[物理]甘肃省平凉市某校2023_2024学年高三下学期模拟考试试题(解析版)

这是一份[物理]甘肃省平凉市某校2023_2024学年高三下学期模拟考试试题(解析版)，共14页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

本试卷共8页，15题。全卷满分100分。考试用时75分钟。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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. 如图所示，一轻弹簧的一端固定在竖直墙壁上的Q点，另一端与一个质量为m的小球相连，小球还与一根足够长的细线相连。初始时，细线固定在P处，小球处于静止状态，现手拿细线沿墙壁向上缓慢移动，移动过程中轻弹簧的中心轴线始终保持水平，则在该过程中（ ）
A. 弹簧的长度将增大B. 弹簧的长度将减小
C. 弹簧的长度不变D. 细线的弹力将增大
【答案】A
【解析】对小球受力分析，如图所示
现手拿细线沿墙壁向上缓慢移动，移动过程中轻弹簧的中心轴线始终保持水平，即弹簧弹力的方向不变，θ减小，由图可知，kx减小，即弹簧的长度将增大，细线的弹力T减小。
故选A。
2. 如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，该波从介质1进入到介质2，y轴为两介质的分界面。设该波在介质1、2中的频率分别为 传播速度分别为 ，则下列说法正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】该机械波是同一个波源产生的，故频率相同，即
由图可知
由
可得
故选A。
3. 2023年第二届中国核能高质量发展大会在广东深圳国际会展中心举办。聚变反应中的一种方程为，下列说法正确的是（ ）
A. x为质子，该核反应属于裂变反应B. x为中子，该核反应属于裂变反应
C. x为质子，该核反应属于聚变反应D. x为中子，该核反应属于聚变反应
【答案】D
【解析】根据反应过程满足质量数和电荷数守恒可知，x为中子，该核反应属于聚变反应。
故选D。
4. 如图所示，真空中固定着一电荷量为+Q的点电荷，一质量为m的带电粒子以一定的初速度从A 点射入点电荷产生的电场中，轨迹如图中虚线所示，A、B、C 为轨迹上的三个点，其中B点到点电荷的距离最近，且距离为。已知静电力常量为k，粒子的重力忽略不计，下列说法正确的是（ ）
A. 该粒子可能带正电
B. 该粒子在B点的加速度最小
C. 从A点到B点的过程中，该粒子的速度不断增大
D. 从A点到B点的过程中，该粒子的电势能一直增大
【答案】C
【解析】A．根据运动轨迹可知，带电粒子与点电荷之间为库仑引力，由于点电荷带正电，所以该粒子带负电，故A错误；
B．由B点到点电荷的距离最近，则该粒子在B点受到的库仑力最大，根据牛顿第二定律可得，该粒子在B点的加速度最大，故B错误；
CD．从A点到B点的过程中，库仑引力对粒子做正功，粒子的动能不断增大，粒子的速度不断增大，粒子的电势能不断减小，故C正确，D错误。
故选C。
5. 下列说法正确的是（ ）
A. 平衡木运动员在着地时屈腿是为了减小地面对运动员的冲量
B. 火箭点火后离开地面向上运动，是地面对火箭的反作用力作用的结果
C. 做直线运动的机器人动量变化量的方向一定和动量的方向相同
D. 推铅球的过程中铅球所受合力的冲量等于铅球动量的变化量
【答案】D
【解析】A．平衡木运动员在着地时屈腿并没有减小地面对运动员的冲量，而是通过增加作用时间，从而减小地面对运动员的冲击力，故A错误；
B．火箭点火后离开地面向上运动，是喷出气体对火箭的反作用力作用的结果，故B错误；
C．做直线运动的机器人动量变化量的方向与合力方向相同，不一定和动量的方向相同，故C错误；
D．根据动量定理可知，推铅球过程中铅球所受合力的冲量等于铅球动量的变化量，故D正确。
故选D。
6. 如图所示，某同学设计了一个简易的气温计。将一根透明吸管插入一个空的铝制的导热性良好的饮料罐中，接口用蜡密封，在吸管内引入一小段油柱，经过一段时间后，油柱向外移动（未到达管口）。若不计大气压强的变化和油柱与吸管间的摩擦力，气体可视为理想气体，则该段时间内（ ）
A. 环境温度升高
B. 罐内气体的压强增大
C. 外界对罐内气体做正功
D. 罐内气体向外界放热
【答案】A
【解析】罐内气体的压强等于外界大气压强，则油柱向外移动时，管内气体压强不变，体积变大，根据 QUOTE VT=C VT=C可知，环境温度升高，内能变大，罐内气体对外做正功，则罐内气体从外界吸热。故选A。
7. 在某星球表面给物体（可视为质点）一个竖直向上的初速度v，物体的初速度的平方v²与上升的最大高度h的关系图像如图所示，OA为图像在O点的切线，AB为图像的渐近线。已知该星球的半径为R，引力常量为G，不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A. 该星球的第一宇宙速度为 QUOTE v0 v0
B. 该星球表面的重力加速度为
C. 该星球的质量为
D. 从距该星球表面高度为R处的物体自由落体的时间为
【答案】C
【解析】B．根据
可知O点的切线OA的斜率为
可得该星球表面的重力加速度为
故B错误；
AC．根据
可得该星球的质量为
可得该星球的第一宇宙速度为
故A错误，C正确；
D．从距该星球表面高度为R处的物体做自由落体运动，由于平均加速度小于星球表面重力加速度，则下落时间满足
故D错误。故选C。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，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。
8. 如图所示为通过理想变压器给用户供电的示意图，副线圈两条输电线的总电阻为R0，各电表均为理想交流电表。若变压器原线圈输入电压的有效值不变，当滑动变阻器R的滑片向上移动时，下列说法正确的是（ ）
A. 电压表V1的读数不变，电压表V2的读数不变
B. 电流表A2的读数变大，电流表A1的读数不变
C. 电压表V1的读数不变，电流表A1的读数不变
D. 电流表A2的读数变小，电压表V3的读数变大
【答案】AD
【解析】A．变压器原线圈输入电压的有效值不变，则电压表V1的读数不变，根据原副线圈电压与匝数的关系可得，副线圈两端的电压不变，即电压表V2的读数不变，故A正确；
BCD．当滑动变阻器R的滑片向上移动时，滑动变阻器接入电路的电阻增大，则副线圈回路中总电阻增大，副线圈回路中的电流减小，即电流表A2的读数变小，R0两端的电压减小，则电压表V3的读数变大，根据原副线圈电流与匝数的关系可知，原线圈中的电流减小，电流表A1的读数减小，故BC错误，D正确。故选AD。
9. 如图所示，匝数为n、面积为S、阻值为R的闭合线圈abcd 水平放置，线圈处在磁感应强度大小为 B的匀强磁场中，磁场方向与线圈平面的夹角为60°。若线圈以ab边为轴以角速度ω沿逆时针方向转过180°，则该过程中（ ）
A. 转动过程中穿过线圈的磁通量先变小后变大
B. 线圈中感应电流的方向发生变化
C. 线圈转过时感应电动势最大
D. 线圈转过时感应电流最小
【答案】BC
【解析】A．线圈转过时，线圈与磁场方向垂直，穿过线圈的磁通量最大，则该过程中转动过程中穿过线圈的磁通量先变大后变小，故A错误；
B．线圈转过时，线圈与磁场方向垂直，穿过线圈的磁通量最大，此时磁通量变化率为0，感应电动势为0，感应电流为0，该位置为中性面，感应电流方向发生改变，故B正确；
CD．线圈转过时，线圈与磁场方向平行，穿过线圈的磁通量最小，但磁通量变化率最大，感应电动势最大，感应电流最大，故C正确，D错误。
故选BC。
10. 滑块以一定的初速度沿粗糙斜面从底端A 上滑，到达最高点 B后返回到底端A。利用频闪仪对上滑和下滑过程进行拍摄，频闪照片的示意图分别如图甲、乙所示，比较甲、乙两图对应的运动过程，下列说法正确的是（ ）
A. 图甲过程可能表示下滑过程
B. 图甲、乙两过程的加速度大小之比为4：3
C. 图甲、乙两过程中摩擦力做的功相等
D. 图甲、乙两过程分别经过A点时的速度大小之比为4：3
【答案】CD
【解析】AB．设频闪仪的照相周期为，由图可知
，
则甲、乙图中，滑块运动时间之比为
根据逆向思维，结合匀变速直线运动公式
x=12at2
可知甲、乙图中，滑块运动加速度之比为
图甲过程的加速度更大，应表示上滑过程，故AB错误；
C．根据摩擦力做的功
甲、乙两过程对应的摩擦力大小相等，位移大小相等，因此摩擦力做的功相等，故C正确；
D．根据
可知，图甲、乙两过程分别经过A点时的速度大小之比为
故D正确。
故选CD。
三、非选择题：本题共5小题，共57分。
11. 某同学用如图甲所示的双缝干涉实验装置测量光的波长。
（1）关于用双缝干涉实验装置测量光的波长，下列说法正确的是 。（填正确答案标号）
A. 调节时应尽量使单缝与双缝在一条直线上且相互垂直
B. 将光源由黄光换成蓝光，干涉条纹间距变小
C. 将单缝远离双缝一小段距离后，干涉条纹间距变大
D. 减小双缝之间的距离，干涉条纹间距变大
（2）已知该装置中双缝间距，双缝到光屏的距离，在光屏上得到的干涉图样如图乙所示，分划板在图中A位置时游标卡尺的读数 111.15 mm，在B位置时游标卡尺的读数如图丙所示，则相邻亮条纹的间距________mm。（结果保留两位有效数字）
（3）由以上所测数据，可以得出形成此干涉图样的单色光的波长为_________m。（结果保留两位有效数字）
【答案】（1）BD （2）0.60 （3）
【解析】【小问1详解】
A．调节时应尽量使单缝与双缝在一条直线上且相互平行，故A错误；
BCD．根据
将光源由黄光换成蓝光，则波长变小，干涉条纹间距变小；将单缝远离双缝一小段距离后，干涉条纹间距不变；减小双缝之间的距离，干涉条纹间距变大；故BD正确，C错误。
故选BD。
【小问2详解】
20分度游标卡尺的精确值为，由图丙可知B位置时游标卡尺的读数为
则相邻亮条纹的间距为
【小问3详解】
根据
可得
12. 某小组要测量一只标有“3.0V 0.45W”的小灯泡在额定电压下的实际功率，准备的器材如下：
A.电压表V（量程为3V，内阻未知）；
B.电流表A（量程为200mA，内阻未知）；
C.滑动变阻器R（阻值范围为0~10Ω，额定电流为2A）；
D.电池组（电动势为6V，内阻不计）；
E.开关和导线若干。
该小组的测量方案如下：首先将电压表接在如图甲所示电路的O、P两点之间，改变滑动变阻器接入电路的阻值，记录下多组电流表和电压表的示数，然后将电压表接在O、Q两点之间，改变滑动变阻器接入电路的阻值，记录下多组电流表和电压表的示数，最后描点作图得到如图乙所示的两条I-U图线。请回答下列问题：
（1）图乙中标记为Ⅱ的图线是将电压表接在______（填“O、P”或“O、Q”）两点之间时测得的。
（2）图乙中标记为Ⅰ的图线上电压为3V的点对应小灯泡两端的实际电压U______（填“>”“<”或“=”）3V。
（3）甲同学为了得到更准确的实验结果，通过半偏法测得电压表的内阻为，则通过图线可知，小灯泡在额定电压3V下的实际功率为______W。（结果保留三位有效数字）
（4）乙同学仅通过以上器材和图乙的两条I-U图线，测量一个标有“3V”的未知电源的电动势和内阻。该同学先将小灯泡和电流表串联，接在该电源的两端，读出电流表的示数为120mA；再将小灯泡和电压表并联，接在该电源的两端，读出电压表的示数为2.40V，则该电源的电动势为______V，内阻为______Ω。（结果保留两位有效数字）
【答案】（1）O、Q （2）=
（3）0441 （4）3.1 5.0
【解析】【小问1详解】
根据图乙可知，图线Ⅱ在相同电流下电压更大，说明电流表有分压，是电流表内接，即标记为Ⅱ的图线是将电压表接在O、Q两点之间时测得的。
【小问2详解】
图线Ⅰ对应的是电流表外接法，因此电压表的示数准确，标记为Ⅰ的图线上电压为3V的点对应小灯泡两端的实际电压为
【小问3详解】
从图线Ⅰ中读出
，
此时通过电压表的电流为
故小灯泡在额定电压3V下实际功率为
【小问4详解】
[1][2]从图线Ⅰ中读出
，
从图线Ⅱ中读出
，
将两组数据代入公式
联立解得，
13. 如图所示，某滑板爱好者在距地面高度h=1.8m的平台上滑行，从A点沿水平方向滑出后落在水平地面上的B点，着地后瞬间竖直方向上的速度变为0，水平方向上的速度变为v=4m/s，之后沿水平地面BC自由滑行到C点后停止运动。已知人与滑板的总质量m=60kg，A、B两点间的水平距离s1=3m，B、C两点间的水平距离s2=8m，重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力，求：
（1）人与滑板在水平地面BC上滑行时受到的阻力大小；
（2）人与滑板着地瞬间地面对人的水平冲量。
【答案】（1）60N；（2）-60N·s，方向水平向左
【解析】（1）从B点运动到C点的过程中，根据
解得
根据牛顿第二定律可得人与滑板在水平地面BC上滑行时受到的阻力大小
（2）从A点运动到B点的过程中，人与滑板做平抛运动，则该过程经历的时间为
人与滑板做平抛运动的水平速度
人与滑板着地瞬间，水平方向由动量定理得
解得人与滑板着地瞬间地面对人的水平冲量
方向水平向左。
14. 如图所示，固定在竖直面内的光滑圆弧轨道 PQ在Q点与水平面相切，其圆心为O、半径为R，圆弧对应的圆心角 QUOTE 。一可视为质点的质量为m的小物块从S点以水平初速度 QUOTE v0 v0）抛出，恰好在P点沿切线方向进入圆弧轨道，最后滑上水平面在C点停下来。已知小物块与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，不计空气阻力， QUOTE sin53掳=0.8 sin53掳=0.8，求：
（1）S、P两点间的竖直高度；
（2）Q、C两点间的距离。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）小物块从S到P做平抛运动，恰好在P点沿切线方向进入圆弧轨道，此时有
解得小物块在P点的竖直分速度为
竖直方向有
解得S、P两点间的竖直高度为
（2）小物块在P点速度为
小物块从P点到C点过程，根据动能定理可得
解得Q、C两点间的距离为
15. 某研究小组设计了一磁悬浮电梯，简化模型如图所示，不计电阻、间距为 l、足够长的光滑平行导轨固定在竖直平面内，导轨间存在着垂直于轨道平面、磁感应强度大小相等、磁场方向相反的匀强磁场，每个磁场区域均为边长为l的正方形。在质量为m、边长为l、总电阻为R、匝数为N的正方形金属线圈EFGH中通入电流后静止在导轨上，此时线圈的发热功率为P0，重力加速度为g。
（1）求匀强磁场的磁感应强度大小；
（2）若增大通入的电流后，线圈的发热功率为（），求线圈开始向上运动瞬间的加速度；
（3）若线圈中不通入电流，线圈由图中位置下落5l时达到最大速度，求该过程中线圈产生的焦耳热。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）线圈通入电流后静止在导轨上，根据平衡条件有
此时线圈的发热功率
则有
（2）若增大通入的电流后，线圈的发热功率
根据牛顿第二定律有
解得
（3）若线圈中不通入电流，线圈静止释放，线圈速度增大，感应电动势增大，感应电流增大，磁场对线圈安培力增大，线圈做加速度减小得加速运动，当加速度为0时，线圈速度达到最大，此时感应电动势为
感应电流的最大值为
根据平衡条件有
结合上述解得
由于线圈由图中位置下落5l时达到最大速度，则有
解得