2024鄭州宇華實驗學(xué)校高三下學(xué)期二模試題物理含解析-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

1．答題前，考生務(wù)必用黑色碳素筆將自己的姓名、準考證號、考場號、座位號在答題卡上填寫清楚。
2．每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號。在試題卷上作答無效。
3．考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。
一、選擇題：本題共5小題，每小題6分，共30分。在每小題給出的四個選項中，只有一項符合題目要求的。
1.1676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，木星的半徑為，木星的質(zhì)量為，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，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
2.如圖所示，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比n1：n2=2：1，原線圈電路中接入正弦交流電壓，電流表為理想交流電表。已知R1=8Ω，R2=R3，開關(guān)S閉合前、后電流表示數(shù)之比為3：4。下列說法正確的是（）
A.定值電阻R2=1Ω
B.開關(guān)斷開時，副線圈磁通量變化率的最大值為
C.開關(guān)S閉合時，原線圈的輸入功率最大
D.開關(guān)斷開時，電路中消耗的總功率為1512.5W
3.有一透明材料制成的空心球體，內(nèi)徑是R，外徑是2R，球心為O，其過球心的某截面（紙面內(nèi)）如圖所示，BO為過球心的水平直線。一束單色光（紙面內(nèi)）從外球面上A點沿水平方向射入，入射光線與BO間的距離為d。當時，入射光線經(jīng)折射后恰好與內(nèi)球面相切。已知光速為c。下列說法正確的是（）
A.該材料的折射率為
B.單色光在空心球體中的傳播時間為
C.若，單色光在空心球體的內(nèi)球面會發(fā)生全反射
D.若，單色光不能在空心球體的內(nèi)球面發(fā)生全反射
4.如圖所示為針對新冠疫情設(shè)計的消殺噴藥裝置，內(nèi)部裝有藥液，上部密封壓強為的空氣，保持閥門關(guān)閉，再充入的空氣。假設(shè)在所有過程中空氣可看作理想氣體，且溫度不變，外部大氣壓強為，下列說法正確的是（）
A.充氣后，密封氣體壓強變?yōu)?br>B.充氣后，密封氣體的分子平均動能增加
C.打開閥門后，密封氣體對外界做正功
D.打開閥門后，密封氣體向外界放熱
5.地鐵靠站時列車車體和屏蔽門之間安裝有光電傳感器。如圖甲所示，若光線被乘客阻擋，電流發(fā)生變化，工作電路立即報警。如圖乙所示，光線發(fā)射器內(nèi)大量處于激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷時，輻射出的光中只有a、b兩種可以使該光電管陰極逸出光電子，圖丙所示為a、b光單獨照射光電管時產(chǎn)生的光電流I與光電管兩端電壓U的關(guān)系圖線。已知光電管陰極材料的逸出功為，可見光光子的能量范圍是，下列說法正確的是（）
A.光線發(fā)射器中發(fā)出的光有兩種為可見光
B.題述條件下，光電管中光電子飛出陰極時的最大初動能為
C.題述a光為氫原子從能級躍遷到能級時發(fā)出的光
D.若部分光線被遮擋，光電子飛出陰極時的最大初動能變小，光電流減小
二、選擇題：本題共3小題，每題6分，共18分。每小題有多項符合題目的要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯或不答的得0分。
6.電磁剎車系統(tǒng)具有剎車迅速、安全可靠、結(jié)構(gòu)簡單等特點，如圖所示是電磁剎車系統(tǒng)的示意簡圖。在平行的水平軌道上等間距分布有垂直于導(dǎo)軌平面的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，有磁場與無磁場區(qū)域的寬度均為d。金屬線圈固定在機車底部，線圈的寬為d、長為L、匝數(shù)為N、電阻為R。當質(zhì)量為m的機車（含線圈）以速度無動力進入該區(qū)域時，金屬線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流并與磁場作用形成制動效應(yīng)，不計摩擦阻力，忽略機車車身通過磁場區(qū)域時產(chǎn)生渦流的影響，則（）
A.金屬線圈通過每個磁場區(qū)域產(chǎn)生的焦耳熱相等
B.機車剛進入磁場時受到的安培力的大小為
C.金屬線圈穿過每個磁場區(qū)域過程中速度的變化量相等
D.機車的制動距離為
7.圖為一透明均勻介質(zhì)球的橫截面，為圓心，為直徑。一束光以從A點入射，弧面出射的光與平行。下列說法正確的是（）
A.介質(zhì)球的折射率約為
B.介質(zhì)球的折射率約為
C.在變化時，弧面上觀察不到全反射現(xiàn)象
D.若入射光為白光，弧面上出射光形成彩色光帶
8.一定質(zhì)量的理想氣體，在經(jīng)歷如圖所示的A→B→C→A的狀態(tài)變化過程，下列描述正確的是（）
A.氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)B的過程是等容變化，溫度升高，內(nèi)能增大
B.氣體從狀態(tài)B到狀態(tài)C的過程，溫度升高，對外做功，內(nèi)能增大
C.氣體從狀態(tài)C回到狀態(tài)A的過程是等壓變化，溫度降低，對外做功
D.氣體從狀態(tài)C回到狀態(tài)A的過程，內(nèi)能減少，放出熱量
E.氣體從狀態(tài)A再回到狀態(tài)A的全過程，外界對氣體做功，氣體放出熱量，內(nèi)能增大
三、非選擇題：本題共5小題，共62分。
9.（6分）為了探究物體質(zhì)量一定時加速度與力的關(guān)系，甲、乙兩同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實驗裝置。其中M為帶滑輪的小車的質(zhì)量，m為砂和砂桶的質(zhì)量，為滑輪的質(zhì)量。力傳感器可測出輕繩中的拉力大。
（1）實驗時，一定要進行的操作是______；
A.將帶滑輪的長木板右端墊高，以平衡摩擦力
B.用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量
C.小車靠近打點計時器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時記錄力傳感器的示數(shù)
D.為減小誤差，實驗中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量m遠小于小車的質(zhì)量M
（2）甲同學(xué)在實驗中得到如圖所示的一條紙帶（相鄰兩計數(shù)點間還有四個點沒有畫出），已知打點計時器采用的是頻率為50Hz的交流電，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度為______（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）；
（3）甲同學(xué)以力傳感器的示數(shù)F為橫坐標，加速度a為縱坐標，畫出的a—F圖象（如圖）是一條直線，圖線與橫坐標的夾角為θ，求得圖線的斜率為k，則小車的質(zhì)量為______；（填寫字母）
（4）乙同學(xué)根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出如圖所示的a—F圖線，該同學(xué)做實驗時存在的問題是______。（填寫字母）
A.先釋放小車，后接通電源
B.砂和砂桶的質(zhì)量m沒有遠小于小車的質(zhì)量M
C.平衡摩擦力時木板沒有滑輪的一端墊的過高
D.沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠
10.（12分）電導(dǎo)率是檢驗純凈水是否合格的一項重要指標，它是電阻率的倒數(shù)。某實驗小組為了測量某品牌純凈水樣品的電導(dǎo)率，將采集的水樣裝入粗細均勻的玻璃管內(nèi)，玻璃管兩端用裝有金屬圓片電極的橡膠塞密封，如圖甲所示。實驗小組用刻度尺測出兩電極相距L，用游標卡尺測得玻璃管的內(nèi)徑D。接下來，實驗小組先用多用電表歐姆擋粗略測量水樣電阻的阻值，然后再用以下器材精確測量其阻值，最后分析數(shù)據(jù)，得出該品牌純凈水樣品的電導(dǎo)率。
實驗小組有以下器材供選用：
A.電流表（，內(nèi)阻約為）
B.電流表（，內(nèi)阻為）
C.電壓表（，內(nèi)阻約為）
D.定值電阻
E.定值電阻
F.滑動變阻器（，額定電流）
G.電源（，內(nèi)阻約為）
H.開關(guān)和導(dǎo)線若干
①如圖乙所示為用10分度的游標卡尺測量玻璃管內(nèi)徑的圖示，玻璃管內(nèi)徑D的測量值為________cm；
②實驗小組用多用電表粗略測量水樣的電阻時選擇歐姆擋的“”倍率，示數(shù)如圖丙所示，則讀數(shù)為________。
③為了減小實驗誤差，要求電表的測量值在量程的以上，電表應(yīng)選用______、________（選填“”或“”或“”），定值電阻應(yīng)該選擇________（選填“”或“”）。在方框中畫出適合的電路圖________，并標上各器材的符號。
11.（10分）如圖所示，內(nèi)壁光滑的導(dǎo)熱汽缸豎直放置在水平桌面上，汽缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的氣體?；钊|(zhì)量m=4kg，活塞橫截面積S=20cm2。活塞初始狀態(tài)位于離底部高度h1=5cm處。假設(shè)外界空氣溫度恒為27℃，大氣壓強p0=1×105Pa，g=10m/s2，
（1）用外力F將活塞緩慢提升4cm，求此時氣缸內(nèi)氣體的壓強；
（2）對氣缸內(nèi)氣體緩慢加熱，當溫度升到57℃時，氣體吸收了10J的熱量，求此過程中氣體內(nèi)能的增加量。
12.（14分）如圖甲所示，質(zhì)量的小物塊A靜置于平臺左端，A與平臺間動摩擦因數(shù)。緊靠平臺右側(cè)有一質(zhì)量的足夠長小車，平臺和小車上表面在同一水平高度。質(zhì)量的小滑塊B靜置于小車左端，B與小車上表面間的動摩擦因數(shù)也為，豎直墻面距離小車足夠遠。時，給物塊A施加一水平向右的力F，F(xiàn)隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，時撤掉力F，時，A與B發(fā)生彈性碰撞，一段時間后，小車與墻面發(fā)生碰撞，碰撞時間極短，每次碰后小車速度反向，大小變?yōu)榕銮暗囊话?。忽略小車與地面間的摩擦，重力加速度g取，求：
（1）A與B發(fā)生彈性碰撞前瞬間，物塊A的速度大小；
（2）小車與墻壁第1次碰撞后到與墻壁第2次碰撞前瞬間，滑塊與小車間由于摩擦產(chǎn)生的熱量；
（3）小車與墻壁第1次碰撞后到與墻壁第3次碰撞前瞬間，小車運動的路程。
13.（20分）如圖，傾角為的斜面足夠長，區(qū)間光滑，長度為，其余部分粗糙程度相同。長為的輕繩連接兩個相同的小滑塊、。開始時處于點，輕繩恰好伸直。由靜止同時釋放、，經(jīng)過一段時間后，、發(fā)生彈性碰撞。再經(jīng)過一段時間輕繩突然繃緊，、達到共同速度，并一起勻速運動。已知重力加速度大小為，求
（1）滑塊與斜面粗糙部分之間的動摩擦因數(shù)；
（2）滑塊從靜止釋放至運動到點的時間；
（3）滑塊、一起勻速運動的速率。
2024學(xué)年鄭州市宇華實驗學(xué)校高三（下）第二次模擬考試
物理 ? 參考答案
一、選擇題：本題共5小題，每小題6分，共30分。在每小題給出的四個選項中，只有一項符合題目要求的。
1.【答案】C
【解析】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項正確；設(shè)木星到太陽的距離為，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，無法由題給信息測定太陽質(zhì)量，D項錯誤。
2.【答案】A
【解析】A.由題可知，設(shè)R2=R3=R，當開關(guān)S斷開時，副線圈的負載電阻為2R；當開關(guān)閉合時，副線圈的負載電阻為R；將理想變壓器的原、副線圈和負載電阻等效為一個電阻，畫出電路的等效電路圖，如圖所示
根據(jù)理想變壓器電阻等效法，得，因此當開關(guān)斷開時，當開關(guān)閉合時，根據(jù)閉合電路歐姆定律，可知等效電路中電流表示數(shù)，，，，解得R=1Ω，A正確；
BC.開關(guān)斷開時，，副線圈電流，副線圈電壓，如果副線圈匝數(shù)為1，副線圈磁通量變化率的最大值為，但是實際副線圈的匝數(shù)未知，因此磁通量變化率不可求，當時，原線圈的輸入功率最大，即副線圈開關(guān)斷開時最大，BC錯誤；
D.開關(guān)斷開時，電路中消耗的總功率為，D錯誤。選A。
3.【答案】C
【解析】A.根據(jù)題意，設(shè)光在點的折射角為，畫出光路圖，如圖所示
由幾何關(guān)系可知，，則該材料的折射率為，A錯誤；
B.由A分析圖可知，單色光在空心球體中的傳播距離為，傳播速度為，則單色光在空心球體中的傳播時間為，B錯誤；
CD.入射光線從射入，經(jīng)折射后，射到內(nèi)球面點，如圖所示
則有，解得，由正弦定理有，解得，當，則有，可知，色光在空心球體的內(nèi)球面發(fā)生全反射，當，則有，可知，色光在空心球體的內(nèi)球面發(fā)生全反射，C正確，D錯誤。選C。
4.【答案】C
【解析】A.把充入的氣體和原氣體作為整體，氣體做等溫變化，根據(jù)玻意耳定律可得
解得
故A錯誤；
B.溫度是平均動能的標志，溫度不變，所以分子的平均動能不變，故B錯誤；
C.充氣后封閉氣體壓強變?yōu)?.2atm，大于大氣壓強，所以打開閥門后，氣體膨脹，對外界做功，故C正確；
D.打開閥門后，密封氣體對外做功，溫度不變，內(nèi)能不變，則氣體從外界吸熱，選項D錯誤。
故選C。
5.【答案】B
【解析】A.光線發(fā)射器中發(fā)出的光子的能量分別為
可見光光子的能量范圍是，光線發(fā)射器中發(fā)出的光有一種為可見光，A錯誤；
B.根據(jù)
光電管中光電子飛出陰極時的最大初動能為
B正確；
C.由圖丙可知，a光遏止電壓小于b光遏止電壓，由
，
得a光能量小于b光能量，則題述a光為氫原子從能級躍遷到能級時發(fā)出的光，B錯誤；
D.部分光線被遮擋，不改變光子能量，則光電子飛出陰極時的最大初動能不變。因為光子數(shù)量減少，則光電子數(shù)量減小，光電流變小，D錯誤。
故選B。
二、選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。每小題有多項符合題目的要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯或不答的得0分。
6.【答案】BC
【解析】A.線圈經(jīng)過每個磁場時通過線圈的電荷量為，即通過每個磁場時通過線圈的電荷量相等，根據(jù)Q=EIt=Eq，隨機車速度的減小，線圈經(jīng)過每個磁場時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢減小，則金屬線圈通過每個磁場區(qū)域產(chǎn)生的焦耳熱逐漸減小，選項A錯誤；
B.機車剛進入磁場時受到的安培力的大小為，選項B正確；
C.金屬線圈穿過每個磁場區(qū)域過程中根據(jù)動量定理，而，金屬線圈穿過每個磁場區(qū)域過程中速度的變化量相等，選項C正確；
D.金屬線圈穿過每個磁場區(qū)域過程中速度的變化量，機車的制動距離為，選項D錯誤。選BC。
7.【答案】BCD
【解析】AB.根據(jù)題意，由折射定律畫出光路圖，如圖所示
由幾何關(guān)系有，可知，則有，折射率為，A錯誤，B正確；
C.由AB分析可知，光線在弧面上的入射角等于在點的折射角，則在變化時，不可能在弧面上發(fā)生全反射，C正確；
D.若入射光為白光，由于各種顏射的光的折射率不同，則各種顏射的光在弧面上的出射點不一樣，將形成彩色光帶，D正確。選BCD。
8.【答案】ABD
【解析】A.氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)B的過程，圖線是過原點直線，所以，此過程等容變化，溫度升高，內(nèi)能增大；故A正確；
B.氣體從狀態(tài)B到狀態(tài)C的過程，溫度升高，內(nèi)能增大，圖線上的點與原點連線的斜率等于，可知減小，由理想氣體狀態(tài)方程，知氣體體積V增大，氣體對外做功；故B正確；
C.氣體從狀態(tài)C回到狀態(tài)A的過程是等壓變化，溫度降低，由，可知氣體體積V減小，外界對氣體做功；故C錯誤；
D.氣體從狀態(tài)C回到狀態(tài)A的過程，溫度降低，內(nèi)能減少，外界對氣體做功，由熱力學(xué)第一定律，可知，即放出熱量；故D正確；
E.作出p﹣V圖像
根據(jù)p﹣V圖像與V軸所圍的面積表示氣體做功，可知氣體從狀態(tài)A再回到狀態(tài)A的全過程，氣體對外界做功W＜0，內(nèi)能不變，由熱力學(xué)第一定律，可知，所以氣體吸收熱量，E錯誤。選ABD。
三、非選擇題：本題共5小題，共62分。
9.（6分）【答案】AC 2.00 C D
【解析】（1）[1]A.用彈簧測力計測出拉力，從而表示小車受到的合外力，故需要將帶滑輪的長木板右端墊高，以平衡摩擦力，故A正確；
BD.拉力可以由彈簧測力計測出，不需要用天平測出沙和沙桶的質(zhì)量，也就不需要使小桶（包括沙）的質(zhì)量遠小于車的總質(zhì)量，故BD錯誤；
C.使用打點計時器時，應(yīng)先接通電源，待打點穩(wěn)定后再釋放小車，故C正確。
故選AC。
（2）[2]根據(jù)勻變速直線運動推論Δx=aT2，依據(jù)逐差法，可得
（3）[3]由牛頓第二定律，對小車分析有
整理得
由圖像得
解得
故選C。
（4）[4]如圖所示，當拉力達到一定數(shù)值時才產(chǎn)生了加速度，說明沒有平衡摩擦力或沒有完全平衡摩擦力，故選D。
10.（12分）【答案】或19000
【解析】①[1]玻璃管內(nèi)徑D的測量值為
②[2]圖丙指針指在19，所以讀數(shù)為
③[3][4]因為電壓表量程太大，所以用雙安法實驗，所以選擇電流表與定值電阻串聯(lián)作為電壓表使用，電流表A2的阻值一定，通過A2的電流可以直接讀出，通過A1的電流可以根據(jù)并聯(lián)電路的特點計算得出，故電表選擇和；
[5]由
可知定值電阻選擇；
[6]為了保護電路以及電壓的保護范圍大一些，滑動變阻器采用分壓接法，改裝電壓表的電流已知，因此采用外接法，則電路圖如下
11.（10分）【答案】（1）；（2）
【解析】（1）設(shè)初狀態(tài)壓強，對活塞受力分析有
又
解得
（2）對氣缸內(nèi)氣體緩慢加熱過程有
解得
氣體對外做功
根據(jù)熱力學(xué)第一定律有
解得
12.（14分）【答案】（1）12m/s；（2）48J；（3）10m
【解析】（1）在F—t圖像中，圖像與時間軸圍成的面積等于F的沖量，在0-4s時間內(nèi)，根據(jù)動量定理，代入數(shù)據(jù)可得
（2）A、B在碰撞的過程中，滿足動量守恒和機械能守恒，，解得，，由于豎直墻面距離小車足夠遠，在小車與墻壁碰撞前，B與小車達到共速，根據(jù)動量守恒，解得，第1次碰后小車速度反向，大小減半，到第2次碰前根據(jù)動量守恒，解得，在這個過程中，因摩擦產(chǎn)生的熱量，解得
（3）小車向左運動的過程中，根據(jù)牛頓第二定律，可知小車的加速度，從第1次碰撞到第2次碰撞前，小車通過的路程，從第2次碰撞到第3次碰撞前，小車通過的路程，小車通過的總路程，代入數(shù)據(jù)解得
13.（20分）【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）、一起勻速運動時，對、整體有
解得
（2）、一起下滑距離，對、整體有
解得
由位移公式可得
解得
此時、的速度為
從運動至，因繩子松弛，對有
由位移公式可得
解得
又
解得
（3）運動至點后勻速運動，此時速度為
之后、發(fā)生彈性碰撞，由于質(zhì)量相同，所以碰后交換速度，直至輕繩繃緊，二者以相同的速度勻速運動，該過程系統(tǒng)動量守恒，則有
解得

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