2024届陕西省榆林市高三下学期第四次模拟检测理综全真演练物理试题

2024届陕西省榆林市高三下学期第四次模拟检测理综全真演练物理试题
一、单选题 (共7题)
第(1)题
如图所示，有一个质量为M、半径为R、密度均匀的大球体，从中挖去一个半径为的小球体，并在空腔中心放置一质量为m的质点，则大球体的剩余部分对该质点的万有引力大小为（已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零）（ ）
A．B．C．D．0
第(2)题
如图所示，A，B两人用安全带连接在一起，从飞机上跳下进行双人跳伞运动，降落伞未打开时不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．在降落伞未打开的下降过程中，安全带的作用力一定为零
B．在降落伞未打开的下降过程中，安全带的作用力大于B的重力
C．在降落伞未打开的下降过程中，安全带的作用力等于B的重力
D．在降落伞打开后的下降过程中，安全带的作用力小于B的重力
第(3)题
如图所示，x轴沿水平方向，y轴沿竖直方向，在x>0，y>0的区域内存在某种介质，其折射率随y的变化而变化。

有两束激
光a、b从同一位置射入该介质，传播路径如图，则下列说法正确的是（ ）
A．该介质折射率随y的增大而增大
B．a光的频率比b光的频率大
C．a光的光子能量大于b光的光子能量
D．a光的光子动量小于b光的光子动量
第(4)题
2024年4月25日，神舟十八号飞船在酒泉卫星发射中心成功发射，神舟十八号飞船在执行任务时可视为在距地面400km轨道上做匀速圆周运动；此前在西昌卫星发射中心成功发射了北斗导航卫星G7，G7属于地球静止轨道卫星（高度约为36000km），它将使北斗系统的可靠性进一步提高。

以下说法中正确的是（ ）．
A．神舟十八号飞船的周期比北斗G7的周期小
B．神舟十八号飞船的向心加速度比北斗G7的小
C．神舟十八号飞船和北斗G7的运行速度可能大于7.9km/s
D．通过地面控制可以将北斗G7定点于西昌正上方
第(5)题
如图所示，倾角为、表面光滑、足够长的斜面固定在足够高的水平桌面上，轻质光滑定滑轮固定在斜面顶端，质量为的物体与质量为2m的物体用跨过定滑轮的、不可伸长的轻绳相连，轻绳和斜面平行，悬在桌外。

以物体初始位置所在水
平面为零势能面，物体的机械能为，某时刻，将物体由静止释放，当下降高度为时，绳子断裂。

可视为质点，不计
摩擦和空气阻力，下列说法正确的是（）
A．绳子断裂瞬间物体重力的功率为
B．物体所能达到的最大高度为
C．物体在绳子断开后沿斜面向上运动的时间为
D．当物体到达最高点时，物体的速度为
第(6)题
质子（质量数和电荷数均为1）和粒子（质量数为4、电荷数为2）垂直进入某一平行板间的匀强电场中，又都从另一侧离开电场。

若两粒子在通过平行板时动能的增量相同，不计粒子重力，则下列判断正确的是（）
A．质子和粒子射入时的初动量之比为2：1
B．质子和粒子射入时的初动能之比为1：2
C．质子和粒子射入时的初速度之比为1：1
D．质子和粒子在平行板间的运动时间之比为1：4
第(7)题
如图，圆形水平餐桌面上有一个半径为r、可绕中心轴转动的同心圆盘，在圆盘的边缘放置一个质量为m的小物块，物块与圆盘间的动摩擦因数为。

现从静止开始缓慢增大圆盘的角速度，物块从圆盘上滑落后，最终恰好停在桌面边缘。

若最大静摩擦
力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g，圆盘厚度及圆盘与餐桌间的间隙不计，物块可视为质点。

则（ ）
A．物块从圆盘上滑落的瞬间，圆盘的角速度大小为
B．物块随圆盘运动的过程中，圆盘对小物块做功为
C
．餐桌面的半径为
D．物块在餐桌面上滑行的过程中，所受摩擦力的冲量大小为
二、多选题 (共3题)
第(1)题
如图所示，放置在水平桌面上的单匝线圈在大小为F1的水平外力作用下以速度v向右匀速进入竖直向上的匀强磁场（图中虚线为磁场边界）。

第二次在大小为F2的水平外力作用下以 2v向右匀速进入同一匀强磁场。

已知水平面光滑。

对线圈进入磁场的过程，下列说法正确的是（ ）
A．F1 大于F2
B．F1做的功小于F2做的功
C．F1 做功的功率小于F2 做的功功率
D．两次通过导线某一横截面的电量相同
第(2)题
如图是两个带电小球与某匀强电场叠加后的电场，实线表示电场线，虚线表示等势面。

一电子在外力作用下沿电场线匀速率由图中点运动到点，不计电子重力，则该电子（ ）
A．在点的电势能小于在点的电势能
B．在两点所受电场力相同
C．从点运动到点过程中，外力做正功
D．从点运动到点过程中，外力的功率不变
第(3)题
如图所示，质量分别为，的两个物体放置在水平面上，两物体与水平面间的动摩擦因数相同，均为
，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

现分别对物体施加外力作用，两个力与水平面的夹角分别为
，其中。

物体保持静止，力的大小不可能为（ ）
A．5 N B．10 N C．15 N D．20 N
三、实验题 (共2题)
第(1)题
利用如图甲所示电路，可以测量电源电动势和内阻，所用的实验器材有：
待测电源，电阻箱R（最大阻值999.9Ω），表头G（量程为200μA，内阻为900Ω），定值电阻R0、R1，开关S，导线若干。

实验步骤如下：
（1）先利用R0和表头G构成2mA的电流表，再将2mA的电流表改装成量程为6V的电压表，根据题设条件定值电阻的阻值应为：R0= _______Ω，R1= _______Ω；
（2）将电阻箱阻值调到_______（选填“最大”或“最小”），闭合开关S；
（3）多次调节电阻箱，记下表头G的示数I和电阻箱相应的阻值R；
（4）以为纵坐标，为横坐标，作—图线如图乙所示；
（5）若把流过电阻箱的电流视为干路电流，根据—图线求得电源的电动势E= _______V，内阻r= _______Ω；
（6）由于步骤（5）的近似处理会导致测量的电动势_______，内阻_______。

（此两空均选填“偏小”、“偏大”、“不变”）
第(2)题
（1）小明同学分别将黑箱接线柱AB、BC、CD接入甲电路中，闭合开关S，计算机显示出电流传感器的输出电流随时间变化的图像分别如a、b、c所示，则__________（选填：AB、BC、CD）间接入的是定值电阻。

（2）小聪同学为进一步精确测量黑箱内定值电阻的阻值，设计了如图丙所示的电路，其中：
A是电流表（量程为0.40mA，内阻约为100Ω）
R是电阻箱（阻值范围0~999.9Ω）
R1是滑动变阻器
R2是保护电阻
E是直流电源（电动势4V，内阻不计）
单刀单掷开关2只，导线若干
①调节电阻箱，使电阻箱接入电路中的阻值为91.2Ω，只闭合S1，调节滑动变阻器，电流表读数为0.30mA；然后保持滑动变阻器的滑片位置不动，再闭合S2，调节电阻箱，当电阻箱的阻值为187.3Ω时，电流表的读数仍为0.30mA，则黑箱内定值电阻的阻值为______Ω。

②上述实验中，无论怎样调节滑动变阻器的滑片，都要保证电路安全，则在下面提供的四个电阻中，保护电阻R2应选
用______（选填答案编号）
A．200kΩ B．20kΩ C．10kΩ D．20Ω
③下面提供最大阻值不同的四个滑动变阻器供选用，既要满足上述实验要求，又要调整方便，滑动变阻器是最佳选
择____________（选填答案编号）。

A．1kΩ B．5kΩ C．10kΩ D．35kΩ
四、解答题 (共3题)
第(1)题
如图所示，倾角为的光滑斜面足够长，匀强磁场的方向垂直斜面向上，磁感应强度为，磁场的下边界MN平行
于斜面的底边。

一上端开口的金属框架足够长，其宽为，封闭端ab的电阻为其余不计，一细金属条垂直置于框架上，其质量为，框架之间部分cd的电阻也为；金属条与框架之间的动摩擦因数与金属条之间的距离为2L。

将框架与金属条整体置于磁场中，在ab与MN平行且相距为L处静止释放，二者一起沿斜面加速下滑，当ab刚滑
过MN时，金属条开始做减速运动，框架继续加速运动，金属条到达MN之前已经开始匀速运动，重力加速度为g。

整个过程中金属条始终与框架垂直且接触良好，它们之间的最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小，重力加速度。

（1）求金属条到达MN时的速度v的大小。

（2）求金属条在磁场中运动过程中产生的电热Q。

（3）求框架ab边和细金属条先后离开磁场的时间间隔。

第(2)题
如图所示，在xOy平面内，除以原点O为圆心半径为L的圆形区域外，存在方向垂直坐标平面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场。

点处有一粒子发射源，发射源能沿y轴正方向发射速度不同、质量为m、带电荷量为一q的粒子，所有粒子均能
进入圆形区域，不计粒子受到的重力及粒子间的相互作用。

（1）求粒子的发射速度需要满足的条件；
（2）求恰好能经过坐标原点O的粒子的发射速度；
（3）当粒子的发射速度多大时，粒子从发射到进入圆形区域的时间最短？最短时间为多少？
第(3)题
某物流公司研发团队，为了更好地提高包裹的分收效率，特对包裹和运输装置进行详细的探究，其情景可以简化为如图甲所示，质量M= 2kg、长度L= 2m的长木板静止在足够长的水平面（可视为光滑）上，左端固定一竖直薄挡板，右端静置一质
量m= 1kg的包裹（可视为质点）。

现机器人对长木板施加一水平向右的作用力F，F随时间t变化的规律如图乙所示，6s后将力F撤去。

已知包裹与挡板发生弹性碰撞且碰撞时间极短，包裹与长木板间的动摩擦因数μ= 0.1，重力加速度取g= 10m/s2。

从施加作用力F开始计时，求：
（1）t1= 4s时，长木板的速度v1大小；
（2）与挡板碰撞后瞬间，包裹的速度v′m大小；
（3）包裹最终离挡板的距离d。