2024届湖南省长沙市长郡中学高三一模物理试题含答案.pdf

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1、 学科网（北京）股份有限公司 长郡中学长郡中学 2024 届高三模拟考试（一届高三模拟考试（一）物理物理 注意事项：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。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，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，回答选择题时，选出每小题答案后，用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，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。上无效。3考试结束后，将

2、本试卷和答题卡一并交回。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。第第 I 卷卷 一、选择题：本题共一、选择题：本题共 6 小题，每小题小题，每小题 4 分，共分，共 24 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。符合题目要求的。12023 年 12 月 18 日 23 时 59 分，甘肃临夏州积石山县发生 62 级地震。一直升机悬停在距离地面100m的上空，一消防战士沿竖直绳索从直升机下滑到地面救助受灾群众。若消防战士下滑的取大速度为5m/s，到达地面的速度大小为1s，加速和减速的最大加速度大小均为21m/sa=，则消防战士最快到达地面的时

3、间为（）A25 1s B24 1s C23 1s D22 1s 2杜甫在曲江中写到：穿花蛱蝶深深见，点水蜻蜓款款飞。平静水面上的 S 处，“蜻蜓点水”时形成一列水波向四周传播（可视为简谐波），A、B、C 三点与 S 在同一条直线上。图示时刻，A 在波谷与水平面的高度差为 H，B、C 在不同的波峰上。已知波速为 v，A、B 在水平方向的距离为 a，（）AA 点振动频率为2va B到达第一个波峰的时刻，C 比 A 滞后3va C从图示时刻起，经过时间2va，B、C 之间的距离增大 D从图示时刻开始计时，A 点的振动方程是3sin2vyHta=+3 一个静止的铀核（23892U）发生衰变，释放的核能

4、全部转化为新核和粒子的动能。己知真空中光速为 c，衰变瞬间粒子的动能为kE，则此过程中的质量亏损m为（）学科网（北京）股份有限公司 Ak22117Ec Bk2117119Ec Ck2119117Ec Dk22119Ec 4在银河系中，双星系统的数量非常多。研究双星，不但对于了解恒星形成和演化过程的多样性有重要的意义，而且对于了解银河系的形成与和演化，也是一个不可缺少的方面。假设在宇宙中远离其他星体的空间中存在由两个质量分别为4m、m 的天体 A、B 组成的双星系统，二者中心间的距离为 L。a、b 两点为两天体所在直线与天体 B 表面的交点，天体 B 的半径为5L。已知引力常量为 G，则 A、B

5、 两天体运动的周期和 a、b 两点处质量为0m的物体（视为质点）所受万有引力大小之差为（）A32,05LGm B3023252,536GmmLGmL C3,05LGm D302325,536GmmLGmL 5如图甲所示，两平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，左端连接阻值为1.5R=的电阻，导轨间距为1mL=。一长为1mL=，阻值为0.5r=的导体棒垂直放置在导轨上，到导轨左端的距离为016mx=，空间中有垂直导轨平面向里均匀分布的磁场，磁感应强度随时间变化的图线如图乙所示。从0t=时刻开始，导体棒在外力作用下向左做初速度为零的匀加速直线运动，速度随时间变化的关系如图丙所示，在导体棒离开导轨前的

6、过程，已知净电荷量等于沿两个方向通过的电荷量代数差的绝对值，下列说法正确的是（）图甲 图乙 图丙 A回路中的电流先逐渐增大后逐渐减小 B2 3s内某时刻回路中电流方向发生变化 C1st=时导体棒所受安培力大小为5N8、方向向左 D通过定值电阻 R 的净电荷量为40C 6如图所示，将半径为 R 的圆环固定在竖直平面内，O 为圆环的圆心，BC 为过圆环顶端的一条直径，现将小球以初速度 v 从 B 点正上方 R 处的 A 点沿水平方向抛出，小球落到圆环上的 D 点，37BOD=；若将小球以初速度1v从 A 点沿相同的方向抛出时，小球的运动轨迹恰好与圆环相切sin370.6,cos370.8=，230

7、.3=，忽略空气阻力，所有的平抛轨迹与圆环在同一竖直平面内，则1vv为（）学科网（北京）股份有限公司 A5191 B14 C4191 D4181 二、选择题：本题共二、选择题：本题共 4 小题，每小题小题，每小题 5 分，共分，共 20 分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得题目要求。全部选对的得 5 分，选对但不全的得分，选对但不全的得 3 分，有选错的得分，有选错的得 0 分。分。7如图，水面下方有一固定的线状单色光源 S，光源倾斜放置，和竖直方向夹角满足3060 10图甲所示为电梯的结构示意图，配重和轿厢质量均为0500kg

8、M=，A 与电机（未画出）相连，缆绳质量以及其与滑轮 B 间的摩擦均可忽略。家住 21 楼的小明要爸爸送他上幼儿园，电梯下行过程经加速、匀速、减速三个阶段，最后停在一楼。已知小明质量为120kgm=，爸爸的质量为260kgm=，小明对轿厢底的压力随时间变化的关系图像如图乙所示，重力加速度210m/sg=。则下列说法正确的是（）图甲 图乙 A小明家所在楼栋楼层的平均高度为3m B加速阶段，缆绳对配重的拉力大小为500N C整个过程，电动机的最大功率为2680W D整个过程，电动机对外做的功大小为51200J 第卷第卷 三、填空题：本题共三、填空题：本题共 2 小题，共小题，共 16 分。分。11

9、（6 分）长郡中学物理兴趣小组用如图 1 所示的装置测量当地的重力加速度。将一带遮光条的小球用长为100mL=（L远大于小球的半径）的细线悬挂在力传感器上（它能将数据实时传送到计算机上），在力传感器正下方适当位置固定一光电门。实验步骤如下：图 1 图 2 学科网（北京）股份有限公司（1）用游标卡尺测量遮光条的宽度 d，如图 2 所示，则遮光条的宽度d=_mm。（2）在细线伸直的情况下从某一位置由静止释放小球，记录小球通过光电门时的挡光时间 t。此过程中力传感器的示数一直在变化，应该记录力传感器示数的_（填“最大值”“最小值”或“平均值”）作为测量结果。（3）改变小球的释放位置，多记录几组挡光时

10、间 t 和对应的力传感器的测量结果 F。（4）以21t为横坐标，以F为纵坐标，将得到的数据进行描点如图3所示，则当地的重力加速度g=_2m/s（结果保留 2 位有效数字）。图 3 12（10 分）小双想利用实验室的一个热敏电阻设计一个温度报警装置。查阅资料得到该热敏电阻的阻值TR随温度 t 变化的曲线如图 1 所示。图 1 图 2（1）利用下列器材设计实验电路，要求尽量准确地测量热敏电阻在50 C时的电阻值。A电源 E：电动势为9V，内阻不计 B电压表 V：量程为10V，内阻未知 C电流表 G：量程为10mA，内阻50GR=D滑动变阻器1R（最大阻值为50）；滑动变阻器2R（最大阻值为1000

11、）E待测热敏电阻TR F开关 S，导线若干 学科网（北京）股份有限公司 请根据选择的合适器材，在图 2 方框中画出实验电路图，并标出各元件的符号。（2）若正确测量，某次电压表读数V，电流表读数80mAI=则热敏电阻在50 C时的阻值TR=_。（3）把电源 E、热敏电阻TR、电阻箱 R、蜂鸣器 D 连接成如图 3 电路。蜂鸣器 D 内阻不计，当通过它的电流超过D4mAI=时，它就发出声音报警。若要求环境温度达到50 C时开始报警，电阻箱的阻值应调为_。图 3（4）实验时发现电路不工作。为排查电路故障，学生用电压表测量图 3 中各接点间的电压合上开关 S，一个接线柱连接 a，另一接线柱连接 b 时

12、指针不偏转，连接 c 时指针偏转。S 若电路只有一处断路，则连接 a 的是电压表图 3 的_（填“正”或“负”）接线柱，断路处可能在_（填“ab 间”或“bc 间”）。（5）故障排除后进行实验，发现环境温度达到52 C时才开始报警，为了实现50 C时报警，应将电阻箱的阻值适当调_（填“大”或“小”）。四、计算题：本题共四、计算题：本题共 3 小题，其中第小题，其中第 13 题题 10 分，第分，第 14 题题 12 分，第分，第 15 题题 18 分，共分，共 40 分。写分。写出必要的推理过程，仅有结果不得分。出必要的推理过程，仅有结果不得分。13（10 分）如图所示是王同学家新买的某品牌

13、5 座小汽车油箱盖里面的标牌，标牌内容为厂家建议冷态时（汽车静止停放时）轮胎充气压力标准，王同学通过上网查询得知1bar=100kP，王同学一家人利用寒假满载行李进行中国红色文化自驾游。出发前汽车停放在室温为27 C的地下车库，根据厂家建议，王同学把汽车后轮胎压充气调整为2 8bar，王同学一家人驾驶该汽车在高速公路连续行驶了 4 小时后开进了服务区，刚到服务区时王同学发现汽车胎压仪表盘上显示车后轮胎压为3 36bar，己知轮胎内气体可看作理想气体，车胎的容积可视为不变，热力学温度与摄氏温度的关系1273KT=+。求：（1）汽车开进服务区时，后轮胎内气体的温度：（2）汽车开进服务区后，王同学立

14、即从后轮胎内放出一部分气体让胎压回到2 8bar，若放气前后轮胎内气体的温度不变，则从后轮胎内放出气体的质量占后轮胎内气体总质量的百分比。（结果保留三位有效数字）学科网（北京）股份有限公司 14（12 分）可利用如图所示装置测量滑块与某些材料间的动摩擦因数。将原长为 L 的轻质弹簧放置在光滑水平面 AB 上，一端固定在 A 点，另一端与滑块 P（可视为质点，质量为 m）接触但不连接，AB 的长度为2R（2RL），B端与半径为 L 的光滑半圆轨道 BCD 相切，C 点与圆心 O 等高，D 点在 O 点的正上方，是半圆轨道的最高点，用滑块 P 将弹簧压缩至 E 点（图中未画出），AE 的长度为 R

15、，静止释放后，滑块 P 刚好能到达半圆轨道的最高点 D；在水平面 AB 上铺被测材料薄膜，滑块 P 仍从 E 点由静止释放，恰能运动到半圆轨道上的 F 点，O、F 连线与 OC 的夹角为53，重力加速度为 g，sin5308=。（1）求滑块 P 与被测材料间的动摩擦因数；（2）在不撤去被测材料的基础上仅将滑块 P 换为质量2m的同种材质的滑块 Q，滑块 Q 最终不与弹簧接触，试判断滑块 Q 由静止释放后能否压缩弹簧 2 次。15（18 分）制造芯片的过程中，需要用电磁场精准控制粒子的轨迹，如图所示，区域 I 中正交的电磁场构成了一个速度选择器，右侧足够大的长方体被分成两个区域，区域中存在竖直向

16、上的匀强磁场，区域中存在水平向左的匀强电场。质量为 m，带电荷量为q+的粒子从区域 I 左侧的小孔 O 以垂直电磁场方向的速度0v射入，该粒子沿直线穿越区域 I，从右侧的小孔O离开，沿直线由 P 点进入区域，P 点到区域、边界的距离为 d，粒子由区域、边界上的 Q 点（未画出）进入区域，Q 点到长方体左侧面的距离为3d，最终粒子运动到长方体左侧面的 S 点，粒子在 S 点的速度与左侧面的夹角为60，忽略粒子的重力。（1）求区域中磁感应强度的大小；（2）求区域中电场强度的大小以及 S 点到区域、边界的距离；（3）将区域 I 中的磁感应强度变为原来的 2 倍，改变粒子的速度，粒子仍从 O 点射入，

17、结果发现粒子仍沿直线由 P 射入区域，求该粒子第二次运动到长方体左侧面时到区域、边界的距离。学科网（北京）股份有限公司 长郡中学长郡中学 2024 届高三模拟考试（一）届高三模拟考试（一）物理参考答案物理参考答案 一、选择题：本题共一、选择题：本题共 6 小题，每小题小题，每小题 4 分，共分，共 24 分。分。题号 1 2 3 4 5 6 答案 B D C B B A 二、选择题：本题共二、选择题：本题共 4 小题，每小题小题，每小题 5 分，共分，共 20 分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得题目要求。全部选对的得 5 分，

18、选对但不全的得分，选对但不全的得 3 分，有选错的得分，有选错的得 0 分。分。题号 7 8 9 10 答案 AC ABC AC CD 三、填空题：本题共三、填空题：本题共 2 小题，共小题，共 16 分。分。11（6 分，每空 2 分）（1）540 （2）最大值 （4）95 12（10 分，每空 1 分）（1）（4 分）图 1 图 2（2）750 （3）1500（2 分）（4）正 bc 间 （5）小 四、计算题：本题共四、计算题：本题共 3 小题，其中第小题，其中第 13 题题 10 分，第分，第 14 题题 12 分，第分，第 15 题题 18 分，共分，共 40 分。写分。写出必要的推理

19、过程，仅有结果不得分。出必要的推理过程，仅有结果不得分。13（10 分）【解析】【解析】（1）对车胎内气体分析，出发前压强为512.8bar2.8 10 Pap=，温度为127 Ct=，到服务区时压强为523.36bar3.36 10 Pap=，温度为2t 车胎的容积可视为不变，根据查理定律，得1212273273pptt=+代入数据解得287 Ct=（2）设轮胎容积为 V，放气后压强为5312.8bar2.8 10 Papp=，设在该压强下体积变为V，学科网（北京）股份有限公司 放气前后轮胎内气体的温度不变 根据玻意耳定律，得23p Vp V=代入数据解得1.2VV=从后轮胎内放出气体的质量

20、m 占后轮胎内气体总质量 m 的百分比为1.2VV1100%16.7%1.2V6mm=。14（12 分）【解析】滑块 P 到达半圆轨道最高点 D 点时，只有滑块 P 的重力提供向心力，有2DvmmgL=。滑块 P 从 E 点运动到 D 点的过程，由机械能守恒定律有2p15222DEmvmgLmgL=+=。水平面 AB 上铺上被测材料薄膜后，滑块 P 到达 F 点时，只有滑块 P 重力沿半径方向的分力提供向心力 有2sin53FvmmgL=由能量守恒定律可得()2p1sin532FEmvmg LLfR=+又fmg=联立解得310LR=（2）当换成滑块 Q 后，假设滑块 Q 滑不到 C 处，由能量

21、守恒定律得p22EmgRmgh=+解得1920LhL=则假设成立，滑块 Q 第一次释放后 没有脱离半圆轨道 由能量守恒定律可得p2Emgx=解得146xR=若滑块 Q 下滑后都运动到 E 点，可知释放后滑块 Q 可以再运动到 E 点两次，而实际上，滑块下滑后都只能运动到 E 点左侧，故释放后滑块 Q 可以压缩弹簧两次。15（18 分）【解析】【解析】（1）以过 P 点垂直纸面向里的直线为 y 轴，y 轴与区域如 II、边界的交点为原点，水平向右为 x 轴，作出粒子运动轨迹的俯视图如图中 1 所示。学科网（北京）股份有限公司 设粒子在磁场中运动时的轨迹半径为 R，由几何关系得，222(3)()R

22、dRd=+解得2Rd=由牛顿第二定律得200vqv BmR=由以上解得02mvBqd=（2）粒子经过 Q 点时，由几何关系可知速度方向与 x 轴正方向的夹角为60=则有10020013cos,sin22vvv vvv=。粒子在区域中做类斜抛运动，沿 y 轴负方向以大小为2v的速度做匀速直线运动，设粒子回到长方体左侧面时的速度为sv，则有45cos60vv=又42vv=解得03svv=所以303sin602Svvv=设粒子由 Q 到 S 的时间为 t，则由运动学公式可知，粒子在 x 轴方向的位移大小 310322vvvdtt=学科网（北京）股份有限公司 粒子在 y 轴方向的位移大小为2032yv

23、 tv t=解得3yd=粒子在区域中，由牛顿第二定律得FqEma=又2310023 3vvvvattd+=整理得电场强度大小为2033mvmaEqqd=（3）磁感应强度改变前，在区域 I 中，由平衡条件得000qEqv B=。磁感应强度改变后，设粒子射入区域的速度为 y，则有002qEqvB=。解得02vv=粒子在区域中做匀速圆运动，由牛顿第二定律得2vqvBmR=，解得02mvRdqB=。则粒子在区域 II 中恰好运动四分之一圆周，然后垂直区域 II、区域的边界（即 x 轴）进入区域，此后粒子做类平抛运动，最终再次回到长方体的左侧面。作出粒子的运动轨迹，如图中曲线 2 所示。在 y 轴方向上，粒子做匀速直线运动，有yvt=x 轴方向上，粒子做初速度为零的匀加速直线运动，有212dat=。解得32yd=。