浙江省杭州市2024高三冲刺(高考物理)苏教版能力评测(综合卷)完整试卷

浙江省杭州市2024高三冲刺（高考物理）苏教版能力评测(综合卷)完整试卷
一、单项选择题（本题包含8小题，每小题4分，共32分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）(共8题)
第(1)题
如图1所示，一半径为R、密度均匀的球体，在与球心O相距2R的P处有一质量为m的质点，球体对该质点的万有引力大小为F。

现从球体中挖去“半径为的小球体（球心在OP连线上，右端位于O点），如图2所示，则剩余部分对该质点的万有引力大小为（）
A
．B．C．D．
第(2)题
图甲为理想变压器，其原、副线圈的匝数比为3：1，电压表和电流表均为理想电表，原线圈接如图乙所示的正弦交流电压，图中为热敏电阻，为定值电阻。

下列说法中正确的是（ ）
A．交流电压u的表达式
B．变压器原、副线圈中的电流之比为3：1
C．变压器输入、输出功率之比为1：3
D．处温度升高时，电压表示数不变
第(3)题
如图所示，将两个质量相等的铁球，分别从C、D两处均以的水平速度抛出，其中从C处水平抛出的铁球恰好落
在A处。

已知AC为与水平方向成30°的倾斜地面，AB为长度足够长的水平地面，，则C、D两球落地时的动能之比为（ ）
A．1∶1B．7∶5C．2∶1D．5∶7
第(4)题
一小球(可视为质点)沿斜面匀加速滑下，依次经过A、B、C三点，如图所示,已知AB＝18 m，BC＝30 m，小球经过AB和BC 两段所用的时间均为 2 s，则小球在经过A、C两点时的速度大小分别是（）
A．6 m/s 12 m/s B．6 m/s 18 m/s
C．3 m/s 5 m/s D．3 m/s 7 m/s
第(5)题
如图，一劲度系数为k轻弹簧的一端固定在倾角为θ=30°的光滑固定斜面的底部，另一端和质量为2m的小物块A相连，质量为m 的物块B紧靠A一起静止.现用手缓慢斜向下压物体B使弹簧再压缩x0并静止．然后迅速放手， A和B一起沿斜面向上运动距离L 时， B达到最大速度v．则以下说法正确的是(始终在弹性限度内)
A．L>x0
B
．放手的瞬间，A对B的弹力大小为+
C．若向上运动过程A、B出现了分离，则分离时弹簧的压缩量为
D
．从放手到“A和B达到最大速度v”的过程中，弹簧弹性势能减小了
第(6)题
如图，水平放置的圆柱形光滑玻璃棒左边绕有一线圈，右边套有一金属圆环。

圆环初始时静止。

将图中开关S由断开状态拨至连接状态，电路接通的瞬间，可观察到（ ）
A．拨至M端或N端，圆环都向左运动
B．拨至M端或N端，圆环都向右运动
C．拨至M端时圆环向左运动，拨至N端时向右运动
D．拨至M端时圆环向右运动，拨至N端时向左运动
第(7)题
由国际顶尖科学家组成的联合研究团队正在努力探索持续可控的核聚变反应。

下列反应中，属于核聚变的核反应方程的是（）
A．B．
C．D
．
第(8)题
图（a）所示的电路中，K与L间接一智能电源，用以控制电容器C两端的电压U C。

如果U C随时间t的变化如图（b）所示，则下列描述电阻R两端电压U R随时间t变化的图像中，正确的是（ ）
A．B．
C．D．
二、多项选择题（本题包含4小题，每小题4分，共16分。

在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确。

全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分） (共4题)
第(1)题
在抗击新冠肺炎疫情的战役中，为了发现高危人群中的疑似病人，通常利用红外线测量人体的温度。

关于电磁波的应用，下列说法正确的是（ ）
A．红外线、X射线、γ射线中红外线的波长最长
B．红外线的显著作用是热效应，温度较低的物体不能辐射红外线
C．X射线片可以用于诊断病情，γ射线可以摧毁病变的细胞
D．使接收电路的固有频率与待接收的电磁波的频率相等叫检波
E．物体做受迫振动时，其振动频率等于驱动力的频率
第(2)题
如图甲所示，在竖直平面内有四条间距相等的水平虚线，在与与之间存在匀强磁场，磁感应强度大小均为1 T，方向垂直于竖直平面向里。

现有一矩形线圈，宽度，质量为0.1 kg，电阻为，将其从图示位置（
边与重合）由静止释放，线圈的速度随时间的变化关系如图乙所示，时刻，边与重合；时刻，边与重合；时
刻，边与重合。

~时间内的图线为与t轴平行的直线，~时间内和时刻之后的图线均为倾斜直线。

已知~的
时间间隔为0.45 s，整个运动过程中线圈平面始终处于竖直平面内。

则（重力加速度g取）（ ）
A．时刻，线圈运动的速度大小
B．与与之间的匀强磁场的宽度为1 m
C．在0~时间内，通过线圈的电荷量为0.25 C
D．在0~时间内，线圈产生的热量为1.1125 J
第(3)题
神舟十六号载人飞船返回过程，在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的一点，如图所示。

关于神舟十六号飞船的运动，下列说法中正确的是（ ）
A．在轨道Ⅱ上经过A的速度小于在轨道Ⅰ上经过A的速度
B．在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A的加速度
C．在轨道Ⅱ上经过A的速度大于经过B的速度
D．在轨道Ⅱ上B点的机械能小于在轨道Ⅰ上A点的机械能
第(4)题
如图甲所示，将一劲度系数为k的轻弹簧压缩后锁定，在弹簧上放置一质量为m的小物块，小物块距离地面高度为h1.将弹簧的锁定解除后，小物块被弹起，其动能E k与离地高度h的关系如图乙所示，其中h4到h5间的图像为直线，其余为正弦曲线的一部分，h3对应图像的最高点，重力加速度为g，不计空气阻力。

下列说法正确的是（ ）
A．小物块上升至高度h3时，弹簧形变量为0
B．小物块上升至高度h5时，加速度为g
C．解除锁定前，弹簧的弹性势能等于m g h5
D．小物块从高度h2上升到h4，弹簧的弹性势能减少了
三、填空、实验探究题（本题包含2个小题，共16分。

请按题目要求作答，并将答案填写在答题纸上对应位置） (共2题)第(1)题
如图甲，用电阻率为、横截面积为S的硬质导线，做成边长为的正方形导线框，垂直导线框所在平面的磁场充满其内接圆形
区域。

磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示，时大小为，方向垂直B于纸面向里。

则在的时间内导线框中的
感应电流方向为_______（填“顺时针”或“逆时针”），在的时间内感应电流大小为__________（用题中物理量甲乙符号表示）。

第(2)题
某实验小组设计如图甲的原理图，先测量电流表A内阻，再测量电源电动势E和内阻r。

请回答下列问题：
（1）在测量之前，滑动变阻器的滑动触头P应滑到___________（选填“a”或“b”）；
（2）闭合开关。

调节滑动变阻器，分别读出电压表和电流表的读数，，，则电流表A 内阻___________；
（3）为了准确测量电源电动势E和内阻r，在步骤（2）后断开开关___________（选填“”或“”）；
（4）调节滑动变阻器的阻值，记录多组电压表___________（选填“”或“”）及电流表A的读数，并描点作图得到了如图乙所示的图线，电源的电动势___________V，内阻___________。

（结果均保留三位有效数字）
四、计算题（本题包含3小题，共36分。

解答下列各题时，应写出必要的文字说明、表达式和重要步骤。

只写出最后答案的不得分。

有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

请将解答过程书写在答题纸相应位置） (共3题)
第(1)题
我国航天技术水平在世界处于领先地位，对于人造卫星的发射，有人提出了利用“地球隧道”发射人造卫星的构想：沿地球的一条弦挖一通道，在通道的两个出口处分别将等质量的待发射卫星部件同时释放，部件将在通道中间位置“碰撞组装”成卫星并静止下来；另在通道的出口处由静止释放一个大质量物体，大质量物体会在通道与待发射的卫星碰撞，只要物体质量相比卫星质量足够大，卫星获得足够速度就会从对向通道口射出。

（以下计算中，已知地球的质量为，地球半径为，引力常量
为G，可忽略通道AB的内径大小和地球自转影响。

）
（1）如图甲所示，将一个质量为的质点置于质量分布均匀的球形天体内，质点离球心O的距离为r。

已知天体内部半径在
之间的“球壳”部分（如甲示阴影部分）对质点的万有引力为零，求质点所受万有引力的大小。

（2）如图乙所示，设想在地球上距地心h处沿弦长方向挖了一条光滑通道AB，一个质量为m。

的质点在离通道中心的距离为x处，求质点所受万有引力沿弦AB方向的分力；将该质点从A点静止释放，求质点到达通道中心处时的速度大小。

（3）如图丙所示，如果质量为m的待发射卫星已静止在通道中心处，由A处静止释放另一质量为M的物体，物体到达处与
卫星发生弹性正碰，设M远大于m，计算时可取。

卫星从图丙示通道右侧B处飞出，为使飞出速度达到地球第一宇宙速度，h应为多大？
第(2)题
如图为实验室筛选带电粒子的装置示意图，竖直金属板MN之间加有电压，M板有一电子源，可不断产生速度可忽略不计的电子，电子电荷量为e，质量为m，N板有一与电子源正对的小孔O。

金属板的右侧是一个半径为R的圆筒，可以围绕竖直中心轴逆时针转动，圆筒直径两端的筒壁上有两个正对的小孔O1，O2，电子通过两孔所需要的时间t=0.2 s。

现在圆筒内部加竖直向下的磁场，磁感应强度。

圆筒匀速转动以后，凡是能进入圆筒的电子都能从圆筒中射出来。

题中物理量均采用国际单
位制。

试求∶
（1）金属板MN上所加电压U的大小；
（2）圆筒转动的最小角速度；
（3）若要求电子从一个孔进入圆筒后必须从另一个孔射出来，圆筒转动的角速度多大？
第(3)题
中性粒子分析器是核聚变研究中的重要设备，通过对高能中性原子能量或动量的测量，可诊断曾与这些中性原子充分碰撞过的离子的性质。

如图所示，为了测量某中性原子的动能，首先让中性原子电离，然后让电荷量为的离子经孔A与下边界成角
入射到间距为d、电势差为U的平行有界匀强电场区域中，经过电场偏转后离开电场区域。

不计离子的重力，不考虑相对论效应及场的边界效应。

（1）为保证离子不碰到上边界，入射离子的最大动能是多少？
（2）若该离子离开电场后，经无场区沿直线运动至孔P出射，已知孔P与下边界的垂直距离为h，孔A和孔P间平行于下边界的距离为l，试确定该离子刚进入电场时的动能；
（3）若在测量中发现，有动能均为、电荷量均为而质量分别为、、的三种离子均能从孔P出射，且。

三种离子从孔P出射后自C点垂直CD边射入磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的矩形匀强磁场CDEF，CD、DE、EF边上均装有不同的离子收集板（每块板只收集一种离子）。

设CD边长为a，DE边长为b，且，现要区分并收集这三种离子，
则a、b还应分别满足什么条件？。