江苏省2024届高三物理下学期一轮模拟试题（二）

这是一份江苏省2024届高三物理下学期一轮模拟试题（二），共25页。试卷主要包含了单选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1．氢原子能级如图甲所示，一群处于高能级的氢原子，向低能级跃迁时发出多种可见光，分别用这些可见光照射图乙电路的阴极K，其中3条光电流I随电压U变化的图线如图丙所示，已知可见光波长范围约为到之间，a光的光子能量为。则（ ）

A．氢原子从能级向低能级跃迁时能辐射出6种频率的可见光
B．当滑片P向a端移动时，光电流I将增大
C．a光照射得到的光电流最弱，所以a光光子动量最小
D．图丙中3条图线对应的遏止电压，一定有
2．某同学从住宿楼底层（1楼） 沿楼梯进行登高锻炼，已知每层楼高约为 3m。该同学的登高速度的倒数（）与登高高度h的关系如图所示。已知他刚登上4楼时的速度约为0.72m/s，则他刚登上19楼的速度和由楼底层登至19楼所需的时间分别约为（ ）
A．0.15m/s； 190sB．0.15 m/s； 225s
C．0.12 m/s； 190sD．0.12m/s； 225s
3．小明同学设计了一种测温装置，用于测量室内的气温（室内的气压为一个标准大气压气压，相当于76cm汞柱产生的压强），结构如图所示，大玻璃泡 A内有一定量的气体，与A相连的B管插在水银槽中，管内水银面的高度x可反映泡内气体的温度，即环境温度，当室内温度为27℃时，B管内水银面的高度为16cm，B管的体积与大玻璃泡A的体积相比可忽略不计，则以下说法正确的是（ ）
A．该测温装置利用了气体的等压变化的规律
B．B管上所刻的温度数值上高下低
C．B管内水银面的高度为22cm时，室内的温度为-3℃
D．若把这个已经刻好温度值的装置移到高山上，测出的温度比实际偏低
4．如图所示，水平面上有一半径为R的透明均质球，下半球内竖直中心轴上有a、b两种单色灯（可视为点光源，都发可见光），发现从两个光源照射到上半球面的光恰好全部都能发生折射（不考虑光线在球内反射后的折射），则下列说法中正确的是（ ）

A．a光光子动量小于b光光子动量
B．a光的在透明介质球中的折射率为
C．若发出b光的某光源高速靠近探测器，探测器接受到的b光频率可能与a光相同
D．若b光是氢原子从能级跃迁到能级时发出的，a光可能是氢原子从能级跃迁到能级时发出的
5．总质量为m的返回式人造地球卫星沿半径为R的圆轨道绕地球运动到某点时，向原来运动方向喷出气体以降低卫星的速度，随后卫星转到与地球相切的椭圆轨道，要使卫星相对地面的速度变为原来的k倍（k＜1），则卫星在该点将质量为的气体喷出的对地速度大小应为（将连续喷气等效为一次性喷气，地球半径为，地球表面重力加速度为g）
A．B．
C．D．
6．汽车在平直公路上以速度匀速行驶，发动机功率为P，时刻进入另一足够长的倾斜路面，如图，若保持功率P继续行驶，到时刻，汽车又恢复了匀速直线运动。假设汽车运动过程中阻力（不包含重力沿斜面的分力）大小保持不变，下列图像中能正确表示该汽车运动过程速率v随时间t变化的是（ ）
A．B．
C．D．
7．如图所示，abc为均匀带电半圆环，O为其圆心，O处的电场强度大小为E，将一试探电荷从无穷远处移到O点，电场力做功为W。若在cd处再放置一段圆的均匀带电圆弧，如虚线所示，其单位长度带电量与abc相同，电性与abc相反，则此时O点场强大小及将同样的试探电荷从无穷远处移到O点电场力做功为（ ）
A．E，B．E，C．E，D．E，
8．为模拟航天器着陆，研究室构建了如图一个立体非匀强磁场，关于中心轴对称分布，磁感应强度可分为纵向分量和水平径向分量（背向轴心），的大小只随高度h变化（计初始位置为），关系为，（r为到对称轴的距离）。现有横截面半径为1mm的金属细丝构成直径为1cm的圆环在磁场中由静止开始下落，其电阻率为。其中，沿圆环中心的磁场方向始终竖直向上，在运动过程中圆环平面始终保持水平，速度在下落1.6m后达到稳定状态。则从开始下落到稳定时圆环上通过的电荷量为（ ）
A．B．C．D．
9．如图为某小型水电站电能输送线路示意图，发电机通过升压变压器和降压变压器向用户供电。已知发电机线圈电阻为r，产生感应电动势有效值为E。升压变压器原副线圈匝数比为a，降压变压器原副线圈匝数比为b，两变压器间输电线总电阻为，用户端总电阻为。电流表为理想电表，变压器为理想变压器，下列说法正确的是（ ）
A．电流表的示数
B．升压变压器原线圈两端的电压
C．电阻、消耗的功率之比为
D．若用户端负载增加，电流表示数变小
10．硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点。如图所示，图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图像（电池内阻不是常数），图线b是某电阻R的U−I图像。当它们组成闭合回路时，硅光电池的效率为（ ）
A．B．
C．D．
11．如图所示，小球A可视为质点，装置静止时轻质细线AB水平，轻质细线AC与竖直方向的夹角37°。已知小球的质量为m，细线AC长l，B点距C点的水平和竖直距离相等。装置能以任意角速度绕竖直轴转动，且小球始终在平面内，那么在角速度从零缓慢增大的过程中（ ）（重力加速度g取，，）
A．两细线张力均增大
B．细线AB中张力一直变小，直到为零
C．细线AC中张力一直增大
D．当AB中张力为零时，角速度可能为
二、实验题
12．利用如图（a）所示电路，可以测量电源的电动势和内阻，所用的实验器材有：
待测电源，电阻箱R（最大阻值999.9 Ω），电阻R0（阻值为3.0 Ω），电阻R1（阻值为3.0 Ω），电流表A（量程为200 mA，内阻为RA=6.0 Ω），开关S。
实验步骤如下：
①将电阻箱阻值调到最大，闭合开关S；
②多次调节电阻箱，记下电流表的示数I和电阻箱相应的阻值R；
③以为纵坐标，R为横坐标，作图线（用直线拟合）；
④求出直线的斜率k和在纵轴上的截距b。
回答下列问题：
（1）分别用E和r表示电源的电动势和内阻，则与R的关系式为 。
（2）实验得到的部分数据如下表所示，其中电阻R=3.0 Ω时，电流表的示数如图（b）所示，读出数据，完成下表。答：① ，② 。
（3）在图（c）的坐标纸上描点并作图 ，根据图线求得斜率k= A－1·Ω－1，截距b= A－1。
（4）根据图线求得电源电动势E= V，内阻r= Ω。
三、解答题
13．如图所示，质谱仪是分析研究同位素的重要工具。一离子经过电场加速，从O处以速度垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场，最后打在M点。已知，求该离子：
（1）从O运动到M的时间；
（2）比荷大小。
14．如图所示，在“测量玻璃砖折射率”的实验中，某同学发现当光以入射角从空气射入截面为矩形玻璃砖时，下表面射出玻璃砖的光线相对于入射光线的侧移恰好等于。已知玻璃砖厚度为L，已知光在空气中传播速度为c。求：
（1）玻璃砖折射率；
（2）光在玻璃砖中传播的时间。
15．如图所示，两根不可伸长的轻绳连接质量为m小球P，右侧绳一端固定于A，绳长为L，左侧绳通过光滑定滑轮B连接一物体Q，整个系统处于静止状态时，小球P位于图示位置，两绳与水平方向夹角分别为和。现将小球P托至与A、B两点等高的水平线上，且两绳均拉直，由静止释放，已知，，重力加速度为g，求：
（1）物体Q的质量M；
（2）小球P运动到图示位置时的速度v大小；
（3）小球P运动到图示位置时绳中的张力大小。
16．如图所示，足够长“V”字形的金属导轨两侧与水平地面的夹角，最低点平滑连接，其间距为，左端接有电容的电容器。质量的导体棒可在导轨上滑动，导体棒与两侧导轨间的动摩擦因数相同，导体棒和导轨的电阻均不计。导轨左右两侧存在着垂直于导轨所在平面的匀强磁场，磁感应强度。现使导体棒从左侧导轨上某处由静止释放，经时间第一次到达最低点，此时速度，然后滑上右侧导轨，多次运动后，最终停在导轨的最低点。整个过程中电容器未被击穿，忽略磁场边缘效应和两个磁场间相互影响，重力加速度g取10，，。求：
（1）导体棒第一次运动到最低点时，电容器所带电荷量Q；
（2）动摩擦因数和导体棒第一次运动到最低点时，电容器储存的能量；
（3）导体棒运动的总时间。
R/Ω
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
I/A
0.143
0.125
①
0.100
0.091
0.084
6.99
8.00
②
10.0
11.0
11.9
参考答案：
1．D
【详解】A．可见光波长范围约为到之间，可知可见光的光子能量范围约为到之间。氢原子从能级向低能级跃迁时能辐射出6种频率的光，只有2种可见光，分别为从能级向能级跃迁和从能级向能级跃迁，故A错误；
B．当滑片P向a端移动时，施加反向电压，光电流I将减小，故B错误；
C．根据
可知频率越大，遏止电压越大，故a光的频率最大，根据
可知频率越大，波长越短，故a光的波长最短，根据
可知a光光子动量最大，故C错误；
D．可见光波长范围约为到之间，根据氢原子能级图可知氢光谱可见光只有4条，而a光的能量最大，故排除氢原子从能级向能级跃迁的可能，故a光是氢原子从能级向能级跃迁发出的光，能量为2.86，b光是氢原子从能级向能级跃迁发出的光，能量为2.55，c光是氢原子从能级向能级跃迁发出的光，能量为1.89，故图丙中3条图线对应的遏止电压，一定有
故D正确。
故选D。
2．D
【详解】如图可知登高速度的倒数（）与登高高度h成正比，即速度与高度成反比，为
他刚登上4楼时的速度约为
高度为
当他刚登上19楼时，高度为
根据反比规律，可求得速度为
如图图像的面积表示运动的时间，可得
故选D。
3．C
【详解】A．根据受力分析可知
又B管的体积与大玻璃泡A的体积相比可忽略不计，故可知气体做等容变化，故A错误；
B．温度越高,由可知压强越大，故而温度越高，刻度的数值就越小，应为上低下高，故B错误；
C．由
得
又
得
故C正确；
D. 若把该装置放到高山上，会减小，会减小，根据刻度上低下高，测出的温度偏高。故D错误。
故选C。
4．C
【详解】A．分析如图所示：

由几何关系得
因为R和距离不变，光在上半球面射出时越大越大。上半球面的光恰能都发生折射，故光源射到球心等高处入射角恰为临界角；由于b在a的下方，则有
，，
根据公式可得
故A错误；
B．对于a光有
故B错误；
C．观察者与波源靠近，接收频率大于波源频率，探测器接受到的频率大于b光频率，可能与a光相同，即故C正确；
D．从能级跃迁到能级，不能发出可见光，故D错误。
故选C。
5．C
【详解】设原本速度，由万有引力提供向心力
喷出后速度，相对地球速度，由动量守恒
又
解得
故选C。
6．A
【详解】匀速行驶时
P=F0v0
此时阻力等于牵引力
f=F0
若时刻进入另一足够长的倾斜路面，汽车做减速运动，功率不变，根据P=Fv可知，牵引力会增加。
在斜面上，根据牛顿第二定律有
则该过程是加速度减小的减速运动。
当加速度再次为零时，有
根据P=Fv可知，此时速度小于。
故选A。
7．A
【详解】把题中半圆环等分为两段，即每段为圆环，每段在点O的电势为，电场强度为，且方向分别与E夹角为，根据电场强度的叠加原理可知
因为电势是标量，每段导体在O上的电势为
同理，在cd处再放置一段圆的均匀带电圆弧后，可等分为3个圆环，由于电性与abc相反，根据场强叠加可知O处的场强大小为
电势为3个圆环在O点的电势之和，为
将同样的试探电荷从无穷远处移到O点电场力做功为。
故选A。
8．B
【详解】根据题意可知，由、和可得
又有
运动过程中，竖直方向上，由楞次定律可知，线圈中产生顺时针的感应电流（从上往下看），
则有
水平方向上
由右手定则可知，下落过程中线圈切割水平磁场，同样产生顺时针电流（从上往下看），则有
则从开始下落到稳定时圆环上通过的电荷量为
故选B。
9．B
【详解】A．降压变压器等效电阻为
升压变压器等效电阻为
电流表的示数
故A错误；
B．升压变压器原线圈两端的电压
故B正确；
C．根据
电阻、消耗的功率之比为
故C错误；
D．若用户端负载增加，用户端总电阻为减小，电流表示数变大，故D错误。
故选B。
10．B
【详解】根据欧姆定律
U=E-Ir
由图像a可得当I=0时
E=U2
根据两图线交点处的状态可知，电阻的电压为U1，也就是路端电压为U1，硅光电池的效率为
故选B。
11．D
【详解】AB．当静止时，受力分析如图，由平衡条件
由平衡条件得
TAB=mgtan37°=0.75mg
TAC＝＝1.25mg
若AB中的拉力为0，当ω最小时绳AC与竖直方向夹角θ1=37°，受力分析如图
根据受力分析
mgtanθ1＝m(Lsinθ1)ωmin2
得
根据对称性可知，当ω最大时绳AC与竖直方向夹角θ2=53°，此时应有
mgtanθ2＝mωmax2Lsinθ2
得
ωmax＝
所以ω取值范围为
≤ω≤
绳子AB的拉力都是0．由以上的分析可知，开始时AB拉力不为0，当转速在≤ω≤时，AB的拉力为0，角速度再增大时，AB的拉力又会增大，AB错误；
C．当绳子AC与竖直方向之间的夹角不变时，AC绳子的拉力在竖直方向的分力始终等于重力，所以绳子的拉力绳子等于1.25mg；当转速大于后，绳子与竖直方向之间的夹角增大，拉力开始增大；当转速大于后，绳子与竖直方向之间的夹角不变，AC上竖直方向的拉力不变；随后当水平方向的拉力增大，AC的拉力继续增大，C错误；
D．由开始时的分析可知，当ω取值范围为≤ω≤时，绳子AB的拉力都是0，D正确。
故选D。
12． 0.110（0.109~0.112） 9.09（9.17~8.92） 1.0（0.96~1.04） 6.0（5.9~6.1） 3.0（2.7~3.3） 1.0（0.6~1.4）
【详解】（1）[1]根据闭合电路欧姆定律有
代入数据，化简得
（2）[2][3]电流表每小格表示4mA，因此电流表读数
I=0.110 A，
（3）[4]在坐标纸上描点，用一条直线将点迹连接起来，尽量使点迹分布在直线的两侧，如图所示
[5][6]根据图像，得出斜率
k=1.0 A－1·Ω－1
截距
b=6.0 A－1
（4）[7][8]根据函数表达式有
解得
E=3.0 V
纵截距
解得
r=1.0 Ω
13．（1）；（2）
【详解】（1）离子进入磁场做圆周运动，轨道半径
又
则运动时间
（2）离子进入磁场做圆周运动，则
解得离子的比荷
14．（1）；（2）
【详解】（1）过B点作垂直于入射光线延长线的垂线，以此构建,如图所示：
要求侧移d（即），因为
所以与全等。则
把和代入可得
（2）光在玻璃中传播的速度
光在玻璃中传播的时间
15．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）物体P静止，受力分析如图所示
根据平衡条件可得
物体Q静止，则
解得
（2）物体P由水平位置由静止释放，沿圆弧运动到图示位置。根据机械能守恒定律，可得
根据几何关系易得
物体P运动到图示位置时，速度与垂直，即沿着方向，所以
解得
（3）因为物体运动到图示位置做圆周运动，物体P的受力沿绳方向和垂直于绳分解，物体P沿绳方向合外力提供圆周运动向心力
解得
16．（1）；（2），；（3）
【详解】（1）在最低点，导体棒切割磁场，电容器两端电压与导体棒两端电动势相等，有
电容器的电容
联立解得
（2）导体棒由在左边导轨上静止释放后，在下滑过程中受力分析如图：
解法一：沿斜面方向由动量定理得
解得
电容器储存的能量
解得
解法二：沿斜面方向由牛顿第二定律得
又
解得
根据电容器储存能量公式
又
解得
（3）根据分析可知道，物体冲上右边导轨后，电容器放电，导体棒安培力沿斜面向上，受力分析图如图所示：
根据牛顿第二定律得
又
解得
则
，
物体上滑到右侧最高点位移
解得
同理，导体棒从右侧斜面最高点滑下过程中电容器充电，加速大小等于，导体棒第二次经过最低点时假设其速度为，则
解得
导体棒从右侧轨道上滑到达最高点后以向下匀加速，到达最低点后以加速度减速滑上左侧轨道，如此往复，直至停在最低点。根据运动学规律，易得在两边导轨加速下滑过程时间依次为
，，，…
在两边导轨减速上滑过程时间依次为：
，，，…
所以