四川省眉山市仁壽第一中學(xué)北校區(qū)2023-2024學(xué)年高三下學(xué)期二模物理

2021級高三下期理科綜合試題考試時間：150分鐘，試卷滿分300分相對原子質(zhì)量：H1C12O16Na23P31S32Co59二、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選項中，第14~18題只有一項符合題目要求，第19~21題有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1.圖中的（a）、（b）、（c）、（d）四幅圖涉及不同的原子物理知識，其中說法正確的是（）A.根據(jù)圖（a）所示的三種射線在磁場中的軌跡，可以判斷出“1”為射線B.如圖（b）所示，發(fā)生光電效應(yīng)時，入射光光強越強，光電子的最大初動能越大C.玻爾通過圖（c）所示的粒子散射實驗，揭示了原子核還可以再分D.利用圖（d）所示的氫原子能級示意圖，可以解釋氫原子光譜為何不是連續(xù)光譜【答案】D【解析】【詳解】A．圖（a）所示放射源射出的三種射線在磁場中運動軌跡不同，射線帶正電，根據(jù)左手定則判斷出射線1為射線，故A錯誤；B．如圖（b）所示，發(fā)生光電效應(yīng)時，根據(jù)光電效應(yīng)方程可知入射光頻率越大，光電子的最大初動能也就越大，與入射光的強度無關(guān)，故B錯誤；C．盧瑟福通過圖（c）所示在α粒子散射實驗的基礎(chǔ)上，提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型，故C錯誤；D．利用圖（d）所示的氫原子能級示意圖，玻爾將量子觀念引入原子領(lǐng)域，并能夠解釋氫原子的光譜特征，氫原子能級是分立的，光譜也是分立的，故D正確。故選D。2.在2023年10月3日舉辦的杭州亞運會上，中國運動員全紅禪在10m跳臺跳水決賽中獲得冠軍，如圖所示為她離開跳臺后運動過程的簡化vt圖像。下列說法正確的是（）A.在0~t2時間內(nèi)她的加速度不變B.裁判員給她打分時可以將她視為質(zhì)點C.她在水中的加速度逐漸增大D.t2時刻她運動到最高點【答案】A【解析】【詳解】AC．在vt圖像中，斜率表示加速度，因此在0~t2時間內(nèi)她的加速度保持不變，這個過程是在空中運動，而在t2時刻進(jìn)入水中后，加速度逐漸減小，故A正確，C錯誤；B．裁判員給她打分時，要觀察她的空中動作，因此不能將她視為質(zhì)點，故B錯誤；D．從圖像可知，在0~t1做豎直上拋，t1時刻到達(dá)最高點，然后做自由落體運動，在t2時刻入水，故D錯誤。故選A。3.2022年11月3日，夢天實驗發(fā)射后先在半徑為的圓周上以做勻速圓周運動，然后在點點火加速做橢圓運動，在橢圓軌道上穩(wěn)定運行時經(jīng)過點速度為，經(jīng)過點速度為。運行穩(wěn)定后某次到達(dá)橢圓遠(yuǎn)地點再次加速，最終在半徑為的圓周上以做勻速圓周運動。運行穩(wěn)定后夢天實驗艙完成轉(zhuǎn)位，標(biāo)志著天宮空間站“T”字基本構(gòu)型在軌組裝完成。已知天宮空間站繞地心運行的軌道半徑為地球半徑的倍，地球自轉(zhuǎn)周期為，地球自轉(zhuǎn)時赤道表面的線速度為，地球表面兩極的重力加速度為。下列說法正確的是（）A.天宮空間站中儀器的重力為零 B.題中涉及到的四個速度中最大的是C.天宮空間站運行的周期為 D.天宮空間站的向心加速度為【答案】D【解析】【詳解】A．天宮空間站中儀器的重力等于受到的萬有引力，不為零，故A錯誤；B．根據(jù)題意可知，衛(wèi)星在點點火加速做橢圓運動，則有故B錯誤；C．地球自轉(zhuǎn)的周期和天宮空間站運行的周期沒有直接關(guān)聯(lián)，題干沒有同步衛(wèi)星與天宮空間站運行軌道半徑的關(guān)系，所以無法得到天宮空間站運行的周期，故C錯誤；D．設(shè)地球的質(zhì)量為，在地球表面兩極處有天宮空間站繞地球做勻速圓周運動時，有又聯(lián)立可得天宮空間站的向心加速度為故D正確。故選D4.張家口市壩上地區(qū)的風(fēng)力發(fā)電場是北京冬奧會綠色電能的主要供應(yīng)地之一，其發(fā)電、輸電簡易模型如圖所示，已知風(fēng)輪機(jī)葉片轉(zhuǎn)速為每秒z轉(zhuǎn)，通過轉(zhuǎn)速比為的升速齒輪箱帶動發(fā)電機(jī)線圈高速轉(zhuǎn)動，發(fā)電機(jī)線圈面積為S，匝數(shù)為N，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，時刻，線圈所在平面與磁場方向垂直，發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交變電流經(jīng)過理想變壓器升壓后。輸出電壓為U。忽略線圈電阻，下列說法正確的是（）A.發(fā)電機(jī)輸出的電壓為B.發(fā)電機(jī)輸出交變電流的頻率為C.變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為D.發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的瞬時電動勢【答案】C【解析】【詳解】B．發(fā)電機(jī)線圈的轉(zhuǎn)速為nz，輸出交變電流的頻率為B錯誤；A．線圈繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的為正弦交流電，最大值為輸出電壓的有效值為A錯誤；C．變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為C正確；D．發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的瞬時電動勢為D錯誤。故選C。5.質(zhì)量為的鋼板與直立輕彈簧的上端連接，彈簧下端固定在地上，鋼板處于平衡狀態(tài)。一質(zhì)量也為的物塊從鋼板正上方高為的處自由落下，打在鋼板上并與鋼板一起向下運動后到達(dá)最低點，已知重力加速度為，空氣阻力不計。下列說法正確的是（）A.物塊和鋼板一起運動到最低點過程物塊的機(jī)械能守恒B.從物塊下落到一起運動到最低點的過程物塊、鋼板和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒C.物塊和鋼板一起運動到最低點過程中彈簧彈性勢能的增加量為D.物塊和鋼板一起運動到最低點過程中彈簧彈性勢能的增加量為【答案】C【解析】【詳解】A．物塊和鋼板一起運動到最低點過程，鋼板對物塊的彈力做負(fù)功，則物塊的機(jī)械能減少，故A錯誤；B．由于物塊與鋼板碰撞過程存在機(jī)械能損失，則從物塊下落到一起運動到最低點的過程物塊、鋼板和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，故B錯誤；CD．物塊下落過程，做自由落體運動，則有物塊與鋼板碰撞過程，根據(jù)動量守恒可得解得物塊和鋼板一起運動到最低點過程中，根據(jù)能量守恒可得可得彈簧彈性勢能的增加量為故C正確，D錯誤。故選C。6.如圖甲所示，平行于傾角為固定斜面向上的拉力使小物塊沿斜面向上運動，運動過程中加速與的關(guān)系如圖乙。圖線的斜率為，與軸交點坐標(biāo)為，與軸交點為。由圖可知（）A.小物塊的質(zhì)量對 B.小物塊的質(zhì)量為C.摩擦力與重力沿斜面的分力大小之和為 D.摩擦力與重力沿斜面的分力大小之和為【答案】BD【解析】【詳解】以物塊對象，根據(jù)牛頓第二定律可得可得結(jié)合圖像可得，可知小物塊的質(zhì)量為摩擦力與重力沿斜面的分力大小之和為故選BD。7.如圖所示，放置在水平桌面上的單匝線圈邊長為，電阻為。第一次在大小為的水平外力作用下以速度向右勻速進(jìn)入豎直向上的勻強磁場（圖中虛線為磁場邊界）。第二次在大小為的水平外力作用下以向右勻速進(jìn)入同一勻強磁場。下列說法正確的是（）A.兩次完全進(jìn)入磁場的過程中安培力做功相等 B.兩次完全進(jìn)入磁場的過程中安培力沖量相等C.磁場的磁感應(yīng)強度為 D.線圈受到的摩擦力為【答案】BC【解析】【詳解】CD．根據(jù)題意有，，解得，故C正確，D錯誤；A．兩次完全進(jìn)入磁場的過程中，安培力大小不相等，位移相等，則安培力做功不相等，故A錯誤；B．兩次完全進(jìn)入磁場的過程中安培力沖量分別為可知兩次完全進(jìn)入磁場的過程中安培力沖量相等，故B正確。故選BC。8.如圖所示，豎直平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系，整個空間存在平行平面的勻強電場，電場強度方向與軸正方向成角。質(zhì)量為的帶電小球從坐標(biāo)原點沿軸的正方向以初速度水平拋出，經(jīng)過一段時間小球以的速度穿過軸正半軸某點（圖中未畫），重力加速度為，不計空氣阻力。則下列說法正確的是（）A.小球所受電場力大小為B.小球所受電場力大小為C.小球電勢能最大時動能最小D.小球電勢能最大時水平速度大小等于豎直速度大小【答案】BD【解析】【詳解】AB．將小球的運動分解為水平方向和豎直方向，根據(jù)對稱性可知，小球穿過軸正半軸時的水平分速度為則小球穿過軸正半軸時的豎直分速度為水平方向有，豎直方向有，聯(lián)立可得小球所受電場力大小為故A錯誤，B正確；CD．小球拋出后，當(dāng)速度方向與電場線垂直斜向上時，克服電場力做功最多，電勢能最大，此時電場力的方向與速度方向垂直，而重力的方向與速度方向夾角為鈍角，接下來小球的速度會繼續(xù)減小，并非此時是動能最小的時刻；由于此時小球速度與水平方向成，則此時水平速度大小等于豎直速度大小，故C錯誤，D正確。故選BD。第Ⅱ卷（非選擇題，共174分）三、非選擇題：包括必考題和選考題兩部分。第22題~第32題為必考題，每個試題考生都必須做答。第33題~第38題為選考題，考生根據(jù)要求做答。（一）必考題（共129分）9.某實驗小組用如圖（a）所示裝置通過半徑相同的小球1和2的碰撞來驗證動量守恒定律。實驗時先使小球1從斜槽頂端固定擋板處由靜止開始釋放，落到位于水平地面的記錄紙上，重復(fù)上述操作10次。再把小球2放在記錄紙上留下落點痕跡。重復(fù)這種操作10次，用最小的圓圈把所有落點圈在里面，圓心即為落點的平均位置，得到如圖（b）所示的三個落點、和。點為斜槽末端在記錄紙上的豎直投影點。（1）落點到點的距離為________。（2）由圖（b）信息可知，小球1和2的質(zhì)量之比近似為________。（填正確答案標(biāo)號）A. B. C.（3）由圖（b）信息可知，在誤差允許范圍內(nèi)，小球1和2碰撞________彈性碰撞。（選填“是”或“不是”）【答案】（1）20.0（2）A（3）是【解析】【小問1詳解】圖中刻度尺的分度值，由圖（b）可知落點到點的距離為?！拘?詳解】設(shè)碰前瞬間小球1的速度為，碰后瞬間小球1、2的速度分別為、，由動量守恒定律得兩小球豎直方向做自由落體運動，下落高度相同，運動時間相等，則有可得則小球1和2的質(zhì)量之比為故選A。【小問3詳解】假設(shè)小球1和2碰撞為彈性碰撞，根據(jù)機(jī)械能守恒可得又聯(lián)立可得則有由圖（b）可得假設(shè)成立，故小球1和2碰撞是彈性碰撞。10.靈敏電流計在電學(xué)實驗中有非常重要的作用，除了用于改裝電表外，我們常常運用它“靈敏”的特性來設(shè)計電路。在含靈敏電流計的電路中，當(dāng)通過其電流為零時，其所在處可理解為斷路，也可理解為兩端等勢，等同于同一結(jié)點。某同學(xué)利用靈敏電流計的“靈敏”特性設(shè)計了一個電路來測量某定值電阻的阻值（約為）。所用實驗器材如下：A.電壓表（，內(nèi)阻約）；B.電壓表（，內(nèi)阻約為）；C.電流表（，內(nèi)阻約）；D.電流表（，內(nèi)阻約為）；E.電流計（，內(nèi)阻約為）；F.電阻箱（）；G.電源E（，內(nèi)阻很?。?）為了較準(zhǔn)確地測量電阻，電壓表應(yīng)選________（選填“A”或“B”），電流表應(yīng)選________（選填“C”或“D”）；（2）為方便實驗調(diào)節(jié)，閉合開關(guān)前電阻箱應(yīng)調(diào)整至________；（3）閉合開關(guān)后，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，當(dāng)電流計讀數(shù)為零時，分別讀取并記錄電阻箱阻值、電壓表讀數(shù)和電流表讀數(shù)，則待測電阻的測量值為________；（用題目給出的物理量表示）（4）考慮電表內(nèi)阻影響，待測電阻的測量值________真實值（選填“大于”、“等于”或“小于”）?！敬鸢浮浚?）①.A②.C（2）6（3）（4）等于【解析】【小問1詳解】[1]由題意可知，電源電動勢為3V，電路中最大電壓為3V，為了測量準(zhǔn)確，則電壓表應(yīng)該選擇量程的，即選A。[2]由題意可知，待測電阻約為20Ω，電路中的最大電流為為了測量準(zhǔn)確，電流表應(yīng)該選擇量程，即選C。【小問2詳解】為保護(hù)電路安全，初始時，應(yīng)該使靈敏電流計為零，即解得【小問3詳解】當(dāng)電流計讀數(shù)為零時，待測電阻的測量值為【小問4詳解】由于電流計讀數(shù)為零，則電流表和電壓表示數(shù)均代表待測電阻兩端的電壓和電流，所以待測電阻的測量值等于真實值。11.圖為跳臺滑雪運動賽道的簡化示意圖，由助滑道、起跳區(qū)、著陸坡等組成，助滑道和著陸坡與水平面的夾角均為，直線段長，段為圓弧狀，半徑，在點與直線相切，在點切線水平。運動員由點無初速下滑，從起跳區(qū)的點以速度起跳，在空中飛行后降落在著陸坡上點。運動員和裝備總質(zhì)量，重力加速度，，忽略空氣阻力。求：（1）在處運動員對起跳區(qū)壓力；（2）由至過程，阻力對運動員所做的功?！敬鸢浮浚?），方向豎直向下；（2）【解析】【詳解】（1）從C點到斜面D點過程做平拋運動，則有，又幾何關(guān)系可得聯(lián)立可得可得C點速度為在C處，根據(jù)牛頓第二定律可得代數(shù)數(shù)據(jù)可得支持力大小為根據(jù)牛頓第三定律可知，在處運動員對起跳區(qū)壓力大小為，方向豎直向下。（2）由至過程，根據(jù)動能定理可得其中聯(lián)立解得阻力對運動員所做的功12.在“質(zhì)子療法”中，質(zhì)子先被加速到具有較高的能量，然后被引向轟擊腫瘤，殺死細(xì)胞。如圖所示，質(zhì)量為m、電荷量為q的質(zhì)子從極板A處由靜止加速，通過極板中間的小孔后進(jìn)入速度選擇器，并沿直線運動。速度選擇器中的勻強磁場垂直紙面向里，磁感應(yīng)強度大小為，極板間的電場強度大小為。坐標(biāo)系中區(qū)域充滿沿y軸負(fù)方向的勻強電場Ⅰ，區(qū)域充滿垂直紙面向外的勻強磁場Ⅱ，OP與x軸夾角。勻強磁場Ⅱ的磁感應(yīng)強度大小，且。質(zhì)子從（0，d）點進(jìn)入電場Ⅰ，并垂直O(jiān)P進(jìn)入磁場Ⅱ。取質(zhì)子比荷為，。求：（l）極板間的加速電壓U；（2）勻強電場Ⅰ的電場強度；（3）質(zhì)子能到達(dá)x軸上的區(qū)間的長度L（結(jié)果用根號表示）。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）質(zhì)子進(jìn)入速度選擇器中的速度為，由力的平衡得由動能定理有聯(lián)立得，（2）質(zhì)子在電場中運動到達(dá)上的點時間為，豎直方向速度為，水平位移為，豎直位移為，加速度為。由運動學(xué)公式有，，由幾何關(guān)系有，由牛頓第二定律有聯(lián)立可得，，（3）質(zhì)子進(jìn)入磁場的速度為，則質(zhì)子在磁場中運動半徑為，由牛頓第二定律有有由幾何關(guān)系有，當(dāng)，質(zhì)子恰好從N點飛出，當(dāng)，質(zhì)子恰好與軸相切。故質(zhì)子能到達(dá)軸上區(qū)間長度（二）選考題：共45分。請考生從給出的2道物理題、2道化學(xué)題、2道生物題中每科任選一題做答，并用2B鉛筆在答題卡上把所選題目的題號涂黑。注意所做題目的題號必須與所涂題目的題號一致，在答題卡選答區(qū)域指定位置答題。如果多做，則每學(xué)科按所做的第一題計分。【物理選修34】13.“戰(zhàn)繩”是一種近年流行的健身器材，健身者把兩根相同繩子的一端固定在一點，用雙手分別握住繩子的另一端（圖乙中的P點），上下抖動繩端，使繩子振動起來（圖甲）。以手的平衡位置為坐標(biāo)原點，圖乙是健身者右手在抖動繩子過程中時刻的波形，若右手抖動的頻率是。下列說法正確