2024屆甘肅省張掖市某校高三下學(xué)期模擬考物理試題

物理本試卷分第Ⅰ卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分．共8頁(yè)，總分110分，考試時(shí)間90分鐘．第Ⅰ卷（選擇題共60分）一、選擇題：本題共10小題，每小題6分，共60分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1~6題只有一項(xiàng)符合題目要求，第7~10題有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分．1．用氫原子發(fā)出的光照射某種金屬進(jìn)行光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)．當(dāng)用頻率為的光照射時(shí)，遏止電壓的大小為;當(dāng)用頻率為的光照射時(shí)，遏止電壓的大小為．已知電子電荷量的大小為，則下列關(guān)于普朗克常量和該種金屬的逸出功的表達(dá)式正確的是（）A．B．C．D．2．如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)靜止的氨原子核,衰變過(guò)程中放出一個(gè)粒子，此粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡與反沖核的運(yùn)動(dòng)軌跡是兩個(gè)外切的圓，大圓與小圓的半徑之比為，則氡核的衰變方程是（）A．B．C．D．3．某輪胎正常工作的胎壓范圍是（輪胎的體積不變），．欲使該輪胎能在的溫度范圍內(nèi)正常工作，則在時(shí)給該輪胎充氣，充氣后的胎壓可以控制在（）A．B．C．D．4．氘核可以發(fā)生一系列聚變反應(yīng)釋放核能，其總效果可以用反應(yīng)式表示．鈾核的某種裂變反應(yīng)為,下列說(shuō)法正確的是（）A．X是正電子B．核內(nèi)有57個(gè)中子C．上述核聚變反應(yīng)中平均每個(gè)核子釋放的核能約為D．上述兩反應(yīng)中，聚變比裂變平均每個(gè)核子多釋放核能5．一列沿x軸傳播的簡(jiǎn)諧橫波在時(shí)的波形如圖所示，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P的位移為時(shí)質(zhì)點(diǎn)P恰好回到平衡位置．下列說(shuō)法正確的是（）A．該波一定沿x軸正方向傳播B．若周期,則時(shí)質(zhì)點(diǎn)P沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)C．該波的最小波速為D．若內(nèi)質(zhì)點(diǎn)P通過(guò)的路程為,則該波沿x軸負(fù)方向傳播6．一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a經(jīng)狀態(tài)b、c、d回到狀態(tài)a,此過(guò)程氣體的關(guān)系圖像如圖所示，其中過(guò)程為雙曲線的一部分，過(guò)程平行于坐標(biāo)軸．已知在狀態(tài)a時(shí)氣體溫度為,則（）A．在狀態(tài)c時(shí)氣體的溫度為B．四個(gè)過(guò)程中有兩個(gè)過(guò)程吸熱，兩個(gè)過(guò)程放熱C．過(guò)程氣體對(duì)外做功D．從狀態(tài)a經(jīng)一次循環(huán)再回到狀態(tài)a的過(guò)程中氣體向外放熱大于7．如圖甲、乙所示，分別表示兩分子間的作用力、分子勢(shì)能與兩分子間距離的關(guān)系．分子a固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O處，分子b從處以某一速度向分子a運(yùn)動(dòng)（運(yùn)動(dòng)過(guò)程中僅考慮分子間作用力），假定兩個(gè)分子的距離為無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)它們的分子勢(shì)能為0，則（）甲乙A．圖甲中分子間距從到,分子間的引力增大，斥力減小B．分子b運(yùn)動(dòng)至和位置時(shí)動(dòng)能可能相等C．圖乙中一定大于圖甲中D．若圖甲中陰影面積,則兩分子間最小距離小于8．某單色點(diǎn)光源在水中沿豎直方向勻速上升，水對(duì)該單色光的折射率為，真空中的光速為c,水面足夠大，則（）A．該單色光在水中傳播的速度大小為B．點(diǎn)光源距水面深度為時(shí)，水面上亮斑的半徑為C．亮斑的半徑r隨運(yùn)動(dòng)時(shí)間t均勻減小D．亮斑的半徑r隨運(yùn)動(dòng)時(shí)間t減小得越來(lái)越快9．中醫(yī)懸絲診脈懸的是“絲”，“診”的是脈搏通過(guò)懸絲傳過(guò)來(lái)的振動(dòng)，即通過(guò)機(jī)械波判斷出病灶的位置與輕重緩急．如圖所示，假設(shè)“絲”上有相鄰兩點(diǎn)間距相等的點(diǎn)1、2、3、4、…，病人在搭上“絲”后圖中質(zhì)點(diǎn)1在時(shí)開(kāi)始向上振動(dòng)，產(chǎn)生的機(jī)械波沿“絲”向醫(yī)生傳播，時(shí)質(zhì)點(diǎn)1第一次到達(dá)最低點(diǎn)，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)4剛好開(kāi)始振動(dòng)，則（）A．該波所有質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)頻率均為B．時(shí)質(zhì)點(diǎn)4振動(dòng)的方向向下C．時(shí)質(zhì)點(diǎn)1和質(zhì)點(diǎn)3的加速度相同D．時(shí)質(zhì)點(diǎn)2恰好位于波峰位置10．如圖所示為氫原子的能級(jí)圖．大量處于能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)分別輻射出種不同頻率的光子．已知,則（）A．一定等于2B．若,則可能有C．若大量氫原子從能級(jí)躍遷到基態(tài)發(fā)出的光有兩種可使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則大量氫原子從能級(jí)躍遷到基態(tài)發(fā)出的光可能有4種可使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)D．一個(gè)處于能級(jí)的氫原子向基態(tài)躍遷，最多可輻射5種頻率的光第Ⅱ卷（非選擇題共50分）二、非選擇題：本題共5小題，共50分．帶*題目為能力提升題，分值不計(jì)入總分．11．（6分）某實(shí)驗(yàn)小組做“探究單擺周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)．（1）為了減小測(cè)量周期的誤差，擺球應(yīng)在經(jīng)過(guò)最___________（填“高”或“低”）點(diǎn)的位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)．（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)某同學(xué)測(cè)得的重力加速度g的值偏大，其原因可能是___________．（填正確答案標(biāo)號(hào)）A．?dāng)[球太重B．實(shí)驗(yàn)室的海拔太高C．測(cè)出n次全振動(dòng)時(shí)間t,誤作為次全振動(dòng)時(shí)間D．?dāng)[線上端未牢固地系于懸點(diǎn)，振動(dòng)中出現(xiàn)了松動(dòng)，使擺線長(zhǎng)度增加了（3）有兩位同學(xué)利用假期分別去參觀北京大學(xué)和廈門(mén)大學(xué)實(shí)驗(yàn)室，各自在那里利用先進(jìn)的系統(tǒng)較準(zhǔn)確地探究了“單擺的周期T與擺長(zhǎng)L的關(guān)系”，他們通過(guò)校園網(wǎng)交換實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并由計(jì)算機(jī)繪制了圖像，如圖所示．去北京大學(xué)的同學(xué)所測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)應(yīng)的圖線是___________（填“A”或“B”）．12．（8分）物理實(shí)驗(yàn)一般都涉及實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)分析等．例如：（1）實(shí)驗(yàn)儀器．用游標(biāo)卡尺測(cè)某個(gè)杯子的深度h,示數(shù)如圖甲所示，則該杯子的深度為_(kāi)__________．甲（2）用“油膜法估測(cè)油酸分子的大小”實(shí)驗(yàn)中，配制的油酸酒精溶液的濃度為每溶液中有純油酸,用注射器取該油酸酒精溶液滴入燒杯中，記錄液滴共60滴．取1滴該溶液滴入盛水的淺水盤(pán)里，待水面穩(wěn)定后，在帶有坐標(biāo)方格的玻璃板上描下油膜邊界的輪廓線，如圖乙所示．玻璃板上一個(gè)小正方形方格的邊長(zhǎng)是．根據(jù)以上數(shù)據(jù)和測(cè)量結(jié)果，估測(cè)出的分子直徑約為_(kāi)__________m．（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）乙（3）實(shí)驗(yàn)原理．如圖丙所示為“探究氣體等溫變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)裝置圖．實(shí)驗(yàn)時(shí)，讀取空氣柱的長(zhǎng)度L以及此時(shí)所對(duì)應(yīng)的壓強(qiáng)p．丙①對(duì)于一定質(zhì)量的封閉理想氣體，在溫度不變的情況下，若p與L的___________保持不變，即得到氣體做等溫變化的規(guī)律．②某同學(xué)發(fā)現(xiàn)，壓力表上的數(shù)值是有單位的，但是針筒旁代表空氣柱長(zhǎng)度的數(shù)值是沒(méi)有單位的，他查了一下該實(shí)驗(yàn)裝置的說(shuō)明書(shū)，發(fā)現(xiàn)也沒(méi)有對(duì)這個(gè)數(shù)值單位情況的具體說(shuō)明．請(qǐng)分析說(shuō)明出現(xiàn)這種情況的原因：___________．13．（10分）一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，在和處的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)A、B的振動(dòng)圖像如圖所示，求：（1）該波由質(zhì)點(diǎn)A傳到質(zhì)點(diǎn)B的時(shí)間；（2）該波的波速．14．（12分）某玻璃磚橫截面是一個(gè)如圖所示的直角三角形，其中．一束單色光從邊的中點(diǎn)平行于邊射入玻璃磚，恰好在邊上發(fā)生全反射．已知邊長(zhǎng)為a，真空中的光速為c,不考慮有折射時(shí)的反射．（1）求該單色光在玻璃磚中傳播的時(shí)間；（2）保持入射方向不變，僅把入射點(diǎn)從A逐漸移動(dòng)到B的過(guò)程中，通過(guò)計(jì)算說(shuō)明單色光在玻璃磚中傳播的時(shí)間隨入射點(diǎn)到B點(diǎn)的距離如何變化．15．（14分）如圖所示，P、Q是兩個(gè)質(zhì)量和厚度均不計(jì)的活塞，可在豎直固定的兩端開(kāi)口的汽缸內(nèi)無(wú)摩擦地滑動(dòng)，其面積分別為,它們之間用一根長(zhǎng)為的輕質(zhì)細(xì)桿連接，靜止時(shí)汽缸中氣體的溫度為,活塞P下方氣柱（較粗的一段氣柱）長(zhǎng)為．已知大氣壓強(qiáng)為,取,缸內(nèi)氣體可看作理想氣體，活塞在移動(dòng)過(guò)程中不漏氣．（1）求活塞靜止時(shí)汽缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)；（2）若缸內(nèi)氣體的溫度逐漸降低為，已知該過(guò)程中缸內(nèi)氣體的內(nèi)能減小,求活塞下移的距離h和氣體放出的熱量Q．*從宏觀現(xiàn)象中總結(jié)出來(lái)的經(jīng)典物理學(xué)規(guī)律不一定都能適用于微觀體系，但是在某些問(wèn)題中利用經(jīng)典物理學(xué)規(guī)律也能得到與實(shí)際比較相符合的結(jié)論．根據(jù)玻爾的氫原子模型，電子的運(yùn)動(dòng)看成經(jīng)典力學(xué)描述下的軌道運(yùn)動(dòng)，原子中的電子在庫(kù)侖力作用下，繞原子核做圓周運(yùn)動(dòng)．已知電子質(zhì)量為m,電荷量為e,靜電力常量為k,氫原子處于基態(tài)時(shí)電子的軌道半徑為,電勢(shì)能為（取無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)能為零），第n個(gè)能級(jí)的軌道半徑為,氫原子的能量等于電子繞原子核運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和電子與原子核系統(tǒng)的電勢(shì)能的總和．（1）求氫原子處于基態(tài)時(shí)，電子繞原子核運(yùn)動(dòng)的速度；（2）1885年，巴耳末對(duì)當(dāng)時(shí)已知的氫原子在可見(jiàn)光區(qū)的四條譜線做了分析，發(fā)現(xiàn)這些譜線的波長(zhǎng)能夠用一個(gè)公式表示，這個(gè)公式寫(xiě)作．式中R叫作里德伯常量，這個(gè)公式稱(chēng)為巴耳末公式．已知?dú)湓踊鶓B(tài)的能量為,普朗克常量為h,真空中的光速為c,求：a．里德伯常量R的表達(dá)式；b．氫原子光譜巴耳末系最小波長(zhǎng)與最大波長(zhǎng)之比．

參考答案一、選擇題1．D【解析】根據(jù)光電效應(yīng)方程得,根據(jù)動(dòng)能定理得,聯(lián)立兩式解得，則,解得，,D正確．2．B【解析】在衰變瞬間，粒子與反沖核的速度方向相反，二者運(yùn)動(dòng)軌跡為外切圓，則根據(jù)左手定則可推知二者電性相同，即都帶正電．設(shè)質(zhì)量為m、電荷量為q的某帶電粒子在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做速率為v、半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則根據(jù)牛頓第二定律有,解得，衰變過(guò)程動(dòng)量守恒，而系統(tǒng)初動(dòng)量為零，則根據(jù)反沖運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知反沖核和粒子動(dòng)量大小相等，而反沖核的電荷量一定大于粒子的電荷量，所以反沖核的運(yùn)動(dòng)半徑一定小于粒子的運(yùn)動(dòng)半徑,設(shè)反沖核和粒子電荷量分別為和,則由題意可得，結(jié)合選項(xiàng)中所給核反應(yīng)方程可知，B正確．3．B【解析】輪胎內(nèi)氣體體積不變，則為保證安全，則在時(shí)壓強(qiáng)不超過(guò);在時(shí)壓強(qiáng)不低于,則根據(jù)查理定律有,解得,充氣后的胎壓應(yīng)在到范圍內(nèi)比較合適，B正確，A、C、D錯(cuò)誤．4．C【解析】根據(jù)核反應(yīng)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，X的質(zhì)量數(shù)為1，電荷數(shù)為0，是中子，A錯(cuò)誤；同理有56個(gè)中子，B錯(cuò)誤；上述核聚變反應(yīng)平均每個(gè)核子釋放的核能為,C正確；上述核裂變反應(yīng)平均每個(gè)核子釋放的核能為,D錯(cuò)誤．5．C【解析】由題意知，若該波沿x軸正方向傳播，則,若該波沿x軸負(fù)方向傳播，則,故無(wú)法判斷該波的傳播方向，A錯(cuò)誤；若周期,則該波沿x軸正方向傳播，時(shí)質(zhì)點(diǎn)P沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，B錯(cuò)誤；若該波沿x軸正方向傳播，可知最大周期,解得最小波速,C正確；質(zhì)點(diǎn)P在時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程為,則周期，由上述分析知波沿x軸正方向傳播，D錯(cuò)誤．6．D【解析】過(guò)程，由理想氣體狀態(tài)方程得,解得，A錯(cuò)誤；過(guò)程，氣體體積增大對(duì)外做功，壓強(qiáng)不變，溫度升高，內(nèi)能增大，氣體吸熱；過(guò)程，氣體體積不變，壓強(qiáng)增大，溫度升高，氣體吸熱；過(guò)程，氣體壓強(qiáng)不變，體積減小，外界對(duì)氣體做功，溫度降低，內(nèi)能減小，氣體向外放熱；過(guò)程氣體溫度不變，內(nèi)能不變，體積增大對(duì)外做功，氣體吸熱，B錯(cuò)誤；過(guò)程，氣體對(duì)外做的功等于圖像與橫軸所圍圖形面積，由圖得其小于,C錯(cuò)誤；在一次循環(huán)過(guò)程后，內(nèi)能不變，整個(gè)過(guò)程中，外界對(duì)氣體做功大于,根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，在一次循環(huán)過(guò)程中氣體放出的熱量大于,D正確．7．BD【解析】圖甲中分子間距從到,分子間的引力、斥力均減小，分子力合力增大，A錯(cuò)誤；分子b從到和從到兩過(guò)程，若圖像與橫軸所圍面積相等，則分子力做功為0，動(dòng)能變化量為0，分子b在和兩位置時(shí)動(dòng)能可能相等，B正確；圖甲中處分子力合力為0，分子b在此處分子勢(shì)能最小，應(yīng)對(duì)應(yīng)圖乙中處，即圖乙中一定小于圖甲中,C錯(cuò)誤；若圖甲中陰影面積,則分子b從到過(guò)程分子力做功為0，分子b在處速度不為0，則分子b將繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，靠近分子a,D正確8．BC【解析】由可得傳播速度為,A錯(cuò)誤；當(dāng)點(diǎn)光源發(fā)出的光在水面處恰好發(fā)生全反射時(shí)，對(duì)應(yīng)亮斑的邊緣，此時(shí)，半徑,B正確；設(shè)開(kāi)始時(shí)點(diǎn)光源距水面高度為,由題可知,則亮斑的半徑r隨運(yùn)動(dòng)時(shí)間t均勻減小，C正確，D錯(cuò)誤．9．AD【解析】質(zhì)點(diǎn)1開(kāi)始振動(dòng)時(shí)方向向上，時(shí)質(zhì)點(diǎn)1第一次到達(dá)最低點(diǎn)，即,故周期,頻率為,A正確；質(zhì)點(diǎn)1開(kāi)始時(shí)振動(dòng)方向向上，時(shí)質(zhì)點(diǎn)4剛好開(kāi)始振動(dòng)，振動(dòng)的方向也向上，B錯(cuò)誤；時(shí)質(zhì)點(diǎn)1在波谷、質(zhì)點(diǎn)3在波峰，兩質(zhì)點(diǎn)加速度大小相等、方向相反，C錯(cuò)誤；波從質(zhì)點(diǎn)1傳到質(zhì)點(diǎn)2用時(shí),質(zhì)點(diǎn)2在時(shí)發(fā)生振動(dòng)的總時(shí)間為,即此時(shí)質(zhì)點(diǎn)2恰好位于波峰位置，D正確．10．BC【解析】根據(jù),大量氫原子從至能級(jí)向基態(tài)躍遷時(shí)分別能發(fā)出1、3、6、10、15、21種不同頻率的光子，，即；,即;A錯(cuò)誤，B正確；大量氫原子從能級(jí)躍遷到基態(tài)發(fā)出3種光，有兩種可使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則該金屬的逸出功,即,則大量氫原子從能級(jí)躍遷到基態(tài)發(fā)出的光可能有4種可使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，C正確；一個(gè)處于能級(jí)的氫原子向基態(tài)躍遷，最多可輻射4種頻率的光，D錯(cuò)誤．二、非選擇題11．（1）低（2分）（2）C（2分）（3）B（2分）【解析】（1）擺球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)的位置時(shí)速度最大，在相等的距離誤差上引起的時(shí)間誤差最小，測(cè)的周期誤差最小，則擺球應(yīng)在經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)的位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)．（2）擺球的重力越重，誤差越小，測(cè)量結(jié)果越準(zhǔn)確，A錯(cuò)誤；海拔越高，重力加速度越小，B錯(cuò)誤；單擺的周期為，若將n誤作為，則周期會(huì)變小，根據(jù)單擺的周期公式，則測(cè)得的g值會(huì)偏大，C正確；根據(jù)，因振動(dòng)中擺線長(zhǎng)度增長(zhǎng)了，則測(cè)得的單擺的周期會(huì)變大，且有,對(duì)于上式的長(zhǎng)度并非振動(dòng)過(guò)程中的長(zhǎng)度，而是振動(dòng)前的長(zhǎng)度，可知得到的g值偏小，D錯(cuò)誤．（3）由，得,圖像的斜率越大，則重力加速度越小，因廈門(mén)當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣刃∮诒本?，則去北京大學(xué)的同學(xué)所測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)應(yīng)斜率小的B圖線．12．（1）10.055（2分）（2）（2分）（3）①乘積（2分）②見(jiàn)解析（2分）【解析】（1）游標(biāo)卡尺的精度為,主尺讀數(shù)為,游標(biāo)尺讀數(shù)為,故該杯子的深度為．（2）圍成的方格中，不足半格的舍去，多于半格的算一格，共有112個(gè)方格，則油酸膜的面積約為,每滴酒精油酸溶液中含有純油酸的體積為,把油酸分子看成球形，且不考慮分子間的空隙，則油酸分子直徑為．（3）①對(duì)于一定質(zhì)量的封閉氣體，在溫度保持不變時(shí)，壓強(qiáng)與體積成反比，即壓強(qiáng)與體積的乘積不變，得到氣體做等溫變化的規(guī)律．②因?yàn)獒樛采舷碌臋M截面積都相同，所以空氣柱的長(zhǎng)度就代表了空氣柱的體積的情況；又因?yàn)樽罱K的結(jié)果是p與V的乘積是否發(fā)生變化（或者p與的圖像是否為一條直線，即斜率不變），所以只需要知道體積變化的倍數(shù)關(guān)系，不需要知道具體的單位數(shù)值．13．（1）（2）【解析】（1）由振動(dòng)圖像可知，時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)A在平衡位置向上振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)B在波峰位置，可知A、B間距離為（2分）振動(dòng)周期（2分）則從A到B的時(shí)間為（2分）（2）波速（2分）解得（2分）14．（1）（2）見(jiàn)解析【解析】（1）光路圖如圖所示，由幾何關(guān)系得（2分）恰好在邊上發(fā)生全反射，有（2分）折射率（1分）該單色光在玻璃磚中傳播的時(shí)間（1分）解得（1分）（2）設(shè)入射點(diǎn)到B點(diǎn)的距離為