【物理】吉林省延边州2023-2024学年高三下学期一模质量检测试卷（解析版）

延边州2024年高三质量检测物理考试时间：75分钟总分：100分本试卷共7页，考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂，非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．做图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折叠、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、选择题：本题共10个小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1.2023年的诺贝尔物理学奖授予“采用实验方法产生阿秒脉冲光的技术”，阿秒脉冲光是一种非常短的光脉冲，其持续时间在阿秒的量级，即，则（）A.阿秒是导出单位B.阿秒是国际单位制的基本单位C.阿秒对应的物理量是国际单位制的基本量D.阿秒对应的物理量是矢量【答案】C【解析】ABC．国际单位制中的基本物理量为长度、质量、时间、温度、电流、物质的量、发光强度，基本物理量的单位为基本单位，即米、千克、秒、开尔文、安培、摩尔、坎德拉；“阿秒”是一个单位，对应的物理量是时间，应为国际单位制的基本量，故C正确，AB错误；D．阿秒对应的物理量是时间只有大小为标量，故D错误。故选C。2.如图，某滑雪爱好者从倾角一定的雪道上A点由静止滑下，滑到水平雪道上C点时速度刚好为零，滑雪爱好者经过倾斜雪道的最低点B点时速度大小不变。若滑雪爱好者在倾斜和水平雪道上均做匀变速直线运动，已知从A到C运动的路程为60m，时间为40s，则该滑雪爱好者经过B点时的速度大小为（）A.5m/s B.3m/s C.4m/s D.2m/s【答案】B【解析】设滑雪爱好者经过B点时的速度大小为v，则有联立解得故选B。3.在足球场上罚任意球时，防守运动员会在球门与罚球点之间站成一堵“人墙”，以增加防守面积，防守运动员会在足球踢出瞬间高高跃起，以增加防守高度。如图所示，虚线是某次射门时足球的运动轨迹，足球恰好擦着横梁下沿进入球门，忽略空气阻力和足球的旋转，下列说法正确的是（）A.足球上升到最高点时的速度为0B.足球下降过程中重力的功率一直在增大C.足球在飞行过程中机械能先减小后增大D.只要防守运动员跳起的最大高度超过轨迹最高点，就一定能“拦截”到足球【答案】B【解析】A．足球做斜抛运动，水平方向做匀速直线运动，故足球在最高点时的速度不为0，故A错误；B．足球在下降过程中，重力的瞬时功率一直在增大，故B正确；C．由于忽略空气阻力，只有重力做功，故飞行过程中足球的机械能守恒，故C错误；D．即使防守运动员跳起的最大高度超过轨迹最高点，若起跳时机不对，仍然无法拦截到足球，故D错误。故选B。4.如图为氢原子能级示意图，下列说法正确的是（）A.一个处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可以发出6种频率的光B.当处于基态的氢原子受到动能为13.6eV的粒子轰击时，氢原子一定会电离C.处于基态的氢原子可以吸收能量为12.1eV的光子并发生跃迁D.处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，电子的动能增大，原子的电势能减小，原子的能量减小【答案】D【解析】A．一个处于n=4激发态的氢原子，向低能级跃迁时最多可发出3种不同频率的光，故A错误；B．当处于基态的氢原子受到动能为13.6eV的粒子当击时，若为光子，则氢原子一定会电离，若为其它实物粒子，氢原子不会电离，故B错误；C．处于基态氢原子若吸收一个12.1eV的光子后的能量为由于不存在该能级，所以用12.1eV的光子照射处于基态的氢原子时，电子不可能跃迁，故C错误；D．氢原子中的电子从高能级向低能级跃迁时轨道半径减小，该过程中电场力做正功，电势能减小，动能增大，原子的能量减小，故D正确。故选D。5.3月30日，我国以“一箭四星”方式，成功将四颗干涉合成孔径雷达卫星运送到700km的轨道上。该组卫星在轨构成国际上首个车轮式卫星编队，三颗卫星围绕中心卫星，并保持车轮状绕地球运行。下列关于四颗卫星的说法正确的是（）A.该卫星编队的运行速度大于B.四颗卫星均处于平衡状态C.四颗卫星绕地球运动的周期相同D.四颗卫星通过卫星间的万有引力保持队形【答案】C【解析】A．地球卫星运行速度均小于第一宇宙速度，故A错误；B．卫星做圆周运动，处于非平衡态，故B错误；C．四颗卫星绕地球做圆周运动，并保持队形不变，故周期相同，C正确；D．卫星间的引力极小，不足以改变卫星的队形，事实上该卫星队列处于太阳同步轨道，24小时不间断接收太阳能，通过太阳能驱动卫星保持队列，故D错误。故选C。6.物理学中有很多关于圆盘的实验，第一个是法拉第圆盘，圆盘全部处于磁场区域，可绕中心轴转动，通过导线将圆盘圆心和边缘与外面电阻相连。第二个是阿拉果圆盘，将一铜圆盘水平放置，圆盘可绕中心轴自由转动，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，第三个是费曼圆盘，一块水平放置的绝缘体圆盘可绕过其中心的竖直轴自由转动，在圆盘的中部有一个线圈，圆盘的边缘固定着若干带负电的金属小球。以下说法正确的是（）A.法拉第圆盘在转动过程中，圆盘中磁通量不变，有感应电动势，无感应电流B.阿拉果圆盘实验中，转动圆盘，小磁针会同向转动，转动小磁针，圆盘也会同向转动C.费曼圆盘中，当开关闭合的一瞬间，圆盘会逆时针（俯视）转动D.法拉第圆盘和阿拉果圆盘都是电磁驱动的表现【答案】B【解析】A．圆盘运动过程中，半径方向的金属条在切割磁感线，在圆心和边缘之间产生了感应电动势，产生感应电流，故A错误；B．阿拉果圆盘实验中，转动圆盘或小磁针，都产生感应电流，因安培力的作用，另个物体也会跟着转动，属于电磁驱动，故B正确；C．开关闭合瞬间，圆板受到电场力作用而转动，由于金属小球带负电，再根据电磁场理论可知，产生逆时针方向的电场，负电荷受到的电场力与电场方向相反，则有顺时针电场力，圆盘会顺时针（俯视）转动，故C错误；D．如果磁场相对于导体运动，在导体中会产生感应电流，感应电流使导体受到安培力的作用，安培力使导体运动起来，这种作用就是电磁驱动，显然法拉第圆盘是机械能转化为电能的过程，并不是电磁驱动，故D错误。故选B。7.在塑料瓶的侧面开一个小孔，瓶中灌入清水，水就从小孔流出。让激光透过瓶子水平射向小孔，如图所示，激光将沿着水流传播，关于这一现象描述正确的是（）A.这一现象的原理是利用了光的衍射B.绿色激光比红色激光更容易沿水流传播C.瓶中液面越低，激光越容易沿水流传播D.激光器距水瓶越近，激光越容易沿水流传播【答案】B【解析】A．激光沿着水流传播时，光在水和空气的接触面处发生全反射，激光将沿着水流传播，这一原理与光导纤维相同，即利用了光的全反射，故A错误；B．根据可知，折射率越大，全反射的临界角越小，越容易发生全反射，绿色激光比红色激光的，折射率大，所以绿色激光更容易沿水流传播，故B正确；C．瓶中液面越低，小孔处的压强越小，则从孔中射出的水流速度会越小，水流轨迹会变得弯曲，激光在水和空气界面处的入射角会越小，不容易发生全反射，所以瓶中液面越低，激光越不容易沿水流传播，故C错误；D．激光器距水瓶的远近，不改变激光在水和空气界面处的入射角，所以不影响激光在水中传播，故D错误。故选B。8.杜甫在《曲江》中写到：穿花蛱蝶深深见，点水蜻蜓款款飞。平静水面上的S处，“蜻蜓点水”时形成一列水波向四周传播（可视为简谐横波），A、B、C三点与S在同一条直线上，图示时刻，A在波谷，与水平面的高度差为H、B、C在不同的波峰上。已知波速为v，A、B在水平方向的距离为a，则下列说法正确的是（）A.水波通过尺寸为1.5a的障碍物能发生明显衍射B.A点振动频率为C.到达第一个波峰的时刻，C比A滞后D.从图示时刻开始计时，A点的振动方程是【答案】ACD【解析】A．图示时刻，A在波谷，B在波峰上，A、B在水平方向的距离为a，可知水波的波长为2a，大于1.5a，当该水波通过尺寸小于波长的障碍物能发生明显衍射，故A正确；B．A点振动频率为故B错误；C．由图可知C比A距离波源多1.5λ，所以到达第一个波峰的时刻，C比A滞后故C正确；D．图示时刻A处于波谷，振幅为H，则A点的振动方程为故D正确。故选ACD。9.如图，以正方形abcd的中心为原点建立直角坐标系xOy，坐标轴与正方形的四条边分别平行。在a、c两点分别放置正点电荷，在b、d两点分别放置负点电荷，四个点电荷的电荷量大小相等。以O点为圆心作圆，圆的半径与正方形的边长相等，圆与坐标轴分别交于M、N、P、Q四点。规定无穷远处电势为零，下列说法正确的是（）A.N点电场强度方向沿x轴正向B.M点和N点电势相同C.另一正点电荷从M点沿x轴移动到P点电场力先做正功D.另一正点电荷沿圆周移动一周，电场力始终不做功【答案】AB【解析】A．a、b处点电荷在N点形成的电场强度方向沿x轴正方向，c、d处点电荷在N点形成的电场强度方向沿x轴负方向，由等量异种点电荷在空间形成的电场的特点可知a、b处点电荷在N点形成的电场强度大于c、d处点电荷在N点形成的电场强度，所以N点场强方向沿x轴正方向，故A正确；B．a、b处点电荷在N点的电势为零，c、d处点电荷在N点的电势也为零；同理，a、d处点电荷在M点的电势也为零，b、c处点电荷在M点的电势也为零，所以M点和N点电势均为零，故B正确；C．x轴等势面，电荷移动过程电场力做功为零，故C错误；D．根据电势叠加原理，圆周上各点电势变化，所以另一正点电荷沿圆周移动一周，电场力会对其做功，故D错误。故选AB。10.如图所示，竖直轻弹簧两端连接质量均为m的两个小物块A、B，置于水平地面上且处于静止状态，现将质量也为m的小物块C从A的正上方h处由静止释放，物块C与A碰后粘在一起继续向下运动。已知在以后的运动过程中，当A向上运动到最高点时，B刚好要离开地面。重力加速度为g，下列说法正确的是（）A.此弹簧的劲度系数为B.此弹簧的劲度系数为C.物块运动过程中的最高点距离其初始位置为D.物块运动过程中的最低点距离其初始位置为【答案】ACD【解析】C．根据动能定理有可得，碰前C的速度为C、A碰撞，根据动量守恒有可得，碰撞后C、A一起的速度为碰撞前，对A分析，根据平衡条件有当A向上运动到最高点时，对B分析，根据平衡条件有则碰撞后瞬间与A向上运动到最高点瞬间，弹簧弹力大小相等，弹簧的弹性势能相同，则根据能量守恒有可得，物块运动过程中的最高点距离其初始位置的距离为故C正确；AB．由上述分析可知则弹簧的劲度系数为故A正确，B错误；D．碰撞后C、A一起做简谐运动，根据对称性可知，最高点的合力等于最低点的合力，则有解得，最低点时弹簧的压缩量为则物块运动过程中的最低点距离其初始位置的距离为故D正确。故选ACD。二、非选择题：本题共5小题，共54分。11.如图甲所示，一位同学利用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验。有一直径为d、质量为m的金属小球由A处由静止释放，下落过程中能通过A处正下方、固定于B处的光电门，测得A、B间的距离为H（），光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t，当地的重力加速度为g。则：（1）如图乙所示，用游标卡尺测得小球的直径d=___________cm。（2）多次改变高度H，重复上述实验，作出随H的变化图像如图丙所示，当图中已知量、和重力加速度g及小球的直径d满足以下表达式：___________时，可判断小球下落过程中机械能守恒。（3）实验中发现动能增加量总是稍小于重力势能减少量，增加下落高度后，则将___________（选填“增大”“减小”或“不变”）。【答案】①.0.725②.③.增大【解析】（1）[1]20分度游标卡尺的精确值为，由图可知小球的直径（2）[2]若减小的重力势能等于增加的动能时，可以认为机械能守恒，则有其中联立解得（3）[3]由于该过程中有阻力做功，且高度越高，阻力做功越多，故增加下落高度后，将增大。12.用图所示装置测量磁场的滋感应强度和某导电液体（有大量的正、负离子）的电阻率．水平管道长为、宽度为、高为,置于竖直向上的匀强磁场中．管道上下两面是绝缘板，前后两侧面是电阻可忽略的导体板，两导体板与开关、电阻箱、灵敏电流表G（内阻为）连接．管道内始终充满导电液体，液体以恒定速度自左向右通过．闭合开关，调节电阻箱的取值，记下相应的电流表读数。（1）与N板相连接的是电流表G的___________极（填“正”或“负”）．（2）将实验中每次电阻箱接入电路的阻值与相应的电流表读数绘制出图像为图所示的倾斜直线，其延长线与两轴的交点坐标分别为和，则磁场的磁感应强度为___________，导电液体的电阻率为___________．【答案】（1）负极（2）【解析】（1）[1]根据左手定则可知与N板相连接的是电流表G的负极；（2）[2][3]根据欧姆定律有而根据电阻定律有解得由图像可知解得13.如图所示，某实验小组将带刻度的导热容器放在水平地面上，用质量为的活塞密封一部分气体，活塞能无摩擦滑动，这样就改装成一个“温度计”。当活塞静止在距容器底为时，气体的温度为。已知容器的横截面积为，高度为，重力加速度为，大气压强恒为。求：（1）该温度计能测量的最高温度；（2）当气体从外界吸收热量后，活塞由位置缓慢上升到容器最高点的过程中，气体内能的变化量。【答案】（1）；（2）【解析】（1）因为不变，气体做等压变化，有解得（2）对活塞由平衡知识得根据热力学第一定律得出14.一种自动计数的呼拉圈深受人们欢迎，如图甲，腰带外侧带有轨道，轨道内有一滑轮，滑轮与配重通过轻绳连接，其模型简化如图乙所示，已知配重质量0.4kg，绳长为0.3m，悬挂点到腰带中心的距离为0.12m，水平固定好腰带，通过人体微小扭动，使配重在水平面内做匀速圆周运动。不计一切阻力，绳子与竖直方向夹角，g取10m/s2，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：（1）细绳的拉力；（2）配重做匀速圆周运动的速度；（3）配重从静止开始加速旋转至的过程中，绳子对配重所做的功。【答案】（1）5N，指向绳收缩的方向；（2）1.5m/s，方向沿轨迹的切线方向；（3）0.69J【解析】（1）根据题意，配重受竖直向下的重力mg和绳的拉力T，则平衡条件得方向沿绳指向绳收缩的方向；（2）根据题意，配重做匀速圆周运动，则解得方向始终沿轨迹的切线方向；（3）根据几何关系可得配重上升的高度为根据动能定理可得解得15.如图所示，两对电阻不计、间距为L的光滑平行金属导轨，转角处用一小段光滑绝缘的弧形材料平滑连接。倾斜导