2024屆河南省TOP二十名校高三下學(xué)期質(zhì)檢物理試題（解析版）

高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE12024屆高三年級(jí)TOP二十名校質(zhì)檢一一、選擇題。1.“羲和號(hào)”太陽(yáng)探測(cè)衛(wèi)星首次在軌獲取太陽(yáng)，譜線精細(xì)結(jié)構(gòu)，屬于：氫原子巴耳末系中的譜線，其光子能量為1．89eV，巴耳末系能級(jí)圖如圖所示，則此譜線來(lái)源于太陽(yáng)中氫原子的（）A.和能級(jí)之間的躍遷 B.和能級(jí)之間的躍遷C.和能級(jí)之間的躍遷 D.和能級(jí)之間的躍遷〖答案〗C〖解析〗氫原子巴耳末系中的譜線，其光子能量為1．89eV，即電子由較高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)并以光子的形式釋放能量，由公式有躍遷時(shí)釋放的能量為代入數(shù)據(jù)可知此譜線來(lái)源于太陽(yáng)中氫原子的和能級(jí)之間的躍遷。故選C。2.如圖所示的是某種雙層晾衣籃，用質(zhì)地均勻的圓形鋼圈穿進(jìn)網(wǎng)布構(gòu)成兩個(gè)完全相同的籃子，上、下兩籃通過(guò)四根等長(zhǎng)輕繩與鋼圈的四等分點(diǎn)相連；另有四根等長(zhǎng)輕繩，它們一端與穿過(guò)輕桿的掛鉤系在一起，另一端連接上籃的四等分點(diǎn)，每根繩子與豎直方向的夾角為。不裝衣物時(shí)，兩籃保持水平，兩籃受到的重力大小均為G，則此時(shí)掛鉤上每根繩子的的拉力大小為（）A. B. C. D.〖答案〗B〖解析〗對(duì)整體分析可知解得故選B。3.帶有活塞的汽缸內(nèi)封閉一定量的理想氣體，氣體開(kāi)始處于狀態(tài)A，然后經(jīng)過(guò)過(guò)程AB到達(dá)狀態(tài)B或經(jīng)過(guò)過(guò)程AC到達(dá)狀態(tài)C，B、C狀態(tài)溫度相同，如p-T圖所示，設(shè)氣體在狀態(tài)B和狀態(tài)C的體積分別為VB和VC，在過(guò)程AB和AC中吸收的熱量分別為QAB和QAC，則（）A.， B.，C， D.，〖答案〗B〖解析〗由圖可知，狀態(tài)B和C溫度相同，狀態(tài)B壓強(qiáng)大于狀態(tài)C壓強(qiáng)，根據(jù)玻意耳定律可知，氣體在狀態(tài)B體積大于狀態(tài)C體積，即由于狀態(tài)B和C溫度相同，所以過(guò)程AB和AC的內(nèi)能變化量?U相等，氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C，溫度升高，體積增大，氣體對(duì)外做功，即W為負(fù)值；氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)B，體積不變，對(duì)外不做功，W為零，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C過(guò)程吸收的熱量多，即故選B。4.2023年12月15日我國(guó)在文昌航天發(fā)射場(chǎng)使用長(zhǎng)征五號(hào)遙六運(yùn)載火箭，成功將遙感四十一號(hào)衛(wèi)星發(fā)射升空，衛(wèi)星順利進(jìn)入預(yù)定軌道，該星是高軌光學(xué)遙感衛(wèi)星．已知遙感四十一號(hào)衛(wèi)星在距地面高度為h的軌道做圓周運(yùn)動(dòng)，地球的半徑為R，自轉(zhuǎn)周期為，地球表面的重力加速度為g，引力常量為G，忽略地球自轉(zhuǎn)的影響，下列說(shuō)法正確的是（）A.遙感四十一號(hào)衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的速度大于7.9km/sB.遙感四十一號(hào)衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度大于地球表面的重力加速度C.遙感四十一號(hào)衛(wèi)星運(yùn)行的周期為D.地球的密度為〖答案〗C〖解析〗A．第一宇宙速度是最大環(huán)繞速度，大小為7.9km/s，故遙感四十一號(hào)衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的速度小于7.9km/s，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)萬(wàn)有引力與重力的關(guān)系根據(jù)牛頓第二定律遙感四十一號(hào)衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑大于地球的半徑，故遙感四十一號(hào)衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度小于地球表面的重力加速度，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力根據(jù)萬(wàn)有引力與重力的關(guān)系解得遙感四十一號(hào)衛(wèi)星運(yùn)行的周期為故C正確；D．設(shè)同步衛(wèi)星的軌道半徑為，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力地球的密度為故D錯(cuò)誤。故選C。5.如圖所示，在邊長(zhǎng)為a的正六邊形的三個(gè)頂點(diǎn)A、C、E分別固定電荷量為、、的點(diǎn)電荷，O點(diǎn)為正六邊形的中心，已知點(diǎn)電荷的電勢(shì)公式為（k為靜電力常量，Q為場(chǎng)源點(diǎn)電荷電荷量，r為某點(diǎn)到場(chǎng)源點(diǎn)電荷的距離），則下列說(shuō)法正確的是（）A.電荷量為e的質(zhì)子從O點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)電場(chǎng)力做功為B.電荷量為e的質(zhì)子從O點(diǎn)移動(dòng)到D點(diǎn)電勢(shì)能變化量為C.B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為D.O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為〖答案〗A〖解析〗AB．根據(jù)電勢(shì)的疊加可知O點(diǎn)和B點(diǎn)的電勢(shì)為，，O點(diǎn)到B點(diǎn)的電勢(shì)差為所以電荷量為e的質(zhì)子從O點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)電場(chǎng)力做功為做負(fù)功。電荷量為e的質(zhì)子從O點(diǎn)移動(dòng)到D點(diǎn)電勢(shì)能變化量為故A正確，B錯(cuò)誤；CD．根據(jù)點(diǎn)電荷周圍的電場(chǎng)強(qiáng)度和電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加可知B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為故CD錯(cuò)誤。故選A。6.圖甲所示的裝置是斯特林發(fā)電機(jī)，其工作原理圖可以簡(jiǎn)化為圖乙．已知矩形導(dǎo)線框的匝數(shù)為100匝，面積為，處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，矩形導(dǎo)線框以10rad/s的角速度繞垂直磁場(chǎng)方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線框與理想變壓器原線圈相連，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為，圖示時(shí)刻線框平面與磁感線垂直并以此時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，理想電流表示數(shù)為0.5A，副線圈串聯(lián)了電阻可忽略的熔斷器、定值電阻，滑動(dòng)變阻器R和理想電流表，電路處于正常工作狀態(tài)．不計(jì)矩形導(dǎo)線框電阻，下列說(shuō)法正確的是（）A.原線圈兩端電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為B.熔斷器的熔斷電流應(yīng)該不小于5AC.滑動(dòng)變阻器的滑片向d端滑動(dòng)的過(guò)程中，電流表示數(shù)減小D.線框從圖示位置開(kāi)始轉(zhuǎn)過(guò)的過(guò)程中，產(chǎn)生的平均電動(dòng)勢(shì)為〖答案〗AD〖解析〗A．電動(dòng)勢(shì)的最大值為從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)，則原線圈兩端電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為選項(xiàng)A正確；B．理想電流表示數(shù)為0.5A，則次級(jí)電流則熔斷器的熔斷電流應(yīng)該不小于0.05A，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．滑動(dòng)變阻器的滑片向d端滑動(dòng)的過(guò)程中，R阻值減小，則次級(jí)電流變大，則電流表示數(shù)變大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．線框從圖示位置開(kāi)始轉(zhuǎn)過(guò)的過(guò)程中，產(chǎn)生的平均電動(dòng)勢(shì)為選項(xiàng)D正確。故選AD。7.帶操是一項(xiàng)藝術(shù)體操項(xiàng)目．在奧運(yùn)會(huì)上運(yùn)動(dòng)員手持帶棍，以腕為軸做上下或左右的連續(xù)小擺動(dòng)的動(dòng)作，使帶形成如圖甲所示的波浪圖形．某段時(shí)間內(nèi)帶的波形可看作一列簡(jiǎn)諧波沿x軸方向傳播，時(shí)刻的波形圖如圖乙所示，此后質(zhì)點(diǎn)N比質(zhì)點(diǎn)M提前回到平衡位置，則下列說(shuō)法正確的是（）A.波沿x軸正方向傳波 B.簡(jiǎn)諧波的波速為5m/sC.簡(jiǎn)諧波的周期為 D.質(zhì)點(diǎn)N的振幅為10cm〖答案〗BD〖解析〗A．因質(zhì)點(diǎn)比質(zhì)點(diǎn)提前0.8s回到平衡位置，可知N點(diǎn)振動(dòng)方向向下，則簡(jiǎn)諧波沿軸負(fù)方向傳播，故A錯(cuò)誤；BC．由題意可知可得則簡(jiǎn)諧波的波速為故B正確，C錯(cuò)誤；D．由當(dāng)時(shí)，帶入可得解得簡(jiǎn)諧波的振幅為故D正確。故選BD。8.如圖所示，勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧兩端栓接著質(zhì)量均為m的物塊M、N，物塊M放置在光滑斜面的擋板上，M、N處于靜止?fàn)顟B(tài)，彈簧壓縮量x（未知）?，F(xiàn)用外力緩慢推動(dòng)物塊N使彈簧再縮短長(zhǎng)度2x，然后立即撤去外力，使物塊N由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，之后物塊M能剛好離開(kāi)擋板。已知彈簧彈性勢(shì)能的表達(dá)式為，k為彈簧勁度系數(shù)，x為彈簧的形變量，斜面傾角為，重力加速度為g，斜面足夠長(zhǎng)，則下列說(shuō)法正確的是（）A.B.彈簧最大彈性勢(shì)能C.物塊N向上運(yùn)動(dòng)時(shí)的最大動(dòng)能為D.物塊M剛要離開(kāi)擋板時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能為〖答案〗BC〖解析〗A．彈簧壓縮量x時(shí)，N處于靜止?fàn)顟B(tài)，根據(jù)平衡條件可得可得故A錯(cuò)誤；B．當(dāng)彈簧的壓縮量為時(shí)，彈簧彈性勢(shì)能最大，為故B正確；C．當(dāng)物塊N合外力為零時(shí)，物塊N向上運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)能最大，根據(jù)能量守恒有解得物塊N向上運(yùn)動(dòng)時(shí)的最大動(dòng)能為故C正確；D．物塊M剛要離開(kāi)擋板時(shí)，有彈簧的彈性勢(shì)能為故D錯(cuò)誤。故選BC。二、非選擇題。9.某實(shí)驗(yàn)小組用“插針?lè)ā睖y(cè)玻璃的折射率，如圖甲所示。（1）甲同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中多次改變?nèi)肷浣?，測(cè)出多組相關(guān)角度，，作出的圖像，如圖乙所示，則此玻璃磚的折射率為_(kāi)_______；（2）乙同學(xué)手頭有圓規(guī)和刻度尺但沒(méi)有量角器，在完成了光路圖以后，以O(shè)點(diǎn)為圓心，OA為半徑畫圓，交延長(zhǎng)線于C點(diǎn)，過(guò)A點(diǎn)和C點(diǎn)作垂直法線的垂線，與法線的交點(diǎn)分別為B點(diǎn)和D點(diǎn)，如圖丙所示．用刻度尺測(cè)得AB的長(zhǎng)度為，CD的長(zhǎng)度為，則玻璃磚的折射率__（用測(cè)量的字母表示）。相對(duì)誤差的計(jì)算式。為了減小、測(cè)量的相對(duì)誤差，數(shù)據(jù)處理過(guò)程中畫圓時(shí)半徑盡量________（填“大”或“小”）一些?！即鸢浮剑?）1.51（2）大〖解析〗【小問(wèn)1詳析】根據(jù)得則折射率【小問(wèn)2詳析】[1]折射率為[2]由于圖像需測(cè)量、距離，故需圖適當(dāng)大一點(diǎn)，測(cè)量較準(zhǔn)確，誤差較小，故數(shù)據(jù)處理過(guò)程中畫圓時(shí)半徑盡量大一些。10.某實(shí)驗(yàn)小組為測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，設(shè)計(jì)了如圖甲所示電路。（1）根據(jù)圖甲，完成圖乙中的實(shí)物圖連線________；（2）正確連接后，某次測(cè)量中電壓表指針位置如圖丙所示，其示數(shù)為_(kāi)_______V；（3）測(cè)得的7組數(shù)據(jù)已標(biāo)在如圖丁所示坐標(biāo)系上，用作圖法作圖________；求干電池的電動(dòng)勢(shì)________V和內(nèi)阻________（計(jì)算結(jié)果均保留兩位小數(shù)）；（4）該小組根據(jù)記錄數(shù)據(jù)進(jìn)一步探究，作出圖像如圖戊所示．圖戊中圖像在縱軸的截距為b，圖像斜率為k，則電流表內(nèi)阻為_(kāi)_______（用字母b、k、r表示）；（5）由于電壓表內(nèi)阻不是無(wú)窮大，本實(shí)驗(yàn)干電池內(nèi)阻的測(cè)量值________（填“偏大”或“偏小”）?！即鸢浮剑?）（2）1.20（3）1.481.00（4）（5）偏小〖解析〗【小問(wèn)1詳析】根據(jù)圖甲，圖乙中的實(shí)物圖連線如圖小問(wèn)2詳析】電壓表最小刻度為0.1V，則讀數(shù)為1.20V；【小問(wèn)3詳析】[1]畫出U-I圖像如圖[2][3]由閉合電路歐姆定律可知?jiǎng)tE=148V內(nèi)阻【小問(wèn)4詳析】由閉合電路的歐姆定律可知可得由圖像可知解得【小問(wèn)5詳析】由于電壓表內(nèi)阻不是無(wú)窮大，本實(shí)驗(yàn)干電池內(nèi)阻的測(cè)量值為即內(nèi)阻測(cè)量值偏小。11.中國(guó)高鐵技術(shù)世界領(lǐng)先，被網(wǎng)友稱為中國(guó)現(xiàn)代版的“四大發(fā)明”之一，其運(yùn)行過(guò)程十分平穩(wěn)。如圖甲所示為某科研小組設(shè)計(jì)的列車電磁驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的原理示意圖，ABCD是水平固定在列車下方的n匝正方形金屬線圈，每個(gè)線圈的電阻均為R，長(zhǎng)度寬度均為d，用兩條不計(jì)電阻的導(dǎo)線與智能輸出系統(tǒng)（可輸出大小和方向變化的電流）組成回路。如圖乙所示，列車沿水平直軌道運(yùn)動(dòng)，軌道上依次間隔分布著方向垂直紙面向里的磁場(chǎng)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、寬度、長(zhǎng)度及磁場(chǎng)間的距離均為d。已知智能輸出系統(tǒng)提供的額定功率為P，列車整體的質(zhì)量為m，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的摩擦阻力和空氣阻力的合力恒為重力的k倍。（1）求列車運(yùn)行的最大速度；（2）若列車進(jìn)站速度減為時(shí)，智能輸出系統(tǒng)立即切換電路后停止工作，此時(shí)相當(dāng)于E、F直接用電阻不計(jì)的導(dǎo)線連接，經(jīng)時(shí)間t后列車的速度減為0，求該過(guò)程中列車前進(jìn)的距離?！即鸢浮剑?）；（2）〖解析〗（1）當(dāng)安培力與阻力等大反向時(shí)，小車運(yùn)行速度最大，根據(jù)得（2）智能系統(tǒng)切換電路后，小車在安培力與摩擦阻力的共同作用下減速為零，以向右為正方向，由動(dòng)量定理可得其中又得12.利用電磁場(chǎng)實(shí)現(xiàn)離子偏轉(zhuǎn)是科學(xué)儀器中廣泛應(yīng)用的技術(shù)。如圖所示，Oxy平面（紙面）的第一象限內(nèi)有足夠長(zhǎng)且寬度為L(zhǎng)、邊界平行x軸且下邊界與x軸重合的區(qū)域，該區(qū)域存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直紙面向里。在勻強(qiáng)磁場(chǎng)的上方存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)。位于處的離子源能釋放出質(zhì)量為m、電荷量為q、速度方向沿x軸正方向的的正離子束。已知離子垂直進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度方向與x軸正方向成角，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中恰好沒(méi)有通過(guò)x軸。不計(jì)離子的重力及離子間的相互作用，并忽略磁場(chǎng)的邊界效應(yīng)。（1）求離子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度大小及第一次在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t；（2）求離子初速度大小及電場(chǎng)強(qiáng)度大小E。〖答案〗（1），；（2），〖解析〗（1）離子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中恰好沒(méi)有通過(guò)x軸，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示根據(jù)幾何關(guān)系有根據(jù)洛倫茲力提供向心力解得離子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度大小為第一次在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為（2）離子初速度大小為離子的加速度為電場(chǎng)方向，根據(jù)動(dòng)力學(xué)公式有聯(lián)立解得13.如圖所示，一質(zhì)量的長(zhǎng)木板A靜止放置于水平地面上，其左端放一質(zhì)量為的小滑塊B。在小物塊B正上方高為處有一懸點(diǎn)O，一輕繩上端固定于O點(diǎn)，下端系一質(zhì)量為的小球C，小球C靜止時(shí)與小物塊B等高。現(xiàn)將小球C拉至與O點(diǎn)連線CO與豎直方向夾角為處由靜止釋放，C與B之間的碰撞為彈性碰撞，碰后瞬間給木板A一個(gè)與小滑塊B相同的初速度。已知A、B間動(dòng)摩擦因數(shù)，A與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，重力加速度，忽略小物塊B大小及空氣阻力對(duì)問(wèn)題的影響。（1）求小球第一次到達(dá)