2024年高考物理沖刺練習(xí)卷七含解析

仿真沖刺卷(七)

(建議用時:60分鐘滿分:110分)二、選擇題(本題共8小題,每小題6分,共48分.在每小題給出的四個選項(xiàng)中,第14～18題只有一項(xiàng)符合題目要求,第19～21題有多項(xiàng)符合題目要求,全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分)14.利用氫原子能級躍遷時輻射出來的電磁波去限制校準(zhǔn)石英鐘,可以制成氫原子鐘.如圖所示為氫原子的能級圖,則下列說法正確的是()A.當(dāng)氫原子處于不同能級時,核外電子在各處出現(xiàn)的概率是一樣的B.氫原子從n=4能級躍遷到n=3能級比從n=2能級躍遷到n=1能級輻射出電磁波的波長長C.當(dāng)用能量為11eV的電子撞擊處于基態(tài)的氫原子時,氫原子肯定不能躍遷到激發(fā)態(tài)D.從n=4能級躍遷到n=2能級時釋放的光子可以使逸出功為2.75eV的金屬發(fā)生光電效應(yīng)15.粗糙水平地面上的物體,在一個水平恒力作用下做直線運(yùn)動,其v-t圖象如圖所示,下列物理量中第1s內(nèi)與第2s內(nèi)相同的是()A.摩擦力的功B.摩擦力的沖量C.水平恒力的功D.水平恒力的沖量16.如圖所示,用鉸鏈將三個質(zhì)量均為m的小球A,B,C與兩根長為L的輕桿相連,B,C置于水平地面上,系統(tǒng)靜止時輕桿豎直,現(xiàn)給系統(tǒng)一個微小擾動,B,C在桿的作用下向兩側(cè)滑動,三小球始終在同一豎直平面內(nèi)運(yùn)動,忽視一切摩擦,重力加速度為g,則此過程中()A.球A的機(jī)械能始終減小B.球C的機(jī)械能始終增大C.球B對地面的壓力不行能小于mgD.球A落地的瞬時速度為217.如圖,虛線Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ分別表示地球衛(wèi)星的三條軌道,其中軌道Ⅰ為與第一宇宙速度7.9km/s對應(yīng)的近地環(huán)繞圓軌道,軌道Ⅱ?yàn)闄E圓軌道,軌道Ⅲ為與其次宇宙速度11.2km/s對應(yīng)的脫離軌道,a,b,c三點(diǎn)分別位于三條軌道上,b點(diǎn)為軌道Ⅱ的遠(yuǎn)地點(diǎn),b,c點(diǎn)與地心的距離均為軌道Ⅰ半徑的2倍,則()A.衛(wèi)星在軌道Ⅱ的運(yùn)行周期為軌道Ⅰ的2倍B.衛(wèi)星經(jīng)過a點(diǎn)的速率為經(jīng)過b點(diǎn)的2倍C.衛(wèi)星在a點(diǎn)的加速度大小為在c點(diǎn)的4倍D.質(zhì)量相同的衛(wèi)星在b點(diǎn)的機(jī)械能等于在c點(diǎn)的機(jī)械能18.在冰壺競賽中,紅壺以肯定速度與靜止在大本營中心的藍(lán)壺發(fā)生對心碰撞,碰撞時間極短,如圖(甲)所示.碰后運(yùn)動員用冰壺刷摩擦藍(lán)壺前進(jìn)方向的冰面,來減小阻力.碰撞前后兩壺運(yùn)動的v–t圖象如圖(乙)實(shí)線所示,其中紅壺碰撞前后的圖線平行.已知兩冰壺質(zhì)量相等,由圖象可得()A.紅、藍(lán)兩壺的碰撞可能是彈性碰撞B.碰撞后,藍(lán)壺的瞬時速度為0.8m/sC.碰撞后,紅、藍(lán)兩壺運(yùn)動的時間之比為1∶6D.碰撞后,紅、藍(lán)兩壺與冰面間的動摩擦因數(shù)之比為4∶519.某住宅小區(qū)的應(yīng)急供電系統(tǒng),由溝通發(fā)電機(jī)和副線圈匝數(shù)可調(diào)的志向變壓器組成,發(fā)電機(jī)中矩形線圈電阻不計(jì),它可繞軸OO′在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動,降壓變壓器副線圈上的滑動觸頭P上下移動時,可變更輸出電壓,R0表示輸電線電阻,下列推斷正確的是()A.若發(fā)電機(jī)線圈某時刻處于圖示位置,變壓器原線圈的電流瞬時值最大B.當(dāng)用戶數(shù)目增多時,為運(yùn)用戶電壓保持不變,滑動觸頭P應(yīng)向下滑動C.若滑動觸頭P向下滑動,流過R0的電流將變大D.若發(fā)電機(jī)線圈的轉(zhuǎn)速減為原來的一半,用戶獲得的功率也將減為原來的一半20.如圖所示,在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)充溢磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場,MN是一豎直放置的感光板.從圓形磁場最高點(diǎn)P以速度v垂直磁場正對著圓心O射入帶正電的粒子,且粒子所帶電荷量為q、質(zhì)量為m,不考慮粒子重力,關(guān)于粒子的運(yùn)動,以下說法正確的是()A.粒子在磁場中通過的弧長越長,運(yùn)動時間也越長B.射出磁場的粒子其出射方向的反向延長線也肯定過圓心OC.射出磁場的粒子肯定能垂直打在MN上D.只要速度滿意v=qBRm21.一長為L的絕緣細(xì)線,上端固定,下端拴一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球,處于如圖所示的水平向右的勻強(qiáng)電場中.起先時,將細(xì)線與小球拉成水平,小球靜止在A點(diǎn),釋放后小球由靜止起先向下?lián)u擺,當(dāng)細(xì)線轉(zhuǎn)過60°角時,小球到達(dá)B點(diǎn)的速度恰好為零,則()A.A,B兩點(diǎn)的電勢差UAB=-3B.勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小E=3C.小球所帶電荷為正電荷D.小球到達(dá)B點(diǎn)時,細(xì)線對小球的拉力大小FTB=3mg三、非選擇題(包括必考題和選考題兩部分,第22～25題為必考題,每個試題考生都必需作答.第33～34題為選考題,考生依據(jù)要求作答)(一)必考題:共47分.22.(6分)某試驗(yàn)小組利用如圖(甲)所示的裝置探究彈簧彈性勢能與形變量的關(guān)系,豎直懸掛的輕彈簧下端有一水平輕桿,可以推動豎直刻度尺邊緣的指針.在彈簧下端輕繩套不掛鉤碼的狀況下,調(diào)整鐵架臺使彈簧下端輕桿推動指針與刻度尺0刻度對齊.在輕繩套上掛鉤碼,由靜止釋放輕桿推動指針向下運(yùn)動,可記錄鉤碼運(yùn)動到最低點(diǎn)指針對應(yīng)的位置.已知鉤碼運(yùn)動到最低點(diǎn)時符合2mg=kx,g=10m/s2.(1)圖(乙)為某次試驗(yàn)中指針的最低位置,其讀數(shù)為cm.

(2)依據(jù)多次試驗(yàn)得出鉤碼質(zhì)量m與指針讀數(shù)x的圖象如圖(丙)所示,可知彈簧彈性勢能Ep與彈簧伸長量x的關(guān)系為(選填“Ep與x成正比”或“Ep與x2成正比”).

(3)由圖(丙)可得彈簧的勁度系數(shù)為N/m.

23.(9分)為測量某微安表G(量程200μA,內(nèi)阻大約2200Ω)的內(nèi)阻,有以下器材可供選擇:A.電壓表(0～3V);B.電壓表(0～15V);C.滑動變阻器(0～10Ω);D.滑動變阻器(0～1kΩ);E.電源E(電動勢約為6V);F.電阻箱RZ(最大阻值為9999Ω).開關(guān)S一個,導(dǎo)線若干.(1)按圖(甲)所示電路圖將(乙)圖中的實(shí)物連線.(2)試驗(yàn)過程為:合上開關(guān)S,先調(diào)整R使電壓表讀數(shù)為U,再調(diào)整電阻箱(此時電壓表讀數(shù)幾乎不變),使微安表指示為滿偏,登記此時電阻箱阻值為R1=8056Ω;然后再調(diào)整R,使電壓表讀數(shù)為23U,再調(diào)整電阻箱(此時電壓表讀數(shù)幾乎不變),使微安表指示為滿偏,登記此時電阻箱阻值為R2[如圖(丙)所示].電壓表應(yīng)選,滑動變阻器應(yīng)選.(填字母代號)電阻箱的讀數(shù)R2=Ω,待測微安表的內(nèi)阻Rg=Ω.

24.(12分)如圖所示,在水平面內(nèi)放置著金屬導(dǎo)軌OAC,OA段是直徑為a的半圓,AC段是半徑為a的14圓弧,半圓、14圓弧和虛線CO圍成的區(qū)域內(nèi)充溢垂直于水平面對下的勻強(qiáng)磁場(未畫出),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B;其余區(qū)域沒有磁場.OP是一根長為a的勻稱細(xì)金屬棒,以恒定的角速度ω繞O點(diǎn)順時針旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)過程中金屬棒OP與圓弧均接觸良好.已知金屬棒OP的電阻為R(1)t(T<π2(2)t(T<π225.(20分)如圖所示,質(zhì)量m1=1kg的木板靜止在傾角為θ=30°足夠長的、固定的光滑斜面上,木板下端上表面與半徑R=3m的固定的光滑圓弧軌道相切,圓弧軌道最高點(diǎn)B與圓心O等高.一質(zhì)量m2=2kg、可視為質(zhì)點(diǎn)的小滑塊以v0=15m/s的初速度從長木板頂端沿木板滑下,已知滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)μ=33,木板每次撞擊圓弧軌道時都會馬上停下而不反彈,最終滑塊未從木板上端滑出,取重力加速度g=10m/s2(1)滑塊離開圓弧軌道B點(diǎn)后上升的最大高度.(2)木板的最小長度.(3)木板與圓弧軌道其次次碰撞時損失的機(jī)械能.(保留三位有效數(shù)字)(二)選考題:共15分.(請考生從給出的2道物理題中任選一題作答)33.[物理—選修3-3](15分)(1)(5分)下列說法正確的是.(填正確答案標(biāo)號.選對1個得2分,選對2個得4分,選對3個得5分.每選錯1個扣3分,最低得分為0分)

A.單晶體有固定熔點(diǎn),而多晶體沒有固定熔點(diǎn)B.給自行車打氣時氣筒壓下后反彈,是由分子斥力造成的C.一切自然過程總沿著分子熱運(yùn)動的無序性增大的方向進(jìn)行D.影響蒸發(fā)快慢以及影響人們對干爽與潮濕感受的因素是空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)與同一溫度下水的飽和汽壓的差距E.物體內(nèi)能的微觀確定因素是分子勢能、分子平均動能和分子總數(shù);宏觀確定因素是物體的體積、物體的溫度及物質(zhì)的量(2)(10分)空調(diào)在制冷過程中,室內(nèi)空氣中的水蒸氣接觸蒸發(fā)器(銅管)液化成水,經(jīng)排水管排走,空氣中水分越來越少,人會感覺干燥.某空調(diào)工作一段時間后,排出液化水的體積V=1.0×103cm3.已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3、摩爾質(zhì)量M=1.8×10-2kg/mol,阿伏加德羅常數(shù)NA=6.0×1023mol-1.試求:(結(jié)果均保留一位有效數(shù)字)①該液化水中含有水分子的總數(shù)N.②一個水分子的直徑d.34.[物理—選修3-4](15分)(1)(5分)已知波源的平衡位置在O點(diǎn),t=0時刻起先做振幅為50cm的簡諧振動,頻率為20Hz,發(fā)出一列橫波沿x軸正方向傳播,如圖所示為P點(diǎn)恰好起先振動時的波形,P,Q兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置坐標(biāo)分別為P(6m,0)、Q(28m,0),則下列說法正確的是.(填正確答案標(biāo)號.選對1個得2分,選對2個得4分,選對3個得5分.每選錯1個扣3分,最低得分為0分)

A.這列波的波速為40m/sB.當(dāng)t=0.35s時,Q點(diǎn)剛起先振動C.波源剛起先振動時的運(yùn)動方向沿y軸負(fù)方向D.Q點(diǎn)剛起先振動時,P點(diǎn)恰位于平衡位置E.Q點(diǎn)剛起先振動之前,P點(diǎn)經(jīng)過的路程為14.0m(2)(10分)一厚度勻稱的圓形玻璃管內(nèi)徑為16cm,外徑為24cm.一條光線從玻璃管壁中點(diǎn)入射,光線AB與豎直方向成60°角,與直徑MN在同一豎直面內(nèi),如圖所示.該玻璃的折射率為62,光速c=3.0108m/s.①光線經(jīng)玻璃管內(nèi)壁折射后從另一側(cè)內(nèi)壁下端射出玻璃管,求玻璃管的長度.②保持入射點(diǎn)不動,調(diào)整入射角.求光線AB在玻璃管內(nèi)壁處恰好發(fā)生全反射時,光線在玻璃管中傳播的時間.(以上結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)

仿真沖刺卷(七)14.B氫原子處于不同能級時,核外電子在各處出現(xiàn)的概率不同,故A錯誤;從n=4能級躍遷到n=3能級比從n=2能級躍遷到n=1能級輻射出的光子能量小,即輻射的電磁波的頻率小,波長長,故B正確;當(dāng)用能量為11eV的電子撞擊處于基態(tài)的氫原子時,氫原子可以汲取其中的10.2eV的能量,可能躍遷到激發(fā)態(tài),故C錯誤;從n=4能級躍遷到n=2能級時釋放的光子的能量為E=E4-E2=-0.85eV+3.4eV=2.55eV<2.75eV,不能使逸出功為2.75eV的金屬發(fā)生光電效應(yīng),故D錯誤.15.D由圖象可知,物體在摩擦力和恒力F作用下先向正方向做勻減速直線運(yùn)動,然后反向加速,由圖象可知,第1s內(nèi)與第2s內(nèi)的位移不同,摩擦力的功不同,水平恒力的功也不同,故A,C錯誤;第1s內(nèi)與第2s內(nèi)摩擦力的方向不同,摩擦力的沖量不同,故B錯誤;水平恒力的沖量I=Ft,則水平恒力的沖量相同,故D正確.16.DA,B,C組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,在A落地前,B,C運(yùn)動;在A落地時,B,C停止運(yùn)動.由系統(tǒng)機(jī)械能守恒可知,A的機(jī)械能先減小后增大,B,C的動能先增大后減小,即C的機(jī)械能先增大后減小,故A,B錯誤;在A落地前B做減速運(yùn)動的過程中,輕桿對B有斜向上的拉力,B對地面的壓力小于mg,故C錯誤;對A依據(jù)動能定理可得mgL=12mv2,解得v=217.C由開普勒第三定律可得a23T22=R13T12,解得T2T1=32318.B設(shè)碰后藍(lán)壺的速度為v,碰前紅壺的速度v0=1.0m/s,碰后速度為v0′=0.2m/s,碰撞過程系統(tǒng)動量守恒,由動量守恒定律得mv0=mv0′+mv,代入數(shù)據(jù)解得v=0.8m/s,碰撞過程兩壺?fù)p失的動能為ΔEk=12mv02-12mv0′2-12mv2=0.16m>0,紅藍(lán)兩壺碰撞過程是非彈性碰撞,故A錯誤,B正確;設(shè)碰撞后,藍(lán)壺經(jīng)過t藍(lán)時間停止運(yùn)動,依據(jù)三角形相像法有,1.2-1.01.0=1t藍(lán),藍(lán)壺運(yùn)動時間t藍(lán)=5s,由vt圖象可知,紅壺的加速度大小為a紅=ΔvΔt=1.2-1.01m/s2=0.2m/s2,碰撞后紅壺的運(yùn)動時間為t紅=v0'a紅19.BC圖示位置線圈的磁通量最大,穿過線圈磁通量的變更率為零,感應(yīng)電動勢為零,變壓器原線圈的電流瞬時值為零,A錯誤;當(dāng)用戶數(shù)目增多時,負(fù)載電阻減小,副線圈輸出電流增大,輸電線上的電壓損失變大,用戶得到的電壓變小,為運(yùn)用戶電壓不變,應(yīng)增大副線圈的匝數(shù),提高輸出電壓,滑動觸頭P應(yīng)向下滑動,B正確;若滑動觸頭P向下滑動,副線圈輸出電壓增大,在用戶負(fù)載不變的狀況下,流過R0的電流將增大,C正確;若發(fā)電機(jī)線圈的轉(zhuǎn)速減為原來的一半,感應(yīng)電動勢的最大值Em=NBSω將減為原來的一半,變壓器原線圈兩端的電壓的有效值減為原來的一半,副線圈輸出電壓U也減為原來的一半,用戶得到的功率P用=IU-I2R0,減為原來的四分之一,故D錯誤.20.BD速度不同的同種帶電粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的周期相等,對著圓心入射的粒子,速度越大在磁場中軌道半徑越大,弧長越長,軌跡對應(yīng)的圓心角θ越小,由t=θ2πT知,運(yùn)動時間t越小,故A錯誤;帶電粒子的運(yùn)動軌跡是圓弧,依據(jù)幾何學(xué)問可知,對著圓心入射的粒子,其出射方向的反向延長線肯定過圓心,故B正確;速度不同,半徑不同,軌跡對應(yīng)的圓心角不同,對著圓心入射的粒子,出射后不肯定垂直打在MN上,與粒子的速度有關(guān),速度滿意v=qBRm21.ACD小球由A到B過程中,由動能定理得mgLsin60°+qUAB=0,解得UAB=-mgLsin60°q=-3mgL2q,故A正確;勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小為E=|UAB|L(1-22.解析:(1)由圖示刻度尺可知,其分度值為1mm,所以示數(shù)為3.60cm.(2)鉤碼到達(dá)最低點(diǎn)時速度為零,鉤碼動能為零,由能量守恒定律得,mgx=Ep,又2mg=kx,整理可得Ep=12kx2,即Ep與x2(3)由2mg=kx得m=k2gx,結(jié)合圖象可知k2g=答案:(1)3.60(2)Ep與x2成正比(3)50評分標(biāo)準(zhǔn):每問2分.23.解析:(1)依據(jù)電路圖,實(shí)物連線如圖所示.(2)因?yàn)殡娫措妱觿菁s為6V,B電壓表量程太大,故電壓表選A,但操作時,需留意不能超過A電壓表的量程.要使調(diào)整電阻箱時電壓表讀數(shù)幾乎不變,微安表內(nèi)阻應(yīng)遠(yuǎn)大于滑動變阻器阻值,故滑動變阻器選C;由題圖(丙)可知,電阻箱的讀數(shù)R2=4653Ω;由題意有(Rg+R1)Ig=U,(Rg+R2)Ig=23U,聯(lián)立解得,待測微安表的內(nèi)阻Rg=2153Ω答案:(1)見解析圖(2)AC46532153評分標(biāo)準(zhǔn):第(1)問3分;第(2)問,前兩個空各1分,后兩個空各2分.24.解析:(1)經(jīng)過時間t,OP轉(zhuǎn)過的弧度為ωt,其有效切割長度l=a(1-cosωt)(2分)P點(diǎn)的線速度vP=ωa(1分)棒與AO弧的交點(diǎn)Q點(diǎn)的線速度vQ=ωa·cosωt(2分)由法拉第電磁感應(yīng)定律,電動勢E=Blv(1分)v=vP聯(lián)立得E=Ba(2)由閉合電路歐姆定律I=ERPQ間的電阻R=R0·la金屬棒OP所受安培力F=BIl(1分)F=B2答案:(1)Ba225.解析:(1)由滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)μ=33=tan30°可知,滑塊在木板上勻速下滑,即滑塊到達(dá)A點(diǎn)時速度大小依舊為v012m2v02=m2g(Rcosθ解得h=9.75m.(1分)(2)由機(jī)械能守恒定律可得滑塊回到木板底端時速度大小為v0=15m/s,滑上木板后,木板的加速度為a1,則有μm2gcosθ-m1gsinθ=m1a1(1分)滑塊的加速度為a2,則有μm2gcosθ+m2gsinθ=m2a2(1分)設(shè)經(jīng)過t1時間后兩者共速,共同速度為v1,由運(yùn)動學(xué)公式可知v1=v0-a2t1=a1t1(1分)該過程中木板走過的位移x1=v12t滑塊走過的位移x2=v0+v之后一起勻減速運(yùn)動至最高點(diǎn),滑塊最終未從木板上端滑出,則木板的最小長度L=x2-x1(1分)聯(lián)立解得L=7.50m(1分)(3)滑塊和木板一起勻減速運(yùn)動至最高點(diǎn),然后一起滑下,加速度均為a3,由牛頓其次定律可知(m1+m2)gsinθ=(m1+m2)a3(1分)一起勻減速向上運(yùn)動的位移x3=v1木板從最高點(diǎn)再次滑至A點(diǎn)時的速度為v2,由運(yùn)動學(xué)公式可知x1+x3=v2滑塊第三次、第四次到達(dá)A點(diǎn)時的速度大小均為v2,其次次沖上木板,設(shè)又經(jīng)過時間t2兩者共速,共同速度為v3,由運(yùn)動學(xué)公式可知v3=v2-a2t2=a1t2(1分)該過程中木板走過的位移x4=v32t一起勻減速向上運(yùn)動的位移x5=v3設(shè)木板其次次滑至A點(diǎn)時的速度為v4,由運(yùn)動學(xué)公式可知:x4+x5=v4木板與圓弧軌道其次次碰撞時損失的機(jī)械能為ΔE=12m1v聯(lián)立解得ΔE=509J≈答案:(1)9.75m(2)7.50m(3)5.56J33.解析:(1)單晶體和多晶體都有固定熔點(diǎn),故A錯誤;給自行車打氣時氣筒壓下