太原市第五中学校2024届高三下学期一模物理试卷(含答案)

这是一份太原市第五中学校2024届高三下学期一模物理试卷(含答案)，共17页。试卷主要包含了单选题，多选题，计算题，实验题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1．如图所示，把一矩形均匀薄玻璃板ABCD压在另一个矩形平行玻璃板上，一端用薄片垫起，将红单色光从上方射入，这时可以看到明暗相间的条纹，下列关于这些条纹的说法中正确的是( )
A.条纹方向与AB边平行
B.条纹间距不是均匀的，越靠近BC边条纹间距越大
C.减小薄片的厚度，条纹间距变小
D.将红单色光换为蓝单色光照射，则条纹间距变小
2．有两位同学利用假期分别去参观位于天津市的“南开大学”和上海市的“复旦大学”，他们各自利用那里的实验室中系统探究了单摆周期T和摆长L的关系。然后通过互联网交流实验数据，并用计算机绘制了如图甲所示的图像。另外，去“复旦大学”做研究的同学还利用计算机绘制了他实验用的a、b两个摆球的振动图像，如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.甲图中“南开大学”的同学所测得的实验结果对应的图线是A
B.甲图中图线的斜率表示对应所在位置的重力加速度的倒数
C.由乙图可知，a、b两摆球振动周期之比为
D.由乙图可知，时b球振动方向沿y轴负方向
3．如图所示，半径为R的圆轮在竖直面内绕O轴匀速转动，轮上A、B两点各粘有一小物体，当B点转至最低位置时，此时O、A、B、P四点在同一竖直线上，已知：，P是地面上的一点.此时A、B两点处的小物体同时脱落，最终落到水平地面上同一点.不计空气阻力，则OP的距离是( )
A.B.C.5RD.7R
4．如图，理想变压器原、副线圈匝数比为，输入端C、D接入电压有效值恒定的交变电源，灯泡的阻值始终与定值电阻的阻值相同.在滑动变阻器R的滑片从a端滑动到b端的过程中，两个灯泡始终发光且工作在额定电压以内，下列说法正确的是( )
A.先变暗后变亮，一直变亮B.先变亮后变暗，一直变亮
C.先变暗后变亮，先变亮后变暗D.先变亮后变暗，先变亮后变暗
5．如图所示为一种质谱仪的示意图，由加速电场、静电分析器和磁分析器组成。若静电分析器通道中心线的半径为R，通道内均匀辐射电场，在中心线处的电场强度大小为E，磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外。一质量为m、电荷量为q的粒子从静止开始经加速电场加速后沿中心线通过静电分析器，由P点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的Q点。不计粒子重力。下列说法不正确的是( )
A.粒子一定带正电
B.加速电场的电压
C.直径
D.若一群离子从静止开始经过上述过程都落在胶片上同一点，则该群离子具有相同的比荷
二、多选题
6．如图所示，矩形滑块静置于足够长的光滑水平面上，子弹甲以大小为v的速度从左向右水平射入滑块，从滑块右侧穿出后，完全相同的子弹乙以大小为v的速度从右向左水平射入滑块，设子弹两次穿越滑块过程中所受阻力大小恒定且相同，滑块质量始终保持不变，不计空气阻力，下列说法正确的是( )
A.子弹乙穿出滑块时，滑块速度恰好为零
B.子弹甲穿越滑块经历的时间比子弹乙穿越滑块经历的时间长
C.子弹两次穿越滑块过程中，子弹与滑块系统产生的热量相同
D.子弹两次穿越滑块过程中，滑块对子弹所做的功相同
7．如图，直角三角形OAC区域内有垂直于纸面向外、磁感应强度大小未知的匀强磁场，边长为L，在C点有放射源S，可以向磁场内各个方向发射速率为的同种带正电的粒子，粒子的比荷为K。S发射的粒子有可以穿过OA边界，OA含在边界以内，不计重力、及粒子之间的相互影响。则( )
A.磁感应强度大小
B.磁感应强度大小
C.OA上粒子出射区域长度为L
D.OA上粒子出射区域长度为
8．如图所示，楔形木块固定在水平面上，左侧斜面光滑，右侧斜面粗糙，两侧与水平面的夹角均为30°，顶部安装一轻滑轮。质量分别为m、m和2m的滑块a、b和c分别通过轻绳和轻弹簧跨过定滑轮连接，滑块均静止在斜面上，弹簧的劲度系数为k。剪断连接滑块a、b的轻绳前后，滑块c始终静止在斜面上，重力加速度为g。下列判断正确的是( )
A.轻绳剪断前，楔形木块与水平面间有摩擦力
B.轻绳剪断瞬间，a和b的加速度大小均为
C.轻绳剪断后，b的重力势能最大增量为
D.滑块c与楔形木块间的动摩擦因数可能为
三、计算题
9．如图甲所示，为两块距离很近的平行金属板，板中央均有小孔。一束电子以初动能，从A板上的小孔O不断垂直于板射入间，在B板右侧，平行于金属板组成一个匀强电场，板长，板间距离，偏转电场所加电压为。现在在两板间加一个如图乙所示的变化电压U，在到时间内，A板电势高于B板电势，求：
（1）在0到内，两板间电压满足什么条件，电子可以到达B板？
（2）在到内，两板间电压满足什么条件，电子能从偏转电场右侧飞出？（由于两板距离很近，可以认为电子穿过板所用时间很短，可以不计）
10．在完成登陆任务后，登陆艇自某行星表面升空与飞船会合并与飞船一起绕行星做圆周运动，其速率为v。飞船与登陆艇的质量均为m，行星的质量为M，万有引力恒量为G。已知质量为m的物体与该行星的万有引力势能（以无穷远处势能为零，M为行星质量，r表示物体到行星中心的距离）。
（1）求飞船与登陆艇绕行星做圆周运动的周期T和轨道半径R。
（2）在启动返程时，飞船上火箭作一段时间的喷射（喷出气体的质量可忽略），使飞船相对登陆艇以速度u分离，且飞船分离时方向与速度v同向。若分离后飞船恰能完全脱离行星的引力。
ⅰ.求飞船相对登陆艇的速度u。
ⅱ.求飞船和登陆艇在火箭喷射过程中共获得的机械能。
11．如图所示，间距为L的两条足够长的平行金属导轨与水平面的夹角为θ，导轨光滑且电阻忽略不计。场强为B的条形匀强磁场方向与导轨平面垂直，磁场区域的宽度为，间距为。两根质量均为m、有效电阻均为R的导体棒a和b放在导轨上，并与导轨垂直。(设重力加速度为g)
（1）若a进入第2个磁场区域时，b以与a同样的速度进入第1个磁场区域，求b穿过第1个磁场区域过程中增加的动能。
（2）若a进入第2个磁场区域时，b恰好离开第1个磁场区域；此后a离开第2个磁场区域时，b又恰好进入第2个磁场区域。且a、b在任意一个磁场区域或无磁场区域的运动时间均相同。求b穿过第2个磁场区域过程中，两导体棒产生的总焦耳热Q。
（3）对于第（2）问所述的运动情况，求a穿出第k个磁场区域时的速率v。
四、实验题
12．小明同学利用如图甲所示的装置测量大气压强。粗细均匀的弯曲玻璃管A端插入密封的烧瓶，B端与玻璃管C下部用橡胶管连接，C管开口向上，一定质量的气体被水银封闭于烧瓶内。开始时，B、C管内的水银面等高，在B管上标记好此时水银面的位置K。
（1）对烧瓶加热，使烧瓶内的气体温度升高，为使封闭气体的体积不变，应将C管_______（填“向上”或“向下”）移动，直至________。
（2）实验中保持气体体积不变，不断加热烧瓶内的气体，记录气体的摄氏温度t和B、C管内的水银面的高度差h。作出图像如图乙所示，由图像得出开始时的温度________K，大气压强________cmHg（大气压强保留一位小数）。
13．如图是测定电流表内电阻实验的电路图，电流表的内电阻约为，满偏电流为。除开关、导线外，还有下列器材可选用。
A.电阻箱
B.电阻箱
C.电阻箱
D.电池组（电动势，内阻很小）
E.电池组（电动势，内阻很小）
（1）电路图中电位器应选用__________，电池组E应选用__________（均填写器材的字母代号）。
（2）某学生进行的实验步骤如下：
①先将的阻值调到最大，合上，调节的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度；
②合上，保持的阻值不变，调节的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度的一半；
③记下的阻值为。
则电流表内电阻的测量值为__________Ω。
（3）现在要把它改装成量程为的电压表，则应串联的分压电阻__________Ω。
（4）以下四种说法正确的是__________（填正确说法前的字母）。
A.上述电流表内电阻的测得值比其真实值小，这一因素使得用上述改装成的电压表测定电压时，其读数比电压表两端的实际电压小
B.上述电流表内电阻的测得值比其真实值大，这一因素使得用上述改装成的电压表测定电压时，其读数比电压表两端的实际电压小
C.上述电流表内电阻的测得值比其真实值小，这一因素使得用上述改装成的电压表测定电压时，其读数比电压表两端的实际电压大
D.上述电流表内电阻的测得值比其真实值大，这一因素使得用上述改装成的电压表测定电压时，其读数比电压表两端的实际电压大
（5）下列对此电压表加以改进的措施，其中正确的是__________（填正确说法前的字母）。
A.在上串联一比小得多的电阻
B.在上串联一比大得多的电阻
C.在上并联一比小得多的电阻
D.在上并联一比大得多的电阻
参考答案
1．答案：D
解析：A.薄膜干涉的光程差（d为薄膜厚度），厚度相同处产生的条纹明暗情况相同，因此条纹应与BC边平行，故A错误；
B.因为两玻璃间形成的空气膜厚度均匀变化，因此条纹是等间距的，故B错误；
C.减小薄片厚度，条纹间距将增大，故C错误；
D.将红光换成蓝光照射，入射光波长减小，条纹间距将减小，故D正确。
故选D。
2．答案：D
解析：AB.根据
得
知图线的斜率
图线B的斜率较小，则图线B对应的重力加速度较大，可知甲图中“南开”的同学所测得的实验结果对应的图象是B，故AB错误；
C.周期等于完成一次全振动的时间，由乙图可知，a、b两单摆的周期之比为2:3，故C错误；
D.由乙图可知，时，b球处于平衡位置向-y方向运动，故D正确。
故选D。
3．答案：A
解析：设OP之间的距离为h，则A下落的高度为，A随圆轮运动的线速度为，设A下落的时间为，水平位移为s，则有：在竖直方向上有：，在水平方向上有：；B下落的高度为，B随圆轮运动的线速度为ωR，设B下落的时间为，水平位移也为s，则有：在竖直方向上有：，在水平方向上有：，联立解得：，故A正确，BCD错误.
4．答案：A
解析：设C、D端接入的电压为U，变压器原、副线圈两端的电压、电流分别为和，副线圈所接电路的电阻为，变压器原线圈两端的电压为，由变压器原理可得，又，联立可得，滑动变阻器的滑片从a端滑动到b端的过程中，先增大后减小，由上式可知先减小后增大，流过灯泡的电流为，所以灯泡先变暗后变亮，故先增大后减小，先减小后增大；滑动变阻器的滑片从a端滑到中点的过程中，增大，灯泡所在支路的电阻减小，所以流过灯泡的电流增大，变亮；滑动变阻器的滑片从中点滑到b端的过程中，减小，增大，电阻所在支路的电阻增大，所以流过所在支路的电流减小，则流过灯泡所在支路的电流增大，变亮，故一直变亮，A正确.
5．答案：C
解析：A.粒子由P点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的Q点，根据左手定则可得，粒子带正电，选项A正确；
B.粒子在加速电场中做匀加速运动，则有
粒子在静电分析器做匀速圆周运动，由电场力提供向心力，有
解得
选项B正确；
C.粒子在磁分析器中做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力，有
解得
粒子由P点垂直边界进入磁分析器，最终打在胶片上的Q点，可得
选项C错误；
D.若一群离子从静止开始经过上述过程都落在胶片上同一点，说明运动的轨迹半径相同，由于加速电场、静电分析器与磁分析器都相同，则该群离子具有相同的比荷，选项D正确。
故选C。
6．答案：BC
解析：B.子弹乙与滑块相对初速度大，子弹甲穿越滑块经历的时间比子弹乙穿越滑块经历的时间长，故B正确；
C.子弹两次穿越滑块过程中，子弹与滑块相对位移大小相同，子弹与滑块系统产生的热量
由于阻力和相对位移相同，所以热量相同，故C正确；
AD.子弹两次穿越滑块过程中，子弹位移大小不同，滑块对子弹所做的功不同，则两颗子弹穿出木块后速度不相等；因在整个过程中，两颗子弹和木块系统总动量为零，则两颗子弹穿出后因两颗子弹的总动量不为零，则滑块的动量也不为零，即滑块的速度不为零，故AD错误。
故选BC。
7．答案：BC
解析：S发射的粒子有可以穿过OA边界，根据左手定则可知，当入射角与OC夹角为30°的粒子刚好从O点射出，根据几何关系可知，粒子运动半径为
根据洛伦兹力提供向心力，则有
解得
则沿CA方向入射粒子运动最远，半径为L，从OA上射出，故OA上粒子出射区域长度为L。
故选BC。
8．答案：BC
解析：A.对于整体处于静止状态，在水平方向上没有受到外力，故轻绳剪断前，楔形木块与水平面间没有摩擦力，A错误；
B.轻绳剪断瞬间，绳子的拉力突然为零，弹簧的弹力不变，对于a
解得
对于b，剪断前
剪断瞬间
解得
B正确；
C.对于b，剪断前
则
则此时的弹性势能为
剪断后弹簧的弹性势能转化为b的重力势能，所以b的重力势能最大增量为，C正确；
D.由于c始终处于静止状态，故当绳子的拉力为零时，静止在斜面上，此时
解得
即当时，物体c有可能不处于静止状态，D错误。
故选BC。
9．答案：（1）（2）
解析：（1）能到达B板，要求电子达到B板时速度大于或等于零，由动能定理得
解得
故两板电压满足
（2）设电子从偏转电场中点垂直射入时速度为，动能为，那么侧移是
满足才能射出，所以
即
又
所以
解得
10．答案：（1），
（2）ⅰ.，方向与v同向；ⅱ.
解析：（1）在做圆周运动过程中，由万有引力提供向心力知
代入得
故
（2）ⅰ.由动量守恒令登陆艇的速度为知，
由能量守恒知
代入得
故
方向与v相同
ⅱ.喷射过程中共获得的机械能为
11．答案：（1）
（2）
（3）
解析：（1）a和b不受安培力作用，由机械能守恒知：
（2）设导体棒刚进入无磁场区域时的速度为，刚离开无磁场区域时的速度为，由能量守恒知
在磁场区域中：
在无磁场区域中：
解得：
（3）有磁场区域，棒a受到合力：
感应电动势：
感应电流：
解得：
根据牛顿第二定律，在t到时间内：
则有：
解得：
又在无磁场区域，根据匀变速直线运动规律有：
且平均速度：
联立解得：
由题意知：
12．答案：（1）向上；B管内的水银面再一次回到标记的位置K
（2）300；75.6
解析：（1）气体温度升高，压强变大，B管内的水银面下降，为使封闭气体的体积不变，应将C管向上移动，直至B管内的水银面再一次回到标记的位置K。
（2）设C管与B管的压强差为，则，由查理定律可知，即，由题图乙可知，解得。
13．答案：（1）C；D（2）98.2（3）3901.8（4）A（5）D
解析：（1）若电源电动势选择
电源选择电动势为的电池组；
电源选择电动势为
电阻箱选择。
（2）在原理上不考虑闭合后干路中电流的变化
（3）应串联的分压电阻
（4）考虑闭合后干路中电流的变化，
解得
由于电流表内电阻的测得值比其真实值小，改装成的电压表测定电压时，流过电流表的电流小，其读数比电压表两端的实际电压小。故选A。
（5）要使流过电流表的电流稍微变大一点，应在上并联一个比大得多的电阻，故选D。