河南省普高聯(lián)考2023-2024學(xué)年高三下學(xué)期測(cè)評(píng)（六）物理試卷

高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1普高聯(lián)考2023-2024學(xué)年高三測(cè)評(píng)（六）一、選擇題：14．氫原子的能級(jí)圖如圖甲所示，用一定頻率的光子照射大量處于基態(tài)的氫原子后，受激氫原子輻射出的光子只有1種頻率在可見光區(qū)（可見光區(qū)光子的能量范圍為1．62eV～3．11eV）。當(dāng)用輻射出的所有光子去照射如圖乙所示的光電管陰極K時(shí)，光電管發(fā)生了光電效應(yīng)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片，發(fā)現(xiàn)遏止電壓最大值為8V，下列說法正確的是A．氫原子吸收的光子能量為13．06eVB．氫原子吸收的光子能量為12．75eVC．該光電管陰極K的逸出功為4．09eVD．輻射出來的所有光子都能使該光電管發(fā)生光電效應(yīng)15．餐廳暖盤車的儲(chǔ)盤裝置示意圖如圖所示，三根完全相同的輕質(zhì)彈簧等間距豎直懸掛在水平固定圓環(huán)上，下端連接質(zhì)量為M的托盤，托盤上放著6個(gè)質(zhì)量均為m的盤子并處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知重力加速度大小為g。某顧客快速取走1號(hào)盤子的瞬間，3號(hào)盤子對(duì)2號(hào)盤子的作用力的大小為A．B．C．D．16．一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，從某時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，在t＝6s時(shí)的波形如圖（a）所示。在x軸正方向距離原點(diǎn)小于一個(gè)波長(zhǎng)的質(zhì)點(diǎn)P，其振動(dòng)圖像如圖（b）所示。下列說法正確的是A．t＝9s時(shí)，平衡位置在x＝0．7m處的質(zhì)點(diǎn)位移為正值B．t＝9s時(shí)，平衡位置在x＝0．7m處的質(zhì)點(diǎn)速度方向沿y軸負(fù)方向C．質(zhì)點(diǎn)P在t＝3s時(shí)加速度方向沿y軸正方向D．質(zhì)點(diǎn)P的平衡位置離原點(diǎn)的距離為x＝1．25m17．如圖所示，棱長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方體，E、F、G、H分別為上、下、左、右4個(gè)表面的中心，O點(diǎn)為正方體的中心（圖中未標(biāo)出），在頂點(diǎn)A、C處分別放置電荷量為＋Q的點(diǎn)電荷，在頂點(diǎn)B′、D′處分別放置電荷量為－Q的點(diǎn)電荷，下列說法正確的是A．正方體中心O處的電場(chǎng)強(qiáng)度為0B．E、F兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相等C．G點(diǎn)電勢(shì)高于H點(diǎn)電勢(shì)D．將一電子從E點(diǎn)移到F點(diǎn)，其電勢(shì)能減小18．某紅外遙控器的發(fā)光部件如圖所示，圓形發(fā)光區(qū)域的圓心與透明半球形介質(zhì)的球心重合，發(fā)光區(qū)域的半徑為1mm，半球形介質(zhì)的半徑為2．5mm，欲使發(fā)光區(qū)域發(fā)出的光第一次經(jīng)過球面時(shí)都不發(fā)生全反射，介質(zhì)的折射率應(yīng)小于A．1．5B．2．0C．2．5D．3．019．公路上有甲、乙兩輛汽車在同一條直線上沿相同方向運(yùn)動(dòng)，甲車在前。初始時(shí)刻兩車間距離為10m，此后，兩車速率的平方與位移的關(guān)系圖像如圖所示。當(dāng)兩車間距離不超過4m時(shí)可以實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙配對(duì)。下列說法正確的是A．4s時(shí)兩車間距離最小B．兩車間的最小距離為4mC．兩車均停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，它們之間的距離為4mD．兩車能夠?qū)崿F(xiàn)藍(lán)牙配對(duì)的時(shí)長(zhǎng)為4s20．如圖所示，光滑水平地面上固定著擋板P，質(zhì)量M＝2m的小車（其上表面固定著一豎直輕桿）左端緊靠擋板P而不粘連，長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩一端固定在輕桿O點(diǎn)，另一端拴著質(zhì)量為m的小球，整個(gè)系統(tǒng)靜止于水平地面上。現(xiàn)將小球向左拉至與O點(diǎn)等高處（輕繩處于伸直狀態(tài)），由靜止釋放，不計(jì)空氣阻力和一切摩擦，重力加速度為g。關(guān)于此后的運(yùn)動(dòng)過程，下列說法正確的是A．小車在原位置附近做往復(fù)運(yùn)動(dòng)B．小球第一次運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)前瞬間，輕繩對(duì)小球拉力大小為3mgC．小球運(yùn)動(dòng)至右端最高點(diǎn)時(shí)相對(duì)最低點(diǎn)高度為D．小球運(yùn)動(dòng)至右端最高點(diǎn)時(shí)小車具有最大速度21．電磁制動(dòng)是一種利用電磁感應(yīng)產(chǎn)生的電磁力來制動(dòng)的技術(shù)，廣泛應(yīng)用于各種機(jī)械設(shè)備中。為探究電磁制動(dòng)的效果，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一款電磁阻尼器，其電磁制動(dòng)系統(tǒng)核心部分簡(jiǎn)化原理圖如圖所示。該阻尼器由絕緣滑動(dòng)桿及固定在桿上的多個(gè)相互緊靠且絕緣的相同矩形線圈組成。每個(gè)矩形線圈匝數(shù)均為n，電阻均為R，其中ab邊長(zhǎng)為L(zhǎng)1，ad邊長(zhǎng)為L(zhǎng)2。該阻尼器在光滑水平面上以初速度v0向右進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，阻尼器（含線圈）質(zhì)量為m，則A．第1個(gè)線圈右邊框剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線圈1中感應(yīng)電流方向?yàn)閍dcbaB．第1個(gè)線圈右邊框剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，阻尼器所受安培力大小為C．第1個(gè)線圈進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中，通過線圈1的電荷量為D．第2個(gè)線圈恰好完全進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，阻尼器的速度大小為v0－三、非選擇題：共174分。22．（6分）為探究小車質(zhì)量一定時(shí)加速度與所受合外力的關(guān)系，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示實(shí)驗(yàn)裝置，圖中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源為50Hz的交流電源。（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，一定要進(jìn)行的操作是__________。A．用天平測(cè)出砂和砂桶的質(zhì)量B．將帶滑輪的長(zhǎng)木板右端墊高，以平衡摩擦力C．為減小誤差，實(shí)驗(yàn)中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量MD．小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時(shí)記錄力傳感器的示數(shù)（2）圖乙是實(shí)驗(yàn)過程中得到的一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，已知相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出，則根據(jù)紙帶可得小車的加速度a＝__________m／s2。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）（3）小車加速度a與力傳感器示數(shù)F的關(guān)系圖像如圖丙所示，已知圖像斜率為k，則小車的質(zhì)量M＝__________。23．（12分）精密儀器中常用到金屬膜電阻，它是通過金屬電鍍工藝將金屬原子濺射到絕緣陶瓷基底的表面形成的。如圖甲所示，某金屬膜電阻長(zhǎng)度為L(zhǎng)，陶瓷管直徑（含鍍膜層）為D，鍍膜材料的電阻率為ρ，為測(cè)量鍍膜厚度h（hD），某實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行了如下操作。（1）用螺旋測(cè)微器測(cè)量該電阻的長(zhǎng)度L及直徑D。其中長(zhǎng)度L的示數(shù)如圖乙所示，長(zhǎng)度L＝__________mm。（2）用多用電表歐姆擋粗測(cè)金屬膜電阻阻值。①將選擇倍率調(diào)至×100Ω，紅黑表筆短接進(jìn)行歐姆調(diào)零后，測(cè)量該電阻，發(fā)現(xiàn)指針偏角較大。②將選擇倍率調(diào)至×10Ω，重新進(jìn)行歐姆調(diào)零后測(cè)量該電阻，電表指針如圖丙所示，則該電阻讀數(shù)為R＝__________Ω。（3）為方便調(diào)節(jié)和精確測(cè)量該電阻的阻值，在實(shí)驗(yàn)室里找到了以下實(shí)驗(yàn)器材：A．電源E（電動(dòng)勢(shì)為4V，內(nèi)阻約為0．5Ω）B．電流表A1（量程為25mA，內(nèi)阻r1約為10Ω）C．電流表A2（量程為10mA，內(nèi)阻r2＝20Ω）D．滑動(dòng)變阻器R1（總阻值為10Ω）E．滑動(dòng)變阻器R2（總阻值為1000Ω）F．定值電阻R3＝280ΩG．定值電阻R4＝2980ΩH．開關(guān)和導(dǎo)線若干①在方框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖；②滑動(dòng)變阻器應(yīng)選__________，定值電阻應(yīng)選__________；（均填器材前面的序號(hào)）③若電流表A1、A2讀數(shù)分別為I1、I2，則金屬膜電阻阻值為R＝__________（用I1、I2、R3、R4、r2表示），則鍍膜的厚度h＝__________（用ρ、D、L、R表示）。24．（10分）如圖所示，上端開口的汽缸靜置在水平地面上，汽缸內(nèi)壁光滑，橫截面積為S?；钊锌眨瑑?nèi)有壓強(qiáng)為p0、體積為V0的氣體A，活塞與汽缸底部連接一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧，活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)。汽缸內(nèi)所封氣體B壓強(qiáng)為2p0、體積為4V0?；钊路接幸桓袘?yīng)閥門Q，當(dāng)氣體B的壓強(qiáng)達(dá)到8p0時(shí)，閥門就會(huì)打開，同時(shí)鎖定活塞。開始時(shí)彈簧處于壓縮狀態(tài)，現(xiàn)在活塞上方緩慢添加細(xì)沙，活塞緩慢下降，直到感應(yīng)閥門剛好能夠打開。已知彈簧始終在彈性限度內(nèi)，汽缸及活塞導(dǎo)熱性能良好，外界大氣壓為p0，重力加速度為g。求：（1）所加細(xì)沙的質(zhì)量m；（2）閥門打開直至氣體穩(wěn)定，活塞中空部分增加的氣體質(zhì)量與汽缸內(nèi)原有氣體的質(zhì)量之比。25．（14分）在芯片制造過程中，離子注入是其中一道重要的工序。中國(guó)電子科技集團(tuán)已實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)離子注入機(jī)28納米工藝制程全覆蓋，有力保障了我國(guó)集成電路制造行業(yè)在成熟制程領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)安全。簡(jiǎn)化的離子注入工作原理示意圖如圖所示。離子源內(nèi)發(fā)出電離后的＋3價(jià)硼離子，經(jīng)加速器加速后沿質(zhì)量分析器的中軸線運(yùn)動(dòng)并從F點(diǎn)射出，之后從P點(diǎn)垂直進(jìn)入四分之一圓環(huán)形磁偏轉(zhuǎn)室，偏轉(zhuǎn)90°后從Q點(diǎn)垂直邊界射出，最后垂直打到注入靶上。已知加速器加速電壓為U1；質(zhì)量分析器的C、D兩極板間距為d，板間磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1，方向垂直于紙面向外；O點(diǎn)為圓環(huán)形磁偏轉(zhuǎn)室的環(huán)心，OP＝L，硼離子質(zhì)量為m，電子電荷量大小為e，忽略硼離子離開離子源時(shí)的速度，不考慮離子重力以及離子間的相互作用。（1）求硼離子離開加速器時(shí)的速度大小v。（2）為使硼離子能勻速通過質(zhì)量分析器，C、D兩極板間電勢(shì)差的大小U2為多少?哪個(gè)極板電勢(shì)較高?（3）求磁偏轉(zhuǎn)室中磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B2并判斷其方向。26．（20分）如圖所示，傾角θ＝37°的粗糙斜面固定在水平地面上，斜面的底端固定一擋板，質(zhì)量M＝0．2kg、長(zhǎng)度L＝4．5m的木板置于斜面上，木板最下端與擋板的距離s＝m，最上端放置一個(gè)質(zhì)量m＝0．1kg，可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊，初始時(shí)刻，長(zhǎng)木板速度為零，物塊的初速度v0＝3m／s，方向沿斜面向下。物塊與