湖北省長陽縣第一高級中學2024屆高三下學期第四次模擬考試卷物理試題理試卷

湖北省長陽縣第一高級中學2024屆高三下學期第四次模擬考試卷物理試題理試卷注意事項1．考試結束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務必將自己的姓名、準考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、核電站使用的核燃料有一種典型的核裂變方程是，假設質量為m1，質量為m2，質量為m3，質量為m4，光速為c，則（）A．該核反應屬于人工轉變B．方程中x=56，y=142C．核反應中釋放的能量為(m1-2m2-m3-m4)c2D．該裂變方程可以簡化為2、將一小球從高處水平拋出，最初1s內小球動能Ek隨時間t變化的圖象如圖所示，不計空氣阻力，g取10m/s1．根據(jù)圖象信息，不能確定的物理量是()A．小球的質量B．小球的初速度C．最初1s內重力對小球做功的平均功率D．小球拋出時的高度3、托卡馬克（Tokamak）是一種復雜的環(huán)形裝置，結構如圖所示．環(huán)心處有一歐姆線圈，四周是一個環(huán)形真空室，真空室外部排列著環(huán)向場線圈和極向場線圈．當歐姆線圈中通以變化的電流時，在托卡馬克的內部會產生巨大的渦旋電場，將真空室中的等離子體加速，從而達到較高的溫度．再通過其他方式的進一步加熱，就可以達到核聚變的臨界溫度．同時，環(huán)形真空室中的高溫等離子體形成等離子體電流，與極向場線圈、環(huán)向場線圈共同產生磁場，在真空室區(qū)域形成閉合磁籠，將高溫等離子體約束在真空室中，有利于核聚變的進行．已知真空室內等離子體中帶電粒子的平均動能與等離子體的溫度T成正比，下列說法正確的是A．托卡馬克裝置中核聚變的原理和目前核電站中核反應的原理是相同的B．極向場線圈和環(huán)向場線圈的主要作用是加熱等離子體C．歐姆線圈中通以恒定電流時，托卡馬克裝置中的等離子體將不能發(fā)生核聚變D．為了約束溫度為T的等離子體，所需要的磁感應強度B必須正比于溫度T4、常言道，萬物生長靠太陽，追根溯源，地球上消耗的能量絕大部分是來自太陽內部持續(xù)不斷地發(fā)生核反應釋放出的核能。在太陽內部發(fā)生的典型核反應方程是4→+2X，這個核反應釋放出的能量為△E，光在真空中的傳播速度為c，下列說法正確的是（）A．該核反應屬于裂變反應B．方程中的X為電子（）C．該核反應前后質量數(shù)守恒，因而反應前后總質量保持不變D．該核反應過程產生的質量虧損為△m=5、如圖所示，裝有細沙的木板在斜坡上勻速下滑。某一時刻，一部分細沙從木板上漏出。則在細沙漏出前后，下列說法正確的是（）A．木板始終做勻速運動B．木板所受合外力變大C．木板由勻速變?yōu)閯蚣铀僦本€運動D．木板所受斜坡的摩擦力不變6、如圖，一兩端封閉的玻璃管在豎直平面內傾斜放置，與水平面間的夾角為θ，一段水銀柱將管內一定質量氣體分割成兩部分。在下列各種情況中，能使管中水銀柱相對玻璃管向a端移動的情況是（）A．降低環(huán)境溫度 B．在豎直平面內以b點為軸逆時針緩慢轉動玻璃管C．保持θ角不變，使玻璃管減速上升 D．使玻璃管垂直紙面向外做加速運動二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、圖甲是光電效應的實驗裝置圖，圖乙是光電流與加在陰極K和陽極A上的電壓的關系圖象，下列說法正確的是A．由圖線①、③可知在光的顏色不變的情況下，入射光越強，飽和電流越大B．由圖線①、②、③可知對某種確定的金屬來說，其遏止電壓只由入射光的頻率決定C．只要增大電壓，光電流就會一直增大D．不論哪種顏色的入射光，只要光足夠強，就能發(fā)生光電效應8、如圖甲所示，由一根導線繞成的矩形線圈的匝數(shù)n＝10匝，質量m＝0.04kg、高h＝0.05m、總電阻R＝0.5Ω、豎直固定在質量為M＝0.06kg的小車上，小車與線圈的水平長度l相同。線圈和小車一起沿光滑水平面運動，并以初速度v0＝2m/s進入垂直紙面向里的有界勻強磁場，磁感應強度B＝1.0T，運動過程中線圈平面和磁場方向始終垂直。若小車從剛進磁場位置1運動到剛出磁場位置2的過程中速度v隨車的位移x變化的圖象如圖乙所示，則根據(jù)以上信息可知（）A．小車的水平長度l＝10cmB．小車的位移x＝15cm時線圈中的電流I＝1.5AC．小車運動到位置3時的速度為1.0m/sD．小車由位置2運動到位置3的過程中，線圈產生的熱量Q＝0.0875J9、在勻強磁場中，一矩形金屬線圈共100匝，繞垂直于磁場的轉軸勻速轉動，如圖甲所示，產生的交變電動勢的圖像如圖乙所示，則下列說法中正確的是（）A．時，線圈在中性面B．線圈產生的交變電動勢的頻率為100HzC．若不計線圈電阻，在線圈中接入定值電阻，則該電阻消耗的功率為D．線圈磁通量隨時間的變化率的最大值為10、真空中，在x軸上的坐標原點O和x=50cm處分別固定點電荷A、B，在x=10cm處由靜止釋放一正點電荷p，點電荷p只受電場力作用沿x軸方向運動，其速度與在x軸上的位置關系如圖所示。下列說法正確的是（）A．x=10cm處的電勢比x=20cm處的電勢高B．從x=10cm到x=40cm的過程中，點電荷p的電勢能一定先增大后減小C．點電荷A、B所帶電荷量的絕對值之比為9：4D．從x=10cm到x=40cm的過程中，點電荷p所受的電場力先增大后減小三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某同學設計測量電流表內阻的實驗。待測電流表的內阻Rg約在1kΩ~2kΩ之間，量程250μA。提供實驗器材：電源（4V，0.6Ω）電鍵S及導線若干一只電阻箱R（0~9999Ω）滑動變阻器R1（0~50Ω，0.6A）滑動變阻器R2（0~1kΩ，0.3A）某同學的測量過程如下：第一，選擇實驗器材，設計實驗的電路圖，如圖甲所示：第二，實驗操作步驟如下：①先按電路圖接好各元件，調節(jié)滑動變阻器R'的滑片P位置，再使電阻箱阻值為零②閉合電鍵S，調節(jié)滑動變阻器R'的滑片P于某一位置，使電流表達到滿刻度Ig③滑動變阻器R'的滑片P保持不變，調節(jié)電阻箱值使電流表讀數(shù)為Ig的一半，記下電阻箱讀數(shù)Rx，則待測電流表的內阻Rg＝Rx，請回答以下問題：(1)為了精確測量電流表的內阻，該同學選擇的滑動變阻器R'是_____（選填“R1”或“R2”）。(2)該同學在操作步驟①中，滑動變阻器R'的滑片P應置于_____端（選填“a”或“b”）理由是_____。(3)接照該同學所設計的實驗思路，用鉛筆畫出的線代表導線在圖乙中替他完善正確規(guī)范的實驗電路連接，導線不能交叉_____。(4)在實驗步驟③中，確?；瑒幼冏杵鱎'的滑片P的位置不變，其理由是_____。12．（12分）在“探究物體質量一定時加速度與力的關系”實驗中，小明同學做了如圖甲所示的實驗改進，在調節(jié)桌面水平后，添加了用力傳感器來測細線中的拉力．(1)關于該實驗的操作，下列說法正確的是________．A．必須用天平測出砂和砂桶的質量B．一定要保證砂和砂桶的總質量遠小于小車的質量C．應當先釋放小車，再接通電源D．需要改變砂和砂桶的總質量，打出多條紙帶E.實驗中需要將小車軌道適當傾斜以平衡摩擦力F.實驗中小車應從靠近打點計時器位置靜止釋放(2)實驗得到如圖乙所示的紙帶，已知打點計時器使用的交流電源的頻率為50Hz，相鄰兩計數(shù)點之間還有四個點未畫出，由圖中的數(shù)據(jù)可知，打下B點時，小車運動的速率是_____m/s．小車運動的加速度大小是______m/s2.（計算結果保留三位有效數(shù)字）(3)由實驗得到小車的加速度a與力傳感器示數(shù)F的關系如圖丙所示．則小車與軌道的滑動摩擦力Ff=____N.四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖甲所示，真空中的電極被連續(xù)不斷均勻地發(fā)出電子（設電子的初速度為零），經加速電場加速，由小孔穿出，沿兩個彼此絕緣且靠近的水平金屬板、間的中線射入偏轉電場，、兩板距離為、、板長為，兩板間加周期性變化的電場，如圖乙所示，周期為，加速電壓為，其中為電子質量、為電子電量，為、板長，為偏轉電場的周期，不計電子的重力，不計電子間的相互作用力，且所有電子都能離開偏轉電場，求：(1)電子從加速電場飛出后的水平速度大小？(2)時刻射入偏轉電場的電子離開偏轉電場時距、間中線的距離；(3)在足夠長的時間內從中線上方離開偏轉電場的電子占離開偏轉電場電子總數(shù)的百分比。14．（16分）如圖所示，真空中有以O1為圓心，R為半徑的圓形勻強磁場區(qū)域，圓的最左端與y軸相切于坐標原點D，圓的最上端與平行于x軸的虛線MN相切于P點，磁場方向垂直紙面向里，第一象限內在虛線MN上方沿v軸負方向有平行于y軸的有界勻強電場（上邊界平行于x軸，圖中未畫出）。現(xiàn)從坐標原點O在紙面內向坐標系的第一象限和第四象限內的不同方向發(fā)射速率均為v0的質子。己知沿x軸正方向發(fā)射的質子恰好從P點離開磁場進入電場，能到達電場的上邊界，最后也能返回磁場，電場強度E和磁感應強度B大小未知，但滿足關系，不計質子的重力、質子對電場和磁場的影響及質子間的相互作用。(1)求勻強電場上邊界與虛線MN的間距d；(2)在第四象限內沿與x軸正方向成角的方向發(fā)射一質子，最終離開磁場，求從發(fā)射到最終離開磁場區(qū)域的過程質子運動的時間t；(3)若電場方向改為沿x軸的負方向，場強大小不變，如圖所示，電場上邊界位置也不變，y0=4R處有一平行于x軸的熒光屏，與y軸相交于Q點，由O點發(fā)射的所有質子最終均能打在熒光屏上，求熒光屏的最小長度。15．（12分）一個傾角為θ=37°的斜面固定在水平面上，一個質量為m=1.0kg的小物塊（可視為質點）以v0=8m/s的初速度由底端沿斜面上滑。小物塊與斜面的動摩擦因數(shù)μ=0.1．若斜面足夠長，已知tan37°=，g取10m/s2，求：（1）小物塊沿斜面上滑時的加速度大??；（2）小物塊上滑的最大距離；（3）小物塊返回斜面底端時的速度大小。

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、C【解題分析】

A．該核反應屬于重核裂變，不屬于人工轉變，A錯誤；B．根據(jù)質量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，x=56，y=144，B錯誤；C．根據(jù)愛因斯坦質能方程，反應釋放出的能量為：C正確；D．核反應方程不能進行簡化，D錯誤。故選C。2、D【解題分析】試題分析：小球被拋出后做平拋運動，根據(jù)圖象可知：小球的初動能為5J，1s末的動能為30J，根據(jù)平拋運動的基本公式及動能的表達式即可解題．解：A、B、設小球的初速度為v0，則1s末的速度為：v1==，根據(jù)圖象可知：小球的初動能為：EK0=mv01=5J，1s末的動能為：EK1=mv11=30J，解得：m=0.115kg，v0=4m/s，故A、B錯誤．C、最初1s內重力對小球做功的瞬時功率為：P=mgvy=mg?gt=0.115×101×1W=15W，則1s末小球重力的瞬時功率能確定．故C錯誤．D、根據(jù)已知條件只能求出1s內豎直方向下落的高度為：h=gt1=×10×11m=10m，而不能求出小球拋出時的高度，則D不能確定．故D正確．故選D．【點評】本題主要考查了平拋運動的基本公式及動能表達式的直接應用，要求同學們能根據(jù)圖象讀出有效信息．3、C【解題分析】

A、目前核電站中核反應的原理是核裂變，原理不同，故A錯誤；B、極向場線圈、環(huán)向場線圈主要作用是將高溫等離子體約束在真空室中，有利于核聚變的進行，故B錯誤；C、歐姆線圈中通以恒定的電流時，產生恒定的磁場，恒定的磁場無法激發(fā)電場，則在托卡馬克的內部無法產生電場，等離子體無法被加速，因而不能發(fā)生核聚變，故C正確．D、帶電粒子的平均動能與等離子體的溫度T成正比，則，由洛倫茲力提供向心力，則，則有，故D錯誤．4、D【解題分析】

A．該核反應屬于聚變反應，選項A錯誤；B．根據(jù)質量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，方程中的X為正電子（），選項B錯誤；C．該核反應前后質量數(shù)守恒，但是由于反應放出能量，則反應前后有質量虧損，選項C錯誤；D．根據(jù)可知，該核反應過程產生的質量虧損為△m=，選項D正確；故選D。5、A【解題分析】

AC．在細沙漏出前，裝有細沙的木板在斜坡上勻速下滑，對整體受力分析，如圖所示：根據(jù)平衡條件有：又聯(lián)立解得：在細沙漏出后，細沙的質量減少，設為，木板的質量不變，對整體受力情況與漏出前一樣，在垂直斜面方向仍處于平衡狀態(tài)，則有：又且解得：而重力沿斜面向下的分力為，即，所以在細沙漏出后整體仍向下做勻速直線運動，A正確，C錯誤；B．因為整體仍向下做勻速直線運動，所受合外力不變，仍為零，B錯誤；D．因為細沙的質量減小，根據(jù)，可知木板所受斜坡的摩擦力變小，D錯誤。故選A。6、C【解題分析】

A.假定兩段空氣柱的體積不變，即V1，V2不變，初始溫度為T，當溫度降低△T時，空氣柱1的壓強由p1減至p′1，△p1=p1?p′1，空氣柱2的壓強由p2減至p′2，△p2=p2?p′2，由查理定律得：，，因為p2=p1+h>p1，所以△p1<△p2，即水銀柱應向b移動。故A錯誤；B.在豎直平面內以b點為軸逆時針緩慢轉動玻璃管，使θ角變大，若水銀柱相對玻璃管不動，則增大了水銀柱對下部氣體的壓力，水銀柱向b端移動，故B錯誤；C.玻璃管豎直向上減速運動，加速度向下，水銀柱失重，若水銀柱相對玻璃管不動，水銀柱對下部氣體壓力減小，水銀柱向a端移動，故C正確；D.使玻璃管垂直紙面向外做加速運動不會影響水銀柱豎直方向上的受力，水銀柱的位置不變，故D錯誤。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、AB【解題分析】

由圖線①、③可知在光的顏色不變的情況下，入射光越強，飽和電流越大，故A正確；根據(jù)光電效應方程知，Ekm=hv-W0=eUc，可知入射光頻率越大，最大初動能越大，遏止電壓越大，可知對于確定的金屬，遏止電壓與入射光的頻率有關，故B正確；增大電壓，當電壓增大到一定值，電流達到飽和電流，不再增大，故C錯誤；發(fā)生光電效應的條件是入射光的頻率大于截止頻率，與入射光的強度無關，故D錯誤．故選AB．8、AC【解題分析】

A.從位置1到位置2，開始進入磁場，安培力向左，小車減速，全進入磁場后，回路磁通量不再變化，沒有感應電流，不受安培力開始勻速，所以根據(jù)圖像可以看出小車長10cm，A正確B.小車的位移x＝15cm時，處于勻速階段，磁通量不變，回路電流為零，B錯誤C.小車進入磁場過程中：，出磁場過程中：，而進出磁場過程中電量：，進出磁場過程中磁通量變化相同，所以電量相同，所以，解得：，C正確D.從位置2運動到位置3的過程中，根據(jù)能量守恒：，解得：，D錯誤9、ACD【解題分析】

A．t=0.01s時，感應電動勢為零，穿過線圈的磁通量最大，線圈在中性面位置，故A正確。B．由圖可知周期為0.02s，則頻率為f=50Hz，故B錯誤。C．線圈產生的交變電動勢有效值為電阻消耗的功率故C正確。D．t=0.005s電動勢最大為311V，則磁通量隨時間的變化率為故D正確。故選ACD。10、AC【解題分析】

A．點電荷p從x=10cm處運動到x=30cm處，動能增大，電場力對點電荷做正功，則點電荷所受的電場力方向沿+x軸方向，因此，從x=10cm到x=30cm范圍內，電場方向沿+x軸方向，所以，x=10cm處的電勢比x=20cm處的電勢高，故A正確；B．點電荷p在運動過程中，只有電場力做功，電勢能和動能之和保持不變，點電荷的動能先增大后減小，則其電勢能先減小后增大，故B錯誤；C．從x=10cm到x=30cm范圍內，點電荷p所受的電場力沿+x軸方向，從x=30cm到x=50cm范圍內，點電荷p所受的電場力沿-x軸方向，所以，點電荷p在x=30cm處所受的電場力為零，則點電荷A、B對點電荷p的靜電力大小相等，方向相反，故有其中rA=30cm，rB=20cm，所以，QA：QB=9：4，故C正確；D．點電荷x=30cm處所受的電場力為零，由電場力公式F=qE可知：x=30cm處的電場強度為零，所以從x=10cm到x=40cm的過程中，點電荷p所受的電場力一定先減小后增大，故D錯誤。故選AC。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、R1a接通電路時，確保電流表安全保持aP間電壓不變【解題分析】

(1)[1]根據(jù)題意要求精確測量電流表內阻及分壓式連接，為了便于調節(jié)分壓，需要選擇阻值較小，額定電流較大的滑動變阻器，即R1。(2)[2][3]為了確保開關閉合后，電路安全，因此滑動變阻器的滑片應置于a端，這樣測量電路部分開始時分壓為0，保證了電路安全。(3)[4]根據(jù)電路圖，連接實物圖如圖所示：。(4)[5]在實驗步驟③中，確保滑動變阻器R'的滑片P的位置不變，其理由是保持aP間電壓不變。12、DEF0.7212.401.0【解題分析】

(1)[1]AB．對小車的拉力是通過力傳感器得到的，故無需測量沙和沙桶的質量，也不需要滿足沙和沙桶的總質量遠小于小車的質量，故AB錯誤；C．使用打點計時器，應先接通電源，在釋放小車，故C錯誤；D．探究物體質量一定時加速度與力的關系，要改變沙和沙桶的總質量，打出多條紙帶，故D正確；E．由于實驗要求研究小車的合外力與加速度的關系，需要排除與軌道的滑動摩擦力的影響，所以實驗中需要將長木板傾斜，以平衡摩擦力，故E正確；F．在釋放小車前，小車應盡量靠近打點計時器，以能在紙帶上打出更多的點，有利于實驗數(shù)據(jù)的處理和誤差的減小，故F正確；(2)[2]相鄰兩計數(shù)點之間還有四個點未畫出，相鄰兩計數(shù)點間的時間間隔為，根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，打下點時，小車運動的速率是：[3]根據(jù)可得：(3)[4]根據(jù)牛頓第二定律可知：解得：四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、(1)；(2)；(3)【解題分析】

(1)加速電場加速。由動能定理得解得(2)電子在偏轉電場里水平方向勻速運動，豎直方向勻加速運動。水平方向有所以運動時間豎直方向有解得(3)由上問可知電子在電場中的運動時間均為，設電子在時加速度大小為，時加速度大小為，由牛頓第二定律得：在時間內，設