贵州省黔南州2024届高三下学期物理二模考试试卷

试卷更新日期：2024-05-17 类型：高考模拟

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一、只有一项符合题目要求。

1. 如图所示为一物体沿直线运动的位移一时间图像，下列关于该物体运动的速度一时间图像可能正确的是（　　）

A、 B、 C、 D、

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2. 图（a）为湖面上漂浮着的距离不超过 $3 m$ 的两个浮子A、B。 $t = 0$ 时刻，湖面形成的水波如图（b）所示，波由 $A$ 传向 $B$ ，浮子 $A$ 处于 $x = 0.5 m$ 处。 $t = 0$ 时刻起，浮子 $A 、 B$ 的振动图像如图（c）所示。下列判断正确的是（　　）

A、浮子A经过一段时间后会移动到浮子B处 B、水波的传播速度大小为 $v = 0.8 m / s$ C、水波的传播方向沿着x轴负方向 D、浮子 $B$ 的平衡位置可能位于 $x = 2.25 m$ 处

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3. 1885年，瑞士科学家巴尔末对当时已知的氢原子在可见光区的4条谱线（记作 $H_{α}$ 、 $H_{β}$ 、 $H_{γ}$ 和 $H_{δ}$ ）作了分析，发现这些谱线的波长满足一个简单的公式，称为巴尔末公式。这4条特征谱线是玻尔理论的实验基础。如图所示，这4条特征谱线分别对应氢原子从 $n = 3 、 4 、 5 、 6$ 能级向 $n = 2$ 能级的跃迁，下面4幅光谱图中，合理的是（选项图中标尺的刻度均匀分布，刻度们从左至右增大）（　　）

A、 B、 C、 D、

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4. 有三个完全相同的重球，在每个球和水平地面间各压了一块相同的木板，并都与一根硬轻棒相连，棒的另一端分别与一较链相连，三个较链的位置如图（a）、（b）、（c）所示。现分别用水平外力F_甲、F_乙、F_丙将木板向右匀速抽出。已知地面光滑，球与木板间存在摩擦，则下列关于F_甲、F_乙、F_丙大小关系的判断正确的是（　　）

A、 $F_{甲} < F_{乙} < F_{丙}$ B、 $F_{乙} > F_{甲} > F_{丙}$ C、 $F_{乙} < F_{甲} < F_{丙}$ D、 $F_{甲} = F_{乙} = F_{丙}$

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5. 如图所示，左有两套装置完全相同，用导线悬挂的金属细棒 $a b 、 c d$ 分别位于两个蹄形磁铁的中央，悬挂点用导线分别连通。现用外力使 $a b$ 棒向右快速摆动，则下列说法正确的是（　　）

A、 $c d$ 棒受到的安培力向左，左侧装置的工作原理相当于电动机 B、 $a b$ 棒受到的安培力向左，右侧装置的工作原理相当于发电机 C、 $c d$ 棒受到的安培力向右，左侧装置的工作原理相当于发电机 D、 $a b$ 棒受到的安培力向右，右侧装置的工作原理相当于电动机

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6. 如图（a）所示，某种油量计是由许多透明等厚的薄塑料片叠合而成的，每个薄片的形状如图（b）所示，其底部为等腰直角三角形，薄片的长度不等。把这一油量计固定在油箱内，通过观察窗口可以清晰看到油量计的上表面有一条明暗分界线，从而可知箱内剩余油量的多少。已知塑料的折射率 $n > \sqrt{2}$ ，塑料的折射率小于油的折射率，塑料片共10片。当观察到油量计的上表面左边7片明亮，右边3片暗淡，则说明（　　）

A、油箱内剩余约 $\frac{3}{10}$ 的油量 B、油箱内剩余约 $\frac{7}{10}$ 的油量 C、油箱内剩余约 $\frac{3}{7}$ 的油量 D、油箱内剩余约 $\frac{4}{7}$ 的油量

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7. 如图1所示，半径为R的均匀带电圆形平板，单位面积带电量为 $σ$ ，其轴线上任意一点P（坐标为x）的电场强度可以由库仑定律和电场强度的叠加原理求出： $E = 2 π k σ [1 - \frac{x}{(R^{2} + x^{2})^{1 / 2}}]$ ，方向沿x轴，现考虑单位面积带电量为 $σ_{0}$ 的无限大均匀带电平板，从其中间挖去一半径为r的圆板，如图2所示．则圆孔轴线上任意一点Q（坐标为x）的电场强度为（　　）

A、 $2 π k σ_{0} \frac{x}{(r^{2} + x^{2})^{1 / 2}}$ B、 $2 π k σ_{0} \frac{r}{(r^{2} + x^{2})^{1 / 2}}$ C、 $2 π k σ_{0} \frac{x}{r}$ D、 $2 π k σ_{0} \frac{r}{x}$

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二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

8. 我们可以采用不同方法“称量”星球的质量。例如，卡文迪许在实验室里通过测量铅球之间的作用力，推算出引力常量G，就可以“称量”地球的质量。已知引力常量G，利用下列数据可以“称量”星球的质量的是（　　）

A、已知月球绕地球做圆周运动的周期和线速度、可以“称量”地球的质量 B、已知月球表面重力加速度和绕地球做圆周运动的半径，可以“称量”月球的质量 C、已知地球绕太阳做圆周运动的周期和半径，可以“称量”太阳的质量 D、已知火星自转周期和绕太阳做圆周运动的半径，可以“称量”火星的质量

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9. 如图（a）所示，在小球的抛出点 $O$ 处固定有一点光源，它的正前方水平距离为L=1.00m处竖直放置一块毛玻璃屏。用弹射器将小球以某一速度从 $O$ 点水平向右抛出后，在毛玻璃屏上可以看到小球影子的运动，利用闪光频率为f=20Hz的频闪相机拍摄了影子的位置照片如图（b）所示。空气阻力不计，当地的重力加速度 $g = 9.78 m / s^{2}$ 。下列说法正确的是（　　）

A、影子做匀速直线运动 B、影子做自由落体运动 C、实验测得小球抛出时的初速度约为 $6 m / s$ D、实验测得小球抛出时的初速度约为 $10 m / s$

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10. 如图所示，半径为 $R$ 的平圆形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为 $B$ ，其中 $O$ 点为圆心， $M$ 点为圆弧的中点。直径 $P Q$ 处有一接收屏，粒子打到接收屏上即被吸收。一粒子源可以向纸面内各个方向发射速度为 $v$ （v未知）的带电粒子，粒子源可沿圆弧 $P Q$ 移动。已知粒子的质量为 $m$ ，电荷量为 $+ q$ ，忽略粒子重力及相互间的作用力，则下列说法正确的是（　　）

A、若粒子源位于 $M$ 点，粒子速度 $v = \frac{\sqrt{2} q B R}{2 m}$ ，则粒子到达接收屏的最短时间为 $\frac{π m}{q B}$ B、若粒子源位于 $M$ 点，粒子速度 $v = \frac{\sqrt{2} q B R}{2 m}$ ，则粒子到达接收屏的最短时间为 $\frac{π m}{2 q B}$ C、若粒子速度 $v = \frac{3 q B R}{8 m}$ ，则将粒子源沿圆弧从 $P$ 移动到 $Q$ 过程中，接收屏上有粒子到达区域的长度为 $R$ D、若粒子速度 $v = \frac{3 q B R}{8 m}$ ，则将粒子源沿圆弧从 $P$ 移动到 $Q$ 过程中，接收屏上有粒子到达区域的长度为 $\frac{5}{4} R$

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三、非选择题：本题共5小题，共57分。

11. 某实验小组用如图（a）所示装置测量重力加速度。将小球 $A$ 和手机B分别系在一条跨过定滑轮的不可伸长的软绳两端。打开手机 $B$ 的phyphox软件，令小球 $A$ 和手机B静止，细绳拉紧，然后释放小球 $A$ 和手机B，通过phyphox软件测得手机的加速度随时间变化的图线如图（b），实验室提供的物理量有：小球 $A$ 的质量 $m_{A} = 75 g$ ，手机B的质量 $m_{B} = 225 g$ ，当地实际重力加速度 $g = 9.8 m / s^{2}$ 。

(1)、实验测得的重力加速度大小为 $m / s^{2}$ 。（结果保留两位有效数字）

(2)、实验测得的重力加速度与实际重力加速度有明显差异，除实验中的偶然误差外，请写出一条可能产生这一结果的原因：。

(3)、有同学提出本实验还可以研究机械能是否守恒，在小球 $A$ 上方 $h$ 高处安装光电门和配套的数字计时器。测量出小球的直径d ，令小球 $A$ 和手机B静止，细绳拉紧，然后释放小球 $A$ 和手机B，数字计时器记录小球 $A$ 通过光电门的时间 $t$ ，则需要验证的原理式为（用物理量符号 $m_{A} 、 m_{B} 、 g 、 h 、 t$ 表示）。

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12. 某实验小组的同学在实验室找到了一段粗细均匀、电阻率较大的电阻丝，设计了如图甲所示的电路进行了实验探究，其中 $M N$ 为电阻丝，其横截面积大小为 $4 m m^{2}$ ， $R_{0}$ 是阻值为 $0.5 Ω$ 的定值电阻．正确接线后，闭合开关S，调节滑片P，记录电压表示数U、电流表示数I以及对应的 $P N$ 长度x ，通过调节滑片P，记录多组U、I、x的值．

(1)、实验室提供“ $0.6 A$ 、 $3 A$ ”双量程电流表，在本实验中该同学选用 $0.6 A$ 挡。实验过程中，测得某次电流表的示数如图乙所示，则此时电流大小为A；

(2)、根据实验数据绘出的 $U - I$ 图像如图丙所示，由图丙可得电池的电动势 $E =$ V，内阻 $r =$ $Ω$ （结果均保留两位有效数字）；由于电表内阻的影响，通过图像法得到的电动势的测量值其真实值（选填“大于”、“等于”或“小于”）；

(3)、根据实验数据可进一步绘出 $\frac{U}{I} - x$ 图像如图丁所示，根据图像可得电阻丝的电阻率 $ρ =$ $Ω \cdot m$ ；图丁中所作图线不通过坐标原点的原因。

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13. 根据气象报道，我国北方有些地区春秋季昼夜温差可以达到 $3 0^{∘} C$ 以上。北方某城市某日白天最高气温高达 $3 7^{∘} C$ ，夜晚最低气温低至 $7^{∘} C$ 。该城市某无人居住的房间内温度与外界环境温度相同，房间内的空气视为理想气体，且白天最高气温时空气的密度为 $ρ_{1} = 1.13 k g / m^{3}$ 。热力学温度 $T$ 与摄氏温度 $t$ 的关系为 $T = t + 273 K$ ，昼夜大气压强保持不变，求：

(1)、若房间密闭，房间内昼夜空气压强的最大比值；

(2)、若房间与大气连通，房间内昼夜空气密度的最大值。（结果保留两位小数）

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14. 相距为 $L = 1 m$ 的竖直平行金属轨道，上端接有一个非线性元件D，其伏安特性曲线如图所示，导轨间存在水平方向且垂直于纸面向里的磁场，磁感应强度大小 $B = 0.5 T$ ，一根质量为 $m = 0.01 k g$ 、长度也为 $L$ 、电阻 $r = 2 Ω$ 的金属杆，从轨道的上端由静止开始下落，下落过程中始终与导轨接触良好并保持水平，经过一段时间后金属杆匀速运动。（不计空气阻力，重力加速度 $g$ 取 $10 m / s^{2}$ ）

(1)、求金属杆匀速运动时通过的电流大小；

(2)、求最终匀速运动的速度；

(3)、测得开始下落至刚好匀速运动经历的时间为 $t = 0.3 s$ ，求这段时间内经过金属杆的电量 $q$ 。

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15. 如图所示，光滑水平地面上放置一足够长且上表面绝缘的小车，将带负电荷、电荷量 $q = 0.5 C$ ，质是 $m^{'} = 0.02 k g$ 的滑块放在小车的左端，小车的质量 $M = 0.08 k g$ ，滑块与绝缘板间的动擦因数 $μ = 0.4$ ，它们所在空间存在磁感应强度 $B = 1.0 T$ 的垂直于纸面向里的匀强磁场。开始时小车和滑块静止，一不可伸长的轻质细绳长 $L = 0.8 m$ ，一端固定在O点，另一端与质量 $m = 0.04 k g$ 的小球相连，把小球从水平位置由静止释放，当小球运动到最低点时与小车相撞，碰撞时间极短，碰撞后小球恰好静止，g取10m/s²。求：

(1)、与小车碰推前小球到达最低点时对细线拉力 $F$ ；

(2)、小球与小车碰撞的过程中系统损失的机械能 $Δ E$ ；

(3)、碰撞后小车与滑块因摩擦而产生的最大热量 $Q$ 。

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