2024届内蒙古赤峰市高三下学期一模模拟考试理科综合试题-高中物理

2024届内蒙古赤峰市高三下学期一模模拟考试理科综合试题-高中物理
一、单选题 (共6题)
第(1)题
如图所示，在做自由落体运动与竖直上抛运动的杂技表演中，表演者让甲球从离地高度为H的位置由静止释放，同时让乙球在甲的正下方的某点由静止释放，已知乙球与水平地面碰撞后的速度大小是刚落地时速度大小的0.5倍，且碰撞后的速度方向竖直向上，两小球均视为质点，忽略空气阻力，乙球与地面的碰撞时间忽略不计，重力加速度大小为g，下列说法正确的是
（）
A．若乙释放时的高度为0.5H，则乙与地面碰撞刚结束时的速度大小为
B．若乙释放时的高度为0.5H，则乙从释放到再次到达最高点的运动时间为
C
．若乙第一次上升到最高点时刚好与甲相撞，则乙第一次上升的最大高度为
D
．若乙在第一次上升的过程中能与甲相撞，则乙释放时的高度h的范围为
第(2)题
地球绕太阳运动，月球绕地球运动，它们之间的作用力是同一性质的力，这种力与地球对树上苹果的力也是同一性质的力吗？牛顿认为苹果受到地球的吸引才下落，这种吸引力与天体间（如地球与月球）的引力具有相同的性质，且都满足。

已知地月之间的距离r大约是地球半径的60倍，苹果自由落体的加速度为，根据牛顿的想法，月球绕地球公转的向心加速度为
，则（）
A．B．C．D．
第(3)题
电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图3所示的电路，当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时，下列说法正确的是（）
A．电压表和电流表读数都增大
B．电压表和电流表读数都减小
C．电压表读数增大，电流表读数减小
D．电压表读数减小，电流表读数增大
第(4)题
如图甲所示，轻绳的一端固定在O点，另一端系一小球。

小球在竖直平面内做完整的圆周运动的过程中，绳子的拉力F的大小与小球离最低点的高度h的关系如图所示。

重力加速度g取10m/s2，则（ ）
A．圆周半径为1.0 m
B．小球质量为0.5 kg
C．轻绳转至水平时拉力为30 N
D．小球通过最高点时的速度为2 m/s
第(5)题
氘核和氚核发生核聚变的反应式为。

关于核聚变，下列说法中正确的是（ ）
A．X粒子是电子
B．只要核聚变反应原料纯度足够高，聚变反应可以在常温常压下发生
C ．和发生一次核聚变的质量亏损为，其中为真空中的光速
D．现在我们国家的核电站都是通过核聚变获得核能
第(6)题
天文学家于2022年1月6日发现了小行星2022A E1，对其跟踪观察并完善其轨迹发现，小行星2022A E1的直径约为，质量，运动轨迹为抛物线，它将会在2023年7月4日与地球擦肩而过。

把地球看作半径为R的均质球体，忽略地球的自转，地球表面的重力加速度大小为g，预计小行星2022A E1距地心为时的速度大小为空，方向与它和地心连线所成的角
为，如图所示。

已知小行星2022A E1的弱引力势能，式中r为行星2022A E1到地心的距离，小行星2022A E1与地心的连线在任意相等时间内扫过的面积相等，忽略其他天体的影响，据此可推测出（ ）
A．小行星2022A E1与地心的连线在单位时间内扫过的面积为
B．小行星2022A E1距地球表面的最小距离为
C．小行星2022A E1的最大速度为
D
．小行星2022A E1的最大加速度为
二、多选题 (共4题)
第(1)题
如图所示，R1=R2=R3=20Ω，电容器的电容C=5μF，电源电动势E=7V，电源内阻r=10Ω。

起初，开关S是断开的，电容器C所带的电荷量为Q1。

然后闭合开关S，待电路稳定后，电容器C所带的电荷量为Q2。

下列说法正确的是（ ）
A．开关S断开时，将上极板向上移动一段距离，电容器内电场强度减小
B．开关S断开时，增大R2的阻值，电流表G中有向上的电流
C．Q1∶Q2=7∶5
D．闭合开关S待电路稳定后，通过灵敏电流计的电荷量为2.4×10-5C
第(2)题
如图甲所示，质量为m的物块静止在竖直放置的轻弹簧上（不相连），弹簧下端固定，劲度系数为k。

t＝0时刻，对物块施加一竖直向上的外力F，使物块由静止向上运动，当弹簧第一次恢复原长时，撤去外力F。

从0时刻到F撤去前，物块的加速度a随位移x的变化关系如图乙所示。

重力加速度为g，忽略空气阻力，则在物块上升过程（ ）
A．外力F为恒力
B．物块的最大加速度大小为2g
C
．外力F撤去后物块可以继续上升的最大高度为
D．弹簧最大弹性势能
第(3)题
2020年爆发了新冠肺炎疫情，新冠病毒传播能力非常强，在医院中需要用到呼吸机和血流计检测患者身体情况。

血流计原理可以简化为如图所示模型，血液内含有少量正、负离子，从直径为d的血管右侧流入，左侧流出。

流量值Q等于单位时间通过横截面的液体的体积。

空间有垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，M、N两点之间可以用电极测出电压U。

下列说法正确的是（ ）
A．离子所受洛伦兹力方向由M指向N
B．血液中正离子多时，M点的电势低于N点的电势
C．血液中负离子多时，M点的电势低于N点的电势
D
．血液流量
第(4)题
司机驾驶汽车在平直公路上匀速行驶，突然遇到紧急情况刹车直到停止运动，从司机发现情况到停止运动这段时间内，汽车的图像如图所示。

下列说法正确的是（ ）
A．汽车刹车过程的初速度为
B．汽车刹车过程的加速度大小为
C．从司机发现情况开始到汽车停止所用时间为
D．从开始刹车到停止，汽车的总位移大小为
三、实验题 (共2题)
第(1)题
（1）在利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”实验中，下列说法正确的是 _______。

A．重锤质量的测量误差可能会造成较大的实验误差
B.选择密度大些的重锤，有利于减小实验误差
C.实验时应先接通电源，再释放纸带
D.某同学通过描绘v2﹣h图像研究机械能是否守恒，合理的图像应该是一条过原点的直线，并且该直线的斜率为9.8
（2）小明同学经过上述实验后，设计了一个实验测定本地的重力加速度，装置如图乙所示，得到分被图片，利用图片中小球的位置来测量当地的重力加速度。

下列主要操作步骤的正确顺序是 ________。

（填写各步骤前的序号）
①把刻度尺竖直固定在墙上，手机固定在三角架上，调整好手机镜头的位置
②捏住小球，从刻度尺旁静止释放
③打开手机摄像功能，开始摄像
（3）停止摄像，从视频中截取三锁图片，图片中小球和刻度如图丙所示。

已知所截取的图片相邻两帧之间的时间间隔为s，由此测得重力加速度为 _________m/s2。

（结果保留三位有效数字）
（4）在某次实验中，小明释放小球时手稍有晃动，视频显示小球下落时略偏离了竖直方向。

从该视频中截取图片，_____（选填“能”或“不能”）用（3）问中的方法测出重力加速度。

第(2)题
如图所示，某组同学借用“探究a与F、m之间的定量关系”的相关实验思想、原理及操作，进行“研究合外力做功和动能变化的关系”的实验：
①打点计时器使用的电源是_________（选填选项前的字母）；
A．直流电源B．交流电源
②实验中，需要平衡摩擦力和其他阻力，正确操作方法是 _________ （选填选项前的字母）；
A．把长木板右端垫高 B．改变小车的质量
C．将重物和细线取下 D．将纸带、重物和细线全部取下
③连接细绳及托盘，放入砝码，通过实验得到如下图所示的纸带并标上相应的计数点。

其中两相邻计数点间有四个点未画出。

已知所用电源的频率为50Hz，纸带上O点为小车运动起始时刻所打的点，则打A点时小车运动的速度v A=________m/s，小车运动的加速度a =_________m/s 2。

（结果要求保留三位有效数字）
四、解答题 (共3题)
第(1)题
在进行科学实验前，通常都要根据实验原理、实验中需要改变的物理量、可能出现的实验结果等因素，在实验装置中选择一个合适的坐标系后才能开展实验。

为测量带电粒子在电磁场中的运动情况，在某实验装置中建立如图所示直角坐标系，并沿y轴负方向加磁感应强度大小为B的匀强磁场。

此设备中同时还可以加任意方向的、大小可变的匀强电场。

一质量为m、带电荷量为 + q（q > 0）的粒子从坐标原点O以初速度v沿x轴正方向射入，不计粒子重力的影响。

（1）若该粒子恰好能做匀速直线运动，求所加电场强度E的大小和方向；
（2）若不加电场，改变磁感应强度B的大小，不改变方向，使该粒子恰好能够经过坐标为（，0， - a）的点，求改变后的磁感应强度B′的大小；
（3）改变电场的大小和方向，也可以改变运动电荷经过的位置。

若保持磁感应强度B的大小和方向不变，将电场强度大小调整为E′，方向平行于yOz平面，使该粒子能够在xOy平面内做匀变速曲线运动，并经过坐标为（，a，0）的点，求调整后电场强度E′的大小和方向。

第(2)题
在火星上太阳能电池板发电能力有限，因此科学家们用放射性材料——作为发电能源为火星车供电（中的Pu 是
）。

已知衰变后变为和一个X 粒子。

若静止的在磁感应强度大小为B 的匀强磁场中发生衰变，X 粒子的速度大小
为v ，方向与匀强磁场的方向垂直，在磁场中做匀速圆周运动。

已知X 粒子的质量为m ，电荷量为q 。

（1）写出发生衰变的核反应方程；
（2）在磁场中的圆周运动可等效成一个环形电流，求做圆周运动的周期T 和环形电流大小I ；
（3）磁矩是描述环形电流特征的物理量，把粒子做圆周运动形成的环形电流与圆环面积的乘积叫做粒子的回旋磁矩，用符号μ表示。

试推导粒子回旋磁矩μ的表达式。

第(3)题
如图，一竖直放置的绝热圆柱形汽缸上端开口且足够高，汽缸的横截面积为S ，两个活塞M 、N 将两部分理想气体A 、B 封闭在
汽缸内，两部分气体的温度均为t 0＝27℃，其中活塞M 为导热活塞，活塞N 为绝热活塞，活塞M 为轻活塞，活塞N 的质量为。

两活塞的间距为3L ，活塞N 距汽缸底的距离为6L 。

其底部有一体积很小的加热装置，其体积可忽略不计。

已知外界的大气压为p 0，环境的温度为27℃且保持不变，重力加速度大小为g ，两活塞的厚度及活塞与汽缸之间的摩擦均可忽略不计，两活塞始终在水平方向上。

现用加热装置缓慢加热气体B ，使其温度达到t 1＝127℃，同时将质量为
的物体慢慢放于活塞M 上，系统稳定后两活塞都不移动。

求：
（1）系统稳定后理想气体B 的压强p B ；
（2）系统稳定后活塞M 移动的距离d 。