吉林省白山市2024屆高三二模物理試卷(含答案)

吉林省白山市2024屆高三二模物理試卷

學(xué)校：___________姓名：班級：考號：

一,單選題

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a,不計繩索重力，下列說法正確

的是（）

甲乙

A.每根繩索對鋼架的拉力大小為5

4

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L8m,噴口橫截面積為5.0x10-3m?,已知水的密度為LOx及kg/n^,不計空氣阻

力，重力加速度g大小取lOm/s?,則該噴口每秒噴水質(zhì)量大約為（）

A.300kgB.30kgC.3kgD.30g

3.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，兀取3.14,重力加速度g

大小取9.8m/s2。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lOcm/s,可推算該單擺的擺長約為1m

4.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X"、Xy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

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，3。為過圓心水平線，

重力加速度g大小取lOm/s?,小車看作質(zhì)點，下列說法正確的是（）

B

D

----J

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10N

6.1676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)量為如木星繞太陽公轉(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、。點，ZPOQ=a,引力

常量為G,下列說法正確的是（）

2兀7?

A.木衛(wèi)1繞木星運動的線速度為；^一?

Tcos—

2

B.木衛(wèi)1一次“掩食”過程的時間約為口

2兀

（2兀丫R

c.木衛(wèi)1繞木星運動的向心加速度為7,—了

、7sin—

2

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

2

4一

I>6m,則水面上有光射出的水面形狀（用斑點表不）為（）

二、多選題

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(fù)電極，如圖為該接線柱

所在平面電場的分布情況，A、3、C、。為電場中的四個點，其中C、。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3點的場強大小

B.C點和。點電場強度方向相反

C.負(fù)電荷由A點移動到3點，電勢能增加

D.正電荷在C點的電勢能等于其在。點的電勢能

9.如圖，將質(zhì)量均為機的物塊/、N,由勁度系數(shù)為左的輕質(zhì)彈簧拴接后置于傾角為

。的固定斜面上，般底面光滑，N與斜面之間的動摩擦因數(shù)〃=tan，，用手托住”使

其保持靜止且使彈簧處于原長。/=0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，=0時刻至V、N

首次共速的過程，下列說法正確的是（）

A.t=0時亥ljN的加速度大小為零

B.M和N組成的系統(tǒng)動量守恒

CM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)V、N速度差最大時，彈簧的形變量為〃際‘in'

2k

10.某興趣小組利用電容放電裝置研究電磁彈射。如圖，離地面高為人的水平面上固

定一半徑為廠的金屬圓環(huán)，一根長為2人電阻為2R。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

為用的勻強磁場（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/

的水平放置的光滑平行金屬軌道相連，軌道間接有電容為。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)量為機金屬棒。，它置于磁感

應(yīng)強度為劣的勻強磁場（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

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-CB、①戶

21

C.電容器充電后電容帶電量為1CB,cor2

41

D.金屬棒。拋出到落地的最大水平距離為2cl2h

4mNg

三、實驗題

11.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，A~L6

為所掛鉤碼數(shù)量1~6個時指針?biāo)鶎?yīng)刻度，L。為不掛鉤碼時指針?biāo)鶎?yīng)刻度。記錄如

下表:

代表符號L0L?44z54

數(shù)值（cm）17.3519.3521.3023.4225.3427.4029.36

z=4_402.003.956.077.9910.0512.01

（3）根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出％-加圖，如圖乙。

（4）由圖像可得該橡皮筋的勁度系數(shù)上=N/m（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，

g=9.8m/s2）。

（5）由x-加圖像，可以得出的結(jié)論是0

（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.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

夕=6義10-8dm，用多用電表粗測其電阻R—50Q,用如下方法測定該導(dǎo)電材料在介

質(zhì)表面涂層的厚度。

111213（cm）

o~I」?。凵絁川”」」.1,1□

J----7I11IIII111I11（IIIIIII

A-------------7-------------n'01020

，L，------------------------------

甲乙

（1）如圖乙用游標(biāo)卡尺測量涂層的長度L=mm,寬度d=50.00mm。

（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0.2Q）

②電壓表V（量程1.0V、內(nèi)阻為1000。）

③電流表A1（量程0.06A、內(nèi)阻G=1Q）、A2（量程6A、內(nèi)阻々=0.3Q）

④滑動變阻器.（阻值20Q），滑動變阻器&（阻值2000Q）

⑤定值電阻凡（阻值2000。）

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/,則該涂層上下總厚度為（用

題目所給的物理量符號表示）。

四、計算題

13.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)量機=60g、底部橫

截面積STOcn?的薄壁玻璃瓶倒扣在水中。容器厚度不計，當(dāng)溫度為4）=27。（2時，測

得此時瓶內(nèi)液面比瓶外水平面低d=6cm,瓶子露在水面上的部分長乙=6cm。已知大

氣壓強為Po=LOxl（）5pa,重力加速度大小為lOm/s?,水的密度為夕=1.0xl（）3kg/m3,

（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77。（2,則瓶子露在水面上

部分長％為多少？

14.2023年H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％=2x108m/s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60。，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（從即的中點并與水平方向成60。

射出）。已知：AC=BD=ED=d=Q）.5m^質(zhì)子電荷量q=+L6xl（）T9c,質(zhì)子質(zhì)量

m=1.6xl0-27kg,質(zhì)子重力不計，下面有兩種設(shè)計方案：

(1)方案一：在矩形A3。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60。射出，求電場強度的大小，以及A3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

最終從即的中點并與水平方向成60。射出，求所需的磁場強度3的大小和方向；

(3)你認(rèn)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.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大小取lOm/s?)。如圖乙，機器人A把質(zhì)量m=1kg的包裹從

供包臺沿直線運至相距L=45m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a=3m/s2,運行最大速度％=3m/s,機器人運送

包裹途中，看作質(zhì)點。

甲

乙

(1)求機器人A從供包臺運行至分揀口所需的最短時間才；

(2)若包裹與水平托盤的動摩擦因數(shù)為〃=無，則在機器人A到達投遞口處，要使

3

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3,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43均看作質(zhì)點)。則機器人3的

總質(zhì)量是機器人A的多少倍？

參考答案

1.答案：c

解析：A.刀盤處于平衡狀態(tài)，對刀盤進行受力分析有

44cosa=G

故每根繩索對刀盤與鋼架的拉力大小為

4cosa

故A錯誤；

B.刀盤所受的合力為零，故B錯誤；

C.若每根繩索增加相同的長度，a變小，cosa變大，則每根繩索的拉力將變小，故C

正確；

D.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，故D錯誤。

故選C。

2.答案：B

解析：

由豎直上拋運動公式說=2g/z,得

%=6m/s

因此該噴口每秒噴水質(zhì)量大約為

m=pSv^t=30kg

故選B。

3.答案：D

解析：A.紙帶勻速運動時，由％=力知，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，故A錯誤；

B.由于乙圖中有單擺的擺動時間為兩個周期，丙圖中有單擺的擺動時間為四個周期，

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，故

B錯誤；

C.根據(jù)同側(cè)法，可知單擺漏斗在尸點向上振動，在Q點向下振動，單擺漏斗在P點和

。點運動的方向相反，故C錯誤；

D.乙圖中，紙帶拖動速度為lOcm/s,可得單擺周期為

根據(jù)單擺周期公式

T=27i

可得單擺的擺長約為

￡?1m

故D正確。

故選D。

4.答案：C

解析：A.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

故A錯誤;

B.由題圖可知光子③、⑤對應(yīng)的能量關(guān)系為

由光子能量￡=加，③的頻率小于⑤的頻率，故B錯誤；

C.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，故

C正確；

D.由光子能量￡=加和>E1⑥，知用④照射某金屬表面時能發(fā)生光電效應(yīng)，可知E④

大于此金屬的逸出功叱），因E⑥<E④，則無法比較”與網(wǎng)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)，故D錯誤。

故選C。

5.答案：D

解析：A.小球在3。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)，故A錯誤；

B.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3點受到豎直

向上的摩擦力，故B錯誤；

C.設(shè)玩具小車在C點時受到向下的壓力則

v2

R,+ms=m—

%R

又

丫=鄴=0.6兀m/s

T

得

%=%"1N

故C錯誤;

D.設(shè)玩具小車在A點時受到向上的壓力綜，則

*、A

由牛頓第三定律知

得

%-%'=2/=ION

故D正確。

故選D。

6.答案：C

解析：A.木衛(wèi)1繞木星做勻速圓周運動，線速度為

271r

v=-----

T

又由幾何關(guān)系知

.aR

sin——

2

可得

R

r=--------

.a

sin—

2

則

2nR

v=----------

f.a

Tsin—

2

故A錯誤；

B.木衛(wèi)1一次“掩食”過程的時間為

_a_aT

2兀2兀

故B錯誤；

C.木衛(wèi)1繞木星運動的向心加速度為

2兀2兀

a=①2r=1=

TTsin—

2

故C正確;

D.設(shè)木星到太陽的距離為力木星繞太陽做勻速圓周運動，由萬有引力提供向心力可

得

GMm4兀2

---=ITI——d

d2K

解得太陽質(zhì)量為

M=^

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，故D錯誤。

故選C。

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)此圓形的半徑為幾點光源發(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

.「113

sinC=—=—=—

H44

3

可得

tanC=2

不

圓形的半徑為

R-h-tanC=—x—=m=1.5m

2幣

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R=L5m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。

故選Ao

解析：A.電場線越密，電場強度越大，3點處電場線較密，A點場強大小小于3點的

場強大小，故A錯誤；

B.電場線上某點的切線方向表示該點的電場強度方向，故C點和。點電場強度方向相

同，故B錯誤；

C.負(fù)電荷由A點移動到3點，電場力做負(fù)功，電勢能增加，故C正確；

D.由圖可知C點和。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。

點的電勢能，故D正確。

故選CDo

9.答案：AD

解析：A.釋放”的一瞬間，彈簧上的彈力不發(fā)生突變，為0,N的加速度為0,故A

正確；

B.M和N組成的系統(tǒng)所受合外力不為0,其動量不守恒，故B錯誤；

C.根據(jù)能量守恒，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，故C錯誤；

D.當(dāng)V、N加速度相同時其速度差最大，此時

—Cl?

對根據(jù)牛頓第二定律

mgsin0—kAx=max

對N,根據(jù)牛頓第二定律

k\x+mgsin0-jLimgcos0=ma2

解得

故D正確。

故選ADo

10.答案：AC

解析：A.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(fù)極，則“板帶

正電，故A正確；

BC.根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知

E=-B,cor-

21

則電容器所帶的電荷量

CF1

Aq=CU=%=^CBi①戶

故B錯誤，C正確；

D.假設(shè)電容器放電能夠?qū)㈦姾闪咳糠磐辏娙萜鞣烹娺^程對金屬棒Q由動量定理有

B、Ilt=mv—0，A<7=It

得

1

v=B[B?0r~9C

4m

根據(jù)平拋運動公式，有

,12

/2=-gf>S=Vt

聯(lián)立可得

2

BlB2la)rC12h

4mVg

但是實際電容器放電結(jié)束時電容器應(yīng)保留一部分電荷，使得電容器兩端電壓和導(dǎo)體棒

的相等，故D錯誤。

故選ACo

11.答案：（4）4.9（5）在彈性限度內(nèi)，橡皮筋彈力與其伸長量成正比（6）相等

解析：（4）根據(jù)受力平衡可得

辱=mg

又

F彈—kx

聯(lián)立可得

k

m=——x

g

則

x=-m

k

可知x-機圖像的斜率為

Ax12x102

gm/kg=2m/kg

kAm60x103

解得彈簧的勁度系數(shù)為

左=0.5g=4.9N/m

（5）x-機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。

pH

12.答案:(1)110.50(3)A叫(4)見解析(5)

1；(3U-Ir^d

解析：（1）涂層的長度為

￡=110mm+10x0.05nmi=110.50rnm

（3）本實驗測導(dǎo)電薄膜的電阻，通過待測電阻的最大電流為

F3

—=—A=0.06A

R.50

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4=2000Q串聯(lián)，當(dāng)電壓表示數(shù)為IV,則實際兩端電壓為

3Vo

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

的飛。

（5）根據(jù)歐姆定律

根據(jù)電阻定律

&=p-

xdh

可得

,pLI

九-----------------

（3U-

13.答案：（1）1.006xlO5Pa（2）8cm

解析：（1）對容器受力分析

P=PNpgd

得。=1.006x1（）5Pa

（2）由于容器的重力等于排開水的重力

mg=pgsd

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d=6cm，保持不

變。溫度變化前后，氣體體積和溫度如下

K=S（Zi+d），Z=（27+273）K=