2024屆河北省保定市九校高三下學(xué)期二模物理試題（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE3高三物理考試本試卷滿分100分，考試用時(shí)75分鐘。注意事項(xiàng)：1．答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、考生號、考場號、座位號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題〖答案〗后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的〖答案〗標(biāo)號涂黑。如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他〖答案〗標(biāo)號?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將〖答案〗寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。4．本試卷主要考試內(nèi)容：高考全部內(nèi)容。一、單項(xiàng)選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1．用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究光電效應(yīng)，電路中電源的正負(fù)極可以對調(diào)，用一定強(qiáng)度、頻率為的激光照射陰極K時(shí)，得到的光電子遏止電壓為，飽和電流為，如圖乙所示。已知光電子的質(zhì)量為m，所帶的電荷量為，普朗克常量為h，下列說法正確的是（）A．陰極K的逸出功為 B．陰極K的截止頻率為C．光電子的最大初速度為 D．陰極K單位時(shí)間內(nèi)射出的光電子數(shù)為2．花樣游泳被譽(yù)為水中芭蕾。運(yùn)動(dòng)員在花樣游泳表演賽中，用手拍皮球，水波向四周散開，可簡化為如圖所示的模型，時(shí)，波源O開始振動(dòng)（起振方向向下），激發(fā)的簡諧橫波沿水面向四周傳播，水面上的各點(diǎn)均在豎直方向做振幅為4cm的簡諧運(yùn)動(dòng)。已知s時(shí)，離O點(diǎn)10m的質(zhì)點(diǎn)P第一次到達(dá)波谷，s時(shí)，離O點(diǎn)20m的質(zhì)點(diǎn)Q第一次到達(dá)波峰，下列說法正確的是（）A．簡諧橫波的波長為10m B．簡諧橫波的波速大小為4m/sC．0~10s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)P通過的路程為12cm D．0~10s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)Q通過的路程為24cm3．如圖所示，正弦交流電源輸出電壓有效值為U，理想降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為5∶4，圖中兩個(gè)定值電阻、及滑動(dòng)變阻器R的最大阻值均相等，四個(gè)電表均為理想交流電表。將滑動(dòng)變阻器滑片從上端滑到下端的過程中，下列說法正確的是（）A．電流表eq\o\ac(○,A1)的示數(shù)一直減小 B．電流表eq\o\ac(○,A2)的示數(shù)一直增大C．電壓表eq\o\ac(○,V1)的示數(shù)先減小后增大 D．電壓表eq\o\ac(○,V2)的示數(shù)先增大后減小4．如圖所示，傾角為θ的斜面固定在水平地面上，兩個(gè)物塊A、B用輕質(zhì)彈簧連接，兩物塊恰好能靜止在斜面上。已知物塊A的質(zhì)量為1kg，物塊A與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4，物塊B與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.8，兩物塊受到的摩擦力方向相同，滑動(dòng)摩擦力等于最大靜摩擦力，取重力加速度大小m/s，，下列說法正確的是（）A．彈簧可能處于壓縮狀態(tài) B．彈簧中的彈力大小為2.4NC．物塊B的質(zhì)量為7kg D．物塊B受到的摩擦力大小為56N5．在第19屆杭州亞運(yùn)會(huì)女子排球決賽中，中國女排以3∶0戰(zhàn)勝日本女排，以六戰(zhàn)全勝且一局未失的戰(zhàn)績成功衛(wèi)冕。如圖所示，排球場的寬為d，長為2d，球網(wǎng)高為，發(fā)球員在底線中點(diǎn)正上方的O點(diǎn)將排球水平擊出，排球恰好擦著網(wǎng)落在對方場地邊線上的E點(diǎn)，，不計(jì)空氣阻力，重力加速度大小為g，下列說法正確的是（）A．O點(diǎn)距地面的高度為 B．排球做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為C．排球擊出時(shí)的速度大小為 D．排球著地時(shí)的速度大小為6．2023年11月18日，火星、太陽、地球三者之間形成一條直線，火星被太陽完全遮擋，受太陽電磁輻射影響，“祝融號”火星車“失聯(lián)”一個(gè)多月。如圖所示，地球與火星均繞太陽同方向公轉(zhuǎn)，公轉(zhuǎn)軌道為同心圓，兩者的最遠(yuǎn)距離為最近距離的5倍。已知太陽到地球的距離約為太陽直徑的100倍，結(jié)合天文常識可知，火星被太陽遮擋的時(shí)間約為（）A．2天 B．8天 C．15天 D．30天7．真空中一透明介質(zhì)的橫截面為如圖所示的等腰梯形，下底邊的長度為100L，上底邊的長度為44L，兩腰的長度均為35L，一束激光平行于底邊CD從AC邊的中點(diǎn)射入透明介質(zhì)，經(jīng)CD邊反射后，恰好從BD邊的中點(diǎn)射出透明介質(zhì)。已知激光在真空中的傳播速度大小為c，下列說法正確的是（）A．透明介質(zhì)的臨界角為45° B．透明介質(zhì)的折射率為C．激光在透明介質(zhì)中通過的路程為80L D．激光在透明介質(zhì)中的傳播時(shí)間為二、多項(xiàng)選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，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(cuò)的得0分。8．如圖所示，鐵路拐彎處內(nèi)、外軌有一定的高度差，當(dāng)質(zhì)量一定的火車以設(shè)計(jì)的速率在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)彎時(shí)，軌道對車輪的支持力大小為，當(dāng)火車以實(shí)際速率在此彎道上轉(zhuǎn)彎時(shí)，軌道將施于車輪一個(gè)與枕木平行的側(cè)壓力F，下列說法正確的是（）A．若，側(cè)壓力F方向由外軌指向內(nèi)軌B．若，側(cè)壓力F方向由內(nèi)軌指向外軌C．若，軌道對車輪的支持力等于D．若，軌道對車輪的支持力大于9．質(zhì)譜儀是科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)中的重要工具。質(zhì)譜儀的工作原理示意圖如圖所示，粒子源S從小孔向下射出各種速度的氕核（）、氘核（），氚核（）及氦核（），粒子經(jīng)小孔進(jìn)入速度選擇器后，只有速度合適的粒子才能沿直線經(jīng)過小孔，并垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的偏轉(zhuǎn)磁場，感光底片PQ上僅出現(xiàn)了A、B、C三個(gè)光斑，光斑A到小孔的距離為2d。已知速度選擇器兩板間存在垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場，兩板間距為d，板間電壓為U，下列說法正確的是（）A．極板M帶正電荷 B．粒子在偏轉(zhuǎn)磁場中的速度大小為C．氦核的比荷為 D．相鄰兩光斑的距離均為10．滑草是一種能給游客帶來動(dòng)感和刺激的運(yùn)動(dòng)。將滑草的運(yùn)動(dòng)過程簡化為如圖所示的模型，一位質(zhì)量為75kg的游客坐在質(zhì)量為10kg的滑板內(nèi)從草坡頂端A點(diǎn)由靜止滑下，最終停在水平草地上的C點(diǎn)。已知m、m，滑板與草地間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，滑板經(jīng)過B點(diǎn)前后的速度大小不變，不考慮空氣阻力，取重力加速度大小m/s。下列說法正確的是（）A．游客的最大速度為8m/sB．游客由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)所用的時(shí)間為7sC．游客在此過程中減小的重力勢能為11250JD．當(dāng)游客在C點(diǎn)離開滑板后，通過機(jī)械裝置對滑板施加一個(gè)恒力F使其恰能回到坡頂?shù)腁點(diǎn)，則恒力F的最小值為80N三、非選擇題：本題共5小題，共54分。11．（7分）2023年9月21日下午，在中國“天宮”空間站內(nèi)“神舟十六號”航天員乘組進(jìn)行了第四次太空授課，課堂上兩位航天員帶來動(dòng)量守恒的演示實(shí)驗(yàn)。如圖所示，兩位航天員在等間距的網(wǎng)格布前用大、小鋼球完成了多次碰撞。某同學(xué)將其中一次碰撞的視頻下載后進(jìn)行逐幀分析，在此次實(shí)驗(yàn)中航天員將小鋼球向右推向靜止的大鋼球，在碰撞前的連續(xù)3幀畫面里小鋼球在背景中剛好向右移動(dòng)了1格，在碰撞后的連續(xù)13幀畫面里小鋼球向左移動(dòng)了4格、大鋼球向右移動(dòng)了2格。設(shè)小鋼球的質(zhì)量為m，大鋼球的質(zhì)量為M，根據(jù)以上數(shù)據(jù)回答下列問題：（1）小鋼球與大鋼球的質(zhì)量之比______．（2）本次碰撞為______（填“彈性碰撞”或“非彈性碰撞”）。（3）影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性的原因：____________。（寫出一條即可）12．（9分）實(shí)驗(yàn)小組找到一刻度清晰的微安表eq\o\ac(○,G)，其滿偏電壓不到0.5V，該小組同學(xué)決定測量該微安表的內(nèi)阻，可供選擇器材如下：A．微安表eq\o\ac(○,G)（滿偏電流為150μA，內(nèi)阻未知）；B．滑動(dòng)變阻器（0~5Ω，允許通過的最大電流為2A）；C．滑動(dòng)變阻器（0~10Ω，允許通過的最大電流為1A）；D．電源E（電動(dòng)勢約為6V）；E．電阻箱R（最大阻值為9999Ω）；F．開關(guān)兩個(gè)，導(dǎo)線若干。（1）按圖甲所示的電路圖用筆畫線代替導(dǎo)線將圖乙中的實(shí)物連線。（2）滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇______（填“B”或“C”）。（3）實(shí)驗(yàn)過程：將滑動(dòng)變阻器的滑片移至______（填“左”或“右”）端，合上開關(guān)、，緩慢移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，使微安表指針滿偏；保持滑片位置不變，僅斷開開關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱使微安表指針半偏，此時(shí)電阻箱的四個(gè)旋鈕如圖丙所示，則微安表的內(nèi)阻為______Ω。（4）若將該微安表改裝為量程為0.6A的電流表，需______（填“串”或“并”）聯(lián)一個(gè)______Ω（保留兩位小數(shù)）的定值電阻。（5）測量微安表eq\o\ac(○,G)的內(nèi)阻時(shí)，在設(shè)計(jì)上存在系統(tǒng)誤差，這會(huì)導(dǎo)致（4）中電流表的測量值______（填“大于”“小于”或“等于”）真實(shí)值。13．（8分）一種自動(dòng)泄壓裝置可簡化為如圖所示的模型，豎直放置、導(dǎo)熱良好的汽缸由兩個(gè)圓筒連接而成，上方圓筒內(nèi)壁光滑，頂端與大氣相通，其內(nèi)部有一面積為S、厚度不計(jì)的活塞，下方圓筒側(cè)壁有一閥門K，當(dāng)活塞接觸上方卡扣時(shí)，閥門會(huì)自動(dòng)打開。起初閥門K關(guān)閉，環(huán)境的熱力學(xué)溫度為，活塞處于下方卡扣處，汽缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)與外界大氣壓強(qiáng)均為；當(dāng)環(huán)境的熱力學(xué)溫度緩慢升高到時(shí)，活塞恰好接觸上方卡扣，活塞很快回到下方卡扣處，此過程中汽缸內(nèi)氣體溫度不變。已知兩個(gè)圓筒的高度相同，截面積分別為4S和S，封閉氣體可視為理想氣體，重力加速度大小為g，求：（1）活塞的質(zhì)量m；（2）泄壓排出的氣體與剩余氣體的質(zhì)量的比值k。14．（14分）如圖所示，將質(zhì)量kg的圓環(huán)套在固定的水平桿上，圓環(huán)的內(nèi)徑略大于桿的截面直徑。現(xiàn)對圓環(huán)施加一與桿成θ角、斜向上的恒定拉力F，圓環(huán)由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，拉力作用t=2s后撤去，圓環(huán)總共運(yùn)動(dòng)了m后靜止，已知圓環(huán)與桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，取重力加速度大小m/s，，求：（1）圓環(huán)的最大速度；（2）拉力F對圓環(huán)的沖量大小I。15．（16分）磁懸浮列車是一種靠磁懸浮力來推動(dòng)的列車，它通過電磁力實(shí)現(xiàn)列車與軌道之間無接觸的懸浮和導(dǎo)向，再利用直線電機(jī)產(chǎn)生的電磁力牽引列車運(yùn)行，由于其軌道的磁力使之懸浮在空中，減少了摩擦力，因此速度可達(dá)400km/h以上。某科研團(tuán)隊(duì)為研究磁懸浮列車的運(yùn)動(dòng)情況，制作了總質(zhì)量kg的列車模型，如圖甲所示，該列車底部固定一與列車絕緣的矩形金屬線框abcd，線框的總電阻Ω，用兩根足夠長、水平固定、間距m（和矩形線框的邊長ab相等）的平行金屬導(dǎo)軌PQ、MN模擬列車行駛的車軌，導(dǎo)軌間存在垂直導(dǎo)軌平面的等間距不間斷的交替勻強(qiáng)磁場，相鄰兩勻強(qiáng)磁場的方向相反、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為T，每個(gè)特定磁場橫向?qū)挾惹『门c矩形線框的邊長ad相等，如圖乙所示（圖乙中只畫出矩形線框）。將列車放置于車軌上，當(dāng)勻強(qiáng)磁場以速度m/s向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，列車因受到磁場力而運(yùn)動(dòng)起來，運(yùn)動(dòng)過程中受到的阻力恒為N。（1）求列車加速時(shí)的最大加速度；（2）求列車以最大速度行駛時(shí)外界供能的功率P；（3）若磁場由靜止開始向右做勻加速運(yùn)動(dòng)并開始計(jì)時(shí)，在s時(shí)列車才開始運(yùn)動(dòng)，s之后線框中的電流保持不變，在s時(shí)磁場突然靜止，s時(shí)列車才靜止，求列車的制動(dòng)距離d?！飬⒖即鸢浮铩?．D〖解析〗本題考查光電效應(yīng)，目的是考查學(xué)生的推理論證能力。根據(jù)光電效應(yīng)方程有，解得，，，選項(xiàng)A、B、C均錯(cuò)誤；光電子幾乎是瞬發(fā)的，設(shè)單位時(shí)間內(nèi)射出的光電子數(shù)為n，根據(jù)電流的定義有，選項(xiàng)D正確。2．D〖解析〗本題考查機(jī)械波，目的是考查學(xué)生的推理論證能力。根據(jù)已知條件有s，s，解得m/s，s，m，這選項(xiàng)A、B均錯(cuò)誤；0~10s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)時(shí)間為8sT，質(zhì)點(diǎn)P通過的路程為cm，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；0~10s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)時(shí)間為6sT，質(zhì)點(diǎn)Q通過的路程為cm，選項(xiàng)D正確。3．B〖解析〗本題考查理想變壓器，目的是考查學(xué)生的推理論證能力。設(shè)副線圈電路中與定值電阻并聯(lián)部分的電阻為r，則副線圈電路的總電阻，顯然，隨著r的增大，一直減小，變壓器及副線圈電路可等效為一個(gè)阻值為的電阻，滑動(dòng)變阻器滑片向下移動(dòng)的過程中，該等效電阻不斷減小，所以電流表eq\o\ac(○,A1)、eq\o\ac(○,A2)的示數(shù)均一直增大，電壓表eq\o\ac(○,V1)、eq\o\ac(○,V2)的示數(shù)均一直減小，選項(xiàng)B正確。4．C〖解析〗本題考查物體的平衡，目的是考查學(xué)生的推理論證能力。因，所以彈簧一定處于伸長狀態(tài)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；對物塊A有，解得N，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；把A、B看成一個(gè)整體，有，解得：kg，物塊B受到的摩擦力大小為44.8N，選項(xiàng)C正確、D錯(cuò)誤。5．A〖解析〗本題考查平拋運(yùn)動(dòng)，目的是考查學(xué)生的推理論證能力。排球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡在地面上的投影為，顯然，所以排球在左、右場地運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為1∶2，設(shè)排球做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為3t，有，，解得，，選項(xiàng)A正確、B錯(cuò)誤；排球擊出時(shí)的速度大小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；排球著地時(shí)的速度大小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。6．A〖解析〗本題考查天體運(yùn)動(dòng)，目的是考查學(xué)生的創(chuàng)新能力。設(shè)地球和火星的公轉(zhuǎn)半徑分別為、，則有，解得；設(shè)太陽的半徑為r、質(zhì)量為M，火星被太陽遮擋的時(shí)間為t，以地球?yàn)閰⒖枷?，有，，解得天，選項(xiàng)A正確。另解：以太陽為參考系，結(jié)合弧度的定義有，解得天。7．D〖解析〗本題考查光的折射，目的是考查學(xué)生的創(chuàng)新能力。畫出光路圖，根據(jù)圖中幾何關(guān)系有，，，，解得，，，選項(xiàng)A、B、C均錯(cuò)誤；激光在透明介質(zhì)中的傳播時(shí)間，解得，選項(xiàng)D正確。8．AB〖解析〗本題考查圓周運(yùn)動(dòng)，目的是考查學(xué)生的推理論證能力。設(shè)拐彎處的軌道半徑為R，內(nèi)、外軌形成的傾角為θ，則有；設(shè)當(dāng)火車以實(shí)際速率v轉(zhuǎn)彎時(shí)，軌道對車輪的支持力大小為，有，，當(dāng)，側(cè)壓力F方向由外軌指向內(nèi)軌，，當(dāng)，側(cè)壓力F方向由內(nèi)軌指向外軌，，選項(xiàng)A、B均正確，選項(xiàng)C、D均錯(cuò)誤。9．BD〖解析〗本題考查質(zhì)譜儀，目的是考查學(xué)生的推理論證能力。根據(jù)左手定則可知，粒子在速度選擇器中受到的洛倫茲力向右，極板M帶負(fù)電荷，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)平衡條件有，解得，選項(xiàng)B正確；粒子在偏轉(zhuǎn)磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)洛倫茲力提供向心力，有，解得，顯然光斑A是氚核產(chǎn)生的，設(shè)氕核的質(zhì)量為、所帶的電荷量為e，則氚核的比荷，氦核的比荷，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；光斑B是氘核和氦核產(chǎn)生的，光斑C是氕核產(chǎn)生的，B、C兩點(diǎn)將三等分，選項(xiàng)D正確。10．BCD〖解析〗本題考查動(dòng)能定理的綜合應(yīng)用，目的是考查學(xué)生的創(chuàng)新能力。令kg，kg，設(shè)游客經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度大小為，根據(jù)動(dòng)能定理有，解得m/s，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；游客從A點(diǎn)到C點(diǎn)的過程，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)知識有，解得s，選項(xiàng)B正確；對游客運(yùn)動(dòng)的全過程，根據(jù)動(dòng)能定理有，，結(jié)合，解得J，選項(xiàng)C正確；設(shè)恒力F的方向與水平面的夾角為α，根據(jù)動(dòng)能定理有，解得（N），根據(jù)輔助角公式，當(dāng)時(shí)，N，選項(xiàng)D正確。另解：令，若將如圖甲所示的軌道及整個(gè)系統(tǒng)（包括原始的重力）逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)2β，此時(shí)AE水平，如圖乙所示，滑板仍恰好可以沿軌道從C點(diǎn)滑到A點(diǎn)，為使新的“重力”沿豎直方向，需要原始的重力mg和恒力F的合力沿新的豎直方向，當(dāng)恒力F與垂直時(shí)，拉力F最小，此時(shí)，解得N。11．（1）1∶5（3分）（2）彈性碰撞（2分）（3）鋼球的運(yùn)動(dòng)軌跡不與背景板平行，攝像機(jī)沒有正對背景板，鋼球受到空氣阻力等（2分）〖解析〗本題考查“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”實(shí)驗(yàn)，目的是考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力。（1）設(shè)背景板上每格的寬度為d，視頻兩幀畫面的時(shí)間間隔為T，則小鋼球的碰前速度大小，碰后小鋼球的速度大小，大鋼球的速度大小，以向右為正方向，有，解得。（2）由可知此次碰撞為彈性碰撞。（3）鋼球的運(yùn)動(dòng)軌跡不與背景板平行，攝像機(jī)沒有正對背景板，鋼球受到空氣阻力均會(huì)導(dǎo)致測量的位移不準(zhǔn)確，其他合理回答均給分。12．（1）（2分）（2）B（1分）（3）左（1分）2400（1分）（4）并（1分）0.60（1分）（5）大于（2分）〖解析〗本題考查“半偏法測靈敏電流表內(nèi)阻”實(shí)驗(yàn)，目的是考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力。（1）按照電路圖連接實(shí)物如圖所示。（2）為了提高實(shí)驗(yàn)精度，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選B。（3）微安表指針滿偏后，斷開開關(guān)，可認(rèn)為滑片與電源負(fù)極間的電壓保持不變，微安表指針半偏時(shí)，電阻箱兩端的電壓與微安表兩端的電壓相等，微安表的內(nèi)阻為2400Ω。（4）將該微安表改裝為量程為0.6A的電流表，需并聯(lián)一個(gè)0.60Ω的定值電阻。（5）斷開開關(guān)，電路中的總電阻變大，滑片與電源負(fù)極間的電壓略大于微安表的滿偏電壓，微安表指針半偏時(shí)，電阻箱兩端的電壓略大于微安表兩端的電壓，故微安表內(nèi)阻的測量值大于真實(shí)值，這會(huì)導(dǎo)致改裝后的電流表的測量值大于真實(shí)值。13．〖解析〗本題考查理想氣體狀態(tài)方程，目的是考查學(xué)生的推理論證能力。（1）設(shè)活塞緩慢上升時(shí)，封閉氣體的壓強(qiáng)為p，有（2分）（1分）解得。（1分）（2）初、末狀態(tài)相當(dāng)于理想氣體等壓膨脹，設(shè)封閉氣體等壓膨脹到時(shí)的體積為V，則有（2分）（1分）解得。（1分）14．〖解析〗本題考查牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用，目的是考查學(xué)生的模型建構(gòu)能力。（1）圓環(huán)先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，有（2分）（2分）解得m/s。（1分）（2）當(dāng)N時(shí)，桿的上側(cè)與圓環(huán)存在摩擦力，當(dāng)N時(shí)，桿的下側(cè)與圓環(huán)存在摩擦力（2分）以下分兩種情況討論：（?。┊?dāng)N時(shí)，有（1分）（1分）（1分）解得N·s。（1分）（ⅱ）當(dāng)N時(shí)，有（1分）（1分）解得N·s。（1分）15．〖解析〗本題考查電磁感應(yīng)的綜合應(yīng)用，目的是考查學(xué)生的創(chuàng)新能力。（1）當(dāng)列車的速度為零時(shí)，線框相對于磁場的速度大小為，線框中左、右兩邊都切割磁感線，有（2分）（2分）解得m/s。（1分）（2）當(dāng)列車的速率為v時(shí)，線框相對磁場的速率為，隨著列車速度增大，加速度逐漸減小，設(shè)列車的最大速率為，此時(shí)線框中的熱功率為，克服阻力的功率為，有（1分）（1分）（1分）（1分）解得W。（1分）（3）設(shè)磁場的加速度大小為a，t（10ss）時(shí)刻列車的速度大小為v，加速度大小為，此時(shí)線框中的感應(yīng)電流為i，有（1分）經(jīng)過極短時(shí)間，線框中電流的變化量為，有（1分）由于s后線框中的電流保持不變，必有，即s后列車和磁場的加速度相同，設(shè)s時(shí)列車的速度大小為，因s時(shí)列車才開始運(yùn)動(dòng)，結(jié)合動(dòng)量定理有（1分）（1分）（1分）解得m。（1分）高三物理考試本試卷滿分100分，考試用時(shí)75分鐘。注意事項(xiàng)：1．答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、考生號、考場號、座位號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題〖答案〗后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的〖答案〗標(biāo)號涂黑。如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他〖答案〗標(biāo)號。回答非選擇題時(shí)，將〖答案〗寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。4．本試卷主要考試內(nèi)容：高考全部內(nèi)容。一、單項(xiàng)選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1．用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究光電效應(yīng)，電路中電源的正負(fù)極可以對調(diào)，用一定強(qiáng)度、頻率為的激光照射陰極K時(shí)，得到的光電子遏止電壓為，飽和電流為，如圖乙所示。已知光電子的質(zhì)量為m，所帶的電荷量為，普朗克常量為h，下列說法正確的是（）A．陰極K的逸出功為 B．陰極K的截止頻率為C．光電子的最大初速度為 D．陰極K單位時(shí)間內(nèi)射出的光電子數(shù)為2．花樣游泳被譽(yù)為水中芭蕾。運(yùn)動(dòng)員在花樣游泳表演賽中，用手拍皮球，水波向四周散開，可簡化為如圖所示的模型，時(shí)，波源O開始振動(dòng)（起振方向向下），激發(fā)的簡諧橫波沿水面向四周傳播，水面上的各點(diǎn)均在豎直方向做振幅為4cm的簡諧運(yùn)動(dòng)。已知s時(shí)，離O點(diǎn)10m的質(zhì)點(diǎn)P第一次到達(dá)波谷，s時(shí)，離O點(diǎn)20m的質(zhì)點(diǎn)Q第一次到達(dá)波峰，下列說法正確的是（）A．簡諧橫波的波長為10m B．簡諧橫波的波速大小為4m/sC．0~10s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)P通過的路程為12cm D．0~10s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)Q通過的路程為24cm3．如圖所示，正弦交流電源輸出電壓有效值為U，理想降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為5∶4，圖中兩個(gè)定值電阻、及滑動(dòng)變阻器R的最大阻值均相等，四個(gè)電表均為理想交流電表。將滑動(dòng)變阻器滑片從上端滑到下端的過程中，下列說法正確的是（）A．電流表eq\o\ac(○,A1)的示數(shù)一直減小 B．電流表eq\o\ac(○,A2)的示數(shù)一直增大C．電壓表eq\o\ac(○,V1)的示數(shù)先減小后增大 D．電壓表eq\o\ac(○,V2)的示數(shù)先增大后減小4．如圖所示，傾角為θ的斜面固定在水平地面上，兩個(gè)物塊A、B用輕質(zhì)彈簧連接，兩物塊恰好能靜止在斜面上。已知物塊A的質(zhì)量為1kg，物塊A與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4，物塊B與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.8，兩物塊受到的摩擦力方向相同，滑動(dòng)摩擦力等于最大靜摩擦力，取重力加速度大小m/s，，下列說法正確的是（）A．彈簧可能處于壓縮狀態(tài) B．彈簧中的彈力大小為2.4NC．物塊B的質(zhì)量為7kg D．物塊B受到的摩擦力大小為56N5．在第19屆杭州亞運(yùn)會(huì)女子排球決賽中，中國女排以3∶0戰(zhàn)勝日本女排，以六戰(zhàn)全勝且一局未失的戰(zhàn)績成功衛(wèi)冕。如圖所示，排球場的寬為d，長為2d，球網(wǎng)高為，發(fā)球員在底線中點(diǎn)正上方的O點(diǎn)將排球水平擊出，排球恰好擦著網(wǎng)落在對方場地邊線上的E點(diǎn)，，不計(jì)空氣阻力，重力加速度大小為g，下列說法正確的是（）A．O點(diǎn)距地面的高度為 B．排球做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為C．排球擊出時(shí)的速度大小為 D．排球著地時(shí)的速度大小為6．2023年11月18日，火星、太陽、地球三者之間形成一條直線，火星被太陽完全遮擋，受太陽電磁輻射影響，“祝融號”火星車“失聯(lián)”一個(gè)多月。如圖所示，地球與火星均繞太陽同方向公轉(zhuǎn)，公轉(zhuǎn)軌道為同心圓，兩者的最遠(yuǎn)距離為最近距離的5倍。已知太陽到地球的距離約為太陽直徑的100倍，結(jié)合天文常識可知，火星被太陽遮擋的時(shí)間約為（）A．2天 B．8天 C．15天 D．30天7．真空中一透明介質(zhì)的橫截面為如圖所示的等腰梯形，下底邊的長度為100L，上底邊的長度為44L，兩腰的長度均為35L，一束激光平行于底邊CD從AC邊的中點(diǎn)射入透明介質(zhì)，經(jīng)CD邊反射后，恰好從BD邊的中點(diǎn)射出透明介質(zhì)。已知激光在真空中的傳播速度大小為c，下列說法正確的是（）A．透明介質(zhì)的臨界角為45° B．透明介質(zhì)的折射率為C．激光在透明介質(zhì)中通過的路程為80L D．激光在透明介質(zhì)中的傳播時(shí)間為二、多項(xiàng)選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，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(cuò)的得0分。8．如圖所示，鐵路拐彎處內(nèi)、外軌有一定的高度差，當(dāng)質(zhì)量一定的火車以設(shè)計(jì)的速率在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)彎時(shí)，軌道對車輪的支持力大小為，當(dāng)火車以實(shí)際速率在此彎道上轉(zhuǎn)彎時(shí)，軌道將施于車輪一個(gè)與枕木平行的側(cè)壓力F，下列說法正確的是（）A．若，側(cè)壓力F方向由外軌指向內(nèi)軌B．若，側(cè)壓力F方向由內(nèi)軌指向外軌C．若，軌道對車輪的支持力等于D．若，軌道對車輪的支持力大于9．質(zhì)譜儀是科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)中的重要工具。質(zhì)譜儀的工作原理示意圖如圖所示，粒子源S從小孔向下射出各種速度的氕核（）、氘核（），氚核（）及氦核（），粒子經(jīng)小孔進(jìn)入速度選擇器后，只有速度合適的粒子才能沿直線經(jīng)過小孔，并垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的偏轉(zhuǎn)磁場，感光底片PQ上僅出現(xiàn)了A、B、C三個(gè)光斑，光斑A到小孔的距離為2d。已知速度選擇器兩板間存在垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場，兩板間距為d，板間電壓為U，下列說法正確的是（）A．極板M帶正電荷 B．粒子在偏轉(zhuǎn)磁場中的速度大小為C．氦核的比荷為 D．相鄰兩光斑的距離均為10．滑草是一種能給游客帶來動(dòng)感和刺激的運(yùn)動(dòng)。將滑草的運(yùn)動(dòng)過程簡化為如圖所示的模型，一位質(zhì)量為75kg的游客坐在質(zhì)量為10kg的滑板內(nèi)從草坡頂端A點(diǎn)由靜止滑下，最終停在水平草地上的C點(diǎn)。已知m、m，滑板與草地間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，滑板經(jīng)過B點(diǎn)前后的速度大小不變，不考慮空氣阻力，取重力加速度大小m/s。下列說法正確的是（）A．游客的最大速度為8m/sB．游客由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)所用的時(shí)間為7sC．游客在此過程中減小的重力勢能為11250JD．當(dāng)游客在C點(diǎn)離開滑板后，通過機(jī)械裝置對滑板施加一個(gè)恒力F使其恰能回到坡頂?shù)腁點(diǎn)，則恒力F的最小值為80N三、非選擇題：本題共5小題，共54分。11．（7分）2023年9月21日下午，在中國“天宮”空間站內(nèi)“神舟十六號”航天員乘組進(jìn)行了第四次太空授課，課堂上兩位航天員帶來動(dòng)量守恒的演示實(shí)驗(yàn)。如圖所示，兩位航天員在等間距的網(wǎng)格布前用大、小鋼球完成了多次碰撞。某同學(xué)將其中一次碰撞的視頻下載后進(jìn)行逐幀分析，在此次實(shí)驗(yàn)中航天員將小鋼球向右推向靜止的大鋼球，在碰撞前的連續(xù)3幀畫面里小鋼球在背景中剛好向右移動(dòng)了1格，在碰撞后的連續(xù)13幀畫面里小鋼球向左移動(dòng)了4格、大鋼球向右移動(dòng)了2格。設(shè)小鋼球的質(zhì)量為m，大鋼球的質(zhì)量為M，根據(jù)以上數(shù)據(jù)回答下列問題：（1）小鋼球與大鋼球的質(zhì)量之比______．（2）本次碰撞為______（填“彈性碰撞”或“非彈性碰撞”）。（3）影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性的原因：____________。（寫出一條即可）12．（9分）實(shí)驗(yàn)小組找到一刻度清晰的微安表eq\o\ac(○,G)，其滿偏電壓不到0.5V，該小組同學(xué)決定測量該微安表的內(nèi)阻，可供選擇器材如下：A．微安表eq\o\ac(○,G)（滿偏電流為150μA，內(nèi)阻未知）；B．滑動(dòng)變阻器（0~5Ω，允許通過的最大電流為2A）；C．滑動(dòng)變阻器（0~10Ω，允許通過的最大電流為1A）；D．電源E（電動(dòng)勢約為6V）；E．電阻箱R（最大阻值為9999Ω）；F．開關(guān)兩個(gè)，導(dǎo)線若干。（1）按圖甲所示的電路圖用筆畫線代替導(dǎo)線將圖乙中的實(shí)物連線。（2）滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇______（填“B”或“C”）。（3）實(shí)驗(yàn)過程：將滑動(dòng)變阻器的滑片移至______（填“左”或“右”）端，合上開關(guān)、，緩慢移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，使微安表指針滿偏；保持滑片位置不變，僅斷開開關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱使微安表指針半偏，此時(shí)電阻箱的四個(gè)旋鈕如圖丙所示，則微安表的內(nèi)阻為______Ω。（4）若將該微安表改裝為量程為0.6A的電流表，需______（填“串”或“并”）聯(lián)一個(gè)______Ω（保留兩位小數(shù)）的定值電阻。（5）測量微安表eq\o\ac(○,G)的內(nèi)阻時(shí)，在設(shè)計(jì)上存在系統(tǒng)誤差，這會(huì)導(dǎo)致（4）中電流表的測量值______（填“大于”“小于”或“等于”）真實(shí)值。13．（8分）一種自動(dòng)泄壓裝置可簡化為如圖所示的模型，豎直放置、導(dǎo)熱良好的汽缸由兩個(gè)圓筒連接而成，上方圓筒內(nèi)壁光滑，頂端與大氣相通，其內(nèi)部有一面積為S、厚度不計(jì)的活塞，下方圓筒側(cè)壁有一閥門K，當(dāng)活塞接觸上方卡扣時(shí)，閥門會(huì)自動(dòng)打開。起初閥門K關(guān)閉，環(huán)境的熱力學(xué)溫度為，活塞處于下方卡扣處，汽缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)與外界大氣壓強(qiáng)均為；當(dāng)環(huán)境的熱力學(xué)溫度緩慢升高到時(shí)，活塞恰好接觸上方卡扣，活塞很快回到下方卡扣處，此過程中汽缸內(nèi)氣體溫度不變。已知兩個(gè)圓筒的高度相同，截面積分別為4S和S，封閉氣體可視為理想氣體，重力加速度大小為g，求：（1）活塞的質(zhì)量m；（2）泄壓排出的氣體與剩余氣體的質(zhì)量的比值k。14．（14分）如圖所示，將質(zhì)量kg的圓環(huán)套在固定的水平桿上，圓環(huán)的內(nèi)徑略大于桿的截面直徑?，F(xiàn)對圓環(huán)施加一與桿成θ角、斜向上的恒定拉力F，圓環(huán)由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，拉力作用t=2s后撤去，圓環(huán)總共運(yùn)動(dòng)了m后靜止，已知圓環(huán)與桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，取重力加速度大小m/s，，求：（1）圓環(huán)的最大速度；（2）拉力F對圓環(huán)的沖量大小I。15．（16分）磁懸浮列車是一種靠磁懸浮力來推動(dòng)的列車，它通過電磁力實(shí)現(xiàn)列車與軌道之間無接觸的懸浮和導(dǎo)向，再利用直線電機(jī)產(chǎn)生的電磁力牽引列車運(yùn)行，由于其軌道的磁力使之懸浮在空中，減少了摩擦力，因此速度可達(dá)400km/h以上。某科研團(tuán)隊(duì)為研究磁懸浮列車的運(yùn)動(dòng)情況，制作了總質(zhì)量kg的列車模型，如圖甲所示，該列車底部固定一與列車絕緣的矩形金屬線框abcd，線框的總電阻Ω，用兩根足夠長、水平固定、間距m（和矩形線框的邊長ab相等）的平行金屬導(dǎo)軌PQ、MN模擬列車行駛的車軌，導(dǎo)軌間存在垂直導(dǎo)軌平面的等間距不間斷的交替勻強(qiáng)磁場，相鄰兩勻強(qiáng)磁場的方向相反、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為T，每個(gè)特定磁場橫向?qū)挾惹『门c矩形線框的邊長ad相等，如圖乙所示（圖乙中只畫出矩形線框）。將列車放置于車軌上，當(dāng)勻強(qiáng)磁場以速度m/s向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，列車因受到磁場力而運(yùn)動(dòng)起來，運(yùn)動(dòng)過程中受到的阻力恒為N。（1）求列車加速時(shí)的最大加速度；（2）求列車以最大速度行駛時(shí)外界供能的功率P；（3）若磁場由靜止開始向右做勻加速運(yùn)動(dòng)并開始計(jì)時(shí)，在s時(shí)列車才開始運(yùn)動(dòng)，s之后線框中的電流保持不變，在s時(shí)磁場突然靜止，s時(shí)列車才靜止，求列車的制動(dòng)距離d。——★參考答案★——1．D〖解析〗本題考查光電效應(yīng)，目的是考查學(xué)生的推理論證能力。根據(jù)光電效應(yīng)方程有，解得，，，選項(xiàng)A、B、C均錯(cuò)誤；光電子幾乎是瞬發(fā)的，設(shè)單位時(shí)間內(nèi)射出的光電子數(shù)為n，根據(jù)電流的定義有，選項(xiàng)D正確。2．D〖解析〗本題考查機(jī)械波，目的是考查學(xué)生的推理論證能力。根據(jù)已知條件有s，s，解得m/s，s，m，這選項(xiàng)A、B均錯(cuò)誤；0~10s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)時(shí)間為8sT，質(zhì)點(diǎn)P通過的路程為cm，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；0~10s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)時(shí)間為6sT，質(zhì)點(diǎn)Q通過的路程為cm，選項(xiàng)D正確。3．B〖解析〗本題考查理想變壓器，目的是考查學(xué)生的推理論證能力。設(shè)副線圈電路中與定值電阻并聯(lián)部分的電阻為r，則副線圈電路的總電阻，顯然，隨著r的增大，一直減小，變壓器及副線圈電路可等效為一個(gè)阻值為的電阻，滑動(dòng)變阻器滑片向下移動(dòng)的過程中，該等效電阻不斷減小，所以電流表eq\o\ac(○,A1)、eq\o\ac(○,A2)的示數(shù)均一直增大，電壓表eq\o\ac(○,V1)、eq\o\ac(○,V2)的示數(shù)均一直減小，選項(xiàng)B正確。4．C〖解析〗本題考查物體的平衡，目的是考查學(xué)生的推理論證能力。因，所以彈簧一定處于伸長狀態(tài)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；對物塊A有，解得N，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；把A、B看成一個(gè)整體，有，解得：kg，物塊B受到的摩擦力大小為44.8N，選項(xiàng)C正確、D錯(cuò)誤。5．A〖解析〗本題考查平拋運(yùn)動(dòng)，目的是考查學(xué)生的推理論證能力。排球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡在地面上的投影為，顯然，所以排球在左、右場地運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為1∶2，設(shè)排球做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為3t，有，，解得，，選項(xiàng)A正確、B錯(cuò)誤；排球擊出時(shí)的速度大小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；排球著地時(shí)的速度大小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。6．A〖解析〗本題考查天體運(yùn)動(dòng)，目的是考查學(xué)生的創(chuàng)新能力。設(shè)地球和火星的公轉(zhuǎn)半徑分別為、，則有，解得；設(shè)太陽的半徑為r、質(zhì)量為M，火星被太陽遮擋的時(shí)間為t，以地球?yàn)閰⒖枷?，有，，解得天，選項(xiàng)A正確。另解：以太陽為參考系，結(jié)合弧度的定義有，解得天。7．D〖解析〗本題考查光的折射，目的是考查學(xué)生的創(chuàng)新能力。畫出光路圖，根據(jù)圖中幾何關(guān)系有，，，，解得，，，選項(xiàng)A、B、C均錯(cuò)誤；激光在透明介質(zhì)中的傳播時(shí)間，解得，選項(xiàng)D正確。8．AB〖解析〗本題考查圓周運(yùn)動(dòng)，目的是考查學(xué)生的推理論證能力。設(shè)拐彎處的軌道半徑為R，內(nèi)、外軌形成的傾角為θ，則有；設(shè)當(dāng)火車以實(shí)際速率v轉(zhuǎn)彎時(shí)，軌道對車輪的支持力大小為，有，，當(dāng)，側(cè)壓力F方向由外軌指向內(nèi)軌，，當(dāng)，側(cè)壓力F方向由內(nèi)軌指向外軌，，選項(xiàng)A、B均正確，選項(xiàng)C、D均錯(cuò)誤。9．BD〖解析〗本題考查質(zhì)譜儀，目的是考查學(xué)生的推理論證能力。根據(jù)左手定則可知，粒子在速度選擇器中受到的洛倫茲力向右，極板M帶負(fù)電荷，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)平衡條件有，解得，選項(xiàng)B正確；粒子在偏轉(zhuǎn)磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)洛倫茲力提供向心力，有，解得，顯然光斑A是氚核產(chǎn)生的，設(shè)氕核的質(zhì)量為、所帶的電荷量為e，則氚核的比荷，氦核的比荷，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；光斑B是氘核和氦核產(chǎn)生的，光斑C是氕核產(chǎn)生的，B、C兩點(diǎn)將三等分，選項(xiàng)D正確。10．BCD〖解析〗本題考查動(dòng)能定理的綜合應(yīng)用，目的是考查學(xué)生的創(chuàng)新能力。令kg，kg，設(shè)游客經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度大小為，根據(jù)動(dòng)能定理有，解得m/s，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；游客從A點(diǎn)到C點(diǎn)的過程，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)知識有，解得s，選項(xiàng)B正確；對游客運(yùn)動(dòng)的全過程，根據(jù)動(dòng)能定理有，，結(jié)合，解得J，選