2024届贵州省黔东南苗族侗族自治州凯里市第一中学高三下学期三模物理试题（黄金二卷）

试卷更新日期：2024-05-19 类型：高考模拟

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一、单项选择题：本大题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。

1. 氢原子能级示意图如图所示，电子从高能级向 $n = 2$ 能级跃迁时发出的光谱线叫巴耳末系。要使处于基态（ $n = 1$ ）的氢原子被激发后可辐射出巴耳末系谱线，最少应给氢原子提供的能量为(　　)

A、1.89eV B、10.20eV C、12.09eV D、12.75eV

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2. 随着国产CT技术不断取得突破，国内医院不再依赖国外仪器，很大程度解决了老百姓看病难问题。假设检测时CT床的v-t图像如图所示，加速和减速阶段的加速度大小相等，全程的位移为1.6m，时间为1.2s，最大速度v=2m/s。则CT床运动时的加速度大小为(　　)

A、5m/s² B、4m/s² C、3m/s² D、2m/s²

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3. 在研究性学习活动中，小组成员对密闭容器中氧气的性质进行讨论。下列说法中正确的是

A、若氧气温度升高，所有氧气分子的速率都增大 B、若氧气压强增大，氧气分子之间的斥力变大 C、若氧气压强增大，单位时间内氧气分子对器壁的平均冲量变大 D、若容器的体积减小，单位时间撞击在单位面积上的分子数一定增加

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4. 如图所示，滑块在A、B之间做简谐运动，O 为平衡位置，D 为OB的中点，周期为T。已知弹簧的弹性势能与弹簧形变量的关系为 $E_{p} = \frac{1}{2} k x^{2}$ ，其中k为弹簧的劲度系数，且弹簧始终在弹性限度内。下列说法正确的是（　　）

A、滑块从O点运动到D点的时间为 $\frac{T}{8}$ B、滑块在B点时的加速度是在D点时的2倍 C、滑块经过O点时的速度是经过D点时的2倍 D、滑块经过O点时动能是经过D点时动能的2倍

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5. 黔东南台江县的村BA火爆出圈，吸引了全国各地民间队伍前来比赛，如图所示为一运动员投篮后篮球在空中运动的轨迹图，A为出手点，B为轨迹最高点，C为轨迹上一点，AB与水平面夹角 $θ = 60 °$ ， AB垂直于BC，不计空气阻力，篮球视为质点，篮球从A点运动到C点过程，下列说法正确的是（　　）

A、AB段篮球速度变化比BC段快 B、若A点篮球速度为 $v_{A}$ ，则篮球运动的最小速度为 $v_{A} \cos θ$ C、AB段篮球运动时间为BC段的3倍 D、AB段篮球位移大小为BC段的9倍

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6. 如图所示，两光滑平行绝缘导轨倾斜固定，倾角为 $θ$ ，质量为m的金属棒垂直导轨放置，通有恒定电流I，当在空间中加一个与金属棒垂直的匀强磁场时，金属棒恰好静止。下列说法中正确的是( )

A、金属棒中的电流方向一定是从b到a B、所加磁场的方向不可能竖直向下 C、若所加磁场的磁感应强度最小，其方向应沿导轨向上 D、若所加磁场的磁感应强度最小，其大小应为 $B = \frac{m g \sin θ}{I L}$

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7. 如图所示，在一匀强电场中有一正方体 $A B C D - A_{1} B_{1} C_{1} D_{1}$ ，边长为 $1m$ ，若 $φ_{A} = 0$ ， $φ_{B} = 1V$ ， $φ_{A_{1}} = 2V$ ， $φ_{C_{1}} = 4V$ ，则（　　）

A、 $φ_{D} = 2V$ B、该匀强电场的场强大小为 $6 V/m$ C、该匀强电场的场强方向与平面 $B D D_{1} B_{1}$ 垂直 D、将一电子从 $B_{1}$ 移动到 $C_{1}$ 时，电场力做功为 $- 1eV$

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二、多项选择题：本大题共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，有错选的得0分。

8. 风洞实验是了解飞行器空气动力学特性的一种空气动力实验方法。在风洞中将一质量为m的飞行器（可视为质点）由静止释放，假设飞行器所受风洞阻力方向竖直向上，风洞阻力大小f与飞行器下降速率v的关系为f=kv，测出飞行器由静止下降h后做匀速直线运动，重力加速度大小为g。关于飞行器下降h的过程下列说法正确的是

A、飞行器的最大速率 $v = \frac{m g}{k}$ B、风洞阻力对飞行器做功为 $m g h - \frac{m^{3} g^{2}}{2 k^{2}}$ C、飞行器运动时间为 $t = \frac{2 h k}{m g}$ D、飞行器运动时间 $t = \frac{m^{2} g + k^{2} h}{k m g}$

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9. 为了更好实现乡村振兴，黔东南榕江举办了“村超”，吸引了来自全国各地的游客，为了更好转运游客，工程师设想把贵阳到榕江的高铁由两辆车厢数量为8节的短编组列车首尾相连组成16节的长编组列车，短编组列车的功率恒定，每节车厢质量相同，车厢在平直轨道上运行时所受阻力大小与重力大小成正比，重力加速度为g，对于在平直轨道上运行的长编组列车，下列说法正确的是

A、列车加速的加速度为a时，车厢给质量为m的乘客的作用力大小为 $\sqrt{{(m g)}^{2} + {(m a)}^{2}}$ B、与8节的短编组列车相比，16节的长编组列车的最大速度变小 C、若列车以额定功率启动，列车会先做加速度减小的加速运动 D、以最大速度运行一段时间后，为了进入榕江站，列车关闭发动机，长编组列车比短编组列车滑行更远距离才能停下

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10. 如图甲所示，足够长的两平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨间距l=1m，空间中有垂直导轨平面向里的均匀分布的磁场（图中未画出），导轨的左端接阻值R=1.5Ω的电阻，一长l=1m，阻值r=0.5Ω，质量m=1kg的导体棒垂直放置在距导轨左侧x₀=2m处。从t=0时刻开始，导体棒在外力F作用下向右做初速度为零的匀加速直线运动，v-t图像如图丙所示，同时导轨间的磁场按如图乙所示规律变化，导体棒始终垂直金属轨道并与金属轨道接触良好。则( )

A、0~0.5s内F的大小恒定 B、0~0.5s内F的冲量大小为 $\frac{33}{32} N \cdot s$ C、t=0.75s时回路中的感应电流方向俯视为顺时针方向 D、0~1s内通过定值电阻R的电荷量为0.5C

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三、非选择题：本大题共5小题，共57分。

11. 惠更斯在推导出单摆的周期公式后，用一个单摆就测出了巴黎的重力加速度。某同学也想用同样的办法测出所在地的重力加速度，请将下列实验步骤补充完整：
（1）将细线穿过中心带有孔的小钢球，并打一个比小孔大一些的结，然后把线的另一端用铁夹固定在铁架台上，让摆球自然下垂。
（2）为了测出摆长，他先用刻度尺测出；再用游标卡尺测出；并经过简单的计算即可得到摆长。
（3）为了测出单摆的振动周期，他先将摆球从平衡位置，记下摆球做n次全振动的时间t，则单摆的周期 $T =$ 。
（4）改变摆长，重做几次实验，计算重力加速度的平均值。

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12. 随着居民生活水平的提高，净水器进入了千家万户，根据《生活饮用水卫生标准》，纯净水溶解性总固体（TDS）≤50mg/L，换算成电导率σ不大于2×10^-2S/m（西门子/米）。某实验小组用下列实验器材测量某品牌净水器过滤水的电导率σ（电阻率ρ的倒数）：
A．待测样品 A（内阻R_x约为320kΩ，两端用相同金属圆片密封的绝缘性良好的塑料管封装，金属片的电阻忽略不计）
B．电源（20V，内阻不计）
C．电压表 V₁（量程15V，内阻约为15kΩ）
D．电压表 V₂（量程3V，内阻约为 3kΩ）
E．电流表（量程50μA，内阻R_g=1k Ω）
F．滑动变阻器（最大阻值为20Ω）
G．开关、导线若干
请完成下列实验步骤中问题：

(1)、用游标卡尺为20分度的游标卡尺测量待测样品的长度l，此游标卡尺的测量精度为mm，测量结果如图甲所示，则待测样品的长度l=mm。

(2)、用螺旋测微器测量相同金属片的直径，测量结果如图乙所示，该金属圆片的直径d=mm。

(3)、测量待测样品的电阻：
①选择合适的器材，用笔画线表示导线，连接好图丙中的实验电路；
②某次实验时，电压表的示数U=14.4V，电流表的示数I=45μA，根据实验电路，待测样品电导率的表达式为σ=（用U、I、R_g、l、d表示），根据测量数据，待测样品的电导率σ=S/m（计算结果保留两位有效数字）。

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13. 导光柱是将光以最小的损耗从一个光源传输到距离该光源一定距离的另一个点的装置，其中，光滑内凹输入端的导光柱将有效提高光线捕获能力。如图所示为某一导光柱的纵截面简化示意图，导光柱下端AEB为半球凹形输入端，半径为 R，O为圆心，导光柱横截面直径与半圆形直径相等，其高度为L（L>2R）。球心O 处有一点光源，能发出各个方向的单色光，该纵截面内光线超过一定的角度范围会在进入导光柱后被折射出AD或BC侧面，从而导致光传输的损耗。已知导光柱的折射率为 $\sqrt{2}$ ，求：
（1）光源在该纵截面内出射光线进入导光柱后不被折射出AD 或BC 侧面的角度范围 $θ$ ；
（2）点光源发射出的不被折射出AD 或BC 侧面的光线到达输出端CD的最长时间t。

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14. 真空中直角三角形ABC 区域内（含边界）存在垂直纸面向里的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度大小为B，AB边长度为d，∠B的大小 $θ = 60 °$ 。在BC的中点有一粒子源，能持续地沿平行BA方向发射比荷为k、速率不同的正粒子，如图所示，不计粒子重力及粒子间的相互作用。求：
（1）粒子在磁场中运动的最长时间；
（2）从AB边射出的粒子的速率范围。

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15. 如图甲所示为叉车运送货物的情境图，该过程可简化为图乙所示模型，平板和滑块一起以 $v_{0} = 3m/s$ 的速度做匀速直线运动，然后平板向右做匀减速直线运动至停止，平板的加速度大小为 $a_{0} = {5m/s}^{2}$ ，已知滑块间的动摩擦因数为 $μ_{1} = 0.25$ ，滑块和平板之间的动摩擦因数为 $μ_{2} = 0.275$ ，两滑块的质量均为 $m = 6kg$ 、长度均为 $d = 1 .2m$ ， L足够长滑块不会由平板上滑落，重力加速度 $g = {10m/s}^{2}$ ，不计空气阻力影响。求：
（1）平板开始减速时滑块a、b的加速度；
（2）滑块a相对于滑块b的位移；
（3）L满足什么条件滑块不会从平板上掉落。

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