2023-2024年河北省邯鄲市高三上學(xué)期第二次調(diào)研監(jiān)測物理試題（解析版）

邯鄲市2024屆高三年級第二次調(diào)研監(jiān)測物理一、單選題1.來自氫原子所發(fā)射的光譜線中有種波長的光是可見光，其波長分別為：、、和。它們是氫原子中的電子吸收光子能量躍遷至能級較高的激發(fā)態(tài)后，再向的能級躍遷時釋放出的譜線。對相關(guān)信息說法正確的是（）A.氫原子只能通過吸收光子才能躍遷至能級較高的激發(fā)態(tài)B.氫原子處于能級時為基態(tài)C.氫原子可以吸收任何能量的光子而發(fā)生能級躍遷D.這四種光子中的光子能量最大【答案】D【解析】氫原子可以通過吸收光子或者實物粒子轟擊進(jìn)入能級較高的激發(fā)態(tài)，故A錯誤；氫原子處于能級時為基態(tài)，故B錯誤；氫原子從低能級向高能級躍遷，所吸收的光子能量應(yīng)該是兩能級的差值，故C錯誤；根據(jù)光子能量公式，可知波長越短能量越大，故D正確。故選D。2.在年杭州亞運會女子跳水項目中，中國選手全紅嬋以的總分勇奪金牌。某輪比賽中，選手從跳臺跳下到入水速度減為的過程經(jīng)簡化后可用如圖所示的圖像進(jìn)行描述，則（）A.在時間內(nèi)，平均速度為B.在時間內(nèi)，平均速度C.時刻，選手處于超重狀態(tài)D.在時間內(nèi)加速度不變，在時間內(nèi)加速度增大【答案】C【解析】圖像中圖線圍成的面積表示運動的位移，時間內(nèi)位移不為零，故平均速度不為，故A錯誤；假設(shè)時間內(nèi)，全紅嬋做勻減速運動，其平均速度等于，由于圖線圍成的面積小于勻減速直線運動的位移，故平均速度小于，故B錯誤；時刻，全紅嬋加速度向上，處于超重狀態(tài)，故C正確；圖像切線的斜率表示加速度，在時間內(nèi)加速度不變，在時間內(nèi)加速度減小，故D錯誤。故選C。3.圍棋起源于中國，傳說為帝堯所作，春秋戰(zhàn)國時代即有記載。為便于觀眾觀摩，在圍棋大賽活動中使用帶有磁性的棋子和鐵質(zhì)棋盤，棋子能吸在棋盤上。如圖甲所示，棋盤豎直放置，棋子均吸附在棋盤上處于靜止?fàn)顟B(tài)，下列說法正確的是（）A.棋子磁性越強，受到的摩擦力就會越大B.質(zhì)量小的棋子受到棋盤的作用力一定較小C.若使棋盤傾斜（如圖乙），棋子受到的摩擦力將變大D.若使棋盤傾斜（如圖乙），棋子受到的摩擦力將不變【答案】B【解析】棋盤豎直放置，棋子所受的摩擦力與棋子的重力等大反向，故A錯誤；棋盤對棋子的作用力與棋子的重力等大反向，質(zhì)量小的棋子受到棋盤的作用力一定較小，故B正確；若使棋盤傾斜，棋子所受摩擦力等于重力沿棋盤方向的分力，小于棋子的重力，棋子受到的摩擦力變小，故CD錯誤。故選B。4.年月日時分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功將遙感三十九號衛(wèi)星送入太空。遙感三十九號衛(wèi)星能夠?qū)崿F(xiàn)全球無死角觀測，意義重大。遙感三十九號衛(wèi)星、地球同步衛(wèi)星繞地球飛行的軌道如圖所示。已知地球半徑為，自轉(zhuǎn)周期為，遙感三十九號衛(wèi)星軌道高度為，地球同步衛(wèi)星軌道的高度為，引力常量為。下列說法正確的是（）A.遙感三十九號衛(wèi)星與同步衛(wèi)星繞地球運行的向心加速度之比為B.遙感三十九號衛(wèi)星繞地球運行的周期為C.遙感三十九號衛(wèi)星的運行速度大于D.地球的平均密度可表示為【答案】A【解析】根據(jù)萬有引力提供向心力，所以，故A正確；設(shè)遙感三十九號衛(wèi)星繞地球運行的周期為，根據(jù)開普勒第三定律可得，所以，故B錯誤；所有地球衛(wèi)星的運行速度都小于，故C錯誤；對同步衛(wèi)星有，所以地球密度為，故D錯誤。故選A。5.使用如圖所示的卸貨裝置從高處卸下貨物時，先將質(zhì)量為的貨物放置在傾角為、長為的粗糙木板上端，貨物開始加速下滑的同時，自動液壓桿啟動并逐漸縮短，液壓桿裝置最終完全縮回到地面以下，貨物以較小的速度水平向右滑出木板，完成卸貨。已知重力加速度大小為。下列說法正確的是（）A.木板對貨物做功為B.木板對貨物做功為C.摩擦力對貨物做功為D.支持力對貨物不做功【答案】A【解析】設(shè)在整個過程中木板對貨物做功為，根據(jù)動能定理有，木板對貨物做功為，故A正確，B錯誤；木板轉(zhuǎn)動，支持力與貨物運動方向成鈍角，支持力對貨物做功為負(fù)值，故D錯誤；木板對貨物做功為，摩擦力對貨物做功為，故C錯誤。故選A。6.手機軟件中運動步數(shù)的測量是通過手機內(nèi)電容式加速度傳感器實現(xiàn)的，如圖所示為其工作原理的簡化示意圖。質(zhì)量塊左側(cè)連接輕質(zhì)彈簧，右側(cè)連接電介質(zhì)，彈簧與電容器固定在外框上，質(zhì)量塊可帶動電介質(zhì)相對于外框無摩擦左右移動（不能上下移動）以改變電容器的電容。下列說法正確的是（）A.傳感器勻速向左做直線運動時，電容器兩極板所帶電荷量將多于靜止?fàn)顟B(tài)時B.傳感器勻減速向右做直線運動時，電流表中有由向的電流C.傳感器運動時向右的加速度逐漸增大，則電流表中有由向的電流D.傳感器運動時向左的加速度逐漸減小，則電流表中有由向的電流【答案】D【解析】傳感器勻速運動時彈簧長度與靜止時相同，電容器兩極板所帶電荷量與靜止?fàn)顟B(tài)時相同，故A錯誤；勻減速向右運動時，彈簧的伸長量保持不變，電介質(zhì)插入電容器長度不變，電容器的電容不變，所帶電荷量不變，故電路中無電流，故B錯誤；傳感器運動時向右的加速度逐漸增大以及向左的加速度逐漸減小，此時彈簧的長度都會逐漸變短，電介質(zhì)插入電容器的長度變短，由可知電容器的電容變小，電容器兩端的電壓不變等于電源電動勢，根據(jù)可知，電容器的電荷量減小，電容器放電，電路中有由向的電流，故C錯誤，D正確。故選D。7.如圖所示，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比，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，，開關(guān)閉合前、后電流表示數(shù)之比為。下列說法正確的是（）A.定值電阻B.開關(guān)閉合時，副線圈兩端的電壓為C.開關(guān)斷開時，電流表的示數(shù)為D.開關(guān)閉合時，電路中消耗的總功率為【答案】D【解析】由題可知，設(shè)，當(dāng)開關(guān)斷開時，副線圈的負(fù)載電阻為；當(dāng)開關(guān)閉合時，副線圈的負(fù)載電阻為；將理想變壓器的原、副線圈和負(fù)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(dāng)開關(guān)斷開時，當(dāng)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)，故，，，解得，A錯誤；開關(guān)閉合時，電流表的示數(shù)，根據(jù)原、副線圈電流與匝數(shù)的關(guān)系，可知流過的電流，副線圈兩端的電壓，BC錯誤；開關(guān)閉合時，電路中消耗的總功率為，D正確。故選D。二、多選題8.光滑水平面上放有一根勁度系數(shù)較小的軟彈簧，彈簧上有、兩點，初態(tài)彈簧靜止時、的平衡位置相距?，F(xiàn)用一周期性外力拍打彈簧的左端，在彈簧上形成一列縱波，觀察到點向右回到平衡位置時，點恰向左運動到最大位移處，且后點向右回到平衡位置。已知波的周期，則該波的波速可能為（）A. B. C. D.【答案】B、D【解析】以向右為正方向，點向右回到平衡位置時，在波的圖像上正處于平衡位置向正方向運動，點正處于負(fù)向位移最大處，之間小于一個波長的圖像如圖所示：所以有，解得，由后點向右回到平衡位置，有，由于周期，所以，解得周期，波速，易知時，，時，，故選BD。9.如圖所示，半圓形玻璃磚的圓心為、半徑為，折射率，一束單色光從點垂直界面入射后，恰好在玻璃磚圓形表面發(fā)生全反射；當(dāng)入射角為時，光束折射后恰好能到達(dá)點。已知真空中的光速為，則（）A.間的距離為B.入射角C.光束從點傳播到點用時D.若用該單色光垂直照射整個面，則透光弧長為【答案】A、C、D【解析】畫出光線從點射人的光路圖，如圖所示：由于玻璃磚的折射率，根據(jù)，可知臨界角，由幾何關(guān)系可得，故A正確；當(dāng)入射角為時，光束折射后恰好能到達(dá)點，由幾何關(guān)系可知，此時折射角與相等，根據(jù)，解得，可知，故B錯誤；光束從點傳播到點經(jīng)過距離，根據(jù)可知，光束在玻璃磚中的傳播速度為，因此傳播用時，故C正確；若用該單色光垂直照射整個面，根據(jù)對稱性可知在半圓弧上有光透出的弧長所對圓心角為，所以透光弧長為，故D正確。故選ACD。10.如圖所示，半徑為的圓形區(qū)域內(nèi)有一垂直紙面向里，磁感應(yīng)強度大小為的勻強磁場，點有一粒子源，某時刻粒子源向磁場所在區(qū)域與磁場垂直的平面內(nèi)所有方向發(fā)射大量質(zhì)量為，電荷量為的帶正電的粒子，粒子的速度大小相等，這些粒子射出磁場時的位置均位于圓弧上且點為最遠(yuǎn)點。已知圓弧長等于磁場邊界周長的四分之一，不計粒子重力和粒子間的相互作用，則（）A.粒子從點入射的速率B.粒子在磁場中運動的最長時間C.若將磁感應(yīng)強度的大小增加到，則粒子射出邊界的圓弧長度變?yōu)樵瓉淼腄.若將粒子的速率增大為原來的倍，則粒子在磁場中運動的最長時間【答案】A、C、D【解析】從點射人的粒子射出磁場時與磁場邊界的最遠(yuǎn)交點為，則之間的距離為軌跡圓的直徑，已知圓弧長等于磁場邊界周長的四分之一，可知旋轉(zhuǎn)圓的軌跡半徑，粒子在勻強磁場中由洛倫茲力提供向心力有，解得，故A正確；當(dāng)粒子軌跡半徑時，粒子在磁場中運動的最長時間為一個周期，故B錯誤；根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得，當(dāng)將磁感應(yīng)強度的大小增加到，旋轉(zhuǎn)圓半徑，此時弧長對應(yīng)的弦長為，因此有粒子射出的邊界圓弧對應(yīng)的圓心角為，則粒子射出邊界的圓弧長度變?yōu)樵瓉淼摹９蔆正確；若將粒子的速率增大為原來的倍，則旋轉(zhuǎn)圓的半徑變?yōu)樵瓉淼谋叮?，此時粒子運動軌跡對應(yīng)的弦最長時，圓心角最大，粒子運動時間最長，磁場圓直徑為弦是最長時間，根據(jù)幾何關(guān)系，此時圓心角為，因此粒子在磁場中運動的時間為，故D正確。故選ACD。三、非選擇題11.某實驗小組用壓力傳感器設(shè)計測量彈簧勁度系數(shù)的實驗方案。如圖所示，壓力傳感器放在水平地面上，一輕質(zhì)彈簧下端與重物連接，上端與跨過定滑輪的輕繩連接，輕繩的另一端連著托盤。托盤中不放砝碼時，傳感器讀數(shù)為，在托盤中放置（）個砝碼，對應(yīng)彈簧長度的變化量為，傳感器的讀數(shù)為，記錄下相應(yīng)的數(shù)據(jù)。（1）數(shù)據(jù)處理時采用畫圖像的方法，試分析該圖像________（填“過”或“不過”）坐標(biāo)原點，該圖像的________可表示彈簧的勁度系數(shù)。（2）滑輪的摩擦力對實驗結(jié)果________（填“產(chǎn)生”或“不產(chǎn)生”）影響?！敬鸢浮竣?不過；②.斜率絕對值；③.不產(chǎn)生【解析】（1）[1][2]彈簧中彈力的增加量，整理得，可知該圖線是一條不過原點的直線；斜率的絕對值為彈簧的勁度系數(shù)。（2）[3]由表達(dá)式，可知滑輪的摩擦力不影響實驗結(jié)果。12.城市街道的路燈用光敏電阻作為傳感器控制路燈電路的開關(guān)，實現(xiàn)自動控制。光敏電阻的阻值隨照射光的強弱而變化，利用光敏電阻作為傳感器，借助電磁開關(guān)，可以實現(xiàn)路燈自動在白天關(guān)閉，在夜晚打開。為模擬自動照明控制系統(tǒng)，某同學(xué)利用光敏電阻的阻值隨照度變化的特性，制作了一個裝置。（1）該同學(xué)首先利用多用電表歐姆“”擋粗測該光敏電阻在某狀態(tài)下的阻值，示數(shù)如圖甲所示，則此時光敏電阻的阻值________。（2）該同學(xué)再利用該光敏電阻設(shè)計了圖乙所示的光控電路，從而實現(xiàn)對燈的開關(guān)控制。光敏電阻阻值與照度的關(guān)系如圖丙所示，可知當(dāng)照度為（為照度的單位）時，光敏電阻的阻值為________。（3）如圖乙所示，由于彈簧的彈力作用，當(dāng)勵磁線圈電流小于時，電磁鐵將吸不住銜鐵。若要實現(xiàn)照度較低時，燈光保持開啟，則燈應(yīng)接在________（填“”或“”）之間。已知電源電壓為（內(nèi)阻不計），若要實現(xiàn)照度低于時，燈光開啟，需要將滑動變阻器的阻值調(diào)為________，安裝該電路時，光敏電阻應(yīng)________（填“遠(yuǎn)離”或“靠近”）燈?！敬鸢浮竣?；②.；③.AB；④.；⑤.遠(yuǎn)離【解析】（1）[1]多用電表歐姆擋讀數(shù)的最小分度值為，估讀到最小分度值的下一位，故讀數(shù)為。（2）根據(jù)圖丙所示，照度為時，光敏電阻的阻值約為。（3）當(dāng)照度減小時，光敏電阻阻值變大，勵磁線圈電流減小，電磁鐵放開銜鐵，照明電路通路，故應(yīng)將照明電路連接到端；[4][5]根據(jù)丙圖，照度為時，光敏電阻阻值為，若此時回路電流剛好為，根據(jù)歐姆定律有，代入數(shù)據(jù)得，安裝該電路時，為保證照明電路工作時，開啟的燈照度不影響光敏電阻的阻值變化，應(yīng)將光敏電阻遠(yuǎn)離燈安裝。13.如圖所示，“空氣炮”是非常有趣的小玩具，深受小朋友們喜愛。其使用方法是先用手拉動后面的橡膠膜，抽取一定量的空氣后，迅速放手，橡膠膜在恢復(fù)原狀的過程中壓縮空氣，從而產(chǎn)生內(nèi)外壓強差，空氣從管口沖出形成沖力。已知“空氣炮”在未使用前的容積為，拉動橡膠膜至釋放前的容積變?yōu)椋髿鈮簭姙?，整個過程中“空氣炮”中的空氣溫度等于環(huán)境溫度不變。（1）若橡膠膜恢復(fù)原狀的過程可視為沒有氣體沖出，試求恢復(fù)原狀瞬間“空氣炮”內(nèi)部空氣壓強。（2）經(jīng)檢測，橡膠膜恢復(fù)原狀瞬間，“空氣炮”內(nèi)部空氣壓強為，試求此時已沖出管口的空氣質(zhì)量與仍在“空氣炮”內(nèi)部的空氣質(zhì)量之比。【答案】（1）；（2）【解析】（1）以抽入氣體后的空氣炮內(nèi)氣體為研究對象，初始?xì)怏w壓強，氣體體積，橡皮膜恢復(fù)原狀時氣體體積，氣體做等溫變化，由玻意耳定律得，解得，即橡膠膜恢復(fù)原狀時氣體的壓強為。（2）以抽入氣體后的空氣炮內(nèi)氣體為研究對象，初始?xì)怏w壓強，氣體體積，橡皮膜恢復(fù)原狀時氣體在瓶內(nèi)的體積，已沖出管口的氣體壓強視為與內(nèi)部相同為，設(shè)其體積為，氣體做等溫變化，由玻意耳定律得，解得，同壓強下氣體質(zhì)量與體積成正比，則沖出管口的氣體與內(nèi)部氣體的質(zhì)量比為，解得。14.如圖所示，高度相同的兩塊平板、置于光滑水平面上，其質(zhì)量分別為和。質(zhì)量且可看作質(zhì)點的物體置于的最右端，與一起以的速度向右運動，與靜止的發(fā)生碰撞（碰撞時間極短），碰撞過程中無機械能損失。與之間的動摩擦因數(shù)為，足夠長，重力加速度取。求：（1）、碰撞后瞬間兩平板的速度大小；（2）最終距離左端的距離?！敬鸢浮浚?）均為；（2）【解析】（1）、碰撞過程中無機械能損失，以、為系統(tǒng)，根據(jù)動量守恒定律得，根據(jù)機械能守恒定律得，聯(lián)立解得，，則碰后、的速度大小均為。（2）碰撞后以的速度運動到上，最后兩物體共速，碰撞后對與，根據(jù)動量守恒定律得，對與，根據(jù)功能關(guān)系得，聯(lián)立解得，則最終距離左端的距離。15.如圖所示，水平面內(nèi)放置寬的水平金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌右端接有一個阻值的定值電阻和一個的電容器。相距的與之間的導(dǎo)軌光滑，其間分布著磁感應(yīng)強度大小為、方向垂直于水平面向下的磁場，質(zhì)量，長度的金屬桿放置