2024届甘肃省天水一中高三第四次模拟考试理科综合物理试卷

2024届甘肃省天水一中高三第四次模拟考试理科综合物理试卷
一、单选题 (共7题)
第(1)题
图中虚线为电场中与场强方向垂直的等间距平行直线，两粒子M、N质量相等，所带电荷的绝对值也相等。

现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示。

点a、b、c为实线与虚线的交点，已知O点电势高于c点。

若不计重力，则（ ）
A．M带负电荷，N带正电荷
B．N在a点的速度与M在c点的速度大小相同
C．N在从O点运动至a点的过程中克服电场力做功
D．M在从O点运动至b点的过程中，电场力对它做的功等于零
第(2)题
如图所示，图中阴影部分ABC为一折射率n=2的透明材料做成的柱形光学元件的横截面，AC为一半径为R的四分之一圆弧，在圆弧面圆心D处有一点光源，ABCD构成正方形，若只考虑首次从AC直接射向AB、BC的光线，光在真空中的光速为c，则（ ）
A．从AB、BC面有光射出的区域总长度为
B．从AB、BC面有光射出的区域总长度为R
C．点光源发出的光射到AB面上的最长时间为
D．点光源发出的光射到AB面上的最长时间为
第(3)题
一只白炽灯泡，不发光时的电阻为，发光一段时间后的电阻为，该现象说明影响灯丝电阻率的因素是（ ）
A．电压B．时间C．温度D．电流
第(4)题
在三星堆考古发现中，考古人员对“祭祀坑”中出土的碳屑样本通过年代检测，推算出文物的年代。

其中的衰变方程为
，则（ ）
A．发生的是α衰变B．的比结合能比的要小
C．是来源于原子外层的电子D．文物长时间埋在地下会导致的半衰期变大
第(5)题
物理兴趣小组制作一电动小车，可以通过遥控器灵活操控其运动。

某次活动中，小组成员操控小车沿一直线做较为复杂的运动，其运动的v-t图像如图所示。

关于小车在前4s的运动，下列说法正确的是（ ）
A．小车一直朝同一方向运动
B．小车的加速度不变
C．前4s内小车发生的位移大小为8m
D．小车在第1s内的位移和前3s内的位移相同
第(6)题
“B超”可用于探测人体内脏的病变状况．下图是超声波从肝脏表面入射，经折射与反射，最后从肝脏表面射出的示意图．超声波在进入肝脏发生折射时遵循的规律与光的折射规律类似，可表述为（式中是入射角，是折射角，、分别为
超声波在肝外和肝内的传播速度），超声波在肿瘤表面发生反射时遵循的规律与光的反射规律相同．已知，入射点与出射点之间的距离是d，入射角为i，肿瘤的反射面恰好与肝脏表面平行，则肿瘤离肝脏表面的深度h为（）
A．B．
C．D．
第(7)题
如图所示，洛伦兹力演示仪由励磁线圈、电子枪、玻璃泡等部分组成，励磁线圈是一对彼此平行的共轴的圆形线圈，它能够在两线圈之间产生匀强磁场。

电子枪可以产生电子束。

玻璃泡内充有稀薄的气体，在电子束通过时能够显示电子的径迹。

若电子枪垂直磁场方向发射电子，给励磁线圈通电后，能看到电子束的径迹呈圆形。

调节电子枪的加速电压可以改变电子的速度，调节励磁线圈的电流可以改变磁感应强度。

下列说法正确的是（ ）
A．只增大电子枪的加速电压，电子的运动周期变大
B．只增大电子枪的加速电压，电子束的轨道半径不变
C．只增大励磁线圈中的电流，电子的运动周期变小
D．只增大励磁线圈中的电流，电子束的轨道半径不变
二、多选题 (共3题)
第(1)题
一质点以某一速度水平抛出，选地面为重力势能的零点，运动过程中重力做功为W、重力的功率为P、物体的动能为E k、物体的机械能为E。

不计空气阻力的作用，则这四个量随下落时间t或下落高度h变化的关系图像正确的是（）
A．B．
C．D．
第(2)题
氢原子的能级示意图如图甲所示，现有大量处于能级的氢原子向低能级跃迁共发出三种光子（a、b、c），用这三种光分
别照射如图乙所示的实验装置，只有a、b两种光照射能引起电流计的指针偏转，其饱和电流与电压的变化关系如图丙所示。

则下列说法正确的是（ ）
A．实验装置中阴极材料的逸出功可能为
B．a为氢原子从跃迁到能级释放的光子
C．光电效应的实验中，b光的光照强度比a光的强
D．处于能级的氢原子至少需要吸收的能量才能电离
第(3)题
氢原子的能级示意图如图所示。

处于基态的氢原子被激发后会辐射出光子，若辐射出的光子能使逸出功为2.22eV的金属钾发生光电效应，则对氢原子提供的能量可能为（）
A．12.05eV B．10.20eV C．12.09eV D．1.51eV
三、实验题 (共2题)
第(1)题
某实验小组利用如图甲所示的装置来测量当地的重力加速度。

主要实验步骤如下：
①用游标卡尺测量遮光片的宽度d，示数如图乙所示；
②用手托住滑块，使其保持静止，测出_______（填物理量名称及表示物理量的字母）、垫块的厚度h、气垫导轨左端到垫块左端的距离L；
③接通气泵，将滑块由静止释放；
④记录遮光片经过光电门的时间t。

⑤改变滑块的位置，重复实验。

（1）遮光片的宽度d=_________cm。

（2）将②中划线部分补充完整______。

（3）某次实验中测得，则遮光片通过光电门时的速度大小为_________m/s（结果保留三位有效数字）。

（4）实验所测当地重力加速度g=_________（用题中所给或所测物理量的字母表示）。

（5）将测定的多组g值取平均值后发现比当地实际重力加速度略小，主要原因是____________。

第(2)题
如图所示，一端带有定滑轮的长木板上固定有甲、乙两个光电门，与之相连的计时器可以显示带有遮光片的小车在其间的运动时间，与跨过定滑轮的轻质细绳相连的轻质测力计能显示挂钩处所受的拉力。

不计空气阻力及一切摩擦。

(1)在探究“合外力一定时，加速度与质量的关系”时，要使测力计的示数等于小车所受合外力，操作中必须满
足________________；要使小车所受合外力一定，操作中必须满足________________________。

(2)实验时，先测出小车质量m，再让小车从靠近光电门甲处由静止开始运动，读出小车在两光电门之间的运动时间t。

改变小车质量m，测得多组m、t的值，建立坐标系描点作出图线。

下列能直观得出“合外力一定时，加速度与质量成反比”的图线
是________。

四、解答题 (共3题)
第(1)题
如图，电阻不计的光滑平行金属长导轨与水平面夹角θ=53°，导轨间距l=1m，中间的abcd区域内存在宽度为l、垂直于导轨向上的有界匀强磁场，磁感应强度B=0.3T。

甲、乙、丙三根完全相同的金属杆，质量均为m=0.03kg。

初始时刻，甲位于磁场的上边界，乙位于甲的上方l处，丙固定在导轨的底端。

同时由静止释放甲、乙两杆，并立即对甲施加一个平行于导轨的外力F，使甲在磁场内保持沿导轨向下的加速度a=g sinθ的匀加速直线运动。

已知乙进入磁场即开始做匀速直线运动，甲、乙均与导轨接触良好，g取10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6.求：
（1）乙进入磁场的瞬间，乙中的电流强度I乙；
（2）每根金属杆的电阻R；
（3）甲在磁场内运动的过程中，电路总功率每增大0.1W，甲沿导轨下滑的距离为多少；
（4）试写出乙穿出磁场前的整个运动过程中（甲尚未与丙碰撞），甲的电功率随时间变化的表达式，并画出相应的图像。

第(2)题
如图所示，间距为0.5m的足够长的平行绝缘导轨CD、EF水平放置，将一根长也为0.5m，质量为0.1kg的金属棒ab放在导轨上。

金属棒中通有大小为0.5A，方向由a端流向b端的恒定电流。

整个装置处于一方向与导轨平面成37°斜向上的匀强磁场中。

金属棒ab与导轨间的动摩擦因数为0.5，运动中金属棒始终与导轨保持良好接触，忽略空气阻力及金属棒中电流对原磁场的影响，重力加速度大小g取，，求：
（1）当磁感应强度的大小为0.5T时，导体棒ab静止，此时导体棒所受的摩擦力；
（2）若磁场的大小可改变，则金属棒刚要离开导轨时匀强磁场的磁感应强度大小。

第(3)题
如图所示的离心装置中，光滑水平轻杆固定在竖直转轴的O点，小圆环A和轻质弹簧套在轻杆上，长为的细线和弹簧两端分别固定于O和A，质量为m的小球B固定在细线的中点，装置静止时，细线与竖直方向的夹角为，现将装置由静止缓慢加速转动，当细线与竖直方向的夹角增大到时，A、B间细线的拉力恰好减小到零，弹簧弹力与静止时大小相等、方向相反，重力加速度为g，取，，求：
（1）装置静止时，弹簧弹力的大小F；
（2）环A的质量M；
（3）上述过程中装置对A、B所做的总功W。