湖南省天壹名校联盟高三下学期三模物理试题（原卷版）

2024年高考考前仿真联考二物理注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分。每小题只有一项符合题目要求）1.下列说法错误的是（）A.法拉第对理论和实验资料进行严格分析后，得出了法拉第电磁感应定律的公式B.方解石晶体是各向异性的晶体，它能把光分解为两束光而沿不同方向折射，形成双折射现象C.原子的发射光谱是一些分立的亮线D.原子核的结合能也是核子结合成原子核而释放的能量2.有一个直径为0.6m的细圆环形状的黄灯，圆面水平放置在距离水池水面下方0.2m处开始缓慢下降了0.1m，下降过程中灯始终保持水平，已知黄光在水中折射率，则在这一过程中有光射出的水面形状的变化情况说法正确的是（）A.始终是圆 B.始终是圆环C.先是圆后变成圆环 D.先是圆环后变成圆3.进入冬季后，北方的冰雪运动吸引了许多南方游客。如图为雪地转转游戏，人乘坐雪圈（人和雪圈总质量为50kg，大小忽略不计）绕轴以2rad/s的角速度在水平雪地上匀速转动，已知水平杆长为2m，离地高为2m，绳长为4m，且绳与水平杆垂直。则雪圈（含人）（）A.所受的合外力不变 B.所受绳子的拉力指向圆周运动的圆心C.线速度大小为8m/s D.所需向心力大小为400N4.如图所示，真空中有四个点电荷分别固定在A、B、C、D四点，O为AB的中点，若O点的电场强度为零，已知A、C两点放置的点电荷均为，则B、D两个点电荷的电荷量分别为（）A.， B.，C.， D.，5.如图所示，某创新实验小组制作了一个半径为8cm的圆环，将3个相同的轻弹簧一端等间距地连接在圆环上的A、B、C三点，另外一端连接于同一点，结点恰好在圆心O处。将圆环水平放置，在结点O处悬挂一瓶矿泉水，缓慢释放直至平衡时测得结点下降了6cm。已知轻弹簧的原长为8cm，矿泉水的重力为6N，则弹簧的劲度系数为（）A. B. C. D.6.如图所示，直角坐标系位于竖直平面内，y轴竖直向上，第III、IV象限内有垂直于坐标平面向外的匀强磁场，第IV象限同时存在方向平行于y轴的匀强电场（图中未画出），一质量为m、带电量绝对值为q的小球从x轴上的A点由静止释放，恰好从P点垂直于y轴进入第IV象限，然后做圆周运动，从Q点以速度v垂直于x轴进入第I象限，重力加速度为g，不计空气阻力。则（）A.从A点到Q点的过程小球的机械能守恒 B.电场方向竖直向上C.小球在第IV象限运动的时间为 D.小球能够返回到A点二、选择题（本题共4小题，每小题5分，共20分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得5分，选对但不全得3分，有选错或不选得0分）7.位于的波源p从时刻开始振动，形成沿x轴正、负方向传播的两列波，在时波源停止振动，时的波形如图所示，其中质点a的平衡位置，质点b的平衡位置。下列说法正确的是（）A.沿x轴正、负方向传播的这两列波频率相同会发生干涉现象B.时，波源的位移为7.5cmC.时，质点a的位移为0D.在0到4s内，质点b运动总路程是60cm8.如图甲所示，光滑的水平地面上静置一质量为M，半径为R光滑的圆弧体，圆心为O，一个质量为m的小球由静止释放，释放时小球和O点连线与竖直半径OA夹角为，滑至圆弧底部后与圆弧分离，此时小球相对地面的水平位移为x。改变小球释放时的角度，得到小球的水平位移x和的关系图像如图乙所示，重力加速度为g，关于小球下滑的过程，下列说法正确的是（）A.小球与圆弧面组成的系统动量守恒B.圆弧体对小球做负功C.圆弧体与小球的质量之比为D.当为90°时，两者分离时小球的速度为9.如图所示，一颗质量为m的卫星要发射到中地圆轨道上，通过M、N两位置的变轨，经椭圆转移轨道进入中地圆轨道运行。已知近地圆轨道的半径可认为等于地球半径，中地圆轨道与近地圆轨道共平面且轨道半径为地球半径的3倍，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，下列说法中正确的是（）A.卫星进入中地圆轨道时需要在N点减速B.在转移轨道上的M点和N点速度关系为C.该卫星在中地圆轨道上运行的速度为D.该卫星在转移轨道上从M点运行至N点（M、N与地心在同一直线上）所需时间为10.如图，理想变压器原线圈与定值电阻、理想二极管接在的交流电源上，理想变压器原、副线圈总匝数相同，滑动触头初始位置在副线圈正中间。定值电阻，滑动变阻器R的最大阻值为25Ω，滑片初始位置在处。电流表、电压表均为理想交流电表，电源内阻不计，下列说法正确的是（）A.初始时，电压表示数为4.5V，电流表示数为0.75AB.若保持位置不变，向下滑动，则电压表示数先变大后变小，电流表示数变小C.若保持位置不变，滑动时，当原副线圈匝数比时，上的功率最大约为3.4WD.若保持位置不变，滑动时，当时，理想变压器的输出功率有最大值约为10W三、填空题（本题共2小题，共16分）11.某实验小组用如图甲所示装置用来验证机械能守恒，直径为d的摆球A拴在长为L的不可伸长的轻绳一端（），绳的另一端固定在O点，O点正下方摆球重心经过的位置固定光电门B。现将摆球拉起，使绳偏离竖直方向成角时由静止释放摆球，当其到达最低位置时，光电门B记录的遮光时间为t。如图乙所示为万能角度尺，万能角度尺是利用游标卡尺读数原理来直接测量角度的工具。它有一个可转动的圆盘（即主尺），在圆盘的边缘标有表示圆心角的刻度，在圆盘的外侧有一个固定不动的圆弧状的游标尺。主尺上29°对应的弧长与游标尺上30格对应的弧长相等（）。（1）图乙中万能角度尺所测量角度为_________；（2）改变角并记录对应的时间t的值，作出图像，已知直线斜率的绝对值为k，则重力加速度_________（用题中字母表示）；（3）写出一条减小实验误差措施：____________________________________。12.某实验小组利用压敏电阻制作一台电子秤，如图（c）所示，已知压敏电阻阻值R随压力F变化的图像如图（a）所示，其中R0=20Ω，图像斜率k未知。图（b）为简易电子秤（秤盘质量不计）的电路图，其中电源电动势E=4.5V，内阻r=2Ω，R1是保护电阻，R2是调零电阻（最大阻值为20Ω），电流表量程为30mA，内阻为6Ω，R3=3Ω，g取10m/s2。实验步骤如下：步骤a：秤盘上不放重物时，闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表指针满偏；步骤b：秤盘上放置已知重力的重物G，保持滑动变阻器电阻接入电阻不变；读出此时毫安表示数I；步骤c：换用不同已知质量的重物，记录每一个质量值对应的电流值；步骤d：将电流表刻度盘改装为质量刻度盘。（1）现有四个规格保护电阻，R1应选（）A.1Ω B.10Ω C.30Ω D.100Ω（2）改装后的质量刻度盘的零刻线在电流表_________（填“零刻度”或“满刻度”）处；质量刻度是_________（填“均匀的”或“不均匀的”）。（3）将一个质量为8kg的物体放在秤盘上，电流表示数为10mA，则图（a）中斜率为_________。（4）电子秤用久了，电源电动势减小为4.32V，内阻变大，其他条件不变，用这台电子秤称重前，进行了步骤a操作，如称得一物体的质量为8kg，则待测重物的真实质量为_________kg。（结果保留三位有效数字）（5）电池E使用时间较长，电池的电动势变小、内阻变大；重新调零后，实验要求若被测物体质量测量的相对误差不能超过，则电池电动势降低为_________V（结果保留三位有效数字）时必须更换电池。四、计算题（本题共3小题，其中第13题10分，第14题14分，第15题16分，共40分。写出必要的推理过程，仅有结果不得分）13.如图所示，有一个竖直放置容器，横截面积为S，有一隔板放在卡槽上将容器分隔为容积均为的上下两部分，另有一只气筒分别通过单向进气阀与容器上下两部分连接（气筒连接处的体积不计，抽气、打气时气体温度保持不变），初始时m、n均关闭，活塞位于气筒最右侧，上下气体压强均为大气压强，活塞从气筒的最右侧运动到最左侧完成一次抽气，从最左侧运动到最右侧完成一次打气。重力加速度为g。（1）活塞完成一次抽气、打气后，隔板与卡槽未分离，此时容器上下两部分气体压强之比为3:5，求气筒的容积；（2）当完成抽气、打气各2次后，隔板与卡槽仍未分离，则隔板的质量至少是多少？14.如图所示，有一个质量为的U形金属导轨abcd水平放在光滑的绝缘水平面上，导轨ab、cd足够长且电阻不计，bc长为L，电阻为，另有一接入电路电阻为，质量为的导体棒PQ水平放置在导轨上，始终与导轨接触良好，与导轨间的动摩擦因数为，PQbc构成矩形，PQ右侧有两个固定于水平面的立柱，匀强磁场大小均为B，虚线右侧竖直向上，左侧水平向右，导轨bc边的中点用细绳绕过光滑的定滑轮连接一个质量为的重物，刚开始导轨、重物的速度均为0，现静止释放重物，当重物下落高度h时，导轨abcd的速度恰好达到稳定，在这一过程中，导轨与PQ摩擦生热为。重力加速度为g。求：（1）导轨abcd稳定速度v；（2）从导轨开始运动到速度稳定这一过程中，导体棒PQ产生的焦耳热Q；（3）导轨abcd从开始运动到稳定需要的时间t。（计算结果中导轨abcd稳定时的速度用v表示）15.如图所示，水平轨道与光滑的竖直圆轨道底部平滑连接，每个圆轨道的进口与出口稍微错开，圆轨道的顶端都有一个缺口，关于通过圆轨道中心O的竖直线对称，已知圆轨道的半径都为R，第一个圆轨道缺口圆心角，且，以后每个圆轨道缺口圆心角依次减小10°，即，，……，AB段水平轨道光滑，长度为2.5R，连接之后每两个圆轨道之间的水平轨道出口、进口处有一段长度为R的光滑水平轨道，两段光滑轨道用一段长度合适的粗糙水平轨道连接，动摩