贵州省部分学校2024届高三下学期一模联考物理试卷（二）(含答案)

这是一份贵州省部分学校2024届高三下学期一模联考物理试卷（二）(含答案)，共21页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1．用频率为v的a光照射某金属恰好能打出光电子，已知电子电荷量为e，普朗克常量为h。现换用频率为的b光照射该金属，则打出光电子的最大初动能为( )
A.B.C.D.
2．“打水漂”是一种常见的娱乐活动，以一定的高度水平扔出的瓦片，会反复在水面上弹跳前进，假设瓦片和水面相撞后，在水平方向，速度没有损失，而在竖直方向，碰撞后并不能原速弹回，而是变小，以下四幅图有可能是瓦片轨迹的是( )
A.B.
C.D.
3．齿轮传动是现代工业中常见的一种动力传动方式，荷兰设计师丹尼尔·布朗设计了世界上最强齿轮——古戈尔齿轮。如图，最左侧小齿轮转动就会带动后面的大齿轮转动，古戈尔齿轮中有100个大齿轮，小齿轮与大齿轮的半径之比为，若第一个小齿轮的转动周期为1s，由图可知要使古戈尔齿轮中最后一个大齿轮转动一圈，需要的时间为( )
A.B.C.D.
4．如图，一理想自耦变压器原线圈的匝数为匝，滑片P可在原线圈上面上下移动，从而改变副线圈的匝数，电路中的定值电阻，，交流电压表、电流表均为理想电表，当从变压器的左端接入交流电源时，滑片P移动到某一位置，电压表与电压表的示数均为30V，下列说法正确的是( )
A.副线圈的匝数为匝
B.电流表的示数为
C.消耗的电功率为
D.若把滑片P向上滑，则流经的电流频率会大于50Hz
5．实验表明：球体在海水中下落受到的阻力大小满足，其中C为阻力系数，ρ为海水的密度，S为球体的横截面积，v为球体下落的速度，若取，重力加速度g取。把一个质量、半径的铁球扔入深为的马里亚纳海沟，球体受到的海水浮力不可忽略不计，不考虑重力加速度和海水密度随海水深度的变化，忽略铁球速度从零加速到匀速下落的时间，则铁球在马里亚纳海沟下落的时间最接近( )
A.30sB.300sC.3000sD.30000s
6．2023年5月30日神舟十六号载人飞船成功对接于空间站天和核心舱径向端口，两飞行乘组的航天员于18时22分会师“天宫”。空间站绕地球的运动可以看作匀速圆周运动。已知地球的平均密度为ρ，表面的重力加速度为g，空间站的轨道半径远低于同步卫星的轨道半径，引力常量为G，下列说法正确的是( )
A.空间站内宇航员不受重力，处于完全失重状态
B.空间站运行的圆轨道半径为
C.根据已知信息可以求得地球的质量为
D.空间站的向心加速度小于赤道上物体随地球自转的向心加速度
7．两波源P、Q的平衡位置分别位于和处，它们沿y轴振动通过同一均匀介质形成的甲、乙两列简谐横波沿x轴传播，振幅均为时两列波的图像如图所示，已知波源Q的振动方程为，下列说法正确的是( )
A.时，处质点振动方向沿y轴正方向
B.甲、乙两列波的波长不相等
C.两波源P、Q的振动周期相等
D.时，处质点的位移不为零
二、多选题
8．如图，一匀强电场方向与直角三角形ACD平面平行，，，AC边长度为15cm，过D点作AC的垂线垂足为E，A、C、D三点的电势分别为27V、和。，由以上信息可以得出( )
A.E点的电势为
B.匀强电场的方向由A指向C
C.匀强电场的大小为
D.把一电子从C点移到E点，电场力做的功为21eV
9．如图，某棱柱型透光均匀介质的横截面ABC为直角三角形，，底边BC的长度为d，M为斜边AB的中点，一细束单色光从M点平行于AC边射入介质，经过M点形成的折射光恰好到达C点。不考虑光在介质中的多次反射，下列说法正确的是( )
A.介质的折射率为
B.介质的折射率为
C.若持续增大入射光线的入射角，底边BC上有光射出的区域长度为
D.若持续增大入射光线的入射角，底边BC上有光射出的区域长度为
10．如图，足够长的倾斜金属直导轨平行放置，倾角为，导轨间距为L，轨道间的匀强磁场垂直于轨道平面向上，磁感应强度大小为B，金属棒ab、cd长度均为L，质量分别为2m、m，电阻分别为2R、R，金属棒ab与导轨间的动摩擦因数，金属棒cd光滑，开始时两金属棒均静止在导轨上。某时刻同时由静止释放两金属棒，当金属棒cd下滑距离为x时，金属棒ab开始运动，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。已知重力加速度为g，金属棒跟导轨接触良好，导轨的电阻忽略不计。下列说法正确的是( )
A.金属棒ab运动前，cd中电流的方向为
B.金属棒ab动运动前，其受到的摩擦力逐渐减小
C.金属棒ab刚要运动时，cd棒的速度大小为
D.金属棒cd下滑距离x的过程中，通过cd棒中的电荷量为
三、实验题
11．某小组设计实验并采用如下装置测量物块与水平面间的动摩擦因数，实验步骤如下：
(1)如图甲所示，轻质弹簧一端固定于地面上，并处于自然状态。将质量为3m的物块A从弹簧的顶端由静止释放，当物块A下降到最低点时，锁定弹簧，测得物块A下降的最大高度为，那么轻质簧所储存的弹性势能为____。
(2)如图乙所示，将锁定的弹簧左端固定在墙壁上，物块B靠在弹簧的右侧（不粘接）。某时刻解除对弹簧的锁定，物块B被弹簧弹开向右滑动一段距离静止在P（图中未画出）点，此时物块B与弹簧已经分离。测得物块B的质量为_____m。
(3)为测量物块B与地面之间的动摩擦因数，还需要测量的物理量有______。
(4)进行必要的测量后，通过记录的数据测得物块B与水平面之间的动摩擦因数为_____。（用题中所测物理量、已知物理量的字母表示）
12．某实验小组准备利用量程为的灵敏电流计G改装成一个简易多用电表，设计了如图甲所示的电路图。
(1)为较为准确地测得灵敏电流计G的内阻，他们利用如图乙所示的电路进行测量，各电阻箱的阻值分别为，当电阻箱的阻值调整到时，灵敏电流计的示数刚好为零，那么_____Ω。
(2)图甲中a、b分别是量程为两挡电流表的接线柱，那么两定值电阻的阻值_____Ω，_____Ω。
(3)图甲中的电源电动势，内阻，当B接c时，使用图丙所示刻度盘的表盘中值刻度为15，这块欧姆表的挡位为（选填“×1”、“×10”或“×100”）挡，欧姆调零后滑动变阻器接入电路的阻值为____Ω。
四、计算题
13．物理爱好者黄先生很喜欢钓鱼，某次钓鱼时黄先生观察到鱼在水面下5m深处吐出一个体积为的气泡，随后气泡缓慢上升到水面，气泡内的气体视为理想气体且气泡内外压强始终相等，忽略水温随水深的变化。已知大气压强，重力加速度g取。
(1)求气泡上升到水面时的体积（用表示）；
(2)画出气泡上升过程中的图，并标出初末状态压强和体积的数值（用表示）。
14．如图，在的区域Oabc中，存在沿y轴负方向的匀强电场，电场的周围分布着垂直于纸面向里的匀强磁场。一个带负电的粒子以速度从原点O沿x轴负方向进入电场，由d点飞出电场，进入磁场后恰好经过b点，已知粒子的质量为m、电荷量为，d点为bc的三等分点，不计粒子的重力。
(1)求匀强电场的电场强度大小；
(2)求匀强磁场的磁感应强度大小。
15．如图，光滑的四分之一圆弧轨道竖直固定在光滑水平面上，圆心在O点，半径，厚度相同、材质相同、质量均为的木板P、Q静止在光滑水平面上，两者相互接触但没有粘接，木板Q的右端固定有轻质挡板D，圆弧轨道的末端与木板P的上表面相切于木板P的左端，滑块B、C分别放置在木板P、Q的左端，将滑块A从圆弧轨道的顶端由静止释放，滑块滑至底端时与物块B发生碰撞。已知木板P、Q的长度分别为，滑块A的质量为，滑块B的质量为，滑块C的质量为，块A、B、C与木板间的动摩擦因数分别为和，有碰撞均为弹性碰撞且时间很短，滑块均可视为质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取。
(1)求滑块A、B碰撞后瞬间，各自的速度大小；
(2)求滑块A、B和木板P组成的系统因摩擦而产生的热量；
(3)滑块C是否会从木板Q上滑落？如果不会从木板Q上滑落，最终会与木板Q相对静止在距离挡板D多远的地方？
参考答案
1．答案：C
解析：用频率为v的a光照射某金属恰好能打出光电子，则有
若换用频率为的b光照射该金属，则有
解得
故选C。
2．答案：D
解析：瓦片和水面相撞后，在水平方向，速度没有损失，而在竖直方向，碰撞后并不能原速弹回，而是变小，可知竖直小球上升的高度逐渐减小，根据
可知瓦片在空中的时间逐渐减小，水平方向有
可知瓦片在空中通过水平位移逐渐减小。
故选D。
3．答案：D
解析：相邻两大、小齿轮的线速度相等，根据
可得相邻两大、小齿轮的周期比为
可得第一个大齿轮转动周期为，第二个小齿轮转动周期为，第二个大齿轮转动周期为，以此类推，第100个大齿轮转动周期为。
故选D。
4．答案：A
解析：A.由可知，变压器的左端接入交流电压的有效值为
可知理想自耦变压器原线圈的电压为
由理想自耦变压器原、副线圈的电压与匝数的关系公式可得副线圈的匝数为
A正确；
B.由欧姆定律可得电流表的示数为
B错误；
C.由电功率公式可得消耗的电功率为
C错误；
D.由，可知交流电的频率为
变压器可以改变交流电的电压，不可以改变交流电的频率，因此若把滑片P向上滑，则流经的电流会增大，频率仍是50Hz，D错误。
故选A。
5．答案：C
解析：当匀速运动时，根据
其中
铁球在马里亚纳海沟下落的时间
故选C。
6．答案：C
解析：A.空间站内宇航员处于完全失重状态，但仍然受地球引力，故A错误；
BC.忽略地球自转，地球表面物体所受重力等于万有引力，则
又
联立解得
地球质量
故空间站运行的圆轨道半径大于，故B错误，C正确；
D.空间站绕地心做匀速圆周运动时，由牛顿第二定律可得
解得空间站的向心加速度大小为
空间站的轨道半径远低于同步卫星的轨道半径，故
又根据
知
联立解得
故D错误。
故选C。
7．答案：D
解析：A.根据图像可知乙波的传播方向沿着x轴负方向，根据上下坡法可知时，处质点振动方向沿y轴负方向，故A错误；
B.根据图像可知，甲波波长为0.8m，乙波波长为0.8m，相等，故B错误；
C.根据波源Q的振动方程可知乙波的振动周期为2s；甲波的波速为
则甲波的振动周期为
两波源P、Q的振动周期不相等，故C错误；
D.甲波传播至处所需时间为
则时，甲波在处的质点已经振动了；乙波传播至处所需时间为
则时，乙波在处的质点已经振动了，综上，两波振幅相同，则叠加后在处质点的位移不为零，故D正确。
故选D。
8．答案：BC
解析：AB.三角形ACD中，根据几何关系可得
根据匀强电场的特点有
而
解得
故D、E两点电势相等，DE为等势线，可得电场强度的方向沿AC方向，且由，故A错误，B正确；
C.匀强电场的大小为
故C正确；
D.把一电子从C点移到E点，电场力做的功为
故D错误。
故选BC。
9．答案：BC
解析：AB.依题意，从M点平行于AC边射入介质，经过M点形成的折射光恰好到达C点光路图如图
由几何关系可知
根据折射率的定义，可得
故A错误；B正确；
CD.若持续增大入射光线的入射角，底边BC上的出射点将向右移动，当入射角为90°时，对应的出射点为有光射出的临界点，光路图如图
由图可知
解得
由正弦定理，可得
联立，解得
则底边BC上有光射出的区域长度为
故C正确；D错误。
故选BC。
10．答案：ACD
解析：A.cd棒沿导轨线下运动，根据右手定则，cd中电流的方向为，A正确；
B.ab棒所受安培力方向沿导轨向下，由平衡得
cd棒加速下滑过程中，感应电流变大，安培力变大，则金属棒ab运动前，其受到的摩擦力逐渐增大，B错误；
C.金属棒ab刚要运动时，有
又
，
cd棒的速度大小为
C正确；
D.根据
，，
得金属棒cd下滑距离x的过程中，通过cd棒中的电荷量为
D正确。
故选ACD。
11．答案：(1)
(3)物块B最终静止位置与出发位置间的距离x
(4)
解析：(1)根据能量的转化和守恒定律可得
即弹簧内储存的弹性势能为。
(3)解除锁定后，物块会和弹簧在原长时分离，分离后物块B继续向右滑动，那么还需要测量物块B最终静止位置与出发位置间的距离x。
(4)对物块B，根据能量的转化和守恒定律有
解得
12．答案：(1)36
(2)0.4；3.6
(3)×10；145.8
解析：(1)根据惠斯通电桥平衡方程可知
代入数据解得
(2)接a接线柱，电流表满偏时有
接b接线柱，电流表满偏时有
联立解得
(3)欧姆调零后，短接表笔，灵敏电流计满偏，则有
解得
欧姆表内阻为
B接c时，使用图丙所示刻度盘的表盘中值刻度为15，此时内外阻值应相等，则欧姆表应为“×10”档位。
13．答案：(1)
(2)
解析：(1)气体在水面下的压强为
体积为
气体在水面上的压强为，体积为，由于温度不变，根据玻意耳定律，有
解得
(2)气泡上升过程中，压强由变化到，体积由变化到，根据玻意耳定律
可以画出气泡上升过程中的图为
14．答案：(1)(2)
解析：(1)根据题意，画出粒子运动轨迹如图
粒子在电场中做类平抛运动，有
联立解得
(2)粒子飞出电场时速度为v，与竖直方向夹角为θ，根据动能定理，有
解得
解得
设粒子在磁场中做圆周运动的半径为r，根据几何关系有
解得
粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有
解得
15．答案：(1)；(2)12.96J(3)0.16m
解析：(1)设滑块A与物块B碰撞前瞬间的速度大小为，对滑块A从圆弧轨道的顶端滑至底端的过程由机械能守恒定律得
解得
设滑块A、B碰撞后瞬间的速度大小分别为，A、B发生弹性碰撞，以向右为正方向，根据动量守恒定律与机械能守恒定律分别得
联立解得
，
(2)滑块A、B碰撞后在木板P上分别做匀减速直线运动，设滑块A、B的加速度分别为，由牛顿第二定律得
假设滑块C相对木板P、Q静止，设三者整体的加速度为，由牛顿第二定律得
解得
因滑块C的最大加速度为
故假设成立，可得滑块C与木板P、Q相对静止一起以加速度做匀加速直线运动。设A与P达到共速的时间为，共速时的速度为，由速度一时间关系得
解得
，
A与P达到共速时B的速度为
A与P达到共速的过程，A、B、P三者的位移大小分别为
解得
，，
此过程A相对P的位移大小为
此过程B相对P的位移大小为
因
故A与P达到共速时B恰好运动到P的右端与C发生弹性碰撞，因B、C的质量相等，故碰撞过程两者的速度发生交换，碰撞后瞬间C的速度大小为
B的速度大小为
可知B相对P静止在其右端，A、B、P三者一起做匀速直线运动。滑块C相对木板Q向右运动，木板Q做加速直线运动，P、Q分离。滑块A、B和木板P组成的系统因摩擦而产生的热量为
解得
(3)假设滑块C不会从木板Q上滑落，最终C与Q相对静止一起匀速直线运动的速度为，C相对Q的运动路程为s，最终对C与Q的相对运动过程，以向右为正方向，由动量守恒定律
解得
由能量守恒定律和功能关系
解得
因
故滑块C是不会从木板Q上滑落，最终与木板Q相对静止时与挡板D的距离为
。