2024屆吉林省白山市高三二模物理試題（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE12024年白山市第二次高三模擬考試物理試卷試卷共6頁，15小題，滿分100分。考試用時75分鐘。注意事項：1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、考生號等填寫在答題卡指定位置上。2.回答選擇題時，選出每小題〖答案〗后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的〖答案〗標(biāo)號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他〖答案〗標(biāo)號?；卮鸱沁x擇題時，將〖答案〗寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3.考生必須保持答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請將答題卡交回。一、選擇題：本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個選項中，第1~7題只有一項符合題目要求，每小題4分；第8~10題有多項符合題目要求，每小題6分，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1.圖甲為我國研制的盾構(gòu)機刀盤吊裝場景，刀盤由繩索與長方形鋼架組成的設(shè)備懸掛于空中，處于靜止?fàn)顟B(tài)，四條相同繩索分別牽引住鋼架的四個頂點，如圖乙。刀盤與鋼架總重力為G，每條繩索與豎直方向的夾角均為，不計繩索重力，下列說法正確的是（）A.每根繩索對鋼架的拉力大小為B.刀盤所受的合力方向豎直向上C.若每根繩索增加相同的長度，每根繩索的拉力將變小D.繩索對鋼架的拉力大于鋼架對繩索的拉力2.如圖，噴泉可以美化景觀，現(xiàn)有一噴泉從地面圓形噴口豎直向上噴出，若噴泉高度約為1.8m，噴口橫截面積為，已知水的密度為，不計空氣阻力，重力加速度g大小取，則該噴口每秒噴水質(zhì)量大約為（）A.300kg B.30kg C.3kg D.30g3.如圖甲，用裝有墨水的小漏斗和細線做成單擺，水平紙帶中央的虛線在單擺平衡位置的正下方。用電動機勻速拉動紙帶時，讓單擺小幅度前后擺動，于是在紙帶上留下徑跡。調(diào)節(jié)電動機拉動速度，分別得出圖乙和丙兩條紙帶，取3.14，重力加速度g大小取。下列說法正確的是（）A.無論紙帶是否勻速拉動，都可以用紙帶通過的距離表示時間B.由圖知乙紙帶的速度為丙紙帶速度的0.5倍C.單擺漏斗在P點和Q點運動的方向相同D.若乙圖中，紙帶拖動速度為10cm/s，可推算該單擺的擺長約為1m4.原子處于磁場中，某些能級會發(fā)生劈裂。如圖甲，XX代表激發(fā)態(tài)1，X代表激發(fā)態(tài)2，G代表基態(tài)，由于能級劈裂，如圖乙，X態(tài)劈裂為兩支，分別為、兩個能級。原子劈裂前輻射出光譜線①和②，劈裂后輻射出光譜線③、④、⑤和⑥，下列說法正確的是（）A.①和③的能量相等B.③的頻率大于⑤的頻率C.③和④的頻率之和等于⑤和⑥的頻率之和D.若用④照射某種金屬能發(fā)生光電效應(yīng)，則用⑥照射也一定能發(fā)生5.如圖，玩具小車在軌道上做勻速圓周運動，測得小車1s繞軌道運動一周，圓軌道半徑為0.3m，玩具小車的質(zhì)量為0.5kg，AC為過圓心豎直線，BD為過圓心水平線，重力加速度g大小取，小車看作質(zhì)點，下列說法正確的是（）A.小車在BD下方運動時處于失重狀態(tài)B.小車在B點不受摩擦力作用C.小車在C點時對軌道的壓力恰好為零D.小車在A點時對軌道的壓力比在C點時大10N6.1676年丹麥天文學(xué)家羅默通過木星衛(wèi)星的掩食第一次測定了光速。如圖甲，木衛(wèi)1轉(zhuǎn)到木星的背面時，會被木星遮住來自太陽的光線，形成掩食現(xiàn)象。已知木衛(wèi)1繞木星做勻速圓周運動的周期為T，木星的半徑為R，木星的質(zhì)量為m，木星繞太陽公轉(zhuǎn)周期為，木衛(wèi)1繞木星轉(zhuǎn)動周期遠小于木星公轉(zhuǎn)周期。如圖乙，太陽光可視為平行光，太陽光與木星地面相切線與木衛(wèi)1所在軌道的交點為P、Q點，，引力常量為G，下列說法正確的是（）A.木衛(wèi)1繞木星運動的線速度為B.木衛(wèi)1一次“掩食”過程的時間約為C.木衛(wèi)1繞木星運動的向心加速度為D.由題給信息可以推算出太陽的質(zhì)量7.如圖，在邊長為L的正方形觀景水池底部中央安裝四條等長細燈帶，它們圍成一正方形，已知每條細燈帶長度約為3m，細燈帶到水面的距離，水的折射率，，則水面上有光射出的水面形狀（用斑點表示）為（）A. B. C. D.8.某同學(xué)利用感應(yīng)起電機起電后，連接兩接線柱形成一對正負電極，如圖為該接線柱所在平面電場的分布情況，A、B、C、D為電場中的四個點，其中C、D兩點在兩點電荷連線的中垂線上，下列說法正確的是（）A.A點的場強大小大于B點的場強大小 B.C點和D點電場強度方向相反C.負電荷由A點移動到B點，電勢能增加 D.正電荷在C點的電勢能等于其在D點的電勢能9.如圖，將質(zhì)量均為m的物塊M、N，由勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧拴接后置于傾角為的固定斜面上，M底面光滑，N與斜面之間的動摩擦因數(shù)，用手托住M使其保持靜止且使彈簧處于原長。時刻將M由靜止釋放，已知彈簧始終處于彈性限度之內(nèi)，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度大小為g。從時刻至M、N首次共速的過程，下列說法正確的是（）A.時刻N的加速度大小為零B.M和N組成的系統(tǒng)動量守恒C.M減少的機械能等于N增大的機械能與系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生熱量之和D.當(dāng)M、N速度差最大時，彈簧的形變量為10.某興趣小組利用電容放電裝置研究電磁彈射。如圖，離地面高為h的水平面上固定一半徑為r的金屬圓環(huán)，一根長為2r、電阻為的金屬棒P沿直徑放置，它的兩端與圓環(huán)接觸良好，該棒以圓心為轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動。圓環(huán)內(nèi)左半圓存在磁感應(yīng)強度大小為的勻強磁場（方向豎直向上），圓環(huán)邊緣、與轉(zhuǎn)軸良好接觸的電刷分別與間距為l的水平放置的光滑平行金屬軌道相連，軌道間接有電容為C的電容器，通過單刀雙擲開關(guān)S可分別與接線柱1、2相連。水平導(dǎo)軌上放置一質(zhì)量為m金屬棒Q，它置于磁感應(yīng)強度為的勻強磁場（方向豎直向上）區(qū)域內(nèi)靠左側(cè)邊緣。先將開關(guān)置于1端，讓金屬棒P繞軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動，等電容器充電結(jié)束后，再將開關(guān)S置于2端，電容器放電使得導(dǎo)軌上的金屬棒Q運動起來水平拋出。圓環(huán)及軌道內(nèi)阻均不計，重力加速度大小為g，下列說法正確的是（）A.電容器充電后，M板帶正電B.電容器充電后電容帶電量為C.電容器充電后電容帶電量為D.金屬棒Q拋出到落地的最大水平距離為二、非選擇題：本題共5小題，共54分。11.（6分）某同學(xué)利用鉤碼和刻度尺研究一橡皮筋所受彈力與其伸長量之間的關(guān)系。（1）如圖甲，先將橡皮筋的一端固定在鐵架臺上，橡皮筋的另一端系一輕質(zhì)掛鉤和指針。（2）在掛鉤上逐個掛上單個質(zhì)量為10g的鉤碼，并記錄下指針?biāo)鶎?yīng)的刻度，為所掛鉤碼數(shù)量1~6個時指針?biāo)鶎?yīng)刻度，為不掛鉤碼時指針?biāo)鶎?yīng)刻度。記錄如下表：代表符號數(shù)值（cm）17.3519.3521.3023.4225.3427.4029.3602.003.956.077.9910.0512.01（3）根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出圖，如圖乙。（4）由圖像可得該橡皮筋的勁度系數(shù)______N/m（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，）。（5）由圖像，可以得出的結(jié)論是____________。（6）若考慮掛鉤和指針，本實驗測得橡皮筋的勁度系數(shù)比真實值______（選填“偏小”“偏大”或“相等”）。12.（8分）超薄柔性導(dǎo)電薄膜，可用于穿戴設(shè)備、醫(yī)用電子設(shè)備等。如圖甲，某研究小組將一種柔性導(dǎo)電材料均勻涂在絕緣介質(zhì)上表面，已知該材料在室溫下的電阻率為，用多用電表粗測其電阻，用如下方法測定該導(dǎo)電材料在介質(zhì)表面涂層的厚度。（1）如圖乙用游標(biāo)卡尺測量涂層的長度______mm，寬度。（2）現(xiàn)有如下器材可用于精確測量涂層阻值：①電源E（電動勢為3V、內(nèi)阻約為）②電壓表V（量程1.0V、內(nèi)阻為）③電流表（量程0.06A、內(nèi)阻）、（量程6A、內(nèi)阻）④滑動變阻器（阻值），滑動變阻器（阻值）⑤定值電阻（阻值）⑥導(dǎo)線若干，開關(guān)一只（3）測量時為了電壓表和電流表指針都有偏轉(zhuǎn)明顯，減小相對讀數(shù)誤差，電流表應(yīng)選______；為了測量范圍大一些，滑動變阻器R應(yīng)選______。（均用所選儀器的符號表示）（4）請在圖丙虛框中畫出所需元件，并在圖丁中完成實物連線。（5）經(jīng)測量，電壓表示數(shù)為U，電流表示數(shù)為I，則該涂層上下總厚度為______（用題目所給的物理量符號表示）。13.（10分）某同學(xué)利用玻璃瓶研究氣體溫度與體積的關(guān)系。如圖，將一質(zhì)量、底部橫截面積的薄壁玻璃瓶倒扣在水中。容器厚度不計，當(dāng)溫度為時，測得此時瓶內(nèi)液面比瓶外水平面低，瓶子露在水面上的部分長。已知大氣壓強為，重力加速度大小為，水的密度為，設(shè)容器外部的水面高度保持不變，，求：（1）瓶內(nèi)的氣體壓強；（2）若加入熱水混合穩(wěn)定后，瓶內(nèi)氣體的溫度緩慢上升至，則瓶子露在水面上部分長為多少？14.（12分）2023年11月，首臺國產(chǎn)質(zhì)子治療裝置在上海正式走向臨床治療（如圖甲），該裝置的原理是質(zhì)子加速后匯聚到圓柱形管道中軸線形成質(zhì)子束，然后經(jīng)高能運輸線運送至各治療室?，F(xiàn)有質(zhì)子加速后，沿圓柱形管道中軸線以勻速運動，如圖乙，現(xiàn)由于某些客觀原因，管道需要“拐彎”到另一對接圓柱形管道，對接管道與原管道夾角，現(xiàn)在“拐彎”處矩形ABCD區(qū)域內(nèi)加上電場或磁場，使得管道中質(zhì)子從該區(qū)域出射時剛好沿對接管道的中軸線運動（從ED的中點并與水平方向成射出）。已知：，質(zhì)子電荷量，質(zhì)子質(zhì)量，質(zhì)子重力不計，下面有兩種設(shè)計方案：（1）方案一：在矩形ABCD區(qū)域，區(qū)域內(nèi)設(shè)計一沿AC方向的勻強電場，使質(zhì)子最終從ED的中點并與水平方向成射出，求電場強度的大小，以及AB與CD間需施加多大電壓才能形成該電場；（2）方案二：在矩形ABCD區(qū)域內(nèi)設(shè)計一垂直ABCD所在平面的勻強磁場，使質(zhì)子最終從ED的中點并與水平方向成射出，求所需的磁場強度B的大小和方向；（3）你認為上述兩種方案中哪種方案更符合實際情況，便于實施，簡要說明理由。15.（18分）智能機器人自動分揀快遞包裹系統(tǒng)被賦予“驚艷世界的中國黑科技”稱號。分揀機器人工作效率高，落袋準(zhǔn)確率達99.9%。在供包臺工作人員將包裹放在機器人的水平托盤上，智能掃碼讀取包裹目的地信息，經(jīng)過大數(shù)據(jù)分析后生成最優(yōu)路線，包裹自動送至方形分揀口。如圖甲，當(dāng)機器人抵達分揀口時，速度恰好減速為零，翻轉(zhuǎn)托盤使托盤傾角緩慢增大，直至包裹滑下，將包裹投入分揀口中（最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力，重力加速度g大小?。Ｈ鐖D乙，機器人A把質(zhì)量的包裹從供包臺沿直線運至相距的分揀口處，在運行過程中包裹與水平托盤保持相對靜止。已知機器人A運行最大加速度，運行最大速度，機器人運送包裹途中，看作質(zhì)點。（1）求機器人A從供包臺運行至分揀口所需的最短時間t；（2）若包裹與水平托盤的動摩擦因數(shù)為，則在機器人A到達投遞口處，要使得包裹剛開始下滑，托盤的最小傾角應(yīng)該是多少；（3）機器人A投遞完包裹后返回供包臺途中發(fā)生故障，機器人A立刻制動，制動時速度為3m/s，由于慣性，機器人A在地面滑行4.5m后停下來，此時剛好有另一機器人B，以最大速度碰撞3m/s與機器人A發(fā)生彈性正碰，碰撞后機器人A滑行了2m停下來（其加速度與制動后滑行加速度相等，機器人A、B均看作質(zhì)點）。則機器人B的總質(zhì)量是機器人A的多少倍？

——★參考答案★——1.〖答案〗C〖解析〗刀盤處于平衡狀態(tài)，對刀盤進行受力分析有，故每根繩索對刀盤與鋼架的拉力大小為，A項錯誤；刀盤所受的合力為零，B項錯誤；若每根繩索增加相同的長度，變小，變大，則每根繩索的拉力將變小，C項正確；根據(jù)牛頓第三定律，繩索對鋼架的拉力等于鋼架對繩索的拉力，D項錯誤。2.〖答案〗B〖解析〗由豎直上拋運動公式，得，因此，B項正確。3.〖答案〗D〖解析〗紙帶勻速運動時，由知，位移與時間成正比，因此只有在勻速運動的條件下，才可以用紙帶通過的距離表示時間，A項錯誤；由于乙圖中有單擺的擺動時間為兩個周期，而丙圖示四個周期，紙帶同樣移動40cm，丙的時間是乙的兩倍，故乙紙帶的速度為丙紙帶速度的2倍，B項錯誤；根據(jù)振動圖像性質(zhì)，單擺漏斗在P點和Q點運動的方向相反，C項錯誤；乙圖中，紙帶拖動速度為10cm/s，可得單擺周期為，再根據(jù)，得單擺的擺長約為1m，D項正確。4.〖答案〗C〖解析〗因原子能級躍遷放出的光子的能量等于原子的能級差，由題圖可知光子①、③對應(yīng)的能量關(guān)系為，A項錯誤；由題圖可知光子③、⑤對應(yīng)的能量關(guān)系為，由光子能量，③的頻率小于⑤的頻率，B項錯誤；XX態(tài)能級與基態(tài)能級差保持不變，故③和④的頻率之和等于⑤和⑥的頻率之和，C項正確；由光子能量和，知用④照射某金屬表面時能發(fā)生光電效應(yīng)，可知大于此金屬的逸出功，因，則無法比較與的大小關(guān)系，故用⑥照射該金屬不一定能發(fā)生光電效應(yīng)，D項錯誤。5.〖答案〗D〖解析〗小球在BD下方運動時，向心加速度指向圓心，均有豎直向上的分量，故處于超重狀態(tài)，A項錯誤；由于玩具小車在軌道上做勻速圓周運動，切向分量上合力為零，故在B點受到豎直向上的摩擦力，B項錯誤；設(shè)玩具小車在C點時受到向下的壓力，則，又，得，C項錯誤；設(shè)玩具小車在A點時受到向上的壓力，則，得，D項正確。6.〖答案〗C【解橋】木衛(wèi)1繞木星做勻速圓周運動，線速度為，又由幾何關(guān)系知，得，則，A項錯誤；木衛(wèi)1一次“掩食”過程的時間為，B項錯誤；木衛(wèi)1繞木星運動的向心加速度為，C項正確；設(shè)木星到太陽的距離為d，木星繞太陽做勻速圓周運動，由萬有引力提供向心力可得，解得太陽質(zhì)量為，由于未給出木星到太陽的距離為d，無法由題給信息測定太陽質(zhì)量，D項錯誤。7.〖答案〗A〖解析〗取細燈帶上某一點作為點光源，點光源發(fā)出的光在水面上有光射出的水面形狀為圓形，設(shè)此圓形的半徑為R，點光源發(fā)出的光線在水面恰好發(fā)生全反射的光路圖如圖1所示。由，可得，，每一條細燈帶發(fā)出的光在水面上有光射出的水面形狀的示意圖如圖2所示。由于每條燈帶，在水面形成寬度為寬度的光斑，而燈帶間恰好距離3m為兩倍R，故燈帶圍成區(qū)域恰好無空缺部分，四條細燈帶構(gòu)成的正方形發(fā)光體發(fā)出的光在水面上有光射出的水面形狀的示意圖如圖3所示，A項正確。圖1圖2圖38.〖答案〗CD〖解析〗據(jù)電場線特征，疏密表示電場強度的強弱，由圖可知A點場強大小小于B點的場強大小，A項錯誤；C點和D點電場強度方向相同，B項錯誤；負電荷由A點移動到B點，電場力做負功，電勢能增加，C項正確；由圖可知C點和D點在同一等勢面上，電勢相等，正電荷在C點的電勢能等于在D點的電勢能，D項正確。9.〖答案〗AD〖解析〗釋放M的一瞬間，彈簧上的彈力為0，N的加速度為0，A項正確；M和N組成的系統(tǒng)所受合外力不為0，其動量不守恒，B項錯誤；M減少的機械能等于N增大的機械能、彈簧增加的彈性勢能、系統(tǒng)產(chǎn)生的摩擦熱之和，C項錯誤；當(dāng)M、N加速度相同時其速度差最大，有，得出，D項正確。10.〖答案〗ACD〖解析〗開關(guān)S和接線柱1接通，電容器充電，充電過程，對繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的金屬棒P，由右手定則可知電流沿徑向向外，即邊緣為電源正極，圓心為負極，則M板帶正電，A項正確；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，則電容器所帶的電荷量，B項錯誤，C項正確；電容器放電過程對金屬棒Q由動量定理有，，得，根據(jù)平拋運動公式，有，，聯(lián)立可得，D項正確。11.〖答案〗（4）4.9（2分）（5）在彈性限度內(nèi)，橡皮筋彈力與其伸長量成正比（2分）（6）相等（2分）〖解析〗（4）根據(jù)受力平衡可得，又，聯(lián)立可得，，可知圖像的斜率為，解得彈簧的勁度系數(shù)為。（5）圖像為過原點的直線，則可得出在彈性限度內(nèi)，橡皮筋彈力與其伸長量成正比。（6）若考慮掛鉤和指針，圖像斜率不變，本實驗測得橡皮筋的勁度系數(shù)不變。12.〖答案〗（1）110.50（1分）（3）（1分）（1分）（4）見〖解析〗（2分）見〖解析〗（1分）（5）（2分）〖解析〗（1）長度。（3）本實驗測導(dǎo)電薄膜的電阻，測量時為了電壓表和電流表指針都有偏轉(zhuǎn)明顯，減小相對讀數(shù)誤差，當(dāng)電流表選擇量程0.06A，此時被測電阻兩端的電壓3V，而電壓表V量程只有1.0V，為了放大電壓表量程，可以利用定值電阻串聯(lián)，當(dāng)電壓表示數(shù)為1V，則實際兩端電壓為3V。為了測量范圍大一些，應(yīng)采用滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法，滑動變阻器應(yīng)選總阻值小的。（4）（5）由和，得。13.解：（1）對容器受力分析（2分）得（2分）（2）由于容器的重力等于排開水的重力，由于浮力保持不變，排開水的體積不變，瓶內(nèi)液面比瓶外水平面低，保持不變。溫度變化前后，氣體體積和溫度如下 （1分） （1分）溫度變化前后，容器內(nèi)封閉氣體等壓變化，故有（2分）得（2分）說明：只有結(jié)果，沒有公式