2024届安徽省宿州市高三下学期第三次模拟理综物理试题

2024届安徽省宿州市高三下学期第三次模拟理综物理试题
一、单选题 (共7题)
第(1)题
2018年7月12日，我国最大的核能发电站广东江洋核电站完成168小时试运行，机组运行状态稳定，具备商业运行条件。

核电站利用中子轰击使其发生裂变放出能量进行发电，发电过程中，轰击后产生和，并放出了粒子a，具有放射性，
半衰期为29天，衰变后产生，并放出了粒子，同时释放能量。

关于该过程，下列说法正确的是（ ）
A．粒子为质子
B．的衰变为衰变
C．通过改变环境温度可以让的半衰期发生变化
D．的结合能小于的结合能
第(2)题
“天宫课堂”第二课于2022年3月23日在中国空间站开讲直播，空间站在距地面高度为400km轨道上绕地球做匀速圆周运动。

直播结束后，三位宇航员于4月16日乘神舟13号飞船从空间站返回到地面。

已知地球半径为6400km，地面重力加速度为。

下列说法正确的是（ ）
A．神舟13号飞船从空间站脱离后，将向后做短时喷气
B．空间站的向心加速度大小约为
C．空间站内“冰墩墩”能够做匀速直线运动，是因为它不受力
D．空间站的运行速度介于第一宇宙速度与第二宇宙速度之间
第(3)题
静电透镜被广泛应用于电子器件中，如图所示是阴极射线示波管的聚焦电场，其中虚线为等势线，任意两条相邻等势线间电势差相等，z轴为该电场的中心轴线。

一电子从其左侧进入聚焦电场，实线为电子运动的轨迹，P、Q、R为其轨迹上的三点，电子仅在电场力作用下从P点运动到R点，在此过程中，下列说法正确的是（）
A．P点的电势高于Q点的电势
B．电子在P点的加速度小于在R点的加速度
C．从P至R的运动过程中，电子的电势能减小
D．从P至R的运动过程中，电子的动能先减小后增大
第(4)题
2022年11月，“神舟十五号”飞船顺利发射，六名中国宇航员完成首次太空交接班。

已知神舟十五号绕地球做匀速圆周运动的轨道距地面高度为h，地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g。

引力常量为G，下列说法正确的是（ ）
A．神舟十五号运行的速度大小为
B．地球的平均密度为
C．神舟十五号轨道处的加速度为
D．神舟十五号的发射速度大于
第(5)题
如图所示，汽车匀速率通过圆弧状拱形桥，假设汽车所受阻力总是与其速度方向相反。

汽车上桥的过程中（ ）
A．汽车所受桥面的支持力变小
B．汽车所受重力的功率不变
C．汽车所受合力不变
D．汽车克服阻力做的功小于牵引力做的功
第(6)题
医学影像诊断设备PET/CT是借助于示踪剂可以聚集到病变部位的特点来发现疾病。

示踪剂常利用同位素作示踪原子标记，其半衰期仅有20min。

可由小型回旋加速器输出的高速质子流轰击，获得，下列说法正确的是（ ）
A．用高速质子轰击，生成的同时释放出中子
B．用高速质子轰击，生成的同时释放出β粒子
C．储存环境温度升高，其半衰期将减小
D．质量为8g的经过40min后，剩余的质量为2g
第(7)题
图为交流发电机的示意图，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动，发电机的电动势随时间的变化规律
为e=20sin100p t（V）。

下列说法正确的是（ ）
A．此交流电的频率为100Hz
B．此交流电动势的有效值为20V
C．当线圈平面转到图示位置时产生的电动势最大
D．当线圈平面从图示位置再转过90°时磁通量的变化率最大
二、多选题 (共3题)
第(1)题
图甲为某款“自发电”无线门铃按钮，其“发电”原理如图乙所示，按下门铃按钮过程，磁铁靠近螺线管；松开门铃按钮过程，磁铁远离螺线管回归原位，下列说法正确的有（ ）
A．按下按钮过程，螺线管P端电势较高
B．若更快按下按钮，则P、Q两端的电势差更大
C．按住按钮不动，螺线管中产生恒定的感应电动势
D．若按下和松开按钮的时间相同，则两过程螺线管产生大小相等的感应电动势
第(2)题
如图（a），位于坐标原点O的波源从时刻开始振动，形成了沿x轴正方向传播的简谐横波。

时，平衡位置位于
处的质点A第一次到达波峰，质点B的平衡位置位于处，波源O的振动图像如图（b）所示。

下列说法正确的是（ ）
A．质点A的起振方向沿y轴负方向
B．该波的波速为
C．时，质点A正通过平衡位置沿y轴正方向运动
D．从到的过程中，质点A运动的路程为
E．时，质点B的加速度与速度同向
第(3)题
如图所示，空间存在方向垂直于纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，abcd为磁场的边界，其中bc段是半径为R的四分之一圆弧，ab、cd的延长线通过圆弧的圆心，Mb长也为。

在M点有一粒子源能在纸面内以不同的速率垂直于ab发射质量为m、电荷量为的粒子，已知所有粒子均从圆弧边界bc射出，不计粒子间的相互作用和重力。

则（ ）
A．从c点射出的粒子在磁场中运动的时间一定大于从b点射出的粒子在磁场中运动的时间
B．从M点射出的粒子速率一定不大于
C
．粒子在磁场中运动的最短时间为
D．粒子在磁场中运动的最短时间为
三、实验题 (共2题)
第(1)题
某同学用如图甲所示的装置研究料槽末端小球碰撞时的动量守恒。

其中O是小球抛出点在水平地面上的垂直投影。

（1）关于本实验，下列说法正确的是_________。

A.斜槽末端的切线必须水平
B.入射小球和被碰小球的半径必须相同
C.入射小球和被碰小球的质量必须相等
D.必须测量出小球碰撞后下落的高度
（2）该同学在实验中得到小球的落点情况如图乙所示，测得的长度分别为、、，则入射小球和被碰小球的质量之比为_______。

（3）此次碰撞是弹性碰撞吗？_________。

请简述你的理由：___________。

第(2)题
某同学通过实验测量一种合金的电阻率．
(1)用螺旋测微器测量合金丝的直径．为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋紧图1所示的部件__________(选
填“A”，“B”，“C”或“D”)．从图中的示数可读出合金丝的直径为________ mm.
(2)图2所示是测量合金丝电阻的电路，相关器材的规格已在图中标出．合上开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端的过程中，发现电压表和电流表的指针只在图示位置发生很小的变化．由此可以推断：电路中______(选填图中表示接线柱的数字)之间出现了________(选填“短路”或“断路”)．
(3)在电路故障被排除后，调节滑动变阻器，读出电压表和电流表的示数分别为2.23 V和38 mA，由此，该同学算出接入电路部分的合金丝的阻值为58.7 Ω.为了更准确地测出合金丝的阻值，在不更换实验器材的条件下，对实验应作怎样的改进？请写出两条建议．________
四、解答题 (共3题)
第(1)题
某离子实验装置的基本原理如图所示。

I区宽度为d，右边界为y轴，其内充满垂直于平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小
为B。

Ⅱ区左边界为y轴，右边界与x轴垂直交于C点，其内区域内充满与x轴正方向夹角为的匀强电场E（大小未知）；区域内充满垂直于平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为。

Ⅲ区左边界与Ⅱ区右边界重合，其内充满匀强
电场，场强与Ⅱ区场强的大小相等，方向相反。

氙离子（）s从离子源小孔S射出，沿x轴正方向经电压为U的加速电场加速后穿过I区，经A点进入Ⅱ区电场区，再经x轴上的P点（未画出）进入磁场，又经C点进入Ⅲ区，后经D点（未画出）进入Ⅱ区．已知单个离子的质量为m、电荷量为，刚进入Ⅱ区时速度方向与x轴正方向的夹角为，在Ⅱ区域电场中的位移方向
与y轴负方向夹角为。

忽略离子间的相互作用，不计重力。

（1）求氙离子进入加速电场时的速度大小；
（2）求Ⅱ区域电场强度E的大小；
（3）求Ⅱ区宽度L；
（4）保持上述条件不变，撤掉Ⅲ区中电场，并分为左右两部分，分别填充磁感应强度大小均为，方向相反且平行y轴的匀强磁场，氙离子仍能经D点进入Ⅱ区，求磁感应强度大小。

第(2)题
如图所示，粗糙水平地面与半径为m的粗糙半圆轨道BCD相连接，且在同一竖直平面内，O是BCD的圆心，BOD在同一
竖直线上质量为kg的小物块在水平恒力N的作用下，从A点由静止开始做匀加速直线运动，当小物块运动到B点时撤
去F，小物块沿半圆轨道运动恰好能通过D点，已知A、B间的距离为3m，小物块与地面间的动摩擦因数为0.3，重力加速度g取。

求：
（1）小物块运动到B点时对圆轨道B点的压力大小。

（2）小物块离开D点后落到地面上的点与B点之间的距离。

第(3)题
如图，间距为L的光滑平行导轨倾斜固定，倾角，电阻不计的导轨上放置两根有一定阻值的金属杆ab和cd，两杆质量均
为m，cd杆中点通过平行于导轨的轻绳系在固定的拉力传感器上。

整个装置处于磁感应强度大小为B、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。

现给ab杆一个沿导轨向上、大小为的初速度，同时对ab杆施加一个平行于导轨的推力，使拉力传感器示数
随时间t按的规律变化。

已知重力加速度大小为g，两杆不相碰，始终与导轨垂直且接触良好，不计一切摩擦。

（1）求时回路中的感应电流大小；
（2）求ab杆的速度随时间变化的关系式；
（3）若在时间内回路产生的焦耳热为Q，求推力F在时间内做的功。