2024年1月“七省联考”考前物理猜想卷 新高考七省卷01（江西、广西、黑龙江、吉林）（全解全析）

2024年1月“七省联考”考前物理猜想卷01（适用地区：江西、广西、黑龙江、吉林）（考试时间：75分钟 试卷满分：100分）注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。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，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。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回一．选择题（本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，1~7题只有一项符合题目要求，每题4分，8~10题有多项符合题目要求，每题6分，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。）1．（2023江西赣州校联考模拟预测）日本政府将核废水排放到大海中，这引起了全球社会各界的高度关注和深切担忧。核废水中的多种放射性元素都有可能对人类和其它生物的DNA造成损害。现有一块质量为M的含铀矿石，其中铀的质量为m，铀经过一系列衰变后，最终会生成铅，已知铀的半衰期为T，下列说法正确的是（）A．经过T时间后，矿石的总质量变成0.5MB．对此矿石加热，分子热运动会加剧，所以衰变会加速，半衰期会变短C．经过2T时间后，此矿石中铀的质量会变成0.25mD．在核聚变反应中，我们可以用石墨等慢化剂来控制聚变的反应速度【答案】C【详解】ABC．半衰期是与外界因素无关的，无论加热还是增加压强都不会改变半衰期的时长，经过2T时间后，此矿石中铀的质量会变成0.25M，铀会衰变成铅，整个矿石的质量几乎不变，故AB错误、C正确；D．石墨可以作为裂变核反应堆中的慢化剂，将“快”中子变成“慢”中子，并不能控制核反应的快慢；镉棒可以吸收中子，从而控制核裂变反应速度，故D错误。故选C。2．（2024黑龙江鹤岗市第一中学开学考）超市里磁力防盗扣的内部结构及原理如图所示，在锥形金属筒内放置四颗小铁珠（其余两颗未画出），工作时弹簧通过铁环将小铁珠挤压于金属筒的底部，同时，小铁珠陷于钉柱上的凹槽里，锁死防盗扣。当用强磁场吸引防盗扣的顶部时，铁环和小铁珠向上移动，防盗扣松开。已知锥形金属筒底部的圆锥顶角是120，弹簧通过铁环施加给每个小铁珠竖直向下的力F，小铁珠锁死防盗扣，每个小铁珠对钉柱产生的侧向压力为（不计摩擦以及小铁珠的重力）（）A．B．C．D．【答案】A【详解】将力F分解为沿垂直于钉柱的压力和垂直斜面的压力，则由几何关系可知则每个小铁珠对钉柱产生的侧向压力为BCD错误，A正确；故选A。3．（2024江西吉安第一中学联考）如图所示，物理研究小组正在测量桥面某处到水面的高度。一同学将两个相同的铁球1、2用长的细线连接。用手抓住球2使其与桥面等高，让球1悬挂在正下方，然后由静止释放，桥面处的接收器测得两球落到水面的时间差，，则桥面该处到水面的高度为（）A．22mB．20mC．18mD．16m【答案】B【详解】设桥面高度为h，根据自由落体运动位移公式，对铁球2有对铁球1有又解得故选B。4．（2023黑龙江哈尔滨哈师大附中校考模拟预测）在音乐理论中，把一组音按音调高低的次序排列起来就成为音阶，也就是大家都知道的do，re，mi，fa，sol，la，si，下表列出了某乐律C调音阶中各音的频率，假设一架钢琴同时弹出C调音阶中的“mi”与“fa”，则“mi”与“fa”（）唱名doremifasollasi该唱名的频率与do的频率之比（C调）264297330352396440495A．频率之比为B．在空中传播的波长之比为C．在空中传播的速度之比为D．两个音可以在空中形成干涉【答案】C【详解】A．由图表知同时弹出C调音阶中的“mi”与“fa”的频率分别为和，得二者频率之比故A错误：BC．声波在同状态空气中波速v相同，由得故B错误，C正确；D．同时弹出C调音阶中的“mi”与“fa”的频率不同，不可能在空中形成干涉，故D错误。故选C。5．（2024广西柳州高三柳州高级中学校考）关于下列四幅图理解正确的是（）A．甲图中干电池的电动势为1.5V，则通过电源的电荷量为1C时，电源内静电力做功为1.5JB．乙图中等离子体进入上、下极板之间后上极板A带正电C．丙图中通过励磁线圈的电流越大，电子的运动径迹半径越大D．丁图中回旋加速器带电粒子的最大动能与加速电压的大小无关【答案】D【详解】A．甲图中干电池的电动势为1.5V，则通过电源的电荷量为1C时，电源内非静电力做功为1.5J，A错误；B．由左手定则可知，乙图中等离子体进入上、下极板之间后，正离子受到向下的洛伦兹力，向下偏，负离子受到向上的洛伦兹力，向上偏，故B极板带正电，B错误；C．丙图中通过励磁线圈的电流越大，线圈产生的磁场越强，电子的运动由洛伦兹力提供向心力，则有由上式可知，当电子的速度一定时，磁感应强度越大，电子的运动径迹半径越小，C错误；D．由可知故丁图中回旋加速器带电粒子的最大动能与加速电压的大小无关，D正确。故选D。6．（2023黑龙江统考二模）呼吸机是治疗新冠肺炎的重要设备，其核心元件为呼吸机马达（即电动机）。图为某品牌呼吸机马达的技术参数，用图示交流电源通过理想变压器给马达供电，使其正常工作。则（）呼吸机马达技术参数：供电电压：空载转速：空载电流：额定转速：额定负载力矩：额定电流：额定输出功率：A．马达内线圈的电阻为B．马达正常工作时理想变压器原、副线圈的匝数比为C．该交流电源的电压有效值为D．该交流电源每秒内电流方向变化50次【答案】B【详解】A．马达是非纯电阻元件，所以其内阻不是，故A错误；B．理想变压器的原副线圈匝数之比等于交流电源的电压有效值与供电电压之比，即故B正确；C．交流电源电压的有效值应为，故C错误；D．正弦交流电每个周期内电流方向变化2次，该交流电的周期为内包含50个周期，所以该交流电每秒内电流方向变化100次，故D错误。故选B。7．（2024黑龙江省牡丹江市第二高级中学12月考）国际科研团队发现了两颗距离地球仅100光年的新行星，其中一颗可能适合生命生存。这两颗行星分别是LP890-9b（以下简称行星A）和LP890-9c（以下简称行星B）。行星A的半径约为8370公里，仅需2.7天就能绕恒星C一圈；行星B半径约为8690公里，8.5天能绕恒星C一圈，行星B到恒星C的距离约为水星与太阳间距离的0.1倍，水星的公转周期约为88天。假设行星A、B绕恒星C做匀速圆周运动。则（）A．行星A表面的重力加速度大于行星B表面的重力加速度B．行星A的公转轨道半径大于行星B的公转轨道半径C．太阳的质量大于恒星C的质量D．水星的公转速度大于行星B的公转速度【答案】C【详解】A．根据牛顿第二定律，万有引力提供行星上表面重力加速度得故重力加速度为行星A与行星B的质量关系未知，故无法判断两行星表面的重力加速度的大小，A错误；B．根据开普勒第三定律，由题意可知，行星A的周期比行星B的周期小，故行星A的轨道半径小于行星B的轨道半径，B错误；C．由题意，设行星B到恒星C的距离与水星到太阳的距离之比为，行星B绕恒星C的一周所用时间与水星绕太阳一周所用时间之比为，根据万有引力提供向心力可得解得所以恒星C与太阳的质量之比故太阳的质量大于恒星C的质量，C正确；D．公转速度与公转周期的关系为故行星B的公转速度v1与水星的公转速度v2之比为故水星的公转速度小于行星B的公转速度，D错误。故选C。8．（2024江西南昌高三校联考期中）成语“簸扬糠秕”常用于自谦，形容自己无才而居前列。成语源于如图所示劳动情景，在恒定水平风力作用下，从同一高度由静止释放的米粒和糠落到地面不同位置，糠落点更远。空气阻力忽略不计，下列说法正确的是（）A．从释放到落地的过程中，米粒和糠重力势能变化量相等B．从释放到落地的过程中，水平风力对米粒和糠做功相同C．米粒落地时重力的瞬时功率大于糠落地时重力的瞬时功率D．从释放到落地的过程中，糠枇的运动时间等于米粒的运动时间【答案】CD【详解】A．米粒和糠的区别是质量不同，由于从同一高度释放，由可知，米粒和糠重力做功不同，则重力势能变化量不同，故A错误；B．在恒定水平风力作用下，由可知，由于米粒质量大，米粒水平运动的加速度小，由可知，米粒水平运动的距离小，再根据功的公式可知，风力对米粒做功少，故B错误；C．空气阻力忽略不计，米粒和糠在竖直方向都做自由落体运动，由可知，落地竖直方向的速度相同，而由于米粒质量大，落地时，米粒重力的瞬时功率大于糠重力的瞬时功率，故C正确；D．空气阻力忽略不计，米粒和糠在竖直方向都做自由落体运动，由可知，运动时间相同，D正确。故选CD。9．（2024江西高三校联考）在外加电场的作用下，原子的负电荷中心与正电荷中心会分开很小的距离，形成电偶极子。描述电偶极子特征的物理量称为电偶极矩p，，q为原子核的电荷量。实验显示，，为原子的极化系数，反映其极化的难易程度，为电场强度的大小。如图所示，在某处固定一个电荷量为的点电荷，在其正下方处有一个原子，此时被极化的原子与点电荷之间产生的相互作用力为。已知静电力常量为，下列说法正确的是（）A．被极化的原子与点电荷之间产生相互作用力约为B．若仅将固定点电荷的电量减半，被极化的原子与点电荷之间的相互作用力将变为C．若被极化的原子与点电荷之间的距离减小一半，则二者之间的相互作用力将变为D．若将极化原子绕其连线中点沿顺时针方向旋转后，电偶极矩变为，被极化的原子与点电荷之间的相互作用力约为【答案】AD【详解】A．设点电荷Q带正电，与电偶极子的作用力故选项A正确；BC．点电荷在离它距离为的位置产生的电场强度大小为故则点电荷与极化原子之间的作用力为若仅将固定点电荷的电量减半，被极化的原子与点电荷之间的相互作用力将变为；若被极化的原子与点电荷之间的距离减小一半，则二者之间的相互作用力将变为，则选项BC错误；D．将极化原子绕其连线中点顺时针旋转后选项D正确。故选AD。10．（2023江西宜春统考二模）随着人们生活水平的提高，儿童游乐场所的设施更加丰富多样了。如图所示是儿童游乐场所的滑索模型，儿童质量为5m，滑环质量为m，滑环套在水平固定的光滑滑索上。该儿童站在一定的高度由静止开始滑出，静止时不可伸长的轻绳与竖直方向的夹角为，绳长为L，儿童和滑环均可视为质点，滑索始终处于水平状态，不计空气阻力，重力加速度为g，以下判断正确的是（）A．儿童和滑环组成的系统动量守恒B．儿童和滑环组成的系统机械能守恒C．儿童运动到最低点时速度大小为D．儿童从静止运动到最低点的过程中，儿童和滑环的水平位移之比为【答案】BC【详解】A．儿童和滑环组成的系统水平方向不受力，竖直方向受力不平衡，所以系统动量不守恒，故A错误；B．儿童和滑环组成的系统只有重力做功，机械能守恒，故B正确；C．根据水平方向系统动量守恒有根据能量守恒定律有解得故C正确；D．根据水平方向系统动量守恒有解得则可知儿童和滑环的水平位移之比为1：5故选BC。二、非选择题（共54分）11．（6分）（2024吉林长春外国语学校开学考试）在实验室用双缝干涉测光的波长，实验装置如图所示（1）双缝、光屏、单缝，依次是图中的 （填图中的字母）。（2）图是实验得到的红光双缝干涉图样照片，根据该图可判断双缝干涉的亮条纹间距 （填“相等”或“不相等”）。（3）在某次测量中，观察分划板中心线与乙图亮条纹中心对齐时的情形，如图所示。然后转动测量头手轮，当分划板中心线与亮条纹中心对齐时，目镜中观察到的图应为图中的 。（4）已知单缝与光屏间距，双缝与光屏的间距，单缝与双缝间距为，双缝间距，图中分划板中心线与亮条纹中心对齐时手轮读数为，与亮条纹中心对齐时手轮读数为，则实验测得该光的波长的表达式为 。【答案】 DFC 相等 A 【详解】（1）[1]双缝干涉测光的波长的实验中，设备依次摆放的位置从左到右依次是光源、滤光片、单缝、双缝、滤光筒、光屏，双缝、光屏、单缝，依次是图中的D、F、C；（2）[2]图可判断双缝干涉的亮条纹间距相等；（3）[3]转动测量头手轮，当分划板中心线与亮条纹中心对齐时，目镜中观察到的图应为图中的A；（4）[4]由得12．（8分）（2023江西抚州高三期中联考）小明想描绘一个“3.8V，0.3A”小灯泡的伏安特性曲线，他在实验室进行如下操作：（1）小明先用多用电表的欧姆挡对小灯泡的电阻进行了粗测，其中正确的操作应为图甲中的 。（2）小明已经完成了“描绘小灯泡伏安特性曲线”实验电路图的部分设计，如图乙所示，为了测量电压，实验室可提供如下仪器：A．电压表V1（量程0-3V，内阻等于3k）B．电压表V2（量程0-15V，内阻等于15k）C．定值电阻R1（阻值等于100）D．定值电阻R2（阻值等于1k）E.定值电阻R2（阻值等于10k）为了能测量小灯泡额定电压，且能尽量减小测量误差，请你帮助小明，选择合适的仪器，在虚框内完成测量电压的电路设计，作图时标清仪器及对应脚标。（3）实验时使用的毫安表的量程为300mA，某一次测量中，毫安表的示数如图丙所示，读数为 mA。选择正确的电压测量电路，此时电压表对应的示数为1.50V，请你计算此时小灯泡的功率为 W（结果保留两位小数）。（4）小强同学在实验室制作了多个相同的水果电池，如图丁所示是这种水果电池的部分接线图，小强用多用电表的直流电压（0-2.5V）挡粗测水果电池的电动势，多用电表的红表笔应与水果电池的 （填“正极”或“负极”）相连，若多用电表的指针位置如图戊所示，水果电池的电动势约为 V。（5）小明和小强将多个水果电池串联后给“3.8V，0.3A”的小灯泡供电，小灯泡始终未发光，电路连接良好，水果电池的总电动势已超过3.8V，你认为最有可能的原因是 。【答案】 C 180 0.36 正极 0.60 水果电池的内阻太大【详解】（1）[1]是螺口形灯泡，一极在端点，一极在侧面，应选C（2）[2]灯泡的额定电压为，故电压表选择A，但电压表的量程为3V，应选用电表扩量程的方法，所以需要串联一定值电阻扩大量程，为了减小误差，电压表量程扩大到4V即可，所以串联的电阻故选，由于电灯泡电阻较小，所以电流表采用外接法，描绘灯泡伏安特性曲线，电压需从零开始，所以滑动变阻器采用分压式接法，电路图如图所示（3）[3][4]由图可知，电流表为十分度，精确到十，估读到一，其读数为180mA；实际灯泡两端的电压为2.00V，故功率为（4）[5][6]因为是直流电压挡，所以红表笔接正极；应该以中间刻度均匀的区域，根据标度250V的，进行读数，为60V，再缩小100倍，为0.60V。（5）[7]小明和小强将多个水果电池串联后给“3.8V，0.3A”的小灯泡供电，小灯泡始终未发光，电路连接良好，水果电池的总电动势已超过3.8V，你认为最有可能的原因是水果电池的内阻太大。13．（10分）（2024广西新学术联盟高三11月联考）“自嗨锅”是一种自热火锅，其原理类似于体积不变的密闭加热容器。假设该锅内含有气体（视为理想气体）的体积为，密度为，加热前，气体的温度为，初始压强为（为外界大气压），使用加热包后，气体的温度达到，该锅会导热。（）求此时封闭气体的压强；（）经过一段时间的冷却后，气体的温度降低了，此时打开排气口，让气体排出，锅内气压和外界气压一致，求排出气体的质量m。【答案】（）；（）【详解】（）加热锅时，锅内气体的体积不变，有解得（）设排气后气体最终的体积（包括排出部分）为，则根据气体状态方程有解得体积的变化量为又有排出气体的质量14．（12分）（2023江西上饶统考一模）2022年6月17日，我国自主设计建造的首艘电磁弹射型航空母舰“福建舰”成功下水。该舰采用平直通长飞行甲板，配置电磁弹射和阻拦装置，飞机的前轮与磁悬浮电磁弹射车相连，如图甲所示。其工作原理简化为如图乙所示，间距d = 1m的平行光滑金属导轨（电阻不计）间存在磁感应强度B = 10T的匀强磁场，弹射车由200根完全相同的导体棒并联组成。电磁弹射时，开关S与1相连，恒流电源为整个系统供电，弹射车带动飞机从静止开始匀加速运动x1= 60m后达到起飞速度v = 60m/s。飞机起飞后立即与弹射车脱钩，同时将开关S与2相连，弹射车在磁场的阻尼作用下运动x2= 30m后停下。假设弹射车的质量m = 1000kg，飞机的质量M = 1.9 104kg，电阻R0= 0.02，不计弹射车带动飞机加速运动过程中的感应电动势以及飞机与甲板之间的摩擦和空气阻力。求：（1）恒流电源提供的总电流大小；（2）每根导体棒的电阻R。【答案】（1）I = 6 104A；（2）R = 6【详解】（1）设电磁弹射时飞机的加速度为a，则有v2 = 2ax1解得a = 30m/s2加速过程中飞机和弹射车受到的合力BId = (Mm)a解得I = 6 104A（2）飞机飞离甲板后，弹射车在电磁阻尼的作用下做减速运动直到速度减为零，设减速过程所用时间为t，减速过程中弹射车的平均速度为。对弹射车根据动量定理有其中代入解得R = 615．（18分）（2023上江西鹰潭高三统考期中）如图，左、右两平台等高，在两平台中间有一个顺时针匀速转动的水平传送带，传送带的速度大小、长度。时刻将一质量的物体A无初速度地放在传送带左端，时与静止在传送带右端的质量的物体B发生弹性碰撞，一段时间后B又与质量的物体C发生弹性碰撞。已知开始时C与传送带右端相距，A与传送带的动摩擦因数和C与平台的动摩擦因数均为，B与传送带和平台均无摩擦，所有碰撞时间均很短，物体均可看作质点，重力加速度g取。（1）求动摩擦因数；（2）求从A与B第1次碰撞后瞬间至A与B第3次碰撞前瞬间的过程中，A与传送带间的摩擦热；（3）求从时刻至B与C第n次碰撞前的过程中C的位移；（4）画出B与C前3次碰撞后物体C的速度与位移x的关系图像。（只画出图像即可）【答案】（1）；（2）36J；（3）；（4）【详解】（1）假设物体A一直加速，则，联立解得假设不成立，所以A先加速后匀速。设物体A的加速度大小为，加速运动的时间为，则联立解得（2）由动量守恒和机械能守恒可知，A与B碰后交换速度，则，以水平向右为正方向，B与C碰撞的过程，由动量守恒定律和机械能守恒定律得解得，B之后以3m/s的速度向左运动，与A相撞，此后A、B再次交换速度，A以的速度向左冲上传送带先减速到0后，再向右加速到达传送带右端，则有则A与传送带之间的摩擦热为（3）由第（2）问可知每次碰撞前C均静止，B每次与C碰撞后，速度大小变为原来的，C的速度大小也为B原来速度大小的，由，得，B与C第二次碰前C的位移大小B与C第三次碰前C的位移大小可知B与C第n次碰前C的位移大小则C的总位移大小（4）由第（3）问作出物体C的速度大小与位移x的关系图像如图所示