2024届吉林省部分学校高三下学期4月质量检测(二模)物理试卷(解析版)

这是一份2024届吉林省部分学校高三下学期4月质量检测(二模)物理试卷(解析版)，共16页。试卷主要包含了【答案】B等内容，欢迎下载使用。

全卷满分100分，考试时间75分钟。
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。
4．考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。
一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．
1．铯无色无味，会发生β衰变同时释放γ射线，半衰期约30年，放射性较强，如果人接触到一定剂量，会对人体造成伤害甚至致死．下列说法正确的是（ ）
A．铯发生β衰变时，原子核中放出一个电子
B．铯发生β衰变时释放的γ射线，来自铯
C．β粒子的速度为光速的十分之一
D．一定量的铯，经过60年将全部衰变完
2．如图所示，竖直平面内的半圆形金属圆环ACD固定在水平向右的匀强磁场中，AD边与磁感线平行，C为圆弧最高点，将圆环中通入沿顺时针方向的电流，则下列说法正确的是（ ）
A．半圆环有向上运动的趋势
B．半圆环有收缩趋势
C．俯视看，半圆环有绕CO沿顺时针转动的趋势
D．整个圆弧ACD段受到的安培力不为零
3．如图所示，完全相同的a、b两小球用轻质细线1、2悬挂在天花板上，现用一水平拉力F作用在b球上，a、b再次静止时，细线1与竖直方向的夹角为α，细线2与竖直方向夹角为θ，则等于（ ）
A．2∶1 B．3∶2 C．4∶3 D．5∶3
4．如图所示，ABC是边长为L的等边三棱镜，一束单色光照射在AB边上的D点，入射角为45°，折射光线在BC面的反射光照射到AC面的E点（图中未标出）．不考虑光在AC面的反射，已知三棱镜对该光的折射率为，光在真空中的传播速度为c，则下列说法正确的是（ ）
A．光有可能在BC面上发生全反射
B．光从D点传播到E点所用时间为
C．保持入射方向不变，入射点从D点向下移，光从D点传播到AC面所用时间一定不变
D．保持入射点不变，将入射角略增大一些，光从D点传播到AC面所用时间可能变短
5．学校运动会上，某同学参加铅球比赛，他将同一铅球从空中同一位置A先后两次抛出，第一次铅球在空中轨迹如图乙中1所示，第二次铅球在空中轨迹如图乙中2所示，两轨迹的交点为B，已知铅球两次经过B点时机械能相同，不计空气阻力，不计铅球大小，则关于两次抛出，下列说法正确的是（ ）
A．两次抛出的初速度相同
B．两次铅球落地时重力的瞬时功率相同
C．两次铅球在空中运动过程中重力做功平均功率相同
D．两次铅球在最高点机械能相同
6．如图所示，哈雷彗星绕太阳运行的轨道为椭圆，哈雷彗星最近出现在近日点的时间是1986年，预计哈雷彗星下次回归到近日点将在2061年．已知椭圆轨道的近日点到太阳中心的距离是地球公转轨道半径R的0.6倍，则椭圆轨道远日点到太阳的距离为（ ）
A．17.2RB．17.8RC．35R D．36R
7一个封闭绝缘环由两个直径相同的半圆环BCD、EFA和两段直杆AB、DE组成，ABDE是矩形，封闭环固定在绝缘水平面上，ABCD段和DEFA段分别均匀分布等量的异种电荷，在环的中心O垂直水平面固定一根粗细均匀的粗糙绝缘杆，一只带正电的小球套在杆上，从P点由静止释放，小球向下运动，在小球从P点运动到O点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．小球的电势能越来越大 B．小球受到的摩擦力越来越大
C．小球运动的加速度越来越大 D．小球的动能一定越来越大
二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．
8．如图所示的电路中，电表均为理想电表，变压器为可调的理想自耦式变压器，为定值电阻，为滑动变阻器，在a、b两端输入有效值恒定的正弦交流电，则下列说法正确的是（ ）
A．仅将向下移，电压表示数变大 B．仅将向下移，电流表示数变大
C．仅将向下移，电压表示数变小 D．仅将向下移，电流表示数变大
9．图甲为交警正在用气体酒精浓度测试仪查酒驾的情景，图乙为气体酒精浓度测试仪的原理图，为气敏电阻，其阻值随气体中酒精浓度的增大而减小，为报警器的电阻（阻值不变），大于电源内阻，当报警器两端的电压达到一定值时，报警器报警．测试仪使用前应先调零，即当气体中酒精浓度为0时，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为，调零后的滑片位置保持不变．测试时，当气体酒精浓度达到酒驾指定浓度时，电压表示数增大为U，报警器报警．当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，下列说法正确的是（ ）
A．当两端的电压减小时，报警器开始报警
B．电源的输出功率增大
C．移去电压表，报警时气体酒精浓度比指定的浓度小
D．若不小心将的滑片向下移了一些，报警时气体酒精浓度比指定的浓度大
10．电磁驱动技术现已广泛应用于生产、生活和军事中，如图所示为一电磁驱动模型，水平面内，连续排列的边长为L的正方形区域内存在竖直方向的匀强磁场，相邻区域的磁感应强度方向相反、大小均为B．质量为m、总电阻为R的矩形金属线框abcd处于匀强磁场中，ab边长为L．当匀强磁场水平向右以速度v匀速运动时，金属线框能达到的最大速度为．线框达到最大速度后做匀速直线运动，线框运动中受到的阻力恒定，则下列说法正确的是（ ）
A．图示位置时，线框ab边中感应电流方向从a到b
B．线框运动中受到的阻力大小为
C．线框匀速运动后，受到安培力所做的功等于回路中产生的焦耳热
D．线框匀速运动后，外界每秒提供给线框的总能量为
三、非选择题：本题共5小题，共54分．
11．（6分）某同学用如图甲所示装置测当地的重力加速度．用细线拴一块形状不规则的铁块并悬挂，铁块下面吸一小块磁铁，手机放在悬点O正下方桌面上，打开手机的磁传感器．
（1）用毫米刻度尺测量摆线长度l，使铁块在竖直面内做小角度摆动，手机的磁传感器记录接收到的磁感应强度随时间变化的图像如图乙所示，则铁块摆动的周期________．
（2）多次改变摆线的长度，重复实验，得到多组摆线长度l及铁块摆动的周期T，作出的图像如图丙所示，根据图丙可得重力加速度的测量值为__________．（π取3.14，计算结果保留3位有效数字）
（3）图丙中的图像不过原点的原因是__________，图像不过原点对重力加速度的测量__________（填“有”或“没有”）影响．
12．（9分）某实验小组要将一个量程为100mA、内阻未知的电流表改装成量程为3V的电压表．
（1）小组成员先用多用电表的欧姆挡粗测电流表的内阻，为了电表安全，测量时应将红表笔接触电流表的__________（填“正”或“负”）接线柱，黑表笔接触电流表的另一接线柱，将欧姆表倍率调为“×1”，经过欧姆表测电阻的正确操作后指针在表盘的位置如图甲所示，测得电流表的内阻________．
（2）为了精确测量电流表的内阻，小组成员连接了如图乙所示电路．将电阻箱R的电阻调到零，滑动变阻器的滑片调到最右端；闭合开关S，调节变阻器的滑片，使得电流表达到满偏电流；保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱的电阻，使得电流表的示数为；读出电阻箱的电阻值，可以认为电流表的内阻_________；为了减小实验误差，选用电源的电动势应尽量__________（填“大”或“小”）一些．
（3）由于（2）测得的电阻存在系统误差，因此改装成的电压表的量程实际__________（填“大于”或“小于”）3V．
13．（7分）汽车中的安全气囊能有效保障驾乘人员的安全．发生交通事故时，强烈的碰撞使三氮化钠完全分解产生钠和氮气而快速充入气囊．充入氮气后的瞬间安全气囊的容积为70L，温度为300K，压强为，囊内氮气的密度；随后，驾乘人员因惯性挤压安全气囊，气囊的可变排氢孔开始泄气，当内部气体体积变为50L、温度降为280K、压强变为时，不再排气，将气体视为理想气体．求：
（1）充气后瞬间，气囊内含有的氮气分子个数；（已知氮气的摩尔质量，阿伏加德罗常数）
（2）驾乘人员挤压安全气囊过程中，排出去的气体质量占原来囊内气体总质量的百分比（此问结果保留2位有效数字）．
14．（14分）如图所示，倾斜传送带与水平方向的夹角，并以大小为的速度逆时针转动．物块A从传送带上端由静止释放，同时物块B以的速度从传送带底部冲上传送带，当A与传送带刚好共速时，A、B相碰并粘在一起．已知两物块质量均为，与传送带间的动摩擦因数均为，重力加速度，不计物块大小，求：
（1）A、B相碰前瞬间，物块B的速度大小；
（2）碰撞前，两物块在传送带上运动过程中，因摩擦产生的总热量；
（3）碰撞后，两物块在传送带上运动过程中，传送带对两物块的摩擦力的冲量大小（结果可保留根号）．
15．（18分）如图所示，在三维坐标系Oxyz中，xOz平面左侧区域有沿y轴正方向的匀强电场；xOz平面右侧与垂直于y轴足够大的荧光屏之间的区域有沿y轴正方向的匀强磁场，荧光屏与y轴交点位置的坐标为．一质量为m、电荷量为的粒子从坐标为的P点以大小为的初速度沿z轴负方向射出，经电场偏转后从O点进入磁场，再经过磁场偏转后击中荧光屏，粒子再次经过y轴的位置离O点距离为，不计粒子的重力、求：
（1）匀强电场的电场强度大小；
（2）粒子打在荧光屏上的位置坐标及匀强磁场的磁感应强度大小；
（3）若在xOz平面与荧光屏之间的区域加上一平行于y轴的匀强电场，要使粒子仍打在荧光屏上（2）问中所求的位置，则所加匀强电场的电场强度应满足什么条件．
【参考答案】
一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．
1．【答案】A
【解析】铯发生β衰变时，原子核中一个中子变成一个质子放出一个电子，A正确；铯发生β衰变时释放的γ射线，来自衰变产生的新核，B错误；β粒子的速度接近光速，C错误；一定量的铯，经过60年还剩四分之一，D错误．
2．【答案】C
【解析】根据左手定则，AC段受到的安培力垂直于环面向里，CD段受到的安培力垂直于环面向外，AD段受到的安培力为零，因此俯视看，半圆环有绕CO沿顺时针转动趋势，C正确；AB错误；AC段与CD段受到的安培力等大反向，合力为零，D错误．
3．【答案】A
【解析】对b球研究，根据力的平衡可知，对a、b整体研究可知，，则，A正确．
4．【答案】C
【解析】由可知，折射角，根据几何关系，光在BC面上的入射角，由于，解得，因此光在BC面上不会发生全反射，A错误；根据几何关系可知，光从D点传播到E点传播距离为L，则传播时间，B错误；保持入射方向不变，入射点从D点向下移，光从D点传播到AC面传播距离仍为L，所用时间不变，C正确；保持入射点不变，将入射角略增大一些，光从D点传播到AC面的距离增大，所用时间变长，D错误．
5．【答案】D
【解析】小球在空中运动过程中机械能守恒，由于两次铅球在B点机械能相同，因此两次铅球在空中运动过程机械能相等，D正确；在A点初速度大小相等，方向不同，A错误；两次铅球落地时的速度大小相等，竖直方向分速度不同，因此重力的瞬时功率不同，B错误；重力做功相同，由于运动时间不同，因此重力的平均功率不同，C错误．
6．【答案】C
【解析】由题意，地球公转半径为R，设哈雷彗星椭圆轨道的半长轴为a，根据开普勒第三定律，，则椭圆轨道远日点到太阳的距离为：，C正确．
7．【答案】B
【解析】将封闭环上的电荷看成是由若干组等量异种电荷组成，根据电场的叠加可知，绝缘杆所在处的电场方向与杆垂直且从上向下电场强度越来越大，则小球向下运动过程中，电势能不变，A错误；电场力越来越大，正压力越来越大，滑动摩擦力越来越大，B正确；由于有摩擦力，小球可能先做加速运动后做减速运动，即可能加速度先减小后增大，速度先增大后减小，CD错误．
二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．
8．【答案】AB
【解析】仅将向下移，由变压比可知，减小，则增大，电压表示数变大，电路消耗的功率变大，电流表的示数变大，AB正确；仅将向下移，副线圈电路中的电阻增大，副线圈两端的电压不变，电压表示数变大，C错误；副线圈电路中的电流减小，根据变流比，电流表示数也变小，D错误．
9．【答案】BC
【解析】应该是及电源内阻总的电压减小时，报警器才开始报警，A错误；变小，由于大于电源内阻，因此外电阻减小，电源的输出功率变大，B正确；移去电压表，报警器部分的电阻变大，两端要达到报警时的电压，传感器的电阻必须更大，因此报警时气体酒精浓度比指定的浓度小，C正确；若不小心将的滑片向下移了一些，则报警时传感器的电阻比正常设计报警时的电阻大，报警时气体酒精浓度比指定的浓度小，D错误．
10．【答案】BD
【解析】线框相对于磁场向左运动，根据右手定则可知，线框ab边中感应电流方向从b到a，A错误；金属框相对于磁场的运动速度大小为，根据右手定则可以判断回路中产生的感应电动势E等于ad、bc边分别产生感应电动势之和，即，金属框受到的安培力大小为，根据力的平衡可知，B正确；此处能产生感应电流跟安培力做功无关，是因为磁场的匀速运动产生了感应电流，从而产生了焦耳热，C错误；线框匀速运动后，外界提供给线框的总能量等于回路中的焦耳热和克服阻力做功之和，即单位时间内
，D正确．
三、非选择题：本题共5小题，共54分．
11．（1） （2）9.86
（3）l是摆线的长，不是摆长（1分，结果正确，语言描述不同可以同样得分，其他结果均不得分）没有（1分，其他结果均不得分）
【解析】（1）由图乙可知，铁块摆动的周期；
（2）设铁块和磁铁整体重心到细线下端距离为r，根据周期公式，可得，故该图像的斜率为，解得重力加速度的测量值为；
（3）图像不过原点的原因是l是摆线的长，不是摆长，由（2）中表达式可知，图像不过原点对重力加速度的测量没有影响．
12．（1）负 13（1分，13.0也可得分）
（2） 大 （3）小于
【解析】（1）红表笔接的是多用电表的欧姆挡的电源负极，所以将红表笔接触电流表的负接线柱；电流表内阻为13Ω；
（2）半偏法测电阻，可知；电源的电动势越大，电阻箱阻值接入电路后，对全电路电压分配的影响越小，因此测量误差越小；
（3）实验过程中认为电阻箱串联电流表后并联电压不变，而实际情况是电阻箱串联电流表后电路总电阻变大，干路电流减小，并联电压变大，故所串联的电阻箱分压大于电流表的分压，其阻值大于电流表的内阻，故电流表内阻的测量值大于真实值；因此改装后电压表的实际量程小于3V．
13．【答案】（1）（个） （2）39%
【解析及评分细则】（1）充气后一瞬间，气囊内氮气的质量
气囊内含有氮气分子个数（个）
按步骤得分，步骤齐全且结果正确，得全分；若结果错误，扣除结果分后，其余按步骤得分，2分的其中写对一个等式得1分，该步骤最多得1分．
（2）设囊中气体温度降为280K、压强变为时总体积为，根据理想气体状态方程
解得
排出去的气体质量占原来囊内气体总质量的比例
按步骤得分，步骤齐全且结果正确，得全分；若结果错误，扣除结果分后，其余按步骤得分，2分的其中写对一个等式得1分，该步骤最多得1分．
14．【答案】（14分）（1）2m/s （2）4.8J （3）
【解析及评分细则】（1）碰撞前，A向下做匀加速运动，加速度大小
从开始运动到共速所用时间
物块B向上做减速运动过程的加速度大小
则碰撞前物块B的速度大小
按步骤得分，步骤齐全且结果正确，得全分；若结果错误，扣除结果分后，其余按步骤得分．
（2）在时间内，传送带运动的距离
物块A运动的距离
物块B运动的距离
则因摩擦产生的热量
按步骤得分，步骤齐全且结果正确，得全分；若结果错误，扣除结果分后，其余按步骤得分．
（3）设碰撞后一瞬间，A、B的共同速度为．
根据动量守恒
解得
碰撞后，A、B整体先从初速度为零以沿传送带向下加速到与传送带共速，所用时间
运动的位移
共速后再加速运动的加速度大小
运动的位移
设运动的时间为，则
解得
则摩擦力的冲量大小
按步骤得分，步骤齐全且结果正确，得全分；若结果错误，扣除结果分后，其余按步骤得分．
15．【答案】（1） （2） （3）见解析
【解析及评分细则】（1）带电粒子在电场中做类平抛运动，根据题意
根据牛顿第二定律
解得
按步骤得分，步骤齐全且结果正确，得全分；若结果错误，扣除结果分后，其余按步骤得分．
（2）设粒子经过O点时速度大小为v，根据动能定理
解得
设v与z轴负方向的夹角为θ，则
解得
粒子从O点进入磁场后，沿平行y轴方向做匀速直线运动，速度大小
在平行xOz平面内做匀速圆周运动，速度大小为
设做匀速圆周运动的周期为T，根据题意
设圆周运动的半径为r，则
解得
粒子在磁场中运动的时间为，则粒子打在荧光屏上的位置坐标为
由牛顿第二定律
解得
按步骤得分，步骤齐全且结果正确，得全分；若结果错误，扣除结果分后，其余按步骤得分．
（3）若所加电场方向沿y轴正方向，则粒子在电场和磁场的叠加场中运动的时间为，则
解得
若所加电场方向沿y轴负方向，如果粒子匀减速运动到荧光屏速度刚好为零时，由
解得
由此可知，要使粒子仍打在荧光屏上（2）问中所求位置，则粒子在电场和磁场的叠加场中运动的时间为，则
解得