2024届吉林省长春市东北师范大学附属中学高三下学期第六次模拟考试物理试卷

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高三年级第六次模拟考试
考试时长：75min 试卷总分：100分
注意事项：
1．答题前，考生须将自己的姓名、班级、考场/座位号填写在答题卡指定位置上，并粘贴条形码。
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涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。
3．回答非选择题时，请使用0.5毫米黑色字迹签字笔将答案写在答题卡各题目的答题区域内，超出答题区域或在草稿纸、本试题卷上书写的答案无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠、不要弄皱、弄破，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
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，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．关于光学现象，下列说法正确的是（ ）
A．图甲：光导纤维中，不管光的入射角多大，一定能发生全反射
B．图甲：若光源是白光，则射出光导纤维的光一定是彩色的
C．图乙：看到彩色条纹，是因为光发生了衍射现象
D．图乙：看到彩色条纹，是因为光发生了干涉现象
2．华为的Wi-Fi6+采用了芯片级协同、动态窄频宽技术，大幅提升了手机等终端侧的功率谱密度（PSD），带来了信号穿墙能力的大幅提升。功率谱密度的单位是瓦特每纳米（W/nm），改用国际单位制基本单位表示正确的是（ ）
A．B．C．D．
3．在科技节上，老师表演了一个“魔术”：如图甲，在没有底的空塑料瓶上固定着一块易拉罐铝片和一根铁锯条，将它们分别与静电起电机的正、负极相连。在塑料瓶里放置点燃的蚊香，很快瓶里烟雾缭绕，摇动起电机后，顿时瓶内变得清澈透明。图乙为瓶内俯视图，其中a、b、c为瓶内电场中同一条电场线上的三个点，且。则起电机摇动时（ ）
A．带负电的烟尘聚集在锯条上
B．
C．a点的电场强度小于b点的电场强度
D．带负电的烟尘在b点的电势能大于在c点的电势能
4．甲、乙两列简谐横波在同一种均匀介质中分别沿x轴正方向和负方向传播，时刻的波形图如图所示。当两列波均传播到坐标原点后，坐标原点处质点的振幅为（ ）
A．8cmB．6cmC．0cmD．2cm
5．图甲为风力发电的简易模型，在风力的作用下，风叶带动与其固定在一起的磁铁转动，转速与风速成正比。当风速为ν时，线圈中产生的正弦式交变电流如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．线圈中电流的表达式为
B．磁铁的转速为
C．风速为2v时，线圈中电流的表达式为
D．风速为2v时，线圈中电流的有效值为1.2A
6．如图所示，用长度均为l的轻质细绳悬挂三个形状相同的弹性小球，质量依次满足（“≫”表示“远大于”）。将左边第一个小球拉起一定角度θ后释放，则最后一个小球开始运动时的速度约为（ ）
A．B．
C．D．
7．如图所示，M、N是两根固定在水平面内的光滑平行金属导轨，导轨足够长且电阻可忽略不计；导轨间有一垂直于水平面向下的匀强磁场、其左边界垂直于导轨；阻值恒定的两均匀金属棒a、b均垂直于导轨放置，b始终固定。a以一定初速度进入磁场，此后运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，并与b不相碰。以O为坐标原点，水平向右为正方向建立x轴坐标；在运动过程中，a的速度记为v，a克服安培力做功的功率记为P。下列v或P随x变化的图像中，可能正确的是（ ）
A．B．
C．D．
8．2024年1月28日报道，CR200J-C型“复兴号”动力集中型动车组亮相春运。复兴号动车在世界上首次实现速度350km/h自动驾驶功能，成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。一列质量为m的动车，初速度为，以恒定功率P在平直轨道上运动，经时间t达到该功率下的最大速度，设动车行驶过程所受到的阻力F保持不变。动车在时间t内（ ）
A．做匀加速直线运动B．加速度逐渐减小
C．牵引力的功率D．牵引力做功
9．以往我们认识的光电效应是单光子光电效应，即一个电子在极短时间内能吸收到一个光子而从金属表面逸出。强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识，用强激光照射金属，由于其光子密度极大，一个电子在短时间内吸收多个光子成为可能，从而形成多光子光电效应，这已被实验证实。光电效应实验装置示意如图。用频率为ν的普通光源照射阴极K．没有发生光电效应，换用同样频率v的强激光照射阴极K，则发生了光电效
应；此时，若加上反向电压U，即将阴极K接电源正极，阳极A接电源负极，在KA之间就形成了使光电子减速的电场。当光电流恰好减小到零时，所加反向电压U可能是下列的（其中W为逸出功，h为普朗克常量，e为电子电荷量）（ ）
A．B．C．D．
10．在中国古代，人们利用磁体在地磁场中受力的特点制作司南用以辨别方向，如今在科学研究中，科学家常用电场和磁场控制带电粒子的运动。如图甲所示，某一竖直方向存在上、下宽度分别为和d的匀强电场与匀强磁场，匀强电场竖直向下，匀强磁场沿水平方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B。现有一质量为m、电荷量为q的带正电粒子（不计重力）从电场内紧贴上边界的O点由静止释放，运动到磁场的下边界的P点（图甲中未画出）时粒子的运动轨迹正好与下边界相切。若以上电场和磁场同时存在于一足够大的区域，如图乙所示，重新让粒子从O点由静止释放，经过时间t粒子第一次到达最低点N，下列说法正确的是（ ）
A．甲图中粒子从O点运动到P点的时间为
B．乙图中粒子经过N点时速度大小为
C．乙图中O、N．两点的竖直距离为d
D．乙图中O、N两点的水平距离为
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11．（6分）
将一单摆装置竖直悬挂于某一深度为h（未知）且开口向下的小筒中（单摆的下半部分露于筒外），如图甲所示，将悬线拉离平衡位置一个小角度后由静止释放，设单摆摆动过程中悬线不会碰到筒壁。如果本实验的长度测量工具只能测量出筒的下端口到摆球球心的距离L，并通过改变L而测出对应的摆动周期T，再以为纵轴、L为横轴作出其关系图像，那么就可以通过此图像得出小筒的深度h和当地的重力加速度g。
（1）测量单摆的周期时，某同学在摆球某次通过最低点时按下秒表开始计时，同时数“1”，当摆球第二次通过最低点时数“2”，依此法往下数，当他数到“59”时，按下秒表停止计时，读出这段时间t，则该单摆的周期T为（ ）
A．B．C．D．
（2）由实验数据，得到的关系图线应该是图乙中a、b、c中的_____________（选填a、b、或者c）。
（3）根据图线可求得当地的重力加速度___________（π取3.14，结果保留3位有效数字）。
12．（8分）
某实验小组要测量一段金属丝的电阻率。
（1）某同学先用多用电表的欧姆挡粗测金属丝电阻，把选择开关调到“×1”挡，应先_____________，再进行测量；再用螺旋测微器测量金属丝的直径d，其示数如图乙所示，则直径_________mm；
（2）为了精确测量金属丝电阻，小组成员甲同学根据实验室提供器材：滑动变阻器（阻值为0~15Ω）、电流表（阻值约为10Ω）、电压表（阻值约为3kΩ）、要求尽可能多测量几组数据，请补充完整图丙的电路连线。
（3）小组成员乙同学设计了如图丁所示电路测量该金属丝电阻率，稳压源的输出电压恒为，定值电阻的阻值为R，金属丝ab两端长为L。根据多次实验测出的aP长度x和对应的电压表的示数U作出的图线，图线的斜率为k，则金属丝的电阻率____________。（用题中的符号k、R、d、、L表示）
13．（10分）
如图所示，在xOy坐标系的第一象限内，分布着垂直纸面向外的匀强磁场（含坐标轴），磁感应强度大小为。坐标为的点P处有一静止的原子核发生了α衰变，α粒子的比荷为，放出的α粒子以大小为的速度垂直磁场方向射入磁场中，方向与y轴正方向成30°，刚好与x轴相切而过，从y轴射出。不计α粒子重力及α粒子与新原子核间相互作用，衰变后产生的新核为Th。
（1）写出α衰变的核反应方程；
（2）求α粒子离开磁场的速度。
14．（12分）
一定质量的理想气体压强p与热力学温度T的关系图象如图所示，气体从状态C变化到状态B，再变化到状态A，CB线段与T轴平行，BA的延长线过原点，已知该气体在状态C时的体积为。
（1）求该气体在状态B时的体积；
（2）根据上述气体变化过程，画出对应的图像（标清各点坐标）；
（3）该气体从状态C到状态A的过程中，气体是吸热还是放热，气体与外界交换的热量Q为多少？
15．（18分）
如图所示，一质量、长的长木板B静止放置于光滑水平面上，其左端紧靠一半径的光滑圆弧轨道，但不粘连。圆弧轨道左端点P与圆心O的连线PO与竖直方向夹角为60°，其右端最低点处与长木板B上表面相切。距离木板B右端处有一与木板等高的固定平台，平台上表面光滑，其上放置有质量的滑块D。平台上方有一固定水平光滑细杆，其上穿有一质量的滑块C，滑块C与D通过一轻弹簧连接，开始时弹簧处于竖直方向。一质量的滑块A自O点以某一初速度水平抛出，下落高度后恰好能从P点沿切线方向滑入圆弧轨道。A下滑至圆弧轨道最低点并滑上木板B，带动B向右运动，B与平台碰撞后即粘在一起不再运动。A随后继续向右运动，滑上平台，与滑块D碰撞并粘在一起向右运动。A、D组合体在随后运动过程中一直没有离开平台，且C没有滑离细杆。A与木板B间动摩擦因数为。忽略所有滑块大小及空气阻力对问题的影响。取重力加速度，求：
（1）滑块A到达P点的速度大小；
（2）滑块A滑上平台时速度的大小；
（3）若弹簧第一次恢复原长时，C的速度大小为，则随后运动过程中弹簧的最大弹性势能是多大？