河南省TOP二十名校聯(lián)考2023~2024學(xué)年高三下學(xué)期5月猜題（一）物理試卷（解析版）

高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE12024屆高三年級(jí)TOP二十名校猜題一物理全卷滿分300分，考試時(shí)間150分鐘一、選擇題：1.如圖為氫原子能級(jí)圖，若一個(gè)氫原子由某個(gè)能級(jí)躍遷到的能級(jí)，輻射出一個(gè)波長(zhǎng)為的光子，已知普朗克常量，真空中的光速，下列說(shuō)法中正確的是（）A.該氫原子躍遷到能級(jí)后不穩(wěn)定，向基態(tài)躍遷時(shí)最多可輻射3種不同頻率的光子B.該氫原子躍遷到能級(jí)后只有吸收能量為1.51eV的光子才能電離C.該氫原子由躍遷到的能級(jí)時(shí)，輻射出的光子是巴耳末系中能量最高的光子D.該氫原子初始能級(jí)的量子數(shù)為〖答案〗D〖解析〗A．該氫原子向基態(tài)躍遷時(shí)最多可輻射2種不同頻率的光子，A錯(cuò)誤；B．該氫原子至少吸收能量為的光子就能電離，B錯(cuò)誤；C．由圖可知，該氫原子由躍遷到的能級(jí)時(shí)，輻射出的光子是巴耳末系中能量最低的光子，C錯(cuò)誤；D．由圖知，初始能級(jí)代入數(shù)據(jù)得由圖得D正確。故選D。2.如圖甲所示，一物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從傾角足夠長(zhǎng)斜面上滑下，物塊運(yùn)動(dòng)的圖像如圖乙所示，重力加速度取，下列說(shuō)法正確的是（）A.物塊的加速度為B.物塊的初速度為零C.物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為D.前2s內(nèi)物塊的平均速度為5m/s〖答案〗C〖解析〗AB．由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式整理可得由圖乙可知解得所以物塊在斜面上做初速度為的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，AB錯(cuò)誤；C．由牛頓第二定律得解得C正確；D．第末的速度為那么前內(nèi)的平均速度為D錯(cuò)誤。故選C。3.如圖所示，A、B、C分別表示太陽(yáng)、水星和地球，假設(shè)水星和地球在同一平面內(nèi)繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，水星公轉(zhuǎn)半徑為r，地球公轉(zhuǎn)半徑為R，此時(shí)AB與BC垂直．水星的公轉(zhuǎn)周期為，地球的公轉(zhuǎn)周期為，太陽(yáng)質(zhì)量為M，引力常量為G，所有天體均可視為質(zhì)點(diǎn)，不考慮其他天體的影響，下列說(shuō)法正確的是（）A.從地球上看，太陽(yáng)和水星與眼睛連線所成角度正弦值最大為B.年C.水星與地球公轉(zhuǎn)線速度之比為D.太陽(yáng)的質(zhì)量可表示為〖答案〗B〖解析〗A．從地球上看，太陽(yáng)和水星與眼睛連線所成角度的正弦值最大為，故A錯(cuò)誤；B．由開(kāi)普勒第三定律可知又知年聯(lián)立解得年故B正確；C．由得則故C錯(cuò)誤；D．由可得故D錯(cuò)誤。故選B。4.如圖所示，等腰直角三角形ABC為一棱鏡的截面，一細(xì)光束從M點(diǎn)射入棱鏡，入射角為60°，折射后在P點(diǎn)恰好發(fā)生全反射，光在真空中傳播的速度為c，則該細(xì)光束在棱鏡中傳播的速度為（）A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗入射角，折射角為，由折射定律得設(shè)臨界角為，則由幾何關(guān)系得折射率與波速的關(guān)系為聯(lián)立解得，故選A。5.如圖所示，空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為E，以O(shè)為圓心、r為半徑的圓與豎直平面內(nèi)的坐標(biāo)軸的交點(diǎn)分別為a、b、c、d，用絕緣桿固定一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量的可視為質(zhì)點(diǎn)的帶正電小球，將小球放到O點(diǎn)．如果把一個(gè)電荷量為的電荷A固定在圓弧上某點(diǎn)e，則絕緣桿對(duì)小球的作用力恰好為零，靜電力常量為k，下列說(shuō)法正確的是（）A.電荷A在圓弧ab的中點(diǎn)處B.電荷A的電荷量C.未放置電荷A時(shí)，a、d兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等D.未放置電荷A時(shí)，a、d兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為〖答案〗D〖解析〗A．由小球受力平衡可知，受到豎直向下的重力，水平向右的電場(chǎng)力，此二力相等大小均為，則合力為，由cd間的中點(diǎn)處指向O，試探電荷對(duì)小球?yàn)槲?，則其在圓弧上cd間的中點(diǎn)處，A錯(cuò)誤；B．由平衡條件可知可得B錯(cuò)誤；C．勻強(qiáng)電場(chǎng)在處場(chǎng)強(qiáng)均水平向右，處正電荷在兩點(diǎn)產(chǎn)生場(chǎng)強(qiáng)大小相等，方向不同，合場(chǎng)強(qiáng)不相等，C錯(cuò)誤；D．處正電荷在兩點(diǎn)產(chǎn)生的電勢(shì)相等，勻強(qiáng)電場(chǎng)在處電勢(shì)比在處電勢(shì)低，D正確。故選D。6.P、Q為x軸上相距為10m的兩個(gè)波源，P點(diǎn)在坐標(biāo)原點(diǎn)，在時(shí)兩波源同時(shí)開(kāi)始振動(dòng)，如圖甲所示為波源P的振動(dòng)圖像，圖乙為波源Q在時(shí)形成的波形圖。下列說(shuō)法正確的是（）A.兩波源形成的波速為B.波源Q在時(shí)的起振方向沿y軸負(fù)方向振動(dòng)C.波源Q在時(shí)的起振方向沿y軸正方向振動(dòng)D.P、Q之間有兩個(gè)振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)〖答案〗BD〖解析〗A．由圖甲可知波源的振動(dòng)周期，波源在時(shí)沿軸正方向，由圖乙可知內(nèi)波源的振動(dòng)形式傳播了半個(gè)波長(zhǎng)，所以波源的振動(dòng)周期也為，波長(zhǎng)為，根據(jù)波速與波長(zhǎng)的關(guān)系，解得兩波源形成的波速為故A錯(cuò)誤；BC．時(shí)，波源Q產(chǎn)生的波傳到的位置，此時(shí)的質(zhì)點(diǎn)沿軸負(fù)方向振動(dòng)，則波源在時(shí)的起振方向沿軸負(fù)方向振動(dòng)，故B正確，C錯(cuò)誤；D．波源振動(dòng)方向相反，則之間的振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)到兩波源的距離之差為半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍，有（n＝0，1，2，3…）解得，故之間有兩個(gè)振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，故D正確。故選BD。7.如圖所示，一根不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩跨過(guò)兩個(gè)光滑滑輪，繩的一端固定在水平天花板A點(diǎn)，另一端被小明拉住，動(dòng)滑輪下方吊一質(zhì)量為m的物體，水平地面上的C點(diǎn)在定滑輪正下方，D點(diǎn)和E點(diǎn)分居C點(diǎn)兩側(cè)，，小明此時(shí)站在D點(diǎn)，重力加速度為g，不計(jì)滑輪大小，下列說(shuō)法正確的是（）A.小明在D點(diǎn)下拉繩子，拉力變大B.小明在D點(diǎn)保持不動(dòng)，將A點(diǎn)左移，拉力不變C.小明手捏繩端手臂保持下垂，從D點(diǎn)走到C點(diǎn)的過(guò)程中，拉力變小D.小明手捏繩端手臂保持下垂，從D點(diǎn)走到E點(diǎn)的過(guò)程中，繩上的拉力先變大再變小〖答案〗AC〖解析〗A．如圖，設(shè)間繩長(zhǎng)為，間距離為，繩與水平方向的夾角為，有若小明在點(diǎn)沿繩下拉繩子，變小，不變，變小，由兩式可得拉力變大，故A正確；B．若小明在點(diǎn)保持不動(dòng)，將A點(diǎn)左移，不變，變大，變小，由兩式可得拉力變大，故B錯(cuò)誤；C．若小明手捏繩端手臂保持下垂，從點(diǎn)走到點(diǎn)的過(guò)程中，右端繩長(zhǎng)變短，間繩長(zhǎng)變長(zhǎng)，不變，變大，由兩式可得拉力變小，故C正確；D．若小明手捏繩端手臂保持下垂，從點(diǎn)走到點(diǎn)的過(guò)程中，右端繩長(zhǎng)先變短再變長(zhǎng)，間繩長(zhǎng)先變長(zhǎng)再變短，不變，先變大再變小，由兩式可得繩上的拉力先變小再變大，故D錯(cuò)誤。故選AC。8.如圖所示，間距的足夠長(zhǎng)的光滑導(dǎo)軌固定在水平面上，整個(gè)空間存在與水平面成30°角斜向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小．導(dǎo)軌的左端接有一阻值為0.4Ω的定值電阻R，質(zhì)量的金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌放置且接觸良好，棒ab的電阻，現(xiàn)在棒ab上加的水平向右外力，測(cè)得棒ab沿導(dǎo)軌滑行達(dá)到最大速度過(guò)程中，通過(guò)電阻R的電荷量．重力加速度取，導(dǎo)軌電阻不計(jì)．下列說(shuō)法正確的是（）A棒ab速度達(dá)到最大后沿導(dǎo)軌做勻速運(yùn)動(dòng)B.棒ab從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至速度最大的過(guò)程中，棒ab的位移為1.4mC.棒ab從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至速度最大的過(guò)程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為1JD.從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)1s棒ab達(dá)到最大速度〖答案〗AB〖解析〗A．當(dāng)安培力的水平分力等于外力時(shí)金屬棒的速度達(dá)到最大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為由閉合電路歐姆定律得聯(lián)立解得豎直方向?qū)饘侔袅衅胶夥匠痰媒獾每芍魪撵o止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到速度達(dá)到最大過(guò)程中金屬棒沒(méi)有脫離導(dǎo)軌，金屬棒速度達(dá)到最大后做勻速運(yùn)動(dòng)，A正確；B．設(shè)棒從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至速度最大的過(guò)程中位移為，則有解得B正確；C．對(duì)棒用動(dòng)能定理得解得則電阻上產(chǎn)生的焦耳熱為C錯(cuò)誤；D．對(duì)棒用動(dòng)量定理得解得D錯(cuò)誤。故選AB。二、非選擇題：9.小明同學(xué)用如圖所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．將細(xì)線一端懸掛在鐵架臺(tái)上，另一端系住一個(gè)底部粘有一個(gè)寬度為d的遮光片小鋼球，小鋼球靜止于A點(diǎn)，光電門(mén)固定在A點(diǎn)正下方．將小鋼球拉起一定的高度由靜止釋放，光電門(mén)記錄小鋼球的遮光片擋光時(shí)間為t．已知重力加速度為g．（1）還需要測(cè)量的物理量是______；A.小鋼球和擋光片的質(zhì)量mB.小鋼球被拉起的高度hC.細(xì)線的長(zhǎng)度lD.小鋼球的直徑D（2）若想驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，只需驗(yàn)證______成立即可（用題中的物理符號(hào)表示）；（3）小明實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，小球動(dòng)能增加量總是稍大于重力勢(shì)能減少量，可能的原因是______（寫(xiě)出一條即可）?！即鸢浮剑?）B（2）（3）由于擋光片有一定長(zhǎng)度，所測(cè)的速度大于小球的實(shí)際速度〖解析〗（1）（2）若想驗(yàn)證機(jī)械能守恒，需要驗(yàn)證其中即只需驗(yàn)證所以還需測(cè)量小鋼球被拉起的高度（3）若是小球動(dòng)能增加量總是稍大于重力勢(shì)能減少量，是因?yàn)樾∏虻竭_(dá)最低點(diǎn)時(shí)，擋光片的線速度大于小球的線速度，使得小球的動(dòng)能增加量大于重力勢(shì)能的減少量。10.某實(shí)驗(yàn)小組想測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路．先將電壓表正接線柱接a位置，閉合開(kāi)關(guān)，他們發(fā)現(xiàn)無(wú)論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，電流表始終沒(méi)有示數(shù)，電壓表有示數(shù)且不變，在其他連接不變的情況下，再將電壓表正接線柱接由a位置移到b位置，發(fā)現(xiàn)無(wú)論怎樣移動(dòng)滑片，電流表和電壓表均無(wú)示數(shù)。（1）電路中的故障是______；A.滑動(dòng)變阻器斷路 B.電流表斷路 C.滑動(dòng)變阻器短路（2）實(shí)驗(yàn)小組清除故障后將電壓表正接線柱接在a處，閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑片的位置，記錄相應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù)，根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)作出圖像，如圖乙．則干電池的電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)_____V（保留3位有效數(shù)字）、內(nèi)阻為_(kāi)_____Ω（保留2位有效數(shù)字），電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值______（選填“偏大”“偏小”或“準(zhǔn)確”）；（3）將電壓表正接線柱接在b處，閉合開(kāi)關(guān)，重復(fù)（2）中操作作出圖像，如圖丙．此實(shí)驗(yàn)方案的誤差來(lái)源是電流表分壓，試在圖丙中定性畫(huà)出電源圖像的理論值圖線__________?！即鸢浮剑?）B（2）1.580.63##0.64偏小（3）〖解析〗【小問(wèn)1詳析】電壓表正接線柱接位置時(shí)，電流表始終沒(méi)有示數(shù)，電壓表有示數(shù)且不變，說(shuō)明電壓表可以連通電源，電流表沒(méi)有與電源連通．將電壓表正接線柱由位置移到位置時(shí)，電壓表、電流表均無(wú)示數(shù)，說(shuō)明兩表均不能接通電源，故判斷電流表斷路。故選B。【小問(wèn)2詳析】[1][2]由閉合電路歐姆定律可得由圖可得內(nèi)阻為[3]此種方案由于電壓表分流，和的測(cè)量結(jié)果都偏小。【小問(wèn)3詳析】電流表分壓，當(dāng)時(shí)，，當(dāng)電流是某一值時(shí)，理論的電壓值應(yīng)該比實(shí)驗(yàn)的電壓值大，且電流越大，就越大，故理論圖線縱截距與實(shí)驗(yàn)圖線相同，斜率比實(shí)驗(yàn)圖線小，如圖所示．11.輪胎狀況是汽車(chē)安全行駛的重要因素，而胎壓就是維持輪胎的生命，所以標(biāo)準(zhǔn)的胎壓就顯得異常重要。某品牌汽車(chē)在夏季37℃時(shí)胎壓為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的2.2倍，在冬季零下3℃時(shí)胎壓為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的2.4倍，該汽車(chē)輪胎的容積為30升，汽車(chē)輪胎內(nèi)為氮?dú)猓梢暈槔硐霘怏w），已知標(biāo)準(zhǔn)狀況下（1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，零攝氏度）氮?dú)獾拿芏葹?。求：?）夏季37℃時(shí)輪胎內(nèi)氮?dú)獾拿芏龋唬?）冬季應(yīng)該比夏季向該汽車(chē)輪胎內(nèi)多充入氮?dú)獾馁|(zhì)量。（結(jié)果都保留3位有效數(shù)字）〖答案〗（1）；（2）〖解析〗（1）設(shè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓為，則有，，由理想氣體狀態(tài)方程得其中，，解得（2）由理想氣體狀態(tài)方程有可知，氣體的質(zhì)量設(shè)夏季輪胎內(nèi)氮?dú)獾馁|(zhì)量為，冬季輪胎內(nèi)氮?dú)獾馁|(zhì)量為，則有其中解得由于解得12.如圖所示，在xOy平面直角坐標(biāo)系的第Ⅱ象限有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，將一群電子從第Ⅱ象限內(nèi)的不同位置以初速度沿x軸正方向射出，發(fā)現(xiàn)這些電子均能經(jīng)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O．電子通過(guò)O點(diǎn)后進(jìn)入第Ⅳ象限內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直坐標(biāo)平面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，這些電子經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后都再次到達(dá)y軸．已知電子電量為e，質(zhì)量為m，求：（1）這群電子從第Ⅱ象限內(nèi)射出時(shí)的位置坐標(biāo)滿足的方程；（2）第Ⅳ象限內(nèi)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積；（3）若在第Ⅲ象限所在的立體空間內(nèi)充滿沿y軸正方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中未畫(huà)出），磁感應(yīng)強(qiáng)度大小也為B，求電子在這個(gè)區(qū)域運(yùn)動(dòng)時(shí)離y軸的最遠(yuǎn)距離?！即鸢浮剑?）；（2）；（3）〖解析〗（1）設(shè)電子射出的位置坐標(biāo)為，電子做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，有在軸方向在軸方向聯(lián)立解得（2）設(shè)電子經(jīng)過(guò)點(diǎn)時(shí)的速度方向與軸負(fù)向的夾角為，速度大小為，電子沿軸移動(dòng)的距離為，則有可見(jiàn)所有電子經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后都經(jīng)過(guò)軸同一位置，如圖所示則磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積為其中解得（3）在第Ⅲ象限所在的立體空間內(nèi)，電子沿軸做勻速運(yùn)動(dòng)，垂直軸方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)半個(gè)周期時(shí)離軸最遠(yuǎn)，最遠(yuǎn)距離為13.如圖所示，一足夠長(zhǎng)的固定輕桿與水平方向夾角為0。質(zhì)量為3m的B環(huán)套在輕桿上恰好不下滑，距離B環(huán)l的位置有一質(zhì)量為m的光滑環(huán)A從靜止釋放。下滑過(guò)程中，A環(huán)與B環(huán)的碰撞為彈性碰撞且碰撞時(shí)間極短。重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力。求：（1）A環(huán)與B環(huán)第一次碰撞結(jié)束后的速度大??；（2）A環(huán)與B環(huán)第一次碰撞結(jié)束到第二次碰撞前相距最遠(yuǎn)的距離；（3）若將B環(huán)的初始位置記為坐標(biāo)原點(diǎn)，沿桿斜向下為x軸正方向建立直線坐標(biāo)系，求第n次碰撞時(shí)環(huán)B的位置坐標(biāo)。〖答案〗（1），；（2）；（3）（n=1，2，3…）〖解析〗（1）設(shè)與B碰前速度為，則有由于與B的碰撞為彈性碰撞，則有，解得，A環(huán)碰撞后反彈。（2）由于B環(huán)恰好不下滑靜止于輕桿上，所以有則碰后B環(huán)勻速下滑，環(huán)沿桿向上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)二者速度相同時(shí)，兩環(huán)相距最遠(yuǎn)，以B為參考系，相對(duì)B速度為零時(shí)，二者相距最遠(yuǎn)，相對(duì)B的初速度為相對(duì)B的加速度為兩環(huán)相距最遠(yuǎn)的距離為（3）設(shè)與B第二次碰前速度為，則有，解得與B第二次