河北省唐县第一中学2024届高三下学期高考三模物理试卷(含答案)

这是一份河北省唐县第一中学2024届高三下学期高考三模物理试卷(含答案)，共16页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．如图所示为氢原子的能级图，大量处于能级的氢原子向低能级跃迁共放出k种不同频率的光子，用这些光子一起照射某种金属，其中只有a、b两种频率的光子可以使该金属发生光电效应，a的频率大于b的频率，则下列说法正确的是( )
A.
B.该金属的逸出功大于等于
C.产生的光电子最大初动能大于等于
D.a光子的动量比b光子的动量大
2．如图所示，水平轻杆AB一端固定在竖直墙内、另一端固定一个光滑轻滑轮，一不可伸长的轻绳C端固定在竖直墙上，另一端绕过滑轮悬挂一重物，整个装置处于静止状态，若将绳的C端沿墙缓慢向下移，则墙对轻杆的作用力( )
A.不断变大，方向与竖直墙面的夹角不断变小
B.不断变小，方向与竖直墙面的夹角不断变大
C.不断变大，方向与竖直墙面的夹角不断变大
D.不断变小，方向与竖直墙面的夹角不断变小
3．2023年10月26日，神舟十七号载人飞船在酒泉卫星发射中心发射成功，神舟十七号飞船在完成入轨任务后，成功与距地面400km的天和核心舱前向端口进行对接，如图所示，图乙为飞船发射至对接的原理图。关于神舟十七号的发射、入轨、对接、下列说法正确的是( )
A.飞船从地面发射进入轨道1的速度应超过7.9km/s
B.飞船在加速升空过程中处于失重状态
C.飞船在轨道1上运行时机械能不断增大
D.飞船先进入轨道2，再加速完成对接
4．如图所示为某静电场中x正半轴上电势φ随x变化的规律图像，一个带电粒子在x轴坐标原点O由静止释放，粒子仅在电场力作用下沿x轴正向运动，粒子沿x轴正向运动过程中，下列说法正确的是( )
A.粒子带正电B.电势能先减小后增大
C.电势能的最小值为零D.加速度先减小后增大
5．如图所示，为一玻璃砖的截面，由直角三角形和半径为R的四分之一圆BOC组成，O为圆心，，一束单色光沿平行于AB的方向射到AC边上的D点，折射光线刚好照射到B点，测得AD长为，光在真空中的传播速度为c，则光从D点传播到B点所用的时间为( )
A.B.C.D.
6．如图所示，ABC和CDE两个光滑斜面体固定在水平面上，a，b两个小球分别从两个斜面的最高点A和E同时由静止释放，结果两个球同时到达C点.已知斜面体ABC的斜面长为、高为，斜面体CDE斜面长为、高为、不计小球大小.则下列关系正确的是( )
A.B.C.D.
7．如图所示，物块A和物块B用轻弹簧竖直连接，绕过定滑轮的轻绳连接物块B和小球C，用手托着小球C，滑轮两边的轻绳刚好伸直且均竖直，A、B静止。现手托C球缓慢向下移，当手对球的作用力为零时，A对地面的压力也恰好为零，不计滑轮的质量和摩擦，弹簧始终在弹性限度内，则在此过程中，下列说法正确的是( )
A.C球质量等于B物块质量
B.轻绳对B的拉力做的功等于B的重力势能增加量
C.如果B的质量大于A的质量，弹簧的弹性势能增大
D.B、C和弹簧组成的系统机械能一定减小
二、多选题
8．如图所示的理想变压器电路中、、为定值电阻，为滑动变阻器，电压表和电流表均为理想交流电表，在a、b端接入有效值不变的正弦交流电，则下列说法正确的是( )
A.仅将滑片向下移，电压表和电流表示数均变大
B.仅将滑片向下移，电阻消耗的功率变大
C.仅将滑片向下移，电压表和电流表示数均变大
D.仅将滑片向下移，电阻消耗的功率变大
9．在同种均匀介质中，甲、乙两列简谐横波分别沿x轴正、负方向传播.在时刻到区域内的波动图像如图所示，甲的频率为，则下列说法正确的是( )
A.乙波的传播速度大小为
B.时刻，处质点的位移方向为y轴负方向
C.时刻，处质点的速度为零
D.时刻，处质点位移为
10．如图所示，光滑水平导轨由间距分别为、L的宽、窄两段连接而成，导轨处在垂直于导轨平面向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B.两根金属棒b、a分别垂直放在宽、窄两段导轨上，绕过光滑定滑轮的轻绳一端连接在金属棒a上，另一端竖直悬挂着质量为m的重物，连接金属棒a部分的轻绳水平，用外力使金属棒b保持静止，由静止释放金属棒a，导轨电阻不计，回路中的总电阻为R.两段导轨均足够长。重物离地面足够高，金属棒a的质量为m，金属棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，重力加速度为g，则下列说法正确的是( )
A.释放金属棒a的僢间，重物的加速度大小为
B.重物运动的最大速度为
C.作用在金属棒b上的最大外力等于
D.若释放a的同时释放b，最后稳定时金属棒a的速度总是金属棒b的速度的2倍
三、实验题
11．某实验小组设计了一个测量物块A与桌面间的动摩擦因数的实验，装置如图所示，物块A在外力作用下静止在水平桌面上的P点，绕过定滑轮的轻绳一端连接在物块A上，另一端吊着重物B，调节定滑轮，使物块A与滑轮间的轻绳与桌面平行，测出物块B离地面的高度h，已知物块A、B的质量相同，重力加速度为g.回答下列问题：
（1）撒去作用在物块A上的外力，物块A由静止向右运动直至停止，测出物块A停下的位置到P点的距离s，则物块A与桌面间的动摩擦因数_________（用s、h表示）：
（2）为了减小实验误差，实验小组成员改变物块A释放的位置进行多次实验，测出每次物块B开始离地面的高度h及释放A后A在水平桌面上滑行的距离5，根据测得的多组s、h作图像，得到图像的斜率为k，则求得物块A与桌面间的动摩擦因数：_________；
（3）若考虑定滑轮转动时的动能和摩擦，测量值与真实值相比_________（填“偏大”“偏小”或“相等”）。
12．某同学要测量一阻值约为的未知电阻的阻值.
（1）该同学先用多用电表粗测该电阻，将多用电表的选择开关打到欧姆挡_________（填“”“”或“”）挡，欧姆调零后，测量该电阻时多用表指针所指位置如图甲所示，则被测电阻的阻值是_________.
（2）为了精确测量该电阻的阻值、实验室提供的器材有：
A.电源E（电动势，内阻不计）
B.电压表V（量程，内阻约）
C.电流表（量程，内阻约）
D.电流表（量程，内阻约）
E.滑动变阴器
F.开关两个.导线若干.
该同学根据实验室提供的器材设计了如图乙所示的电路图，请根据电路图得图丙中实物连接成完整的电路.
（3）实验时，将滑动变阻器的滑片移到最左端，断开开关，闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表和电流表的指针偏转均较大，记录这时电流表、的示数、及电压表的示数，则电压表的内阻为_______，闭合开关，此时电压表示数为，电流表的示数为，则被测电阻的阻值_______.（均用已知和测量的物理符号表示）
四、计算题
13．如图所示，一个水平放置的绝热汽缸内部带有气密性良好的绝热活塞，在汽缸开口处装有固定卡环.开始时活塞离卡口的距离为L，离缸底的距离为.活塞的截面积为S，活塞与汽缸边内壁无摩擦，活塞的质量为m，大气压强为，缸内气体温度为，重力加速度为g.
（1）若通过电热丝给缸内气体缓慢加热，当活塞刚好移到卡口时，缸内气体温度为多少;
（2）若将汽缸沿顺时针转过使汽缸开口向上，同时再通过电热丝（体积忽略不计）给缸内气体缓慢加热，当缸内气体温度为时，卡口对活塞的压力多大.
14．如图所示，质量为m的小球A用不可伸长的轻绳a悬于点，质量为的小球B用不可伸长的经绳b悬于点，a、b两悬线的长分别为、L，两悬点在同一竖直线上，距离等于，不计小球的大小，现给小球A一个水平向左的初速度，小球A做竖直面内的圆周运动到最高点时悬线的拉力恰好为零，A、B两球发生弹性碰撞，重力加速度为g，求:
（1）碰撞后一䁲间，悬线b对小球B的拉力大小;
（2）碰墥后，小球A经多长时间将轻绳a再次拉伸.
15．如图甲所示，在平面直角坐标系的第一象限内有沿y轴负方向的匀强电场，电场强度大小为E，在第三象限内有垂直于坐标平而向外的匀强磁场。磁感应强度大小为B.在坐标平面的第一象限内，抛物线（虚线）上有纵坐标分别为、的P、Q两点，从P、Q两点分别沿x䢂负方向射出质量均为m、电荷量均为q的带正电的粒子，粒子均从O点进入磁场，不计粒子重力.
（1）试证明P、Q两点射出的粒子初速度大小相等，并求出初速度的大小;
（2）求从P、Q两点射出的粒子出磁场时的位置间的距离;
（3）将第三象限内的匀强磁场反向，并在第三象限内放一个平行于x轴的足够大的接收屏，如图乙所示，若从P点射出的粒子恰好能垂直打在屏上.则从P、Q两点射出的粒子打在屏上的位置间的距离是多少?
参考答案
1．答案：D
解析：大量处于能级的氢原子向低能级跃迁放出6种不同频率的光，A项错误;根据题意b光光子的能量，a光光子的能量，则该金属的逸出功小于等于，B项错误;产生的光电子的最大初动能大于等于，C项错误;由，因此a光光子动量大于b光光子动量，D项正确.
2．答案：A
解析：根据平衡可知，墙对杆的作用力与轻绳对滑轮的作用力等大反向，当将C端沿墙缓慢向下移，滑轮两边轻绳间的夹角减小，合力增大，合力的方向与水平方向的夹角增大，因此墙对杆的作用力不断增大，与竖直墙面的夹角不断减小，A项正确。
3．答案：A
解析：飞船的发射速度不低于，A项正确；飞船在加速升空过程中处于超重状态，B项错误；飞船在轨道1上运动时机械能保持不变，C项错误；飞船在进入轨道前从低轨道上加速然后完成对接，D项错误。
4．答案：B
解析：粒子从静止开始沿x轴正向先做加速运动，表明粒子带负电，A项错误；粒子在沿x轴正向运动过程中，动能先增大后减小，电势能先减小后增大，B项正确；粒子在沿x轴正向运动过程中，粒子的电势能不可能为零，C项错误；图像的切线斜率先减小后增大再减小，因此电场强度先减小后增大再减小，加速度先减小后增大再减小，D项错误。
5．答案：C
解析：过D点作法线，交AB于E点，根据几何关系可知，，，，设光在D点的折射角为r，根据几何关系，，，光在D点入射角，则折射率，根据几何关系，光在玻璃砖中的传播速度为，光从D点传播到B点所用时间.故选C.
6．答案：C
解析：a球运动的加速度大小，b球运动的加速度大小，根据题意，得到，C项正确.
7．答案：D
解析：根据最终力的平衡可知，C球质量等于A、B两物块质量之和，A项错误；如果A的质量大于B的质量，则此过程如果弹簧的弹性势能增加，根据功能关系，轻绳对B球的拉力做功大于B的重力势能增量，B项错误；如果B的质量大于A的质量，开始弹簧的弹性势能大，经过此过程，弹簧的弹性势能减小，C项错误；由于手的托力对小球C做负功，因此B、C和弹簧组成的系统机械能一定减小，D项正确。
8．答案：BC
解析：设原线圈中电流为I，则，仅将滑片P向下移，I变大，电阻消耗的功率变大，B项正确;由于变压器的输出功率，I变大不能确定P是否变大，因此不能确定电流表的示数是否变大，A项错误;仅将滑片向下移，副线圈电路中的电阻减小，因此I变大，电压表和电流表的示数均变大，C项正确;仅将滑片向下移，变压器输入电压减小，输出电压减小，消耗的功率变小，D项错误.
9．答案：AB
解析：两列简谐横波在同一介质中传播速度相同，因此乙波的传播速度大小为，A项正确;根据振动与波动关系及波的叠加可知，时刻，处质点的位移方向为y轴负方向，B项正确;时刻，处质点振动方向沿y轴正方向，速度不为零，C项错误;时刻，处甲波在波谷，乙波不在波谷，因此该处质点的位移不是，D项错误.
10．答案：ABC
解析：释放金属棒a的一瞬间，由牛顿第二定律，，解得，A项正确;当重物匀速运动时，，解得，B项正确;当重物匀速运动时，作用在金属棒b上的外力最大，大小为，C项正确;如果最后稳定时金属棒a的速度总是金属棒b的速度的2倍，则回路中磁通量的变化量为零，则回路中感应电流为零，b做匀速运动，a做加速运动，并不是最终稳定状态，D项错误.
11．答案：（1）
（2）
（3）偏大
解析：（1）根据功能关系，根据动能定理，解得
（2）由得，根据题意，，解得;
（3）考虑滑轮与绳子的摩擦和定滑轮转动时的动能，则实验时，物块与桌面间摩擦力克服摩擦力做功偏大，则动摩擦因数测量值与真实值相比偏大.
12．答案：（1）；17.3（都对）
（2）如图所示（其他正确连接方式同样得分）
（3）
解析：（1）由于被测电阻约为，因此选择开关拨到“”挡，读数为.
（2）
（3）电压表的内阻，，解得
13．答案：（1）
（2）
解析：（1）设活塞刚好移到卡口时，缸内气体温度为T，则
解得
（2）当缸内气体温度为时，设缸内气体压强为p，根据理想气体状态方程
解得
设卡环对活塞的压力为F，根据力的平衡
解得
14．答案：（1）
（2）
解析：（1）设小球A运动到最高点与B碰撞前一瞬间速度大小为.
根据牛顿第二定律
解得
设碰撞后一瞬间，A球速度大小为，B球速度大小为.
根据动量守恒
根据能量守恒
解得
设碰撞后一瞬间，悬线b对小球B的拉力大小为F.
根据牛顿第二定律
解得
（2）碰撞后，小球A先做平抛运动，设经过t时间轻绳刚好伸直，
根据几何关系
解得
15．答案：（1）P、Q两点射出的粒子初速度大小相等
（2）
（3）
解析：（1）设在抛物线上任意取一点坐标为，则有
联立解得
故P、Q两点射出的粒子初速度大小相等
（2）由（1）得P、Q两点射出的粒子初速度大小相等均为
设粒子进磁场时速度与x轴负方向夹角为θ，则粒子进磁场时速度
粒子做圆周运动的半径
粒子出磁场时的位置到O点距离
粒子在电场中做类平抛运动，速度的反向延长线交于水平位移中点，则
从P点射出粒子进磁场时
从Q点射出粒子进磁场时
则
（3）设粒子射出的初速度大小为，进磁场时速度与x轴负方向夹角为θ，大小为
粒子做圆周运动的圆心到x轴距离
由于P、Q两粒子射出的初速度相同，因此两粒子在磁场中做圆周运动的圆心到y轴的距离相同，P粒子垂直在打在接收屏上，Q粒子也垂直打在接收屏上.
粒子打在屏上的位置离y轴的距离
由几何关系可知，P点射出粒子进入磁场时的方向与x轴负方向的夹角，
Q点为，
则两粒子打在屏上的位置间距离