江西省鹰潭市多校2024届高三下学期5月二模联考物理试卷(解析版)

这是一份江西省鹰潭市多校2024届高三下学期5月二模联考物理试卷(解析版)，共21页。试卷主要包含了本试卷考试内容，00m/sB，20eV的光电子等内容，欢迎下载使用。
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应的题目的答案标号填涂黑.回答非选择题时，将答案写在答题卡对应题号答题区内.写在试卷上无效。
3.本试卷考试内容：高考全部内容。
一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8-10题有多项符合题目要求，每小题6分，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. 传统家用电视遥控器工作时发出的是300THz-400THz红外线；而手机蓝牙技术使用2.4GHz频段的无线电波与各设备之间进行信息交换。1THz＝103GHz。关于这两种电磁信号，下列说法正确的是（ ）
A. 这两种电磁信号都是纵波
B. 该红外线所处波段电磁波能量比X射线能量高
C. 题述红外线信号比蓝牙信号更容易被墙壁遮挡
D. 蓝牙信号穿墙时波长比它在空气中波长更长
【答案】C
【解析】A．这两种电磁信号都是电磁波，都是横波，故A错误；
B．红外线的频率比X射线的频率低，由，可知该红外线所处波段电磁波能量比X射线能量低，故B错误；
C．由可知，题述红外线信号比蓝牙信号波长短，所以题述红外线信号比蓝牙信号更容易被墙壁遮挡，故C正确；
D．蓝牙信号穿墙时波长比它在空气中波速小，由，可知蓝牙信号穿墙时波长比它在空气中波长更短，故D错误。
故选C。
2. 如图，C由质量为M的物块及右上角光滑轻质定滑轮组成，静置于水平地面。跨过滑轮用轻绳连接两质量分别为2m和m的物块A、B，除地面外的其余各接触处均光滑。开始用手托住B，使轻绳刚好伸直。由静止释放B，在B下落而A又未碰到滑轮的过程中，C始终保持静止，下列说法正确的是（ ）
A. 地面对C有向右的摩擦B. 物体C受到4个力作用
C. 绳中拉力等于mgD. 地面对C的支持力小于
【答案】A
【解析】C．设绳子拉力为T，对B由牛顿第二定律
对A由牛顿第二定律
联立可得
C错误；
A．对ABC整体应用牛顿第二定律，水平方向地面摩擦力
摩擦力方向与A加速度方向一致，水平向右，A正确；
C．物体C受到A的压力、绳对滑轮作用力、地面支持力、重力、地面摩擦力，五个力，C错误；
D．对ABC整体应用牛顿第二定律，竖直方向
解得
故地面对C的支持力大于，D错误。
故选A。
3. 汽车以一定的初速度沿平直公路开始匀减速刹车，此后t时间内的位移为x，汽车关系如图所示，图线前10s为直线，之后部分属于双曲线，则由图像可知，汽车前16s内平均速度大小为（ ）
A. 6.00m/sB. 6.20m/sC. 6.25m/sD. 6.35m/s
【答案】C
【解析】根据题意，由运动学公式可得
结合图像，可知初速度
加速度
10s之后部分属于双曲线，说明平均速度与时间成反比，即汽车静止不动，则汽车的位移为
则16s内平均速度大小为
故选C。
4. 2023年6月15日13时30分，长征二号丁运载火箭在太原卫星发射中心成功将吉林一号高分06A星等41颗卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，创造“一箭41星”中国航天新纪录。若本次发射的某卫星处于与赤道平面共面的高轨道做匀速圆周运动，已知该卫星的绕行周期为T，与地球自转同向，地球自转周期为（），地球半径为R，引力常量为G，根据以上数据可以推导出的量是（ ）
A. 卫星所受地球的引力
B. 地球的质量和密度
C. 卫星离地面的高度
D. 连续两次经过地面同一点正上方所用的时间
【答案】D
【解析】A．设地球质量为M、卫星质量为m、卫星离地面高度为h，卫星受到的引力为
由地球质量M、卫星质量m、卫星轨道离地面高度h未知且由题中数据无法计算上述物理量，故无法计算卫星所受地球的引力，故A错误；
B．由于地球质量无法估算，所以无法估算地球密度，故B错误；
C．由牛顿第二定律
可知由题中已知数据无法计算卫星离地面高度，故C错误；
D．连续两次经过地面同一点正上方需要满足
解得
故连续两次经过地面同一点正上方所用的时间t可以求出，故D正确。故选D。
5. 如图所示为静置坚硬玻璃瓶，用橡胶塞密封住压强为1atm的一定体积空气，从早晨到中午，因太阳暴晒致使橡胶塞突然蹦出。假设瓶中空气可视为理想气体，玻璃与外界能缓慢热交换，外部大气压强为1atm，下列说法正确的是（ ）
A. 橡胶塞蹦出前，瓶中空气压强不变
B 橡胶塞蹦出前，瓶中空气内能增量大于从外界所吸热量
C. 橡胶塞蹦出的短暂过程，瓶内空气温度会迅速下降
D. 橡胶塞蹦出短暂过程，瓶内空气内能减少量等于橡胶塞动能增加量
【答案】C
【解析】A．橡胶塞蹦出前，瓶中气体温度升高，气体分子平均动能增大，空气压强增大，故A错误；
B．橡胶塞蹦出前，外界对气体不做功，由热力学第一定律，可知瓶中空气内能增量等于从外界所吸热量，故B错误；
C．橡胶塞蹦出的短暂过程，外界对气体做负功，瓶内气体内能减小，瓶内空气温度会迅速下降，故C正确；
D．橡胶塞蹦出的短暂过程，瓶内空气内能减少、瓶内气体对外放热，瓶内空气内能减少量大于对橡胶塞所做的功，因此瓶内空气内能减少量大于橡胶塞动能增加量，故D错误。
故选C。
6. 氢原子能级图如图甲所示。某基态氢原子受激后可辐射出三种不同频率的光，其中有两种能使乙图中逸出功为2.25eV的K极钾金属发生光电效应，通过乙图实验装置得到这两种光分别实验时的电流和电压读数，绘出图丙①②两根曲线，则下列说法正确的是（ ）
A. 不能使K极金属产生光电效应的光是从n＝2跃迁到n＝1时产生的
B. 丙图中②曲线对应的入射光光子能量为12.09eV
C. 丙图中①曲线对应的入射光光子能使钾金属产生最大初动能为10.20eV的光电子
D. 丙图中
【答案】B
【解析】A．依题意，基态氢原子受激后可辐射出三种不同频率的光的光子能量分别为
，，
可知不能使K极金属产生光电效应的光是从n＝3跃迁到n＝2时产生的。故A错误；
BD．根据
可知丙图中②曲线对应的入射光光子能量为光子能量较大的光子即12.09eV。丙图中①曲线的遏制电压为
故B正确；D错误；
C．丙图中①曲线对应的入射光光子能量为10.20eV，能使钾金属产生光电子最大初动能为
故C错误。故选B。
7. 如图所示一沟槽截面ABCD为正方形，现从A点以45°发射角发射小球（视为质点），忽略空气阻力，则击中C点和击中D点的发射初速度之比为（ ）
A. 1∶2B. C. D.
【答案】B
【解析】设正方向边长为L，若能击中D点，则
解得
若能击中D点，则
解得
则，故选B。
8. 一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻，当U为如图乙所示正弦式交流电源时，理想交流电压表示数为30V，则该变压器原、副线圈匝数比可设计为（ ）
A. 1:10B. 2:5C. 1:2D. 3:5
【答案】AC
【解析】根据题意可得
联立解得或
故选AC
9. 空间中存在平行于纸面的匀强电场，在纸面内取O点为坐标原点建立x轴，如图甲所示。现有一个质量为m、电量为＋q的带电微粒，在t＝0时刻以一定初速度从x轴上的a点开始沿顺时针做匀速圆周运动，圆心为O、半径为R。已知图中圆为微粒运动轨迹，ab为圆轨迹的一条直径；除电场力外微粒还受到一个变力F，不计其它力的作用；测得试探电荷所处位置的电势P随时间t的变化图像如图乙所示，其中。下列说法正确的是（ ）
A. 电场强度的方向与x轴正方向成
B. 从a点到b点F做功为
C. 微粒在a时所受变力F可能达最小值
D. 圆周运动的过程中变力F的最大值为
【答案】BD
【解析】A．由乙图可知，带电微粒在转动过程中，电势最高值为，电势最低值，最高点、最低点分别位于轨迹直径的两端，将直径取四等分点，找到与a点电势相同的点A，如图aA垂直于电场线
电场强度的方向与x轴正方向为，由几何关系
解得
A错误；
B．由上述分析可知
从a点到b点由动能定理
又
解得
B正确；
C．圆周运动的过程中电势为时变力F达到最小值，C错误；
D．由乙图可知，微粒做圆周运动的周期为
故速度为
电场强度为
圆周运动的过程中电势为时变力F达到最大值，有
解得
D正确。故选BD。
10. 如图正六边形是一个绝缘筒的截面，筒内无磁场，在每边中点处开一小孔。现有质量为m，电荷量为q的粒子（不计重力），从其中一个小孔以垂直边长方向、大小恰当的初速度，进入外部磁感应强度大小为B的无限大匀强磁场。磁场方向垂直截面，若粒子可以不与筒相碰，以相同速度回到起点，那么该过程粒子经历的时间可能是（ ）
A. B. C. D.
【答案】AD
【解析】A．粒子的轨迹可能如下图所示
由
可得
由几何关系
解得
故在六边形内运动的时间至少为
联立可得
粒子在磁场中的运动周期为
故粒子在磁场中的运动时间至少为
该过程粒子经历的时间可能是
（n=1，2，3…）
当时
A正确；
D．粒子的轨迹可能如下图所示
由几何关系
解得
故在六边形内运动的时间至少为
联立可得
粒子在磁场中的运动周期为
故粒子在磁场中的运动时间至少为
该过程粒子经历的时间可能是
（n=1，2，3…）
当时
D正确；
BC．由上述分析可知，BC错误。
故选AD。
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. （1）用单摆测重力加速度，为避免摆球晃动，采用图甲所示装置。两悬绳长都是l，与水平固定横杆夹角均为53°；用螺旋测微仪测小球的直径如图乙所示，其值d＝__________mm，使小球做简谐运动，用秒表记录了单摆n次全振动所用的时间为t，则当地重力加速度的表达式g＝__________（用题中字母及来表示）
（2）若保持悬线与水平横杆夹角53°不变，通过改变悬线长，使小球做简谐运动，测得了多组悬线长l和对应的周期T，用图像法处理数据，并用这些数据作出图像为一直线，其斜率为k，由此可以得出当地的重力加速度g＝__________（用含斜率k的代数式表示）。
（3）若测得的重力加速度数值大于当地的重力加速度的实际值，造成这一情况的原因可能是（ ）（多项选择，填正确答案标号）
A. 将悬线长加球半径当成摆长
B. 由于两边悬线没夹紧，球越摆越低
C. 测量周期时，误将n次经过最低点的时间当成了n次全振动的时间
D. 摆球的质量过大
【答案】（1）20.034##20.035##20.036 （2） （3）AC
【解析】【小问1详解】
[1]根据螺旋测微器的读数规则可知，该小球的直径为
[2]由单摆的周期公式
可得
由于，且两绳与竖直方向夹角为，可得摆长
联立可得
【小问2详解】
由单摆的周期公式可知
因此
化简后可得
【小问3详解】
根据可知
A．将悬线长加球半径当成摆长，导致单摆的实际摆长偏大，则重力加速度的测量值偏大，故A正确；
B．球摆低会导致L增大，但仍按照之前的摆长进行测量，从而导致g测量值偏小，故B错误；
C．误将n次经过最低点的时间当成了n次全振动的时间，导致周期偏小，最后得到的g偏大，故C正确；
D．质量不影响g的大小，故D错误。
故选AC。
12. 某实验小组进行电压表改装实验，现有一块小量程电流表G，满偏电流，内阻未知，现要将其改装成量程为3V的电压表并进行校对。
（1）用多用电表欧姆挡测电流表G的阻值，得粗测值约为105。
（2）精确测量电流表G的内阻；
①按如图所示的电路图连接好电路，先将电阻箱R的阻值调到最大，闭合开关，断开开关，调节电阻箱R，使标准电流表的示数大于量程的，且两电流表的示数都没有超过量程，读出标准电流表的示数为，电阻箱的示数为；
②保持开关闭合，再闭合开关S，调节电阻箱R，使标准电流表的示数仍为，读出电阻箱的示数为。
以上实验可知电流表G内阻的表达式为_____________（用、表示）。
（3）用该电流表G和电阻箱R改装一个电压表；若通过（2）测量得到表头G内阻为，用该表头和电阻箱R改装成量程为0～3V的电压表，应将电阻箱R与电流表G__________（填“串联”或“并联”），并将电阻箱R的阻值调到__________。
（4）若由于电阻箱老旧，在用标准电压表（内阻视为无穷大）校准时，发现标准表示数3V时，改装好电压表表头读数为14.5mA，则在不做大的电路改变的情况下，想修正这一误差，可在旧电阻箱旁边（填“串联”或“并联”）__________一个阻值为__________的定值电阻。
【答案】（2） （3）串联 100 （4）并联 1550
【解析】[1]由闭合电路欧姆定律，断开开关S2时
闭合开关S2时
故
解得
[2]用该表头和电阻箱R改装成量程为0～3V的电压表，应将电阻箱R与电流表G串联。
[3]用该表头和电阻箱R改装成量程为0～3V的电压表，需满足
可得
解得
[4]校对电表时标准表示数3V时，改装好的电压表表头读数为14.5mA，改装电压表示数小于真实值，所以是串联电阻分压过大，即分压电阻偏大造成的，所以需要减小分压电阻阻值，即需要在电阻箱旁边并联一个电阻。
[5]修正前
修正后
解得
13. 纯净的石英玻璃折射率大小为1.45至1.46之间，实际应用中，为满足不同的光学需求，通过掺杂、改变制备工艺等方法可调整其折射率。图中为一块经特殊处理的半圆形石英玻璃砖横截面，圆心为O、半径为R，A为半圆形玻璃砖横截面上的一点，B为圆弧中点。将一细激光束从A点垂直于直径所在界面入射，恰好在圆弧界面上发生全反射；第二次仍从A点入射，入射角为53°射入，发现激光束正好从玻璃砖圆弧界面上B点平行于A点前激光束射出。光在真空中的传播速度为c，不考虑多次反射（，计算结果用分数表示），求：
（1）该石英玻璃的折射率n；
（2）第二次激光束从A传播到B所用的时间t。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）设OA的长度为d，对第一束激光发生全反射有
设，对第二束激光有
联立解得
（2）根据几何关系可知
在介质中速度
则时间
联立解得
14. 将一质量为的足够长薄木板A置于足够长的固定斜面上，质量为的滑块B（可视为质点）置于A上表面的最下端，如图（a）所示，斜面倾角。现从时刻开始，将A和B同时由静止释放，同时对A施加沿斜面向下的恒力，运动过程中A、B发生相对滑动。图（b）为滑块B开始运动一小段时间内的图像，其中v表示B的速率，x表示B相对斜面下滑的位移。已知A与斜面间的动摩擦因数，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度，，求：
（1）A、B间的动摩擦因数以及图（b）中时A的加速度大小和方向；
（2）一段时间后撤去力F，从时刻开始直到B从A的下端滑出，A、B间因摩擦总共产生的热量，求力F作用在A上的时间。
【答案】（1），，方向沿斜面向下；（2）
【解析】（1）根据运动学公式可知
结合图像可知
根据牛顿第二定律，对物块B有
联立解得
同理，对物块A有
联立可得
方向沿斜面向下。
（2）假设F施加在A上的时间为t，则有两个物体经过时间t后的速度分别为
，
由匀变速直线运动的关系式可知两物体的位移
，
撤去F后，B受力情况不变，对A进行受力分析，可知
代入数据可得
方向沿斜面向上，此后A做匀减速直线运动。设A与B共速之前，运动的时间为，位移为和则由匀变速运动的关系式可知
可得
共同速度
由匀变速运动的关系式可知
，
两次运动A、B的相对位移可得
共速后，B继续加速运动，A减速运动，直到B从A的下端离开，则产生的热量为
联立可得
15. 如图所示，水平面内足够长的两光滑平行金属直导轨，左侧有电动势E＝36V的直流电源、C＝0.1F的电容器和R＝0.05的定值电阻组成的图示电路。右端和两半径r＝0.45m的竖直面内光滑圆弧轨道在PQ处平滑连接，PQ与直导轨垂直，轨道仅在PQ左侧空间存在竖直向上，大小为B＝1T的匀强磁场。将质量为、电阻为的金属棒M静置在水平直导轨上，图中棒长和导轨间距均为L＝1m，M距R足够远，金属导轨电阻不计。开始时，单刀双掷开关断开，闭合开关，使电容器完全充电；然后断开，同时接“1”，M从静止开始加速运动直至速度稳定；当M匀速运动到与PQ距离为d＝0.27m时，立即将接“2”，并择机释放另一静置于圆弧轨道最高点、质量为的绝缘棒N，M、N恰好在PQ处发生第1次弹性碰撞。随后N反向冲上圆弧轨道。已知之后N与M每次碰撞前M均已静止，所有碰撞均为弹性碰撞，且碰撞时间极短，M、N始终与导轨垂直且接触良好，重力加速度，，求：
（1）电容器完成充电时的电荷量q和M稳定时的速度；
（2）第1次碰撞后绝缘棒N在离开圆弧轨道后还能继续上升的高度；
（3）自发生第1次碰撞后到最终两棒都静止，金属棒M的总位移。
【答案】（1），；（2）；（3）
【解析】（1）根据求得
金属棒M最终匀速直线时
对金属棒M应用动量定理可得
即
其中
联立求得
（2）在开关接2时，对金属棒M应用动量定理
即
又由
联立求得
绝缘棒N滑到圆周最低点时，由动能定理可得
求得
金属棒M，绝缘棒N弹性碰撞
求得
对绝缘棒N由机械能守恒可得
求得
（3）发生第一次碰撞后，金属棒M向左位移为，根据动量定理可得
即
又由
联立求得
由题可知，绝缘棒N第二次与金属棒M碰前速度为，方向水平向左，碰后速度为，金属棒的速度为，由弹性碰撞可得
求得
金属棒M向左的位移
求得
同理可知，金属棒M与绝缘棒N第三次碰撞后的瞬时速度
金属棒M向左的位移
求得
以此类推，金属棒M与绝缘棒N第次碰撞后的瞬时速度
金属棒M向左的位移
发生第1次碰撞后到最终两棒都静止，金属棒M的总位移
当趋于无穷大时