贵州省2024届高三下学期模拟预测信息卷物理试卷（一）(含答案)

这是一份贵州省2024届高三下学期模拟预测信息卷物理试卷（一）(含答案)，共19页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1．关于核聚变方程，下列说法正确的是( )
A.核反应方程中X为正电子
B.该核反应电荷和质量都守恒
C.的比结合能比的比结合能大
D.γ射线是核外电子从高能级向低能级跃迁时产生的
2．“神舟15号”载人飞船安全着陆需经过分离、制动、再入和减速四个阶段。如图，在减速阶段，巨型的大伞为返回舱提供足够的减速阻力，设返回舱做直线运动，则在减速阶段( )
A.伞绳对返回舱的拉力大于返回舱对伞绳的拉力
B.伞绳对返回舱的拉力小于返回舱对伞绳的拉力
C.合外力对返回舱做的功等于返回舱机械能的变化
D.除重力外其他力的合力对返回舱做的功等于返回舱机械能的变化
3．如图甲为某实验小组设计的家用微型变压器的原理图，原、副线圈的匝数比，a、b两端接入正弦交流电压，电压u随时间t的变化关系如图乙所示，和是两个完全相同的灯泡，灯泡上标有“55W1A”字样，取，若两灯泡恰好正常发光，该变压器视为理想变压器，则图甲中R的阻值为( )
A.220ΩB.110ΩC.55ΩD.11Ω
4．2023年6月15日13时30分，长征二号丁运载火箭在太原卫星发射中心成功将吉林一号高分06A星等41颗卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，创造“一箭41星”中国航天新纪录。若已知本次发射的某卫星轨道距离地球表面的高度是地球半径的n倍，地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，其中G已知，根据给出的数据不能求出的物理量是( )
A.该卫星的动能B.该卫星的线速度
C.地球的平均密度D.第一宇宙速度
5．如图所示为一种新型透光材料制成的半圆柱体，其横截面的半径为R，截面圆心为O点，为了研究其透光性能，有一同学在弧MN一侧始终对准O点进行观察。若O点左侧有各个方向的绿光从O点射入该半圆柱体，该同学的视线与OM的夹角为θ时，恰好看不到亮光。真空中光速为c，下列说法正确的是( )
A.该透光材料对绿光的折射率为
B.若换成紫色光，则θ会变大
C.绿光在该透光材料中的传播速度大小为
D.绿光在该透光材料中的传播速度大小为
6．图甲为直-20直升机吊装集装箱填堵河道缺口的情景，某时刻集装箱被直升机悬吊处于静止状态，此时可简化为图乙所示模型，四根长度均为10L的轻绳分别系于长方体集装箱上表面的四个顶角a、b、c、d处，它们在上端系于O点，Oe轻绳与直升机连接。，集装箱重力为G且质量分布均匀，则轻绳Oa对集装箱的拉力大小为( )
A.B.C.D.
7．如图，真空中有一个三棱锥区域，，三棱锥底面ABC为等腰直角三角形，，，在A点放置一电荷量为q的正点电荷，C点放置一电荷量为的正点电荷，设无穷远处电势为0，下列说法正确的是( )
A.B点的电势大于O点的电势B.B点的电势小于O点的电势
C.O点的电场强度大小为D.O点的电场强度大小为
二、多选题
8．如图，平面直角坐标系xOy的y轴为两种均匀介质的分界线，P为x轴正半轴上距离O点0.75m处的一个质点，Q为x轴负半轴上距离O点0.24m处的一个质点。某时刻对P施加一个外力，使P沿y轴方向运动，并在介质上形成沿x轴传播的简谐横波。时刻，P从平衡位置开始沿y轴负方向运动。时，P点第2次到达波峰，O点处的质点第一次从平衡位置沿y轴正方向运动，Q点开始运动。下列说法正确的是( )
A.波在x轴正半轴上传播的波速大小为0.8m/s
B.波在x轴负半轴上传播的波速大小为0.6m/s
C.波在x轴正半轴上传播的波长为0.6m
D.波在x轴负半轴上传播的波长为0.5m
9．如图，在倾角为θ的光滑绝缘斜面上，虚线MN的上方存在垂直于斜面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一边长为L、质量为m的单匝正方形线框abcd的ab边恰好与MN重合，时刻线框以速度沿斜面向上进入磁场区域，一段时间后，线框的cd边向下运动到达MN时，将恰好匀速滑出磁场。已知线框电阻为R，运动过程中线框的ab边始终与MN平行，重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.ab边刚进入磁场时，线框的加速度大小为
B.cd边向下到达MN时，线框的速度大小为
C.线框进入和穿出磁场过程中，通过ab边的电荷量不相等
D.线框进入和穿出磁场过程中，通过ab边的电荷量相等
10．如图甲，一质量为m的木板A静止在光滑水平地面上，A左端有一质量、厚度均不计的硬挡板，一轻质弹簧左端与挡板连接，弹簧右端与木板A右端的距离为。质量也为m的可视为质点的滑块静止在A的右端，给滑块一水平向左、大小为的初速度，滑块会压缩弹簧，弹簧的最大压缩量为，滑块压缩弹簧被弹回后恰好可以到达A的右端，滑块与A接触面间的动摩擦因数；如图乙，如果将木板A与地面成角固定，将滑块换为相同质量的光滑的滑块，滑块的初速度大小为，方向沿斜面向上，从木板A底端开始上滑，弹簧的最大压缩量也为，重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.
B.弹簧弹性势能的最大值为
C.图甲所示的情况，滑块压缩弹簧被弹回后回到长木板右端时，滑块的速度为0
D.图甲所示的情况，滑块压缩弹簧被弹回后回到长木板右端时，滑块的速度大小为
三、实验题
11．科研小组用雷达探测无人机从地面开始升空的运动过程，他们以水平方向作为x轴，竖直方向作为y轴，如图，加速过程中，从某时刻（）开始每隔1s测量一次无人机的位置，无人机可视为质点，测量结果如下表所示：
回答下列问题：
(1)根据表中数据可以判定无人机水平方向做_____直线运动。
(2)根据表中数据可以判定无人机在这段时间内竖直方向上近似做匀加速运动，其加速度大小为_____（保留两位有效数字）。
(3)当时，无人机的速度大小为_____（可用根号表示）。
12．某同学利用电阻箱等装置，设计实验测量多用电表欧姆表“”挡的内阻，该多用电表部分欧姆刻度模糊不清，电流刻度清晰且初始指针指向表盘左侧“0刻度”处，如图所示。主要实验步骤如下：
（I）将多用电表选择开关调至“”挡后，___________（选填“需要”或“不需要”）进行欧姆调零；
（Ⅱ）把___________（选填“红表笔”或“黑表笔”）插入欧姆表“”插孔，另一表笔插入“”插孔，再把红、黑表笔与电阻箱的接线柱连接，调节电阻箱阻值，读出电阻箱接入的阻值R，记录多用电表指针从左往右偏转的电流刻度格数n（设每小格的电流为）；
（Ⅲ）重复操作（Ⅱ），得到多组n和R的数据；
（IV）在坐标系中描点，进行数据处理，得到一条倾斜的直线。
请回答下列问题：
(1)步骤（Ⅰ）中应填_____。
(2)步骤（Ⅱ）中应填_____。
(3)作出直线的斜率为k，纵截距为b，则欧姆表“”挡的内阻为_____。（用k、b表示）
(4)从实验原理来看，欧姆表“”挡内阻的测量值_____（选填“小于”、“等于”或“大于”）真实值。
四、计算题
13．质量为80kg（含装备）的消防员从距地面高h处的楼顶沿一条竖直悬挂的绳子由静止滑下，为了最快到达地面，消防员先做自由落体运动，紧接着抓紧绳子开始做匀减速运动。为保证安全，消防员着地时的速度不能超过，把消防员看作质点，已知下滑的最短时间为2s，且自由落体的时间为1s，重力加速度g取。在下滑用时最短的情况下，求：
(1)楼顶距地面的高度h；
(2)消防员减速下滑时受到的阻力大小。
14．车载气垫床体积小、重量轻、便于携带。现有一气垫床，充气前气垫床内有部分气体，使用充气筒往内部充气。充好气后，气垫床内气体体积为8V，压强为，此充气过程中环境的热力学温度为并保持不变，气垫床导热性能良好，气垫床内气体可视为理想气体。
(1)该气垫床充气前内部气体的压强等于大气压强，体积为V，充气筒每次充入压强为、体积为的气体，要充好床垫，求充气筒需要打气的次数；
(2)若夜间环境的热力学温度降为，气垫床体积减小到充好气后的，求此时气垫床内气体的压强；
(3)在第(2)问的条件下，发现有一个地方漏气，快速堵上之后，体积比刚漏气时缩小了，压强变为漏气前的，求漏出气体的质量和原来质量之比。
15．如图，空间直角坐标系Oxyz中，某些区域内存在匀强电场或匀强磁场。一质量为，电荷量为的带正电粒子，以初速度从O点沿y轴正方向射入区域，不计粒子重力。
(1)若在区域内仅分布着沿z轴正方向的匀强电场，则粒子恰能经过yOz面内边长为的正方形Oabc的顶点b，求电场强度的大小；
(2)若在xOy面内，y轴方向上，每隔间距就有一段间距也为L的区域M，第1个区域M内（含边界）存在沿z轴负方向的匀强磁场，磁感应强度，第2个区域M内存在沿y轴正方向的匀强电场，电场强度，后面区域M中磁场、电场交替分布，即第3个区域M中磁场分布与第1个区域M中磁场分布相同，第4个区域M中电场分布与第2个区域M中电场分布相同，后面以此类推。
①求粒子穿过第一个区域时速度沿x轴方向的分量大小；
②求粒子刚达到第5个区域M时的速度大小和穿过第n（n为奇数）个区域过程中速度沿x轴方向的变化量大小。
参考答案
1．答案：C
解析：A.核反应方程中质量数与电荷数守恒，故X质量数为1，电荷数为0，故X不是电子，而是中子，故A错误；
B.核聚变反应过程放出能量，质量减小，故B错误；
C.比结合能越大，原子核越稳定，该聚变反应放出能量，生成物更稳定，故的比结合能大于的比结合能，故C正确；
D.γ射线是来源于原子核的能级跃迁，而不是核外电子的能级跃迁，故D错误。
故选C。
2．答案：D
解析：AB.根据牛顿第三定律，伞绳对返回舱的拉力等于返回舱对伞绳的拉力，故AB错误；
CD.根据功能关系，除重力外其他力的合力对返回舱做的功等于返回舱机械能的变化，合外力对返回舱做的功等于返回舱动能的变化，故C错误，D正确。
故选D。
3．答案：B
解析：灯泡能正常发光，则变压器副线圈两端电压为
电流为
根据变压器原理，有
解得原线圈两端的电压和通过原线圈的电流为
a、b两端的电压为
根据欧姆定律，有
故选B。
4．答案：A
解析：B.根据万有引力提供向心力，有
根据万有引力与重力的关系，有
解得
故B不符合题意；
A.即使可以求出线速度，但不知道卫星的质量，无法求动能，故A符合题意；
C.根据黄金代换
有
地球的体积为
可得，地球的平均密度为
故C不符合题意；
D.根据
可得
故D不符合题意。
故选A。
5．答案：D
解析：A.依题意，由光路的可逆性，可知绿光的临界角为θ，则有
故A错误；
B.因为绿光的折射率小于紫光的折射率，若换成紫色光，则θ会变小。故B错误；
CD.根据
联立，解得
故C错误；D正确。
故选D。
6．答案：B
解析：对集装箱受力分析，设轻绳与竖直方向夹角为θ，由对称性可知，轻绳Oa对集装箱的拉力的竖直分力为集装箱重力的四分之一，即
根据几何关系，可得
又
联立，解得
故选B。
7．答案：D
解析：AB.根据几何关系可知，O到A、C的距离和B到A、C的距离相等，电势是标量，满足代数运算，点电荷在某点的电势
由于A、C处均为正电荷，则B、O两点电势相同，故AB错误；
CD.O点的电场强度大小为
故C错误，D正确。
故选D。
8．答案：BC
解析：AC.波在x轴正半轴上传播，0时刻P质点从平衡位置开始沿y轴负方向开始振动，时，P质点第2次到达波峰，即
解得
同时O点处的质点第一次经过平衡位置沿y轴正方向运动，则
代入数据解得
波长为
故A错误，C正确；
BD.波在x轴负半轴上传播的时间为
波速为
波长为
故B正确，D错误。
故选BC。
9．答案：ABD
解析：A.对线框受力分析，ab边刚进入磁场时，由牛顿第二定律可得
又
联立，解得
故A正确；
B.依题意，线框的cd边向下运动到达MN时，将恰好匀速滑出磁场，可得
解得
故B正确；
C.根据
可知，线框进入和穿出磁场过程中，通过ab边的电荷量相等。故C错误；D正确。
故选ABD。
10．答案：BD
解析：CD.如图甲，设滑块被弹簧弹开，运动到长木板右端时的速度为，系统的合外力为零，系统动量守恒，滑块压缩弹簧被弹回后恰好可以到达A的右端，由动量守恒定律得
解得
故C错误，D正确；
AB.如图甲，弹簧被压缩到最短时两者速度相同，设为v，弹簧最大弹性势能为，从滑块以速度滑上长木板到弹簧被压缩到最短的过程，由动量守恒定律和能量守恒定律
从弹簧被压缩到最短到滑块恰好滑到长木板的右端，由能量守恒
如图乙，滑块滑上长木板的速度为，弹簧的最大压缩量也为，由能量守恒
联立可得
，
故A错误，B正确。
故选BD。
11．答案：(1)匀速(2)20(3)
解析：(1)根据表中数据，水平方向运动位移随时间均匀增加，即水平方向做匀速直线运动；
(2)由逐差法可得
(3)当时，水平速度大小为
竖直速度为
则无人机的速度大小为
12．答案：(1)需要(2)红表笔(3)(4)等于
解析：(1)调整挡位后，要先进行欧姆调零；
(2)多用电表使用欧姆档时，使用内置电源，根据电流“红进黑出”原则，应把红表笔插入欧姆表“+”插孔；
(3)根据闭合电路欧姆定律
整理得
则图线的纵截距
斜率
联立解得
(4)从实验原理来看，并不存在系统误差，则所测测量值等于真实值。
13．答案：(1)13m(2)1120N
解析：(1)由题意知，消防员做自由落体运动过程有
1s末速度大小为
根据题意可知，消防员着地时的速度恰为，则匀减速阶段加速度大小
匀减速阶段的位移大小
故楼顶距地面的高度
(2)减速过程，由牛顿第二定律得
解得
14．答案：(1)468(2)(3)
解析：(1)白天充好气的床垫内气体压强为，温度为，体积为，设床垫要充好气，充气泵需要的打气次数为n，对充好气后床垫内所有气体有
解得
故充气泵需要打气的次数为468次。
(2)设夜间床垫内气体压强、温度、体积分别为，，，则有
对床垫内气体有
故夜间床垫内气体的压强
(3)漏气后气垫床内气体的体积为
若不漏气，压强变为漏气前的，体积为，由玻意耳定律，有
解得
则漏出气体的质量和原来质量之比
15．答案：(1)(2)①②；
解析：(1)粒子在电场中做类平抛运动，沿，y轴正方向做匀速直线运动，有
沿z轴正方向做匀加速直线运动，有
解得
(2)①粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，如图
有
解得
设粒子穿过第一个区域时速度方向与x轴方向的夹角为α，根据几何关系有
所以，粒子穿过第一个区域时速度沿x轴方向的分量大小为
②粒子在电场中加速，电场力做功，在磁场中洛伦兹力对离子不做功，根据动能定理，有
解得粒子刚达到第5个区域M时的速度大小为
设粒子刚到达第n（n为奇数）个区域时的速度大小为，与x轴正方向的夹角为，在第n（n为奇数）个区域做匀速圆周运动的半径为，粒子穿出第n（n为奇数）个区域时的速度大小为，与x轴正方向的夹角为，如图
由于在磁场中速度大小不变，有
速度沿x轴方向的变化量大小为
根据几何关系有
且
可得
解得
0
1
2
3
4
5
6
0
20
40
60
80
100
120
0
10
41
92
162
252
363