2024届湖南省衡阳市衡阳县第四中学高三下学期考前冲刺卷（三）物理试题

这是一份2024届湖南省衡阳市衡阳县第四中学高三下学期考前冲刺卷（三）物理试题，共7页。试卷主要包含了选择题的作答，非选择题的作答，如图所示，一小球等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。
第Ⅰ卷（选择题）
一、选择题：本题共10小题，共46分。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。
1．2024年4月25日，神舟十八号飞船在酒泉卫星发射中心成功发射，神舟十八号飞船在执行任务时可视为在距地面400km轨道上做匀速圆周运动；此前在西昌卫星发射中心成功发射了北斗导航卫星G7，G7属于地球静止轨道卫星（高度约为36000km），它将使北斗系统的可靠性进一步提高。以下说法中正确的是（ ）
A．神舟十八号飞船的周期比北斗G7的周期小
B．神舟十八号飞船的向心加速度比北斗G7的小
C．神舟十八号飞船和北斗G7的运行速度可能大于7.9km/s
D．通过地面控制可以将北斗G7定点于西昌正上方
2．为了减小关后备箱时箱盖和车体间的冲力，在箱盖和车体间安装液压缓冲杆，其结构如图所示。当液压杆AO2长度为L时，AO2和水平方向夹角为，AO1和水平方向夹角为，A点相对于O1的速度是vA，则A点相对于O2的角速度为（ ）
A． B． C． D．
3．蹦极是近些年来新兴的一项非常刺激的户外活动。跳跃者站在桥梁、塔顶、高楼、吊车甚至热气球上，把一端固定的一根长长的橡皮条绑在踝关节处，然后两臂伸开，双腿并拢，头朝下跳下去。如图是一位蹦极者从高处下落到速度为零的过程中的图像，当时，对应的速度值最大，则下面判断正确的是（ ）

A．当下落距离小于15m时，蹦极者处于完全失重状态
B．当下落距离小于15m时，蹦极者失重的数值（人自身重力与橡皮条拉力之差的绝对值）是个常量
C．当下落距离大于15m时，蹦极者超重的数值（人自身重力与橡皮条拉力之差的绝对值）是个常量
D．当下落距离大于15m时，蹦极者超重的数值（人自身重力与橡皮条拉力之差的绝对值）随距离的增大而增大
4．某同学利用激光笔测破碎玻璃砖的折射率，图中两部分完整的平面垂直。当细激光束入射角时，光线恰好不从另一平整面射出。该玻璃砖的折射率n为（ ）
A． B． C． D．
5．如图为一“环腔式”降噪器的原理图，可以对高速气流产生的噪声进行降噪。波长为的声波沿水平管道自左侧入口进入后分成上、下两部分，分别通过通道①、②继续向前传播，在右侧汇聚后噪声减弱，其中通道①的长度为10，下列说法正确的是（ ）
A．该降噪器是利用波的衍射原理设计的
B．通道②的长度可能为8.5
C．通道②的长度可能为8
D．该降噪器对所有频率的声波均能起到降噪作用
6．大量处在激发态n的氢原子向基态跃迁时能向外辐射三种波长不同的光子，三种光子的波长分别为、、，且有，波长为的光能使某种金属发生光电效应现象。则下列说法正确的是（ ）
A．
B．波长为的光一定能使该金属发生光电效应现象
C．
D．三种光复合而成的细光束由玻璃射入空气，入射角由0°逐渐增大时，波长为的光先发生全反射
7．如图所示，倾角为的光滑斜面固定在水平地面上，轻质弹簧下端固定在斜面底端，上端连接一轻质薄板。一物块从斜面顶端由静止下滑，滑至薄板处，立即和薄板粘连并运动至最低点，弹簧形变始终在弹性限度内，空气阻力不计，重力加速度大小为g，则（ ）
A．物块和薄板粘连瞬间物块速度减小
B．整个过程物块、弹簧和薄板组成的系统机械能不守恒
C．物块能够返回斜面顶端
D．物块在最低点的加速度大于
8．瓷器是“泥琢火烧”的艺术，是古人智慧的结晶。如图所示，气窑是对陶瓷泥坯进行升温烧结的一种设备。某次烧制前，封闭在窑内的气体压强为，温度为27℃，当窑内气压达到时，气窑上方的单向排气阀开始排气，使气窑内气体压强保持不变，窑内气体温度逐渐升高至1227℃后保持不变，连续烧制8~10小时。下列说法正确的是（ ）
A．单向排气阀开始排气时，窑内气体温度为91℃
B．单向排气阀开始排气时，窑内气体温度为627℃
C．本次烧制排出气体的质量与原来气体质量之比2∶3
D．本次烧制排出气体的质量与原来气体质量之比2∶5
9．如图所示，一小球（质量为m、电荷量为q）用长为L的绝缘轻质细线悬挂于天花板上做单摆运动，此单摆可以视为简谐运动，O点为最低点，周期为T。现给空间加上竖直方向的匀强电场，此时单摆的最大摆角不变，周期为2T。已知重力加速度为g，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．电场方向竖直向下 B．电场强度大小为
C．单摆做简谐运动的周期与振幅无关 D．单摆做简谐运动的周期与振幅有关
10．如图，质量分别为和的金属棒a、b，垂直放在足够长的水平光滑导轨MNM'N'和PQP'Q'上，左右两部分导轨间距分别为0.5m和1m。磁感应强度大小均为，左侧方向竖直向下，右侧方向竖直向上。两金属棒的电阻均与长度成正比，不计导轨电阻。开始时b在M'P'位置，a在NQ位置，绕过足够远的光滑定滑轮的绝缘细线连接b和质量为的物块c，最初c距地面的高度。c由静止开始下落，落地后不反弹，c落地时a、b速率之比va∶vb=1∶2，c下落过程中，b棒上产生的焦耳热为20J。a、b运动过程中和导轨接触良好，。下列说法正确的是（ ）
A．物块c落地时，a棒的速度大小为4m/s
B．物块c落地后，b棒的最终速度大小为4m/s
C．从c落地到a、b匀速运动过程中，a产生的热量为2J
D．c从开始运动到落地的过程中通过b棒的电荷量为0.4C
第Ⅱ卷（非选择题）
二、非选择题：本题共5小题，共54分。按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
11．（6分）利用如图甲所示的电路测量某微安表的内阻，并将其改装成量程为的电流表，实验室提供以下器材：
A．微安表（量程为，内阻约为5000Ω）；
B．微安表（量程为，内阻约为2000Ω）；
C．定值电阻（阻值为5000Ω）；
D．滑动变阻器（阻值范围为）；
E．干电池E（电动势约为1.5V，内阻很小）；
F．开关S及导线若干。
(1)按如图甲所示的实验电路进行测量，测得的示数为，的示数为，改变滑动变阻器的滑片的位置，得到多组和的数值，以为纵坐标、为横坐标，画出的图像为过原点、斜率为k的直线，则微安表的内阻 （用k、表示）；
(2)给微安表并联一个定值电阻改装成量程为的电流表，用标准电流表A与其串联进行校准。当标准电流表A的示数为0.51mA时，微安表的示数如图乙所示，其示数为 ，则改装后的电流表实际量程为 mA。
12．（10分）物理兴趣小组利用手机测量当地的重力加速度。如图甲所示，他们将一根木条平放在楼梯台阶边缘，小球放置在木条上，打开手机的“声学秒表”软件，用钢尺水平击打木条使其转开后，小球下落撞击地面，手机接收到钢尺的击打声和小球落地的撞击声，算出时间间隔t，多次测量不同台阶距离地面的高度h及对应的时间间隔t。
(1)现有以下材质的小球，实验中应当选用__________.
A．乒乓球 B．钢球 C．橡胶球
(2)某次记录下声音振幅随时间变化曲线如图乙，第一、第二个尖峰的横坐标分别对应打击声和落地撞击声，小球下落的时间 s。
(3)作出如图丙所示的图线，可得到重力加速度 。（结果保留两位有效数字）
(4)若敲击木条侧面时小球获得一个较小的水平速度，对实验测量结果 （选填“有”或“没有”）影响。
(5)在实验中，小明将手机放在木条与地面间的中点附近进行测量，而小红为了方便将手机放在地面A点测量，你认为哪位同学的方法更合理，并简要说明理由 。
13．（9分）如图所示，在足够大的水平地面上静置一木板，可视为质点的物块以的速度滑上木板，最终物块恰好到达木板的右端，木板沿地面运动的距离恰好等于木板的长度，已知物块的质量，物块与木板间的动摩擦因数，木板与地面间的动摩擦因数，取重力加速度大小，求：
（1）木板的长度L；
（2）木板的质量M。
14．（13分）如图，在xOy平面内虚线OM与x轴负方向夹角为45°，虚线OM右上侧和第一象限为区域I，I内存在垂直xOy平面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，虚线OM左下侧和第三象限为区域Ⅱ，Ⅱ内存在垂直xOy平面向外、磁感应强度为的匀强磁场。一个比荷为k的带正电粒子从原点O沿x轴正方向以速度射入磁场，不计粒子重力。求：
（1）粒子从O点进入磁场到第二次穿过OM直线时所用的时间；
（2）粒子第二次穿过x轴与x轴交点的位置坐标；
（3）粒子第2n次通过OM直线时与O点的距离表达式。（其中）
15．（16分）如图所示，曲面轨道与水平轨道平滑连接，轨道足够长且光滑，水平轨道bc间存在水平向右的匀强电场，，c点处静置一质量的绝缘物块B。将质量、电荷量的带正电的物块A从曲面轨道上的a点由静止释放，A到达c点时与B发生弹性碰撞，碰后0.4s内A运动的v-t图像如图乙所示（向右为正）。A、B均可视为质点，不考虑A、B的碰撞时间且A的电荷量始终保持不变，重力加速度g取求：
（1）a点与水平轨道的高度差；
（2）A与B每次碰撞时的位置距c点的距离。
2024届高考考前冲刺卷（三）
物理答案
1.【答案】A
【解析】根据万有引力提供向心力可得，可得，，，由于神舟十八号飞船的轨道半径小于北斗G7的轨道半径，则神舟十八号飞船的周期比北斗G7的周期小，神舟十八号飞船的向心加速度比北斗G7的大；地球第一宇宙速度7.9km/s是卫星绕地球做匀速圆周运动的最大线速度，则神舟十八号飞船和北斗G7的运行速度都小于7.9km/s，故A正确，BC错误；地球静止轨道卫星只能定点与赤道的正上方，所以通过地面控制不可以将北斗G7定点于西昌正上方，故D错误。
2.【答案】A
【解析】将沿着AO2杆和垂直AO2杆分解，由几何关系可得，解得，故选A。
3.【答案】D
【解析】由图可知，当下落距离小于15m时，蹦极者向下做加速度减小的加速运动，具有向下的加速度，处于失重状态，不是完全失重状态，由于加速度逐渐减小，则蹦极者失重的数值（人自身重力与橡皮条拉力之差的绝对值）逐渐减小，故AB错误；当下落距离大于15m时，蹦极者向下做加速度增大的减速运动，具有向上的加速度，处于超重状态，由于加速度逐渐增大，蹦极者超重的数值（人自身重力与橡皮条拉力之差的绝对值）随距离的增大而增大，故C错误，D正确。
4.【答案】A
【解析】光线恰好从另一面完全消失，即发生了全反射现象，如图所示，设临界角为C，折射角为，则有，，又，，可得，解得该玻璃砖的折射率为，故选A。
5.【答案】B
【解析】该降噪器是利用声波干涉原理设计，A错误；根据波的叠加原理可知，该降噪器对于路程差为（n＝0，1，2，3…），声波降噪效果良好，对不符合上述条件的声波降噪作用较差，甚至不能起到降噪作用，故而并非对所有波长或频率的声波均有效，CD错误，B正确。
6.【答案】B
【解析】大量氢原子跃迁时向外辐射的光子种类为，解得，A错误；由公式，可知，又，则有，光电效应的产生条件是入射光的频率大于金属的极限频率，的光能使某种金属发生光电效应现象，的光一定能使该金属发生光电效应现象，B正确；由跃迁规律可知，光子的能量一定等于光子、的能量之和，则有，则，C错误；由以上分析可知，三种光的折射率关系为，由临界角公式，可知三种光的临界角关系为，所以最先发生全反射的是波长为的光，D错误。
7.【答案】D
【解析】薄板质量忽略不计，物块与薄板粘连瞬间物块速度不变，A错误；整个过程中，只有物块的重力势能、动能以及弹簧的弹性势能发生变化，则物块、弹簧和薄板组成的系统机械能守恒，B错误；由于物块与薄板粘连，物块沿斜面向上运动的过程中，弹簧恢复原长后，弹性势能增加，则物块无法返回斜面顶端，C错误；物块与薄板接触时的加速度为，此时物块具有速度，根据弹簧振子简谐振动运动规律对称性，物块运动至最低点时的加速度沿斜面向上，大于，D正确。
8.【答案】BD
【解析】根据等容变化，单向排气阀开始排气时，窑内气体温度为，A错误，B正确；排气后气窑内气体压强保持不变，根据等压变化，由于密度相同，则本次烧制排出气体的质量与原来气体质量之比为，得，C错误，D正确。
9.【答案】BC
【解析】未加电场前，单摆的周期为，加电场后，单摆的周期为，则加电场后，等效重力加速度为，根据牛顿第二定律，解得电场强度大小为，电场方向竖直向上，故A错误，B正确；根据单摆周期公式，单摆做简谐运动的周期与振幅无关，故C正确，D错误。
10.【答案】CD
【解析】金属棒a、b的有效长度分别为L和2L，电阻分别为R和2R，金属棒a、b串联，在任何时刻电流均相等，b棒上产生的焦耳热，根据焦耳定律，得a棒上产生的焦耳热为，根据能量守恒定律有，由题意可知，解得物块c落地时a、b的速度为，，A错误；物块c落地后，a棒向左做加速运动，b棒向右做减速运动，两棒最终匀速运动时电路中电流为零，即两棒切割磁感线产生的感应电动势大小相等，则，得，对两棒分别应用动量定理，有， ，解得，，B错误；根据能量守恒定律，从物块c落地到a、b匀速运动过程中系统产生的热量为，又，解得，C正确；对a，由动量定理有，又，解得，a与b串联，相同时间通过的电量相等，所以从b开始运动到c落地过程中通过b棒的电荷量为，D正确。
11.【答案】(1) (2)30/30.0 0.85
【解析】（1）根据欧姆定律可得，整理可得，可知的图像的斜率为，解得微安表的内阻为。
（2）当标准电流表A的示数为0.51mA时，微安表的示数如图乙所示，其示数为；设并联定值电阻的阻值为，则有，可得，设改装后的电流表实际量程为，则有，联立可得。
12.【答案】(1)B (2)0.40 (3)9.5/9.6/9.7 (4)没有 (5)小明，因为小明的手机接收两次声音滞后的时间几乎相等，时间间隔测量更准确
【解析】（1）为了减小空气阻力等误差影响，应该选用材质密度较大的小钢球。故选B。
（2）小球下落的时间。
（3）由小球做自由落体运动，可知，得，由图丙所示的图线可知斜率大小等于重力加速度，故。
（4）若敲击木条侧面时小球获得一个较小的水平速度，小球将做平抛运动，平抛运动的竖直方向的分运动为自由落体运动，故对实验测量结果没有影响。
（5）小明的方法更合理，因为小明的手机接收两次声音滞后的时间几乎相等，时间间隔测量更准确。
13.【答案】（1）；（2）
【解析】（1）设物块在木板上滑动时的加速度大小为，它们相对静止一起减速时的加速度大小为，图中两部分的阴影面积相等，有，
设两者共同速度为，有，
得，
所以1s后两者的速度大小均为，由题意知木板的长度
。
（2）由图知，两者共速前，木板的加速度大小
有
解得。
14.【答案】（1）（2）（3） （其中n=1，2，3⋯）
【解析】（1）在区域Ⅰ中，设轨迹半径为，周期为，由洛伦兹力提供向心力，可得
又
解得
在区域Ⅱ中，设轨迹半径为，周期为，由洛伦兹力提供向心力，可得
又
解得
由题意可知，
故粒子从O点进入磁场到第二次穿过OM直线时所用的时间为
。
（2）由得
由得
如图，由半径关系可知该点的横坐标为
代入得
所以坐标表达式为。
（3）粒子第2次通过OM直线时与O点距离为
每一次周期性运动沿OM方向的侧移量均为L，第2n次通过OM直线时与O点距离为
代入得（其中）。
15.【答案】（1）；（2）见解析
【解析】（1）由图乙可知物块A由c向左运动过程
根据
得
物块A与物块B发生弹性碰撞
，
解得
物块A从静止释放到与物块B碰撞前瞬间
解得。
（2）物块A与物块B第一次碰撞发生在c点，A、B碰撞后，A由c点运动到最左端，自A、B碰撞后A第二次经过c点的速度，A与B由第一次碰撞到第二次碰撞的过程中发生的位移
，
解得
A与B第二次碰撞发生在c点右侧1m处，A与B第二次碰撞
可得
同理，物块A从最左端运动到第4次经过c点时
A与B发生第三次碰撞，A与B自第二次碰撞到第三次碰撞过程
解得
A与B第三次碰撞位置距离c点右侧，同理，A与B第三次碰撞后，A的速度
故不会发生第四次碰撞。