2024届名校学术联盟高三下学期高考模拟信息物理试卷（七）（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1名校学术联盟·高考模拟信息卷押题卷物理（七）本试卷共6页，15题。全卷满分100分，考试用时75分钟。注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡上。2.回答选择题时，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。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，将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1∼7题只有一项是符合题目要求，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.如图，大量大气分子受宇宙高能粒子撞击处于激发态。处于激发态的分子不稳定，会自发地向能量较低的能级跃迁，并释放出光子而形成极光，最终回到基态。下列说法正确的是（）A.大气分子由低能级跃迁到高能级辐射出光子B.极光是大气分子电离出的电子流C.极光中绿光光子的能量大于红光光子D.极光中绿光的波长大于红光波长〖答案〗C〖解析〗A．大气分子由低能级跃迁到高能级吸收光子，故A错误；B．极光是处于激发态的分子向能量较低的能级跃迁释放出的光子，故B错误；C．绿光的频率比红光大，根据可知，极光中绿光光子的能量大于红光光子，故C正确；D．绿光的频率比红光大，根据可知，极光中绿光的波长小于红光波长，故D错误。故选C2.端午节的一个重要习俗是包粽子，是为了缅怀伟大的楚国诗人屈原。如图，将包好的粽子放置于由四根细绳悬挂的水平圆盘中央，细绳等间隔系在水平圆盘边缘，已知水平圆盘和粽子的重力为G，细绳长度均为L，圆盘直径为1.2L，每根细线对圆盘的拉力大小为（）A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗设细绳与竖直方向的夹角为，根据几何关系可得对圆盘，根据平衡条件可得解得每根细线对圆盘的拉力大小为故选A。3.如图，一同学在操场上练习投篮，某次篮球从O点抛出，经过了空间的A、B、C三点，A点和C点等高，B点是最高点，若篮球从O点运动到A点的时间等于从A点运动到C点的时间，忽略空气阻力，的竖直位移与的竖直位移大小之比为（）A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗设篮球从B点运动到C点的时间为，则篮球从O点运动到B点的时间为根据逆向思维，则篮球从O点到B点逆运动为篮球从B点到O点的平抛运动可得故选A。4.如图，海面上两个浮标A、B相距，一列横波由A向B传播，小米观察到当浮标A处在波谷时，浮标B正在平衡位置向上振动，测得一分钟内浮标A能完成30次全振动，则该横波的波速可能是（）A.4m/s B.6m/s C.8m/s D.10m/s〖答案〗D〖解析〗一分钟内浮标A能完成30次全振动，可知周期当浮标A处在波谷时，浮标B正在平衡位置向上振动，可知（n=0、1、2、3……）则波速当n=1时v=10m/s。故选D。5.如图是汽车打火时火花塞产生电火花的原理简图，扭动汽车钥匙打火，开关不停地闭合断开，打火线圈次级绕组产生的瞬时高电压使火花塞产生电火花，点燃气缸中的可燃混合气，下列说法正确的是（）A.汽车打火并控制电火花点火的主要原理是自感B.断开开关瞬间，火花塞会产生电火花C.打火线圈中的初级绕组匝数可能大于次级绕组匝数D.断开开关的瞬间，次级绕组中的电能转化为磁场能〖答案〗B〖解析〗A．汽车打火并控制电火花点火的主要原理是互感，故A错误；B．断开开关的瞬间，初级绕组的电流发生变化，次级绕组可产生高电压，火花塞会产生电火花，故B正确；C．根据变压器电压比等于匝数比为了使次级绕组产生高电压，次级绕组匝数一定大于初级绕组匝数，故C错误；D．断开开关的瞬间，初级绕组电流产生的磁场能转化为次级绕组中的电能，故D错误。故选B。6.2023年7月20日21时40分，神舟十六号航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮密切协同，圆满完成出舱活动全部既定任务。如图，核心舱组合体在离地高度为h处，绕地球做匀速圆周运动。若核心舱与地球中心的连线在单位时间内扫过的面积为，已知地球半径为R，引力常量为G。下列说法正确的是（）A.航天员相对核心舱静止时，所受合外力为零B.核心舱的运行周期为C.核心舱处的重力加速度大小为D.地球的密度为〖答案〗D〖解析〗A．航天员相对太空舱静止时，依然绕地球做圆周运动，所受合外力不为零，故A错误；B．由题知，核心舱与地球中心的连线在单位时间内扫过的面积为，则核心舱的运行周期为故B错误；C．根据万有引力提供向心力得又根据联立解得核心舱处的重力加速度大小为故C错误；D．根据万有引力提供向心力得解得地球的密度为故D正确。故选D。7.如图所示，空间中有一环型匀强磁场，其内半径为，外半径为。在内圆上的A点处有一静止微粒发生裂变，生成甲、乙两个小微粒（均带正电），且二者初速度均沿切线方向并处于如图所示的平面内（甲左乙右）。若两微粒均恰好不从外环射出磁场，则甲、乙两者所带电量之比为（）A. B. C. D.〖答案〗B〖解析〗由题意可知，根据左手定则，其两粒子运动轨迹如图所示设向右为正方向，向右的粒子速度为，质量为，向左的粒子速度为，质量为，由动量守恒有对粒子1，由几何关系有对粒子2，由几何关系有带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有整理有由上述各式，整理有故选B。8.斯特林循环包括等温膨胀、等容降温、等温压缩和等容加热四个过程，一个完整斯特林循环过程中的关系如图所示。工作气体在热交换器之间来回流动，从而实现热能和机械能的转化。若将工作气体看成理想气体，关于斯特林循环，下列说法正确的是（）A.过程是等温膨胀，工作气体吸收的热量等于对外做的功B.过程是等容降温，所有气体分子的动能都减小C.过程是等温压缩，工作气体平均动能不变D.过程是等容加热，工作气体吸收的热量大于内能的增加量〖答案〗AC〖解析〗A．过程是一定质量的理想气体的温度不变，内能不变，体积增大，气体对外做功，为等温膨胀过程，根据热力学第一定律可知气体从外界吸收热量等于对外做的功，A正确；B．过程是一定质量的理想气体的压强减小，温度降低，为等容降温过程，分子的平均动能减小，并不是所有气体分子的动能都减小，B错误；C．过程是一定质量的理想气体的压强增大，体积减小，分子密集程度增大，温度不变，为等温压缩过程，工作气体平均动能不变，C正确；D．过程是外界对气体不做功，一定质量的理想气体的压强增大，温度升高，为等容加热过程，内能的增加量等于气体从外界吸收的热量，D错误。故选AC。9.如图是静电喷涂装置的原理图，带负电荷的涂料颗粒被喷枪喷出，进入静电场，被电场加速后喷射到带正电荷的被涂物上，虚线是电场中的等差等势线，a、b、c为电场中的三点，且在同一条水平线上，下列说法正确的是（）A.a点场强大于c点场强B.a点电势高于c点电势C.a、b两点电势差小于b、c两点电势差D.涂料颗粒在a点的电势能大于在c点的电势能〖答案〗AD〖解析〗A．根据，可知等差等势线密集的地方场强大，则a点场强大于c点场强，故A正确；BD．由于被涂物带正电荷，可知场强方向偏左，根据沿电场方向电势降低可知，a点电势低于c点电势；根据，由于涂料颗粒带负电，所以涂料颗粒在a点的电势能大于在c点的电势能，故B错误，D正确；C．虚线是电场中的等差等势线，则a、b两点电势差等于b、c两点电势差，故C错误。故选AD。10.如图甲、2023年5月11日，武汉新增国内首条悬挂式空中轨道列车—光谷空轨，列车悬空飞驰、科幻感拉满。一辆质量为m的空轨列车由静止开始加速。其加速度a随速度变化的关系如图乙所示，空轨列车的速度达到v后，牵引力的功率保持恒定。已知空轨列车在行驶过程能达到的最大速度为，所受到阻力（摩擦和空气阻力）不变。下列说法正确的是（）A.空轨列车在行驶过程中所受阻力B.空轨列车的速度达到v后，牵引力的功率C.匀加速启动过程中，空轨列车牵引力做功为D.匀加速启动过程中，牵引力的功率P与时间t满足〖答案〗AB〖解析〗A．空轨列车匀加速阶段，根据牛顿第二定律又联立解得空轨列车在行驶过程中所受阻力故A正确；B．空轨列车的速度达到v后，牵引力的功率故B正确；C．匀加速启动过程中，空轨列车的位移为匀加速启动过程中，空轨列车牵引力做功为故C错误；D．匀加速启动过程中，牵引力的功率P与时间t满足故D错误。故选AB。二、非选择题：本题共5小题，共54分。11.图甲是某同学研究滑块在斜面上的运动的装置图。在倾角为的斜面上垂直斜面方向安装了两个光电门1和2，将安装了遮光条的滑块从光电门1上方斜面上某一点释放，遮光条的宽为d，滑块通过光电门1和2的时间分别是和，测得两光电门之间的距离为L，重力加速度大小为g。（1）遮光条的宽度如图乙所示，可知遮光条的宽度______cm。（2）滑块沿斜面下滑的加速度大小为______（用d、L、、表示）。（3）改变光电门2的位置，每次将滑块从同一位置释放，记录每次释放时滑块通过光电门2的时间和对应的两光电门之间的距离L，做出随L变化的关系图像，图像的截距为b，斜率为k，则滑块通过光电门1的时间______，滑块下滑的加速度大小为______。（均从b、k、d中选用合适的字母表示）〖答案〗（1）0.0650（2）（3）〖解析〗【小问1详析】遮光条的宽度【小问2详析】根据极短时间的平均速度表示瞬时速度，滑块通过光电门1和2的速度为，滑块沿斜面下滑，根据动力学公式有解得滑块沿斜面下滑的加速度大小为【小问3详析】[1]根据极短时间的平均速度表示瞬时速度，滑块通过光电门1和2的速度为，滑块沿斜面下滑，根据动力学公式有整理得图像的纵截距为解得滑块通过光电门1的时间[2]图像的斜率为解得滑块下滑的加速度大小为12.太阳能电池，是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片，又称为“太阳能芯片”或“光电池”，主要通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。某同学要测量光电池的电动势和内阻，根据实验室提供的器材，设计实验方案。①光电池（电动势约为6.0V，内阻约为）②电压表V（量程15V，内阻约为）③电流表G（量程1mA，内阻）④电流表A（量程3A，内阻约为0.5Ω）⑤滑动变阻器⑥滑动变阻器⑦电阻箱⑧定值电阻⑨开关S和导线若干（1）因电压表V的量程太大，现将电流表G改装成量程为6V的电压表，电阻箱的阻值需要调至______。（2）为了准确测出电池组的电动势和内阻，设计电路如图甲所示，实验中应选用的滑动变阻器是______。（填写器材编号）（3）该同学利用上述实验原理图测得相关数据，并作出相应的图像如图乙所示，根据图像可求出电源的电动势______V，电源的内阻______。（结果均保留三位有效数字）〖答案〗（1）5980（2）⑤（3）6.001.20〖解析〗【小问1详析】根据电压表改装原理故电阻箱的阻值需要调至【小问2详析】为调节方便，改装后的电压表示数变化明显，滑动变阻器应选择阻值较小的，故实验中应选用的滑动变阻器是⑤。【小问3详析】[1]根据闭合电路的欧姆定律且整理得图像的纵截距为解得电源电动势[2]图像的斜率为解得电源的内阻13.景观湖水面之下安装的小灯泡发出的某种单色光，会在水面形成一个个漂亮的发光区域，位于深处的甲灯泡发红色光，位于另一深度的乙灯泡发黄色光，两灯泡发出的光在水面形成的面积相等，已知水对红光的折射率为，对黄光的折射率为。（1）求甲灯泡发光区域的面积；（2）求乙灯泡的深度；（3）若在一次雨后，发现甲灯泡发光面积是原来的两倍，求水面上升的高度。〖答案〗（1）（2）（3）〖解析〗【小问1详析】设被光照亮的圆形区域的半径为r，光路如图所示根据几何关系可得全反射临界角满足甲灯泡发光区域的面积联立解得【小问2详析】同理可得乙灯泡发光区域的面积又解得乙灯泡的深度【小问3详析】若在一次雨后，发现甲灯泡发光面积是原来的两倍，则解得水面上升的高度14.如图，在平面内存在匀强磁场，磁场方向与垂直，且与水平面的夹角为60°。竖直平面的右侧存在竖直向上的匀强电场，电场强度为。质量为，电量为的带负电的小球，以初速度从A点沿平面射入匀强磁场，入射方向与的夹角也为60°，小球恰好从图中的C点垂直于磁场方向水平离开，并垂直于电场方向进入匀强电场，经过一段时间后击中水平面上的P点。已知小球在磁场中的运动轨迹为抛物线，C点在M点的正上方，之间的高度差为，重力加速度g大小取，不计空气阻力，，。求：（1）匀强磁场的磁感应强度的大小；（2）小球在磁场中的运动时间t；（3）小球触地时重力的瞬时功率。〖答案〗（1）（2）0.4s（3）〖解析〗【小问1详析】小球在磁场中运动时，在垂直于磁场的方向上代入数据得【小问2详析】沿磁场方向设BC之间距离为L，则由几何关系可知联立可得【小问3详析】小球经过C点时的速度为在匀强电场中，小球做类平抛运动，由牛顿第二定律可知小球触地时竖直方向的速度为，满足此时重力的瞬时功率代入数据得15.如图，竖直面内光滑倾斜轨道与光滑圆弧轨道PQ相切于点P，圆弧轨道半径为R=3m，圆心角为θ=53°，末端切线水平。水平地面上紧靠轨道依次排放长度相同的两木板A、B，质量均为M=4kg，木板上表面与圆弧形轨道末端Q相切，竖直挡板固定于木板右侧，且略高于木板B的上表面。现将质量为m=2kg的小物块C（可视为质点）从倾斜轨道上距P点高为h=1.8m处由静止释放。小物块C以一定的水平初速度滑上木板A的上表面，经过一段时间后，木板B与小物块C达到相同速度，且此时小物块C恰好未从木板