統(tǒng)考版2024屆高考物理二輪專項(xiàng)分層特訓(xùn)卷第三部分模擬許綜合練3

模擬小卷練3(8＋2實(shí)驗(yàn))(時間35分鐘，滿分63分)一、選擇題(本題共8小題，每小題6分，共48分．在每小題給出的四個選項(xiàng)中，第14～18題只有一個選項(xiàng)符合題目要求，第19～21題有多項(xiàng)符合題目要求．全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分)14．氫原子的能級圖如圖所示，用能量為12.3eV的光子去照射一群處于基態(tài)的氫原子，受光子照射后，下列關(guān)于氫原子躍遷的說法正確的是()A．原子能躍遷到n＝2能級B．原子能躍遷到n＝3能級C．原子能躍遷到n＝4能級D．原子不能躍遷到其他能級上15．如圖甲、乙是兩個有趣的實(shí)驗(yàn)，第一個實(shí)驗(yàn)叫“旋轉(zhuǎn)的液體”，在玻璃皿的中心放一個圓柱形電極，沿邊緣內(nèi)壁放一個圓環(huán)形電極，把它們分別與電池的兩極相連，然后在玻璃皿中放入導(dǎo)電液體(例如鹽水)，如果把玻璃皿放在磁場中，液體就會旋轉(zhuǎn)起來，見圖甲．第二個實(shí)驗(yàn)叫“振動的彈簧”，把一根柔軟的彈簧懸掛起來，使它的下端剛好跟槽中的水銀接觸，通電后，發(fā)現(xiàn)彈簧不斷上下振動，見圖乙．關(guān)于這兩個趣味實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是()A．圖甲中，如果從上往下看，液體旋轉(zhuǎn)方向?yàn)槟鏁r針方向B．圖甲中，僅改變液體中電流的方向，液體的旋轉(zhuǎn)方向不變C．圖乙中，僅將水銀換成純酒精，依然可以觀察到彈簧不斷上下振動D．圖乙中，僅改變彈簧中電流的方向，將觀察不到彈簧不斷上下振動16．[2023·湖南卷]如圖，真空中有三個點(diǎn)電荷固定在同一直線上，電荷量分別為Q1、Q2和Q3，P點(diǎn)和三個點(diǎn)電荷的連線與點(diǎn)電荷所在直線的夾角分別為90°、60°和30°.若P點(diǎn)處的電場強(qiáng)度為零，q>0，則三個點(diǎn)電荷的電荷量可能為()A．Q1＝q，Q2＝eq\r(2)q，Q3＝qB．Q1＝－q，Q2＝－eq\f(4\r(3),3)q，Q3＝－4qC．Q1＝－q，Q2＝eq\r(2)q，Q3＝－qD．Q1＝q，Q2＝－eq\f(4\r(3),3)q，Q3＝4q17．[2023·廣東深圳調(diào)研]甲、乙兩個臺球從同一位置沿同一直線被先后擊出，運(yùn)動位移—時間圖象如圖所示，則()A．2.5t0時甲的速度大于乙的速度B．5t0時甲的加速度大于乙的加速度C．6t0時乙恰好與甲相碰D．3t0～6t0內(nèi)兩球的平均速度相等18．[2023·遼寧卷]原子處于磁場中，某些能級會發(fā)生劈裂．某種原子能級劈裂前后的部分能級圖如圖所示，相應(yīng)能級躍遷放出的光子分別設(shè)為①②③④.若用①照射某金屬表面時能發(fā)生光電效應(yīng)，且逸出光電子的最大初動能為Ek，則()A．①和③的能量相等B．②的頻率大于④的頻率C．用②照射該金屬一定能發(fā)生光電效應(yīng)D．用④照射該金屬逸出光電子的最大初動能小于Ek19．如圖所示是靜止在地面上的起吊重物的吊車，某次操作過程中，液壓桿長度收縮，吊臂繞固定轉(zhuǎn)軸順時針轉(zhuǎn)動，吊臂上的M、、N兩點(diǎn)做圓周運(yùn)動，此時M點(diǎn)的角速度為ω，ON＝2OM＝2L，則下列正確的是()A．M點(diǎn)的速度方向垂直于吊臂B．N點(diǎn)的角速度為ωC．兩點(diǎn)的線速度大小關(guān)系為vN＝4vMD．N點(diǎn)的向心加速度大小為2ω2L20．某野外考察小組晚上利用應(yīng)急發(fā)電機(jī)給營地供電，電路圖如圖所示．發(fā)電機(jī)輸出的電壓有效值U保持不變，輸電線電阻為r，一路經(jīng)過自耦變壓器供電爐做飯，另一路供電燈照明．假設(shè)電燈及電爐絲電阻都是定值，變壓器為理想變壓器．當(dāng)滑片P由1向2滑動時，下列說法正確的是()A．電燈變暗B．發(fā)電機(jī)輸出功率變小C．輸電線消耗功率變大D．電爐絲功率變大21．質(zhì)量為m＝1.0kg的小球從一定高度處由靜止釋放，與地面發(fā)生短暫作用后又彈起一定高度，該過程小球在空中運(yùn)動的v-t圖象如圖所示．已知小球從開始下落到上升到最高點(diǎn)過程的平均速度為13m/s，重力加速度g取10m/s2，小球與地面作用的時間忽略不計，小球在空中運(yùn)動時所受空氣阻力恒定，則()A．小球在空中運(yùn)動時受到的空氣阻力恒為5NB．小球上升過程所用的時間為4sC．整個過程中小球克服空氣阻力做的功為950JD．整個過程中小球重力做功的平均功率為130W二、實(shí)驗(yàn)題(本題共2小題，共15分)22．(5分)某同學(xué)利用如圖所示的裝置做“驗(yàn)證碰撞中的動量守恒”實(shí)驗(yàn)．具體操作如下：A．把帶有斜槽的長木板調(diào)整水平后固定，用天平稱出甲、乙兩玩具小車的質(zhì)量，記為m1、m2B．將小車甲從斜槽上的某點(diǎn)P由靜止釋放，最終甲車停在長木板上的M點(diǎn)，在長木板靠近斜槽的位置選一點(diǎn)O，用直尺測量出OM間的距離為LC．把小車乙靜止放在O點(diǎn)，將小車甲再次從P點(diǎn)由靜止釋放，兩車在O點(diǎn)相碰后，最終停在長木板上的N，S位置，測量出ON和OS間的距離分別為L1、L2D．改變P點(diǎn)的位置，重復(fù)步驟B、C，多次實(shí)驗(yàn)回答下列問題：(1)本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)條件：要求兩小車與長木板間的動摩擦因數(shù)μ甲________μ乙．(2)滿足上述實(shí)驗(yàn)條件后，要驗(yàn)證碰撞中的動量守恒，只要驗(yàn)證____________成立即可．(用測量的物理量寫出關(guān)系式).(3)某同學(xué)根據(jù)獲得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得到m1L0＞m1L1＋m2L2的關(guān)系式，你認(rèn)為兩車的碰撞屬于________碰撞．23．(10分)某實(shí)驗(yàn)小組欲采用伏安法測量未知電阻Rx(阻值約為10Ω)的阻值，實(shí)驗(yàn)室提供了電源E(電動勢為12V)，電壓表V(量程為3V，內(nèi)阻約為幾千歐姆)，電流表A1(量程為600mA，內(nèi)阻約為幾歐姆)，電流表A2(量程為300mA，內(nèi)阻約為幾歐姆)，滑動變阻器R，開關(guān)及導(dǎo)線若干．(1)實(shí)驗(yàn)小組選用圖________(選填“甲”或“乙”)所示電路圖測量出的電阻阻值誤差較小，測量值________(選填“大于”“小于”或“等于”)真實(shí)值．(2)為使測量結(jié)果更加準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)小組在現(xiàn)有器材的基礎(chǔ)上，找到電阻箱R0，設(shè)計了圖丙所示的電路圖，則a處應(yīng)該接電流表________，b處應(yīng)該接電流表________．(選填“A1”或“A2”)(3)根據(jù)第(2)問中設(shè)計出的電路圖進(jìn)行操作，先斷開開關(guān)S2，閉合開關(guān)S1，電路穩(wěn)定后，b處電流表的示數(shù)為I1，a處電流表的示數(shù)為I2，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值為R01，使得I2＝eq\f(I1,2)，再閉合開關(guān)S2，電路穩(wěn)定后，a處電流表的示數(shù)為I3，電壓表的示數(shù)為U，則待測電阻Rx＝________，a處電流表的內(nèi)阻RA＝________．(均用題目中給出的物理量符號表示)模擬小卷練3（8＋2實(shí)驗(yàn)）14．解析：本題易錯之處是誤認(rèn)為只要光子能量大于氫原子的兩個能級之間的能量之差即可使氫原子躍遷而錯選A、B.因?yàn)镋3－E1＝12.09eV＜12.3eV，E4－E1＝12.75eV＞12.3eV，根據(jù)用光子照射氫原子并使氫原子躍遷，光子的能量必須等于躍遷前后兩能級之間的能量之差可知，選項(xiàng)D正確．答案：D15．解析：根據(jù)圖甲中電池的正、負(fù)極知，在導(dǎo)電液體中形成的電流方向由圓環(huán)形電極指向圓柱形電極，穿過導(dǎo)電液體的磁場方向從下向上，根據(jù)左手定則可知，從上往下看，液體沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)，A正確．圖甲中僅改變液體中電流的方向，磁場方向不變，則導(dǎo)電液體所受安培力方向改變，所以液體的旋轉(zhuǎn)方向改變，B錯誤．圖乙中給彈簧通電，彈簧的每一圈的電流方向均相同，因?yàn)橥螂娏飨嗷ノ?，所以彈簧縮短，彈簧下端脫離水銀后，彈簧中無電流，在重力作用下彈簧下端向下運(yùn)動與水銀再次接觸，彈簧中又有了電流，然后重復(fù)上述過程，從而使彈簧上下振動；純酒精不導(dǎo)電，所以通電后，彈簧中無電流，不會上下振動，C錯誤．圖乙中僅改變彈簧中電流的方向，根據(jù)C選項(xiàng)分析可知依然可以觀察到彈簧不斷上下振動，D錯誤．答案：A16．解析：選項(xiàng)AB的電荷均為正和均為負(fù)，則根據(jù)電場強(qiáng)度的疊加法則可知，P點(diǎn)的場強(qiáng)不可能為零，A、B錯誤；設(shè)P、Q1間的距離為r，P點(diǎn)場強(qiáng)為零，故Q2、Q3在P點(diǎn)產(chǎn)生場強(qiáng)的水平分場強(qiáng)等大反向，即keq\f(Q2,（\f(r,sin60°)）2)·cos60°＝keq\f(Q3,（\f(r,sin30°)）2)·cos30°解得：eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(Q2,Q3)))＝eq\f(\r(3),3)，C錯誤，D正確．答案：D17．解析：根據(jù)運(yùn)動位移—時間圖象可知，圖象的斜率表示臺球的速度，則2.5t0時甲的速度為v1＝eq\f(2x0,3t0)，2.5t0時乙的速度為v2＝eq\f(－2x0,3t0－2t0)＝eq\f(－2x0,t0)，則有|v1|＜|v2|，選項(xiàng)A錯誤；根據(jù)運(yùn)動位移—時間圖象可知，3t0～6t0內(nèi)兩臺球做勻速直線運(yùn)動，則加速度都為0，選項(xiàng)B錯誤；根據(jù)運(yùn)動位移—時間圖象可知，圖象的交點(diǎn)表示兩臺球相遇，選項(xiàng)C正確；3t0～6t0內(nèi)甲球的平均速度為v1＝eq\f(4x0－2x0,6t0－3t0)＝eq\f(2x0,3t0)，3t0～6t0內(nèi)乙球的平均速度為v2＝eq\f(4x0－（－2x0）,6t0－3t0)＝eq\f(2x0,t0)，則有v1＜v2，選項(xiàng)D錯誤．答案：C18．解析：由圖可知①和③對應(yīng)的躍遷能級差相同，可知①和③的能量相等，選項(xiàng)A正確；因②對應(yīng)的能級差小于④對應(yīng)的能級差，可知②的能量小于④的能量，根據(jù)E＝hν可知②的頻率小于④的頻率，選項(xiàng)B錯誤；因②對應(yīng)的能級差小于①對應(yīng)的能級差，可知②的能量小于①，②的頻率小于①，則若用①照射某金屬表面時能發(fā)生光電效應(yīng)，用②照射該金屬不一定能發(fā)生光電效應(yīng)，選項(xiàng)C錯誤；因④對應(yīng)的能級差大于①對應(yīng)的能級差，可知④的能量大于①，即④的頻率大于①，因用①照射某金屬表面時能逸出光電子的最大初動能為Ek，根據(jù)Ekm＝hν－W逸出功，則用④照射該金屬逸出光電子的最大初動能大于Ek，選項(xiàng)D錯誤．故選A.答案：A19．解析：吊臂繞固定轉(zhuǎn)軸O順時針轉(zhuǎn)動，故M點(diǎn)的速度方向垂直于吊臂，A正確；M、N兩點(diǎn)在吊臂上繞同一固定轉(zhuǎn)軸O轉(zhuǎn)動，有相同的角速度，即N點(diǎn)的角速度為ω，B正確；根據(jù)線速度與角速度關(guān)系v＝ωr，由于ON＝2OM＝2L，可得vN＝2vM，C錯誤；根據(jù)向心加速度與角速度關(guān)系a＝ω2r，可得aN＝2ω2L，D正確；故選A、B、D.答案：ABD20．解析：設(shè)自耦變壓器線圈總匝數(shù)為n1，電爐一側(cè)接入線圈的匝數(shù)為n2，電爐絲電阻為R＝eq\f(U2,I2)，對理想變壓器有eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)，把變壓器和電爐絲電阻等效為電阻R′，R′＝eq\f(U1,I1)＝eq\f(\f(n1,n2)U2,\f(n2,n1)I2)＝eq\f(neq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1))U2,neq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(2))I2)＝eq\f(neq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1)),neq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(2)))R，U一定，當(dāng)滑片P由1向2滑動時，n2變大，R′變小，R′和電燈并聯(lián)的總電阻變小，電路總電流變大，電燈兩端電壓變小，電燈變暗，A正確；輸電線電流變大，輸電線消耗功率變大，C正確；由P＝UI知發(fā)電機(jī)輸出功率變大，B錯誤；由上述分析可知PR′＝（eq\f(U,r＋\f(R′R燈,R′＋R燈))）2R′，R′減小時無法判斷功率如何變化，D錯誤．答案：AC21．解析：設(shè)小球反彈后上升到最高點(diǎn)過程所用的時間為t，由圖可知，小球下落的時間為4t，小球下落過程中有mg－f＝ma1，上升過程有mg＋f＝ma2，又因?yàn)閍1＝eq\f(v1,4t)，a2＝eq\f(v2,t)，由圖可知v2＝eq\f(3,4)v1，以上各式聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)求解可得f＝5N，A正確；小球下落的高度為h1＝eq\f(1,2)v1·4t＝2v1t，小球上升的高度為h2＝eq\f(1,2)v2t，故其全程的平均速度為eq\o(v,\s\up6(－))＝eq\f(h1－h(huán)2,5t)，以上各式聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)求解可得v1＝40m/s，由v2＝eq\f(3,4)v1可得v2＝30m/s，由mg＋f＝ma2可解得a2＝15m/s2，故小球上升過程所用的時間為t＝eq\f(v2,a2)＝2s，B錯誤；由h1＝2v1t可解得小球下落的高度為h1＝160m，由h2＝eq\f(1,2)v2t可解得小球反彈后上升的高度為h2＝30m，故整個過程中小球克服空氣阻力做的功為Wf＝f（h1＋h2）＝950J，C正確；整個過程中小球重力做的功為WG＝mg（h1－h(huán)2）＝1300J，故整個過程中重力做功的平均功率為eq\x\to(P)G＝eq\f(WG,5t)＝130W，D正確．答案：ACD22．解析：（1）因?yàn)閷?shí)驗(yàn)只測量了小車在長木板上移動的距離，所以只有兩小車在長木板上的加速度一樣，兩車的初速度之比才等于位移的二次方根之比．故二車與長木板的動摩擦因數(shù)應(yīng)相同．（2）設(shè)小車在O點(diǎn)的速度為v，則根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式得v2＝2as所以，驗(yàn)證動量守恒需滿足m1eq\r(2aL0)＝m1eq\r(2aL1)＋m2eq\r(2aL2)化簡得m1eq\r(L0)＝m1eq\r(L1)＋m2eq\r(L2).（3）根據(jù)m1L0＞m1L