2024届河南省高三下学期4月模拟考试理科综合试题-高中物理 (2)

2024届河南省高三下学期4月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，半径为R 的圆形区域内有一方向垂直纸面向里的匀强磁场，MN 、PQ 是相互垂直的两条直径。

两质量相等且带等量异种电荷的粒子从M 点先后以相同速率v 射入磁场，其中粒子甲沿MN 射入，从Q 点射出磁场，粒子乙沿纸面与MN 方向成角射入，两粒子同时射出磁场。

不计粒子重力及两粒子间的相互作用，则两粒子射入磁场的时间间隔为（ ）
A
．
B ．
C ．
D ．
第(2)题某次雷雨天，在避雷针附近产生了如图所示的电场，其等势面的分布如虚线所示。

下列说法正确的是（ ）
A ．A 、
B 、
C 三点中，A 点场强最小
B ．B 、
C 两点的电势差U BC = －2kV C ．电子在B 点比在C 点电势能小
D ．电荷由B 移到C ，电势能减少2keV
第(3)题阿秒（as ）光脉冲是一种发光持续时间极短的光脉冲，如同高速快门相机，可用以研究原子内部电子高速运动的过程。

已知，电子所带电荷量为，氢原子核外电子绕原子核做匀速圆周运动的等效电流约为。

目前阿秒光脉冲的最短时间为43as ，电子绕氢原子核一周的时间约为该光脉冲时间的（ ）
A ．2.8倍
B ．3.7倍
C ．4.2倍
D ．5.5倍
第(4)题
2024年5月，日本东京电力公司启动福岛第一核电站核污染水的第五轮排海，本轮排海预计将持续到5月7日，排放量与前四次大致相同，排放总量仍为7800吨左右。

日本不顾多个国家的反对，公然将含有大量放射性物质的核废水排放到太平洋中，其中有一种放射性物质是碳14，它的半衰期大约为5730年，其衰变方程为；则下列说法正确的是（ ）
A ．衰变方程中X 为粒子
B ．衰变产生的X 粒子电离本领比光子强
C ．碳14半衰期很长，所以短期内不会对人类造成影响
D ．如果有100个碳14，经过2865年将有25个原子核发生衰变
第(5)题
有研究发现，动物与植物的细胞膜两侧存在电位差，某神经细胞传递信号时，离子从细胞膜一侧流到另一侧形成跨膜电流，若将该细胞膜视为的电容器，在内细胞膜两侧的电势差从变为，则该过程中跨膜电流的平均值为
（ ）
A ．
B ．
C ．
D ．
第(6)题
“另类加速度A ”的定义为，其中v 0和v t 分别表示某段位移x 的初速度和末速度。

则用国际单位制基本单位的符号来表示A 的单位，正确的是（ ）
A ．s －1
B ．Hz
C ．m/s 2
D ．m 2/s
二、多选题 (共4题)
第(1)题
在人类认识自然的历程中，科学的物理思想和方法对物理学的发展起到了重要的作用。

下列说法中正确的是（ ）
A．质点模型的建立运用了理想化模型（方法）
B．已知合力求分力，运用了控制变量的方法
C．在推导匀变速直线运动位移公式时（把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，再把各小段位移相加）运用了假设法
D ．用比值法定义物理量占有相当大的比例，例如，加速度和速度都采用了比值定义法
第(2)题
如图甲所示，一倾角为、上端接有定值电阻的粗糙导轨，处于磁感应强度大小为、方向垂直导轨平面向上的
匀强磁场中，导轨间距，导轨电阻忽略不计、且ab两点与导轨上端相距足够远。

一质量、阻值的金属
棒，在棒中点受到沿斜面且平行于导轨的拉力F作用，由静止开始从ab处沿导轨向上加速运动，金属棒运动的速度—位移图像如图乙所示（b点位置为坐标原点）。

若金属棒与导轨间动摩擦因数，，则金属棒从起点b沿导轨向上运动的过程中（ ）
A．金属棒做匀加速直线运动B．通过电阻R的感应电荷量为0.75C
C．拉力F做的功为38.25J D．金属棒上产生的焦耳热为2.25J
第(3)题
研究“蹦极”运动时，安装在人身上的传感器可测量人在不同时刻所处位置离出发点的距离及下落瞬时速度。

设人及所携设备的总质量为，弹性绳原长为。

如图（a）所示，人从蹦极台由静止下落，根据传感器测到的数据，便得到了比较精确的速度——位移图像（图像）。

但因工作失误导致图像纵轴上所标数据在保管过程中丢失，如图（b）所示。

已知蹦极地点的重力加速度g为，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．纵轴上最小一格为
B．到之间的图像为抛物线的一部分
C．人下落到最大速度的过程中，弹性绳对人所做功为
D．因为到之间的图像切线斜率先减小后增大，以该过程中人的加速度先减小后增大
第(4)题
如图所示，A，B两物块的质量分别为和，静止叠放在水平地面上。

A，B间的动摩擦因数为μ，B与地面间的动摩擦因数为。

最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为。

现对A施加一水平拉力F，则（ ）
A．当时，A，B都相对地面静止
B
．当时，A的加速度为
C．当时，A相对B静止
D
．无论F为何值，B的加速度不会超过
三、实验题 (共2题)
第(1)题
小聪想用满偏电流为600μA的灵敏电流计G改装成0.6A的电流表，操作步骤如下：
（1）用如图1所示的电路测量电流计G的内阻。

先只闭合S1，调节滑动变阻器R，使电流计指针满偏；保持滑动变阻器的滑片位置不变，再闭合S2，调节电阻箱R′，使电流计指针半偏，读出此时R′的阻值为99.9Ω，则测得灵敏电流计的内
阻r g=______Ω。

（2）用这种方法测出的电流计内阻r g，与电流计内阻的真实值r′g相比有一定的误差，为减小此误差，应使R______R′的读数（选填“”、“”或“=”）。

（3）将此灵敏电流计与R0=______Ω的定值电阻并联，就可以改装成量程为0.6A的电流表。

（4）采用如图2所示电路，用满偏电流为0.6A的标准电流表A校对上述改装的电流表，由于测量电流计内阻的系统误差，会导致改装的电流表测得的电流______（选填“大于”、“小于”或“等于”）标准电流表测得的电流。

第(2)题
改进后的“研究有固定转动轴物体平衡条件”的实验装置如图所示，力传感器、定滑轮固定在横杆上，替代原装置中的弹簧秤，已知力矩盘上各同心圆的间距均为5cm
（1）（多选题）做这样改进的有点是( )
A．力传感器既可测拉力又可测压力
B．力传感器测力时不受主观判断影响，精确度高
C．能消除转轴摩擦力引起的实验误差
D．保证力传感器所受拉力方向不变
（2）某同学用该装置做实验，检验时发现盘停止转动时G点始终在最低处，他仍用该盘做实验．在对力传感器进行调零后，用力传感器将力矩盘的G点拉到图示位置，此时力传感器读数为3N．再对力传感器进行调零，然后悬挂钩码进行实验，此方法________（选填“能”、“不能”）消除力矩盘偏心引起的实验误差，已知每个钩码所受重力为1N，力矩盘按图示方式悬挂钩码后，力矩盘所受顺时针方向的合力矩为_________Nm．力传感器的读数为_______N.
四、解答题 (共3题)
第(1)题
如图甲所示，在绝缘水平桌面上固定有间距为的光滑平行金属导轨，虚线MN左侧、PQ右侧（不包含边界）存在相同的匀强磁场，磁场方向竖直向下，磁感应强度，两个阻值均为的电阻接在导轨的左右两端。

导轨上放置两个完全相同
的导体棒ab与cd，导体棒的质量，长度，电阻，ab位于MN左侧，cd放在磁场边界PQ上，对ab施加向
右的恒力后，ab的速度-时间图像如图乙所示（段为直线，其余段为曲线），时刻撤去外力F，时刻ab静止，已
知时刻的速度大小为，过程图像围成的面积为2m。

两个导体棒之间的碰撞为完全非弹性碰撞，导体棒与导轨始终接
触良好，不计导轨电阻，求：
（1）两磁场边界MN、PQ之间的距离L；
（2）若时刻之后系统受到向左的变力作用，且，国际单位制下比例系数k大小为，已知施加后的内，
导体棒运动位移为，此过程中导轨左侧接入的电阻R产生的焦耳热为，求施加后的内做的功。

第(2)题
动量守恒定律的适用范围非常广泛，不仅适用于低速、宏观的问题，也适用于近代物理研究的高速（接近光速）、微观（小到分子、原子的尺度）领域．
（1）质量为、速度为v的A球跟质量为m的静止B球发生弹性正碰．求碰后A球的速度大小．
（2）核反应堆里的中子速度不能太快，否则不易被铀核“捕获”，因此，在反应堆内要放“慢化剂”，让中子与慢化剂中的原子核碰撞，以便把中子的速度降下来．若认为碰撞前慢化剂中的原子核都是静止的，且将中子与原子核的碰撞看作弹性正碰，慢化剂应该选用质量较大的还是质量较小的原子核？请分析说明理由．
（3）光子不仅具有能量，而且具有动量．科学家在实验中观察到，一个电子和一个正电子以相同的动能对心碰撞发生湮灭，转化为光子．有人认为这个过程可能只生成一个光子，也有人认为这个过程至少生成两个光子．你赞同哪个观点？请分析说明理由．
第(3)题
有一个角度可变的轨道，当倾角为时，A恰好匀速下滑，现将倾角调为，从高为h的地方从静止下滑，过一段时间无碰撞
地进入光滑水平面，与B发生弹性正碰，B被一根绳子悬挂，与水平面接触但不挤压，碰后B恰好能做完整的圆周运动，已
知A的质量是B质量的3倍，求：
①A与轨道间的动摩擦因数；
②A与B刚碰完B的速度大小；
③绳子的长度L。