四川省成都市第七中學(xué)2023-2024學(xué)年高三下學(xué)期二模診斷考試物理試題 Word版含解析.docx

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成都七中高2024屆二診模擬理科綜合試題一、選擇題：本題共8小題，每小題6分，共48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第14～18題只有一項(xiàng)符合題目要求，第19～21題有多項(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。1.圖中的（a）、（b）、（c）、（d）四幅圖涉及不同的原子物理知識，其中說法正確的是（）A.根據(jù)圖（a）所示的三種射線在磁場中的軌跡，可以判斷出“1”為射線B.如圖（b）所示，發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，入射光光強(qiáng)越強(qiáng)，光電子的最大初動(dòng)能越大C.玻爾通過圖（c）所示的粒子散射實(shí)驗(yàn)，揭示了原子核還可以再分D.利用圖（d）所示的氫原子能級示意圖，可以解釋氫原子光譜為何不是連續(xù)光譜【答案】D【解析】【詳解】A．圖（a）所示放射源射出的三種射線在磁場中運(yùn)動(dòng)軌跡不同，射線帶正電，根據(jù)左手定則判斷出射線1為射線，故A錯(cuò)誤；B．如圖（b）所示，發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，根據(jù)光電效應(yīng)方程可知入射光頻率越大，光電子的最大初動(dòng)能也就越大，與入射光的強(qiáng)度無關(guān)，故B錯(cuò)誤；C．盧瑟福通過圖（c）所示在α粒子散射實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型，故C錯(cuò)誤；D．利用圖（d）所示的氫原子能級示意圖，玻爾將量子觀念引入原子領(lǐng)域，并能夠解釋氫原子的光譜特征，氫原子能級是分立的，光譜也是分立的，故D正確。故選D。2.在2023年10月3日舉辦的杭州亞運(yùn)會(huì)上，中國運(yùn)動(dòng)員全紅禪在10m跳臺跳水決賽中獲得冠軍，如圖所示為她離開跳臺后運(yùn)動(dòng)過程的簡化v-t圖像。下列說法正確的是（） A.在0~t2時(shí)間內(nèi)她的加速度不變B.裁判員給她打分時(shí)可以將她視為質(zhì)點(diǎn)C.她在水中加速度逐漸增大D.t2時(shí)刻她運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)【答案】A【解析】【詳解】AC．在v-t圖像中，斜率表示加速度，因此在0~t2時(shí)間內(nèi)她的加速度保持不變，這個(gè)過程是在空中運(yùn)動(dòng)，而在t2時(shí)刻進(jìn)入水中后，加速度逐漸減小，故A正確，C錯(cuò)誤；B．裁判員給她打分時(shí)，要觀察她的空中動(dòng)作，因此不能將她視為質(zhì)點(diǎn)，故B錯(cuò)誤；D．從圖像可知，在0~t1做豎直上拋，t1時(shí)刻到達(dá)最高點(diǎn)，然后做自由落體運(yùn)動(dòng)，在t2時(shí)刻入水，故D錯(cuò)誤。故選A。3.2022年11月3日，夢天實(shí)驗(yàn)發(fā)射后先在半徑為的圓周上以做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，然后在點(diǎn)點(diǎn)火加速做橢圓運(yùn)動(dòng)，在橢圓軌道上穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)經(jīng)過點(diǎn)速度為，經(jīng)過點(diǎn)速度為。運(yùn)行穩(wěn)定后某次到達(dá)橢圓遠(yuǎn)地點(diǎn)再次加速，最終在半徑為的圓周上以做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。運(yùn)行穩(wěn)定后夢天實(shí)驗(yàn)艙完成轉(zhuǎn)位，標(biāo)志著天宮空間站“T”字基本構(gòu)型在軌組裝完成。已知天宮空間站繞地心運(yùn)行的軌道半徑為地球半徑的倍，地球自轉(zhuǎn)周期為，地球自轉(zhuǎn)時(shí)赤道表面的線速度為，地球表面兩極的重力加速度為。下列說法正確的是（）A.天宮空間站中儀器的重力為零B.題中涉及到的四個(gè)速度中最大的是C.天宮空間站運(yùn)行的周期為D.天宮空間站的向心加速度為【答案】D 【解析】【詳解】A．天宮空間站中儀器重力等于受到的萬有引力，不為零，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)題意可知，衛(wèi)星在點(diǎn)點(diǎn)火加速做橢圓運(yùn)動(dòng)，則有故B錯(cuò)誤；C．地球自轉(zhuǎn)的周期和天宮空間站運(yùn)行的周期沒有直接關(guān)聯(lián)，題干沒有同步衛(wèi)星與天宮空間站運(yùn)行軌道半徑的關(guān)系，所以無法得到天宮空間站運(yùn)行的周期，故C錯(cuò)誤；D．設(shè)地球的質(zhì)量為，在地球表面兩極處有天宮空間站繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，有又聯(lián)立可得天宮空間站的向心加速度為故D正確。故選D4.張家口市壩上地區(qū)的風(fēng)力發(fā)電場是北京冬奧會(huì)綠色電能的主要供應(yīng)地之一，其發(fā)電、輸電簡易模型如圖所示，已知風(fēng)輪機(jī)葉片轉(zhuǎn)速為每秒z轉(zhuǎn)，通過轉(zhuǎn)速比為的升速齒輪箱帶動(dòng)發(fā)電機(jī)線圈高速轉(zhuǎn)動(dòng)，發(fā)電機(jī)線圈面積為S，匝數(shù)為N，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，時(shí)刻，線圈所在平面與磁場方向垂直，發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交變電流經(jīng)過理想變壓器升壓后。輸出電壓為U。忽略線圈電阻，下列說法正確的是（　?。〢.發(fā)電機(jī)輸出的電壓為B.發(fā)電機(jī)輸出交變電流的頻率為 C.變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為D.發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的瞬時(shí)電動(dòng)勢【答案】C【解析】【詳解】B．發(fā)電機(jī)線圈的轉(zhuǎn)速為nz，輸出交變電流的頻率為B錯(cuò)誤；A．線圈繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的為正弦交流電，最大值為輸出電壓的有效值為A錯(cuò)誤；C．變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為C正確；D．發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的瞬時(shí)電動(dòng)勢為D錯(cuò)誤。故選C。5.質(zhì)量為的鋼板與直立輕彈簧的上端連接，彈簧下端固定在地上，鋼板處于平衡狀態(tài)。一質(zhì)量也為的物塊從鋼板正上方高為的處自由落下，打在鋼板上并與鋼板一起向下運(yùn)動(dòng)后到達(dá)最低點(diǎn)，已知重力加速度為，空氣阻力不計(jì)。下列說法正確的是（） A.物塊和鋼板一起運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)過程物塊的機(jī)械能守恒B.從物塊下落到一起運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過程物塊、鋼板和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒C.物塊和鋼板一起運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)過程中彈簧彈性勢能的增加量為D.物塊和鋼板一起運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)過程中彈簧彈性勢能的增加量為【答案】C【解析】【詳解】A．物塊和鋼板一起運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)過程，鋼板對物塊的彈力做負(fù)功，則物塊的機(jī)械能減少，故A錯(cuò)誤；B．由于物塊與鋼板碰撞過程存在機(jī)械能損失，則從物塊下落到一起運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過程物塊、鋼板和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，故B錯(cuò)誤；CD．物塊下落過程，做自由落體運(yùn)動(dòng)，則有物塊與鋼板碰撞過程，根據(jù)動(dòng)量守恒可得解得物塊和鋼板一起運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)過程中，根據(jù)能量守恒可得可得彈簧彈性勢能的增加量為故C正確，D錯(cuò)誤。 故選C。6.如圖甲所示，平行于傾角為固定斜面向上的拉力使小物塊沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中加速與的關(guān)系如圖乙。圖線的斜率為，與軸交點(diǎn)坐標(biāo)為，與軸交點(diǎn)為。由圖可知（）A.小物塊的質(zhì)量對B.小物塊的質(zhì)量為C.摩擦力與重力沿斜面的分力大小之和為D.摩擦力與重力沿斜面的分力大小之和為【答案】BD【解析】【詳解】以物塊為對象，根據(jù)牛頓第二定律可得可得結(jié)合圖像可得，可知小物塊的質(zhì)量為摩擦力與重力沿斜面的分力大小之和為故選BD。7.如圖所示，放置在水平桌面上的單匝線圈邊長為，電阻為。第一次在大小為的水平外力作用下以速度向右勻速進(jìn)入豎直向上的勻強(qiáng)磁場（圖中虛線為磁場邊界）。第二次在大小為的水平外力作用下以向右勻速進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場。下列說法正確的是（） A.兩次完全進(jìn)入磁場的過程中安培力做功相等B.兩次完全進(jìn)入磁場的過程中安培力沖量相等C.磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為D.線圈受到的摩擦力為【答案】BC【解析】【詳解】CD．根據(jù)題意有，，解得，故C正確，D錯(cuò)誤；A．兩次完全進(jìn)入磁場的過程中，安培力大小不相等，位移相等，則安培力做功不相等，故A錯(cuò)誤；B．兩次完全進(jìn)入磁場的過程中安培力沖量分別為可知兩次完全進(jìn)入磁場的過程中安培力沖量相等，故B正確。故選BC。8.如圖所示，豎直平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系，整個(gè)空間存在平行平面的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度方向與軸正方向成角。質(zhì)量為的帶電小球從坐標(biāo)原點(diǎn)沿軸的正方向以初速度水平拋出，經(jīng)過一段時(shí)間小球以的速度穿過軸正半軸某點(diǎn)（圖中未畫），重力加速度為，不計(jì)空氣阻力。則下列說法正確的是（） A.小球所受電場力大小為B.小球所受電場力大小為C.小球電勢能最大時(shí)動(dòng)能最小D.小球電勢能最大時(shí)水平速度大小等于豎直速度大小【答案】BD【解析】【詳解】AB．將小球的運(yùn)動(dòng)分解為水平方向和豎直方向，根據(jù)對稱性可知，小球穿過軸正半軸時(shí)的水平分速度為則小球穿過軸正半軸時(shí)的豎直分速度為水平方向有，豎直方向有，聯(lián)立可得小球所受電場力大小為故A錯(cuò)誤，B正確；CD．小球拋出后，當(dāng)速度方向與電場線垂直斜向上時(shí)，克服電場力做功最多，電勢能最大，此時(shí)電場力的方向與速度方向垂直，而重力的方向與速度方向夾角為鈍角，接下來小球的速度會(huì)繼續(xù)減小，并非此時(shí)是動(dòng)能最小的時(shí)刻；由于此時(shí)小球速度與水平方向成，則此時(shí)水平速度大小等于豎直速度大小，故C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。 二、非選擇題：包括必考題和選考題兩部分。第22題～第32題為必考題，每個(gè)試題考生都必須做答。第33題～第38題為選考題，考生根據(jù)要求做答。9.某實(shí)驗(yàn)小組用如圖（a）所示裝置通過半徑相同的小球1和2的碰撞來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。實(shí)驗(yàn)時(shí)先使小球1從斜槽頂端固定擋板處由靜止開始釋放，落到位于水平地面的記錄紙上，重復(fù)上述操作10次。再把小球2放在記錄紙上留下落點(diǎn)痕跡。重復(fù)這種操作10次，用最小的圓圈把所有落點(diǎn)圈在里面，圓心即為落點(diǎn)的平均位置，得到如圖（b）所示的三個(gè)落點(diǎn)、和。點(diǎn)為斜槽末端在記錄紙上的豎直投影點(diǎn)。（1）落點(diǎn)到點(diǎn)的距離為________。（2）由圖（b）信息可知，小球1和2的質(zhì)量之比近似為________。（填正確答案標(biāo)號）A.B.C.（3）由圖（b）信息可知，在誤差允許范圍內(nèi)，小球1和2碰撞________彈性碰撞。（選填“是”或“不是”）【答案】（1）20.0（2）A（3）是【解析】【小問1詳解】圖中刻度尺的分度值，由圖（b）可知落點(diǎn)到點(diǎn)的距離為。【小問2詳解】設(shè)碰前瞬間小球1的速度為，碰后瞬間小球1、2的速度分別為、，由動(dòng)量守恒定律得兩小球豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，下落高度相同，運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，則有可得則小球1和2的質(zhì)量之比為 故選A。【小問3詳解】假設(shè)小球1和2碰撞為彈性碰撞，根據(jù)機(jī)械能守恒可得又聯(lián)立可得則有由圖（b）可得假設(shè)成立，故小球1和2碰撞是彈性碰撞。10.靈敏電流計(jì)在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中有非常重要的作用，除了用于改裝電表外，我們常常運(yùn)用它“靈敏”的特性來設(shè)計(jì)電路。在含靈敏電流計(jì)的電路中，當(dāng)通過其電流為零時(shí)，其所在處可理解為斷路，也可理解為兩端等勢，等同于同一結(jié)點(diǎn)。某同學(xué)利用靈敏電流計(jì)的“靈敏”特性設(shè)計(jì)了一個(gè)電路來測量某定值電阻的阻值（約為）。所用實(shí)驗(yàn)器材如下：A.電壓表（，內(nèi)阻約為）；B.電壓表（，內(nèi)阻約為）；C.電流表（，內(nèi)阻約為）；D.電流表（，內(nèi)阻約為）；E.電流計(jì)（，內(nèi)阻約為）；F.電阻箱（）；G.電源E（，內(nèi)阻很?。?（1）為了較準(zhǔn)確地測量電阻，電壓表應(yīng)選________（選填“A”或“B”），電流表應(yīng)選________（選填“C”或“D”）；（2）為方便實(shí)驗(yàn)調(diào)節(jié)，閉合開關(guān)前電阻箱應(yīng)調(diào)整至________；（3）閉合開關(guān)后，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，當(dāng)電流計(jì)讀數(shù)為零時(shí)，分別讀取并記錄電阻箱阻值、電壓表讀數(shù)和電流表讀數(shù)，則待測電阻的測量值為________；（用題目給出的物理量表示）（4）考慮電表內(nèi)阻影響，待測電阻的測量值________真實(shí)值（選填“大于”、“等于”或“小于”）?！敬鸢浮浚?）①.A②.C（2）6（3）（4）等于【解析】【小問1詳解】[1]由題意可知，電源電動(dòng)勢為3V，電路中最大電壓為3V，為了測量準(zhǔn)確，則電壓表應(yīng)該選擇量程的，即選A。[2]由題意可知，待測電阻約為20Ω，電路中的最大電流為為了測量準(zhǔn)確，電流表應(yīng)該選擇量程，即選C?！拘?詳解】為保護(hù)電路安全，初始時(shí)，應(yīng)該使靈敏電流計(jì)為零，即解得【小問3詳解】當(dāng)電流計(jì)讀數(shù)為零時(shí)，待測電阻的測量值為 【小問4詳解】由于電流計(jì)讀數(shù)為零，則電流表和電壓表示數(shù)均代表待測電阻兩端的電壓和電流，所以待測電阻的測量值等于真實(shí)值。11.圖為跳臺滑雪運(yùn)動(dòng)賽道的簡化示意圖，由助滑道、起跳區(qū)、著陸坡等組成，助滑道和著陸坡與水平面的夾角均為，直線段長，段為圓弧狀，半徑，在點(diǎn)與直線相切，在點(diǎn)切線水平。運(yùn)動(dòng)員由點(diǎn)無初速下滑，從起跳區(qū)的點(diǎn)以速度起跳，在空中飛行后降落在著陸坡上點(diǎn)。運(yùn)動(dòng)員和裝備總質(zhì)量，重力加速度，，忽略空氣阻力。求：（1）在處運(yùn)動(dòng)員對起跳區(qū)壓力；（2）由至過程，阻力對運(yùn)動(dòng)員所做的功?！敬鸢浮浚?），方向豎直向下；（2）【解析】【詳解】（1）從C點(diǎn)到斜面D點(diǎn)過程做平拋運(yùn)動(dòng)，則有，又幾何關(guān)系可得聯(lián)立可得可得C點(diǎn)速度為在C處，根據(jù)牛頓第二定律可得 代數(shù)數(shù)據(jù)可得支持力大小為根據(jù)牛頓第三定律可知，在處運(yùn)動(dòng)員對起跳區(qū)壓力大小為，方向豎直向下。（2）由至過程，根據(jù)動(dòng)能定理可得其中聯(lián)立解得阻力對運(yùn)動(dòng)員所做的功12.在“質(zhì)子療法”中，質(zhì)子先被加速到具有較高的能量，然后被引向轟擊腫瘤，殺死細(xì)胞。如圖所示，質(zhì)量為m、電荷量為q的質(zhì)子從極板A處由靜止加速，通過極板中間的小孔后進(jìn)入速度選擇器，并沿直線運(yùn)動(dòng)。速度選擇器中的勻強(qiáng)磁場垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，極板間的電場強(qiáng)度大小為。坐標(biāo)系中區(qū)域充滿沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場Ⅰ，區(qū)域充滿垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場Ⅱ，OP與x軸夾角。勻強(qiáng)磁場Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，且。質(zhì)子從（0，d）點(diǎn)進(jìn)入電場Ⅰ，并垂直O(jiān)P進(jìn)入磁場Ⅱ。取質(zhì)子比荷為，。求：（l）極板間的加速電壓U；（2）勻強(qiáng)電場Ⅰ的電場強(qiáng)度；（3）質(zhì)子能到達(dá)x軸上的區(qū)間的長度L（結(jié)果用根號表示）。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）質(zhì)子進(jìn)入速度選擇器中的速度為，由力的平衡得 由動(dòng)能定理有聯(lián)立得，（2）質(zhì)子在電場中運(yùn)動(dòng)到達(dá)上的點(diǎn)時(shí)間為，豎直方向速度為，水平位移為，豎直位移為，加速度為。由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有，，由幾何關(guān)系有，由牛頓第二定律有聯(lián)立可得，，（3）質(zhì)子進(jìn)入磁場的速度為，則質(zhì)子在磁場中運(yùn)動(dòng)半徑為，由牛頓第二定律有有由幾何關(guān)系有，當(dāng)，質(zhì)子恰好從N點(diǎn)飛出，當(dāng)，質(zhì)子恰好與軸相切。故質(zhì)子能到達(dá)軸上的區(qū)間長度 13.“戰(zhàn)繩”是一種近年流行的健身器材，健身者把兩根相同繩子的一端固定在一點(diǎn)，用雙手分別握住繩子的另一端（圖乙中的P點(diǎn)），上下抖動(dòng)繩端，使繩子振動(dòng)起來（圖甲）。以手的平衡位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，圖乙是健身者右手在抖動(dòng)繩子過程中時(shí)刻的波形，若右手抖動(dòng)的頻率是。下列說法正確的是（）A.時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)Q位于波峰位置B.時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P的位移為C.繩波的波速為D.P點(diǎn)從圖示時(shí)刻開始第一次回到平衡位置的時(shí)間為E.健身者提高抖動(dòng)的頻率繩波的波速將增大【答案】BCD【解析】【詳解】CE．由圖可知波長為又周期為則繩波的波速為 健身者提高抖動(dòng)的頻率，繩波的波速保持不變，故C正確，E錯(cuò)誤；A．由圖可知時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)Q從平衡位置沿軸正方向振動(dòng)，由于可知時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)Q位于平衡位置沿軸負(fù)方向振動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．設(shè)時(shí)刻波動(dòng)方程為其中處于質(zhì)點(diǎn)Q此時(shí)處于平衡位置，則有解得可得波動(dòng)方程為則時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P的位移為由于可知時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P的位移為，故B正確；D．由圖乙，假設(shè)在質(zhì)點(diǎn)P左側(cè)有對應(yīng)的波形圖，則時(shí)刻處的質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置，根據(jù)波形平移法可知P點(diǎn)從圖示時(shí)刻開始第一次回到平衡位置的時(shí)間為故D正確。故選BCD。14.如圖，一玻璃工件的上半部是半徑為的半球體，點(diǎn)為球心；下半部是半徑為、高為的圓柱體，圓柱體底面鍍有反射膜。有一平行于中心軸的光線從半球面射入，該光線與之間的距離為。已知最后從半球面射出的光線恰好與入射光線平行，不考慮多次反射。（1）請?jiān)诖痤}卷上畫出光路圖； （2）求該玻璃的折射率。（結(jié)果可以保留根號）【答案】（1）見解析；（2）【解析】【詳解】（1）根據(jù)光路的對稱性和光路可逆性，與入射光線相對于OC軸對稱的出射光線一定與入射光線平行；這樣，從半球面射入的折射光線，將從圓柱體底面中心C點(diǎn)反射，光路圖如圖所示（2）由圖中幾何關(guān)系可得由正弦定理有聯(lián)立解得由折射定律有解得