2024-2025学年河南省许昌市部分学校高三第二次模拟考试物理试卷（含答案）

第=page11页，共=sectionpages11页2024-2025学年河南省许昌市部分学校高三第二次模拟考试物理试卷一、单选题：本大题共7小题，共28分。1.如图所示，图甲为氢原子的能级图，大量处于n=3激发态的氢原子跃迁时，发出频率不同的大量光子，其中频率最高的光子照射到图乙电路中光电管阴极K上时，电路中电流随电压变化的图像如图丙所示。下列说法正确的是(

)

A.光电管阴极K金属材料的逸出功为7.0eV

B.这些氢原子跃迁时共发出4种频率的光

C.若调节滑动变阻器滑片能使光电流为零，则可判断图乙中电源右侧为正极

D.氢原子跃迁放出的光子中共有2种频率的光子可以使阴极K发生光电效应现象2.如图所示，水平面内两平行金属导轨之间接有电流表G，金属棒垂直导轨放置且与导轨接触良好，匀强磁场与金属导轨平面垂直，磁感应强度大小为B0。在外力的作用下让金属棒以恒定的速度v沿导轨向右运动，电流表读数保持不变，t=0时刻，磁场的磁感应强度B开始随时间t发生变化，金属棒的速度大小和方向仍保持不变，发现电流表G的读数保持为零，则B0B的值随时间t变化的图像为(

)

A. B. C. D.3.如图所示，A球、C球均带正电，B球带负电，A球固定在绝缘的水平地面上，B球由绝缘的细线拉着，C球处在与B球等高的位置，A、B、C三球均静止且三者所在位置构成一个等边三角形。若细线与竖直方向的夹角为60∘，C三球所带电荷量大小分别为qA、qB、qC，质量mC=6mA.4:2:1 B.

2:1:4 C.1:2:24.据《行星科学》杂志报道，“TRAPPIST−1系统”距离我们四十光年，如图所示，这个系统由一个红矮星和围绕它运转的7颗行星组成，且这7颗行星有着相同的密度，推测这些行星可能全部由同一物质构成。如果最内侧行星b的球体半径Rb是最外侧行星ℎ的球体半径Rℎ的k倍，则行星b与行星ℎ的第一宇宙速度之比为

A.1k B.k C.k 5.如图所示，一棱镜的截面为直角三角形ABC，∠A=30∘，一束单色光从AC边的P点进入棱镜，棱镜对该单色光的折射率为3。当入射角等于i时，折射到AB边上的光线刚好发生全反射，则入射角i的正弦值为(

)

A.33 B.24 C.6.如图所示，物块B放在粗糙平台上，一条不可伸长的细绳穿过平台的孔洞，一端固定在物块B上的O点，另一端系一个小球A。在外力F作用下小球A从B的正下方沿着以OA为半径的圆弧被缓缓推至接近水平位置，在小球A缓缓运动过程中，力F的方向始终与细绳保持垂直，物块B始终静止不动，则下面说法正确的是

A.外力F逐渐减小 B.绳子的拉力先增大后减小

C.平台给物块B的摩擦力先增大后减小 D.物块B所受平台的支持力先增大后减小7.如图甲所示，劲度系数为k的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m的小球，从离弹簧上端高ℎ处自由释放，接触弹簧后继续竖直向下运动。若以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下建立坐标轴Ox，则小球的速度的二次方v2随坐标x的变化图像如图乙所示。其中OA段为直线。ABCD是平滑的曲线。AB段与OA相切于A点，C点与A点关于BE对称，空气阻力不计，重力加速度为g。关于小球在A、B、C、D各点对应的位置坐标xA、xB、xC、xD及加速度大小aA、aB、aCA.xA=ℎ，aA<g B.xB=ℎ+mg2k，aB=0二、多选题：本大题共3小题，共18分。8.如图1所示，介质中有两个相距6m的波源S1和S2，两波源的振动方向与纸面垂直，所形成的机械波在纸面内传播，传播速度均为0.25m/s。图2是S1的振动图像，图3是S2的振动图像。M点在S1和S2的连线上，与波源S1相距2.5m，N、S1的连线与S1、S2的连线垂直，NA.M和N都是振动加强点

B.M和N都是振动减弱点

C.M和N的连线上必定有一个振动加强点

D.S1和S9.如图所示，直角坐标系xOy的x轴上方存在匀强磁场和匀强电场，y轴是磁场和电场的分界线，磁场方向垂直xOy平面向外，电场方向与y轴平行，指向y轴负方向，M、P两点的坐标为M0,L、P−2L,0。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子以初速度v0从P点射入电场，经电场偏转后从M点垂直于y轴进入磁场，然后从x轴上的N点离开磁场。已知粒子到达N点时与x轴负方向的夹角为60°，粒子的重力不计。下列说法正确的是(

)

A.匀强电场的场强大小为mv024qL B.匀强电场的场强大小为2mv010.如图，篮球比赛的某次快攻中，球员甲将球斜向上传给前方队友，球传出瞬间离地面高1m，速度大小为10m/s；对方球员乙原地竖直起跳拦截，其跃起后手离地面的最大高度为2.8m，球越过乙时速度沿水平方向，且恰好未被拦截．球可视为质点，质量为0.6kg，重力加速度取10m/s2，以地面为零势能面，忽略空气阻力，则

A.球在空中上升时处于超重状态 B.甲传球时，球与乙的水平距离为4.8m

C.队友接球前瞬间，球的机械能一定为36J D.队友接球前瞬间，球的动能一定为30J三、实验题：本大题共2小题，共20分。11.某校举办科技节活动，一位同学设计了可以测量水平面上运动物体加速度的简易装置，如图所示。将一端系有摆球的细线悬于小车内O点，细线和摆球后面有一个半圆形的刻度盘。当小球与小车在水平面上保持相对静止时，根据悬绳与竖直方向的夹角θ，便可得到小车此时的加速度。(1)为了制作加速度计的刻度盘，需要测量当地的重力加速度，该同学利用单摆进行测量，若已知单摆摆线长为l，周期为T，用游标卡尺测量小球直径，示数如图甲所示，则摆球的直径d=___________cm。则计算当地重力加速度的表达式为g=___________。(用l，T，d表示)(2)该加速度测量仪的刻度___________(填“均匀”或“不均匀”)，小车的加速度a=___________。(用θ，g表示)12.实验室有一只电流表，满偏电流Ig为2×10−4A，内电阻rg约200Ω。某同学欲用半偏法测量该电流表的内电阻实验室还能提供实验器材规格如下：A.滑动变阻器(0∼50kΩ)B.滑动变阻器(0∼10Ω)C.电阻箱(0∼9999Ω)D.电源(电动势为6V，内阻不计)E.开关两个、导线等(1)要尽可能准确测出电流表的内电阻，滑动变阻器应选用_______。(2)将测电流表内电阻的实物连线图补充完整_______；(3)实验时进行的主要步骤有：①把滑动变阻器阻值调到最大，在开关S2断开的前提下，闭合开关②调节滑动变阻器的触头，使电流表指针偏转到满刻度③闭合开关S2④记下电流表指针指向表盘中央刻度时电阻箱的读数R根据以上实验得到的数据，电流表的内阻的测量值rg=_______Ω，rg的测量值与真实值相比_______((4)若测得电流表内阻rg=200Ω，把这只电流表改装成量程为0∼6V的电压表需要_______(填“串联”或“并联”)一只阻值为_______Ω四、计算题：本大题共3小题，共34分。13.如图所示，竖直导热汽缸内有一质量不计的活塞，活塞下密封一定质量的氧气，活塞上面放有一些沙子，环境温度为T0，大气压强为p0。初状态氧气的体积为V、温度为2.8T0、压强为1.4(1)沙子全部取走时氧气的温度下降了多少；(2)氧气与环境温度完全一致时的体积是多少；(3)降温过程中氧气内能减少了ΔE，这一过程氧气放出的热量是多少。14.2023年12月1日晚间，绚丽的极光现身北京市门头沟区。极光是由太阳抛射出的高能带电粒子受到地磁场作用，在地球南北极附近与大气碰撞产生的发光现象。从北极地区看赤道平面的地磁场，可简化为下图：O为地球球心，R为地球半径，将地磁场在半径为R到3R之间的圆环区域看成是匀强磁场，磁感应强度为B。假设高能粒子的质量为m，电荷量为+q。不计粒子重力及大气对粒子运动的影响，且不考虑相对论效应。(1)若高能粒子从A点以速度v0沿切线进入磁场边界位置时，粒子恰好绕着磁场边界做圆周运动，求粒子的速度v(2)地球磁层是保护地球的一道天然屏障，它阻挡着高能粒子直接到达地球表面，从而保护了地球上的生态环境。a.假设高能粒子从磁场边缘A点以速率v沿半径方向射入磁场时恰不能到达地球表面，求粒子的比荷qmb.高能粒子实际上可在赤道平面内向各个方向均匀地射入磁场。若高能粒子仍以速率v射入地球磁场，求到达地球粒子数与进入地磁场粒子总数比值η。(结果用反三角函数表示，例：sinθ=k，则θ=arcsink，15.如图所示，绝缘长木板B放在光滑平面上，左端O紧靠左侧绝缘光滑台面，右端M与竖直墙壁N有一段距离．O点的左侧存在水平方向的匀强电场，把带有负电荷的小滑块A由P点静止释放，小滑块在电场力的作用下向右加速运动2 m滑上长木板.已知小滑块A质量为1 kg，电荷量为−9×10−3C，长木板B质量为2 kg，小滑块与长木板之间的动摩擦因数为0.3，匀强电场电场强度为1000 V/m．g取(1)长木板B与右侧墙壁仅碰撞一次，MN之间的距是多少？(2)在满足(1)的条件下，小滑块不从长木板B上掉下来，木板B长度的最小值是多少？(3)在其他条件不变的情况下，若把长木板B更换一块为质量0.5 kg长木板C，木板C的长度、动摩擦因数均与木板B相同，长木板C运动多长路程后才能静止不动？

参考答案1.D

2.B

3.B

4.B

5.C

6.C

7.C

8.BC

9.AD

10.BC

11.(1)

2.125

4(2)

不均匀

g

12.(1)A(2)(3)

180

偏小(4)

串联

29800

13.(1)沙子全部取走时氧气压强p初始状态压强p温度T根据p得T氧气的温度下降了ΔT=(2)氧气与环境温度完全一致时T根据p得V(3)降温过程中对氧气做功W=根据热力学第一定律有：，

即这一过程氧气放出的热量是。

14.(1)若高能粒子从A点以速度

v0

沿切线进入磁场边界位置时，粒子恰好绕着磁场边界做圆周运动，可知粒子的轨道半径为由洛伦兹力提供向心力可得q联立解得粒子的速度的大小为v(2)a.假设高能粒子从磁场边缘A点以速率v沿半径方向射入磁场时恰不能到达地球表面，如图所示由几何关系可得r+R解得r=4R由洛伦兹力提供向心力可得qvB=m联立解得粒子的比荷为qm=v4BR

b.若高能粒子仍以速率v射入地球磁场，可知沿径向方向射入的粒子会和地球相切而出，和AO方向成

θ

角向上方射入磁场的粒子也恰从地球上沿相切射出，在此

θ

角范围内的粒子能到达地球，其余进入磁场粒子不能到达地球，作与A点速度垂直的虚线和过切点与O点连线的延长线交于由图中几何关系可得AF=r=4R

，

AO=FO=3R则有sin可得θ=故到达地球粒子数与进入地磁场粒子总数比值为η=

15.解：(1)滑块从

P

到

O

运动过程，根据动能定理，有

Eq解得

v滑块滑上木板，运动过程中二者动量守恒，有

m只发生一次碰撞的条件为木板与墙壁碰撞前的瞬间，滑块与木板动量相等，有

m代入数据解得

v对木板

B

，根据动能定理，有

μ代入数据解得

L(2)设木板

B

的长度的最小值为

L

，自滑块

A

滑上木板

B

至停止运动，由能量守恒，有

1代入数据解得

L=6 m(3)板

B

更换为木板

C

之后对木板

C

，有

μ第1次碰撞前木板

C

的速度

v根据动量守恒定律，有

m代入数据解得

v第1次碰后木板

C

向左匀减速，所受滑动摩擦力不变，则加速度不变，向左运动

LMN

后速度减为0，然后再向右匀加速。假设木板

C

与墙