統(tǒng)考版2024屆高考物理二輪專(zhuān)項(xiàng)分層特訓(xùn)卷第三部分模擬許綜合練3

模擬小卷練3(8＋2實(shí)驗(yàn))(時(shí)間35分鐘，滿(mǎn)分63分)一、選擇題(本題共8小題，每小題6分，共48分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第14～18題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，第19～21題有多項(xiàng)符合題目要求．全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分)14．氫原子的能級(jí)圖如圖所示，用能量為12.3eV的光子去照射一群處于基態(tài)的氫原子，受光子照射后，下列關(guān)于氫原子躍遷的說(shuō)法正確的是()A．原子能躍遷到n＝2能級(jí)B．原子能躍遷到n＝3能級(jí)C．原子能躍遷到n＝4能級(jí)D．原子不能躍遷到其他能級(jí)上15．如圖甲、乙是兩個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn)，第一個(gè)實(shí)驗(yàn)叫“旋轉(zhuǎn)的液體”，在玻璃皿的中心放一個(gè)圓柱形電極，沿邊緣內(nèi)壁放一個(gè)圓環(huán)形電極，把它們分別與電池的兩極相連，然后在玻璃皿中放入導(dǎo)電液體(例如鹽水)，如果把玻璃皿放在磁場(chǎng)中，液體就會(huì)旋轉(zhuǎn)起來(lái)，見(jiàn)圖甲．第二個(gè)實(shí)驗(yàn)叫“振動(dòng)的彈簧”，把一根柔軟的彈簧懸掛起來(lái)，使它的下端剛好跟槽中的水銀接觸，通電后，發(fā)現(xiàn)彈簧不斷上下振動(dòng)，見(jiàn)圖乙．關(guān)于這兩個(gè)趣味實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是()A．圖甲中，如果從上往下看，液體旋轉(zhuǎn)方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较駼．圖甲中，僅改變液體中電流的方向，液體的旋轉(zhuǎn)方向不變C．圖乙中，僅將水銀換成純酒精，依然可以觀察到彈簧不斷上下振動(dòng)D．圖乙中，僅改變彈簧中電流的方向，將觀察不到彈簧不斷上下振動(dòng)16．[2023·湖南卷]如圖，真空中有三個(gè)點(diǎn)電荷固定在同一直線上，電荷量分別為Q1、Q2和Q3，P點(diǎn)和三個(gè)點(diǎn)電荷的連線與點(diǎn)電荷所在直線的夾角分別為90°、60°和30°.若P點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，q>0，則三個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量可能為()A．Q1＝q，Q2＝eq\r(2)q，Q3＝qB．Q1＝－q，Q2＝－eq\f(4\r(3),3)q，Q3＝－4qC．Q1＝－q，Q2＝eq\r(2)q，Q3＝－qD．Q1＝q，Q2＝－eq\f(4\r(3),3)q，Q3＝4q17．[2023·廣東深圳調(diào)研]甲、乙兩個(gè)臺(tái)球從同一位置沿同一直線被先后擊出，運(yùn)動(dòng)位移—時(shí)間圖象如圖所示，則()A．2.5t0時(shí)甲的速度大于乙的速度B．5t0時(shí)甲的加速度大于乙的加速度C．6t0時(shí)乙恰好與甲相碰D．3t0～6t0內(nèi)兩球的平均速度相等18．[2023·遼寧卷]原子處于磁場(chǎng)中，某些能級(jí)會(huì)發(fā)生劈裂．某種原子能級(jí)劈裂前后的部分能級(jí)圖如圖所示，相應(yīng)能級(jí)躍遷放出的光子分別設(shè)為①②③④.若用①照射某金屬表面時(shí)能發(fā)生光電效應(yīng)，且逸出光電子的最大初動(dòng)能為Ek，則()A．①和③的能量相等B．②的頻率大于④的頻率C．用②照射該金屬一定能發(fā)生光電效應(yīng)D．用④照射該金屬逸出光電子的最大初動(dòng)能小于Ek19．如圖所示是靜止在地面上的起吊重物的吊車(chē)，某次操作過(guò)程中，液壓桿長(zhǎng)度收縮，吊臂繞固定轉(zhuǎn)軸順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，吊臂上的M、、N兩點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，此時(shí)M點(diǎn)的角速度為ω，ON＝2OM＝2L，則下列正確的是()A．M點(diǎn)的速度方向垂直于吊臂B．N點(diǎn)的角速度為ωC．兩點(diǎn)的線速度大小關(guān)系為vN＝4vMD．N點(diǎn)的向心加速度大小為2ω2L20．某野外考察小組晚上利用應(yīng)急發(fā)電機(jī)給營(yíng)地供電，電路圖如圖所示．發(fā)電機(jī)輸出的電壓有效值U保持不變，輸電線電阻為r，一路經(jīng)過(guò)自耦變壓器供電爐做飯，另一路供電燈照明．假設(shè)電燈及電爐絲電阻都是定值，變壓器為理想變壓器．當(dāng)滑片P由1向2滑動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是()A．電燈變暗B．發(fā)電機(jī)輸出功率變小C．輸電線消耗功率變大D．電爐絲功率變大21．質(zhì)量為m＝1.0kg的小球從一定高度處由靜止釋放，與地面發(fā)生短暫作用后又彈起一定高度，該過(guò)程小球在空中運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖所示．已知小球從開(kāi)始下落到上升到最高點(diǎn)過(guò)程的平均速度為13m/s，重力加速度g取10m/s2，小球與地面作用的時(shí)間忽略不計(jì)，小球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)所受空氣阻力恒定，則()A．小球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的空氣阻力恒為5NB．小球上升過(guò)程所用的時(shí)間為4sC．整個(gè)過(guò)程中小球克服空氣阻力做的功為950JD．整個(gè)過(guò)程中小球重力做功的平均功率為130W二、實(shí)驗(yàn)題(本題共2小題，共15分)22．(5分)某同學(xué)利用如圖所示的裝置做“驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒”實(shí)驗(yàn)．具體操作如下：A．把帶有斜槽的長(zhǎng)木板調(diào)整水平后固定，用天平稱(chēng)出甲、乙兩玩具小車(chē)的質(zhì)量，記為m1、m2B．將小車(chē)甲從斜槽上的某點(diǎn)P由靜止釋放，最終甲車(chē)停在長(zhǎng)木板上的M點(diǎn)，在長(zhǎng)木板靠近斜槽的位置選一點(diǎn)O，用直尺測(cè)量出OM間的距離為L(zhǎng)C．把小車(chē)乙靜止放在O點(diǎn)，將小車(chē)甲再次從P點(diǎn)由靜止釋放，兩車(chē)在O點(diǎn)相碰后，最終停在長(zhǎng)木板上的N，S位置，測(cè)量出ON和OS間的距離分別為L(zhǎng)1、L2D．改變P點(diǎn)的位置，重復(fù)步驟B、C，多次實(shí)驗(yàn)回答下列問(wèn)題：(1)本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)條件：要求兩小車(chē)與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ甲________μ乙．(2)滿(mǎn)足上述實(shí)驗(yàn)條件后，要驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒，只要驗(yàn)證____________成立即可．(用測(cè)量的物理量寫(xiě)出關(guān)系式).(3)某同學(xué)根據(jù)獲得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得到m1L0＞m1L1＋m2L2的關(guān)系式，你認(rèn)為兩車(chē)的碰撞屬于________碰撞．23．(10分)某實(shí)驗(yàn)小組欲采用伏安法測(cè)量未知電阻Rx(阻值約為10Ω)的阻值，實(shí)驗(yàn)室提供了電源E(電動(dòng)勢(shì)為12V)，電壓表V(量程為3V，內(nèi)阻約為幾千歐姆)，電流表A1(量程為600mA，內(nèi)阻約為幾歐姆)，電流表A2(量程為300mA，內(nèi)阻約為幾歐姆)，滑動(dòng)變阻器R，開(kāi)關(guān)及導(dǎo)線若干．(1)實(shí)驗(yàn)小組選用圖________(選填“甲”或“乙”)所示電路圖測(cè)量出的電阻阻值誤差較小，測(cè)量值________(選填“大于”“小于”或“等于”)真實(shí)值．(2)為使測(cè)量結(jié)果更加準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)小組在現(xiàn)有器材的基礎(chǔ)上，找到電阻箱R0，設(shè)計(jì)了圖丙所示的電路圖，則a處應(yīng)該接電流表________，b處應(yīng)該接電流表________．(選填“A1”或“A2”)(3)根據(jù)第(2)問(wèn)中設(shè)計(jì)出的電路圖進(jìn)行操作，先斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2，閉合開(kāi)關(guān)S1，電路穩(wěn)定后，b處電流表的示數(shù)為I1，a處電流表的示數(shù)為I2，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值為R01，使得I2＝eq\f(I1,2)，再閉合開(kāi)關(guān)S2，電路穩(wěn)定后，a處電流表的示數(shù)為I3，電壓表的示數(shù)為U，則待測(cè)電阻Rx＝________，a處電流表的內(nèi)阻RA＝________．(均用題目中給出的物理量符號(hào)表示)模擬小卷練3（8＋2實(shí)驗(yàn)）14．解析：本題易錯(cuò)之處是誤認(rèn)為只要光子能量大于氫原子的兩個(gè)能級(jí)之間的能量之差即可使氫原子躍遷而錯(cuò)選A、B.因?yàn)镋3－E1＝12.09eV＜12.3eV，E4－E1＝12.75eV＞12.3eV，根據(jù)用光子照射氫原子并使氫原子躍遷，光子的能量必須等于躍遷前后兩能級(jí)之間的能量之差可知，選項(xiàng)D正確．答案：D15．解析：根據(jù)圖甲中電池的正、負(fù)極知，在導(dǎo)電液體中形成的電流方向由圓環(huán)形電極指向圓柱形電極，穿過(guò)導(dǎo)電液體的磁場(chǎng)方向從下向上，根據(jù)左手定則可知，從上往下看，液體沿逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，A正確．圖甲中僅改變液體中電流的方向，磁場(chǎng)方向不變，則導(dǎo)電液體所受安培力方向改變，所以液體的旋轉(zhuǎn)方向改變，B錯(cuò)誤．圖乙中給彈簧通電，彈簧的每一圈的電流方向均相同，因?yàn)橥螂娏飨嗷ノ?，所以彈簧縮短，彈簧下端脫離水銀后，彈簧中無(wú)電流，在重力作用下彈簧下端向下運(yùn)動(dòng)與水銀再次接觸，彈簧中又有了電流，然后重復(fù)上述過(guò)程，從而使彈簧上下振動(dòng)；純酒精不導(dǎo)電，所以通電后，彈簧中無(wú)電流，不會(huì)上下振動(dòng)，C錯(cuò)誤．圖乙中僅改變彈簧中電流的方向，根據(jù)C選項(xiàng)分析可知依然可以觀察到彈簧不斷上下振動(dòng)，D錯(cuò)誤．答案：A16．解析：選項(xiàng)AB的電荷均為正和均為負(fù)，則根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加法則可知，P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)不可能為零，A、B錯(cuò)誤；設(shè)P、Q1間的距離為r，P點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零，故Q2、Q3在P點(diǎn)產(chǎn)生場(chǎng)強(qiáng)的水平分場(chǎng)強(qiáng)等大反向，即keq\f(Q2,（\f(r,sin60°)）2)·cos60°＝keq\f(Q3,（\f(r,sin30°)）2)·cos30°解得：eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(Q2,Q3)))＝eq\f(\r(3),3)，C錯(cuò)誤，D正確．答案：D17．解析：根據(jù)運(yùn)動(dòng)位移—時(shí)間圖象可知，圖象的斜率表示臺(tái)球的速度，則2.5t0時(shí)甲的速度為v1＝eq\f(2x0,3t0)，2.5t0時(shí)乙的速度為v2＝eq\f(－2x0,3t0－2t0)＝eq\f(－2x0,t0)，則有|v1|＜|v2|，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)運(yùn)動(dòng)位移—時(shí)間圖象可知，3t0～6t0內(nèi)兩臺(tái)球做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則加速度都為0，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)運(yùn)動(dòng)位移—時(shí)間圖象可知，圖象的交點(diǎn)表示兩臺(tái)球相遇，選項(xiàng)C正確；3t0～6t0內(nèi)甲球的平均速度為v1＝eq\f(4x0－2x0,6t0－3t0)＝eq\f(2x0,3t0)，3t0～6t0內(nèi)乙球的平均速度為v2＝eq\f(4x0－（－2x0）,6t0－3t0)＝eq\f(2x0,t0)，則有v1＜v2，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．答案：C18．解析：由圖可知①和③對(duì)應(yīng)的躍遷能級(jí)差相同，可知①和③的能量相等，選項(xiàng)A正確；因②對(duì)應(yīng)的能級(jí)差小于④對(duì)應(yīng)的能級(jí)差，可知②的能量小于④的能量，根據(jù)E＝hν可知②的頻率小于④的頻率，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；因②對(duì)應(yīng)的能級(jí)差小于①對(duì)應(yīng)的能級(jí)差，可知②的能量小于①，②的頻率小于①，則若用①照射某金屬表面時(shí)能發(fā)生光電效應(yīng)，用②照射該金屬不一定能發(fā)生光電效應(yīng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；因④對(duì)應(yīng)的能級(jí)差大于①對(duì)應(yīng)的能級(jí)差，可知④的能量大于①，即④的頻率大于①，因用①照射某金屬表面時(shí)能逸出光電子的最大初動(dòng)能為Ek，根據(jù)Ekm＝hν－W逸出功，則用④照射該金屬逸出光電子的最大初動(dòng)能大于Ek，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．故選A.答案：A19．解析：吊臂繞固定轉(zhuǎn)軸O順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，故M點(diǎn)的速度方向垂直于吊臂，A正確；M、N兩點(diǎn)在吊臂上繞同一固定轉(zhuǎn)軸O轉(zhuǎn)動(dòng)，有相同的角速度，即N點(diǎn)的角速度為ω，B正確；根據(jù)線速度與角速度關(guān)系v＝ωr，由于ON＝2OM＝2L，可得vN＝2vM，C錯(cuò)誤；根據(jù)向心加速度與角速度關(guān)系a＝ω2r，可得aN＝2ω2L，D正確；故選A、B、D.答案：ABD20．解析：設(shè)自耦變壓器線圈總匝數(shù)為n1，電爐一側(cè)接入線圈的匝數(shù)為n2，電爐絲電阻為R＝eq\f(U2,I2)，對(duì)理想變壓器有eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)，把變壓器和電爐絲電阻等效為電阻R′，R′＝eq\f(U1,I1)＝eq\f(\f(n1,n2)U2,\f(n2,n1)I2)＝eq\f(neq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1))U2,neq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(2))I2)＝eq\f(neq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1)),neq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(2)))R，U一定，當(dāng)滑片P由1向2滑動(dòng)時(shí)，n2變大，R′變小，R′和電燈并聯(lián)的總電阻變小，電路總電流變大，電燈兩端電壓變小，電燈變暗，A正確；輸電線電流變大，輸電線消耗功率變大，C正確；由P＝UI知發(fā)電機(jī)輸出功率變大，B錯(cuò)誤；由上述分析可知PR′＝（eq\f(U,r＋\f(R′R燈,R′＋R燈))）2R′，R′減小時(shí)無(wú)法判斷功率如何變化，D錯(cuò)誤．答案：AC21．解析：設(shè)小球反彈后上升到最高點(diǎn)過(guò)程所用的時(shí)間為t，由圖可知，小球下落的時(shí)間為4t，小球下落過(guò)程中有mg－f＝ma1，上升過(guò)程有mg＋f＝ma2，又因?yàn)閍1＝eq\f(v1,4t)，a2＝eq\f(v2,t)，由圖可知v2＝eq\f(3,4)v1，以上各式聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)求解可得f＝5N，A正確；小球下落的高度為h1＝eq\f(1,2)v1·4t＝2v1t，小球上升的高度為h2＝eq\f(1,2)v2t，故其全程的平均速度為eq\o(v,\s\up6(－))＝eq\f(h1－h(huán)2,5t)，以上各式聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)求解可得v1＝40m/s，由v2＝eq\f(3,4)v1可得v2＝30m/s，由mg＋f＝ma2可解得a2＝15m/s2，故小球上升過(guò)程所用的時(shí)間為t＝eq\f(v2,a2)＝2s，B錯(cuò)誤；由h1＝2v1t可解得小球下落的高度為h1＝160m，由h2＝eq\f(1,2)v2t可解得小球反彈后上升的高度為h2＝30m，故整個(gè)過(guò)程中小球克服空氣阻力做的功為Wf＝f（h1＋h2）＝950J，C正確；整個(gè)過(guò)程中小球重力做的功為WG＝mg（h1－h(huán)2）＝1300J，故整個(gè)過(guò)程中重力做功的平均功率為eq\x\to(P)G＝eq\f(WG,5t)＝130W，D正確．答案：ACD22．解析：（1）因?yàn)閷?shí)驗(yàn)只測(cè)量了小車(chē)在長(zhǎng)木板上移動(dòng)的距離，所以只有兩小車(chē)在長(zhǎng)木板上的加速度一樣，兩車(chē)的初速度之比才等于位移的二次方根之比．故二車(chē)與長(zhǎng)木板的動(dòng)摩擦因數(shù)應(yīng)相同．（2）設(shè)小車(chē)在O點(diǎn)的速度為v，則根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得v2＝2as所以，驗(yàn)證動(dòng)量守恒需滿(mǎn)足m1eq\r(2aL0)＝m1eq\r(2aL1)＋m2eq\r(2aL2)化簡(jiǎn)得m1eq\r(L0)＝m1eq\r(L1)＋m2eq\r(L2).（3）根據(jù)m1L0＞m1L