2024届陕西省商洛市柞水中学高三下学期理科综合能力测试6-高中物理（含解析）

这是一份2024届陕西省商洛市柞水中学高三下学期理科综合能力测试6-高中物理（含解析），共18页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．关于交变电流下列说法正确的是（ ）
A．交变电流的有效值即为一个周期内的平均值
B．我国民用交变电流的照明电压为220V，220V是指有效值
C．交流电流表和交流电压表测的都是最大值
D．交变电流的峰值都为有效值的2倍
2．如图所示，工人利用滑轮组将重物缓慢提起，下列说法正确的是（ ）
A．工人受到的重力和支持力是相互作用力
B．工人对绳的拉力和绳对工人的拉力是一对平衡力
C．重物缓慢拉起过程，绳子拉力变小
D．重物缓慢拉起过程，绳子拉力变大
3．如图所示，正三角形三个顶点固定三个等量电荷，其中A、B带负电，C带正电，O、M、N为AB边的四等分点，下列说法正确的是（ ）
A．M、N两点电场强度相同
B．O点电场强度为零
C．负电荷在N点电势能比在O点时要大
D．负电荷在M点电势能比在O点时要小
4．如图甲所示，位于敦煌的“超级镜子电站”是全球最高、聚光面积最大的熔盐塔式光热电站。发电站输出正弦交流电的功率为，电压为，利用图乙所示电路进行远距离输电，均为理想变压器。已知输电线总电阻为，输电线上损失的功率为，次级发电站两端的电压为，则（ ）
A．输电线上的电流
B．变压器原线圈的电压为
C．变压器原副线圈的匝数比为1︰50
D．变压器原副线圈的匝数比为99︰1
5．春节期间很多骑行人员未按要求佩戴头盔，交管部门针对这一现象，进行专项整治，未按要求佩戴头盔人员将受到如下惩罚：举如图所示的广告牌，发朋友圈“集赞”。某同学在某轻质头盔的安全性测试中进行了模拟检测，某次他在头盔中装入质量为5kg的物体，物体与头盔紧密接触，使其从0.8m的高处自由落下，并与水平面发生碰撞，头盔被挤压了0.02s时，物体的速度减为0，如图所示，挤压过程中视为匀减速直线运动，不考虑物体和地面的形变，忽略空气阻力，重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（ ）
A．物体落地瞬间的速度为8m/s
B．匀减速直线运动过程中头盔对物体的平均作用力大小为2050N
C．物体做匀减速直线过程中动量变化量大小为20kg·m/s，方向竖直向下
D．物体在自由下落过程中重力的冲量大小为30N·s
二、多选题
6．新中国成立后发现的首颗彗星——“紫金山1号”彗星于2024年1月29日经过近地点，我国公众可以借助天文望远镜一睹其风采。“紫金山1号”彗星绕太阳运行的轨道是一个椭圆，它的近日点到太阳中心的距离约为地球公转半径的1.5倍，远日点到太阳中心的距离约为地球公转半径的5.5倍，下列说法正确的是（ ）
A．彗星在近日点的速率大于在远日点速率
B．彗星在近日点的向心加速度大于它在远日点的向心加速度
C．“紫金山1号”彗星的周期是7年
D．若忽略质量损失，彗星从远日回归到近日点的过程中，机械能增大
7．如图甲是用于研究光电效应的实验装置，图乙是氢原子的能级结构。实验发现跃迁到时发出的某种光照射图甲实验装置的阴极时，发现电流表示数不为零，慢慢移动滑动变阻器触点c，发现电压表读数大于等于0.8V时，电流表读数为零，下列说法正确的是（ ）
A．跃迁到时放出的光电子动能为2.55eV
B．滑动变阻器触点c向a端慢慢移动时，电流表读数会增大
C．其他条件不变，一群氢原子处于能级跃迁发出的光，总共有5种光可以发生光电效应
D．用不同频率的光子照射该实验装置，记录多组电流表恰好读数为零的电压表读数，根据频率和电压关系可以精确测量普朗克常量
8．如图1所示一个光滑的圆锥体固定在水平桌面上，其轴线竖直，母线与轴线之间夹角为，一条长度为l的轻绳，一端固定在圆锥体的顶点O处，另一端拴着一个质量为m的小球（可看作质点），小球以角速度绕圆锥体的轴线做匀速圆周运动，细线拉力F随变化关系如图2所示。重力加速度g取，由图2可知（ ）
A．小球的角速度为时，小球刚离开锥面
B．母线与轴线之间夹角
C．小球质量为
D．绳长为
三、实验题
9．如图1所示为某实验小组“探究加速度与物体所受合力关系”的实验装置，气垫导轨上滑块（含遮光条）的质量为，遮光条的宽度为，两光电门间的距离为，滑块在气垫导轨上运动时可以忽略导轨的摩擦力，当地的重力加速度为，图中滑轮均为轻质滑轮。
(1)本实验 （填“需要”或“不需要”）满足所挂钩码的总质量远小于滑块的质量。
(2)将气垫导轨调至水平，再调整气垫导轨上连接滑块的细绳沿水平方向，气源开通后滑块在钩码重力的作用下做匀加速运动，遮光条先后通过两个光电门所用的时间分别为和，则滑块加速度的表达式为 （用已知量表示）；
(3)保持滑块（含遮光条）的质量不变，多次改变钩码的质量，记录相应的弹簧秤读数，通过（2）步骤计算各组的加速度，描绘出图像如图2所示（图中和为已知量），则滑块质量的表达式为 （用已知量表示）。
10．一粗细均匀的圆柱形导电材料样品，该样品的直径，如图甲所示。某同学设计实验测量该样品的电阻率，实验步骤如下：
(1)如图乙所示，用游标卡尺测得该样品长度 mm。
(2)用多用电表测得该样品阻值约为110Ω，为精确的测量其电阻阻值，可供选择的器材如下：
待测导电样品
电流表（量程600，内阻约为1Ω）
电流表（量程150，内阻约为20Ω）
电流表（量程30，内阻为50Ω）
定值电阻
定值电阻
滑动变阻器R（0-20Ω，额定电流2A）
直流电源E（电动势约为12V，内阻不计）
开关一只，导线若干
①根据实验器材，设计实验电路如图丙所示，图中电流表A应选择 ，图中电流表应选择 ，定值电阻应选择 。（选填所选器材的字母代号）
②实验中调节滑动变阻器，测得电流表A、对应的多组电流值I、，做出的图像如图丁所示，可得该导电样品的电阻阻值为 Ω。
(3)由以上数据，计算可得该样品电阻率为 。（π取3.14）
四、解答题
11．机动车礼让行人是一种文明行为。如图所示，质量的汽车以的速度在水平路面上匀速行驶，在距离斑马线处，驾驶员发现小朋友排着队从斑马线一端开始通过，立即刹车，最终恰好停在斑马线前。假设汽车在刹车过程中所受阻力不变，且忽略驾驶员反应时间。
（1）求开始刹车到汽车停止所用的时间；
（2）求刹车过程所受阻力的大小；
（3）假设驾驶员以超速行驶，在距离斑马线处立即刹车，求汽车到斑马线时的速度。
12．如图所示，间距为L的光滑导轨竖直固定在绝缘地面上，导轨顶端连接定值电阻R，质量为m、电阻忽略不计的金属杆垂直接触导轨，磁感应强度大小为B的匀强磁场与导轨所在的竖直面垂直。使金属杆从静止开始下落，同时受到竖直向下的恒定拉力F的作用，当下落高度为h时速度达到稳定。重力加速度大小为g，金属杆在运动的过程中始终与垂直导轨垂直且接触良好，金属棒有足够大的下落空间，导轨电阻不计，求：
（1）金属杆稳定时的速度大小；
（2）金属杆从开始运动到速度稳定的过程中电阻R上产生的热量；
（3）金属杆从开始运动到速度稳定的过程所需的时间。
五、多选题
13．对下列五幅图，说法正确的有______。

A．根据分子间的作用力与距离的关系可知当分子间距时，分子势能最大
B．根据某种气体分子速率分布图可判断
C．水的饱和气压随温度的升高而增大，与饱和汽的体积无关
D．根据某理想气体的关系图可知此理想气体为等容变化
E．不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化
六、解答题
14．如图所示，一粗细均匀且一端密闭的细玻璃管开口向下竖直放置，管内有一段长为的水银柱，水银柱上方封闭了长度为的理想气体，此时封闭在管内的气体处于状态A，温度。先缓慢加热封闭气体使其处于状态B，此时封闭气体长度为。然后保持封闭气体温度不变，将玻璃管缓慢倒置后使气体达到状态C。已知大气压强恒为，求：
（1）判断气体从状态A到状态B的过程是吸热还是放热，并说明理由；
（2）气体处于状态B时的温度；
（3）气体处于状态C时的长度。
参考答案：
1．B
【详解】A．让交变电流与恒定电流分别通过大小相同的电阻，如果在交变电流的一个周期内它们产生的热量相等，这个恒定电流的电流与电压就叫作这一交变电流的有效值，故A错误；
B．我国日常照明电路所使用的交变电流的电压为220V，220V指有效值，故B正确；
C．交流电流表和交流电压表测的都是有效值，故C错误；
D．正弦式交变电流的峰值是有效值的倍，故D错误。
故选B。
2．D
【详解】
A．工人受到的重力和支持力仅是反向的关系，大小不相等，A错误；
B．工人对绳的拉力和绳对工人的拉力是一对相互作用力，B错误；
CD．设绳与竖直方向夹角为，则
得
重物缓慢拉起过程，变大，变小，则绳拉力变大，C错误，D正确。
故选D。
3．C
【详解】A．根据场强叠加以及对称性可知，MN两点的场强大小相同，但是方向不同，选项A错误；
B．A与B电荷在O点电场强度大小相等，方向相反，合场强为0，C在O点场强方向竖直向下，故B错误；
CD．因负电荷从M到O，因AB两电荷的合力对负电荷的库仑力从M指向O，则该力对负电荷做正功，C点的正电荷对该负电荷做正功，可知三个电荷对该负电荷的合力对其做正功，则该负电荷的电势能减小，即负电荷在M点的电势能比在O点大；同理可知负电荷在N点的电势能比在O点大，故C正确，D错误。
故选C。
4．D
【详解】A．由
可得输电线上的电流
故A错误；
C．发电站输出正弦交流电的电流为
由
可得
故C错误；
B．由
可得
变压器原线圈的电压为
故B错误；
D．变压器的输出功率
可得
所以变压器原副线圈的匝数比为
故D正确。
故选D。
5．B
【详解】
A．物体落地瞬间的速度为
A错误；
B．物体匀减速过程中
设竖直向下为正方向，根据动量定理
得头盔对物体的平均作用力大小为
B正确；
C．物体做匀减速直线过程中动量变化量大小为
方向竖直向上，C错误；
D．物体在自由下落过程中重力的冲量大小为
得
D错误。
故选B。
6．AB
【详解】
A．由开普勒第二定律知：在相等时间内，太阳和运动着的行星的连线所扫过的面积都是相等的，所以有
v近>v远
故A正确；
B．由牛顿第二定律可得
远日点到太阳中心的距离大于近日点到太阳中心的距离，彗星在近日点的向心加速度大于它在远日点的向心加速度，故B正确；
C．由题意可知
根据开普勒第三定律
可得
故C错误；
D．彗星绕太阳运行的过程中，只有万有引力做功，其机械能是守恒的，即彗星在近日点处的机械能等于远日点处的机械能，故D错误。
故选AB。
7．CD
【详解】A．跃迁到的光子能量为2.55eV，当电压大于等于0.8V时，溢出来最大动能的光电子被截止，说明光电子最大初动能为0.8eV。根据光电效应方程
可知该材料的逸出功
故A错误；
B．滑动变阻器触点c慢慢向a端移动，增加反向截止电压，电流表读数会减小，甚至有可能出现电流读数为零，故B错误；
C．从向下跃迁，一共可以发射出种光，其中跃迁到的光子能量小于逸出功，所以总共5种光可以发生光电效应，故C正确；
D．根据光电效应方程
可知只要记录光子频率、截止电压就能精确测量普朗克常数，故D正确。
故选CD。
8．AD
【详解】A．根据图乙可知，当小球的角速度满足
小球恰好要离开锥面，此时角速度为
可知小球的角速度为时，小球刚离开锥面，故A正确；
BCD．当小球将要离开锥面时，绳子拉力与小球重力的合力提供向心力，有
即
当小球离开锥面后，设绳子与竖直方向的夹角为，绳子拉力与小球重力的合力提供向心力，有
即
则根据图乙，结合所得绳子拉力与的函数关系可知，当小球离开锥面后
当小球未离开锥面时，分析小球受力情况，水平方向，根据牛顿第二定律有
竖直方向根据平衡条件有
联立可得
根据图乙，结合所得函数关系可得
，
联立解得
，，
故D正确，BC错误。
故选AD。
9．(1)不需要
(2)
(3)
【详解】（1）本实验用到了弹簧测力计，通过实验装置可知弹簧测力计的读数为绳子上拉力大小的2倍，由此可直接得到绳子上拉力的大小，因此不需要满足所挂钩码的总质量远小于滑块的质量。
（2）滑块先后通过两个光电门时的瞬时速度为
，
根据匀变速直线运动速度与位移的关系有
联立可得
（3）弹簧测力计的读数为，则连接小车的绳子上的拉力大小为，根据牛顿第二定律有
可得
结合图像可得
解得
10．(1)31.4
(2) A3 A2 R2 100
(3)0.01
【详解】（1）游标卡尺测得该样品长度为
（2）[1][2]为准确测量，由给出的图线结合电路图可知，电流表A应选择A3，电流表应选择A2。
[3]因为电源电动势为12V，且没有电压表，应该用电流表与定值电阻串联改装电压表，则
故R0应选择R2。
[4]由电路图可知
整理可得
则
解得
（3）由
可得该样品电阻率为
11．（1）；（2）7.5×103N；（3）
【详解】
（1）根据平均速度
解得刹车时间
（2）刹车加速度
根据牛顿第二定律
解得
（3）根据
解得
12．（1）；（2）；（3）
【详解】
（1）金属杆从静止开始下落，设稳定时的速度为，则有
，，
竖直方向由受力平衡可得
联立解得
（2）金属杆从开始下落直到稳定时下落的高度为，根据功能关系可得产生的热量为
解得
（3）金属杆从开始运动到速度稳定的过程，根据动量定理可得
又
联立解得
13．CDE
【详解】A．由分子间作用力的合力与分子间距离的关系图像知，时分子力表现为引力，分子间的距离增大，分子力做负功，分子势能增加，所以分子间距 时，分子势能最小，故A错误；
B．由图可知，中速率大分子占据的比例较大，则说明对应的平均动能较大，故对应的温度较高，。故B错误；
C．水的饱和气压随温度的升高而增大，与体积无关，C正确；
D．等容变化，压强和热力学温度成正比，该关系图可知此理想气体为等容变化。故D正确。
E．根据热力学第二定律可知，不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其它任何变化，故E正确；
故选CDE。
14．（1）吸热，见解析；（2）；（3）
【详解】
（1）根据题意可知，从状态A到状态B，气体温度升高，内能增大，气体体积变大，气体对外做功，由热力学第一定律有
可知
即气体吸热。
（2）根据题意，设玻璃管横截面积为S，由盖吕萨克定律有
得
（3）根据题意，气体处于状态B时，有
得
气体处于状态C时，有
得
由玻意耳定律
得