2024年高考物理模拟试题(三)

胡东明

一、选择题（本题共10小题，第1～7题为单选题，第8～10题为多选题）

1.肿瘤的放射治疗常用钴60为放射源，钴60通过β衰变成为镍60，半衰期约为5年。已知一块钴60样品正以36 W 的功率产生热量，它的放射性强度为1 700居里。1居里被定义为每秒有3.70×1010 个原子核发生衰变。以下说法中正确的是（ ）。

A.所有核反应，包括β衰变，都是强相互作用的体现

B.钴60的比结合能大于镍60的比结合能

C.为了保证钴60的半衰期不变，肿瘤放疗机应置于恒温环境中

D.一个钴60原子核发生衰变释放的能量为5.72×10-13 J

2.卡文迪什用扭秤实验测得引力常量G=6.75×10-11 m3·kg-1·s-2，与公认值只差百分之一，以实验验证了万有引力定律的正确性。应用引力常量还可以计算出地球的质量，卡文迪什也因此被称为“能称出地球质量的人”。根据卡文迪什测得的引力常量，下列说法中错误的是（ ）。

A.分析两汽车碰撞的作用力时，不需要考虑它们之间的万有引力

B.质量均为60 kg、重心相距1 m 的两同学间的万有引力为2.4×10-7 N，忽略计算的细小误差，这一结果是准确的

C.已知地球表面处的重力加速度和地球半径，可以得到地球质量

D.已知月地间距离和月球的公转周期，可以得到地球质量

3.下列与光学现象相关的描述中可能正确的是（ ）。

A.一细束白光经三棱镜后变成彩色光束是光的散射现象

B.炎炎夏日汽车前方的柏油马路上像被雨水淋过一般是光的干涉现象

C.在做薄膜干涉实验时，若抽去垫在两薄膜间的两张纸片中的一张，则产生的条纹间距变小

D.汽车玻璃反射光的偏振现象说明光是横波

4.如图1 所示是某同学拍摄的空中水柱的照片，图中左侧是一竖直电线杆，在照片中上沿电线杆方向取高度差为1 cm 的A、B 两点，通过计算机模拟分别画出A、B 两点的切线方向，两切线与电线杆的夹角为60°、30°，照片缩小的比例尺为1∶40，不计空气阻力，取重力加速度g=10 m/s2。下列说法中正确的是（ ） 。

A.水流的水平分速度为2 m/s

B.B 点水流的速度大小为3 m/s

C.水流从A 点到B 点所用的时间为0.8 s

D.水流从A 点到B 点的距离为根号下7/5m

5.如图2所示，用两根等长的细绳把两个带同种电荷的小球悬挂在O 点。小球A和B 的质量、电荷量分别为mA 、mB 、qA 、qB ，已知mA >mB ，qA

A.α>β

B.α<β

C.α=β

D.与mA 、mB 、qA 、qB 的具体数值有关

6.风速测量仪的简易装置如图3 甲所示，某段时间内线圈中感应电流的波形如图3乙所示，下列说法中正确的是（ ）。

A.若风速变大，则图乙中感应电流的周期变大

B.若风速变大，则图乙中感应电流的峰值变大

C.当图乙中感应电流最大时，风速最大

D.图乙中感应电流隨时间变化的原因是风速在变化

7.均匀介质中，一波源位于O 点的简谐横波在Oxy 水平面内向四周传播，波速为3 m/s，振幅为3 cm。在t=0 时刻，波面分布如图4 所示，波面为圆，实线表示波峰，虚线表示波谷，其中x 轴上x=12 m 处质点正好第一次到达波峰处，则第一象限内坐标为（12 m，9 m）的质点P 的振动图像为（ ）。

8.如图6甲所示，光滑水平面上放置一质量mA =1 kg的物块A，一轻绳绕过光滑轻质定滑轮，一端系在物块A 上，另一端系在质量mB =1 kg的物块B 上，物块B 刚好与竖直面接触，且与竖直面间的动摩擦因数μ=0.5。初始时刻两物块都处于静止状态，轻绳被拉直。同时释放两物块，并对物块B施加水平向左的力F，力F 大小随时间t 的变化规律如图6乙所示。设物块A 距离定滑轮足够远，台面足够高，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g=10 m/s2，下列说法中正确的是（ ）。

A.两物块先一起做加速度减小的加速运动，后一起做匀速运动

B.物块A 向右运动的最大速度为2.5 m/s

C.在物块B 做加速运动的过程中，力F的冲量大小为20 N·s

D.物块B 运动的总时间为（1+根号下2/2） s

9.在如图7所示的竖直平面内，有一足够长的条状区域MNPQ，其宽度为d，该区域内以水平线OO'为界存在方向分别向上和向下的匀强电场，电场强度均为E。边界PQ右侧存在足够大的匀强磁场，磁感应强度为B，一带电粒子以速度v0从无限靠近O 点的下方沿OO'方向射入电场，经过一段时间后又从无限靠近O 点的上方射出电场。不计粒子自身重力。下列说法中正确的是（ ）。

A.该粒子一定带正电

B.该粒子的比荷为v0/d根号下（2v0/BE）

C.若该粒子以不同的速度从O 点下方射入电场，则它在磁场中运动的时间都相同

D.若该粒子以同样的速度从无限靠近O点的上方沿OO'方向射入电场，则经过一段时间后它必从无限靠近O 点的下方射出电场

10.如图8 所示，质量均为m 的小球A、B、C 分别用长为L 的轻绳连接，置于高为h（h

二、实验题

11.某同学对一量程为0～20 N 的旧弹簧测力计进行校准，并改装成“竖直方向加速度测量仪”。未挂物体时，该弹簧测力计指针处于零刻度位置，将质量为1 000 g的钩码挂在该弹簧测力计下面，指针位置如图9 所示。若对于该弹簧测力计，可以认为胡克定律仍然适用，且当地重力加速度g =9.8 m/s2。

（1）此时弹簧测力计的读数为_____N，弹簧测力计的量程应改为_____。

（2）将质量为1 000 g的钩码挂在该弹簧测力计下面，制作成“竖直方向加速度测量仪”，则该加速度测量仪的刻度是_____（选填“均匀的”或“不均匀的”）。

（3）以向上为正方向，则所制作的“竖直加速度测量仪”所能测量加速度的范围是_____。

12.某探究小组设计实验测定电源的电动势和电流表的内阻，小组成员在网上购买了一块电池，查阅资料得知该电池的内阻可以忽略不计，利用下列实验器材进行实验：A.待测电源（电动势约为6 V，内阻不计）;B.待测电流表A（量程为0～300 μA，内阻约为500 Ω）;C.电阻箱R （最大阻值为9 999 Ω）;D.定值电阻R0=100 Ω;E.开关、导线若干。

（1）某小组成员设计了如图10甲所示的电路，另一小组成员认为该电路不可行。理由是：_____。

（2）请你利用上述实验器材，设计合理的实验电路。

（3）根据设计的实验电路，用R、R0、电流表的示数I、内阻RA 和电源的电动势E 表示1/I，得_____。

（4）利用测量数据作（1/I）-R 图像，如图10乙所示，已知图像的斜率为k，纵轴截距为b。据此可以求得电源的电动势E =_____，电流表的内阻RA=_____。（用“k”“b”表示）

三、解答题

13.容积为50 000 L 的储气罐装有压强为10 atm 的煤气，现把煤气分装到容积为20 L的煤气罐中，使每个煤气罐中煤气的压强为5 atm，若每个煤气罐中原有煤气压强为1 atm，设分装过程中无漏气，且温度不变。求：

（1）最多能分装多少个煤气罐？

（2）每个煤气罐中增加的煤气质量与原煤气罐中煤气质量之比是多少？

14.如图11所示，半径R =2.8 m 的光滑半圆形轨道BC 与倾角θ=37°的粗糙斜面轨道在同一竖直平面内，两轨道间由一条光滑水平轨道AB 相连，A 处用光滑小圆弧轨道平滑连接，B 处与半圆形轨道相切。在水平轨道上，两静止小球P、Q 压紧轻质弹簧后用细线连在一起。某时刻剪断细线，小球P向左运动到A 点时，小球Q 沿半圆形轨道运动至C 点;之后小球Q 落到斜面上时恰好与沿斜面运动的小球P 发生碰撞。已知小球P 的质量m1=3.2 kg，小球Q 的质量m2=1 kg，小球P 与斜面间的动摩擦因数μ =0.5，剪断细线前弹簧的弹性势能Ep=168 J，小球P 到达A 点或小球Q 到达B 点时已和弹簧分离。取重力加速度g =10 m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，求：

（1）小球Q 运动到C 点时对轨道的压力大小。

（2）小球P 沿斜面上升的最大高度h。

（3）小球Q 离开半圆形轨道后经过多长时间与小球P 相碰？

15.如图12所示，水平面上有足够长的平行金属导轨MN 和PQ，其间距为L，处于竖直向下的匀强磁场中，以CC'为界，左侧磁感应强度为2B，右侧磁感应强度为B。长度均略大于L，电阻均为R 的均匀导体棒a、b垂直放置在导轨上，其中导体棒a 的质量为2m ，与导轨间的动摩擦因数为μ，静置于CC'左侧，光滑导体棒b 的质量为m ，靠近CC'的右侧且被一个特殊装置T 固定。现对导体棒a 施加水平向右的恒力F =4μmg，使其由静止开始向右运动，当导体棒a 的速度达到最大时，恒力方向不变，大小变为F'=2μmg，同时解除装置T 对导体棒b 的锁定。已知两导体棒始终与导轨接触良好，当回路中第一次电流为零时，导体棒a 仍在CC'左侧，不计导轨电阻，重力加速度为g。 求：

（1）导体棒a 在CC'左侧的最大速度v0。

（2）當回路中第一次电流为零时，导体棒a、b 的速度v1、v2。

（3）在回路中第一次电流为零至第二次电流为零的过程中，系统中产生的焦耳热Q。

（责任编辑 张 巧）