精品解析：2026届山东日照市高三下学期模拟考试物理试题

2023级高三模拟考试 物理 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 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。 4．本试卷共8页，满分100分，考试时间90分钟。 一、单项选择题：本题包括8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 氢原子光谱的巴尔末系在可见光区有四条谱线，分别为Hα（红光）、Hβ（青绿光）、Hγ（蓝光）和Hδ（紫光）。关于这四条谱线，根据玻尔理论，下列说法正确的是（ ） A. Hα是电子从n=2能级跃迁到n=1能级时发出的光谱线 B. 四条谱线中，Hδ的光子动量最大 C. 大量处于n=3能级的氢原子发出的光子中，可能包含Hβ D. 氢原子发出光子后，电子的动能减小 【答案】B 【解析】 【详解】A．巴尔末系均为电子跃迁到能级产生的谱线，Hα是电子从n＝3能级跃迁到n＝2能级时发出的光谱线，故A错误； B．四条谱线中Hδ为紫光，波长最短，由可知其光子动量最大，故B正确； C．Hβ（青绿光）的频率更高，可知是n=4能级跃迁到n=2能级产生的谱线，大量能级的氢原子不可能产生Hβ，故C错误； D．氢原子辐射光子后电子轨道半径减小，由库仑力提供向心力 得电子动能 可知电子动能增大，故D错误。 故选B。 2. 一个暖水瓶装入沸水后，水面离瓶口还有一小段距离，立即将瓶塞盖好，过一段时间瓶塞跳离瓶口。瓶塞跳离的过程中，暖水瓶内的气体（ ） A. 内能增加 B. 压强升高 C. 温度不变 D. 对外做功 【答案】D 【解析】 【详解】A．瓶塞跳离过程时间极短，气体与外界热交换可忽略，视为绝热过程 根据热力学第一定律，气体膨胀推动瓶塞，对外做功，故 则 所以内能减少，故A错误； B．瓶内气体可视为理想气体，内能仅与温度有关，内能减少则温度降低；同时气体体积增大，由理想气体状态方程，可知压强减小，故B错误； C．由上述分析，气体内能减少，温度降低，故C错误； D．气体膨胀过程中对瓶塞施加力的作用且瓶塞沿力的方向产生位移，即气体对外做功，故D正确。 故选D。 3. “嫦娥六号”月球探测器于2024年6月采样返回。如图所示，探测器返回过程中，从圆轨道Ⅰ上P点变轨后进入椭圆轨道Ⅱ，Q为远月点。则探测器（ ） A. 在轨道Ⅰ上的周期小于轨道Ⅱ上的周期 B. 在轨道Ⅰ上P点的速度等于轨道Ⅱ上P点的速度 C. 在轨道Ⅱ上从P点向Q点运动过程中加速度逐渐增大 D. 在轨道Ⅱ上从P点向Q点运动过程中机械能逐渐增大 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据开普勒第三定律，可知探测器在轨道Ⅱ上周期大于探测器在轨道Ⅰ上周期，故A正确； B．探测器在 P点变轨时，需要加速才能从轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ，在轨道Ⅰ上P点的速度小于轨道Ⅱ上P点的速度，故B错误； C．根据可知，探测器在轨道Ⅱ上从P点向Q点过程中，远离月球，受到的引力逐渐变小，故加速度逐渐变小，故C错误； D．探测器在轨道Ⅱ上从P点向Q点运动过程中只有万有引力做功，探测器机械能不变，故D错误。 故选A。 4. 如图所示，质量为m1、m2的木块a和b用轻弹簧连接，静止在光滑的水平地面上，木块b紧靠竖直墙壁。质量为m0的子弹以v0大小的速度水平向右射入木块a并嵌在其中（时间极短）。在木块a运动的整个过程中，墙壁对b的冲量大小为（　　） A. B. C. m0v0 D. 2m0v0 【答案】D 【解析】 【详解】子弹射入木块a过程，时间极短，动量守恒 解得 从子弹射入a后，到弹簧恢复原长的过程，b一直静止，墙壁对b有作用力，此过程机械能守恒（水平面光滑，只有弹力做功），弹簧恢复原长时，子弹和a的速度大小仍为v1，方向向左。之后弹簧拉b向左运动，b离开墙壁，墙壁不再对b有作用力。对子弹、a、b组成的系统，整个过程（从子弹射入a到弹簧恢复原长，也就是墙壁有作用力的整个过程），由动量定理，水平方向只有墙壁的冲量I，取向左为正方向，系统动量变化 解得 所以墙壁对b的冲量大小为 故选D。 5. 如图所示，理想变压器的原副线圈匝数之比n1：n2＝2：1，定值电阻R0=10 Ω，滑动变阻器R的最大阻值为10 Ω，电流表和电压表均为理想电表，原线圈M、N之间接有电压为220 V的正弦交流电源。当滑动变阻器（ ） A. 接入电路的电阻减小时，电流表的示数减小 B. 接入电路的电阻增大时，电压表示数不变 C. 接入电路的电阻为3Ω时，电流表的示数为20 A D. 接入电路的电阻为10Ω时，变压器的输出功率最大 【答案】C 【解析】 【详解】AC．设原线圈电流为，电压为，副线圈电流为，电压为，根据理想变压器规律， 根据欧姆定律原线圈回路满足 副线圈有 联立解得 接入电路的电阻减小时，分母减小，增大，所以电流表的示数增大 接入电路的电阻为时，代入数据可得 故A错误，C正确； B．同理可得 接入电路的电阻增大时，分母减小，增大，电压表示数变化，故B错误； D．输出功率 根据均值不等式，当时，变压器的输出功率最大，故D错误。 故选C。 6. 汽车在刹车测试中，可认为做匀减速直线运动。若汽车从t=0时开始刹车，第1s内的位移为6.4m，第3s内的位移为0.4m。则汽车（ ） A. 刹车时的加速度大小为3m/s2 B. t=2s时的速度大小为1.6m/s C. 在第2s内的位移大小为3.4m D. 刹车的总时间为3s 【答案】B 【解析】 【详解】AD．将汽车刹车的逆过程看做是逆向的初速度为零的匀加速运动，若第3s末恰好停止，根据初速度为零的匀加速运动相等时间的位移之比为1:3:5…可知第1s内的位移应该为5×0.4m=2m<6.4m，由此可知汽车在第3s内已经停止，不能直接用连续相等时间位移差公式，设刹车总时间为（），加速度大小为，初速度。 根据可知，第1s内位移 第3s内位移为总位移减去前2s位移 代入得 联立两式解得，，，故AD错误； B．时速度，故B正确； C．第2s内位移为前2s位移减前1s位移：，故C错误； 故选B。 7. 如图所示，质量为、倾角θ=30°的斜面体静止在水平面上，质量为m的物块与质量为的沙桶（包括沙）用跨过光滑定滑轮的轻绳连接。初始时定滑轮和物块之间的轻绳与竖直方向的夹角也为θ，物块静止在斜面上恰好不上滑。某时刻沙桶开始缓慢漏沙。已知斜面体始终保持静止，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法中正确的（ ） A. 物块与斜面之间的动摩擦因数为 B. 当沙桶（包括沙）的质量为时，物块开始下滑 C. 漏沙过程中，物块受到的摩擦力先减小后增大 D. 漏沙过程中，地面对斜面体的作用力一直减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．对物块受力分析可知，细绳的拉力与斜面的夹角为，则由正交分解法可得， 其中，，解得，A错误； B．当沙桶（包括沙）的质量为时，根据A的解析，其中时可求解摩擦力可知，物块还没有开始下滑，B错误； C．漏沙过程中，细线的拉力T逐渐减小，根据可知，物块受到的摩擦力先减小后增大，C正确； D．漏沙过程中，细线的拉力T逐渐减小，对物块和斜面体的整体分析可知，受重力竖直向下，绳拉力T和地面的作用力F，根据三力平衡原理可知，当地面的作用力F恰垂直绳拉力的方向时该作用力最小，此时，由于初始绳拉力为，则随着绳拉力的减小，地面的作用力增大，故D错误。 故选C。 8. 如图所示，间距为L的足够长的平行光滑金属导轨ab、cd水平固定，左侧接有电容为C的电容器。垂直导轨静止放置的导体棒甲、乙，质量分别为m和2m，电阻均为R，长度均为L。整个装置处于磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中。现使导体棒甲以v0大小的初速度水平向右运动，运动过程中两棒不发生碰撞。导体棒与导轨接触良好，导轨电阻忽略不计，下列说法正确的是（ ） A. 初始时，通过导体棒甲和导体棒乙的电流大小相等 B. 系统达到稳定状态前，当电容器两端电压为U时，通过导体棒乙的电流为 C. 系统达到稳定状态后，两导体棒的速度为 D. 初始时，两导体棒间的距离至少为 【答案】C 【解析】 【详解】A．初始时，电容器两极板不带电，导体棒甲切割磁感线产生感应电动势，感应电动势为电容器充电同时与导体棒乙构成回路，所以流过导体棒甲的电流等于为电容器充电的电流与流过导体棒乙的电流之和，所以初始时两棒电流大小并不相等，故A 错误。 B．设导体棒甲的速度为，导体棒乙的速度为，则相应时刻电容器两端电压等于导体棒甲、乙的感应电动势之和，即 电路中的总电阻为 根据欧姆定律,电路中的电流为 即通过导体棒乙的电流为，故B错误。 C．当系统达到稳定状态后，两棒速度相同，设共同速度为，对导体棒甲，根据动量定理有 解得 对导体棒乙，根据动量定理有 解得 稳定时电容器两端的电压为 所带电荷量为， 根据系统电荷量关系有 解得，故C正确。 D．设两导体棒在此过程中的相对位移为，任意时刻两棒产生的感应电动势分别为， 导轨间的电压为，则有， 联立解得 在极短时间内，有 即 又，， 联立解得，故D错误。 故选C。 二、多项选择题：本题包括4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 在真空中原来不带电的金属块abcd附近固定一带正电的点电荷，其截面如图所示，e、f为金属块内的两点。则达到静电平衡后（ ） A. ad面上各点电场强度相同 B. e点的电势等于f点的电势 C. bc面带正电 D. e点的电场强度大于f点的电场强度 【答案】BC 【解析】 【详解】A．达到静电平衡时，金属块是等势体，ad为等势面，而电场线与等势面正交，则电场线分布如图（与等量异种电荷的电场线分布相似），可知ad面上各点电场强度方向相同，但大小不相等，越靠近ad中点场强越大，A错误； B．因金属块是等势体，可知e点的电势等于f点的电势，B正确； C．由静电感应可知，ad面带负电，bc面带正电，C正确； D．达到静电平衡时，导体内部各点场强均为零，即e点的电场强度等于f点的电场强度，D错误。 故选BC。 10. 一列简谐横波在均匀介质中沿直线由a点向b点传播，a、b两点相距s。某一时刻，a点处于波峰，b点处于平衡位置。经过时间t后，b点仍处于平衡位置，则该波的波速大小可能是（ ） A. B. C. D. 【答案】AD 【解析】 【详解】A．已知波由a向b传播，某时刻a在波峰，b在平衡位置。根据简谐横波的波形规律，a、b两点间的距离满足或 经过时间t后，b点仍处于平衡位置，可知t是半周期的整数倍，即 可得周期为 根据波速公式 解得或 若波速度为，代入，可知当n=0，k=1时，符合题意； 代入，可知当n=0，k=3时，符合题意，故A正确； B．同理，若波速度为，代入或，无法在上述两种情况中找到对应的整数n和k，不符合题意，故B错误； C．同理，若波速度为，代入或，无法在上述两种情况中找到对应的整数n和k，不符合题意，故C错误； D．同理，若波速度为，代入，可知当n=1，k=3时，符合题意； 代入，可知当n=3，k=9时，符合题意，故D正确。 故选AD。 11. 如图甲所示，导热良好的气缸水平放置，两个活塞将理想气体分隔为体积均为V0的A、B两部分。现将气缸缓慢转动到与水平方向成30°角的位置，如图乙所示。已知大气压强为p0，两活塞横截面积均为S，质量均为（g为重力加速度），不计活塞与气缸间的摩擦，环境温度保持不变。据数学知识知：图丙中的反比例函数，图像上a、b间的曲线与x轴所围成的面积为，其中ln为自然对数。下列判断正确的是（ ） A. 图乙中A部分气体的压强为 B. 图乙中A、B两部分气体的密度之比6∶5 C. 此过程中B部分气体向外界放出的热量为 D. 此过程中A部分气体向外界放出的热量为 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．由题意可知，A、B两部分的初状态满足：pA=pB=p0，设末状态时，气体A、B的压强分别为pA′和pB′，则有， 分别对A、B两部分的气体，由玻意耳定律可得：p0V0=pA′VA′，p0V0=pB′VB′ 代入数据解得， 由于两部分气体的质量相等，则末状态时A、B两部分气体的密度之比等于体积倒数比，A错误，B正确； CD．此过程中B部分气体等温压缩，则满足 外界对气体做功大小等于p-V图像与坐标轴围成的面积，则为 根据热力学第一定律可知，气体向外界放出的热量为 同理可知，此过程中A部分气体向外界放出的热量为，则C错误，D正确； 故选BD。 12. 如图所示，将一质量为m的小球从距离地面H高处以初速度水平抛出，落地时速度与水平方向夹角为30°。已知运动过程所受空气阻力的大小与速度大小成正比，满足f=kv（其中，g为重力加速度），方向始终与速度方向相反。下列说法正确的是（ ） A. 小球落地时速度大小为v0 B. 下落过程中空气阻力对小球做功为 C. 小球下落过程中的水平位移大小为 D. 小球下落的时间为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．利用配速法，将初速度分解为一个竖直向下的 则由平行四边形法则，根据几何关系，另一速度（方向为右上，与水平方向夹角为30°） 如图所示 竖直方向，小球受到的阻力 代入 得 则小球在竖直方向做匀速直线运动，故小球落地时，竖直方向速度不变，为（方向竖直向下）；方向，小球受阻力做减速运动，故小球落地时，方向为右上，与水平方向夹角为30°，又合力方向为右下，与水平方向夹角为30°，作图如下 由三角形法则，根据几何关系得 故A正确； B．由动能定理 代入得 故B错误。 C．落地速度与水平方向夹角为，因此 解得 合速度大小 即​ ​水平方向仅受阻力的水平分量，由动量定理 （即水平位移） 代入 ​整理得 即​ 代入，得 代入水平位移公式 故C正确。 D．竖直方向由动量定理 整理得 即 代入得 故D错误。 故选AC。 三、非选择题：本题包括6小题，共60分。 13. 某实验小组用图甲所示的装置测量滑块与木板之间的动摩擦因数，实验步骤如下： ①将长木板左端通过水平转轴O固定在水平桌面上，光电门固定在长木板的左端； ②将铁架台固定在水平桌面上，保持铁架台的竖直杆到转轴O的水平距离不变； ③将木板右端抬起，通过螺栓固定在铁架台的竖直杆上，测出固定点到水平桌面的高度h； ④将小滑块从木板上固定点由静止释放，记下遮光片的遮光时间t； ⑤改变木板倾斜程度，重复③④操作，获取多组数据； ⑥用游标卡尺测量滑块上遮光片的宽度d，如图乙所示。 请完成下列问题： （1）遮光片的宽度d＝______mm。 （2）实验小组根据实验数据描绘了图像，如图丙所示，已知图线的纵截距为b，铁架台的竖直杆到转轴O的水平距离为x，则可以得到动摩擦因数μ＝______（用b、x表示）。 （3）若更换为动摩擦因数更小的木板，重复上述实验得到图像，则图线的斜率将______（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】（1）4.60 （2） （3）不变 【解析】 【小问1详解】 由图乙可知，游标卡尺的最小刻度为0.05mm，根据游标卡尺读数规律可得，遮光片的宽度 【小问2详解】 小滑块到达底端时的速度大小为 根据动能定理有 整理可得 其中 解得 由图知，纵截距 斜率 联立解得，动摩擦因数 【小问3详解】 根据图像的斜率为 可知若更换为动摩擦因数更小的木板，重复上述实验得到图像，则图线的斜率将不变。 14. 某学习小组通过实验测量一节干电池的电动势和内阻。除了干电池、若干导线和开关外，实验室还提供了如下器材： 电流表A1（量程为10 mA，内阻rA＝1 Ω） 电流表A2（量程为150 mA，内阻约为2 Ω） 电阻箱（最大阻值为999.9 Ω） 滑动变阻器R（最大阻值为30 Ω，允许的最大电流为1 A） （1）用电流表A1和电阻箱改装一个量程为1.5 V的电压表，电阻箱接入电路的阻值R0＝______Ω。 （2）学习小组设计的部分电路如图甲所示，为尽量减小误差，电流表A2应接在______处（选填“1”或“2”）。电流表A2正确接入电路后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，记录多组电流表A1和A2的示数分别为I1、I2，绘制I1-I2图像如图乙所示，已知图线斜率的绝对值为k，与纵轴的截距为b，则电源的电动势E＝______，内阻r＝______。（用R0、rA、k、b表示） 【答案】（1）149 （2） ①. 1 ②. ③. 【解析】 【小问1详解】 用电流表A1和电阻箱改装一个量程为1.5V的电压表，需要串联一个电阻，根据电压表改装原理，则有 代入数据解得 【小问2详解】 [1]电流表A2应接在1处。因为改装的电压表所测的电压为实际路端电压，读出电流表和电流表，可得干路电流为，可知路端电压和干路电流均为真实值。 [2][3]根据闭合电路欧姆定律有 变形得 结合图乙，可知纵截距为 斜率的绝对值为 联立解得， 15. 如图所示，某三棱镜的横截面为直角三角形ABC，其中∠A=90°，∠B=30°，一束单色光平行BC方向射向AB面，经AB、AC面折射后射出棱镜，棱镜对该单色光的折射率为n。 （1）若，出射光线相对入射光线的偏向角为α，求α的大小； （2）为使上述光线入射到AC面时一定射出，求n的最大值。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 画出光路图如图所示 因为入射光平行于BC面，可得 在AB面上，由折射定律有 解得， 在AC面上，由折射定律有 解得， 则 【小问2详解】 当光线入射到AC面恰好发生全反射时，有 又 联立解得 故为使上述光线入射到AC面时一定射出， n的最大值为 16. 质量m=2×103 kg的汽车由静止开始做直线运动，t时间内的位移为x，其图像如图所示，图线在0～5 s的时间内为倾斜直线。t=5 s时汽车达到额定功率P0=60 kW，之后保持P0不变，最终达到最大速度，并以最大速度做匀速直线运动。汽车行驶过程中所受阻力恒定。求： （1）汽车受到的阻力大小f； （2）最大速度vm。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 0~5s内为倾斜直线，说明0~5s汽车做匀加速直线运动。由匀变速直线运动位移公式 整理得 由图可知，时，代入得 解得加速度 时，汽车速度 此时功率达到额定功率，由功率公式 得牵引力 由牛顿第二定律 代入 得 【小问2详解】 汽车最终匀速运动时，牵引力等于阻力，此时速度最大，由功率公式 得 17. 如图所示，O-xyz是以O为坐标原点的三维空间坐标系，在平行于z轴、半径为r（r未知）的圆柱形空间内充满沿z轴负方向的匀强电场，电场强度大小为E。在圆柱形空间外侧且z＜0的区域充满沿z轴负方向的匀强磁场，磁感应强度。在z轴上的S点（0，0，H）处有一粒子源，t=0时刻沿各个方向均匀发射质量为m、电量为+q、初速度大小为v0的带电粒子。已知所有粒子到达xOy平面前均未穿出电场，不计粒子的重力和粒子间的相互作用。 （1）求粒子到达xOy平面时在电场中运动的最大时间差； （2）平行于yOz平面发射的所有粒子进入磁场前在同一圆周上，求t时刻该圆的方程； （3）若沿y轴正方向射出的粒子，经过y轴时第一次穿出电场，求圆柱形电场横截面的半径r和粒子第二次穿出电场时的位置坐标。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由题意可知，沿z轴正方向射出的粒子，其运动的时间最长，沿z轴负方向射出的粒子，其运动时间最短。在电场中，根据牛顿第二定律有 最大时间差为 联立解得 【小问2详解】 设初速度方向与y轴正方向的夹角为，根据抛体运动规律，沿y轴方向有 沿z轴方向，有， 联立解得 【小问3详解】 根据抛体运动规律，有，， 联立解得 粒子进入匀强磁场后，平行于平面做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力，则有 解得 轨迹俯视图，如图所示 粒子在磁场中转过圈后，沿x轴正方向返回电场，在磁场中的运动时间为 沿z轴负方向的速度为 沿z轴负方向运动的距离为 再次返回电场后，第二次穿出电场前，在电场中的运动时间为 沿z轴负方向运动的距离为 沿z轴负方向运动的距离为 故第二次穿出电场时的位置坐标为 18. 如图所示，水平地面与倾角θ=37 °的斜面在P点相连，O点左侧光滑，右侧粗糙。小物块A、B静止在O点左侧，两者之间的轻弹簧被压缩并用细线固定（弹簧与物块不连接），此时弹簧储存的弹性势能Ep＝75 J。滑块C静止在物块B的左侧，其内部是直径（图中虚线）位于竖直方向的半圆形轨道，底部与地面相切，半径R＝0.5 m。现将细线烧断，小物块A、B与弹簧分离后，小物块B冲上滑块C，小物块A经过O点并从P点水平向右抛出。此后小物块A每次与斜面的碰撞前后瞬间其垂直于斜面方向的速度大小不变、方向相反，忽略碰撞过程中重力的冲量和沿斜面方向发生的位移。已知A、B、C的质量分别为mA=1 kg、mB=2 kg、mC=8 kg，A、B均可视为质点，OP段的长度，小物块A离O点的距离x与地面间的动摩擦因数μ1满足μ1=kx（k=0.2 m-1），小物块A与斜面间的动摩擦因数μ2＝0.5，地面与斜面均足够长，空气阻力可以忽略，g＝10 m/s2，sin37°＝0.6。 （1）若滑块C可自由滑动，请通过计算判断小物块B能否滑到滑块C内圆轨道的最高点； （2）若用紧靠滑块C左侧的光滑挡板（足够高）挡住滑块C，求地面对滑块C的最小支持力； （3）小物块A从P点水平抛出后，求第n个落点到P点的距离。 【答案】（1）不能 （2），方向竖直向上 （3） 【解析】 【小问1详解】 细线烧断时，AB动量守恒有 根据能量守恒有 解得水平向右，水平向左 假设B能上升至滑块C最高点，BC速度分别为， 根据BC动量守恒有 BC能量守恒有 解得， 最高点需要BC相对速度达到，且由重力恰好提供向心力满足 解得 而，BC相对速度为0，故小物块B不能滑到滑块C内圆轨道的最高点。 【小问2详解】 当用紧靠滑块C左侧的光滑挡板挡住滑块C时，设小物块B运动到与轨道圆心的连线与竖直方向的夹角为时，小物块B对滑块C弹力的竖直向上的分量，且速度大小为，由机械能守恒 由牛顿第二定律 则 当时，小物块B对滑块C弹力的竖直向上的分量最大，台面对滑块C的支持力最小 对滑块C，竖直方向的平衡方程 解得地面对滑块C的最小支持力，方向竖直向上。 【小问3详解】 设小物块A通过P时速度为，由动能定理有 OP段小物块A物受到摩擦力大小 若绘制成图像，则图像与轴围成面积表示摩擦力做的功 OP段，联立解得通过P时速度 设第次与斜面碰撞后平行斜面方向的分速度为，垂直斜面方向的分速度为，第次与斜面碰撞后平行斜面方向的分速度为，由抛体运动规律可知 第次与斜面碰撞前平行斜面方向的分速度为 第次与斜面碰撞过程，根据动量定理可得， 联立解得 第次碰撞时落点位置 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023级高三模拟考试 物理 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 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。 4．本试卷共8页，满分100分，考试时间90分钟。 一、单项选择题：本题包括8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 氢原子光谱的巴尔末系在可见光区有四条谱线，分别为Hα（红光）、Hβ（青绿光）、Hγ（蓝光）和Hδ（紫光）。关于这四条谱线，根据玻尔理论，下列说法正确的是（ ） A. Hα是电子从n=2能级跃迁到n=1能级时发出的光谱线 B. 四条谱线中，Hδ的光子动量最大 C. 大量处于n=3能级的氢原子发出的光子中，可能包含Hβ D. 氢原子发出光子后，电子的动能减小 2. 一个暖水瓶装入沸水后，水面离瓶口还有一小段距离，立即将瓶塞盖好，过一段时间瓶塞跳离瓶口。瓶塞跳离的过程中，暖水瓶内的气体（ ） A. 内能增加 B. 压强升高 C. 温度不变 D. 对外做功 3. “嫦娥六号”月球探测器于2024年6月采样返回。如图所示，探测器返回过程中，从圆轨道Ⅰ上P点变轨后进入椭圆轨道Ⅱ，Q为远月点。则探测器（ ） A. 在轨道Ⅰ上的周期小于轨道Ⅱ上的周期 B. 在轨道Ⅰ上P点的速度等于轨道Ⅱ上P点的速度 C. 在轨道Ⅱ上从P点向Q点运动过程中加速度逐渐增大 D. 在轨道Ⅱ上从P点向Q点运动过程中机械能逐渐增大 4. 如图所示，质量为m1、m2的木块a和b用轻弹簧连接，静止在光滑的水平地面上，木块b紧靠竖直墙壁。质量为m0的子弹以v0大小的速度水平向右射入木块a并嵌在其中（时间极短）。在木块a运动的整个过程中，墙壁对b的冲量大小为（　　） A. B. C. m0v0 D. 2m0v0 5. 如图所示，理想变压器的原副线圈匝数之比n1：n2＝2：1，定值电阻R0=10 Ω，滑动变阻器R的最大阻值为10 Ω，电流表和电压表均为理想电表，原线圈M、N之间接有电压为220 V的正弦交流电源。当滑动变阻器（ ） A. 接入电路的电阻减小时，电流表的示数减小 B. 接入电路的电阻增大时，电压表示数不变 C. 接入电路的电阻为3Ω时，电流表的示数为20 A D. 接入电路的电阻为10Ω时，变压器的输出功率最大 6. 汽车在刹车测试中，可认为做匀减速直线运动。若汽车从t=0时开始刹车，第1s内的位移为6.4m，第3s内的位移为0.4m。则汽车（ ） A. 刹车时的加速度大小为3m/s2 B. t=2s时的速度大小为1.6m/s C. 在第2s内的位移大小为3.4m D. 刹车的总时间为3s 7. 如图所示，质量为、倾角θ=30°的斜面体静止在水平面上，质量为m的物块与质量为的沙桶（包括沙）用跨过光滑定滑轮的轻绳连接。初始时定滑轮和物块之间的轻绳与竖直方向的夹角也为θ，物块静止在斜面上恰好不上滑。某时刻沙桶开始缓慢漏沙。已知斜面体始终保持静止，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法中正确的（ ） A. 物块与斜面之间的动摩擦因数为 B. 当沙桶（包括沙）的质量为时，物块开始下滑 C. 漏沙过程中，物块受到的摩擦力先减小后增大 D. 漏沙过程中，地面对斜面体的作用力一直减小 8. 如图所示，间距为L的足够长的平行光滑金属导轨ab、cd水平固定，左侧接有电容为C的电容器。垂直导轨静止放置的导体棒甲、乙，质量分别为m和2m，电阻均为R，长度均为L。整个装置处于磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中。现使导体棒甲以v0大小的初速度水平向右运动，运动过程中两棒不发生碰撞。导体棒与导轨接触良好，导轨电阻忽略不计，下列说法正确的是（ ） A. 初始时，通过导体棒甲和导体棒乙的电流大小相等 B. 系统达到稳定状态前，当电容器两端电压为U时，通过导体棒乙的电流为 C. 系统达到稳定状态后，两导体棒的速度为 D. 初始时，两导体棒间的距离至少为 二、多项选择题：本题包括4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 在真空中原来不带电的金属块abcd附近固定一带正电的点电荷，其截面如图所示，e、f为金属块内的两点。则达到静电平衡后（ ） A. ad面上各点电场强度相同 B. e点的电势等于f点的电势 C. bc面带正电 D. e点的电场强度大于f点的电场强度 10. 一列简谐横波在均匀介质中沿直线由a点向b点传播，a、b两点相距s。某一时刻，a点处于波峰，b点处于平衡位置。经过时间t后，b点仍处于平衡位置，则该波的波速大小可能是（ ） A. B. C. D. 11. 如图甲所示，导热良好的气缸水平放置，两个活塞将理想气体分隔为体积均为V0的A、B两部分。现将气缸缓慢转动到与水平方向成30°角的位置，如图乙所示。已知大气压强为p0，两活塞横截面积均为S，质量均为（g为重力加速度），不计活塞与气缸间的摩擦，环境温度保持不变。据数学知识知：图丙中的反比例函数，图像上a、b间的曲线与x轴所围成的面积为，其中ln为自然对数。下列判断正确的是（ ） A. 图乙中A部分气体的压强为 B. 图乙中A、B两部分气体的密度之比6∶5 C. 此过程中B部分气体向外界放出的热量为 D. 此过程中A部分气体向外界放出的热量为 12. 如图所示，将一质量为m的小球从距离地面H高处以初速度水平抛出，落地时速度与水平方向夹角为30°。已知运动过程所受空气阻力的大小与速度大小成正比，满足f=kv（其中，g为重力加速度），方向始终与速度方向相反。下列说法正确的是（ ） A. 小球落地时速度大小为v0 B. 下落过程中空气阻力对小球做功为 C. 小球下落过程中的水平位移大小为 D. 小球下落的时间为 三、非选择题：本题包括6小题，共60分。 13. 某实验小组用图甲所示的装置测量滑块与木板之间的动摩擦因数，实验步骤如下： ①将长木板左端通过水平转轴O固定在水平桌面上，光电门固定在长木板的左端； ②将铁架台固定在水平桌面上，保持铁架台的竖直杆到转轴O的水平距离不变； ③将木板右端抬起，通过螺栓固定在铁架台的竖直杆上，测出固定点到水平桌面的高度h； ④将小滑块从木板上固定点由静止释放，记下遮光片的遮光时间t； ⑤改变木板倾斜程度，重复③④操作，获取多组数据； ⑥用游标卡尺测量滑块上遮光片的宽度d，如图乙所示。 请完成下列问题： （1）遮光片的宽度d＝______mm。 （2）实验小组根据实验数据描绘了图像，如图丙所示，已知图线的纵截距为b，铁架台的竖直杆到转轴O的水平距离为x，则可以得到动摩擦因数μ＝______（用b、x表示）。 （3）若更换为动摩擦因数更小的木板，重复上述实验得到图像，则图线的斜率将______（选填“变大”“变小”或“不变”）。 14. 某学习小组通过实验测量一节干电池的电动势和内阻。除了干电池、若干导线和开关外，实验室还提供了如下器材： 电流表A1（量程为10 mA，内阻rA＝1 Ω） 电流表A2（量程为150 mA，内阻约为2 Ω） 电阻箱（最大阻值为999.9 Ω） 滑动变阻器R（最大阻值为30 Ω，允许的最大电流为1 A） （1）用电流表A1和电阻箱改装一个量程为1.5 V的电压表，电阻箱接入电路的阻值R0＝______Ω。 （2）学习小组设计的部分电路如图甲所示，为尽量减小误差，电流表A2应接在______处（选填“1”或“2”）。电流表A2正确接入电路后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，记录多组电流表A1和A2的示数分别为I1、I2，绘制I1-I2图像如图乙所示，已知图线斜率的绝对值为k，与纵轴的截距为b，则电源的电动势E＝______，内阻r＝______。（用R0、rA、k、b表示） 15. 如图所示，某三棱镜的横截面为直角三角形ABC，其中∠A=90°，∠B=30°，一束单色光平行BC方向射向AB面，经AB、AC面折射后射出棱镜，棱镜对该单色光的折射率为n。 （1）若，出射光线相对入射光线的偏向角为α，求α的大小； （2）为使上述光线入射到AC面时一定射出，求n的最大值。 16. 质量m=2×103 kg的汽车由静止开始做直线运动，t时间内的位移为x，其图像如图所示，图线在0～5 s的时间内为倾斜直线。t=5 s时汽车达到额定功率P0=60 kW，之后保持P0不变，最终达到最大速度，并以最大速度做匀速直线运动。汽车行驶过程中所受阻力恒定。求： （1）汽车受到的阻力大小f； （2）最大速度vm。 17. 如图所示，O-xyz是以O为坐标原点的三维空间坐标系，在平行于z轴、半径为r（r未知）的圆柱形空间内充满沿z轴负方向的匀强电场，电场强度大小为E。在圆柱形空间外侧且z＜0的区域充满沿z轴负方向的匀强磁场，磁感应强度。在z轴上的S点（0，0，H）处有一粒子源，t=0时刻沿各个方向均匀发射质量为m、电量为+q、初速度大小为v0的带电粒子。已知所有粒子到达xOy平面前均未穿出电场，不计粒子的重力和粒子间的相互作用。 （1）求粒子到达xOy平面时在电场中运动的最大时间差； （2）平行于yOz平面发射的所有粒子进入磁场前在同一圆周上，求t时刻该圆的方程； （3）若沿y轴正方向射出的粒子，经过y轴时第一次穿出电场，求圆柱形电场横截面的半径r和粒子第二次穿出电场时的位置坐标。 18. 如图所示，水平地面与倾角θ=37 °的斜面在P点相连，O点左侧光滑，右侧粗糙。小物块A、B静止在O点左侧，两者之间的轻弹簧被压缩并用细线固定（弹簧与物块不连接），此时弹簧储存的弹性势能Ep＝75 J。滑块C静止在物块B的左侧，其内部是直径（图中虚线）位于竖直方向的半圆形轨道，底部与地面相切，半径R＝0.5 m。现将细线烧断，小物块A、B与弹簧分离后，小物块B冲上滑块C，小物块A经过O点并从P点水平向右抛出。此后小物块A每次与斜面的碰撞前后瞬间其垂直于斜面方向的速度大小不变、方向相反，忽略碰撞过程中重力的冲量和沿斜面方向发生的位移。已知A、B、C的质量分别为mA=1 kg、mB=2 kg、mC=8 kg，A、B均可视为质点，OP段的长度，小物块A离O点的距离x与地面间的动摩擦因数μ1满足μ1=kx（k=0.2 m-1），小物块A与斜面间的动摩擦因数μ2＝0.5，地面与斜面均足够长，空气阻力可以忽略，g＝10 m/s2，sin37°＝0.6。 （1）若滑块C可自由滑动，请通过计算判断小物块B能否滑到滑块C内圆轨道的最高点； （2）若用紧靠滑块C左侧的光滑挡板（足够高）挡住滑块C，求地面对滑块C的最小支持力； （3）小物块A从P点水平抛出后，求第n个落点到P点的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $