2024届吉林省高三下学期三模考试物理试题（原卷版+解析版）

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一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，其中第1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8-10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1. 华为Mate60手机发布引发了万众瞩目，其新增的卫星电话功能是通过北斗系统星座GEO地球静止轨道卫星来实现的。关于北斗系统星座GEO地球静止轨道卫星，下列说法正确的是（ ）
A. 其轨道经过北京的上方
B. 其线速度大于地球的第一宇宙速度
C. 其周期可能和某极地卫星的周期相等
D. 其向心加速度大小与地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度大小相等
2. 能量观是物理学基本观念之一，下列各组物理规律都是能量守恒定律的特殊表现的是（ ）
A. 闭合电路的欧姆定律、楞次定律B. 牛顿第二定律、热力学第二定律
C. 光电效应方程、电阻定律D. 机械能守恒定律、动量守恒定律
3. 某消音器的原理图如图所示，声音自入口进入后分成两部分，分别通过通道a、b继续向前传播，在右端汇聚在一起后通过出口排出，下列说法正确的是（ ）
A. 该消音器消音原理为声波的多普勒效应
B. 通道a、b的弧长不能设计成相等
C. 同一消音器对所有频率的声音都能消除
D. 同一消音器只能消除某一频率的声音
4. 在“研究温度不变时气体压强跟体积关系”的实验时，推动活塞，注射器内空气体积减小，多次测量得到注射器内气体的图线，如图实线是一条双曲线，虚线为实验所得图线。环境温度保持不变，发现实验所得图线与玻意耳定律明显不符，造成这一现象的可能原因是（ ）
A. 实验时用手握住注射器B. 实验时缓慢推动活塞
C. 注射器没有保持水平D. 推动活塞过程中有气体泄漏
5. 如图，某放射性元素的原子核静止在匀强磁场中的点，该原子核发生衰变后，放出一个粒子和一个新核，它们速度方向与磁场方向垂直，轨迹的半径之比为，重力、阻力和库仑力均不计，说法正确的是（ ）
A. 粒子和新核的动量比为
B. 放射性元素原子核的电荷数是90
C. 可能的核反应方程为
D. 衰变前原子核的比结合能大于衰变后新核的比结合能
6. 如图所示是一种“鱼虾自动分离装置”的简化结构图。分离器出口在倾斜传送带中段适当位置正上方一定高度，鱼虾下落到传送带时均有沿斜面向下的初速度，最终虾均能被传送至下端收集箱中，鱼均能被传送到上端收集箱中，已知传送带与水平面间夹角为，始终以恒定速率顺时针转动，下列说法正确的是（ ）
A. 鱼在传送带上运送的过程所受的摩擦力方向先沿斜面向上后沿斜面向下
B. 虾在传送带上做加速直线运动，鱼在传送带上做减速直线运动
C. 虾与传送带间的动摩擦因数一定小于
D. 鱼与传送带间的动摩擦因数一定大于
7. 一质量为且质量均匀分布细圆环放置在光滑水平面上，其半径为，过圆心的几何轴与水平面垂直，若圆环能经受的最大张力为，估算此圆环可以绕几何轴旋转的最大角速度约为（当角很小时，）（ ）
A. B. C. D.
8. 如图，将一根筷子竖直插入装有水圆形玻璃杯中，从图中视角方向观察到筷子水中的像与筷子位置发生了侧移，下列判断正确的是（ ）
A. 像发生侧移是因为水中筷子反射的光在玻璃壁处发生了全反射
B. 像发生侧移是因为水中筷子反射的光在玻璃壁处发生了折射
C. 如将筷子放在圆形玻璃杯的中心轴上，也能看到筷子的像侧移
D. 如将筷子沿所在直径向背离中心轴方向移动，到某处时筷子在水中的像可能消失
9. 如图所示，在边长为立方体表面中心处固定电荷量均为的点电荷，表面中心处固定电荷量均为的点电荷，下列说法正确的是（ ）
A. 两点的电势不等
B. 一带负电的试探电荷在点的电势能小于其在点的电势能
C. 若移去处的点电荷，处的点电荷所受电场力大小为
D. 若移去处的点电荷，点和点场强大小相等，方向相反
10. 如图，质量为的物块和质量为的B物块通过轻质细线连接，细线跨过轻质定滑轮，B的正下方有一个固定在水平面上的轻质弹簧，劲度系数为。开始时锁定在地面上，整个系统处于静止状态，B距离弹簧上端的高度为，现在对解除锁定，A、B开始运动，上升的最大高度未超过定滑轮距地面的高度。已知当B距离弹簧上端的高度时，不能做竖直上抛运动，（重力加速度为，忽略一切摩擦，弹簧一直处在弹性限度内）下列说法正确的是（ ）
A. 当弹簧的弹力等于物块B的重力时，两物块具有最大动能
B. 当B物块距离弹簧上端的高度时，B物块下落过程中绳拉力与弹簧弹力的合力冲量方向竖直向上
C. 当B物块距离弹簧上端的高度时，弹簧最大弹性势能为
D. 当B物块距离弹簧上端的高度时，物块上升的最大高度为
二、非选择题：共54分
11. 如图甲为桶装水电动抽水器，某兴趣小组利用平抛运动规律测量该抽水器的流量（单位时间流出水的体积）。
（1）如图乙所示，为了方便测量取下不锈钢出水管，用游标卡尺测量其外径；读数为________；
（2）①为了使水能够沿水平方向流出，转动出水管至出水口水平；
②接通电源，待水流稳定后，用米尺测出管口到落点的高度差和管口到落点的水平距离；已知重力加速度，水流速度________（保留两位有效数字）；
（3）已知出水管管壁的厚度为，该抽水器的流量的表达式为________（用物理量表示）；
（4）抽水时若电机的输出功率恒定，当桶内水面降低时，抽水器的流量________（选填“不变”、“减小”或“增加”）。
12. 比亚迪“秦”电池采用的是比亚迪刀片电池技术。现将其中一块电芯拆解出来，测量其电动势E和内阻r。实验小组设计了如图甲、乙所示的实验电路图，所用器材如图丙所示。已知电流表的内阻约为，电压表的内阻约为，滑动变阻器最大电阻、额定电流，定值电阻。
（1）按照图甲所示的电路图，将图丙中的实物连线补充完整________；
（2）闭合开关S前，将滑动变阻器的滑片P移至最左端；
（3）闭合开关S后，移动滑片P改变滑动变阻器的接入阻值，记录下几组电压表示数U和对应的电流表示数I，将实验记录的数据在坐标系内描点作出图像；
（4）在图丙中改变导线接线位置，完成图乙电路图的实物连接，重复步骤（2）、（3），将实验记录的数据在同一坐标系内描点作出图像，如图丁所示为两条倾斜直线，图丁中标记为Ⅰ的图线应是采用实验电路________（填“甲”或“乙”）测量得到的；
（5）利用图丁图像提供的信息可知，该电源电动势E的准确值为________，该电源内阻r的准确值为________（、、、、均已知）
13. 如图甲所示的“冰爬犁”是北方儿童在冬天的一种游戏用具。上坐一人，双手握铁篱，向后下方用力点冰，则冰床前进如飞。在空旷的水平冰面上，小孩从静止开始，连续三次“点冰”后达到最大速度（未知），之后沿直线匀减速滑行了后停下。某同学用图像描述了上述运动过程，如图乙所示。若每次“点冰”获得的加速度恒定且相等。求：
（1）“冰爬犁”最大速度以及匀减速运动过程的加速度大小；
（2）小孩“点冰”时“冰爬犁”加速度的大小．
14. 如图所示，质量M为5.0 kg的小车以2.0 m/s的速度在光滑的水平面上向左运动，小车上AD部分是表面粗糙的水平轨道，DC部分是1/4光滑圆弧轨道，整个轨道都是由绝缘材料制成的，小车所在空间内有竖直向上的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场，电场强度E大小为50 N/C，磁感应强度B大小为2.0 T．现有一质量m为2.0 kg、带负电且电荷量为0.1 C的滑块以10 m/s 的水平速度向右冲上小车，当它运动到D点时速度为5 m/s．滑块可视为质点，g取10 m/s2．求：
(1)求滑块从A到D的过程中，小车与滑块组成的系统损失的机械能；
(2)如果滑块刚过D点时对轨道的压力为76 N，求圆弧轨道的半径r；
(3)当滑块通过D点时，立即撤去磁场，要使滑块不冲出圆弧轨道，求此圆弧轨道的最大半径．
15. 间距为的两根平行光滑金属导轨MN、PQ固定放置在同一水平面内，两导轨间存在大小为、方向垂直导轨平面的匀强磁场，导轨左端串接一阻值为的定值电阻，导体棒垂直于导轨放在导轨上，如图所示。当水平圆盘匀速转动时，固定在圆盘上的小圆柱带动T形支架在水平方向往复运动，T形支架进而驱动导体棒在水平面内做简谐运动，以水平向右为正方向，其位移x与运动时间t的关系为和t的单位分别是米和秒）。已知导体棒质量为，总是保持与导轨接触良好，除定值电阻外其余电阻均忽略不计，空气阻力忽略不计，不考虑电路中感应电流的磁场，求：
（1）在时间内，通过导体棒的电荷量；
（2）在时间内，T形支架对导体棒做的功；
（3）当T形支架对导体棒的作用力为0时，导体棒的速度。