹簧的劲度系数k=___________N/m。

（2）某次实验中，弹簧测力计的指针位置如图乙所示，其读数为___________N；同时利用（1）中结果获得弹簧上的弹力值为2.50N，请在图丙中画出这两个共点力的合力F合___________，由图得到F合=___________N。

四、解答题 (共3题)
第(1)题
如图所示是一个粒子打靶装置的示意图。

在平面直角坐标系xOy中和范围内存在磁感应强度相等、方向均垂
直Oxy平面向里的匀强磁场，在范围内存在沿方向的匀强电场。

在x轴正半轴适当区域沿x轴放置一块足够长的粒
子收集板，其左端为N点。

一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子，从静止经电压U加速后第1次到达x轴并从坐标原点O沿
方向进入电场，且从坐标为的点离开电场、再从坐标为的点进入电场。

此粒子第4次到达x轴时恰好打
到N点并被收集，不计粒子的重力。

（1）求该装置中电场强度E与磁感应强度B的大小；
（2）求此粒子从O到N过程中，在第四象限中离x轴的最大距离及N点的横坐标；
（3）若将加速电压调整为原来的k倍，粒子仍能打到N点被收集。

请写出k应满足的关系式。

第(2)题
2022年冬奥会将在我国举办，吸引了大量爱好者投入到冰雪运动中。

如图所示，一滑雪运动员在忽略空气阻力的情况下，自A处由静止下滑，经B点越过宽为d的横沟到达平台C时，其速度v c刚好沿水平方向，已知A、B两点的垂直高度为20m。

坡道在B点的切线方向与水平面成37°角，，运动员的质量m=60kg，重力加速度的大小取10m/s2。

求：
（1）B、C点的垂直高度差h及沟宽d；
（2）整个过程中运动员机械能的减少量。

第(3)题
如图所示，半径的四分之一光滑圆弧固定在水平地面上，底部与水平地面相切，地面粗糙程度相同。

将一质量为0.02kg物块A从圆弧左侧与圆心等高处由静止释放，在水平地面上滑行5m时停下。

现在距圆弧最低点1m处的P点放置与A相同材质的物块B，再次让物块A从圆弧左侧与圆心等高处由静止释放，物块A与物块B仅发生一次正碰，碰后A、B最终分别在距P点右侧0.25m和1.0m处静止。

物块A、物块B与地面间的动摩擦因数相同，重力加速度取，不计空气阻力。

求：（1）碰撞前瞬间物块A的速度大小；
（2）物块B的质量。