2024甘肃省高三下学期4月二模试题物理含答案

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物 理
注意事项：
1. 答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2. 回答选择题时，选出每小题答案后，用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号框涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号框。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、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28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)
1.硼中子俘获疗法是肿瘤治疗的新技术，其原理是进入癌细胞内的硼核(吸收慢中子(动能可忽略不计)，转变成锂核(]Li)和α粒子，释放出γ光子。已知核反应过程中质量亏损为Δm，γ光子的波长为λ，硼核的比结合能为E₁，氦核的比结合能为E₂，普朗克常量为h，真空中光速为c。则关于上述核反应，说法正确的是 ( )
A.核反应方程为 510B+10n→3Li+24He
B.上述核反应属于α衰变
C.γ光子的能量 E0=ℎλc
D.锂核的比结合能 E3=Δmc2+10E1+4E27
2.反卫星技术(ASAT)是目前在军事航天领域一项非常敏感且先进的技术，其中一项技术是从正在正常运行的某卫星发射激光束，直接击毁敌方的人造天体或航天系统。现假设有一个质量为m的地球卫星P在半径为 R的轨道上运行，可以对质量为 M、轨道半径为2R的地球卫星Q实施“激光打击”，已知M=2m，下列说法正确的是 ( )
A.卫星Q受到地球的万有引力比卫星 P的大
B.卫星Q的周期是卫星P的 32倍
C.卫星P 的加速度大小是卫星Q的4倍
D.卫星P 的线速度大小是卫星Q的2 倍
高三月考物理试卷·第1页(共6页)
3.如图OABC 为常见的“汽车千斤顶”。当汽车需要换轮胎时，司机将它放在车身底盘和地面之间，只需摇动手柄使螺旋杆 OA 转动，O、A之间的距离就会逐渐减小，O、C之间的距离就会增大，就能将汽车车身缓缓地顶起来。在千斤顶将汽车顶起来的过程中(OA、OB 杆可视为轻杆)，下列关于OA、OB 杆上弹力的说法正确的是( )
A. OA、OB杆的弹力都变小
B. OA、OB 杆的弹力都变大
C. OA 杆的弹力变小、OB 杆的弹力变大
D. OA杆的弹力变大、OB 杆的弹力变小
4.物理学中有很多关于“通量”的概念，如磁通量，辐射通量等，其中辐射通量φ表示单位时间内通过某一截面的辐射能，其单位为J/s，波长为λ的平行光垂直照射在面积为S的纸板上，已知该束光单位体积内的光子数为n，光速为c，普朗克常量为h，则该束光的辐射通量为 ( )
A.ℎc2nλ3S B.ℎc2nSλ C.ℎc2nSλ3 D.ℎc2ns2λ
5.运动员用同一足球罚点球，两次射门，足球斜向上踢出，分别水平打在水平横梁上的a、b两点，a为横梁中点，如图所示，不计空气阻力。下列说法正确的是 ( )
A.两次的初速度大小可能相等
B.击中a点用的时间长
C.击中a的过程中，动能变化量小
D.两过程中动量变化量相等
6.图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，a、b两质点的横坐标分别为 xₙ=2m和 x₁=6m,图乙为质点b从该时刻开始计时的振动图像，下列说法正确的是 ( )
A.t=1s时，质点a的位移沿y轴正向
B.t=1s时，质点a 的加速度方向与速度方向相同
C.该波沿x轴的负方向传播，波速为0.5m/s
D.质点a经过4s振动的路程为1m
高三月考物理试卷·第2页(共6页)7.如图甲所示，MN是一段倾角为( θ=30°的传送带，一个可以看作质点，质量为 m=1kg的物块，以沿传动带向下的速度 t₀=4m/s从M点开始沿传送带运动。物块运动过程的部分v-t图像如图乙所示，取 g=10m/s²,则 ( )
A.物块最终从传送带N点离开
B.物块将在4.8s时回到原处
C.物块与传送带之间的摩擦因数为 32
D.传送带的速度v=1m/s，方向沿斜面向下
二、多项选择题(本题共3小题，每小题5分，共15 分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)
8.关于下列四幅图的说法正确的是 ( )
A.图甲中，使摆球A先摆动，摆球B、C接着摆动起来，B摆的振幅最大
B.图乙为某金属在光的照射下，光电子的最大初动能 E₁与入射光频率 ν₀的关系图像。若用频率分别为1.2v₀和2v₀的两种单色光同时照射该金属，都能使该金属发生光电效应
C.图丙是一束复色光进入水珠后传播的示意图，在水珠中a光束的传播速度一定大于b光束的传播速度
D.图丁所示为双缝干涉示意图，挡板到屏的间距越小，相邻亮条纹间距越大
9.某同学通过传感器测得的甲、乙两物体的运动图像如图所示，横轴为时间，纵轴忘记标记。已知甲曲线两部分均为抛物线，且t=0s与t=1s分别为开口向上和开口向下的抛物线的顶点。下列说法正确的是 ( )
A.若图像为位移-时间图像，甲物体0~1s和1~2s加速度大小相等
B.若图像为位移-时间图像，0~1s乙物体平均速度大于甲物体平均速度
C.若图像为速度-时间图像，0~2s乙物体平均速度为甲物体平均速度的两倍
D.若图像为速度-时间图像，且两物体在同一直线上运动，可能在t=1s时刻相遇
10.如图所示，绝缘中空轨道竖直固定，圆弧段COD 光滑，对应圆心角为120°，C、D 两端等高，O为最低点，圆弧圆心为O'，半径为R(R远大于轨道内径)，直线段轨道AC、HD 粗糙，与圆弧段分别在C、D端相切，整个装置处于方向垂直于轨道所在平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，在竖直虚线 MC左侧和ND 右侧还分别存在着场强大小相等、方向水平向右和向左的匀强电场。现有一质量为 m、电荷量恒为q、直径略小于轨道内径、可视为质点的带正电小球，与直线段轨道间的动摩擦因数为μ，从轨道内距C点足够远的P点由静止释放，若PC=l，小球所受电场力等于其重力的 33倍。重力加速度为g。则 ( )
A.小球在轨道AC上下滑的最大速度 ν=23mg3μqB
B.小球第一次沿轨道AC下滑的过程中做加速度减小的加速运动
C.经足够长时间，小球克服摩擦力做的总功 Wj=233mgl
D.经足够长时间，小球经过O点时，对轨道的弹力一定为 2mg+BqgR
三、非选择题(本题共5 小题，共57分。考生根据要求作答)
11.(6分)学校某科研小组的同学想要测量本地的重力加速度。某同学在家做了单摆实验，他将一端固定在房顶的细线垂到自家窗沿下，在线的下端系了一个小球，发现当小球静止时，细线保持竖直且恰好与窗子上沿接触。打开窗子，让小球在垂直于窗口的竖直平面内摆动，如右图所示。已测得窗上沿到房顶的高度为h=3m，摆动中小球球心到窗上沿的距离为L=1m，并测得小球摆动的周期为T=3s,π取3.14,则
(1)小球摆动的周期为T= (用题中字母h、L、g、π表示),测得重力加速度大小为 m/s²(保留三位有效数字)。
(2)科研小组的同学查到当地重力加速度的值，发现该测量值偏大，可能的原因是( )
A.实验中误将 n次全振动次数记为n+1次
B.开始计时时，秒表过早按下
C.测L的长度时，摆线拉的过紧
12.(9分)某实验小组想用伏安法测量在光照一定的情况下某太阳能电池的电动势 E(约3V)，并探究其内阻的变化特性。设计的电路如图甲所示，电路中 R₀=5Ω,电流表的内阻忽略不计。
(1)实验小组调节滑动变阻器测得多组电压和电流数据，并在坐标纸上描绘出光照一定情况下，电池的路端电压U与输出电流I的关系如图乙所示，由图像可知，当输出电流 0≤I≤150mA时，U与I成线性关系。则该电池的电动势. E=V,在满足U与I成线性关系的条件下，该电池的内阻；(均保留两位有效数字)。
(2)当电流大于150mA 时，随着电流增大，电池的电阻 (选填“增大”、“减小”或“不变”)；当电压表(可视为理想电压表)的示数为0.5V时，电池的输出功率为 W(保留两位有效数字)。
13.(12分)某同学设计一装置来探究容器内气体状态受外界环境变化的影响。如图所示，在容器上插入一根两端开口足够长的玻璃管，接口用蜡密封。玻璃管内部横截面积 S=0.5cm²,管内一长h=11cm的静止水银柱封闭着长度 l₁=20cm的空气柱，此时外界环境的温度 t₁=27°C。现把容器浸没在水中，水银柱静止时下方的空气柱长度变为 l₂=10cm，已知容器的容积 V=290cm³。求:
(1)水的温度 T;
(2)若容器未浸入水中，向玻璃管加注水银，使水银柱的长度增加 △ℎ=1.5cm,仍使水银柱静止时下方的空气柱长度为10cm，求外界大气压. P₀。
14.(14分)如图所示,倾角( θ=37°的足够长的斜面固定在水平面上，斜面下端固定一挡板，劲度系数 k=20N/m的轻弹簧一端与挡板连接，另一端与质量为 m=1kg的滑块连接。绕过光滑轻质定滑轮的轻绳一端与滑块相连，另一端与质量为 M=2kg的石块相连。已知滑块与斜面间的动摩擦因数 μ=0.5,轻弹簧的弹性势能与形变量的关系为 En=12kx2;开始时用手托住石块，轻绳恰好伸直、且与斜面平行但无弹力，滑块恰好不上滑(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)；现由静止释放石块，运动过程中弹簧都在弹性限度内，重力加速度。 g= 10m/s²,sin37°=0.6,cs37°=0.8。求:
(1)释放石块瞬间轻弹簧的弹性势能；
(2)滑块上滑过程中的最大速度。
15.(16分)如图所示，足够长的固定粗糙绝缘斜面，倾角为( θ=37°,平行于斜面底边的边界PQ 下侧有垂直斜面向下的匀强磁场，磁感应强度. B=1T。一质量为 M=0.2kg的U型金属框M'MNN'静置于斜面上，其中 MN边长 L=0.4m,处在磁场中与斜面底边平行，框架与斜面间的动摩擦因数为 μ=0.75,框架电阻不计且足够长。质量 m=0.1kg,电阻 R=0.6Ω的金属棒ab横放在U形金属框架上从静止释放，释放位置与边界 PQ 上方距离为( d=0.75m。已知金属棒在框架上无摩擦地运动，且始终与框架接触良好，设框架与斜面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取 10m/s²sin37°=0.6cs37°=0.8,求:
(1)金属棒ab刚进入磁场时，框架MN边受到的安培力；
(2)金属棒ab刚进入磁场时，框架的加速度大小a；
(3)金属棒 ab进入磁场最终达到稳定运动时，金属棒重力的功率P。
高三月考物理试卷·第6页(共6页)