河南省天一大联考2023-2024学年高三最后一模物理试题含解析

河南省天一大联考2023-2024学年高三最后一模物理试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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。1、在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电动势的图象如图乙所示，则（）A．t=0.005s时线框的磁通量变化率为零B．t=0.01s时线框平面与中性面重合C．线框产生的交变电动势有效值为300VD．线框产生的交变电动势频率为100Hz2、科学家通过实验研究发现，放射性元素有多种可能的衰变途径：先变成，可以经一次衰变变成，也可以经一次衰变变成（X代表某种元素），和最后都变成，衰变路径如图所示。则以下判断正确的是（）A．a＝211，b＝82B．①是β衰变，②是α衰变C．①②均是α衰变D．经过7次α衰变5次β衰变后变成3、如图1所示，轻弹簧上端固定，下端悬吊一个钢球，把钢球从平衡位置向下拉下一段距离A，由静止释放。以钢球的平衡位置为坐标原点，竖直向上为正方向建立轴，当钢球在振动过程中某一次经过平衡位置时开始计时，钢球运动的位移—时间图像如图2所示。已知钢球振动过程中弹簧始终处于拉伸状态，则（）A．时刻钢球处于超重状态B．时刻钢球的速度方向向上C．时间内钢球的动能逐渐增大D．时间内钢球的机械能逐渐减小4、如图所示，理想变压器的原线圈两端接在交流电源上，电压有效值为U。理想电压表接在副线圈两端，理想电流表接在原线圈电路中，有三盏相同的灯泡接在副线圈电路中。开始时开关S闭合，三盏灯都亮。现在把开关S断开，三盏灯都没有烧毁，则下列说法正确的是（）A．电流表和电压表的示数都不变B．灯变暗C．灯变暗D．电源消耗的功率变大5、如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m、2m和3m的三个木块，其中质量为2m和3m的木块间用一根不可伸长的轻绳相连，轻绳能承受的最大拉力为，现用水平拉力F拉其中一个质量为3m的木块，使三个木块以同一加速度运动，则以下说法正确的是（）A．质量为2m的木块受到四个力的作用B．当F逐渐增大到时，轻绳刚好被拉断C．当F逐渐增大到1.5时，轻绳还不会被拉断D．轻绳刚要被拉断时，质量为m和2m的木块间的摩擦力为6、如图所示，弹簧振子在a、b两点间做简谐振动当振子从平衡位置O向a运动过程中A．加速度和速度均不断减小B．加速度和速度均不断增大C．加速度不断增大，速度不断减小D．加速度不断减小，速度不断增大二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、某人提着箱子站在电梯里，电梯从一楼上升到三楼的整个过程中先匀加速后匀减速，关于此过程，下列说法正确的是A．手对箱子的力大小始终等于箱子对手的力的大小B．手对箱子的力大小始终等于箱子的重力的大小C．人对电梯的压力先持续增大后持续减小D．人对电梯的压力先大于人和箱子的总重力后小于人和箱子的总重力8、2019年11月5日01时43分，我国在西昌卫展发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射了第49颗北斗导航卫星。该卫星属倾斜地球同步轨道卫星，标志着北斗三号系统3颗倾斜地球同步轨道卫星全部发射完毕。倾斜地球同步轨道卫星是运转轨道面与地球赤道面有夹角的轨道卫星，它的运行周期与“同步卫星”相同(T＝24h)，运动轨迹如图所示。关于该北斗导航卫星说法正确的是（）A．该卫星与地球上某一位置始终相对静止B．该卫星的高度与“同步卫星”的高度相等C．该卫星运行速度大于第一宇宙速度D．该卫星在一个周期内有2次经过赤道上同一位置9、如图所示质量均为m的物体AB通过轻质弹簧连接；物体A、C通过轻绳连接在光滑的轻质定滑轮两侧，用手托着质量为M的物体C使A静止在弹簧上，物体B静止在地面上，绳伸直恰无弹力。忽略空气阻力，放手后物体C下落，直至物体B对地面恰好无压力。若将C换成大小为Mg的竖直向下的拉力作用，也直至物体B对地面恰好无压力。两种情况下，此时A的动能分别表示为、，A的重力势能分别表示为、，弹簧的弹性势能分别表示为、，细绳对A所做的功分别表示为、，重力加速度为g，则下列说法中正确的是（）A．若，则 B．若，则C．若，则 D．若，则10、如图所示,实线为一列简谐横波在某时刻的波形图，虚线为该时刻之后7s的波形图,已知该波的周期为4s,则下列判断中正确的是（）A．这列波沿x轴正方向传播B．这列波的振幅为4cmC．这列波的波速为2m/sD．该时刻x=2m处的质点沿y轴负方向运动E.该时刻x=3m处质点的加速度最大三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）在做“用单摆测定重力加速度”的实验过程中：(1)小李同学用游标卡尺测得摆球的直径如图所示，则摆球直径d＝________cm。(2)小张同学实验时却不小心忘记测量小球的半径，但测量了两次摆线长和周期，第一次测得悬线长为L1，对应振动周期为T1；第二次测得悬线长为L2，对应单摆的振动周期为T2，根据以上测量数据也可导出重力加速度的表达式为_________________。12．（12分）兴趣课上老师给出了一个质量为m的钩码、一部手机和一个卷尺，他要求王敏和李明两同学估测手上抛钩码所做的功。两同学思考后做了如下操作：(1)他们先用卷尺测出二楼平台到地面的距离h，王敏在二楼平台边缘把钩码由静止释放，同时李明站在地面上用手机秒表功能测出钩码从释放到落到地面的时间t0，在忽略空气阻力的条件下，当地的重力加速度的大小可以粗略的表示为g=______（用h和t0表示）；(2)两同学站在水平地面上，李明把钩码竖直向上抛出，王敏用手机的秒表功能测出钩码从抛出点到落回抛出点的时间。两同学练习几次，配合默契后某次李明把钩码竖直向上抛出，同时王敏用手机的秒表功能测出钩码从抛出点到落回抛出点的时间t，在忽略空气阻力的条件下，该次李明用手上抛钩码所做的功可以粗略地表示为W=_____（用m、h、t0和t表示）。四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）将电容器的极板水平放置分别连接在如图所示的电路上，改变滑动变阻器滑片的位置可调整电容器两极板间电压。极板下方三角形ABC区域存在垂直纸面向里的匀强磁场，其中∠B=、∠C=，底边AB平行于极板，长度为L，磁感应强度大小为B。一粒子源O位于平行板电容器中间位置，可产生无初速度、电荷量为+q的粒子，在粒子源正下方的极板上开一小孔F，OFC在同一直线上且垂直于极板。已知电源电动势为E，内阻忽略不计，滑动变阻器电阻最大值为R，粒子重力不计，求：(1)当滑动变阻器滑片调节到正中央时，粒子从小孔F射出的速度；(2)调整两极板间电压，粒子可从AB边射出。若使粒子从三角形直角边射出且距离C点最远，两极板间所加电压应是多少。14．（16分）如图，在长方体玻璃砖内部有一半球形气泡，球心为O，半径为R，其平面部分与玻璃砖表面平行，球面部分与玻璃砖相切于O'点。有－束单色光垂直玻璃砖下表面入射到气泡上的A点，发现有一束光线垂直气泡平面从C点射出，已知OA=R，光线进入气泡后第一次反射和折射的光线相互垂直，气泡内近似为真空，真空中光速为c，求：（i）玻璃的折射率n；（ii）光线从A在气泡中多次反射到C的时间。15．（12分）如图，一直角三棱柱ABC，其中，，AB长度为2L，M为AB的中点，N为BC的中点，一光线从AB面上的M点以45°的入射角射入三棱柱，折射光线经过N点。已知光在真空中的传播速度为c，求：（1）三棱柱折射率n；（2）光从开始射入三棱柱到第一次射出所需的时间。

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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。1、B【解析】

由图乙可知特殊时刻的电动势，根据电动势的特点，可判处于那个面上；由图像还可知电动势的峰值和周期。根据有效值和峰值的关系便可求电动势的有效值；根据周期和频率的关系可求频率。【详解】A．由图乙知t=0.005s时，感应电动势最大，由法拉第电磁感应定律可知，磁通量的变化率最大，但线圈与磁场平行磁通量为零，故A错误。B．由图乙可知t=0.01时刻，e=0，说明此时线圈正经过中性面，故B正确。CD．由图乙可知，该交变电流的周期为T=0.02s，电动势最大值为Em=311V。根据正弦式交变电流有效值和峰值的关系可得，该交变电流的有效值为据周期和频率的关系可得，该交变电流的频率为故CD错误。故选B。【点睛】本题考查的是有关交变电流的产生和特征的基本知识，注意会由图像得出线圈从何处开始计时，并掌握正弦交流电的最大值与有效值的关系。2、D【解析】

ABC．经过①变化为，核电荷数少2，为衰变，即，故a＝210－4＝206经过②变化为，质量数没有发生变化，为β衰变，即，故b＝83＋1＝84故ABC错误；D．经过7次衰变，则质量数少28，电荷数少14，在经过5次β衰变后，质量数不变，电荷数增加5，此时质量数为238－28＝210电荷数为92－14＋5＝83变成了，故D正确。故选D。3、D【解析】

A．从图中可知时刻钢球正向下向平衡位置运动，即向下做加速运动，加速度向下，所以处于失重状态，A错误；B．从图中可知时刻正远离平衡位置，所以速度向下，B错误；C．时间内小球先向平衡位置运动，然后再远离平衡位置，故速度先增大后减小，即动能先增大后减小，C错误；D．时间内小球一直向下运动，拉力恒向上，做负功，所以小球的机械能减小，D正确。故选D。4、B【解析】

A．S断开，副线圈负载电阻增大，而电压由初级电压和匝数比决定，则U2不变，原、副线圈中的电流都减小，选项A错误；BC．副线圈中电流减小，两端电压减小、两端电压增大，灯变暗、灯变亮，选项B正确，C错误；D．减小，则减小，电源的功率减小，选项D错误。故选B。5、C【解析】

A．质量为2m的木块受重力、支持力、m对它的压力以及摩擦力，还有轻绳对它的拉力，总共五个力的作用，故A错误；BC．当轻绳对质量为2m的木块的拉力为时，根据牛顿第二定律质量为m和2m的木块的加速度：对整体进行受力分析，有：可知当拉力为2时，轻绳恰好被拉断，故B错误，C正确；D．以质量为m的木块为研究对象，当轻绳刚要被拉断时，由牛顿第二定律有：故D错误。故选C。6、C【解析】

弹簧振子的振动规律.【详解】当振子从平衡位置O向a运动过程中，位移逐渐增大，恢复力逐渐增大，加速度逐渐增大，因为速度和加速度方向相反，故速度逐渐减小，选项C正确.二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、AD【解析】

A.根据牛顿第三定律可知，人手对箱子力的大小始终等于箱子对手的力的大小，故A正确；B.向上加速时处于超重状态，向上减速时处于失重状态，则手对箱子的拉力先大于箱子的重力，后小于箱子的重力，故B错误CD.向上匀加速时，人对电梯的压力大于人和箱子的总重力，但并不是持续增大，向上:匀减速时，人对电梯的压力小于人和箱子的总重力，但不是持续减小，故C错误，选项D正确。8、BD【解析】

A．同步卫星相对于地球静止，必须为地球赤道面上的同步卫星，因为此卫星为倾斜轨道，因此不能与地球保持相对静止;A错误；B．由公式可得，因为两个卫星的周期是一样的，其他常量都相同，所以高度相同;B正确.C．地球的第一宇宙速度是最大的环绕速度，该卫星比近地卫星轨道半径大，所以速度小于第一宇宙速度;C错误D．此卫星的轨道为倾斜轨道，因此当卫星转一周时，两次通过赤道;D正确.故选BD。9、AD【解析】

A．开始时弹簧被压缩当物块B恰对地面无压力时，弹簧的弹力等于mg，此时弹簧伸长则两种情况下弹簧的形变量相同，弹簧的弹性势能不变；由能量关系，第一种情况：第二种情况：若M=m，则v=v′，即，选项A正确；B．两种情况下弹簧长度均变化，即A上升的高度相同，重力势能变化量相同，选项B错误；C．两种情况下弹簧伸长量相同，则弹性势能相同，选项C错误；D．由A的分析可知，若M>m，则v<v′，第一种情况下绳子对A做功：第二种情况下绳子对A做功：则选项D正确；故选AD。10、BDE【解析】

A．该波的周期为4s，因为，故波沿x轴负方向传播，A错误；B．波的振幅为4cm，B正确；C．波速C错误：D．波沿x轴负方向传播，处的质点离开平衡位置向下运动，D正确；E．该时刻处的质点在波谷位置，离开平衡位置的距离最大，加速度最大，E正确。故选BDE。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、2.030【解析】

(1)[1]游标卡尺的主尺读数为20mm，游标尺读数为0.05×6mm＝0.30mm，则摆球的直径d＝20.30m