2024届河南省郑州市、周口市高三下学期第二次质量预测物理试题（Word版）

这是一份2024届河南省郑州市、周口市高三下学期第二次质量预测物理试题（Word版），共12页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

本试卷分选择题和非选择题两部分。考试时间150分钟，满分300分。考生应首先阅读答题卡上的文字信息，然后在答题卡上作答，在试题卷上作答无效。交卷时只交答题卡。
二、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第14~18题只有一项符合题目要求，第19~21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1. 两束光M、N以相同入射角由空气入射到水中，折射角分别为和，已知，则在水中（ ）
A. M光折射率大于N光B. M光的频率大于N光
C. M光的传播速度大于N光D. M光的波长小于N光
【答案】C
2. 扇车在我国西汉时期就已广泛被用来清选谷物。谷物从扇车上端的进谷口进入分离仓，分离仓右端有一鼓风机提供稳定气流，从而将谷物中的秕粒a（秕粒为不饱满的谷粒，质量较轻）和饱粒b分开。若所有谷粒进入分离仓时，在水平方向获得的动量相同。之后所有谷粒受到气流的水平作用力可视为相同。下图中虚线分别表示a、b谷粒的轨迹，、为相应谷粒所受的合外力。下列四幅图中可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
3. 如图所示，两根长直导线a、b垂直放置，彼此绝缘，分别通有大小相同电流。固定的刚性正方形线圈MNPQ通有电流I，MN到a的距离与MQ到b的距离相等，线圈与导线位于同一平面内。已知通电长直导线在其周围某点所产生的磁感应强度大小，与该点到长直导线的距离成反比；线圈所受安培力的大小为F。若移走导线a，则此时线圈所受的安培力大小为（ ）
A. ，方向向左B. ，方向向右C. ，方向向左D. ，方向向右
【答案】A
4. 卫星通话依托多颗地球卫星进行信号传输。若赤道上空运行有3颗高度相同的卫星，其信号刚好能够覆盖整个赤道。已知地球半径约为6400km，重力加速度g取。则卫星绕赤道运行的速度约为（ ）
A. 3.9km/sB. 5.6km/sC. 7.9km/sD. 11.2km/s
【答案】B
5. 如图所示，假设沿地球直径凿通一条隧道，把一小球从地面S点静止释放，小球在隧道内的运动可视为简谐振动。已知地球半径为R，小球经过O点时开始计时，由O向S运动，经时间第1次过P点（P点图中未标出），再经时间又过该点。则（ ）
A. 小球振动的周期为B. O到P的距离为
C. 小球第3次过P点所需的时间为D. 由S到O的运动过程中小球受力逐渐增大
【答案】B
6. 质量、长度的木板静止在足够长的光滑水平面上，右端静置一质量的物块（可视为质点），如图（a）所示。现对木板施加一水平向右的作用力F，图像如图（b）所示。物块与木板间的摩擦因数，重力加速度g取。则（ ）
A 6s末，物块刚好与木板分离B. 0~4s内，物块与木板不发生相对滑动
C. 0~6s内，物块与木板组成的系统机械能守恒D. 4~6s内，拉力F做功等于物块与木板系统动能增量
【答案】AB
7. 如图是差动变压器式位移传感器的简化模型。两组匝数相等的副线圈上下对称分布，在ab端输入稳定的正弦式交流电，电压有效值为，cd间输出电压有效值为。初始时，铁芯两端与副线圈平齐，铁芯上下移动过程中始终有一端留在副线圈内，则铁芯（ ）
A. 向上移动，减小B. 向下移动，增大
C. 静止不动，增大则不变D. 向上移动一段距离后，增大则减小
【答案】BC
8. 如图，容积为的汽缸竖直放置，导热良好，右上端有一阀门连接抽气孔。汽缸内有一活塞，初始时位于汽缸底部高度处，下方密封有一定质量、温度为的理想气体。现将活塞上方缓慢抽至真空并关闭阀门，然后缓慢加热活塞下方气体。已知大气压强为，活塞产生的压强为，活塞体积不计，忽略活塞与汽缸之间摩擦。则在加热过程中（ ）
A. 开始时，活塞下方体积为
B. 温度从升至，气体对外做功为
C. 温度升至时，气体压强为
D. 温度升至时，气体压强为
【答案】AD
三、非选择题：共174分。
9. 如图（a）所示，某学生小组设计了一个测量重力加速度的实验。实验器材主要有光电门、下端悬挂砝码的栅栏、安装杆、夹子等。栅栏由不透明带和透明带交替组成，每组宽度（不透明带和透明带宽度之和）为5cm，栅栏底部边缘位于光电门的正上方。开始实验时，单击计时按钮，计时器开始工作，使砝码带动栅栏从静止开始自由下落，每当不透明带下边缘刚好通过光电门时，连接的计算机记下每个开始遮光的时刻，第n组栅栏通过光电门的平均速度记为，所得实验数据记录在下表中。（答题结果均保留3位有效数字）
（1）完善表中第3、4列缺失的数据，分别为______和______；
（2）图（b）是根据表中数据所作的图线，则当地重力加速度为______。
【答案】（1） ①. 1.57 ②. 0.0318
（2）9.69
10. 为测量一段粗细均匀电阻丝的阻值，某学生小组设计如下实验。
（1）先用欧姆表粗测该电阻丝的阻值，选用的欧姆档为“”，测量结果如图（a）所示，则电阻丝的阻值为______。
为了更精确测量电阻丝阻值大小，设计图（b）所示电路。
所用实验器材有：
电源（电动势0~4.5V可调，内阻不计）、标准电池（电动势1.0186V）、灵敏电流计G（阻值约）、电流表（量程0~200mA，内阻不计）、定值电阻、可变电阻（阻值）、探针（一端连灵敏电流计，另一端连电阻丝）、米尺、开关和、导线若干。
（2）实验步骤如下：
①首先将调至较小，闭合开关；
②将探针置于电阻丝中间位置附近，调至最大值。试触开关，观察灵敏电流计指针偏转情况。如果指针偏转，则改变大小或探针的位置，反复调节直到灵敏电流计的示数为0。此时______，______。（填“＞”、“＝”或“＜”）；
③当灵敏电流计中通以d向c方向的电流时，指针会向右偏转。若某次测量时，指针向左偏转，则要调______（填“大”或“小”），或者将探针向______（填“左”或“右”）滑动；
④某次测量时，灵敏电流计的示数为0，电流表示数为100mA，此时测得探针到电阻丝a端的长度为53.0cm，电阻丝总长度为100.0cm，则电阻丝的阻值为______（保留3位有效数字）。
【答案】（1）19.9
（2） ①. = ②. = ③. 调小 ④. 左 ⑤. 19.2
11. 质量为m的小球以速度v0由水平地面竖直向上抛出，经多次与地面碰撞后，最终静止在地面上。已知小球与地面的碰撞为弹性碰撞，重力加速度记为g，运动过程中小球所受空气阻力视为恒定，大小为0.6mg。求小球
（1）从抛出到静止所经历的总路程；
（2）向上运动与向下运动的时间之比。
【答案】（1）；（2）
【详解】（1）设从抛出到静止小球所经历的总路程为s，对整个过程，重力做功为零，根据动能定理得
解得
（2）小球上升和下降过程的加速度大小分别为
小球第1次向上运动的时间和位移大小分别为
设小球第1次向下运动的时间和末速度大小分别为t2和v1，则有
解得
由于小球与地面的碰撞为弹性碰撞，则小球第2次以大小为v1的初速度开始向上运动，向上运动的时间和位移大小分别为
设小球第2次向下运动的时间和末速度大小分别为t4和v2，则有
解得
同理，小球第3次向上运动的时间和位移大小分别为
小球第3次向下运动的时间和末速度大小分别为
以此类推……
则小球向上和向下运动的时间分别为
t上= t1+ t3+ t5+…+ tn-1=+++…+==
t下= t2+ t4+ t6+…+ tn-2=+++…+==
故小球向上与向下运动的时间之比为
12. 有多个相同矩形闭合线圈（线圈1，线圈2，线圈3，…）固定在一绝缘杆上。每个线圈电阻为R，相互靠近排列、彼此绝缘，相邻线圈之间的距离可忽略。线圈和绝缘杆的总质量为m，每个线圈的长边长为L，如图所示。现将整个装置静置在足够长的光滑斜面上，斜面倾角为，在以MN为边界的斜面下方存在一匀强磁场区域，磁场方向垂直斜面向上，磁感应强度大小为B。开始时线圈从斜面上某一位置由静止释放，下滑过程中线圈长边始终与MN平行。已知线圈1刚进磁场瞬间的加速度为未进入磁场时的3倍，线圈进入磁场时间后开始做匀速运动。重力加速度取g，求
（1）开始时线圈1下边缘与MN的距离；
（2）从线圈1刚进入磁场到开始做匀速运动过程中，线圈和绝缘杆所受的平均作用力。
【答案】（1）；（2）
【详解】（1）未进入磁场时对线圈进行受力分析，设线圈加速度为，由牛顿第二定律知
设线圈进磁场瞬间的加速度为，所受安培力为，由牛顿第二定律知
由公式知
设线圈进磁场瞬间的速度为，则
线圈1刚进磁场瞬间的加速度为未进入磁场时的3倍，则
联立得
根据匀变速运动速度与位移关系式知
代入得
（2）设线圈进入磁场时间后开始做匀速运动的速度为，此时安培力为，则
根据平衡条件知
代入得
线圈1刚进入磁场到开始做匀速运动过程中，设平均作用力为，沿斜面向下为正方向，由动量定理得
代入得
13. 图（a）为一种测量带电微粒速率分布的实验装置。图中直径为D的竖直圆筒壁上有一竖直狭缝S，高度为h，宽度忽略不计。紧贴圆筒内壁固定有高度为的半圆柱面收集板，用于收集带电微粒；板的一竖直边紧贴狭缝S，上边与狭缝S上端对齐，上边缘远离狭缝的顶点为P点，另有一距P点弧长为l的点Q，俯视图如图（b）所示。圆筒内存在一竖直向下的匀强电场，电场强度为E。令圆筒以角速度绕中心轴顺时针转动，同时由微粒源产生的微粒沿水平方向、以不同的速率射入圆筒，微粒质量均为m，电荷量均为，忽略微粒自身的重力及微粒间的相互作用。
（1）求Q点所在竖直线上收集到的微粒中，入射速率最大的微粒下落的距离；
（2）为了确保收集板任一竖直线上收集到的微粒速率相同，并且能收集到所有该速率的微粒，求圆筒转动角速度的取值范围。
【答案】（1）；（2）
【详解】（1）打在Q点所在竖直线上的微粒，入射速率最大时，圆筒转过的角度为
对应的时间为
加速度为
下落高度
求得
（2）带电微粒进入圆筒后，圆筒转过一圈的过程中，能收集到的速率最小的微粒下降的高度为，第一圈末时，过P点的竖直线上收集的微粒下落高度为
能收集到的速率最小的微粒对应的弧长为
加速度为
设圆筒周期为T
联立求得
因为，所以自动满足，结果合理。
n
1
6.4280
2
6.4689
0.0409
1.22
6.4485
3
6.5007
6.4848
4
6.5275
0.0268
1.87
6.5141
5
6.5513
0.0238
2.10
6.5394
6
6.5730
0.0217
2.30
6.5622
7
6.5929
0.0199
2.51
6.5830