精品解析：2024届山西省平遥县第二中学校高三下学期冲刺调研押题卷（六）理综试题-高中物理

2024年普通高等学校招生统一考试 冲刺调研押题卷·理综（六） 一、选择题（本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第14~18题只有一项符合题目要求，第19~21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. 2023年年度诺贝尔物理学奖授予皮埃尔·阿戈斯蒂尼、费伦茨·克劳斯和安妮·吕利耶，以表彰他们将产生阿秒光脉冲的实验方法用于研究物质的电子动力学，关于电子、原子核有关知识，下列表述正确的是（ ） A. 天然放射现象中的β射线实际是高速电子流，穿透能力比α射线弱 B. 结合能越大，原子核越稳定 C. 汤姆生发现电子是从研究阴极射线开始的 D. 氢原子的电子由激发态向基态跃迁时，向外辐射光子，原子能量增加 【答案】C 【解析】 【详解】A．天然放射现象中的射线实际是高速电子流，但穿透能力比射线强，电离能力比射线弱，A错误； B．原子核的结合能与其质量数的比值称为比结合能，比结合能越大原子核越稳定，因此结合能较大时，还要考虑其质量数的大小，B错误 C．汤姆生通过对阴极射线的研究发现了电子，C正确； D．根据玻尔理论可知，氢原子的电子由激发态向基态跃迁时，向外辐射光子，原子能量减少，D错误。 故选C。 2. 中国研发的天问一号着陆巡视器，“天问”意为“问天”，取自屈原（公元前340—前278年）的一首同名诗，巡视器旨在探测火星的形貌、土壤、环境、大气，研究火星上的水冰分布、物理场和内部结构．若巡视器质量为，下列说法正确的是（ ） A. 巡视器在火星上行走时受到火星的引力为 B. 巡视器在进入火星大气层后减速下落的过程中，机械能转化为内能 C. 开普勒行星运动定律不适用于“天问一号”环绕器绕火星的运动 D. 巡视器发回的遥测信号是利用超声波来传递的 【答案】B 【解析】 【详解】A．火星上的重力加速度小于地球上的重力加速度，故巡视器在火星上行走时受到火星的引力小于，A错误； B．巡视器在进入火星大气层后减速下落的过程中，受到大气的阻力，把机械能转化为内能，B正确； C．开普勒定律适用（宏观低速）所有的天体及航天器之间的运行，C错误； D．超声波无法在真空中传播，应使用电磁波进行传递信息，D错误。 故选B。 3. 前不久河北石家庄京津冀第五届滹沱河公开水域游泳挑战赛在叶子广场周边水域进行，比赛前某运动员练习时要匀速横渡一段宽的澽沱河，运动员在静水中的速度为，水流速度为，则（ ） A. 该运动员可能垂直河岸到达正对岸 B. 该运动员渡河的时间可能小于 C. 该运动员以最短时间渡河时，它沿水流方向的位移大小为 D. 该运动员以最短位移渡河时，位移大小为 【答案】C 【解析】 【详解】A．运动员在静水中的速度小于水流速度，合速度方向不可能垂直河岸，该运动员不可能垂直河岸到达正对岸，故A错误； B．运动员在静水中的速度始终垂直河岸时渡河时间最短，最短渡河时间 该运动员渡河的时间不可能小于，故B错误； C．该运动员以最短时间渡河时，它沿水流方向的位移大小 故C正确； D．运动员在静水中的速度小于水流速度，合速度方向不可能垂直河岸，该运动员以最短位移渡河时，位移大于，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，真空中三点的连线构成一个边长的等边三角形，为连线的中垂线，为连线中点．若将电荷量均为的两点电荷分别固定在点，已知静电力常量，则（ ） A. 两点电荷间的库仑力大小为 B. 将一负点电荷放在点受到的电场力最大 C. A点的电场强度的大小为 D. 从到A电势逐渐升高 【答案】C 【解析】 【详解】A．两点电荷间的库仑力大小为 故A错误； B．在点的负点电荷和B、C两点处正点电荷的电场力等大反向，合力为零，合力最小，故B错误； C．A点的电场方向如图所示 则A点的电场强度的大小为 故C正确； D．电场线的分布由B、C两点向外延伸，可知从到A的电势逐渐降低，故D错误。 故选C。 5. 如图所示，倾角为的斜面体固定在水平面上，质量的物体置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体相连接，连接的一段细绳与斜面平行，物体在方向可变的拉力作用下静止在如图所示位置，已知最小时，大小为，（重力加速度大小为）则（ ） A. 物体质量为 B. 最小时，方向水平向右 C. 最小时，绳中张力大小为 D. 最小时，物体受斜面摩擦力大小为 【答案】A 【解析】 【详解】ABC．依题意，当外力F与细绳垂直时，有最小值，受力如图 由平衡条件，可得 ， 联立，解得 ， 故A正确；BC错误； D．最小时，物体受力分析如图 根据平衡条件，可得 解得 故D错误。 故选A。 6. 如图所示，两端封闭、粗细均匀的玻璃管内的理想气体被一段水银柱隔开，当玻璃管水平放置时，甲端气体的体积小于乙端气体的体积，甲端气体的温度高于乙端气体的温度，水银柱处于静止状态．下列说法正确的有（ ） A. 若管内两端的气体都升高相同的温度，则水银柱向左移动 B. 若管内两端的气体都升高相同的温度，则水银柱向右移动 C. 当玻璃管水平自由下落时，管内两端的气体的压强将变为零 D. 微观上气体压强是由大量气体分子频繁碰撞器壁而产生的 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．管内两端的气体都升高相同的温度时，假设水银柱不动，由等容变化有 解得 因左侧管内气体的温度高于右侧管内气体的温度，则左侧压强的增加小于右侧气体压强的增加，，而初态两侧的压强相等，故水银柱要向左移动，A正确，B错误； C．当玻璃管水平自由下落时，只是竖直方向上完全失重，水平方向上依然压强相等，不为0，C错误； D．气体压强的微观解释就是大量气体分子频繁碰撞器壁而产生的，单位体积内分子数越多，气体对容器壁的压强就越大，D正确。 故选AD。 7. 如图在研究单摆的运动规律过程中，测得单摆40次全振动所用的时间为，已知当地的重力加速度大小，下列有关该单摆的说法中，正确的是（ ） A. 单摆做简谐运动时，在速度增大的过程中回复力一定减小 B. 单摆做简谐运动的周期为 C. 单摆的摆长约为 D. 若把单摆放月球上，则其摆动周期变大 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．单摆做简谐运动时，在速度增大的过程中，逐渐靠近平衡位置，所以回复力一定减小，故A正确； BC．由题意，可得单摆的周期为 由单摆周期公式 解得单摆的摆长 故B错误，C正确； D．根据单摆的周期公式，可知若把该单摆放在月球上，值变小，则其摆动周期变大,故D正确。 故选 ACD。 8. 如图所示，光滑水平桌面被虚线分成左右两部分，右侧处于竖直向下的匀强磁场中。同种材料做成粗细均匀、边长为的单匝正方形线圈在水平外力的作用下进入磁场区域；现将线圈的导线拆开，均匀拉长后做成匝边长为的闭合正方形线圈，在水平外力的作用下进入该磁场区域。进入该磁场区域的速度—时间图像相同，均为一条平行于横轴的直线（如图乙），在线圈进入磁场的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 线圈的电阻之比为 B. 水平外力与的比值为 C. 通过线圈某横截面的电荷量之比为 D. 线圈产生的焦耳热之比为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据电阻定律 可得线圈的电阻之比为 故A错误； B．进入该磁场区域的速度—时间图像相同，均为一条平行于横轴的直线，说明做匀速直线运动且速度大小相等，则 可知水平外力与的比值为 故B正确； C．感应电流为 根据 通过线圈某横截面的电荷量 故C错误； D．此过程线圈产生的热量等于克服安培力做的功，此过程克服安培力做功为 线圈产生焦耳热之比为 故D正确。 故选BD。 二、非选择题（本题共14小题，共174分。） 9. 某实验小组利用光电门等器材“验证机械能守恒定律”，原理如下：轻杆上固定着两个相同的小球1和小球2，转轴到小球1、小球1到小球2距离均为，轻杆可绕轴在竖直面内转动．现将轻杆拨到与轴等高的水平位置后由静止释放，小球2的球心正好通过位于轴下方的光电门计时器． （1）实验桌上有若干个球供选用，为减小实验误差，实验时应选用密度_____________（选填“较大”或“较小”）的小球。 （2）已选好质量均为的两个相同的小球做实验，已知，球2的直径，球2过光电门的遮光时间，则球2过光电门时的速度_____________。（结果保留两位有效数字） （3）已知当地的重力加速度大小，从释放到竖直位置，系统减少的重力势能为_____________J、系统增加的动能为_____________J，可知在误差允许的范围内系统在该运动过程中机械能守恒。（结果均保留三位有效数字） （4）由第（3）问的计算结果可知与之间存在差异，你认为造成的原因是__________________________． 【答案】（1）较大 （2） （3） ①. ②. 1.44 （4）存在空气阻力、摩擦阻力 【解析】 【小问1详解】 为减小实验误差，实验时应选用密度较大的小球。 【小问2详解】 球2过光电门时的速度 【小问3详解】 [1]从释放到竖直位置，系统减少的重力势能为 [2]由 可得小球1的速度为 系统增加的动能为 【小问4详解】 与之间存在差异因为存在空气阻力、摩擦阻力。 10. 干电池不仅适用于手电筒、半导体收音机、收录机、照相机、电子钟、玩具等，而且也适用于国防、科研、电信、航海、航空、医学等国民经济中的各个领域，十分好用。某兴趣小组将一个旧的干电池充满电，准备利用下列器材测量干电池的电动势和内电阻。 A．待测干电池电动势（约为），内阻（约为） B．电流表（量程为，内阻为） C．电压表（量程为，内阻约为） D．滑动变阻器（最大阻值，额定电流为） E．滑动变阻器（最大阻值为，额定电流为） F．开关、导线若干。 （1）要求测量结果尽量准确和方便地完成实验，滑动变阻器应选择_____________。（填仪器前的字母序号） （2）实验中的电路图应选用下图中的_____________（填“甲”或“乙”）。 （3）连接好电路后再进行实验，根据同学测得的数据，在图中描出的点迹并画出图线如图丙所示，利用图像得出干电池的电动势_____________，内阻_____________。（上述两空，前空保留3位有效数字，后空保留2位有效数字） 【答案】（1）E （2）乙 （3） ①. 1.45 ②. 【解析】 小问1详解】 [1]要求测量结果尽量准确和方便地完成实验，滑动变阻器应选择最大阻值较小的滑动变阻器，故选E，最大阻值为的。 【小问2详解】 [1]因为电流表阻值为准确值，实验中的电路图应选用下图中的乙，可消除电表误差。 【小问3详解】 [1][2]根据闭合电路欧姆定律推得 则由图丙可知，电源的电动势为1.45V，等效内阻 解得内阻 11. 如图甲所示，三棱镜的横截面为直角三角形，，一单色光从边的中点射入三棱镜，在边的中点发生全反射。已知入射光线与边的夹角，光在真空中传播速度大小为，求： （1）透明介质的折射率； （2）若用上述透明介质制成圆柱体如图乙所示，底部中心点处有一束光以射入，已知圆柱体的底面半径为，高度为，求光线从圆柱体底部传播到顶部的时间。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）光线在E点的入射角为，折射角为，根据光的折射定律可得折射率 （2）光路如图所示，根据折射定律 代入数据解得 α=30° 光线射到侧面上的临界角 可知光射到侧面上发生全反射，根据几何关系，光在圆柱体中的路程 由 得传播时间 12. 如图所示，倾角为的斜面与水平地面在点平滑连接，竖直光滑圆轨道与水平地面在点平滑连接，一轻弹簧右端与竖直挡板相连，左端自由伸长到点。点距水平面的高度为，一质量为的滑块从点由静止释放，沿斜面下滑并从点进入圆轨道，恰好通过轨道最高点后进入水平面与静止在点的滑块发生弹性碰撞，碰撞后被拿走，滑块继续压缩轻弹簧。已知滑块与斜面间的动摩擦因数，滑块与水平面间的动摩擦因数之间的距离为，而间和间均光滑，重力加速度大小，弹簧的劲度系数，弹簧弹性势能与形变量的关系为。求： （1）竖直光滑圆轨道的半径； （2）滑块对圆轨道最低点的压力大小和滑块运动到点与碰撞前的速度大小； （3）若要求弹簧压缩量不超过，求滑块的质量范围。 【答案】（1）；（2），；（3）或 【解析】 【详解】（1）滑块P恰好通过圆轨道最高点，根据牛顿第二定律 滑块P从开始释放到圆弧最高点过程有 解得 （2）滑块从圆轨道最高点到最低点的过程，根据动能定理有 在最低点，根据牛顿第二定律有 由牛顿第三定律有 滑块P从C运动到E点过程，根据动能定理有 解得滑块P运动到E点的速度大小 （3）滑块P与滑块发碰撞瞬间，动量守恒，机械能守恒 滑块压缩轻弹簧有 根据题意知 联立解得 或 13. 如图所示，在平面直角坐标系xOy的第三象限内有电场强度大小为E沿x轴正方向的匀强电场。第四象限内半径为r的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场B1（大小未知），磁场边界圆刚好与两个坐标轴相切，与x轴的切点为M点。第一象限内夹角为30°的虚线ON与x轴间有垂直纸面向外的匀强磁场B2（大小未知）。一个带正电的粒子在电场中坐标为的P点由静止释放，粒子经电场加速后，从圆形磁场边界上的Q点沿x轴正方向射入磁场，经圆形磁场偏转后刚好从M点射入上方磁场，粒子刚好不从ON边界射出磁场，已知带正电粒子的比荷为k（带电体的电荷量和质量的比值），不计粒子的重力，求： （1）带正电的粒子从Q点射入圆形磁场时的速度大小； （2）磁感应强度B1的大小； （3）磁感应强度B2的大小； （4）带正电的粒子从P点出发到第二次经过x轴所用的时间。 【答案】（1）；（2）；（3）；（4） 【解析】 【详解】（1）设粒子从Q点进磁场时的速度大小v，根据动能定理有 解得 （2）最后粒子刚好未从虚线射出磁场而从x轴上的S点射出磁场，粒子在磁场中的运动轨迹如图所示。 由于O1M平行于O2Q，O1O2将MQ平分，根据三角形全等可知，，即粒子在磁场中做圆周运动的半径为r，根据牛顿第二定律得 解得 （3）设粒子从M点进入上方磁场时速度与x轴负方向的夹角为θ，由几何关系得 解得 由于粒子刚好不能从ON边界射出，粒子在磁场中运动轨迹如图所示，由几何关系可知，粒子在磁场中做圆周运动的半径为 根据牛顿第二定律得 解得 （4）设粒子在电场中运动时间为t1，根据平均速度分式得 解得 粒子在磁场B2中的运动时间为 粒子在磁场B2中的运动时间为 在第四象限匀速运动的时间为 带正电的粒子从P点出发到第二次经过x轴所用的时间为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024年普通高等学校招生统一考试 冲刺调研押题卷·理综（六） 一、选择题（本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第14~18题只有一项符合题目要求，第19~21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. 2023年年度诺贝尔物理学奖授予皮埃尔·阿戈斯蒂尼、费伦茨·克劳斯和安妮·吕利耶，以表彰他们将产生阿秒光脉冲的实验方法用于研究物质的电子动力学，关于电子、原子核有关知识，下列表述正确的是（ ） A. 天然放射现象中的β射线实际是高速电子流，穿透能力比α射线弱 B. 结合能越大，原子核越稳定 C. 汤姆生发现电子是从研究阴极射线开始的 D. 氢原子的电子由激发态向基态跃迁时，向外辐射光子，原子能量增加 2. 中国研发的天问一号着陆巡视器，“天问”意为“问天”，取自屈原（公元前340—前278年）的一首同名诗，巡视器旨在探测火星的形貌、土壤、环境、大气，研究火星上的水冰分布、物理场和内部结构．若巡视器质量为，下列说法正确的是（ ） A. 巡视器在火星上行走时受到火星的引力为 B. 巡视器在进入火星大气层后减速下落的过程中，机械能转化为内能 C. 开普勒行星运动定律不适用于“天问一号”环绕器绕火星运动 D. 巡视器发回的遥测信号是利用超声波来传递的 3. 前不久河北石家庄京津冀第五届滹沱河公开水域游泳挑战赛在叶子广场周边水域进行，比赛前某运动员练习时要匀速横渡一段宽的澽沱河，运动员在静水中的速度为，水流速度为，则（ ） A. 该运动员可能垂直河岸到达正对岸 B. 该运动员渡河的时间可能小于 C. 该运动员以最短时间渡河时，它沿水流方向位移大小为 D. 该运动员以最短位移渡河时，位移大小为 4. 如图所示，真空中三点的连线构成一个边长的等边三角形，为连线的中垂线，为连线中点．若将电荷量均为的两点电荷分别固定在点，已知静电力常量，则（ ） A. 两点电荷间的库仑力大小为 B. 将一负点电荷放在点受到的电场力最大 C. A点的电场强度的大小为 D. 从到A电势逐渐升高 5. 如图所示，倾角为斜面体固定在水平面上，质量的物体置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体相连接，连接的一段细绳与斜面平行，物体在方向可变的拉力作用下静止在如图所示位置，已知最小时，大小为，（重力加速度大小为）则（ ） A. 物体质量为 B. 最小时，方向水平向右 C. 最小时，绳中张力大小为 D. 最小时，物体受斜面摩擦力大小为 6. 如图所示，两端封闭、粗细均匀的玻璃管内的理想气体被一段水银柱隔开，当玻璃管水平放置时，甲端气体的体积小于乙端气体的体积，甲端气体的温度高于乙端气体的温度，水银柱处于静止状态．下列说法正确的有（ ） A. 若管内两端的气体都升高相同的温度，则水银柱向左移动 B. 若管内两端的气体都升高相同的温度，则水银柱向右移动 C. 当玻璃管水平自由下落时，管内两端的气体的压强将变为零 D. 微观上气体的压强是由大量气体分子频繁碰撞器壁而产生的 7. 如图在研究单摆的运动规律过程中，测得单摆40次全振动所用的时间为，已知当地的重力加速度大小，下列有关该单摆的说法中，正确的是（ ） A. 单摆做简谐运动时，在速度增大的过程中回复力一定减小 B. 单摆做简谐运动的周期为 C. 单摆的摆长约为 D. 若把单摆放在月球上，则其摆动周期变大 8. 如图所示，光滑水平桌面被虚线分成左右两部分，右侧处于竖直向下的匀强磁场中。同种材料做成粗细均匀、边长为的单匝正方形线圈在水平外力的作用下进入磁场区域；现将线圈的导线拆开，均匀拉长后做成匝边长为的闭合正方形线圈，在水平外力的作用下进入该磁场区域。进入该磁场区域的速度—时间图像相同，均为一条平行于横轴的直线（如图乙），在线圈进入磁场的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 线圈的电阻之比为 B. 水平外力与的比值为 C. 通过线圈某横截面的电荷量之比为 D. 线圈产生的焦耳热之比为 二、非选择题（本题共14小题，共174分。） 9. 某实验小组利用光电门等器材“验证机械能守恒定律”，原理如下：轻杆上固定着两个相同的小球1和小球2，转轴到小球1、小球1到小球2距离均为，轻杆可绕轴在竖直面内转动．现将轻杆拨到与轴等高的水平位置后由静止释放，小球2的球心正好通过位于轴下方的光电门计时器． （1）实验桌上有若干个球供选用，为减小实验误差，实验时应选用密度_____________（选填“较大”或“较小”）的小球。 （2）已选好质量均为的两个相同的小球做实验，已知，球2的直径，球2过光电门的遮光时间，则球2过光电门时的速度_____________。（结果保留两位有效数字） （3）已知当地的重力加速度大小，从释放到竖直位置，系统减少的重力势能为_____________J、系统增加的动能为_____________J，可知在误差允许的范围内系统在该运动过程中机械能守恒。（结果均保留三位有效数字） （4）由第（3）问的计算结果可知与之间存在差异，你认为造成的原因是__________________________． 10. 干电池不仅适用于手电筒、半导体收音机、收录机、照相机、电子钟、玩具等，而且也适用于国防、科研、电信、航海、航空、医学等国民经济中的各个领域，十分好用。某兴趣小组将一个旧的干电池充满电，准备利用下列器材测量干电池的电动势和内电阻。 A．待测干电池电动势（约为），内阻（约为） B．电流表（量程为，内阻为） C．电压表（量程为，内阻约为） D．滑动变阻器（最大阻值，额定电流为） E．滑动变阻器（最大阻值为，额定电流为） F．开关、导线若干 （1）要求测量结果尽量准确和方便地完成实验，滑动变阻器应选择_____________。（填仪器前的字母序号） （2）实验中的电路图应选用下图中的_____________（填“甲”或“乙”）。 （3）连接好电路后再进行实验，根据同学测得的数据，在图中描出的点迹并画出图线如图丙所示，利用图像得出干电池的电动势_____________，内阻_____________。（上述两空，前空保留3位有效数字，后空保留2位有效数字） 11. 如图甲所示，三棱镜的横截面为直角三角形，，一单色光从边的中点射入三棱镜，在边的中点发生全反射。已知入射光线与边的夹角，光在真空中传播速度大小为，求： （1）透明介质的折射率； （2）若用上述透明介质制成圆柱体如图乙所示，底部中心点处有一束光以射入，已知圆柱体的底面半径为，高度为，求光线从圆柱体底部传播到顶部的时间。 12. 如图所示，倾角为斜面与水平地面在点平滑连接，竖直光滑圆轨道与水平地面在点平滑连接，一轻弹簧右端与竖直挡板相连，左端自由伸长到点。点距水平面的高度为，一质量为的滑块从点由静止释放，沿斜面下滑并从点进入圆轨道，恰好通过轨道最高点后进入水平面与静止在点的滑块发生弹性碰撞，碰撞后被拿走，滑块继续压缩轻弹簧。已知滑块与斜面间的动摩擦因数，滑块与水平面间的动摩擦因数之间的距离为，而间和间均光滑，重力加速度大小，弹簧的劲度系数，弹簧弹性势能与形变量的关系为。求： （1）竖直光滑圆轨道的半径； （2）滑块对圆轨道最低点的压力大小和滑块运动到点与碰撞前的速度大小； （3）若要求弹簧压缩量不超过，求滑块的质量范围。 13. 如图所示，在平面直角坐标系xOy的第三象限内有电场强度大小为E沿x轴正方向的匀强电场。第四象限内半径为r的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场B1（大小未知），磁场边界圆刚好与两个坐标轴相切，与x轴的切点为M点。第一象限内夹角为30°的虚线ON与x轴间有垂直纸面向外的匀强磁场B2（大小未知）。一个带正电的粒子在电场中坐标为的P点由静止释放，粒子经电场加速后，从圆形磁场边界上的Q点沿x轴正方向射入磁场，经圆形磁场偏转后刚好从M点射入上方磁场，粒子刚好不从ON边界射出磁场，已知带正电粒子的比荷为k（带电体的电荷量和质量的比值），不计粒子的重力，求： （1）带正电的粒子从Q点射入圆形磁场时的速度大小； （2）磁感应强度B1的大小； （3）磁感应强度B2的大小； （4）带正电的粒子从P点出发到第二次经过x轴所用的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $