2024昆明高三下学期“三诊一模”（二模）物理含解析

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注意事项：
1.答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在答题卡上，并认真核准条形码上的准考证号、姓名、考场号、座位号及科目，在规定的位置贴好条形码。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡交回。
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14~17题只有一项符合题目要求，第18~21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. 2024年1月23日02时09分，新疆阿克苏地区乌什县发生7.1级地震，中国资源卫星应用中心通过卫星对灾区进行观测。其中卫星a离地高度约为600km，卫星b离地高度约为36000km，若两颗卫星绕地球的运动均可视为匀速圆周运动。关于两卫星的运动，下列说法正确的是（ ）
A. 卫星a的速率小于卫星b的速率B. 卫星a的加速度小于卫星b的加速度
C. 卫星a的周期小于卫星b的周期D. 卫星a的角速度小于卫星b的角速度
【答案】C
【解析】
【详解】ACD．设M为地球质量，R为地球半径，根据万有引力提供向心力有
解得
，，
可知卫星离地面越高，则卫星的速率、角速度越小，但周期越大，故AD错误、C正确；
B．根据牛顿第二定律有
可知卫星离地面越高，则卫星的加速度越小，故B错误。
故选C。
2. 如图所示，质量相等的同种理想气体甲和乙分别用绝热活塞封闭在两个绝热气缸中，两气缸固定在同一水平面上，开口分别竖直向上和水平向右，活塞质量不能忽略且可沿气缸无摩擦滑动。甲、乙两气体的体积相等，它们的压强分别用p甲、p乙表示，温度分别用T甲、T乙表示。下列关系正确的是（ ）
A. p甲 > p乙，T甲 > T乙B. p甲 > p乙，T甲 < T乙
C. p甲 < p乙，T甲 > T乙D. p甲 < p乙，T甲 < T乙
【答案】A
【解析】
【详解】对甲图活塞受力分析有
对乙图活塞受力分析有
p乙 = p0
由题知质量相等的同种理想气体甲、乙两气体的体积相等，则根据
可知
p甲 > p乙，T甲 > T乙
故选A。
3. 用a、b两种不同的金属做光电效应实验，a的逸出功大于b的逸出功。在同一坐标系中作出它们的遏止电压Uc随入射光频率v变化的图像。下列选项中可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据爱因斯坦光电效应方程有
hv－W0 = eUc
整理有
由题知a的逸出功大于b的逸出功，则两图像的斜率相同，a的纵截距大于b的纵截距。
故选D。
4. 用无人机在地面附近运送物资时，将质量为m的物资固定在无人机上，某段时间内，无人机携带该物资从静止开始斜向上做加速度为（g为重力加速度）的匀加速直线运动，运动轨迹与水平方向的夹角为30°，不计空气对物资的作用力。则无人机对该物资的作用力大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】对物体受力分析如图：
根据余弦定理可知
其中
解得
故选B。
5. 夜晚五颜六色的霓虹灯把城市装扮得格外美丽。如图所示，可视为理想变压器的原线圈接的交流电，给额定电压为6.0 × 103V的霓虹灯供电，使其正常发光。为了保证电路的安全，需要在原线圈回路中接入传感器（电阻不计），当通过传感器的电流超过0.3A时，霓虹灯就会自动断路。下列说法正确的是（ ）
A. 所用交流电的频率为100Hz
B. 变压器的原、副线圈匝数之比为11：300
C. 通过霓虹灯的最大电流为11mA
D. 将交流电u换为220V的直流电，霓虹灯仍能正常发光
【答案】BC
【解析】
【详解】A．所用交流电的频率
故A错误；
B．变压器的原、副线圈匝数之比为
故B正确；
C．由题知，当通过传感器的电流超过0.3A时，霓虹灯就会自动断路，则
解得
I2 = 11mA
故C正确；
D．将交流电u换为220V的直流电，副线圈将不会产生感应电流，则霓虹灯不会发光，故D错误。
故选BC。
6. 均匀介质中，波源S产生沿x轴方向传播的简谐横波，如图甲所示，A、B、C为x轴上的质点，质点C（图中未画出）位于x = 10m处，波源在AB之间。t = 0时刻，波源开始振动，从此刻开始A、B两质点振动图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A. 波源S位于x = 1m处B. 波速大小为2m/s
C. C质点起振后，其振动步调与A质点相反D. t = 5.5s时，C质点位于波谷
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．由题图可知A、B两质点开始振动的时刻为
tA = 2.0s，tB = 0.5s
由于在同种介质中则波速v相同，故有
则
xA = 4xB
故波源S位于x = 2m处，且波速
v = 2m/s
故A错误、B正确；
C．C质点开始振动的时刻为
由题图可知，波源起振方向y轴正方向，在tC = 4s时A质点也沿y轴正方向，则C质点起振后，其振动步调与A质点相同，故C错误；
D．根据以上分析tC = 4s时开始振动，则t = 5.5s时，C质点已振动了，则t = 5.5s时，C质点位于波谷，故D正确。
故选BD。
7. 如图所示，两个带等量正电荷的小球（可视为点电荷）固定在绝缘细杆两端，杆的中点O固定但杆可绕O自由转动，以O为原点建立空间直角坐标系，在y轴和z轴上有两点M、N，他们到O点的距离都等于杆的长度，下列说法正确的是（ ）
A. 若杆与x轴重合，M点的电势高于O点电势B. 若杆与y轴重合，M点的电势低于O点电势
C. 若杆与y轴重合，M点的场强大于N点场强D. 若杆与z轴重合，M点的场强大于N点场强
【答案】BC
【解析】
【详解】已知等量正电荷的电场线分布如下图所示
A．若杆与x轴重合，绘出平面图如图
已知沿着电场线方向电势逐渐降低，则结合等量正电荷的电场线分布图可知M点的电势低于O点电势，故A错误；
BC．若杆与y轴重合，绘出平面图如图
已知沿着电场线方向电势逐渐降低，则结合等量正电荷的电场线分布图可知，M点的电势低于O点电势，M点的场强大于N点场强，故BC正确；
D．若杆与z轴重合，绘出平面图如图
结合等量正电荷的电场线分布图可知，M点的场强小于N点场强，故D错误。
故选BC。
8. 轻弹簧上端连接在箱子顶部中点，下端固定一小球，整个装置静止在水平地面上方。现将箱子和小球由静止释放，箱子竖直下落h后落地，箱子落地后瞬间速度减为零且不会反弹。此后小球运动过程中，箱子对地面的压力最小值恰好为零。整个过程小球未碰到箱底，弹簧劲度系数为k，箱子和小球的质量均为m，重力加速度为g。忽略空气阻力，弹簧的形变始终在弹性限度内。下列说法正确的是（ ）
A. 箱子下落过程中，箱子机械能守恒
B. 箱子落地后，弹簧弹力的最大值为3mg
C. 箱子落地后，小球运动的最大速度为
D. 箱子与地面碰撞损失的机械能为
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．箱子静止时，对小球分析有
对箱子分析有
当箱子由静止释放瞬间，弹簧弹力不发生突变，小球在这瞬间仍然平衡，加速度为0，而箱子释放瞬间固定箱子的力消失，箱子所受合力为
可得该瞬间箱子的加速度
此后弹簧会恢复原长，在弹簧恢复原长的过程中，弹簧弹力对箱子做正功，若此过程中箱子落地，则此过程中箱子的机械能增加；若在弹簧恢复原长时箱子还未落地，由于箱子的速度大于小球的速度，弹簧将被压缩，弹簧弹力将对箱子做负功，箱子的机械能又会减小，但无论何种情况，箱子在运动过程中除了重力做功外，弹簧弹力也在做功，因此箱子下落过程中，箱子机械能不守恒，故A错误；
B．根据题意，此后小球运动过程中，箱子对地面的压力最小值恰好为零，则对箱子有
弹簧处于压缩状态，且为压缩最短位置处，可知小球做简谐振动，此时弹簧的压缩量与小球合力为零时弹簧的伸长量之和即为小球做简谐振动的振幅，根据简谐振动的对称性可知，在最低点
在最高点
联立解得
而当小球运动至最低点时弹簧弹力有最大值，即为，故B正确；
C．小球做简谐振动，在平衡位置时有
解得
即弹簧被拉伸时小球受力平衡，处于简谐振动的平衡位置，此处小球的速度有最大值，而根据以上分析可知，小球在最高点时弹簧的弹力和在平衡位置时弹簧的弹力大小相同，只不过在最高位置时弹簧处于被压缩状态，在平衡位置时弹簧处于被拉伸状态，显然压缩量和伸长量相同，则小球从最高点到达平衡位置下落的高度
而弹簧压缩量和伸长量相同时所具有的弹性势能相同，即小球zai 最高点和在平衡位置时弹簧的弹性势能相同，则对小球由最高点到平衡位置根据动能定理可得
解得
故C正确；
D．箱子损失的机械能即为箱子、弹簧、小球所构成的系统损失的机械能，小球在平衡位置时弹簧所具有的弹性势能和在箱子未落下时弹簧所具有的弹性势能相同，由能量守恒可得
解得箱子损失的机械能
故D正确。
故选BCD。
三、非选择题：本题共14小题，共174分。
9. 某同学测量一长方体玻璃砖对红光的折射率，装置示意图如图所示。实验步骤如下：
①在水平木板上固定一张白纸，白纸上放置光屏P，在白纸上画一条与光屏P平行的直线ad作为界线；
②把宽为L的玻璃砖放在白纸上，使它的一边跟ad重合，画出玻璃砖的另一边bc，在bc上取一点O，画一条线段AO；
③用激光笔发出平行于木板的红色细光束，沿图中AO方向从O点射入玻璃砖，光束从玻璃砖另一面射出后，射到光屏P上的处，记录的位置；
④保持入射光不变，撤去玻璃砖，激光射到屏上的处，记录的位置以及光束与ad的交点N；
⑤作出光束从O点到点的光路图，记录光束与ad边的交点M(图中未画出)；
⑥测出OM、ON的长度分别为、。
据此回答下列问题：
（1）请在图中作出光线从O点到点的光路图；______
（2）根据测量数据，可得该玻璃砖对红光的折射率n＝______(用L、、表示)；
（3）该实验中，若改用绿色细光束做实验，其他条件不变，则未撤去玻璃砖时，光束射到光屏上的位置应在的______(选填“左侧”或“右侧”)。
【答案】（1） （2）
（3）右侧
【解析】
【小问1详解】
根据折射定律做出光路图，如图所示
【小问2详解】
由几何关系可知
根据可求得
【小问3详解】
光从空气中射入同一介质中绿光的折射率大于红光的折射率，绿光的偏折程度大于红光的偏折程度，所以绿光射到光屏上的位置应在的右侧。
10. 某同学利用以下实验器材测量一电源电动势和内阻。
待测电源E
电流表A1（量程0.6A）
电流表A2（量程0.6A）
电阻箱R1（0 ~ 999.9Ω）
滑动变阻器R2（0－10Ω）
开关S1和单刀双掷开关S2
导线若干
该同学设计的实验电路如图甲所示，部分实验操作步骤如下：
（1）将S2接2，闭合S1，调节R1和R2使A1的示数为0.52A，A2的示数如图乙所示，由图可得电流表A2的读数为______A；此时电阻箱R1的阻值如图丙所示，由图可得电阻箱的接入阻值为______Ω；则电流表A2的内阻r0 = ______Ω；
（2）将S2接1，闭合S1，将R1调节为10.0Ω后保持不变，调节R2的大小，读出对应A1的示数I1和A2的示数I2，根据数据作出I1—I2的图像如图丁所示，可得该电源的电动势E = _______V，内阻r = ______Ω。
【答案】（1） ① 0.26 ②. 0.5 ③. 0.5
（2） ①. 2.8 ②. 1.5
【解析】
【小问1详解】
[1]电流表的最小分度为0.02A，所以读数为0.26A。
[2]电阻箱的读数为0.5Ω。
[3]由题图可知A2与R1并联，且流过A2与R1的总电流为A1的电流，则流过R1的电流为0.26A，可知A2的内阻
r0 = R1 = 0.5Ω
【小问2详解】
[1][2]将S2接1，闭合S1，将R1调节为10.0Ω后保持不变，调节R2的大小，则根据闭合电路的欧姆定律有
E = (I2－I1)R1＋I2(r＋r0)
整理后有
根据图丁的解析式有
b = －0.28
整理后有
r = 1.5Ω，E = 2.8V
11. 如图所示，边长为L的正方形区域内，以对角线bd为边界，上方有平行ad边向下的匀强电场，电场强度大小为E。下方有垂直abcd平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一带正电的粒子从ab边中点O由静止释放，在电场和磁场中运动后垂直bc边射出。粒子重力不计。求粒子的比荷。
【答案】
【解析】
【详解】粒子运动轨迹如图所示
粒子在电场中运动过程，据动能定理可得
粒子在磁场中运动过程，根据牛顿第二定律，可得
据几何关系可得
解得
12. 若某种型号的礼花弹从水平地面以大小v0 = 20m/s的速度发射，方向与水平地面夹角θ = 60°，到达最高点时爆炸为质量相等的两块A、B，爆炸时间极短，炸开后A竖直上升，A离地面的最大高度H = 20m。忽略空气阻力以及爆炸过程中质量的变化，重力加速度的大小取g = 10m/s2。求：
（1）爆炸后瞬间A的速度大小；
（2）爆炸后瞬间B的水平分速度及竖直分速度的大小；
（3）A、B落地点之间的距离。
【答案】（1）；（2），；（3）20m
【解析】
【详解】（1）设礼花弹上升的最大高度为h。根据运动的分解，礼花弹爆炸前在竖直方向做匀减速直线运动，对礼花弹根据匀变速直线运动的规律可得
礼花弹爆炸后在竖直方向，对A根据匀变速直线运动的规律可得
联立解得
（2）礼花弹爆炸过程，在竖直方向动量为0，根据动量守恒定律可得
解得
在水平方向根据动量守恒定律可得
解得
（3）B斜向下运动的过程中，在竖直方向根据匀变速直线运动可得
在水平方向，根据匀速直线运动的规律可得
联立解得
x = 20m
13. 如图所示，两根相互平行且足够长光滑长直金属导轨固定在水平绝缘桌面上，导轨间距为L，导轨上接有电容为C的电容器和阻值为R的定值电阻。质量为m的导体棒PQ静止在导轨上，整个系统处于磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中。开始时，电容器不带电。t＝0时刻，对PQ施加水平向右大小为F的恒力。PQ和导轨的电阻均不计，PQ运动过程中始终与导轨垂直且接触良好。
（1）若保持开关断开、闭合，求PQ的最终速度；
（2）若保持开关闭合、断开，求PQ的加速度大小；
（3）若保持开关、都闭合，从t＝0到时间内PQ向右运动的距离为x，求时刻PQ的速度大小。
【答案】(1) ；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）保持开关断开、闭合，当PQ棒受到的安培力与外力相等时，PQ开始做匀速运动，根据受力平衡可得
F＝BIL
根据闭合电路欧姆定律可得
导体棒切割磁感线产生感应电动势可得
联立解得
（2）保持开关闭合、断开，取一段极短的时间Δt，PQ速度的变化量为Δv，电容器C上的电荷量的变化量为Δq，对PQ根据动量定理可得
根据电流的定义式可得
电容器上电荷量的变化量为
Δq＝CBLΔv
根据加速度的定义式可得
联立解得
（3）对PQ根据动量定理可得
通过PQ电荷量为
独立分析PQ与定值电阻R组成的回路可得流过定值电阻的电荷量为
电容器存储的电荷量
流过PQ的电荷量等于流过电阻电荷量和电容器存储的电荷量之和
解得