南開中學(xué)2024屆高三模擬檢測(cè)物理學(xué)科試卷考試時(shí)間：60分鐘I卷（共40分）本試卷分第I卷（選擇題）和第Ⅱ卷兩部分，共100分。考試結(jié)束后，將答題卡、答題紙與作文紙一并交回。一、單項(xiàng)選擇題（共25分，每題5分）1．下列說(shuō)法正確的是（）A．玻爾原子理論第一次將量子觀念引入原子領(lǐng)域，提出了定態(tài)和躍遷的概念，成功地解釋了氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律B．原子核發(fā)生衰變時(shí)，新核與粒子的總質(zhì)量等于原來(lái)的原子核的質(zhì)量C．氫原子的核外電子由離原子核較遠(yuǎn)的軌道躍遷到離核較近的軌道上時(shí)氫原子的能量增加D．在原子核中，比結(jié)合能越小表示原子核中的核子結(jié)合得越牢固2．下列說(shuō)法正確的是（）A．若一定質(zhì)量的氣體吸收熱量50J，則內(nèi)能一定增加50JB．布朗運(yùn)動(dòng)反映組成固體小顆粒的分子在做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)C．當(dāng)分子力表現(xiàn)為斥力時(shí)，分子勢(shì)能隨分子間距離的增大而增大D．氣體的溫度降低，分子平均動(dòng)能一定減小3．理想變壓器原線圈a匝數(shù)，副線圈b匝數(shù)，線圈a接在如圖所示的交變電壓的交流電源上，“3V，6W”的燈泡恰好正常發(fā)光，電阻，，電壓表V為理想電表，下列說(shuō)法正確的是（）A．通過(guò)副線圈b的交變電流的頻率為10HzB．電壓表的示數(shù)為44VC．電阻消耗的電功率為8WD．通過(guò)電阻的電流為10A4．近年來(lái)我國(guó)的火星探測(cè)工程和探月工程都取得了巨大進(jìn)展。已知火星和月球的半徑分別為和，質(zhì)量分別為和，表面重力加速度分別為和，第一宇宙速度分別為和，其對(duì)應(yīng)的軌道周期分別為和，則（）A． B． C． D．5．如圖所示，直線a、b和c、d是處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中的兩組平行線，M、N、P、Q是它們的交點(diǎn)，四點(diǎn)處的電勢(shì)分別為、、、．一電子由M點(diǎn)分別運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)和P點(diǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力所做的負(fù)功相等，則（）A．直線a位于某一等勢(shì)面內(nèi)，B．直線c位于某一等勢(shì)面內(nèi)，C．若電子由M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功D．若電子由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功二、多項(xiàng)選擇題（共15分，每小題5分，漏選3分）6．“不經(jīng)歷風(fēng)雨怎么見彩虹”，彩虹是一種光學(xué)現(xiàn)象。當(dāng)陽(yáng)光照射到空中的雨點(diǎn)時(shí)，光線被折射及反射，在空中形成七彩光譜。太陽(yáng)光射到小水珠發(fā)生色散形成彩虹的光路如圖所示，a、b為兩種折射出的單色光。下列說(shuō)法正確的是（）A．a(chǎn)光的波長(zhǎng)大于b光的波長(zhǎng)B．在水珠中，a光的傳播速度小于b光的傳播速度C．用同一雙縫干涉裝置看到b光的干涉條紋間距比a光的寬D．若a光可使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則b光也能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)7．波源O在時(shí)刻開始振動(dòng)，產(chǎn)生一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，在某時(shí)刻的波形圖如圖甲所示，P點(diǎn)是平衡位置為處的質(zhì)點(diǎn)，圖乙為x軸上某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象，下列說(shuō)法正確的是（）A．O點(diǎn)起振方向沿y軸負(fù)方向B．圖乙中所表示的質(zhì)點(diǎn)平衡位置離O點(diǎn)距離為1mC．該波所遇到的障礙物或孔的尺寸為4m時(shí)，能發(fā)生較明顯的衍射現(xiàn)象D．時(shí)處的質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)波峰8．如圖所示，斜面軌道與水平軌道通過(guò)一小段圓弧平滑連接，斜面傾角為。質(zhì)量為m的滑塊從斜面底端A點(diǎn)以初速度沿斜面上滑，到達(dá)最高點(diǎn)B點(diǎn)后返回A點(diǎn)的速率為，繼續(xù)在水平軌道上運(yùn)動(dòng)一段距離后停在C點(diǎn)。已知，，，g取則（）A．滑塊與斜面和水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)之比為2：1B．滑塊沿斜面上滑和下滑過(guò)程中減少的機(jī)械能相同C．滑塊沿斜面下滑過(guò)程中和沿水平面運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，重力的沖量相同D．滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中所受合力的沖量為II卷（共60分）三、實(shí)驗(yàn)題（共12分）9、在做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)時(shí)：（1）已準(zhǔn)備的器材有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（帶導(dǎo)線）、紙帶、復(fù)寫紙、帶鐵夾的鐵架臺(tái)和帶夾子的重物，此外還需的器材是_________；A．直流電源、天平及砝碼 B．直流電源、刻度尺C．交流電源、天平及砝碼 D．交流電源、刻度尺（2）在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量的重物自由下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列點(diǎn)。如圖所示為選取的一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶，O為第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C為從合適位置開始選取的三個(gè)連續(xù)點(diǎn)（其他點(diǎn)未畫出）。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一次點(diǎn)，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葎t：①?gòu)腛點(diǎn)到B點(diǎn)，重物重力勢(shì)能減少量_________J，打B點(diǎn)時(shí)重物的動(dòng)能為_________J；（結(jié)果取3位有效數(shù)字）②實(shí)驗(yàn)結(jié)果往往是重力勢(shì)能的減少量略大于動(dòng)能的增加量，關(guān)于這個(gè)誤差下列說(shuō)法正確的是_________A．該誤差屬于偶然誤差B．該誤差屬于系統(tǒng)誤差C．可以通過(guò)多次測(cè)量取平均值的方法來(lái)減小該誤差D．可以通過(guò)減小空氣阻力和摩擦阻力的影響來(lái)減小該誤差（3）通過(guò)該實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)論是：__________________。10、某物理興趣小組測(cè)量一電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。按照?qǐng)D甲所示連接好電路，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱，測(cè)得多組電阻箱接入電路的阻值R及對(duì)應(yīng)的電流表的示數(shù)I，得圖線如圖乙所示，已知。（1）根據(jù)圖像可知電池的電動(dòng)勢(shì)為_________V，內(nèi)阻為_________Ω（兩空均保留1位小數(shù)）。（2）考慮到電流表內(nèi)阻的影響，電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值_________實(shí)際值，內(nèi)阻的測(cè)量值_________實(shí)際值（填“大于”、“小于”或“等于”）。四、計(jì)算題（共48分）11、（14分）如圖所示，水平光滑地面上停放著一輛小車，小車的左側(cè)靠在豎直墻壁上，小車的AB軌道是一段半徑為R的四分之一圓弧軌道，AB軌道的最低點(diǎn)B與水平軌道BC相切，BC的長(zhǎng)度是圓弧半徑的3倍，整個(gè)軌道處于同一豎直平面內(nèi)。可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊從離A點(diǎn)的高度為5R的正上方P點(diǎn)處無(wú)初速度下落，恰好落入小車的圓弧軌道上，物塊到達(dá)圓弧軌道的最低點(diǎn)B時(shí)對(duì)軌道的壓力是物塊重力的5倍，然后物塊沿小車的水平軌道運(yùn)動(dòng)至末端C處時(shí)恰好沒有滑出小車。物塊的質(zhì)量為m，小車的質(zhì)量為3m，重力加速度為g，不考慮空氣阻力和物塊落入圓弧軌道時(shí)的能量損失。求：（1）物塊在AB軌道上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中克服摩擦力做的功；（2）物塊與水平軌道BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)。12、（16分）如圖所示，MN、PQ是足夠長(zhǎng)的光滑平行導(dǎo)軌，其間距為L(zhǎng)，且MP與兩導(dǎo)軌垂直，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角．M、P和N、Q之間均接阻值為2R的電阻．有一垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為．將一根質(zhì)量為m的金屬棒ab緊靠MP放在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸良好，金屬棒的電阻為R，導(dǎo)軌電阻不計(jì)．現(xiàn)用與導(dǎo)軌平行的恒力沿導(dǎo)軌平面向上拉金屬棒，使金屬棒從靜止開始沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)，金屬棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與MP平行．當(dāng)金屬棒滑行至cd處時(shí)已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定速度，cd到MP的距離為s，重力加速度為g．（1）求金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度v．（2）求金屬棒從靜止開始運(yùn)動(dòng)到cd的過(guò)程中，導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的熱量．（3）當(dāng)金屬棒滑行至cd時(shí)，去掉NQ間的電阻2R，為使導(dǎo)體棒的速度不變，拉力應(yīng)變?yōu)槎嗌伲?3、（18分）如圖為實(shí)驗(yàn)室篩選帶電粒子的裝置示意圖。加速器金屬板M、N豎直放置，兩板中心開有小孔，板間電壓為．加速器右側(cè)為一速度選擇器，金屬板E、F中有正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，電場(chǎng)方向未畫出。速度選擇器右端有一個(gè)圓心為O，半徑為R的絕緣圓筒，圓筒某一橫截面在粒子運(yùn)動(dòng)所在的豎直面內(nèi)，在該橫截面內(nèi)圓筒上有三個(gè)等間距的小孔A、B、C，圓筒內(nèi)存在著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。現(xiàn)有一帶電量為，質(zhì)量為m的粒子（重力忽略不計(jì)），由靜止經(jīng)過(guò)加速器加速后恰能沿直線通過(guò)速度選擇器，最終從A孔正對(duì)圓筒橫截面圓心O射入圓筒。求：（1）離開加速器的速度大小；（2）速度選擇器中電場(chǎng)強(qiáng)度的大小；（3）若粒子進(jìn)入絕緣圓筒后，直接從B點(diǎn)射出，則圓筒內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為多大；（4）為了使粒子從B點(diǎn)射出后能從C點(diǎn)返回筒內(nèi)，可在圓筒外PQ直線右側(cè)加一垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，若粒子在運(yùn)動(dòng)中與圓筒壁碰撞，將以原速率反彈，求可能的大小。參考答案1．A2．D3．C4．C5．B6．AD7．BCD8．BC9．D1.881.84BD在誤差允許的范圍內(nèi)，重錘下落過(guò)程中機(jī)械能守恒10．12.51.0等于大于11．（1）；（2）【解析】（1）由牛頓第三定律知物塊到達(dá)圓弧軌道的最低點(diǎn)B時(shí)軌道對(duì)物塊的支持力的是物塊重力的5倍，即在B點(diǎn)，由牛頓第二定律得解得對(duì)物體從釋放到B點(diǎn)的過(guò)程由動(dòng)能定理得聯(lián)立解得（2）從B到C的過(guò)程中，小車和物塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，由題意知，物塊達(dá)到C點(diǎn)，小車和物塊剛好共速，設(shè)此時(shí)的速度為v，由動(dòng)量守恒定律有由能量守恒得聯(lián)立解得12．（1） （2） （3）【解析】（1）當(dāng)金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，由平衡條件得：，安培力：，解得：；（2）設(shè)金屬棒從靜止開始運(yùn)動(dòng)到cd的過(guò)程中，導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的熱量為Q，則整個(gè)電路產(chǎn)生的焦耳熱為2Q，由能量守恒定律得：，解得：．（3）當(dāng)金屬棒運(yùn)動(dòng)到cd時(shí)，去掉NQ間的電阻，為