2024届内蒙古包头市高三下学期二模考试物理试题（Word版）

这是一份2024届内蒙古包头市高三下学期二模考试物理试题（Word版），共17页。试卷主要包含了 如图等内容，欢迎下载使用。
1.考生答卷前，务必将自己的姓名、座位号写在答题卡上。将条形码粘贴在规定区域。本试卷满分300分，考试时间150分钟。
2.做选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答非选择题时，将答案写在答题卡的规定区域内，写在本试卷上无效。4.考试结束后，将答题卡交回。
二、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第14~18题只有一项符合题目要求，第19~21题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。
1. 如图所示为氢原子的发射光谱和氢原子能级图，、、、是其中的四条光谱线及其波长，分别对应能级图中从量子数为n=3、4、5、6的能级向量子数为n=2的能级跃迁时发出的光谱线。已知可见光波长在400nm~700nm之间，下列说法正确的是（ ）
A. 谱线对应的光是可见光中的紫光
B. 四条光谱线中，谱线对应的光子能量最大
C. 谱线对应的是从n=5的能级向n=2的能级跃迁时发出的光谱线
D. 谱线对应的光，照射逸出功为3.20eV的金属，可使该金属发生光电效应
2. 扇车在我国西汉时期就已广泛被用来清选谷物。谷物从扇车上端的进谷口进入分离仓，分离仓右端有一鼓风机提供稳定气流，从而将谷物中的秕粒a（秕粒为不饱满的谷粒，质量较轻）和饱粒b分开。若所有谷粒进入分离仓时，在水平方向获得的动量相同。之后所有谷粒受到气流的水平作用力可视为相同。下图中虚线分别表示a、b谷粒的轨迹，、为相应谷粒所受的合外力。下列四幅图中可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
3. 如图所示，四个电荷量均为＋q的点电荷固定在一个正方形abcd的四个顶点上，用一小型金属球壳将d点处正电荷封闭在球心位置，球壳半径远小于ab边长。M、N分别为ab和bc的中点，则下列说法正确的是（ ）
A. O点处电场强度方向沿Od方向B. M点处的电场强度大小为0
C. N点处的电场强度方向沿ON方向D. 若将金属球壳接地，O点处的电场强度不变
4. 卫星通话依托多颗地球卫星进行信号传输。若赤道上空运行有3颗高度相同的卫星，其信号刚好能够覆盖整个赤道。已知地球半径约为6400km，重力加速度g取。则卫星绕赤道运行的速度约为（ ）
A. 3.9km/sB. 5.6km/sC. 7.9km/sD. 11.2km/s
5. 如图所示，两根长直导线a、b垂直放置，彼此绝缘，分别通有大小相同电流。固定的刚性正方形线圈MNPQ通有电流I，MN到a的距离与MQ到b的距离相等，线圈与导线位于同一平面内。已知通电长直导线在其周围某点所产生的磁感应强度大小，与该点到长直导线的距离成反比；线圈所受安培力的大小为F。若移走导线a，则此时线圈所受的安培力大小为（ ）
A. ，方向向左B. ，方向向右C. ，方向向左D. ，方向向右
6. 质量、长度的木板静止在足够长的光滑水平面上，右端静置一质量的物块（可视为质点），如图（a）所示。现对木板施加一水平向右的作用力F，图像如图（b）所示。物块与木板间的摩擦因数，重力加速度g取。则（ ）
A. 6s末，物块刚好与木板分离B. 0~4s内，物块与木板不发生相对滑动
C. 0~6s内，物块与木板组成的系统机械能守恒D. 4~6s内，拉力F做功等于物块与木板系统动能增量
7. 如图是差动变压器式位移传感器的简化模型。两组匝数相等的副线圈上下对称分布，在ab端输入稳定的正弦式交流电，电压有效值为，cd间输出电压有效值为。初始时，铁芯两端与副线圈平齐，铁芯上下移动过程中始终有一端留在副线圈内，则铁芯（ ）
A. 向上移动，减小B. 向下移动，增大
C. 静止不动，增大则不变D. 向上移动一段距离后，增大则减小
8. 如图所示，ab和ac是无限大磁场分界线，在ab和ac的上下两侧分布着方向相反、与平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小均为B。∠bac=90°，P、Q是分界线上的两点，且aP=aQ=L。现有一质量为m、电荷量为-q的粒子从P点沿PQ方向水平射出，粒子射出速度，不计粒子的重力及粒子间的相互作用。下列说法正确的是（ ）
A. 粒子运动的轨迹半径为
B. 粒子由P点运动到Q点所用的时间为
C. 若射出速度为，粒子由P点运动到Q点所用时间为
D. 若射出速度为2v，粒子第一次运动ac边上的位置到Q点的距离为
三、非选择题：共174分。第22﹣32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33﹣38题为选考题，考生根据要求做答。
（一）必考题：共129分。
9. 如图（a）所示，某学生小组设计了一个测量重力加速度的实验。实验器材主要有光电门、下端悬挂砝码的栅栏、安装杆、夹子等。栅栏由不透明带和透明带交替组成，每组宽度（不透明带和透明带宽度之和）为5cm，栅栏底部边缘位于光电门的正上方。开始实验时，单击计时按钮，计时器开始工作，使砝码带动栅栏从静止开始自由下落，每当不透明带下边缘刚好通过光电门时，连接的计算机记下每个开始遮光的时刻，第n组栅栏通过光电门的平均速度记为，所得实验数据记录在下表中。（答题结果均保留3位有效数字）
（1）完善表中第3、4列缺失的数据，分别为______和______；
（2）图（b）是根据表中数据所作的图线，则当地重力加速度为______。
10. 为测量一段粗细均匀的电阻丝的阻值，某学生小组设计如下实验。
（1）先用欧姆表粗测该电阻丝的阻值，选用的欧姆档为“”，测量结果如图（a）所示，则电阻丝的阻值为______。
为了更精确测量电阻丝阻值大小，设计图（b）所示电路。
所用实验器材有：
电源（电动势0~4.5V可调，内阻不计）、标准电池（电动势1.0186V）、灵敏电流计G（阻值约）、电流表（量程0~200mA，内阻不计）、定值电阻、可变电阻（阻值）、探针（一端连灵敏电流计，另一端连电阻丝）、米尺、开关和、导线若干。
（2）实验步骤如下：
①首先将调至较小，闭合开关；
②将探针置于电阻丝中间位置附近，调至最大值。试触开关，观察灵敏电流计指针偏转情况。如果指针偏转，则改变大小或探针的位置，反复调节直到灵敏电流计的示数为0。此时______，______。（填“＞”、“＝”或“＜”）；
③当灵敏电流计中通以d向c方向的电流时，指针会向右偏转。若某次测量时，指针向左偏转，则要调______（填“大”或“小”），或者将探针向______（填“左”或“右”）滑动；
④某次测量时，灵敏电流计的示数为0，电流表示数为100mA，此时测得探针到电阻丝a端的长度为53.0cm，电阻丝总长度为100.0cm，则电阻丝的阻值为______（保留3位有效数字）。
11. 质量为m的小球以速度v0由水平地面竖直向上抛出，经多次与地面碰撞后，最终静止在地面上。已知小球与地面的碰撞为弹性碰撞，重力加速度记为g，运动过程中小球所受空气阻力视为恒定，大小为0.6mg。求小球
（1）从抛出到静止所经历的总路程；
（2）向上运动与向下运动的时间之比。
12. 图（a）为一种测量带电微粒速率分布的实验装置。图中直径为D的竖直圆筒壁上有一竖直狭缝S，高度为h，宽度忽略不计。紧贴圆筒内壁固定有高度为的半圆柱面收集板，用于收集带电微粒；板的一竖直边紧贴狭缝S，上边与狭缝S上端对齐，上边缘远离狭缝的顶点为P点，另有一距P点弧长为l的点Q，俯视图如图（b）所示。圆筒内存在一竖直向下的匀强电场，电场强度为E。令圆筒以角速度绕中心轴顺时针转动，同时由微粒源产生的微粒沿水平方向、以不同的速率射入圆筒，微粒质量均为m，电荷量均为，忽略微粒自身的重力及微粒间的相互作用。
（1）求Q点所在竖直线上收集到的微粒中，入射速率最大的微粒下落的距离；
（2）为了确保收集板任一竖直线上收集到的微粒速率相同，并且能收集到所有该速率的微粒，求圆筒转动角速度的取值范围。
（二）选考题：共45分。请考生从给出的2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答，并用2B铅笔将所选题号涂黑，注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致，多涂、错涂、漏涂均不给分，如果多做，则每科按所做第一题计分。
13. 一定质量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态a、其p﹣V图像如图所示。ab、bc、ca皆为直线，ca平行于p轴，bc平行于V轴。关于理想气体经历的三个过程，下列说法正确的是（ ）
A. ca过程中，温度升高
B. a、b两个状态下的气体温度相等
C. ca过程中，外界一定对气体做功
D. bc过程中，气体一定向外界放热
E. ab过程中，气体分子的平均动能先变大后变小
14. 如图，容积为的汽缸竖直放置，导热良好，右上端有一阀门连接抽气孔。汽缸内有一活塞，初始时位于汽缸底部高度处，下方密封有一定质量、温度为的理想气体。现将活塞上方缓慢抽至真空并关闭阀门，然后缓慢加热活塞下方气体。已知大气压强为，活塞产生的压强为，活塞体积不计，忽略活塞与汽缸之间摩擦。求
（1）抽至真空并关闭阀门时，活塞下方理想气体的体积；
（2）温度升至时，理想气体压强。
15. 如图所示，假设沿地球直径凿通一条隧道，把一小球从地面S点静止释放，小球在隧道内运动可视为简谐振动。已知地球半径为R，小球经过O点时开始计时，由O向S运动，经时间第1次过P点（P点图中未标出），再经时间第2次经过该点。则小球振动的周期为___________；O到P的距离为___________。
16. 负折射率材料是一种折射率为负值的材料，当光从空气照射到负折射率材料界面时，光波的折射与常规折射相反，入射光线和折射光线分布在法线的同侧，折射角取负值。如图为一负折射率材料制成的棱镜横截面，截面为一等边三角形，边长为4m。一束单色光在截面所在平面内，从中点D射入棱镜，入射角为60°，正好从界面的中点E射出，不考虑光线在棱镜中的反射，真空中光速为求
（1）该棱镜的折射率；
（2）光在棱镜中的传播时间。
答案
1-5【答案】B
【答案】B
【答案】C
【答案】B
【答案】A
6-8【答案】AB
【答案】BC
【答案】ABCD
9【答案】（1） ①. 1.57 ②. 0.0318
（2）9.69
10【答案】（1）19.9
（2） ①. = ②. = ③. 调小 ④. 左 ⑤. 19.2
11【答案】（1）；（2）
解析：（1）设从抛出到静止小球所经历的总路程为s，对整个过程，重力做功为零，根据动能定理得
解得
（2）小球上升和下降过程的加速度大小分别为
小球第1次向上运动的时间和位移大小分别为
设小球第1次向下运动的时间和末速度大小分别为t2和v1，则有
解得
由于小球与地面的碰撞为弹性碰撞，则小球第2次以大小为v1的初速度开始向上运动，向上运动的时间和位移大小分别为
设小球第2次向下运动的时间和末速度大小分别为t4和v2，则有
解得
同理，小球第3次向上运动的时间和位移大小分别为
小球第3次向下运动的时间和末速度大小分别为
以此类推……
则小球向上和向下运动的时间分别为
t上= t1+ t3+ t5+…+ tn-1=+++…+==
t下= t2+ t4+ t6+…+ tn-2=+++…+==
故小球向上与向下运动的时间之比为
12【答案】（1）；（2）
解析：（1）打在Q点所在竖直线上的微粒，入射速率最大时，圆筒转过的角度为
对应的时间为
加速度为
下落高度
求得
（2）带电微粒进入圆筒后，圆筒转过一圈的过程中，能收集到的速率最小的微粒下降的高度为，第一圈末时，过P点的竖直线上收集的微粒下落高度为
能收集到的速率最小的微粒对应的弧长为
加速度为
设圆筒周期为T
联立求得
因为，所以自动满足，结果合理。
13【答案】ADE
解析：A．ca过程中，体积不变，气体压强增大，根据查理定律，气体温度升高，故A正确；
B．由图知a、b两个状态下
，，，
根据理想气体状态方程
解得
故B错误；
C．ca过程中，体积不变，则
故C错误；
D．bc过程中，根据热力学第一定律
因体积变小，所以
压强不变，体积变小，根据盖-吕萨克定律，温度降低，所以内能变小，即
所以
体积减小气体一定放热，故D正确；
E．根据a、b两点的等温线，可知ab过程中温度先增大后减小，所以气体分子的平均动能先变大后变小，故E正确。
故选ADE。
14【答案】（1）；（2）
解析：（1）根据等温变化
又
，
得抽至真空并关闭阀门时，活塞下方理想气体的体积为
（2）活塞到达汽缸上端时，根据等压变化
得
温度继续升高至，根据等容变化
得
15【答案】 ①. ②.
解析：[1]由简谐运动时间的对称性可知小球从P点运动到S点的时间为
则小球振动的周期为
[2]小球做简谐运动的振动方程为
小球从O运动到P的时间
则O到P的距离为
16【答案】（1）；（2）
解析：（1）根据题意，在负折射率材料制成的棱镜中画出光路图，如图所示
由几何关系可得，入射光在D点的折射角为，由折射定律可得，该材料的折射率为
（2）由几何关系可得，光在棱镜中的传播距离为
光在棱镜中的传播速度大小为
则光在棱镜中的传播时间为
n
1
6.4280
2
6.4689
0.0409
1.22
6.4485
3
6.5007
6.4848
4
6.5275
0.0268
1.87
6.5141
5
6.5513
0.0238
2.10
6.5394
6
6.5730
0.0217
2.30
6.5622
7
6.5929
00199
2.51
6.5830