2024届山西省平遥县第二中学校高三下学期冲刺调研押题卷（五）理综试题-高中物理

这是一份2024届山西省平遥县第二中学校高三下学期冲刺调研押题卷（五）理综试题-高中物理，共18页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

一、选择题
1. 如图所示为氢原子的发射光谱和氢原子能级图，、、、是氢原子从能级跃迁到能级时辐射的四条光谱线，则下列谱线对应的光子能量正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据光子能量的表达式，即
结合图题可知，波长越长则能越小，对应关系如下
，，，
故选B。
2. 实验室有一种测力计如图所示，某同学将质量为300g的砝码挂在下面，相同的两根弹簧相比原来伸长了1.5cm，重力加速度大小，则该测力计单根弹簧的劲度系数为（ ）
A. B. C. D. 试卷源自 每日更新，更低价下载，欢迎访问。【答案】A
【解析】
【详解】设该测力计单根弹簧的劲度系数为，根据受力平衡结合胡克定律可得
解得
故选A。
3. 北京时间2023年9月17日12时13分，我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭，成功将遥感三十九号卫星发射升空，卫星顺利送入预定轨道发射任务获得满成功。遥感三十九号卫星的成功发射，是我国航天事业的一次重要里程碑，也是我们国家科技实力的一次集中展现，已知遥感三十九号卫星的工作轨道高度约为700km，小于同步卫星的轨道半径，下列说法正确的是（ ）
A. 遥感三十九号卫星的发射速度一定小于7.9km/s
B. 遥感三十九号卫星绕地球运行的角速度比同步卫星绕地球的角速度大
C. 遥感三十九号卫星绕地球运行的周期大于24h
D. 所有卫星在运行轨道上完全失重，重力加速度大小为零
【答案】B
【解析】
【详解】A．7.9km/s是发射地球人造卫星的最小发射速度，所以遥感三十九号卫星的发射速度一定不小于7.9km/s，故A错误；
BC．根据万有引力提供向心力
可得
由于遥感三十九号卫星工作轨道高度小于同步卫星的轨道半径，所以遥感三十九号卫星的角速度大于同步卫星的角速度，遥感三十九号卫星绕地球运行的周期小于同步卫星的周期，即小于24h，故B正确，C错误；
D．卫星在轨道上运行时，处于完全失重状态，但是重力加速度不为零，故D错误。
故选B。
4. 风力发电作为新型环保新能源，近几年来得到了快速发展，风力发电即把风的动能转变成机械能，再把机械能转化为电能送至千家万户。某小型风力发电机输出功率为100kW，输出电压为250V，用户需要的电压是220V，长距离输电线电阻为。若输电线因发热而损失的功率为输送功率的，则下列说法正确的是（ ）
A. 风力发电机的输出电流为40AB. 长距离输电线上的电流为10A
C. 升压变压器原副线圈匝数比为1:20D. 降压变压器原副线圈匝数比为120:11
【答案】C
【解析】
【详解】A．风力发电机的输出电流为
故A错误；
BC．输电线因发热而损失的功率为输送功率的，则有
又
可得长距离输电线上的电流为
则升压变压器原副线圈匝数比为
故B错误，C正确；
D．根据
可得升压变压器副线圈的输出电压为
降压变压器原线圈的输入电压为
则降压变压器原副线圈匝数比为
故D错误。
故选C。
5. 质量为m的汽车沿水平路面行驶受到恒定的阻力f，若发动机额定功率为P，汽车能达到的最大速度为v，则下列判断正确的是（ ）
A. 汽车从静止开始以加速度a匀加速启动，经过时间t汽车速度一定等于
B. 汽车保持额定功率启动，当速度大小为时，其加速度大小为
C. 汽车从静止开始以加速度a匀加速启动直到速度达到最大速度，此过程的平均功率等于
D. 如果汽车的额定功率变为，汽车受到的阻力变为，则汽车行驶的最大速度为
【答案】B
【解析】
【详解】A．汽车以恒定加速度启动，当功率达到最大时，汽车做匀加速运动的过程结束，所以在时间内，汽车不一定一直做匀加速运动，故经过时间汽车速度不一定等于，故A错误；
B．如果汽车保持额定功率启动，则当时，汽车的牵引力为
根据牛顿第二定律可得此时汽车加速度为
故B正确；
C．由于匀加速过程中功率是均匀增大的，当功率达到最大时，结束匀加速过程，这个过程中的平均功率为，从达到额定功率再到最大速度的过程，功率不变，所以整个过程的平均功率不是，故C错误；
D．如果汽车的额定功率变为，汽车受到的阻力变为，则汽车行驶的最大速度为
故D错误。
故选B。
6. 一定质量的理想气体，从状态A开始，经历B、C两个状态又回到状态A，压强p与体积V的关系图像如图所示，与纵轴平行，与横轴平行，的反向延长线经过坐标原点O，已知三角形的面积为，气体在状态B的温度为，则下列说法正确的是（ ）
A. 气体在状态C的体积为B. 在状态A的温度为
C. 状态C所有分子的速率都比状态A的分子速率大D. 气体从状态A到状态B对外界做的功
【答案】AD
【解析】
【详解】A．由图可知
VC=2VA
则三角形面积
解得
选项A正确；
B．对AB两态，根据

其中
VB=2VA
解得在状态A的温度为
选项B错误；
C．状态C的pV乘积大于状态A，可知状态C的温度高于A态，则状态C时分子平均速率大于状态A的平均速率，但不是状态C所有分子的速率都比状态A的分子速率大，选项C错误；
D．根据
气体从状态A到状态B体积变大，对外做功，对外界做的功等于图像与坐标轴围成的面积，即大小为，选项D正确。
故选AD。
7. 如图所示，一劲度系数为100的弹簧上端固定在天花板上，下端连接一质量为0.1的重物（可看作为质点），将重物向下拉动一段距离让其以O点为平衡位置在B、C两点之间做简谐运动，B、C两点相距4，P点为的中点。重物从B点到第二次经过O点，所用的时间为0.9s，若重物经过B点时开始计时，取向上为正方向，重力加速度大小。下列说法正确的是（ ）
A. 该重物做简谐运动的振动方程是
B. 从时刻开始到重物第二次经过P点的时间是1.0s
C. 重物在平衡位置O时弹簧伸长量为1
D. 重物处于P点时弹簧的回复力大小是2N
【答案】A
【解析】
【详解】A．重物从B点到第二次经过O点，所用的时间为0.9s，可知
可知
T=1.2s
振幅为A=2cm，则
重物经过B点时开始计时，取向上为正方向，则该重物做简谐运动的振动方程
故A正确；
B．在P点时
带入振动方程
解得
t1=0.2s
t2=1.0s
则从t＝0时刻开始到重物第二次经过P点的时间
故B错误；
CD在平衡位置O时弹簧伸长量为
重物处于P点时弹簧的形变量为
∆y=∆x+×2cm=2cm
回复力大小
故CD错误。
故选A。
8. 如图甲所示，有两根竖直的平行金属导轨，间距。导轨所在空间有两宽度均为的匀强磁场区域，方向垂直导轨平面向外，方向垂直导轨平面向里，其边界均与导轨垂直，两磁场的间距为H（H未知）。“联动双杆”（两根长为L的金属杆和用长度为D的刚性绝缘轻杆连接构成）的总质量为，两杆的电阻均为（其余电阻不计）。时刻“联动双杆”在垂直边竖直向上的恒定的拉力作用下从静止开始运动（始终与轨道接触良好，摩擦阻力不计），依次经过两匀强磁场区域，其向下运动过程中的速度与时间的关系如图乙所示．已知时，杆刚好到达区域边界线，“联动双杆”便开始匀速运动；时，边刚好到达区域的边界线便撒去拉力。下列说法正确的是（ ）
A. 磁感应强度的大小为2TB. 两磁场的间距H为0.1m
C. 磁感应强度的大小为4TD. 至过程中杆中产生的焦耳热为8J
【答案】CD
【解析】
【详解】A．对双杆由牛顿第二定律得
mg－F＝ma
解得
a＝0.4m/s2
v＝at1＝2m/s
双杆在B1磁场区域中匀速直线运动过程，由平衡条件得
F＋B1IL＝mg
其中
联立解得
B1＝1T
故A错误；
BC．进入B2区域之前
x1＝v（t2－t1）＝1m
H＝x1－D＝0.2m
当cd杆进入磁场B2后，由平衡条件得
mg＝B1I′L＋B2I′L
其中
解得
B2＝4T
故B错误C正确；
D．由t1至t3匀速运动过程，由动能定理得
2mgD－WF－W克安＝0
其中
WF＝Fx1
ab杆中产生的焦耳热
Q＝W克安＝8J
故D正确。
故选CD。
二、非选择题
9. 物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。例如：
（1）“用双缝干涉测量光的波长”实验装置如图所示，光具座上a、b、c处放置的光学元件依次为______。
A.滤光片 双缝 单缝 B.滤光片 单缝 双缝
C.单缝 滤光片 双缝 D.双缝 滤光片 单缝
（2）某同学用测量头测量时，先将测量头目镜中看到的分划板中心刻度线对准亮条纹A的中心，记录手轮上的示数，然后他转动测量头，使分划板中心刻度线对准亮条纹B的中心，这时手轮上的示数是，若测得双缝与屏之间的距离为l，双缝间距为d，则对应光波的波长λ＝_________。
【答案】 ①. B ②.
【解析】
【详解】（1）[1] “用双缝干涉测量光的波长”实验装置如图所示，光具座上a、b、c处放置的光学元件依次为滤光片、单缝、双缝。
故选B。
（2）[2]由图可知，条纹间距为
根据条纹间距公式
联立可得
10. 某学习小组在实验室连接如图所示的电路图，用来探究矩形波频率对电容器充放电的影响。
（1）设置电源，让电源输出图（a）所示的矩形波，该矩形波的频率为________Hz。
（2）闭合开关S，一段时间后，通过电压传感器可观测到电容器两端的电压UC随时间周期性变化，结果如图（b）所示，A、B为实验图线上的两个点。在B点时，电容器处于________（填“充电”或“放电”）状态。
（3）保持矩形波的峰值电压不变，调节其频率，测得不同频率下电容器两端的电压随时间变化的情况，并在坐标纸上作出电容器上最大电压Um与频率f的关系图像，如图（c）所示，若已知电容器的电容，则当f=45Hz时电容器所带电荷量的最大值Qm=________C（结果保留两位有效数字）。
（4）手机中的“计步功能”和“摇一摇功能”等需要用到加速度传感器，如图（d）所示是一种常用的电容式加速度传感器的内部结构简化原理图，将传感器系统水平放置，图中绝缘质量块的左端与一端固定的水平轻弹簧相连，右端与电容器的活动极板相连，G为灵敏电流计，当系统静止时，弹簧处于原长状态，下列说法正确的是（ ）
A. 系统向左匀速运动稳定时，通过灵敏电流计G的电流从N流向M
B. 系统向左匀速运动稳定时，灵敏电流计G中没有电流通过
C. 当系统突然向左加速运动时，通过灵敏电流计G的电流从N流向M
D. 当系统突然向左加速运动时，通过灵敏电流计G的电流从M流向N
【答案】（1）40 （2）充电
（3）1.8×10-5 （4）BD
【解析】
【小问1详解】
由图（c）可知周期
所以该矩形波的频率为
【小问2详解】
由图（d）可知，B点后电容器两端的电压增大，即电容器处于充电状态。
【小问3详解】
由图（e）可知，当频率为45Hz时，电容器此时两端的电压最大值约为
根据电容的定义式得此时电容器所带电荷量的最大值为
【小问4详解】
AB．系统向左匀速运动稳定时，加速度为零，轻弹簧没有发生形变，电容器板间的距离不变，没有充、放电电流，故A错误，B正确；
CD．当系统突然向左加速运动时，弹簧伸长，电容器板间距离d变小，根据电容的决定式
可知，电容器的电容C变大，而电容器和电源相连，两极板电势差U不变，根据电容的定义式
可知，电容器带电荷量增大，即电源将对其充电，则通过灵敏电流计的电流方向从M流向N，故C错误，D正确。
故选BD。
11. 如图所示，高h=1.8m的竖直墙壁上端静置一个小球b，现将一质量m1=1.5kg的小球a从水平地面上的A点以初速度v0=10m/s斜向上抛出，抛射角为θ，小球a刚好能沿水平方向击中静置在B点的小球b，小球b的质量为m2=0.5kg。已知两小球碰撞过程无能量损失，重力加速度大小g=10m/s2，空气阻力不计。
（1）求A、B间的水平距离；
（2）碰后瞬间小球b的动能。
【答案】（1）4.8m；（2）36J
【解析】
【详解】（1）小球从A到B，在竖直方向做加速度为g的匀减速运动，在竖直方向上逆向运动为自由落体运动，则
解得
所以竖直方向的初速度为
解得
在水平方向做匀速运动，则A、B间的水平距离为
（2）设小球a与小球b碰后小球a的速度为v1，小球b的速度为v2，由动量守恒定律可得
由能量守恒可得
解得
，
所以碰后瞬间小球b的动能为
12. 如图所示，在坐标系中，第一、二象限有沿y轴负方向的匀强电场，电场强度大小为E，第三、四象限有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一带正电粒子自y轴上的M点以大小为v的初速度沿着与y轴垂直的方向向左射出，粒子的质量为m，带电量为q，粒子第一次到达x轴时沿着与x轴正方向为的方向进入电场。不计粒子重力，对粒子的运动，试求：
（1）粒子自开始射出至第一次到达x轴时的时间间隔。
（2）粒子运动过程中的最小速度。
（3）粒子离开M点后。
（i）其速度第一次与初速度相同时距M点的距离；
（ii）其速度第n次与初速度相同时距M点的距离。
【答案】（1）；（2）；（3）（i）时，，时，，（ii）时，，时，，（
【解析】
【详解】（1）粒子第一次到达x轴时沿着与x轴正方向为30°的方向进入电场，由图中几何关系可知粒子自开始射出至第一次到达x轴时转过的角度为150°，根据洛伦兹力提供向心力
可得
又
所以时间间隔为
（2）粒子进入电场后做类斜抛运动，竖直方向分速度0时，即合速度水平时速度最小，最小速度为
（3）（i）（ii）如图
粒子进入电场后做类斜抛运动，竖直方向速度为零时，有
得
则粒子在电场中水平方向上的位移为
当
即
时，粒子离开M点后，其速度第一次与初速度相同时距M点的距离为
粒子离开M点后，其速度第n次与初速度相同时距M点的距离为，当
即
时，粒子离开M点后，其速度第一次与初速度相同时距M点的距离为
粒子离开M点后，其速度第n次与初速度相同时距M点的距离为。
13. 如图所示，在竖直面内，一质量为且可视为质点的小物块A静止于质量为的长木板B的最左端，物块A位于悬点O的正下方。用长度为L=0.45m的不可伸长的轻绳将质量为的小球悬挂在O点，水平拉直轻绳后，将小球由静止释放，小球下摆至最低点与小物块A发生弹性正碰，小物块A运动至长木板B最右端时刚好与B共速，共速后长木板B与平台侧面CN相碰而静止，B的厚度和CN高度相等。小物块A滑上水平平台CD，并进入圆弧管道DE，圆弧管道DE与CD在D点平滑连接，管道的内径略大于小物块A的线度。已知CD的长度为，DE的半径为，EF在圆弧管道的竖直直径上，EF的高度为，CD与FG为同一高度的水平面，小物块A与长木板B、平台CD之间的动摩擦因数均为µ=0.4，MN和管道DE均光滑，重力加速度大小g取10m/s2，不计空气阻力。
（1）求小球和小物块A碰后瞬间A的速度大小；
（2）B初始静止时B的右端距离CN的最短距离；
（3）求小物块A在DE最高点时，物块对管道的作用力FN；
（4）拉直轻绳，减小小球释放点到木板B上表面的竖直高度H，要使A能通过E点且落到FG上，求A最终落点到F点的距离d与H间满足的关系（结果用根式表示）。
【答案】（1）4m/s；（2）0.5m；（3）0.9N，方向竖直向下；（4）
【解析】
【详解】（1）小球摆到最低点，根据机械能守恒定律
解得
小球与A发生弹性碰撞，则
联立解得
（2）A在B上运动，达到共同速度v，根据动量守恒可得
解得
根据能量守恒定律可得
解得
AB共速时，B恰好与CN相碰，距离最短，根据动能定理可知
解得
（3）A冲上CD运动至E点，根据动能定理有
解得
由此可知，A受到管道向上的支持力，根据牛顿第二定律可得
解得
根据牛顿第三定律可得，A对管道的作用力大小为
方向竖直向下；
（4）小球摆到最低点，根据机械能守恒定律可得
解得
根据动量守恒定律与机械能守恒可得
联立解得
A在B上运动，根据动量守恒有
解得
A从C到E，根据能量守恒
联立可得
由于小球到E做平抛运动，则
解得
A从E点水平抛出，竖直位移为
水平位移为
联立解得