2023届河北省衡水市枣强中学高三下学期模拟检测六物理试题（含答案）

2023届河北省衡水市枣强中学高三下学期模拟检测六物理试题

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1．如图为氢原子的部分能级示意图，下列说法正确的是（　　）

A．大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可辐射出3种不同频率的光子

B．当氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级时，向外辐射的光子能量为4.91eV

C．氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能增大，电势能减小，且总能量减小

D．用光子能量为12.58eV的光照射一群处于基态的氢原子，电子可能跃迁到其它能级上去

2．如图所示，倾角为30°的斜面上用铰链连接一轻杆a，轻杆a顶端固定一质量为m的小球（体积可不计），轻绳b跨过斜面顶端的光滑小定滑轮，一端固定在球上，一端用手拉着，保持小球静让，初始时轻绳b在滑轮左侧的部分水平，杆与斜面垂直，缓慢放绳至轻杆水平的过程中，斜面始终静止，滑轮右侧的绳与竖直方向夹角始终不变，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）

A．初始时轻绳上的拉力大小为

B．地面对斜面的摩擦力始终向左且增大

C．铰链对轻杆的支持力一直减小

D．轻绳上的拉力一直减小

3．水平固定放置的光滑圆筒横截面如图所示，圆心为O，两个可视为质点的小球固定在质量不计的刚性杆两端，开始时系统处于静止状态，与水平方向的夹角分别为37°和53°。现对小球a施加始终沿圆切线方向的推力F，使小球在圆简内缓慢移动，直到小球b到达与圆心O等高处，已知。下列说法正确的是（　　）

A．质量之比为4：3

B．对a施力前，圆筒对的弹力大小之比为3：4

C．移动过程杆上的弹力逐渐增加，圆筒对b的弹力逐渐增加

D．b到达与圆心O等高处时，F的大小小于b的重力

4．如图所示，是边长为l的正四面体，虚线圆为三角形的内切圆，分别为和边与圆的切点，O为圆心，正四面体的顶点和D分别固定有电荷量为和的点电荷，则（　　）

A．两点的电场强度相同

B．将正试探电荷由P移动到N，电场力做负功

C．将正试探电荷由C移动到M，电势能减少

D．正试探电荷由C移动到M时的电势能变化量大于由C移动到N时的

5．如图所示，含理想变压器的电路中，两端接在输出电压的交流电源上，的阻值是R的4倍。已知当S断开时，R消耗的电功率和消耗的电功率相等，下列说法正确的是（　　）

A．副线圈输出电压的频率为100 Hz

B．两端的电压为10 V

C．原、副线圈的匝数之比为2:1

D．若开关S闭合，电阻R消耗的电功率变为原来的2倍

6．如图所示，半径为R的三分之一圆为一棱镜的横截面，两点之间的距离为。在截面所在的平面内，一光线与截面平行，且与边垂直，自C点射入棱镜，经折射后在圆弧上恰好发生全反射。棱镜的折射率为（　　）

A．2 B．3 C． D．

7．两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，波速均为，两个波源分别位于和处，波源的振幅均为2 cm。如图所示为时刻两列波的图象，此刻平衡位置在和处的两质点刚开始振动。质点M的平衡位置位于处，下列说法正确的是（　　）

A．这两列波的频率均为2 Hz

B．时，质点P的位移为2 cm

C．0~4 s时间内，质点P经过的路程为20 cm

D．质点M始终在平衡位置附近振动

二、多选题

8．对分子动理论以及热力学定律的理解，下列说法正确的是（　　）

A．物体的内能与物体的温度以及物体的体积有关

B．给足球打气时，越来越费力的原因是分子斥力的作用

C．对于一定质量的理想气体，温度升高其内能可能不变

D．一定质量的理想气体，从外界吸收热量的同时体积增加，气体内能可能不变

9．平行金属导轨相距，固定在同一竖直平面内，左端通过导线连接一阻值为的定值电阻，质量为、长为的轻质均匀金属杆紧贴导轨竖直放置，金属杆端固定在导轨上，且可以绕点在竖直平面内转动，整个装置处于与导轨平面垂直、磁感应强度大小为的匀强磁场中。初始时金属杆竖直，在轻微扰动下轻杆由静止开始倾倒，端线速度一直增大，到达水平位置时金属杆端的线速度大小为，导轨足够长，导轨、金属杆的电阻不计。已知质量为、长度为的均匀直杆绕一端转动时动能与角速度的关系为。重力加速度为。关于金属杆由竖直第一次转到水平位置的过程，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）

A．电阻上产生的总热量为

B．流过电阻的最大电流为

C．通过电阻的电荷量为

D．金属杆受到的安培力的最大值为

10．如图所示，10匝矩形金属线框在磁感应强度大小为0.4 T的匀强磁场中绕垂直磁场的轴以角速度为100 rad/s匀速转动，线框电阻不计，面积为，线框通过滑环与一理想变压器的原线圈相连，副线圈接有两只灯泡和，且开关S断开时灯泡正常发光，理想变压器原、副线圈匝数比为20:1，理想电流表示数为0.01 A，则下列说法正确的是（　　）

A．灯泡的额定电压为10 V

B．灯泡的额定功率为2 W

C．若开关S闭合，电流表示数将增大

D．若从图示位置开始计时，线框中感应电动势的瞬时值表达式为

三、实验题

11．某同学用如图1所示的装置做“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”的实验，使槽码的质量不变以保持拉力不变，通过在小车内放置砝码改变小车的质量M，通过打点计时器打出的纸带计算小车的加速度a，已知打点计时器的频率为50 Hz。

（1）如图2所示是某次实验时得到的一条纸带，已知相邻两计数点间还有四个计时点未画出，可知打下2点时小车的速度大小为________m/s，小车的加速度大小为_______。（保留2位有效数字）

（2）该同学通过改变小车的质量，根据多组数据作出了如图3所示的图像，该图像不过坐标原点的原因可能是_______。

（3）该同学在小车上固定一竖直薄板，欲探究空气阻力与速度的关系，一次实验中得到了小车速度v与时间t的图像如图4所示，可以得出的结论是___________。

12．如图甲是测量电源电动势及研究其输出功率的电路图，有下列器材可供选择，利用所选器材经过多次测量，记录电压表、电流表的示数，作出图像为图乙中曲线。

A．电压表（量程为0~10 V，内阻几千欧姆）

B．电压表（量程为0~5 V，内阻几千欧姆）

C．电压表（量程为0~5 V，内阻几万欧姆）

D．电流表（量程为0~0.6 A，内阻几欧姆）

E．电流表（量程为0~3 A，内阻约为0.1欧姆）

F．电流表（量程为0~6 A，内阻约为0.01欧姆）

G．滑动变阻器（最大阻值为）

H．滑动变阻器（最大阻值为）

I．电源（电动势约为4 V，内阻约为几欧姆）

J．导线、开关若干

（1）为使实验数据尽量精确，电压表应选择___________，电流表应选择___________，滑动变阻器应选择___________。（填器材前面的序号）

（2）如图乙中为曲线上点M的切线，则电源电动势为___________，其内阻为___________，其电路中的最大输出功率为___________。（均保留两位有效数字）

四、解答题

13．如图甲所示，用质量为10kg的活塞在竖直汽缸内封闭一定质量的理想气体，汽缸顶部装有卡扣。开始时活塞距汽缸底部高度为40cm，对汽缸内的气体缓慢加热，活塞距汽缸底部的高度h随温度T的变化规律如图乙所示，自开始至温度达到400K的过程中，缸内气体吸收的热量为700J。已知活塞的横截面积为200cm2，外界大气压强为1.0×105Pa，活塞与汽缸壁间的摩擦忽略不计，重力加速度g取10m/s2。

（1）求由状态A到C，气体内能的变化量；

（2）用p表示缸内气体的压强，请作出气体由状态A经过B变为C的p-h图像，并标出A、B、C的坐标值。

14．如图，“L”形木板C静置于水平地面上，C最左端放置一小物块A，小物块B在A右侧处，B与C右端的距离，C右端有一挡板（厚度不计）。在时刻，一大小为4N、方向水平向右的恒定推力F作用于A，同时给B一个大小为0.6N·s、方向水平向左的瞬时冲量I，经过一段时间后撤去力F，此时A与B恰好发生正碰并粘连在一起，再经过一段时间B与C右端挡板发生弹性正碰，碰撞时间均极短。已知A、B、C的质量均为，A与C、B与C间的动摩擦因数均为，C与地面间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取，A、B均可视为质点。求：

（1）时A的加速度大小；

（2）从A开始运动到A与B相撞所经历的时间以及碰后瞬间AB的速度大小；

（3）AB与C右侧挡板碰后瞬间AB的速度大小。

15．如图甲所示，相距一定距离的竖直边界两侧为相同的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，在边界上固定两平行金属极板和，两极板中心各有一小孔、，两极板间电压的变化规律如图乙所示，周期为。在时刻将一质量为m、带电荷量为的粒子由静止释放，粒子向右运动，在时刻通过垂直磁场边界进入右侧磁场。（不计粒子重力和极板外的电场）

（1）若粒子未与极板相撞，在时刻再次到达时速度恰好为零，求磁感应强度B的大小。

（2）若另一粒子的比荷为题述粒子的k倍，且，在时刻从由静止进入电场，该粒子在（n为正整数）时刻第二次到达时速度恰好为零，求n的取值。

参考答案：

1．C

2．B

3．B

4．B

5．C

6．D

7．C

8．AD

9．ABC

10．CD

11．     0.40     0.40     未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足     空气阻力的大小随速度的增大而增大

12．     C     E     G     4.0V          2.0W

13．（1）280J；（2）见解析

14．（1）；（2），；（3）

15．（1）；（2）或