2024合肥高三下学期二模物理试题含解析

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（考试时间：75分钟满分：100分）
注意事项：
1.答卷前，务必将自己的姓名和座位号填写在答题卡和试卷上。
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题目的答案标号涂黑。如需改动，务必擦净后再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的。
1. 如图所示为氢原子的能级图。大量处于n=3激发态的氢原子自发跃迁时发出波长分别为的三种谱线。下列说法中正确的是（ ）
A. B.
C D.
2. 虹和霓均是太阳光在小水滴内经折射和反射而产生的光学现象。下图为霓形成的简化模型，太阳光射入大气中的球形水滴，经过两次折射和两次反射后返回大气。图中三束光分别为紫光、绿光和红光，下列说法正确的是（ ）
A. a是绿光B. b是红光
C. c是紫光D. c是红光
3. 如图所示，三块完全相同的匀质板状工件上下对齐码放在卡车上，只有最下面的工件与车厢底部固定。若运输途中司机紧急刹车，工件出现的状态可能是（ ）
A. B.
C. D.
4. 我国在春节和元宵节都有挂灯笼的习俗。现代制作的灯笼大多用铁丝做骨架，外层蒙以纸或纱类等透明物，内部装有白炽灯。夜晚点亮的白炽灯，既起到照明作用，又能营造出喜庆的节日氛围。若灯未点亮前，灯笼内的温度为T1，空气密度为ρ1，灯点亮一段时间后，灯笼内的温度升至T2，空气密度为ρ2。不计灯笼体积的变化，T1与T2的单位均为开尔文。若大气压强不变，则ρ1与ρ2之比为（ ）
A. B. C. D.
5. 正方形MNPQ的中心为O，其对角线MOP长为2d．均通有电流I0的两无限长直导线互成60°角，放置在该正方形平面内，两导线彼此绝缘且相交于O，MOP平分∠GOH，通入的电流方向如图所示。已知一根无限长直导线通入电流I时，垂直导线距离为r处的磁感应强度大小k为常数。则M、N、P、Q四处的磁感应强度大小正确的是（ ）
A. B. C. D.
6. 如图所示，交变电源电压的有效值恒定，R为定值电阻，可调变压器为理想变压器，为移动导电刷，Rp为滑动变阻器，电流表、电压表均为理想电表，电表V1、V2、A1、A2，则下列说法正确的是（ ）
A. 保持P1位置不变，P2缓慢下滑的过程中，U1减小、U2增大
B. 保持P1位置不变，P2缓慢下滑的过程中，I1增大、I2增大
C. 保持P2位置不变，P1缓慢下滑过程中，U1增大、U2减小
D. 保持P2位置不变，P1缓慢下滑的过程中，I1增大、I2增大
7. 2024年3月，我国探月工程四期鹊桥二号中继星成功发射升空。鹊桥二号入轨后，通过轨道修正、近月制动等系列操作，最终进入近月点约200km、远月点约16000km、周期为24h的环月大椭圆冻结轨道。已知月球半径约1800km，万有引力常量G=6.67×10-11N⋅m2/kg2。由上述数据可知月球的质量接近于（ ）
A. 7.5×1018kgB. 7.5×1020kg
C 7.5×1022kgD. 7.5×1024kg
8. 我国是世界上第三个突破嵌套式霍尔电推进技术的国家。霍尔推进器的工作原理简化如下图所示，放电通道的两极间存在一加速电场。工作物质氙气进入放电通道后被电离为氙离子，经电场加速后以某一速度喷出，从而产生推力。某次实验中，加速电压为U，氙离子向外喷射形成的电流强度为I．氙离子的电荷量与质量分别为q和m，忽略离子的初速度及离子间的相互作用，则离子推进器产生的推力为（ ）
A. B. C. D.
二、选择题：本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
9. 在带电粒子“碰撞”实验中，t=0时，粒子P以初速度向静止的粒子Q运动，两粒子在某段时间内运动的v-t图像如图所示，S1、S2分别是0~t1、t1∼t2时间内两速度图像所围面积的大小，且S1=S2。已知P、Q的质量分别为mP、mQ，仅考虑静电力的作用，且P、Q始终未接触。则下列说法中正确的是（ ）
A. mP=2mQ
B. 两粒子在t1时刻的电势能最大
C. P在t2时刻的速度大小为
D. t2时刻后两图像仍会出现交点
10. 如图所示，两足够长的平行光滑金属导轨固定在水平面内，匀强磁场方向垂直导轨平面向下，恒力F作用在金属棒cd上，金属棒ab、cd以相同加速度沿导轨滑动，某时刻撤去F．已知运动过程中，ab、cd始终与导轨垂直并接触良好，下列说法中正确的是（ ）
A. 撤去F前，两棒速度差恒定
B. 撤去F前，两棒间距恒定
C. 撤去F瞬间，两棒加速度大小相等
D. 撤去F后，cd的速度不小于ab的速度
三、非选择题：本大题共5小题，共58分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
11. 如图（a）所示，某兴趣小组用单摆测量重力加速度。选用的实验器材有：智能手机、小球、细线、铁架台、夹子、游标卡尺、刻度尺等，实验操作如下：
（1）用铁夹将细线上端固定在铁架台上，将小球竖直悬挂；
（2）用刻度尺测出摆线的长度为l，用游标卡尺测出小球直径为d；
（3）将智能手机置于小球平衡位置正下方，启用APP《手机物理工坊》的“近距秒表”功能；
（4）将小球由平衡位置拉开一个角度（θ<5°），静止释放，软件同时描绘出小球与手机间距离随时间变化的图像，如图（b）所示。
请回答下列问题：
（1）根据图（b）可知，单摆的周期T=______s。
（2）重力加速度g的表达式为______（用测得的物理量符号表示）；
（3）改变摆线长度l，重复步骤（2）、（3）、（4）的操作，可以得到多组T和l的值，进一步描绘出如图（c）的图像，则该图像以______为横坐标（选填“T”或“T2”），若图线的斜率为k，则重力加速度的测量值为______。
12. 某同学要测量毫安表内阻，可利用的实验器材有：
A．电源E（电动势约5V，内阻r很小）
B．毫安表（量程1mA，内阻RA约300Ω）
C．电阻箱R₁（阻值范围0~999.9Ω），
D．电阻箱R₂（阻值范围0~99999.9Ω）
E．开关S₁、S₂，导线若干。
（1）将方框中的电路图补充完整______；
（2）该同学先断开S2，闭合S1，调节a的阻值，使毫安表指针满偏；保持a的阻值不变，闭合S2，调节b，使毫安表指针半偏。
请回答以下问题：
（i）电路图中电阻箱a应选择______，b应选择______（选填“R1”或“R2"）。
（ii）在步骤（2）中某次测得电阻箱b的读数为282.0Ω，则待测毫安表内阻的测量值为______Ω。
（iii）若毫安表的实际阻值RA=300Ω，上述测量中产生的相对误差______%，为使该实验的相对误差不大于5%，应选用电动势E至少为______V的电源。
13. 如图甲所示为某种排盘机，可以通过排盘器将包子、蛋糕等食品整齐地摆放在托盘中，图乙为排盘机的示意图。开始时排盘器水平，静止在托盘上方，其上表面距托盘高h=5cm。包子到达距排盘器左端l=14.5cm处时速度大小为v0=1.4m/s，方向水平向左，此时排盘器以a=5m/s2的加速度水平向右做匀加速直线运动。当包子刚好离开排盘器时，排盘器立即停止运动。已知包子所受的阻力为其重力的0.4倍，重力加速度g取10m/s2，求：
（1）排盘器加速运动的时间；
（2）包子落至托盘瞬间的速度。
14. 如图所示，小物块A和B通过轻质弹簧相连接，竖直静置于水平地面上。若给小物块A一竖直方向的瞬时冲量，其大小为，随后B恰好不能离开地面。已知A、B质量分别为、，弹簧的劲度系数，弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度g取。
（1）从开始至B恰好不离开地面的过程，求弹簧弹性势能的变化量；
（2）若用大小为的竖直向上恒力作用于A，使之由静止开始运动，直至B刚离开地面时，求A的速度大小。
15. 平面直角坐标系xOy中，第Ⅱ象限存在沿y轴负方向的匀强电场，场强大小为E，第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向里的匀强磁场，如图所示。一个氘核和一个氦核先后由点P（-2L，L），以相同的动量平行于x轴沿x轴正方向射出，由坐标原点O射入磁场，离开磁场时速度垂直于x轴。已知的比荷为k，不计粒子重力及粒子间相互作用。求：
（1）和由点P射出的初速度大小；
（2）磁感应强度B大小；
（3）和离开磁场的位置坐标。