山东省青岛第二中学2025届高三一轮物理综合练习三十六

青岛二中2025届高三物理综合练习三十六 一、单选题 1．氢原子能级图如图所示，大量处于的激发态氢原子向低能级跃迁时，会辐射出不同频率的光，用这些光照射金属锡，已知金属锡的逸出功为，关于这些辐射出的光，下列说法正确的是（　　） A．跃迁中有6种不同频率的光 B．只有1种频率的光能使锡发生光电效应 C．对同一种介质，a光的临界角小于b光的临界角 D．用同一装置进行双缝实验，a光干涉条纹的宽度大于b光干涉条纹的宽度 2．如图所示为某款晾晒谷物的双层吊篮，每层吊篮质量均为。上方吊篮通过分别固定在点，，，的四条等长的轻质细线对称悬挂，下方吊篮通过四条等长的轻质细线竖直悬挂，整体处于静止状态。下列说法正确的是（　　） A．上方四条悬挂细线中的拉力均为 B．上方细线越长，细线中的拉力越大 C．上方细线越长，过、点的两条细线对吊篮拉力的合力将减小 D．上方细线中的拉力大小一定大于下方细线中的拉力大小 3．“嫦娥六号”探测器于2024年5月8日进入环月轨道，后续经调整环月轨道高度和倾角，实施月球背面软着陆。当探测器的轨道半径从r1调整到r2时（两轨道均可视为圆形轨道），其动能和周期从Ek1、T1分别变为Ek2、T2。下列选项正确的是（　　） A． B． C． D． 4．如图1为一个网球场的示意图，一个网球发球机固定在底角处，可以将网球沿平行于地面的各个方向发出，发球点距地面高为1.8m，球网高1m。图2为对应的俯视图，其中，。按照规则，网球发出后不触网且落在对面阴影区域（包含虚线）内为有效发球。图中虚线为球场的等分线，则发球机有效发球时发出网球的最小速率为（忽略一切阻力 重力加速度g=10m/s2）（    ） A． B． C． D． 5．如图所示，一理想变压器原副线圈共接有5盏相同的灯泡，左端接在一电压恒为的交流电源两端，闭合开关K后5盏灯的电压均为。下列说法中正确的是（　　） A． B．原、副线圈的匝数比为 C．断开开关K，灯将变亮，灯、、将变暗 D．断开开关K，电源输出功率增大 6．简谐运动是最简单、协调、自洽的运动，拥有完美的周期性，它的速度随位移变化图线应为（　　） A． B． C． D． 7．如图所示，用手握着细绳的一端在水平桌面上做半径为r的匀速圆周运动，圆心为O，角速度为ω，细绳长为L，质量忽略不计，运动过程中细绳始终与小圆相切。在细绳的另外一端系着一个质量为m的小球，小球在桌面上恰好在以O为圆心的大圆上做圆周运动。小球和桌面之间的动摩擦因数处处相同，以下说法正确的是（　　） A．小球将做变速圆周运动 B．细绳拉力为mω2 C．小球与桌面间的动摩擦因数 D．手对细绳做功的功率为 8．质量为m的钢板与直立轻弹簧的上端连接，弹簧下端固定在地上。平衡时，弹簧的压缩量为x0，如图所示，一物块从钢板正上方距离为3x0的A处自由落下，打在钢板上并立刻与钢板一起向下运动，但不粘连。它们到达最低点后又向上运动。已知物块质量也为m，弹簧的弹性势能，弹簧振子做简谐运动的周期，M为振子的质量，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．物块与钢板碰撞后一起下落的初速度是 B．碰后物块与钢板一起做简谐运动，振幅A=3x0 C．碰撞刚结束至两者第一次运动到最低点所经历的时间 D．运动过程中弹簧的最大弹性势能 二、多选题 9．如图1所示，在倾角的斜面顶端平台固定一电动机，现工人师傅将质量的货物放置在斜面底端，开动电动机使其保持功率不变，货物在绳子的拉力作用下从静止开始沿斜面向上运动，经过后货物开始做匀速直线运动，在时，突然电动机转轮卡壳不动（绳子的拉力瞬间变为零），货物又向上运动一段时间后停在斜面上，货物运动的图像如图2所示。已知重力加速度g取，下列说法正确的是（　　） A．货物与斜面之间的动摩擦因数为 B．电动机的额定功率为2000W C．货物在斜面上一共前进了6m D．当货物加速到1m/s时，其加速度大小为 10．某一质检部门利用干涉原理测定矿泉水的折射率。如图所示，单缝、屏上的点位于双缝和的中垂线上，当双缝与屏之间的介质为空气或矿泉水时，屏上的干涉条纹间距分别为与，当介质为矿泉水时，屏上P点处是上方的第4条亮条纹（不包括点处的亮条纹）的中心。已知入射光在真空中的波长为，真空中的光速为c，则（  ） A．小于 B．该矿泉水的折射率为 C．当介质为矿泉水时，来自和的光传播到P点处的时间差为 D．仅将水平向左移动的过程中，P点仍能观察到亮条纹 11．某容器内，一定质量的理想气体从状态A开始，经过状态D、C、B又回到状态A，其p-V图像如图所示。已知气体在A、B状态的温度相等，四边形ABCD为平行四边形，则下列说法正确的是（　　） A．气体经历一个循环，对外放出热量 B．气体在状态C的温度一定小于在状态D的温度 C．气体从状态B到状态A，分子的平均动能一直不变 D．气体从状态A到状态D，单位时间内撞击单位面积容器壁的分子数减少 12．如图，两固定的足够长平行光滑导轨，由水平段和弧形段在处相切构成，导轨的间距为，区域内存在方向竖直向下、磁感应强度为的匀强磁场，间距也为。现将多根长度也为的相同导体棒，依次从弧形轨道上高为的处由静止释放（释放前棒均未接触导轨），释放第根棒时，第根棒刚好穿出磁场。已知每根棒的质量均为，电阻均为，重力加速度大小为，且与导轨垂直，导轨电阻不计，棒与导轨接触良好。则（　　） A．第3根棒刚进入磁场时的加速度大小为 B．第3根棒刚穿出磁场时的速度大小为 C．第根棒刚进入磁场时，第1根棒的热功率为 D．从开始到第根棒刚穿出磁场过程中，回路产生的焦耳热小于 三、实验题 13．某实验小组利用如图1所示的实验装置验证动量守恒定律。实验的主要步骤如下： （1）用游标卡尺测量小球A、B的直径d，其示数均如图2所示，则直径 ，用天平测得球A、B的质量分别为、。 （2）用两条细线分别将球A、B悬挂于同一水平高度，且自然下垂时两球恰好相切，球心位于同一水平线上。 （3）将球A向左拉起使其悬线与竖直方向的夹角为时由静止释放，与球B碰撞后，测得球A向左摆到最高点时其悬线与竖直方向的夹角为，球B向右摆到最高点时其悬线与竖直方向的夹角为。 （4）若两球碰撞前后的动量守恒，则其表达式为 ；若碰撞是弹性碰撞，则还应满足 。 14．学校的某科技社团活动小组想人工孵化鸡蛋，在孵化过程中需要监测温度，同学们便设计了一个简易温度计。其设计电路如图甲所示，电源电动势（内阻忽略不计），定值电阻，滑动变阻器的阻值范围是，热敏电阻的阻值随温度的变化关系如图乙所示。 (1)同学们需要将一个微安表（满偏电流为，内阻为）改为量程为的电流表，则改装后的电流表内阻为 。 (2)电路中接入改装后的电流表后，调节滑动变阻器，使电流表满偏，将指针所指刻度标记为0℃，此时应调为 。 (3)测量温度时，若要求电流表指针偏转不低于满量程的，则该温度计的温度测量范围是0~ °C。 (4)温度计使用一段时间后，电源电动势会变小，内阻会变大，则温度计测得的温度值 （选填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。 四、解答题 15．如图所示，在水面下方处有一个与水面平行的正方形平面单色光源ABCD，光源的边长为。由B点发出的某条光线射到水面时入射角为，其折射光与水面夹角也为，取，。求： (1)水对此单色光的折射率n； (2)水面上有光线射出的区域面积S。 16．如图所示，小淑同学将内径粗细均匀的导热U形管竖直放置在温度恒定不变的环境中，底部水平管道长为，左侧管足够长且上端开口，并用的水银柱封闭有长为的理想气体，气体下端到管底长度，右侧管上端封闭，并用水银柱封闭一段长为的理想气体，左右两管内水银面高度差，大气压强恒为，不计一切摩擦，U形管内径远小于。 (1)求初始状态右端封闭气体的压强大小（用表示）； (2)若将整个装置静止释放，使其保持竖直做自由落体运动，待稳定后，求水银柱移动的距离； (3)若将U形管以左侧管子为轴在水平面内以角速度匀速转动，待稳定后右侧管气柱长度变为21cm，1cmHg相当于1360Pa，水银密度，求大小。 17．如图所示，半径的光滑圆弧型轨道固定在光滑水平面上，其左端水平。水平面上质量为的等厚长木板右端与轨道左端等高，两者紧密接触并不粘连。距长木板左端距离处有一固定挡板。一质量为的小滑块（可看作质点）从轨道的上端由静止释放。已知重力加速度大小为，小滑块与长木板之间的动摩擦因数为0.1，整个过程小滑块不会滑离木板。求 (1)小滑块到达轨道最底端时受到轨道的作用力的大小； (2)自木板开始运动到与挡板发生第1次碰撞所需的时间； (3)木板整个过程通过的总路程。 18．如图甲所示，某粒子研究装置的通道长，其横截面、为边长的正方形，通道四壁、、、能将打到壁上的粒子完全吸收并及时导走，以截面中心点为坐标原点建立空间直角坐标系，轴平行于边，轴平行于边，通道方向沿轴。在通道内仅方向分别加随时间余弦规律变化的电场和正弦规律变化的磁场，电场和磁场的变化周期均为，规定沿轴正方向为电场和磁场正方向，如图乙、丙所示。已知粒子源位于坐标原点，能沿轴正方向持续均匀发射初速度为的带正电粒子，粒子比荷为，在通道中的运动时间远小于电磁场变化的周期，不计粒子的重力与粒子间的相互作用，不考虑电磁场变化产生的影响。 (1)时刻发射的粒子能否通过截面，若能，计算粒子到达截面时的坐标：若不能，计算粒子到达通道四壁时的坐标； (2)时刻发射的粒子能否通过截面，若能，计算粒子到达截面时的坐标；若不能，计算粒子到达通道四壁时的坐标； (3)若某时刻发射的粒子恰能从边离开通道，求粒子离开时与点的距离（结果用根号表示）； (4)长时间稳定后，求通过通道的粒子占总发射粒子数的百分比。 第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页 第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页 学科网（北京）股份有限公司 青岛二中2025届高三物理综合练习三十六答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C D A A A D C C AC AD 题号 11 12 答案 BD BC 1．C【详解】A．跃迁中共可以释放光的种类数为，故A错误； B．由光电效应可知，若要使锡发生光电效应，则光子的能量应该大于逸出功，跃迁中释放的3种光的能量分别为 ；，可知有两种光可以使锡发生光电效应，故B错误；C．由于光子的能量为，结合上述可知，a光的能量大于b光的能量，所以a光的频率大于b光的频率。即a光的折射率大于b光的折射率，由于临界角，可知，a光的临界角小于b光的临界角，故C正确；D．由于a光的频率大，所以a光的波长小，干涉的条纹间距为，可知，a光干涉条纹的宽度小于b光干涉条纹的宽度，故D错误。故选C。 2．D【详解】AB．设上方四条悬挂细线与竖直方向的夹角为，以双层吊篮为整体，根据受力平衡可得，可得，上方细线越长，则越小，越大，细线中的拉力越小，故AB错误；C．根据对称性可知，过、点的两条细线对吊篮拉力的合力等于过、点的两条细线对吊篮拉力的合力，则过、点的两条细线对吊篮拉力的合力等于双层吊篮整体重力的一半，即为，保持不变，故C错误；D．以下方吊篮为对象，根据平衡条件可得下方细线中的拉力大小为，则有 故D正确。故选D。 3．A【详解】探测器绕行过程中，万有引力提供向心力所以，故，由开普勒第三定律得，解得 4．A【详解】当发球机有效发球且发出网球的速率最小时，球应恰好到达有效区域的边缘，如图所示 网球从A点发出后落在C点。网球从A点发出后，在竖直方向做自由落体运动，有，解得，若网球恰不触网，则有，解得，网球在水平方向上做匀速直线运动，即 因与为相似三角形，则有 ，因、，可得 ，则发球机有效发球时发出网球的最小速率为，故选A。 5．A【详解】AB．设通过每盏灯的电流为I0，则，初级电压，可得，选项A正确，B错误；CD．变压器等效电阻，则断开开关K，则次级电阻变大，等效电阻变大，则初级电流减小，根据P=UI，则电源输出功率减小，灯将变暗且电压减小，则初级电压变大，则次级电压变大，则灯、、将变亮，选项CD错误。故选A。 6．D【详解】简谐运动过程中，根据能量守恒，即 图线为椭圆。故选D。 7．C【详解】A．手握着细绳做的是匀速圆周运动，且运动过程中细绳始终与小圆相切，所以细绳另外一端的小球做的也是匀速圆周运动。故A错误； B．设大圆半径为R，小球受力分析如图，由几何关系可知R＝，设绳中张力为T，则Tcosφ＝mRω2，又cosφ＝ 联立，解得，故B错误；C．小球在桌面上做匀速圆周运动，故小球与桌面间的摩擦力f＝μmg＝Tsinφ，由于，联立，解得，故C正确； D．手对细绳做功的功率等于细绳对小球做功的功率，故 ，故D错误。故选C。 8．C【详解】A．对物块，根据动能定理有解得，设表示质量为m的物块与钢板碰撞后一起开始向下运动的速度，因碰撞时间极短，动量守恒，取方向为正，则解得，故A错误； B．碰后根据能量守恒，根据平衡条件可得，解得，当物块与钢板受力平衡时，为平衡位置解得，所以振幅为，故B错误；C．碰撞刚结束至两者第一次运动到平衡位置时间为，则，解得，继续运动到最低点所经历的时间，则，所以，碰撞刚结束至两者第一次运动到最低点所经历的时间，故C正确；D．当物块与钢板运动到最低点时，弹簧的弹性势能最大，故D错误。故选C。 9．AC【详解】A．由图2可知，电动机在时卡壳，卡壳后货物在摩擦力和重力分力作用下做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律 结合图2可知，两式联立解得，故A正确； B．匀速时电动机对货物的拉力，匀速时速度，电动机功率，故B错误；C．整个过程应用动能定理得，且解得，故C正确； D．当货物速度为1m/s时，其牵引力，货物所受合力，加速度，故D错误。故选AC。 10．AD【详解】A．根据，当双缝与屏之间的介质为矿泉水时，波长会变小，而双缝间距d与双缝与屏之间的距离L相同，所以小于，故A正确；B．设光在真空中的波长为、在介质中的波长为，依题意有 ；；，则可知，故B错误；C．P点处是上方的第4条亮条纹的中心，则光到双缝的光程差为光在矿泉水波长的4倍，则来自和的光传播到P点处的时间差为，故C错误； D．将水平向左移动的过程中，P点与双缝光程差不会改变，据题仍是光在介质中波长的四倍，所以仍能观察到亮条纹，故D正确。故选AD。 12．BC【详解】A．第3根棒刚进入磁场时速度为，由动能定理可知 可得，棒产生的感应电动势为此时第1、2根棒并联，电阻为，第3根棒等效于电源，电路中总电阻为，联立解得电路中电流为，由牛顿第二定律解得，故A错误；B． 由A项分析可知，第三根棒穿过磁场时回路中的总电阻为 ，根据；；，可得，流过第三根棒的电量为，第三根杆穿过磁场的过程，由动量定理可得解得，故B正确； C．第n根棒刚进入磁场时，前根棒并联电阻为，电路总电阻为电路总电流，第一根棒中电流，解得，第1根棒的热功率为，故C正确； D．根据前面分析知；，则第2根杆穿过磁场的过程 故通过导体棒的电量为，设第2根杆穿越磁场后获得的速度为v，对于第2根杆穿越磁场的过程应用动量定理，又因为 联立可得，若所有金属杆离开磁场时的速度都与第2根杆离开磁场时速度相同，则回路产生的焦耳热为，本题中各个金属杆离开磁场的速度不同，离开磁场的速度越来越小，故从释放第1根棒到第n根棒刚穿出磁场的过程中，回路产生的焦耳热大于，因为 故回路产生的焦耳热大于 ，故D错误。 11．BD【详解】A．气体经过A→D→C→B→A循环，温度不变，内能不变，对外做功等于四边形ABCD的面积，由热力学第二定律可知气体从外界吸收热量，故A错误；B．由题意可知，所以 A、B状态的温度相等有，所以，即 所以气体在状态C的温度小于在状态D的温度，故B正确； C．由等温线的分布可知从状态B到状态A，气体的温度先升高后降低，分子平均动能先增大后减小，故C错误；D．气体从状态A到状态D温度升高，分子平均速率变大，气体压强不变，单位时间内对单位面积容器壁的作用力不变，则撞击单位面积容器壁的分子数减少，故D正确。 故选BD。 13． 22.0 （或） 【详解】（1）[1]用游标卡尺测量小球A、B的直径d=22mm+0.1mm×0=22.0mm （2）[2]小球A摆到最低点时有能量关系 解得 同理可得小球AB碰后速度大小分别为， 若碰撞过程动量守恒则满足，带入可得，或者 [3]若碰撞是弹性碰撞，则还应满足带入解得 14．(1)20；(2)；(3)60；(4)大于 【详解】（1）把微安表改装为量程为6mA的电流表需要并联一个电阻，根据并联电路的特点可得；；，代入数据解得 改装后的电流表内阻为20。（2）时，，电流表满偏时，根据闭合电路欧姆定律有，代入数据解得 （3）由图乙热敏电阻的阻值随温度的变化关系为，电表指针偏转等于满量程的时，有，代入，可得 代入，可得 （4）若电源电源电动势变小，内阻阻值增大，对同样的温度下的热敏电阻而言，测量的电流值变小，读出的温度值偏大，故温度计测得的温度值大于真实值。 15．(1)；(2) 【详解】（1）由B点发出光线光路图如图所示 入射角i=37°，折射角r=53° ① 由折射定律得②，解得：③ （2）设光从水面射出的临界角为C，则④A点发出的光射出水面的区域为圆，设其半径为R，则⑤ 联立④⑤求得R=0.5m ⑥，水面上有光线射出的区域如图所示，则⑦解⑧ 16．(1)；(2)1.3cm；(3) 【详解】（1）初始状态右端封闭气体的压强大小 （2）若将整个装置静止释放，使其保持竖直做自由落体运动，则两部分气体的压强均为，对右边气体，解得对左边气体，解得，水银柱移动的距离 （3）对右管气体，解得，因右侧气柱缩短9cm，则左侧液面下降9cm，水平管中仍充满水银，对管中水银受力分析可知右侧压强，左侧压强，由牛顿第二定律，1cmHg相当于1360Pa，解得 17．(1)60N；(2)；(3) 【详解】（1）小滑块C在轨道A上运动的过程中，由机械能守恒可得，在轨道最低点，根据牛顿第二定律可得 联立解得， （2）长木板B受摩擦力作用，做初速度为零的匀加速直线运动，其加速度大小为，从C滑上B到B、C共速，根据动量守恒定律，可得，解得，这段时间内B向左运动的距离为可知，两物体共速时B刚好与固定挡板D相撞，因此 （3）与挡板D碰撞之后，长木板B速度等大反向。第1次碰后长木板B所受滑动摩擦力不变，加速度不变，向右匀减速运动一段位移后速度减为0，然后再向左匀加速。假设长木板B与固定挡板D发生第2次碰撞前，小滑块C与长木板B已达到共速，则从第1次碰后到共速。根据动量守恒定律，有，代入数据解得；由于，可知假设成立。在共速前，滑块一直向左匀减速直到二者共速。共速后两者一起以共速时的速度做匀速直线运动直至长木板B与固定挡板D碰撞。从第1次碰后到第2次碰前长木板的路程为；从第2次碰后到第3次碰前，此过程长木板的路程为；从第2次碰后到共速，根据动量守恒定律得，解得，从第3次碰后到第4次碰前，此过程长木板的路程为可知长木板通过的路程为，根据数学知识，当n无限大时，可得长木板通过的总路程为 18．(1)粒子能到达截面，其坐标为 (2)粒子不能到达截面，到达通道四壁时其坐标为 (3)、；(4)33.33％ 【详解】（1）在通道中的运动时间远小于电磁场变化的周期，即不考虑电磁场的变化。时刻发射的粒子，空间只存在方向的电场，不存在磁场，故只受方向的电场力。粒子做类平抛运动，沿轴正方向做匀速运动，方向做初速度为零的匀加速直线运动，假设能通过截面，设时间为，则，解得，加速度，沿方向的位移 故粒子能到达截面，轴坐标为0，轴坐标为 其坐标为。 （2）时刻发射的粒子，电场强度为零，磁感应强度为，只受洛伦兹力。沿轴负方向观察，带电粒子做匀速圆周运动。粒子恰好在边某点离开时，为通过截面的临界情况，沿轴负方向观察，运动轨迹如图所示，设半径为， 由几何关系得，解得 设此时磁感应强度为,由，解得 时刻的磁感应强度 故粒子不能通过截面，由，解得 沿轴负方向观察，带电粒子运动轨迹如图所示 粒子能到达截面，到达截面时轴坐标为0，轴坐标为轴坐标为 粒子到达通道四壁时的坐标时的坐标为。 （3）由第二问可知，粒子恰好从边离开通道时，磁感应强度，由丙图可得，对应的时刻为或 由乙图可得，两时刻对应的电场强度分别为或加速度分别为， 沿z方向的位移分别为， 粒子离开时与点的距离分别， （4）即粒子要能通过通道，磁感应强度需满足 由数学三角函数知识可知，时间占磁场变化一个周期的，所以长时间稳定后通过通道的粒子占总发射粒子数的百分比为33.33％。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $