2024届山东省菏泽市鄄城县第一中学高三下学期5月二模物理试题（原卷版+解析版）

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物理试题
注意事项：
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间90分钟。
2.答题前，考生务必将姓名、考生号等个人信息填写在答题卡指定位置。
3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答。超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分，在每小题给出的答案中，只有一个符合题目要求。
1. 核电池，又叫同位素电池，它是一种利用放射性同位素衰变放出载能粒子，并将其能量转换为电能的装置。已知某电池的核燃料为，一个静止的原子核衰变成一个新核和另外一个带电粒子A。下列说法正确的是（ ）
A. 粒子A的穿透能力比射线强
B. 该衰变过程遵守质量守恒和电荷守恒
C. 比的比结合能小
D. 的衰变速度随温度的升高而加快
2. 下列说法中正确的是（ ）
A. 鉴别晶体与非晶体的依据是该物质是否具有各向异性
B. 一定质量的理想气体，吸收热量，内能一定增大
C. 一定质量的理想气体，体积减小，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增大
D. 荷叶上的露珠呈扁平球形主要是因为表面张力的作用
3. 以下说法中正确的是（ ）
A. 甲图是粒子散射实验示意图，当显微镜在a、b、c、d中的d位置时荧光屏上接收到的粒子数最多
B. 乙图是氢原子的能级示意图，氢原子从能级跃迁到能级时放出了一定能量的光子
C. 丙图是光电效应实验示意图，当光照射锌板时，验电器的指针发生了偏转，验电器的金属杆带正电荷
D. 爱因斯坦在研究黑体辐射的基础上，提出了量子理论，丁图是描绘两种温度下黑体辐射强度与波长的关系图
4. 2024年4月25日晚，神舟18号载人飞船成功发射，在飞船竖直升空过程中，整流罩按原计划顺利脱落。整流罩脱落后受空气阻力与速度大小成正比，它图像正确的是（ ）
A. B.
C. D.
5. 在同一水平面上有两个波源P和Q，沿垂直水平面方向同时开始振动，振幅分别为A和2A，经过半个周期，P和Q同时停止振动，此时C点处于波峰位置，D点处于波谷位置。一段时间后，M点先后出现了两次振动，，，，则（ ）
A. 两列波的波长均为2L
B. M点振动的总路程为6A
C. 两列波相遇后，波速均发生改变
D. 若两波源一直振动，P和Q连线上的振动加强点始终处于波峰或波谷位置
6. 某行星和地球绕太阳公转轨道均可视为同向转动的圆，每隔N年，该行星会运行到日地所在的直线上。下列说法正确的是（ ）

A. 该行星与地球绕太阳公转的向心加速度之比为
B. 该行星的公转周期为
C. 该行星与地球绕太阳公转的半径之比为
D. 该行星和地球绕太阳公转的线速度之比为
7. 如图，矩形线框切割磁感线产生交流电压，它的匝数、电阻，将其接在理想变压器的原线圈上。“220V 22W”的灯泡L正常发光，内阻为10Ω的电风扇M正常工作，电流表A的示数为0.3A。导线电阻不计，电压表和电流表均为理想电表，不计灯泡电阻的变化，矩形线框最大电流不能超过20A。以下描述错误的是（ ）
A. 矩形线框转动过程中磁通量的变化率最大值为
B. 电风扇输出的机械效率约为99.1％
C. 原、副线圈的匝数比
D. 若将电风扇去掉，则小灯泡变亮，电流表的示数变大
8. 在楼房维修时，工人使用如图所示的装置提升建材，为防止碰撞阳台，跨过光滑定滑轮的a绳和b、c绳连结在O点，甲在固定位置拉动绳的一端使建材上升，乙在地面某固定位置用力拉着足够长的b绳。在建材沿竖直方向匀速上升过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 甲受到的支持力变大，乙受到的支持力变大
B. 甲受到的支持力变小，乙受到的支持力变小
C. 甲受到的摩擦力变大，乙受到的摩擦力变小
D. 甲受到的摩擦力变小，乙受到的摩擦力变大
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的答案中有多个符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9. 以下说法正确的是（ ）
A. 泊松亮斑是由光衍射形成的
B. 将托马斯•杨双缝干涉实验装置放进水中，条纹间距会变大
C. 用一个偏振片来观察某光源发出的光，在垂直光的传播方向上旋转偏振片时，发现光的强度发生变化，说明该光是偏振光
D. 为增加透射光的强度，在眼镜、相机等镜片表面涂有一层“薄膜”，使光学系统成像更清晰，这是利用了薄膜前后表面反射光相互干涉的原理
10. 如图，圆形水平餐桌面上有一个半径为r、可转动的同心圆盘，圆盘的边缘放置一个质量为m的物块，物块与圆盘、物块与餐桌面间的动摩擦因数均为μ。从静止开始缓慢增大圆盘转动的角速度至物块恰好要发生相对滑动。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g，物块可视为质点，下列说法正确的是（ ）
A. 物块随圆盘转动的过程中，圆盘对物块的摩擦力与速度方向相反
B. 物块随圆盘转动的过程中，圆盘对物块的摩擦力做功大小为
C. 继续增大圆盘转动的角速度，物块由于受到一个大于向心力的离心力作用而从圆盘滑动到餐桌面上
D. 继续增大圆盘转动的角速度，物块从圆盘滑动到餐桌面上，若物块最终停在餐桌面边沿，忽略圆盘和餐桌面的高度差，可求出餐桌面的直径为
11. 两等量正点电荷（图中未画出）。在其连线的垂面上有P、M三个点，O为两电荷连线的中点，如图，下列说法正确的是（ ）
A. M、N两点的电场强度大小相等
B. P、N两点的电场强度的大小一定不相等
C. 给电子某一初速度，它能沿图中的圆做匀速圆周运动
D. 负检验电荷从P点沿直线移动到N点过程中，电势能先增大后减小
12. 如图，质量分别为和的金属棒a、b，垂直放在足够长的水平光滑导轨MNM'N'和PQP'Q'上，左右两部分导轨间距分别为0.5m和1m。磁感应强度大小均为，左侧方向竖直向下，右侧方向竖直向上。两金属棒的电阻均与长度成正比，不计导轨电阻。开始时b在M'P'位置，a在NQ位置，绕过足够远的光滑定滑轮的绝缘细线连接b和质量为的物块c，最初c距地面的高度。c由静止开始下落，落地后不反弹，c落地时a、b速率之比，c下落过程中，b棒上产生的焦耳热为20J。a、b运动过程中和导轨接触良好，。下列说法正确的是（ ）
A. 物块c落地时，a棒速度大小为4m/s
B. 物块c落地后，b棒的最终速度大小为4m/s
C. 从c落地到a、b匀速运动过程中，a产生的热量为2J
D. c从开始运动到落地的过程中通过b棒的电荷量为0.4C
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13. 实验室有一块一侧有反光涂层的矩形玻璃砖，它的长宽比为，某同学用激光笔测量该玻璃砖的折射率。由于缺少标准测量工具，该同学将纸张裁成和玻璃砖一样大，通过对折产生折痕对纸张进行等分，将纸张变为测量工具。
（1）用纸张折痕确定法线，调整激光笔的位置如图所示，AO为入射光线，光线通过玻璃砖从B点射出，可知玻璃砖的折射率为_______（可用分数、小数及根号表示）；
（2）激光在这种玻璃砖中发生全反射临界角的正弦值_______；
（3）在本实验中，下列方法最能有效减小实验误差的是_______（单选，填选项序号）。
A. 仅适当增大光线的入射角B. 仅适当减小光线的入射角
C. 仅适当增加纸张的等分折痕D. 仅适当减少纸张的等分折痕
14. 智能手机中大都配置有气压传感器，某种气压传感器主要传感元件是一个对气体压强敏感的薄膜，它连接一个柔性电阻器，当气压传感器所处环境气压变化时，这个薄膜变形，柔性电阻器的阻值也随之发生变化。已知某气压传感器的阻值变化范围为一百欧姆到几百欧姆，某实验小组在室温下用伏安法探究其阻值随气压p变化的规律，实验室提供了如下器材可供选择：
A.气压传感器，一个标准大气压下阻值约为200Ω
B.直流电源，电动势6V，内阻不计
C.电流表量程为50mA，内阻不计
D.电流表量程为150mA，内阻不计
E.电压表V，量程为3V，内阻为3kΩ
F.定值电阻
G.滑动变阻器R，最大电阻值约为20Ω
H.开关S与导线若干
（1）请根据给定的实验器材在虚线框内画出实验电路图______，在图上标注出元件符号（R、、V、或）
（2）将实物连线图补充完整______。
（3）当气压传感器所处环境气压为p时，闭合开关S，测得两个电表读数分别为U和I，则气压传感器的阻值______。
（4）改变环境压强p的大小，测得不同的值，绘成图像如图所示，由图可得阻值和压强p的函数关系式为______Ω。
15. 如图，哈勃瓶是一个底部开有圆孔、瓶颈很短的平底大烧瓶。在瓶内塞有一气球，气球的吹气口反扣在瓶口上，瓶底的圆孔上配有一个橡皮塞。瓶内由气球和橡皮塞封闭一定质量的气体，体积为，是气球中气体体积的两倍，气体的压强都为大气压强p0。
（1）在一次实验中，保持温度不变，用打气筒对气球充气，当瓶内气体体积由减小时，压强增大20％。求瓶内气体体积由减小时，体积减小前后瓶内气体压强的比值。
（2）另一次实验中，每充一次气都能把体积为、压强为p0的气体充进气球内，气球缓慢膨胀过程中，认为气球内和瓶内气体压强近似相等，保持温度不变，当瓶内外压强差时，橡皮塞会被弹出。求向气球内至少充气几次，橡皮塞被弹出？
16. 如图，在xOy平面内虚线OM与x轴负方向夹角为45°，虚线OM右上侧和第一象限为区域I，I内存在垂直xOy平面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，虚线OM左下侧和第三象限为区域Ⅱ，Ⅱ内存在垂直xOy平面向外、磁感应强度为的匀强磁场。一个比荷为k的带正电粒子从原点O沿x轴正方向以速度射入磁场，不计粒子重力。求：
（1）粒子从O点进入磁场到第二次穿过OM直线时所用的时间；
（2）粒子第二次穿过x轴与x轴交点的位置坐标；
（3）粒子第2n次通过OM直线时与O点的距离表达式。（其中）
17. 如图，电力工人在倾角的山坡上架设电线，竖直电线杆高，工人将拖线器（拖线器为一连接细线的重物）抛出，拖线器恰好能够越过电线杆顶端，忽略空气阻力、人的身高和细线质量，。求：
（1）拖线器抛出时的最小速度大小及方向；
（2）拖线器抛出点到电线杆底部的距离；
（3）拖线器在山坡上的落点到电线杆底部的距离。

18. 如图，三个质量均为的弹性小球用两根长均为的轻绳连成一条直线而静止在光滑水平面上。现给中间的小球B一个水平初速度，方向与绳垂直。小球相互碰撞时无机械能损失，轻绳不可伸长。求：
（1）当小球A、C第一次相碰时，小球B的速度；
（2）当三个小球再次处在同一直线上时，小球B的速度；
（3）运动过程中小球A的最大动能和此时两根绳的夹角；
（4）当三个小球处在同一直线上时，绳中的拉力F的大小。