2024屆山西省大同鐵路第一中學(xué)高三第二次模擬考試物理試卷含解析

2024屆山西省大同鐵路第一中學(xué)高三第二次模擬考試物理試卷注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目選項的答案信息點涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖甲所示為由某材料制成的電阻R的阻值隨溫度t變化的圖象，若用該電阻與電池(電動勢E=1.5V，內(nèi)阻不計)、電流表(量程為50mA，內(nèi)阻不計)、電阻箱申聯(lián)起來，連接成如圖乙所示的電路，用該電阻做測溫探頭。將電阻箱的阻值調(diào)為R'=15Ω，把電流表的電流刻度改為相應(yīng)的溫度刻度，就得到了一個簡單的“電阻溫度計”。下列說法錯誤的是（）A．溫度升高，電路中的電流減小B．電流表刻度較大處對應(yīng)的溫度刻度較小C．電流表的示數(shù)為50mA時，電阻R的阻值為30ΩD．電流表的示數(shù)為50mA時，對應(yīng)的溫度為5℃2、與下列圖片相關(guān)的物理知識說法正確的是（）A．甲圖，湯姆生通過α粒子散射實驗，提出了原子核的概念，建立了原子核式結(jié)構(gòu)模型B．乙圖，氫原子的能級結(jié)構(gòu)圖，大量處于n=4能級的原子向低能級躍遷時，能輻射6種不同頻率的光子C．丙圖，“光電效應(yīng)”實驗揭示了光的粒子性，愛因斯坦為此提出了相對論學(xué)說，建立了光電效應(yīng)方程D．丁圖，重核裂變產(chǎn)生的中子能使核裂變反應(yīng)連續(xù)得進行，稱為鏈式反應(yīng)，其中一種核裂變反應(yīng)方程為3、如圖所示，固定在豎直平面內(nèi)的大圓環(huán)的半徑為。質(zhì)量為的小環(huán)套在大圓環(huán)上，且與大圓環(huán)接觸面光滑。在勁度系數(shù)為的輕彈簧作用下，小環(huán)恰靜止于大圓環(huán)上，彈簧與豎直方向的夾角為30°，則（）A．彈簧伸長的長度為B．彈簧伸長的長度為C．彈簧縮短的長度為D．彈簧縮短的長度為4、如圖所示，在紙面內(nèi)半徑為R的圓形區(qū)域中充滿了垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，一點電荷從圖中A點以速度v0垂直磁場射入，與半徑OA成30°夾角，當該電荷離開磁場時，速度方向剛好改變了180°，不計電荷的重力，下列說法正確的是()A．該點電荷離開磁場時速度方向的反向延長線通過O點B．該點電荷的比荷為C．該點電荷在磁場中的運動時間為t＝D．該點電荷帶正電5、如圖所示，在矩形區(qū)域abcd內(nèi)存在磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直abcd平面的勻強磁場，已知bc邊長為。一個質(zhì)量為m，帶電量為q的正粒子，從ab邊上的M點垂直ab邊射入磁場，從cd邊上的N點射出，MN之間的距離為2L，不計粒子重力，下列說法正確的是（）A．磁場方向垂直abcd平面向里B．該粒子在磁場中運動的時間為C．該粒子在磁場中運動的速率為D．該粒子從M點到N點的運動過程中，洛倫茲力對該粒子的沖量為零6、如圖是德國物理學(xué)家史特恩設(shè)計的最早測定氣體分子速率的示意圖．M、N是兩個共軸圓筒的橫截面，外筒N的半徑為R，內(nèi)筒的半徑比R小得多，可忽略不計．筒的兩端封閉，兩筒之間抽成真空，兩筒以相同角速度ω繞其中心軸線勻速轉(zhuǎn)動．M筒開有與轉(zhuǎn)軸平行的狹縫S，且不斷沿半徑方向向外射出速率分別為v1和v2的分子，分子到達N筒后被吸附，如果R、v1、v2保持不變，ω取某合適值，則以下結(jié)論中正確的是（）A．當時（n為正整數(shù)），分子落在不同的狹條上B．當時（n為正整數(shù)），分子落在同一個狹條上C．只要時間足夠長，N筒上到處都落有分子D．分子不可能落在N筒上某兩處且與S平行的狹條上二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、圖甲為一簡諧橫波在時的波形圖，是平衡位置在處的質(zhì)點，是平衡位置在處的質(zhì)點，圖乙為質(zhì)點的振動圖象。下列說法正確的是________。A．這列波沿軸正方向傳播B．這列波的傳播速度為C．時，質(zhì)點位于波谷位置D．在到時間內(nèi)，質(zhì)點通過的路程為E.時，質(zhì)點的加速度沿軸負方向8、如圖，有一截面為矩形有界勻強磁場區(qū)域ABCD，AB=3L，BC=2L在邊界AB的中點上有一個粒子源，沿與邊界AB并指向A點方向發(fā)射各種不同速率的同種正粒子，不計粒子重力，當粒子速率為v0時，粒子軌跡恰好與AD邊界相切，則（）A．速率小于v0的粒子全部從CD邊界射出B．當粒子速度滿足時，從CD邊界射出C．在CD邊界上只有上半部分有粒子通過D．當粒子速度小于時，粒子從BC邊界射出9、如圖所示，傾角為α=37°的足夠長的粗糙斜面AB固定在水平面上，一小物塊從距B點l0m的A點由靜止釋放后，下滑到B點與彈性擋板碰撞后無能量損失反彈，恰能沖上斜面的Q點（圖中未畫出）。設(shè)物塊和斜面間的動摩擦因數(shù)為0.5，以B點為零勢能面（sln37°=0.6，cos37°=0.8）。則下列說法正確的是（）A．Q點到B點距離為2mB．物塊沿斜面下滑時機械能減少，沿斜面上滑時機械能增加C．物塊下滑時，動能與勢能相等的位置在AB中點上方D．物塊從開始釋放到最終靜止經(jīng)過的總路程為15m10、如圖所示，固定的傾斜光滑桿上套有一個質(zhì)量為m的圓環(huán)，圓環(huán)與一輕質(zhì)水平狀態(tài)的彈簧相連，彈簧的另一端固定在墻上O點，且處于原長?，F(xiàn)讓圓環(huán)從A點由靜止開始下滑，滑到O點正下方B點時速度為零。則在圓環(huán)下滑過程中（）A．圓環(huán)的機械能先減小后增大，再減小B．彈簧的彈性勢能先增大再減小C．與圓環(huán)在A點的加速度相同的位置還有兩處D．彈簧再次恢復(fù)到原長時圓環(huán)的速度最大三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）為了精密測量一金屬絲的電阻率：(1)如圖甲所示，先用多用電表“×1Ω”擋粗測其電阻為____________Ω，然后用螺旋測微器測其直徑為______________mm．(2)為了減小實驗誤差，需進一步測其電阻，除待測金屬絲外，實驗室還備有的實驗器材如下：A．電壓表V(量程3V，內(nèi)阻約15kΩ；量程15V，內(nèi)阻約75kΩ)B．電流表A(量程0.6A，內(nèi)阻約1Ω；量程3A，內(nèi)阻約0.2Ω)C．滑動變阻器R1(0～5Ω，1A)D．滑動變阻器R2(0～2000Ω，0.1A)E．1.5V的干電池兩節(jié)，內(nèi)阻不計F．電阻箱G．開關(guān)S，導(dǎo)線若干為了測多組實驗數(shù)據(jù)，則上述器材中的滑動變阻器應(yīng)選用___________(選填“R1”或“R2”)．請在虛線框內(nèi)設(shè)計最合理的電路圖并完成實物圖的連線_______________12．（12分）某實驗小組利用如圖所示的實驗裝置來驗證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)機械能守恒。(1)實驗前小組同學(xué)調(diào)整氣墊導(dǎo)軌底座使之水平，并查得當?shù)刂亓铀俣取?2)如圖所示，用游標卡尺測得遮光條的寬度_______cm；實驗時將滑塊從圖所示位置由靜止釋放，由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門的時間，則滑塊經(jīng)過光電門時的瞬時速度為__________m/s。在本次實驗中還需要讀出和測量的物理量有：鉤碼的質(zhì)量m、滑塊質(zhì)量M和__________（文字說明并用相應(yīng)的字母表示）。(3)本實驗通過比較鉤碼的重力勢能的減小量__________和__________（用以上物理量符號表示）在實驗誤差允許的范圍內(nèi)是否相等，從而驗證系統(tǒng)的機械能守恒。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）壁厚不計的圓筒形薄壁玻璃容器的側(cè)視圖如圖所示。圓形底面的直徑為，圓筒的高度為R。(1)若容器內(nèi)盛滿甲液體，在容器中心放置一個點光源，在側(cè)壁以外所有位置均能看到該點光源，求甲液體的折射率；(2)若容器內(nèi)裝滿乙液體，在容器下底面以外有若干個光源，卻不能通過側(cè)壁在筒外看到所有的光源，求乙液體的折射率。14．（16分）如圖所示，Ⅰ、Ⅲ區(qū)域（足夠大）存在著垂直紙面向外的勻強磁場，虛線MN、PQ分別為磁場區(qū)域邊界，在Ⅱ區(qū)域內(nèi)存在著垂直紙面向里的半徑為R的圓形勻強磁場區(qū)域，磁場邊界恰好與邊界MN、PQ相切，S、T為切點，A、C為虛線MN上的兩點，且AS=CS=R，有一帶正電的粒子以速度v沿與邊界成30°角的方向從C點垂直磁場進入Ⅰ區(qū)域，隨后從A點進入Ⅱ區(qū)域，一段時間后粒子能回到出發(fā)點，并最終做周期性運動，已知Ⅱ區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強度B2為Ⅰ區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強度B1的6倍，Ⅲ區(qū)域與Ⅰ區(qū)域磁場的磁感應(yīng)強度相等，不計粒子的重力。求：(1)粒子第一次進入Ⅱ區(qū)域后在Ⅱ區(qū)域中轉(zhuǎn)過的圓心角；(2)粒子從開始運動到第一次回到出發(fā)點所經(jīng)歷的總時間。15．（12分）跳傘員常常采用“加速自由降落”（即AFF）的方法跳傘。如果一個質(zhì)量為50kg的運動員在3658m的高度從飛機上跳出（初速為零），降落40s時，豎直向下的速度達到50m/s，假設(shè)這一運動是勻加速直線運動。求：（1）運動員平均空氣阻力為多大？（2）降落40s時打開降落傘，此時他離地面的高度是多少？（3）打開降落傘后，運動員受的阻力f大于重力，且f與速度v成正比，即f＝kv（k為常數(shù)）。請簡述運動員接下來可能的運動情況。

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、C【解析】

AB．由圖甲可知，溫度升高，電阻R的阻值增大，電路中電流減小，因此電流表刻度較大處對應(yīng)的溫度刻度較小，AB項正確，不符合題意；CD．電流表的示數(shù)為50mA時，電路總電阻為30Ω，電阻箱的阻值R'=15Ω。則R=15Ω，由圖甲可得對應(yīng)的溫度為5℃，C項錯誤，符合題意，D項正確，不符合題意；故選C。2、B【解析】

A．甲圖為盧瑟福通過α粒子散射實驗，提出了原子的概念，建立了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，故A錯誤；B．乙圖中，大量處于n=4能級的原子向低能級躍遷時，能輻射的光子種類為即共輻射出6種不同頻率的光子，故B正確；C．丙圖的“光電效應(yīng)”實驗揭示了光的粒子性，愛因斯坦為此提出了光子說，建立了光電效應(yīng)方程，故C錯誤；D．重核裂變稱為鏈式反應(yīng)是因為生成的多個中子繼續(xù)作為反應(yīng)物又轟擊鈾核，反應(yīng)方程為故D錯誤。故選B。3、A【解析】

如圖所示靜止小環(huán)受重力，由假設(shè)法分析知，彈簧有向內(nèi)的拉力，為伸長狀態(tài)，大圓環(huán)的支持力沿半徑向外。在力三角形中，由正弦定理得由胡克定律得聯(lián)立可得故A正確，BCD錯誤。4、B【解析】如圖所示，點電荷在磁場中做勻速圓周運動，根據(jù)幾何關(guān)系作出點電荷運動軌跡有：電荷在電場中剛好運動T/1，電荷做圓周運動的半徑r=Rsin30°=R/1．A.如圖，電荷離開磁場時速度方向與進入磁場時速度方向相反，其反向延長線不通過O點，故A錯誤；B.根據(jù)洛倫茲力提供向心力有，所以：，故B正確；C.由圖知該電荷在磁場中運動的時間t=，故C錯誤；D.根據(jù)電荷偏轉(zhuǎn)方向，由左手定則可知，該電荷帶負電，故D錯誤．故選B5、B【解析】

A．粒子向下偏轉(zhuǎn)，根據(jù)左手定則可知磁場方向垂直abcd平面向外，故A錯誤；B．粒子運動軌跡如圖所示根據(jù)圖中幾何關(guān)系可得，則R2=3L2+（R-L）2解得R=2L解得θ=60°該粒子在磁場中運動的時間為故B正確；C．根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得，解得該粒子在磁場中運動的速率為故C錯誤；D．根據(jù)動量定理可得該粒子從M點到N點的運動過程中，洛倫茲力對該粒子的沖量等于動量變化，由于速度變化不為零，則動量變化不為零，洛倫茲力對該粒子的沖量不為零，故D錯誤。故選B。6、A【解析】微粒從M到N運動時間，對應(yīng)N筒轉(zhuǎn)過角度，即如果以v1射出時，轉(zhuǎn)過角度：，如果以v2射出時，轉(zhuǎn)過角度：，只要θ1、θ2不是相差2π的整數(shù)倍，即當時（n為正整數(shù)），分子落在不同的兩處與S平行的狹條上，故A正確，D錯誤；若相差2π的整數(shù)倍，則落在一處，即當時（n為正整數(shù)），分子落在同一個狹條上．故B錯誤；若微粒運動時間為N筒轉(zhuǎn)動周期的整數(shù)倍，微粒只能到達N筒上固定的位置，因此，故C錯誤．故選A點睛：解答此題一定明確微粒運動的時間與N筒轉(zhuǎn)動的時間相等，在此基礎(chǔ)上分別以v1、v2射出時來討論微粒落到N筒上的可能位置．二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BCE【解析】

A．分析振動圖像，由乙圖讀出，在t=0.10s時Q點的速度方向沿y軸負方向，根據(jù)波動規(guī)律結(jié)合圖甲可知，該波沿x軸負方向的傳播，故A錯誤；B．由甲圖讀出波長為λ=4m，由乙圖讀出周期為T=0.2s，則波速為故B正確；C．由乙圖可知時，質(zhì)點位于波谷位置。故C正確；D．在t=0.10s時質(zhì)點P不在平衡位置和最大位移處，所以從t=0.10s到t=0.15s，質(zhì)點P通過的路程s≠A=10cm，故D錯誤；E．從t=0.10s到t=0.15s，質(zhì)點P振動了，根據(jù)波動規(guī)律可知，t=0.15s時，質(zhì)點P位于平衡位置上方，則加速度方向沿y軸負方向，故E正確。故選BCE。8、BC【解析】

ABC．如圖，由幾何知識可知，與AD邊界相切的軌跡半徑為1.5L，與CD邊界相切的軌跡半徑為L；由半徑公式：可知軌跡與CD邊界相切的粒子速度為，由此可知，僅滿足的粒子從CD邊界的PD間射出，選項A錯誤，BC正確；D．由上述分析可知，速度小于的粒子不能打出磁場，故選項D錯誤。故選BC.9、AD【解析】

A．物塊從A到Q全過程由動能定理得代入，解得選項A正確；B．全過程摩擦力一直做負功，物塊的機械能不斷減少，選項B錯誤；C．物塊從A下滑到AB中點時，由能量守恒定律可得顯然此處重力勢能大于動能，繼續(xù)下滑時重力勢能將減小，動能增加，故動能與重力勢能相等的位置在AB中點下方，則選項C錯誤；D．因為，所以物塊最終靜止在擋板處，根據(jù)能量守恒得代入數(shù)據(jù)解得s=15m選項D正確。故選AD。10、AC【解析】

AB．開始時，彈簧處于原長，彈簧先壓縮，彈性勢能增大，當彈簧與桿垂直時，彈簧壓縮量最大，繼續(xù)往下滑，彈性勢能減小，當滑到彈簧恢復(fù)原長時，繼續(xù)下滑，彈簧將伸長，彈性勢能增大直到滑到B點，即彈簧彈性勢能先增大后減小再增大，由能量守恒可知，圓環(huán)的機械能先減小后增大，再減小，A正確，B錯誤；C．A點時，彈簧為原長，無彈力，受力分析可知，圓環(huán)的加速度由重力沿斜面向下的分力提供：解得，當彈簧與桿垂直時，彈簧彈力垂直于桿，不提供加速度，此時加速度由重力沿斜面向下的分力提供，即，繼續(xù)往下滑，還有一處彈簧恢復(fù)原長，此處彈簧也沒有彈力，加速度由重力沿斜面向下的分力提供，即，所以與圓環(huán)在A點的加速度相同的位置還有兩處，C正確；D．彈簧再次恢復(fù)到原長時，加速度為，沿斜面向下，即將繼續(xù)往下加速運動，直到加速度為零時開始減速，所以彈簧再次恢復(fù)到原長時速度不是最大，D錯誤。故選AC。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、(1)8.02.096(2)R1(3)如圖甲、乙所示【解析】

歐姆表指針示數(shù)與倍率的乘積是歐姆表示數(shù)；螺旋測微器固定刻度與可動刻度示數(shù)之和是螺旋測微器的示數(shù)；在保證安全的前提下，為方便實驗操作，應(yīng)選最大阻值較小的滑動變阻器；為準確測量電阻阻值，應(yīng)測多組實驗數(shù)據(jù)，滑動變阻器可以采用分壓接法，根據(jù)待測電阻與電表內(nèi)阻間的關(guān)系確定電流表的接法，作出實驗電路圖，然后根據(jù)電路圖連接實物電路圖；【詳解】解：(1)由圖示多用電表可知，待測電阻阻值是8×1Ω=8Ω；由圖示螺旋測微器可知，的固定刻度讀數(shù)為2mm，可動刻度讀數(shù)為0.01×9.6mm=0.096mm，其讀數(shù)為：2mm+9.6×0.01mm=2.096mm；(2)滑動變阻器R2(0～2000Ω，0.1A)的阻值比待測金屬絲阻值8Ω大得太多，為保證電路安全，方便實驗操作，滑動變阻器應(yīng)選R1，最大阻值5Ω；為測多組實驗數(shù)據(jù)，滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法，由于被測電阻阻值較小，則電流表應(yīng)采用外接法，實驗電路圖如圖所示根據(jù)實驗電路圖連接實物電路圖，如圖所示12、0.52cm滑塊釋放位置遮光條到光電門的位移smgs鉤碼和滑塊的動能增加量之和【解析】

(2)[1]游標卡尺主尺讀數(shù)為0.5cm，游標尺上第2個刻度與主尺上某一刻度對齊，則游標讀數(shù)為2×0.1=0.2mm=0.02cm，所以最終讀數(shù)為：0.5cm+0.02cm=0.52cm；[2]由于遮光條通過光電門的時間極短因此可以利用平均速度來代替其瞬時速度，因此滑塊經(jīng)過光電門時的瞬時速度為[3]根據(jù)實驗原理可知，該實驗中需要比較鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)重力勢能的減小量與鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)動能的增加量是否相等即可判斷機械能是否守恒，故需要測量的物理還有：滑塊釋放位置遮光條到光電門的位移s(3)[4][5]鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)為研究對象，其重力勢能的減小量為mgs，系統(tǒng)動能的增量為因此只要比較二者是否相等，即可驗證系統(tǒng)機械能是否守恒四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、(1)；(2)【解析】

(1)盛滿甲液體，如圖甲所示，P點剛好全反射時為最小折射率，有由幾何關(guān)系知解得則甲液體