[物理]山东省菏泽市2024届高三下学期信息押题试卷（一）（解析版）

这是一份[物理]山东省菏泽市2024届高三下学期信息押题试卷（一）（解析版），共20页。
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上。
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题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。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。
考试时间为90分钟，满分100分
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.关于图示情景，下列说法正确的是（ ）
甲 乙 丙 丁
A.甲图中减弱单色光的强度，相邻亮条纹之间的距离不变
B.乙图中利用偏振眼镜能观看立体电影，说明光属于纵波
C.丙图中水里的气泡看起来很亮主要是因为光的折射
D.丁图中五颜六色的彩虹是光的衍射现象
2.原子处于磁场中，某些能级会发生劈裂。某种原子能级劈裂前后的部分能级图如图所示，相应能级跃迁放出的光子分别设为①②③④。若用①和④照射逸出功为W的某金属表面时，逸出光电子的最大初动能之比为，则①和④对应的光子频率和关系正确的是（ ）
A.B. C.D.
3.如图所示，某同学在滑雪场练习滑雪。滑道由足够长的水平冰面与倾角为37°的倾斜冰面在M处平滑连接，冰鞋与水平和倾斜冰面间的动摩擦因数均为0.25。某次练习时，该同学从A处开始以大小为的初速度向右自由滑行，最终在倾斜冰面上B处速度减为0。AM与MB的长度之比为。取重力加速度大小为，，，该同学自由滑行至M点的速度大小为（ ）
A. B. C. D.
4.如图甲所示，一台起重机将放在地面上的货物吊起。货物在起重机钢绳的作用下由静止开始竖直向上运动，其图像如图乙所示，其中时间段图像为曲线，其余时间段图像均为直线。已知货物的质量为500kg，取重力加速度大小为，下列说法正确的是（ ）
甲 乙
A.0～2s内起重机对货物的拉力大小为4950N
B.14～18s内起重机对货物的拉力大小为5250N
C.14～18s内起重机拉力对货物做功为
D.2s时起重机拉力的功率为5250W
5.如图所示，在空间中建立坐标系，A、B、C、D、E、F是坐标轴上到坐标原点O距离相等的六个点，在A、B、C、D四个点分别固定放置电荷量大小均为q的正负点电荷，取无穷远处电势为零，下列说法正确的是（ ）
A.O点的电势和电场强度均为零
B.E、F两点电势和电场强度均相同
C.E、F两点电势相同，电场场强不同
D.电子从O点沿z轴正方向运动，电势能减小
6.某实验小组自制了一个手摇交流发电机，如图所示。半径之比为的大轮与小轮通过皮带（不打滑）传动，小轮与边长为L的正方形线圈固定在同一转轴上，线圈由漆包线绕制而成，线圈匝数为n，漆包线的横截面积为S，电阻率为。磁体间磁场可视为磁感应强度大小为B的匀强磁场，大轮带动小轮及线圈绕与磁场方向垂直的转轴转动，线圈通过导线、滑环和电刷连接一个阻值恒定（为线圈电阻的2倍）的灯泡。当大轮以角速度匀速转动时，灯泡消耗的功率为（ ）
A. B.
C.D.
7.如图所示，竖直细玻璃管A、B与水平细玻璃管C底部连通，各部分玻璃管内径相同。A管上端封有长为16cm的理想气体，B管上端开口并与大气相通，此时A、B两管中水银面恰好相平，且水银面到玻璃管底部的距离为15cm。水平玻璃管C内用小活塞封有长度为16cm的理想气体。已知外界大气压强为75cmHg，忽略环境温度的变化。现用力将活塞缓慢向左推压，使A管内的气柱长度变为15cm，此时C管内气体未到达B管，则活塞向左移动的距离为（ ）
A. 5cm B. 6.5cm
C. 8cm D. 10cm
8.如图甲所示，在光滑水平面上，小球A以初动量沿直线运动，与静止的带轻质弹簧的小球B发生正碰，此过程中，小球A的动量p随时间t变化的部分图像如图乙所示，时刻图线的切线斜率最大，此时纵坐标为，时刻纵坐标为零。已知小球A、B的直径相同，则（ ）
甲 乙
A.小球A、B的质量之比为
B.时刻弹簧的弹性势能最大
C小球A的初动能和弹簧最大弹性势能之比为
D.时间内，小球B的动量变化量为
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9.一定质量的理想气体从状态A经过状态B变化到状态C再回到状态A，其体积V和热力学温度T的关系如图所示，根据图像，下列说法正确的是（ ）
A.状态A的压强小于状态B的压强
B.过程中，气体压强逐渐增大
C.过程中，气体吸收热量
D.过程中，单位时间内打到容器壁上单位面积的分子数增加
10.如图甲所示，2024年1月9日我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丙运载火箭，成功将爱因斯坦探针卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。假设爱因斯坦探针卫星发射简化过程如图乙所示，先将卫星送入圆形轨道Ⅰ，在a点发动机点火加速，卫星由轨道Ⅰ进入近地点高度为、远地点高度为的椭圆轨道Ⅱ，卫星在椭圆轨道Ⅱ上经过b点的速度大小为v，然后再变轨进入圆轨道Ⅲ，卫星在轨道Ⅲ上的运行周期为T。已知ab是椭圆轨道Ⅱ的长轴，地球的半径为R，引力常量为G，则下列说法正确的是（ ）
甲 乙
A.地球的密度为
B.卫星在轨道Ⅲ上运动的速度大小约为
C.卫星在轨道Ⅱ上的运行周期为
D.卫星在轨道Ⅱ上经过a点时的速度大小为
11.如图所示，一个半径为R的玻璃球，O点为球心，AB为一直径。一束平行于AB的单色光从C点射入玻璃球，恰好从B点射出。已知C点到AB的距离，光在真空中的传播速度为c。则（ ）
A.从C点射入到从B点射出过程中、单色光的偏转角为30°
B.从C点射入到从B点射出过程中，单色光的偏转角为60°
C单色光从C点传播到B点所用的时间为
D.单色光从C点传播到B点所用的时间为
12.如图所示，相距为d的两条光滑平行金属导轨固定在同一绝缘水平面内，其左端接一阻值为R的电阻，导轨所在区域存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。质量为m、电阻为、长度也为d的金属棒垂直于导轨放置。金属棒通过平行于导轨的绝缘细线跨过光滑轻质定滑轮与质量为的物体相连。开始时，用手托着物体静止不动，使连接金属棒的细线处于水平伸直状态。现突然把手撤去，金属棒由静止开始向右运动，经时间t恰好开始做匀速运动。金属棒与导轨始终相互垂直并接触良好，导轨电阻不计，物体始终在空中运动，重力加速度大小为g。则（ ）
A.金属棒匀速时的速度大小为
B.金属棒匀速时的速度大小为
C时间t内物体重力势能的减少量为
D时间t内物体重力势能的减少量为
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13.（6分）某实验小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示。
甲 乙
（1）用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，则游标卡尺读数______mm.
（2）调节旋钮P、Q使气垫导轨水平，在滑块上挂上细线与钩码，接通气源，将滑块从导轨右端由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门1、2的时间分别为、，由标尺读出光电门1、2中心间的距离L，用天平测出滑块和遮光条的总质量M及钩码质量m，遮光条的宽度用d表示，重力加速度大小为g。用以上物理量写出验证机械能守恒定律的关系式________________________。
（3）多次重复实验，发现系统重力势能的减少量总是稍小于动能的增加量，造成这一结果的可能原因是________________________。
14.（8分）某同学利用如图甲所示的电路测量一节干电池的电动势E和内阻r，选用的器材如下：
甲 乙
A.毫安表mA（量程为10mA，内阻为59Ω）
B.电压表V（量程为3V，内阻很大）
C.电阻箱（0～999.9Ω）
D.滑动变阻器（0～50Ω）
E.干电池一节、开关一个和导线若干
（1）根据图甲，在图乙上用笔画线代替导线完成实物图连线。
（2）正确连接后，某次测量中电压表指针位置如图丙所示，其示数为______V。
丙 丁
（3）由于毫安表mA的量程太小，因此实验前需要将其改装成量程为0.6A的电流表，图甲中电阻箱应调整为______Ω。
（4）改变滑动变阻器滑片的位置，记录两电表的示数，电压表的示数为U，改装后电流表的示数为I。根据记录数据作出的图像如图丁所示，则干电池的电动势为______V（保留三位有效数字）、内阻为______Ω（保留两位有效数字）。
15.（7分）分别沿x轴正向和负向传播的两列简谐横波P、Q在时的波形图如图所示，波源分别位于坐标原点和处，两波源的振动频率相同。其中简谐横波P的波源振动方程为，求：
（1）两简谐横波的传播速度大小；
（2）简谐横波Q波源的振动方程。
16.（9分）如图所示，水平轨道AB与竖直半圆轨道BC相切于B点，半圆轨道半径为R，AB长度为。在AB上方、直径BC左侧存在水平向右的匀强电场。一个质量为m带正电的小球自A点由静止释放，经过B点后进入半圆轨道，小球进入半圆轨道后立即撤去电场。已知小球所受电场力大小（g为重力加速度的大小），水平面和半圆轨道均光滑且绝缘。求：
（1）小球运动到最高点时的速度大小；
（2）小球运动到最高点时距水平面AB的距离。
17.（14分）如图所示，在坐标系中，的空间内存在沿y轴正方向的匀强电场，的空间内存在沿x轴正方向的匀强磁场，磁感应强度大小为B。电荷量为q（）、质量为m的带电粒子从x轴上的M点以初速度沿x轴正方向垂直进入电场，从y轴上的N点进入磁场。已知M、N到坐标原点O的距离分別为d、，不计带电粒子重力，求：
（1）匀强电场电场强度E的大小；
（2）粒子运动过程中离平面的最大距离；
（3）粒子从M点运动到距离平面最远时，所用的时间及此时距平面的距离。
18.（16分）如图所示，质量的薄木板A静置于水平地面上，其右端为固定在地面上半径的竖直光滑圆弧轨道，轨道底端与木板等高，轨道上端点和圆心连线与水平面成角。质量的小物块B从距薄木板A高的位置水平抛出，恰好从圆弧轨道最高点沿圆弧切线方向滑入轨道。已知小物块B与薄木板A之间的动摩擦因数，空气阻力忽略不计，重力加速度g取，，。
（1）求小物块B水平抛出时的速度大小；
（2）求小物块B刚进入圆弧轨道最高点时对轨道的压力大小；（结果保留两位小数）
（3）薄木板A与地面之间动摩擦因数满足以下情况：
（i）若地面光滑，小物块B恰好没有滑离薄木板A，求薄木板A的长度；
（ii）若薄木板A与地面间的动摩擦因数，小物块B始终未滑离薄木板A，求薄木板A滑动的距离。
【参考答案】
1.A【解析】减弱单色光的强度，亮条纹变暗，相邻亮条纹之间的距离不变，A正确；利用偏振眼镜能观看立体电影，说明光属于横波，B错误；水里的气泡看起来很亮主要是因为光的全反射，C错误；五颜六色的彩虹是光的色散现象，D错误。
2.C【解析】根据爱因斯坦光电效应方程，光电子的最大初动能，则，整理得，C正确。
3.A【解析】在水平冰面和倾斜冰面上应用动能定理有，
，又，
联立解得，A正确。
4. D【解析】0~2s内货物的加速度大小为.在14~18s内货物的加速度大小为，由牛顿第二定律得、，解得，
.A、B错误；14～18s内货物上升的位移，则起重机拉力对货物做功为，C错误；2s时起重机拉力的功率，D正确。
5.B【解析】z轴在AB和CD等量异种点电荷的中垂线上，z轴上的电势均为零，电子从O点沿z轴正方向运动，电势能不变，D错误；由点电荷电场强度叠加知O点电场强度不为零，A错误；由点电荷电场强度叠加知E、F两点的电场强度相同，B正确、C错误。
6.A【解析】大轮和小轮通过皮带传动，线速度大小相等，根据，可知小轮转动的角速度为。根据法拉第电磁感应定律可知，线圈产生的感应电动势的最大值，有效值。由电阻定律得，由闭合电路的欧姆定律得，灯泡消耗的功率，联立解得，A正确。
7.C【解析】设玻璃管截面积为S，以A管内气体为研究对象，状态1：，，状态2：，由玻意耳定律，得，解得。以C管内气体为研究对象，状态1：，，状态2：，，由玻意耳定律，得，解得，
则活塞向左移动的距离，C正确。
8.C【解析】时刻图线的切线斜率最大，则小球A的动量变化率最大，根据，可知小球A的速度变化率最大，即加速度最大，根据牛顿第二定律知此时弹簧弹力最大，由胡克定律知此时弹簧形变量最大，则此时弹簧的弹性势能最大，B错误；时刻两小球共速，设速度大小均为v，则小球A的质量，根据动量守恒有，则小球B的质量，由此可知两小球的质量之比为，A错误：根据机械能守恒有，小球A的初动能和弹簧最大弹性势能之比，C正确；时间内，小球B的动量变化量，D错误。
9.BC【解析】AB反向延长线过坐标原点O，则过程是等压过程，有，A错误；由理想气体的状态方程，整理得，即图线上的点与坐标原点连线的斜率与气体压强成反比，所以在过程中气体压强逐渐增大，B正确；过程气体体积增大，气体对外做功，气体温度升高，内能增加，由热力学第一定律，可知气体吸收热量，C正确；过程中，气体体积不变，分子数密度不变，气体温度降低，分子的平均速率减小，则单位时间内打到容器壁上单位面积的分子数减小，D错误。
10.AD【解析】卫星在轨道Ⅲ上运动时，线速度大小为，B错误；根据万有引力提供向心力有，解得，地球体积，
则地球密度，A正确：由开普勒第三定律可知，解得，C错误；
由开普勒第二定律可知，在很短的时间内，有，解得，D正确。
11.BC【解析】根据题意将光路图补充完整，如图所示，则，解得，则。在C点入射角为60°，折射角为30°，在B点入射角为30°，根据光路可逆知折射角为60°.所以从C点射入到从B点射出过程中，单色光偏转角为60°，A错误，B正确；根据折射定律有，又，由几何关系知BC之间的距离，则单色光从C点传播到B点所用的时间，联立解得，C正确，D错误。
12.BD【解析】金属棒匀速时有，由法拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律得，联立解得，A错误，B正确；对金属棒和物体应用动量定理得，，又通过电阻的电量，联立解得时间t内金属棒移动的距离，则物体体重力势能的减少量，C错误，D正确。
13.（1）9.30（2分）（2）（2分）
（3）导轨右高左低不水平（2分）（合理即可得分）
【解析】（1）该游标卡尺的精确度为0.05mm，主尺读数为9mm，游标尺读数为，故遮光条的宽度。
（2）滑块和钩码组成的系统机械能守恒，即系统重力势能的减少量等于系统动能的增加量，所以有，又，，整理得。
（3）系统动能的增加量总是稍大于势能的减少量，可能是由导轨右高左低不水平导致的。
14.（1）见解析（2分）（2）1.20（1分）（3）1（或1.0）（2分）（4）1.48（1.46～1.50范围内均可得分）（1分）0.33（0.29～0.37范围内均可得分）（2分）
【解析】（1）依据电路原理图，将实物进行连接，如图所示。
（2）电压表量程0～3V，分度值为0.1V，题图中电压表读数为1.20V。
（3）根据串并联特点有，即，解得。
（4）改装后的电流表内阻，由电路结合闭合电路欧姆定律可得，由图像可知电动势，内阻。
15.（1）16m/s（2）
【解析】（1）由波形图知两列波的波长均为（1分）
由振动方程，得（1分）
解得周期（1分）
则波的传播速度大小均为（1分）
（2）由波形图知两列波的振幅
对于简谐横波Q，处质点的振动方程为（1分）
则简谐横波Q波源的振动方程为，其中（1分）
解得（1分）
16.（1）（2）
【解析】（1）假设小球沿半圆轨道运动到D点脱离轨道，如图所示。
小球由A点运动到D点，由动能定理，得（2分）
又
在D点沿半径方向，由牛顿第二定律，得（2分）
联立解得，
小球离开半圆轨道后做斜抛运动，小球运动到最高点时的速度等于在D点时的水平分速度，有
（2分）
（2）小球从A点运动到最高点的过程中，由动能定理，得（2分）
联立解得（1分）
17.（1）（2）（3）（）（）
【解析】（1）粒子在电场中做类平抛运动，有（1分）
（1分）
（1分）
（1分）
联立解得（1分）
（2）粒子进入磁场后的运动可分解为沿x轴正方向、速度大小为的匀速直线运动和在平行于的平面内、速度大小为的匀速圆周运动，由牛顿第二定律，得（1分）
解得（1分）
粒子运动过程中离平面的最大距离（1分）
（3）粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期（1分）
粒子运动过程中离平面最远时，圆周运动的最短时间是个周期，
有（）（1分）
则粒子从M点运动到离平面最远时所用时间（1分）
解得（）（1分）
此时距平面的距离（）（2分）
18.（1）3m/s （2）54.67N （3）（i）2.94m （ii）2.45m
【解析】（1）小物块B从水平抛出到刚进入圆弧轨道，有（1分）
（1分）
（1分）
联立解得（1分）
（用机械能守恒得出结果，均给分）
（2）设小物块B刚进入圆弧轨道时的速度为，（1分）
小物块B在圆弧轨道最高点时，根据牛顿第二定律有（1分）
联立解得（1分）
由牛顿第三定律知小物块B对轨道的压力大小为（1分）
（3）（i）设小物块B刚滑上薄木板A时的速度大小为,
由动能定理得（1分）
解得
小物块B在薄木板A上滑动过程，由动量守恒有（1分）
解得
由能量守恒有（1分）
解得（1分）
（ii）薄木板A、小物块B间的摩擦力大小为
薄木板A与地面间的摩擦力大小为
设经时间A、B达到共同速度，由动量定理得（1分）
（1分）
联立解得，
在时间内簿木板A移动的距离
设达到共同速度后，二者一起停下来的过程，薄木板A移动的距离为，由动能定理得
（1分）
解得
则薄木板A滑动的距离（1分）