2024届湖南省怀化市高三下学期第一次模拟考试全真演练物理试题

2024届湖南省怀化市高三下学期第一次模拟考试全真演练物理试题
一、单选题 (共7题)
第(1)题
图甲是正在水平面内工作的送餐机器人，该机器人沿图乙中ABCD曲线给16号桌送餐，已知弧长和半径均为4m的圆弧BC与直线路径A B、CD相切，AB段长度也为4m，CD段长度为12m，机器人从A点由静止匀加速出发，到B点时速率恰好为1m/s，接着以1m/s的速率匀速通过BC，通过C点后以1m/s的速率匀速运动到某位置后开始做匀减速直线运动，最终停在16号桌旁的D点。

已
知餐盘与托盘间的动摩擦因数μ=0.1，关于该运动的说法正确的是（ ）
A．B到C过程中机器人的向心加速度a=0.2m/s2
B．餐盘和水平托盘不发生相对滑动的情况下，机器人从C点到D点的最短时间t=12.5s
C．A到B过程中餐盘和水平托盘会发生相对滑动
D．若重新设置机器人，使其在BC段以3m/s匀速率通过，餐盘与水平托盘间不会发生相对滑动
第(2)题
如图甲，风力发电装置呈现风车外形，风轮机带动内部匝数为N的矩形铜质线圈在水平匀强磁场中，以角速度ω绕垂直于磁场的水平转轴，顺时针匀速转动产生交流电，发电模型简化为图乙。

已知N匝线圈产生的感应电动势的最大值为E m。

则（ ）
A．线圈转动的快慢不会影响回路中电流的大小
B．当线圈转到图示位置时产生的感应电流方向为ABCD
C．当线圈转到图示位置时磁通量的变化率最小
D
．穿过线圈的最大磁通量为
第(3)题
如图所示，三棱镜的横截面ABC为直角三角形，，。

一单色光从BC边的中点E射入三棱镜，在AB边的中点F发生全反射后，从AC边的G点（图中未画出）射出三棱镜。

已知入射光线与BC边的夹角，则光在G点的折射角为（ ）
A．30°B．45°C．60°D．75°
第(4)题
应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入。

例如人原地起跳后从空中落地的过程中，双腿弯曲，双脚脚尖先接触地面，其他部分再落地。

下列关于人从脚尖触地到完全落地过程的分析，正确的是（）
A．地面对人的支持力始终等于重力
B．地面对人的支持力的冲量等于重力的冲量
C．双腿弯曲，双脚脚尖先接触地面，这些动作是为了延长作用时间，减小作用力
D．人与地球所组成的系统的机械能是守恒的
第(5)题
下列说法中正确的是（ ）
A．振荡频率越低，振荡电路发射电磁波的本领越大
B．达到热平衡的热力学系统具有相同的温度
C．在电磁波谱中，最容易发生衍射现象的是γ射线
D．电磁波在真空中传播时的电场强度E与磁感应强度B互相平行
第(6)题
铯原子喷泉钟是定标“秒”的装置。

在喷泉钟的真空系统中，可视为质点的铯原子团在激光的推动下，获得一定的初速度。

随后激光关闭，铯原子团仅在重力的作用下做竖直上抛运动，到达最高点后再做一段自由落体运动。

取竖直向上为正方向。

下列可能表示激光关闭后铯原子团速度或加速度随时间变化的图像是（ ）
A．B．
C．D．
第(7)题
如图，足够长的光滑直杆和构成一个支架，在竖直面上放置，支架连结处为B，直杆、与竖直夹角分别为、，
轻质小环P、Q分别穿进直杆和，两根细绳的一端分别系在P、Q环上，另一端系在一起，其结点为O挂上小球后，绳长拉
直后的长度分别为、，若两细绳的张力大小相等。

则（ ）
A．一定等于，不一定等于
B．不一定等于，一定等于
C．一定等于，也一定等于
D．不一定等于，也不一定等于
二、多选题 (共3题)
第(1)题
如图所示，平行导轨M N、PQ间距为d，M、P间接一个电阻R，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于平行金属导轨所在的平面向里。

一根足够长的金属杆ab第一次垂直于导轨放置，第二次与导轨成60°角放置。

金属杆和导轨的电阻不计，当金属杆两次均以速度v沿垂直于杆的方向滑行时，下列说法正确的是（ ）
A．两次电阻R上的电压相等
B．第一次和第二次金属杆中感应电流之比为
C
．第一次和第二次金属杆受到的安培力大小之比为
D
．第一次和第二次电阻R上的电功率之比为
第(2)题
用双缝干涉测光的波长的实验装置如图所示，其中光源为白炽灯泡，调整实验装置使光屏上能观察到清晰的干涉条纹。

关于该实验，下列说法正确的是（ ）
A．取下滤光片，光屏上将出现彩色的干涉条纹
B．若单缝向右平移一小段距离，光屏上相邻两条亮纹中心的距离增大
C．若将双缝间的距离d增大，光屏上相邻两条暗纹中心的距离减小
D．若将滤光片由红色换成绿色，光屏上相邻两条暗纹中心的距离减小
E．测出n条亮条纹间的距离a，则相邻两条亮条纹的间距为Δx＝
第(3)题
如图所示，竖直固定的光滑圆弧形金属导轨半径为r，O为圆心，P、O之间用导线连接阻值为R的电阻。

粗细均匀的轻质金属棒的一端通过铰链固定在O点，另一端连接质量为m的金属小球，小球套在导轨上。

初始时刻金属棒处于水平位置，小球、金属棒与导轨始终接触良好。

过圆心O的水平线下方分布着磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。

已知重力加速度为g，金属棒总电阻为2R，小球、导轨及导线电阻不计，不计一切摩擦阻力。

现将小球由静止释放，第一次运动到最低点时小球速度大小为v，在此过程中下列说法正确的是（ ）
A．小球运动到最低点时，金属棒产生的感应电动势为Brv
B
．小球运动到最低点时，金属棒两端的电压为
C
．通过电阻R的电荷量为
D
．电阻R上产生的焦耳热为
三、实验题 (共2题)
第(1)题
（1）下列实验都需要用到打点计时器，其中只要选一条较好的纸带就可以完成实验的是______
A．探究小车速度随时间变化的规律
B．探究加速度与力的关系
C．探究功与速度变化的关系
D．探究加速度与质量的关系
（2）小波和小宁同学进行“探究加速度与力的关打点计时器系”实验，装置如图甲所示。

纸带小车在平衡摩擦力时，下列说法正确的是______
A．不应在小车上挂上细线和小桶
B．应该在小车后挂好纸带长木板
C．缓慢调节长木板的倾斜角度，一直到小车开始下滑时，平衡摩擦力就完成了甲
（3）规范实验后打出的某条纸带，相邻计数点间的时间间隔是，测得数据如图乙所示，由此可以算出小车运动的加速度
______（保留3位有效数字）。

第(2)题
某同学甲用图1所示的装置测量木块与木板之间的动摩擦因数．跨过光滑定滑轮的细线两端分别与放置在木板上的木块和弹簧测力计相连．
(1)下列说法正确的是________．
A.实验前，应先对弹簧测力计调零
B.应保持与木块相连的的细线水平
C.实验时，应将木板匀速向左拉出
D.实验时，拉木板的速度越大越好
(2)图2是某次实验中弹簧测力计示数放大图，木块受到的滑动摩擦力f＝________N.
(3)为进行多次实验，甲同学采取了在木块上增加砝码个数的方法．若砝码的质量、动摩擦因数和重力加速度分别用m、μ和g来表示．测得多组数据后，该同学描绘的f m关系图线如图所示，则他测得的动摩擦因数μ＝________．(重力加速度g取10m/s2)
(4)若甲所用木块为A.在保持其他器材不变的情况下，同学乙换用了木块B也进行了上述实验，木块B的质量比A的大
0.02kg，A、B的材料以及它们表面粗糙程度相同．最后乙同学也描绘出了fm关系图线．请你帮他在图3中画出该图
线___________．
四、解答题 (共3题)
第(1)题
如图所示，以点为坐标原点在竖直面内建立坐标系，、是两个线状粒子放射源，长度均为，放出同种带正电的粒
子，粒子电荷量为，粒子的质量为，其中发出的所有粒子初速度为零，发出的所有粒子初速度均为，方向水平向右，带电粒子的重力以及粒子之间的相互作用均可忽略。

曲线的方程为，在曲线
与放射源之间存在竖直向上、场强大小为的匀强电场；第一象限内、虚线的上方有垂直纸面向里、磁感应
强度为的匀强磁场I；第二象限内以为圆心、长为半径的四分之一圆形区域内有垂直纸面向里、磁感应强度为的匀强磁
场Ⅱ。

图中的、、、、的长度均为。

观察发现：发出的所有粒子均从同一点离开匀强磁场I，发出的所有粒子
在匀强磁场Ⅱ的作用下也汇聚于同一点，即该点可接收到两个粒子源发出的所有粒子。

在所有粒子到达汇聚点的过程中，求：（1）匀强磁场I、II的磁感应强度、的大小；
（2）从放射源中点发出的粒子在磁场Ⅱ中的运动时间；
（3）从放射源中点发出的粒子到达汇聚点的时间。

第(2)题
如图所示，容积为的暖水瓶内倒入温度为97℃的热水，将瓶塞轻放入瓶口，瓶塞与瓶口内侧接触良好且不漏气。

已知瓶
口的横截面积为，瓶塞圆台侧面母线与轴线间的夹角为，，。

瓶塞与瓶口间的动摩擦因数为0.15，
最大静摩擦力等于滑动摩擦力，忽略瓶塞的重力。

瓶内气体温度始终与水温相同，瓶内气体可视为理想气体，外界大气压强，热力学温度与摄氏温度的关系为。

瓶内温度缓慢降到78.5℃，此时瓶塞恰好不发生滑动。

（1）求瓶内温度为78.5℃时，瓶塞受到的摩擦力大小（结果保留两位有效数字）；
（2）若稍微拔动瓶塞使外部气体进入暖水瓶内，忽略瓶内水温的微小变化，求稳定后进入瓶内的空气质量与原来暖水瓶中空气质量的比值。

第(3)题
如图所示，质量的薄木板静置于足够大的水平地面上，其左端有一可视为质点、质量的物块，现对物块施加一水平向右的恒定拉力，木板先在水平地面上加速，物块离开木板后木板在摩擦力的作用下开始减速，运动的总距离。

已知物块与木板间的动摩擦因数，木板与地面间的动摩擦因数，取重力加速度大小。

求：
（1）木板的加速距离d；
（2）木板的长度l。