高級中學名校試卷PAGEPAGE12025屆高三物理模擬測試卷（二）本試卷滿分100分，考試時間75分鐘.一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分.在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的.1.如圖所示，圖甲為氫原子的能級圖，大量處于n=3激發態的氫原子躍遷時，發出頻率不同的大量光子，其中頻率最高的光子照射到圖乙電路中光電管陰極K上時，電路中電流隨電壓變化的圖像如圖丙所示。下列說法正確的是（）A.光電管陰極K金屬材料的逸出功為7.0eVB.這些氫原子躍遷時共發出4種頻率的光C.若調節滑動變阻器滑片能使光電流為零，則可判斷圖乙中電源右側為正極D.氫原子躍遷放出的光子中共有2種頻率的光子可以使陰極K發生光電效應現象【答案】D【解析】A．由圖甲可知，大量處于n=3激發態的氫原子躍遷時，發出頻率最高的光子的能量為根據圖丙可知，遏止電壓為，則光電子的初動能根據光電效應方程則光電管陰極K金屬材料的逸出功為故A錯誤；B．根據排列組合的規律可知，大量處于n=3激發態的氫原子躍遷時，共發出3種頻率的光，故B錯誤；C．光電子由陰極K向對面的極板運動，形成光電流，要阻止該電流，需要接反向電壓，則可判斷圖乙中電源左側為正極，故C錯誤；D．通過A分析可知，只要光電子的能量大于，就可以使陰極K發生光電效應現象，由圖甲可知，大量處于n=3激發態的氫原子躍遷時，有2種頻率的光子滿足要求，故D正確。故選D。2.如圖所示，水平面內兩平行金屬導軌之間接有電流表G，金屬棒垂直導軌放置且與導軌接觸良好，勻強磁場與金屬導軌平面垂直，磁感應強度大小為。在外力的作用下讓金屬棒以恒定的速度v沿導軌向右運動，電流表讀數保持不變，時刻，磁場的磁感應強度B開始隨時間t發生變化，金屬棒的速度大小和方向仍保持不變，發現電流表G的讀數保持為零，則的值隨時間t變化的圖像為（）A. B.C. D.【答案】B【解析】設兩導軌之間距離為d，時刻金屬棒與左側電流表位置的距離為，根據題意，當金屬棒以恒定的速度v沿導軌向右運動過程中，電流表G的讀數始終為零，說明回路的磁通量保持不變，即化簡得這是關于t的一次函數。故選B。3.如圖所示，A球、C球均帶正電，B球帶負電，A球固定在絕緣的水平地面上，B球由絕緣的細線拉著，C球處在與B球等高的位置，A、B、C三球均靜止且三者所在位置構成一個等邊三角形。若細線與豎直方向的夾角為，A、B、C三球所帶電荷量大小分別為、、，質量，則為（）A.4:2:1 B.2:1:4 C. D.【答案】B【解析】B、C球受力如下如圖所示，對C球，由力的平衡條件可得對B球，由力的平衡條件有三個球的質量關系庫侖定律表達式聯立各式可得故選B。4.據《行星科學》雜志報道，“TRAPPIST-1系統”距離我們四十光年，如圖所示，這個系統由一個紅矮星和圍繞它運轉的7顆行星組成，且這7顆行星有著相同的密度，推測這些行星可能全部由同一物質構成。如果最內側行星b的球體半徑是最外側行星h的球體半徑的k倍，則行星b與行星h的第一宇宙速度之比為（）A. B.k C. D.【答案】B【解析】設行星的第一宇宙速度為v，則有又可得第一宇宙速度因此行星b與行星h的第一宇宙速度之比為故選B。5.如圖所示，一棱鏡的截面為直角三角形，一束單色光從AC邊的P點進入棱鏡，棱鏡對該單色光的折射率為。當入射角等于i時，折射到AB邊上的光線剛好發生全反射，則入射角i的正弦值為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】作出光路圖如圖根據折射率可得由幾何關系可得又由聯立求得C正確。故選C。6.如圖所示，物塊B放在粗糙平臺上，一條不可伸長的細繩穿過平臺的孔洞，一端固定在物塊B上的O點，另一端系一個小球A。在外力F作用下小球A從B的正下方沿著以OA為半徑的圓弧被緩緩推至接近水平位置，在小球A緩緩運動過程中，力F的方向始終與細繩保持垂直，物塊B始終靜止不動，則下面說法正確的是（）A.外力F逐漸減小 B.繩子的拉力先增大后減小C.平臺給物塊B的摩擦力先增大后減小 D.物塊B所受平臺的支持力先增大后減小【答案】C【解析】AB．對小球A受力分析，如圖所示，由平衡條件有外力拉力小球緩慢移動到水平位置附近過程中，越來越大，則推力F越來越大，繩子拉力越來越小，AB錯誤；C．平臺給滑塊B的摩擦力等于繩子拉力的水平分量，即由此可知隨著變大，平臺給滑塊B的摩擦力先增大后減小，C正確；D．滑塊B所受平臺的支持力解出隨增大支持力越來越小，D錯誤。故選C。7.如圖甲所示，勁度系數為k的輕彈簧豎直放置，下端固定在水平地面上，一質量為m的小球，從離彈簧上端高h處自由釋放，接觸彈簧后繼續豎直向下運動。若以小球開始下落的位置為原點，沿豎直向下建立坐標軸Ox，則小球的速度的二次方隨坐標x的變化圖像如圖乙所示。其中OA段為直線。ABCD是平滑的曲線。AB段與OA相切于A點，C點與A點關于BE對稱，空氣阻力不計，重力加速度為g。關于小球在A、B、C、D各點對應的位置坐標、、、及加速度大小、、、的判斷正確的是（）A.， B.，C.， D.，【答案】C【解析】A．圖乙所示圖像中，OA段是直線，小球從O運動到A過程加速度不變，小球做自由落體運動，小球到達A時，下落高度為h，小球的加速度仍然是g，所以，故A錯誤；B．由圖示所示圖像可知，在B點小球速度最大，此時重力和彈力相等，合力為0，加速度為由可得則B點的坐標為故B錯誤；C．由于C點與A點關于BE對稱，所以在C點的彈簧彈力豎直向上，大小為小球在C點由牛頓第二定律得解得故C正確；D．小球到達D點時速度為零，則D點在C點的下方，小球到達D點時形變量加速度故D錯誤。故選C。二、多項選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分.在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求.全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分.8.如圖1所示，介質中有兩個相距6m的波源和，兩波源的振動方向與紙面垂直，所形成的機械波在紙面內傳播，傳播速度均為0.25m/s。圖2是的振動圖像，圖3是的振動圖像。M點在和的連線上，與波源相距2.5m，N、的連線與、的連線垂直，N點到的距離為8m。下列說法正確的是（）A.M和N都振動加強點 B.M和N都是振動減弱點C.M和N的連線上必定有一個振動加強點 D.和振動步調相反，不能形成穩定的干涉圖樣【答案】BC【解析】AB．根據圖像可知波的傳播周期為，所以兩波源到M點的波程差為，由于兩波源振動是反相位，所以M點為減弱點，有幾何關系可知，兩波源到N點的波程差為由于兩波源振動是反相位，所以N點為減弱點，A錯誤，B正確；C．從在距距離為處開始，做以和為焦點的雙曲線與M和N的連線的交點就是加強點，C正確；D．和兩波源同頻，振動方向相同，振動步調相反，能形成穩定的干涉圖樣，D錯誤。故選BC。9.如圖所示，直角坐標系xOy的x軸上方存在勻強磁場和勻強電場，y軸是磁場和電場的分界線，磁場方向垂直xOy平面向外，電場方向與y軸平行，指向y軸負方向，M、P兩點的坐標為、。一質量為m、電荷量為q的帶正電粒子以初速度從P點射入電場，經電場偏轉后從M點垂直于y軸進入磁場，然后從x軸上的N點離開磁場。已知粒子到達N點時與x軸負方向的夾角為60°，粒子的重力不計。下列說法正確的是（）A.勻強電場的場強大小為 B.勻強電場的場強大小為C.勻強磁場的磁感應強度大小為 D.勻強磁場的磁感應強度大小為【答案】AD【解析】AB.設P點粒子入射時水平方向和豎直方向的速度分別為，，到M點時水平入射，則豎直速度為0，只剩下水平速度，設P到M的時間為，電場提供的加速度為，由運動學公式有得即入射角為45°，在M點速度為，代入上面式子得由牛頓第二定律得得故A正確，B錯誤；CD.根據幾何關系知粒子在磁場中運動的半徑根據洛倫茲力提供向心力有得故C錯誤，D正確。故選AD。10.如圖，籃球比賽的某次快攻中，球員甲將球斜向上傳給前方隊友，球傳出瞬間離地面高，速度大小為；對方球員乙原地豎直起跳攔截，其躍起后手離地面的最大高度為，球越過乙時速度沿水平方向，且恰好未被攔截。球可視為質點，質量為，重力加速度取，以地面為零勢能面，忽略空氣阻力，則（）A.球在空中上升時處于超重狀態 B.甲傳球時，球與乙的水平距離為C.隊友接球前瞬間，球的機械能一定為 D.隊友接球前瞬間，球的動能一定為【答案】BC【解析】A．球在空中上升時加速度為向下的g，處于失重狀態，選項A錯誤；B．球剛斜拋出時的豎直速度水平速度甲傳球時，球與乙的水平距離為選項B正確；C．以地面為零勢能面，則球剛拋出時的機械能為球拋出后機械能守恒，則隊友接球前瞬間，球的機械能一定為，選項C正確；D．因為球剛拋出時的動能為則隊友接球前瞬間，球的動能不一定為，選項D錯誤。故選BC。三、非選擇題：本題共5小題，共54分.11.某校舉辦科技節活動，一位同學設計了可以測量水平面上運動物體加速度的簡易裝置，如圖所示。將一端系有擺球的細線懸于小車內O點，細線和擺球后面有一個半圓形的刻度盤。當小球與小車在水平面上保持相對靜止時，根據懸繩與豎直方向的夾角θ，便可得到小車此時的加速度。（1）為了制作加速度計的刻度盤，需要測量當地的重力加速度，該同學利用單擺進行測量，若已知單擺擺線長為l，周期為T，用游標卡尺測量小球直徑，示數如圖甲所示，則擺球的直徑____________cm。則計算當地重力加速度的表達式為____________。（用l，T，d表示）（2）該加速度測量儀的刻度____________（填“均勻”或“不均勻”），小車的加速度____________。（用θ，g表示）【答案】（1）2.125（2）不均勻【解析】【小問1詳析】[1]由于游標卡尺為20分度，精確度為0.05mm，可知小球直徑[2]根據單擺的振動周期公式可知當地的重力加速度【小問2詳析】[1][2]當擺角穩定為θ時，對小球進行受力分析可知可得小車的加速度由于加速度a與擺角θ不是正比關系，因此刻度不均勻。12.實驗室有一只電流表，滿偏電流為，內電阻約。某同學欲用半偏法測量該電流表的內電阻，然后把這只電流表改裝成量程為的電壓表。實驗室還能提供實驗器材規格如下：A.滑動變阻器（）B.滑動變阻器（）C.電阻箱（）D.電源（電動勢為，內阻不計）E.開關兩個、導線等（1）要盡可能準確測出電流表的內電阻，滑動變阻器應選用________。（2）將測電流表內電阻的實物連線圖補充完整________；（3）實驗時進行的主要步驟有：①把滑動變阻器阻值調到最大，在開關斷開的前提下，閉合開關②調節滑動變阻器的觸頭，使電流表指針偏轉到滿刻度③閉合開關，在滑動變阻器阻值保持不變前提下，調節電阻箱使得電流表指針指向表盤中央刻度④記下電流表指針指向表盤中央刻度時電阻箱讀數根據以上實驗得到的數據，電流表的內阻的測量值________，的測量值與真實值相比________（填“偏大”或“偏小”）。（4）若測得電流表內阻，把這只電流表改裝成量程為的電壓表需要________（填“串聯”或“并聯”）一只阻值為________的定值電阻。【答案】（1）A（2）（3）180偏?。?）串聯29800【解析】【小問1詳析】用半偏法測電流表的內阻時，與電流表串聯的滑動變阻器的阻值要盡可能大，以減小測量誤差；在電路電流不超過電流表量程的前提下，電源電動勢應盡可能大些，以保證電流表滿偏時滑動變阻器的阻值盡可能大，故滑動變阻器應選A。【小問2詳析】實物連線要做到開關能夠控制電阻箱并聯進電路，故電路實物連線如圖所示【小問3詳析】[1]閉合后，電流表與電阻箱并聯，且并聯后電路總電阻視為不變，則總電流不變，電流表指針偏轉到滿刻度的，則通過電阻箱的電流為總電流的，則[2]實際操作中，閉合后，電路總電阻變小，電路總電流變大，通過電阻箱的電流大于原來總電流的，則該實驗測出的電流表內阻要小于電流表內阻的真實值。【小問4詳析】[1][2]若測得電流表內阻，把這只電流表改裝成量程為的電壓表需要串聯一只阻值分壓，根據歐姆定律可得解得13.如圖所示，豎直導熱汽缸內有一質量不計的活塞，活塞下密封一定質量的氧氣，活塞上面放有一些沙子，環境溫度為，大氣壓強為。初狀態氧氣的體積為V、溫度為、壓強為。由于汽缸緩慢散熱，為了維持活塞不下降，需要逐漸取走沙子，沙子全部取走后，隨著汽缸繼續散熱，活塞開始下移，直到氧氣與環境溫度完全一致。忽略汽缸與活塞之間的摩擦力。求：（1）沙子全部取走時氧氣的溫度下降了多少；（2）氧氣與環境溫度完全一致時的體積是多少；（3）降溫過程中氧氣內能減少了，這一過程氧氣放出的熱量是多少?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】（1）沙子全部取走時氧氣壓強初始狀態壓強溫度根據得氧氣的溫度下降了（2）氧氣與環境溫度完全一致時根據得（3）降溫過程中對氧氣做功根據熱力學第一定律這一過程氧氣放出的熱量14.2023年12月1日晚間，絢麗的極光現身北京市門頭溝區。極光是由太陽拋射出的高能帶電粒子受到地磁場作用，在地球南北極附近與大氣碰撞產生的發光現象。從北極地區看赤道平面的地磁場，可簡化為下圖：O為地球球心，R為地球半徑，將地磁場在半徑為R到3R之間的圓環區域看成是勻強磁場，磁感應強度為B。假設高能粒子的質量為m，電荷量為。不計粒子重力及大氣對粒子運動的影響，且不考慮相對論效應。（1）若高能粒子從A點以速度沿切線進入磁場邊界位置時，粒子恰好繞著磁場邊界做圓周運動，求粒子的速度的大小。（2）地球磁層是保護地球的一道天然屏障，它阻擋著高能粒子直接到達地球表面，從而保護了地球上的生態環境。a．假設高能粒子從磁場邊緣A點以速率v沿半徑方向射入磁場時恰不能到達地球表面，求粒子的比荷；b．高能粒子實際上可在赤道平面內向各個方向均勻地射入磁場。若高能粒子仍以速率v射入地球磁場，求到達地球粒子數與進入地磁場粒子總數比值。（結果用反三角函數表示，例：，則，θ為弧度）【答案】（1）；（2）a．；b．【解析】（1）若高能粒子從A點以速度沿切線進入磁場邊界位置時，粒子恰好繞著磁場邊界做圓周運動，可知粒子的軌道半徑為由洛倫茲力提供向心力可得聯立解得粒子的速度的大小為（2）a．假設高能粒子從磁場邊緣A點以速率v沿半徑方向射入磁場時恰不能到達地球表面，如圖所示由幾何關系可得解得由洛倫茲力提供向心力可得聯立解得粒子的比荷為b．若高能粒子仍以速率v射入地球磁場，可知沿徑向方向射入的粒子會和地球相切而出，和AO方向成角向上方射入磁場的粒子也恰從地球上沿相切射出，在此角范圍內的粒子能到達地球，其余進入磁場粒子不能到達地球，作A點該速度垂直和過切點與O點連線延長線交于F點，則F點為圓心，如圖所示由圖中幾何關系可得，則有可得故到達地球粒子數與進入地磁場粒子總數比值為15.如圖所示，絕緣長木板放在光滑平面上，左端緊靠左側絕緣光滑臺面，右端與豎直墻壁有一段距離.點的左側存在水平方向的勻強電場，把帶有負電荷的小滑塊由點靜止釋放，小