河南省鄭州市第四中學(xué)2024-2025學(xué)年高考原創(chuàng)信息試卷物理試題（六）含解析

河南省鄭州市第四中學(xué)2024-2025學(xué)年高考最新原創(chuàng)信息試卷物理試題（六）注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖所示，質(zhì)量相等的A、B兩個小球懸于同一懸點O，且在O點下方垂直距離h=1m處的同一水平面內(nèi)做勻速圓周運動，懸線長L1＝3m，L2＝2m，則A、B兩小球（）A．周期之比T1：T2＝2：3 B．角速度之比ω1：ω2＝3：2C．線速度之比v1：v2＝： D．向心加速度之比a1：a2＝8：32、如圖所示，真空中有一個半徑為R，質(zhì)量分布均勻的玻璃球，頻率為的細激光束在真空中沿直線BC傳播，并于玻璃球表面的C點經(jīng)折射進入玻璃球，并在玻璃球表面的D點又經(jīng)折射進入真空中，已知，玻璃球?qū)υ摷す獾恼凵渎蕿?，則下列說法中正確的是（）A．出射光線的頻率變小B．改變?nèi)肷浣堑拇笮?，細激光束可能在玻璃球的?nèi)表面發(fā)生全反射C．此激光束在玻璃中穿越的時間為（c為真空中的光速）D．激光束的入射角為=45°3、人們射向未來深空探測器是以光壓為動力的，讓太陽光垂直薄膜光帆照射并全部反射，從而產(chǎn)生光壓．設(shè)探測器在軌道上運行時，每秒每平方米獲得的太陽光能E=1.5×104J，薄膜光帆的面積S=6.0×102m2，探測器的質(zhì)量m=60kg，已知光子的動量的計算式，那么探測器得到的加速度大小最接近A．0.001m/s2 B．0.01m/s2 C．0.0005m/s2 D．0.005m/s24、衛(wèi)星繞某一行星的運動軌道可近似看成是圓軌道，觀察發(fā)現(xiàn)每經(jīng)過時間t，衛(wèi)星運動所通過的弧長為l，該弧長對應(yīng)的圓心角為。已知引力常量為G，由此可計算該行星的質(zhì)量為（）A． B．C． D．5、下列說法正確的是（）A．光導(dǎo)纖維傳輸信號是利用光的干涉現(xiàn)象B．用三棱鏡觀測光譜是利用光的折射現(xiàn)象C．一束單色光經(jīng)由空氣射入玻璃后速度不變，波長變短D．光的干涉現(xiàn)象和光電效應(yīng)都是光具有波動性的表現(xiàn)6、2019年的諾貝爾物理學(xué)獎于10月8日公布，有一半的獎金歸屬了一對師徒——瑞士的天文學(xué)家MichelMayor和DidierQueloz，以表彰他們“發(fā)現(xiàn)了一顆圍繞類太陽恒星運行的系外行星"。由于行星自身不發(fā)光，所以我們很難直接在其他恒星周圍找到可能存在的系外行星，天文學(xué)家通常都采用間接的方法來偵測太陽系外的行星，視向速度法是目前為止發(fā)現(xiàn)最多系外行星的方法。行星自身的質(zhì)量使得行星和恒星圍繞著他們共同的質(zhì)量中心在轉(zhuǎn)動，在地球上用望遠鏡就有可能看到行星引力對于恒星的影響。在視線方向上，恒星受行星引力作用，時而遠離時而靠近我們，這種細微的搖擺反應(yīng)在光譜上，就會造成恒星光譜不斷地紅移和藍移。我們稱這種探測系外行星的方法為視向速度法。結(jié)合以上信息，下列說法正確的是（）A．在繞著共同的質(zhì)量中心轉(zhuǎn)動的恒星和行星組成的雙星系統(tǒng)中，恒星和行星做圓周運動的線速度大小一定相等B．在繞著共同的質(zhì)量中心轉(zhuǎn)動的恒星和行星組成的雙星系統(tǒng)中，由于恒星質(zhì)量大，轉(zhuǎn)動半徑小，所以恒星做圓周運動的周期比行星的周期小C．若某恒星在靠近我們，該恒星發(fā)出光的頻率將變高，因此接收到的頻率就會變高，即恒星光譜會出現(xiàn)藍移D．若某恒星在遠離我們，該恒星發(fā)出光的頻率不變，但我們接收到的頻率會比它發(fā)出時的頻率低，即恒星光譜會出現(xiàn)紅移二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，半徑分別為R和2R的甲、乙兩薄圓盤固定在同一轉(zhuǎn)軸上，距地面的高度分別為2h和h，兩物塊a、b分別置于圓盤邊緣，a、b與圓盤間的動摩擦因數(shù)μ相等，轉(zhuǎn)軸從靜止開始緩慢加速轉(zhuǎn)動，觀察發(fā)現(xiàn)，a離開圓盤甲后，未與圓盤乙發(fā)生碰撞，重力加速度為g，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，則（）A．動摩擦因數(shù)μ一定大于B．離開圓盤前，a所受的摩擦力方向一定指向轉(zhuǎn)軸C．離開圓盤后，a運動的水平位移大于b運動的水平位移D．若，落地后a、b到轉(zhuǎn)軸的距離之比為8、目前，世界上正在研究一種新型發(fā)電機叫磁流體發(fā)電機，立體圖如圖甲所示，側(cè)視圖如圖乙所示，其工作原理是：燃燒室在高溫下將氣體全部電離為電子與正離子，即高溫等離子體，高溫等離子體經(jīng)噴管提速后以速度v＝1000m/s進入矩形發(fā)電通道，發(fā)電通道有垂直于噴射速度方向的勻強磁場（圖乙中垂直紙面向里），磁感應(yīng)強度大小B0＝5T，等離子體在發(fā)電通道內(nèi)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，這時兩金屬薄板上就會聚集電荷，形成電勢差。已知發(fā)電通道長L＝50cm，寬h＝20cm，高d＝20cm，等離子體的電阻率ρ＝4Ωm，電子的電荷量e＝1.6×10－19C。不計電子和離子的重力以及微粒間的相互作用，則以下判斷正確的是（）A．發(fā)電機的電動勢為2500VB．若電流表示數(shù)為16A，則單位時間（1s）內(nèi)打在下極板的電子有1020個C．當外接電阻為12Ω時，電流表的示數(shù)為50AD．當外接電阻為50Ω時，發(fā)電機輸出功率最大9、質(zhì)譜儀用來分析帶電粒子的質(zhì)量與電荷量，其構(gòu)造原理如圖所示。將第-種粒子源放于處，經(jīng)加速電場（電壓為）加速后垂直于磁場方向、垂直于磁場邊界進入勻強磁場。在磁場中運動后到達磁場邊界上的點。換第二種粒子源也放在處，其粒子同樣到達點。粒子從粒子源射出的初速度均為零，不計粒子重力。則下列說法正確的是（）A．若第二種粒子的電性與第一種不同，需同時改變電場方向與磁場方向B．若第二種粒子的電性與第一種不同，只需改變電場方向或磁場方向即可C．若第二種粒子與第--種粒子是同位素，其質(zhì)量比為，保持電場電壓不變，則磁場磁感應(yīng)強度需調(diào)整為原來的D．若第二種粒子與第--種粒子的質(zhì)量比為、電荷量比為，保持磁場磁感應(yīng)強度不變，則電場電壓需調(diào)整為原來的10、如圖，一個由絕緣材料做成的半徑為R的圓環(huán)水平放置，O為圓心，一帶電小珠P穿在圓環(huán)上，可沿圓環(huán)無摩擦的滑動。在圓環(huán)所在的水平面內(nèi)有兩個點電荷QA、QB分別位于A、B兩點，A點位于圓環(huán)內(nèi)、B點位于圓環(huán)外，已知OB=3OA=R，O、A、B三點位于同一直線上?，F(xiàn)給小珠P一初速度，發(fā)現(xiàn)P恰好沿圓環(huán)做勻速圓周運動。則以下判斷正確的是A．QA與QB一定為異種電荷B．QB=QAC．由QA、QB激發(fā)的電場，在圓環(huán)上各處電勢相等D．小珠P運動過程中對圓環(huán)的彈力大小處處相等三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）(1)有一螺旋測微器，用它測量一根圓形金屬的直徑，如圖所示的讀數(shù)是__________mm；(2)在用自由落體運動驗證機械能守恒定律的實驗中，使質(zhì)量為1.00kg的重物自由下落，打點計時器在紙帶上打出一系列的點，選取一條符合實驗要求的紙帶如圖所示。O為第一個點，A、B、C為從合適位置開始選取連續(xù)點中的三個點。己知打點計時器每隔0.02s打一個點，當?shù)氐闹亓铀俣葹?，那么：①根?jù)圖上所得的數(shù)據(jù)，應(yīng)取圖中O點到________點來驗證機械能守恒定律；②從O點到①問中所取的點，重物重力勢能的減少量=___J，動能增加量=_____J（結(jié)果取三位有效數(shù)字）；③若測出紙帶上所有各點到O點之間的距離，根據(jù)紙帶算出各點的速度v及物體下落的高度h，則以為縱軸，以h為橫軸畫出的圖象是下圖中的______。A．B．C．D．12．（12分）如圖所示為測量物塊與木板間的動摩擦因數(shù)的實驗裝置，擋光條固定在物塊的最前端，光電門固定在木板上，并靠近物塊的初始位置,當?shù)刂亓铀俣葹間。(1)如圖所示，利用游標卡尺測得的擋光條寬度為________cm(2)調(diào)整實驗裝置，使木板水平，物塊被彈射器彈開，在木板上做減速運動。某次測量時發(fā)現(xiàn)擋光條通過光電門時，數(shù)字計時器記錄擋光條的擋光時間為t，測得物塊被彈開時擋光條與光電門中心的距離為x0，物塊停止時光電門中心與擋光條中心的距離為x，擋光條寬度用d表示，物塊的質(zhì)量用m表示，則物塊與木板間的動摩擦因數(shù)=_______，彈射器對物塊做的功為________(均用字母表示)(3)考慮到空氣阻力的影響，的測量值與真實值相比_______(填“偏大”“偏小”或“相等”)。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，一端封閉的細玻璃管總長度為L=75cm，豎直倒插在水銀槽中，管內(nèi)封閉有一定質(zhì)量的理想氣體，氣體溫度27℃時管內(nèi)氣柱的長度為48cm，此時管內(nèi)外水銀面相平。若將玻璃管沿豎直方向緩慢拉出水銀槽，此過程中管內(nèi)氣體溫度保持不變。取大氣壓強P0=75cmHg。求：(1)玻璃管離開水銀槽后管內(nèi)氣柱的壓強；(2)將玻璃管拉離水銀槽后，再將玻璃管緩慢轉(zhuǎn)動180°到管口豎直向上放置，之后緩慢加熱氣體，直到水銀上端面剛好到達管口，轉(zhuǎn)動過程中無氣體漏出，求此時氣體的溫度。14．（16分）如圖所示，帶等量異種電荷的兩平行金屬板豎直放置（M板帶正電，N板帶負電），板間距為d=80cm，板長為L，板間電壓為U=100V。兩極板上邊緣連線的中點處有一用水平輕質(zhì)絕緣細線拴接的完全相同的小球A和B組成的裝置Q，在外力作用下Q處于靜止狀態(tài)，該裝置中兩球之間有一處于壓縮狀態(tài)的絕緣輕質(zhì)小彈簧（球與彈簧不拴接），左邊A球帶正電，電荷量為q=4×10-5C，右邊B球不帶電，兩球質(zhì)量均為m=1.0×10-3kg，某時刻裝置Q中細線突然斷裂，A、B兩球立即同時獲得大小相等、方向相反的速度（彈簧恢復(fù)原長）。若A、B之間彈簧被壓縮時所具有的彈性能為1.0×10-3J，小球A、B均可視為質(zhì)點，Q裝置中彈簧的長度不計，小球帶電不影響板間勻強電場，不計空氣阻力，取g=10m/s2。求：(1)為使小球不與金屬板相碰，金屬板長度L應(yīng)滿足什么條件？(2)當小球B飛離電場恰好不與金屬板相碰時，小球A飛離電場時的動能是多大？(3)從兩小球彈開進入電場開始，到兩小球間水平距離為30cm時，小球A的電勢能增加了多少？15．（12分）如圖所示，開口豎直向上的細玻璃管內(nèi)有一段長為L2=15cm的水銀柱，封閉了一段長度為L1=20cm的氣體，此時封閉氣體溫度為300K，水銀柱的上端距離管口的距離為L3=5cm，已知大氣壓強為p0=75cmHg?，F(xiàn)把玻璃管緩慢旋轉(zhuǎn)90°至水平位置保持不動，然后對玻璃管緩慢加熱到水銀柱剛好沒流出管口，求：①玻璃管旋轉(zhuǎn)90°時，封閉氣體的長度為多少？②水銀柱剛好沒流出管口時，此時玻璃管中封閉氣體的溫度為多少K？

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、C【解析】

AB．小球做圓周運動所需要的向心力由重力mg和懸線拉力F的合力提供，設(shè)懸線與豎直方向的夾角為θ。

對任意一球受力分析，由牛頓第二定律有：

在豎直方向有Fcosθ-mg=0…①在水平方向有…②由①②得分析題意可知，連接兩小球的懸線的懸點距兩小球運動平面的距離為h=Lcosθ，相等，所以周期相等T1：T2=1：1角速度則角速度之比ω1：ω2=1：1故AB錯誤；

C．根據(jù)合力提供向心力得解得根據(jù)幾何關(guān)系可知故線速度之比故C正確；

D．向心加速度：a=vω，則向心加速度之比等于線速度之比為故D錯誤。

故選C。2、C【解析】

A.光在不同介質(zhì)中傳播時，頻率不會發(fā)生改變，所以出射光線的頻率不變，故A錯誤；B.激光束從C點進入玻璃球時，無論怎樣改變?nèi)肷浣?，折射角都小于臨界角，根據(jù)幾何知識可知光線在玻璃球內(nèi)表面的入射角不可能大于臨界角，所以都不可能發(fā)生全反射，故B錯誤；C.此激光束在玻璃中的波速為CD間的距離為則光束在玻璃球中從到傳播的時間為故C正確；D.由幾何知識得到激光束在在點折射角，由可得入射角，故D錯誤。3、A【解析】

由E=hv，P＝以及光在真空中光速c=λv知，光子的動量和能量之間關(guān)系為E=Pc．設(shè)時間t內(nèi)射到探測器上的光子個數(shù)為n，每個光子能量為E，光子射到探測器上后全部反射，則這時光對探測器的光壓最大，設(shè)這個壓強為p壓；每秒每平方米面積獲得的太陽光能：p0＝?E由動量定理得F?＝2p壓強p壓＝對探測器應(yīng)用牛頓第二定律F=Ma可得a＝代入數(shù)據(jù)得a=1.0×10-3m/s2故A正確，BCD錯誤．故選A.點睛：該題結(jié)合光子的相關(guān)知識考查動量定理的應(yīng)用，解答本題難度并不大，但解題時一定要細心、認真，應(yīng)用動量定理與牛頓第二定律即可解題．4、B【解析】

設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m，衛(wèi)星做勻速圓周運動的軌道半徑為r，則其中，聯(lián)立可得故B正確，ACD錯誤。故選B。5、B【解析】

A．光導(dǎo)纖維的內(nèi)芯是光密介質(zhì)，外層是光疏介質(zhì)，光導(dǎo)纖維傳輸信號是利用光的全反射現(xiàn)象，故A錯誤；B．用三棱鏡觀測光譜是利用光的折射現(xiàn)象，故B正確；C．由于，一束單色光經(jīng)由空氣射入玻璃后速度變小，但是光頻率不變，則波長變短，故C錯誤；D．光的干涉現(xiàn)象是光具有波動性的表現(xiàn)，光電效應(yīng)是光具有粒子性的表現(xiàn)，選項D錯誤。故選B。6、D【解析】

AB．雙星間的萬有引力提供它們各自圓周運動的向心力，則恒星和行星做圓周運動的角速度大小相等，周期相同，則可得由于恒星與行星質(zhì)量不同，則軌道半徑不同，由公式可知，恒星和行星做圓周運動的線速度大小不同，故AB錯誤；C．根據(jù)多普勒效應(yīng)可知，若某恒星在靠近我們，該恒星發(fā)出光的頻率不變，但我們接收到的頻率會比它發(fā)出時的頻率，即恒星光譜會出現(xiàn)藍移，故C錯誤；D．根據(jù)多普勒效應(yīng)可知，若某恒星在遠離我們，該恒星發(fā)出光的頻率不變，但我們接收到的頻率會比它發(fā)出時的頻率低，即恒星光譜會出現(xiàn)紅移，故D正確。故選D。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、ABD【解析】

A．由題意可知，兩物塊隨圓盤轉(zhuǎn)動的角速度相同，當最大靜摩擦力提供物體向心力時，此時的角速度為物體隨圓盤做圓周運動的最大角速度，為臨界角速度，根據(jù)牛頓第二定律得解得b物體滑離圓盤乙的臨界角速度為同理可得，a物塊的臨界角速度為由幾何知識知，物體a滑離圓盤時，其位移的最小值為由題意知，其未與圓盤乙相碰，根據(jù)平拋運動規(guī)律可知解得所以A正確；B．離開圓盤前，a隨圓盤一起做勻速圓周運動，由靜摩擦力來提供向心力，所以a所受的摩擦力方向一定指向轉(zhuǎn)軸，B正確；C．由于所以一定是b物塊先離開圓盤，離開圓盤后，物塊做平拋運動，對b物體的水平位移為同理可得，a物體的水平位移為故離開圓盤后a的水平位移等于b的水平位移，所以C錯誤；D．當時a的落地點距轉(zhuǎn)軸的距離為同理，b的落地點距轉(zhuǎn)軸的距離為故所以D正確。故選ABD。8、BC【解析】

A．由等離子體所受的電場力和洛倫茲力平衡得qvB0＝則得發(fā)電機的電動勢為E＝B0dv＝1000V故A錯誤；B．由電流的定義可知，代入數(shù)據(jù)解得n＝1020個故B正確；C．發(fā)電機的內(nèi)阻為r＝ρ＝8Ω由閉合電路歐姆定律I＝＝50A故C正確；D．當電路中內(nèi)、外電阻相等時發(fā)電機的輸出功率最大，此時外電阻為R＝r＝8Ω故D錯誤。故選BC。9、ACD【解析】

AB．如圖所示帶電粒子運動有3個子過程。兩種粒子要在電場中加速，則電場力方向相同。因電性不同，則電場方向相反。粒子進入磁場時速度方向相同，在磁場中均向下偏轉(zhuǎn)，所受洛倫茲力方向相同，由左手定則知粒子電性不同，則磁場方向不同，故A正確，B錯誤；CD．加速電場加速有磁場中圓周運動有解得第二種粒子與第-種粒子是同位素，其電荷量相同，若質(zhì)量比為，則解得故CD正確。故選ACD。10、ABC【解析】

A．小珠沿圓環(huán)做勻速圓周運動，小珠在圓周上任一點受到的電場力大小相等，故兩個點電荷在圓周上各點的場強大小相等，方向不同，故與一定為異種電荷，故A正確；B．如圖所示，當小珠運動到圖示位置時，由幾何知識可得：由于小珠的合力指向圓心，則有：解得：故B正確；C．沿圓環(huán)做勻速圓周運動，電場力不做功，所以在圓環(huán)上電勢處處相等，故C正確；D．因做勻速圓周運動，其合力始終指向圓心，即彈力與庫侖力的合力指向圓心，而庫侖力是變化的，則彈力也是變化的，故D錯誤；故選ABC。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、1.609B1.881.84A【解析】

(1)[1]螺旋測微器的固定刻度為1.5mm，可動刻度為所以最終讀數(shù)為1.5mm+0.109mm=1.609mm(2)①[2]根據(jù)圖上所得的數(shù)據(jù)，應(yīng)取圖中點到點來驗證機械能守恒定律；②[3]從點到點的過程中，重物重力勢能的減少量[4]點的瞬時速度等于段的平均速度，則有重物動能的增加量③[5]根據(jù)機械能守恒得則有可知的圖線是過原點的傾斜直線，故A正確，B、C、D錯誤；故選A。12、0.450偏大【解析】

(1)[1]游標卡尺的主尺讀數(shù)為4mm，游標尺上第10個刻度與主尺上某一刻度對齊，故其讀數(shù)為0.05×10mm=0.50mm，所以最終讀數(shù)為4mm+0.50mm=4.50mm=0.450cm(2)[2