2024届山东省临沂市高三下学期第二次模拟考试高效提分物理试题(基础必刷)

2024届山东省临沂市高三下学期第二次模拟考试高效提分物理试题（基础必刷）
一、单项选择题（本题包含8小题，每小题4分，共32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）(共8题)
第(1)题
如图所示，M、N是平行板电容器的两个极板，为定值电阻，、为可调电阻，用绝缘细线将质量为、带正电的小球悬
于电容器内部．闭合电键S，小球静止时受到悬线的拉力为F．调节、，关于F的大小判断正确的是
A．保持不变，缓慢增大时，F将变大
B．保持不变，缓慢增大时，F将变小
C．保持不变，缓慢增大时，F将变大
D．保持不变，缓慢增大时，F将变小
第(2)题
如图半径为L的细圆管轨道竖直放置，管内壁光滑，管内有一个质量为m的小球做完整的圆周运动，圆管内径远小于轨道半径，小球直径略小于圆管内径，下列说法不正确的是（ ）
A．经过最低点时小球可能处于失重状态
B．经过最高点Z时小球可能处于完全失重状态
C．若小球能在圆管轨道做完整圆周运动，最高点Z的速度v最小值为0
D．若经过最高点Z的速度v增大，小球在Z点对管壁压力可能减小
第(3)题
有些力学问题，可假想一个“虚设过程”使问题得以简化和解决。

举例如下：如图所示，四根质量都是m的均匀等长木棒，用铰链连成框架，铰链P固定在天花板上，框架竖直悬挂在空中；现在铰链Q上施一竖直向上的力F使框架保持静止，不计一切摩擦，若要求出作用力F的大小，可设想力F使铰链Q缓慢上移一微小的距离，则框架的重心将上升，因为F做的功等于框架重力势能的增加量，所以，可得。

请参照上面解决问题的方法，尝试完成以下问题：一个半径为R的四分之一光滑球面放在水平桌面上，球面上放置一光滑均匀铁链，其A端固定在球面的顶点，B端恰与桌面不接触，铁链单位长度的质量为m，重力加速度为g。

则铁链A端受的拉力T为（ ）
A．mRg B．C．2mRg D．mg
第(4)题
人眼对绿光最为敏感，正常人的眼睛接收到波长为530 nm的绿光时，只要每秒有6个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能察觉。

普朗克常量为6.63×10－34 J·s，光速为3.0×108 m/s，则人眼能察觉到绿光时所接收到的最小功率是( )
A．2.3×10－18 W B．7.0×10－10 W
C．3.8×10－19 W D．1.2×10－18 W
第(5)题
如图所示，小球A可视为质点，装置静止时轻质细线AB水平，轻质细线AC与竖直方向的夹角37°。

已知小球的质量为m，细线AC长l，B点距C点的水平和竖直距离相等。

装置能以任意角速度绕竖直轴转动，且小球始终在平面内，那么在角速度从零缓慢增大的过程中（ ）（重力加速度g取，，）
A．两细线张力均增大
B．细线AB中张力一直变小，直到为零
C．细线AC中张力一直增大
D．当AB中张力为零时，角速度可能为
第(6)题
关于静电场，下列说法中正确的是（ ）
A．元电荷实际上是指电子和质子本身
B．在匀强电场中，电势降低的方向一定就是电场线的方向
C．在电场中移动电荷，若电场力对该电荷做负功，则该电荷的电势能一定增加
D．由真空中点电荷的电场强度公式可知，当r趋近于0时，将无穷大
第(7)题
地球表面与大气电离层都是良导体，两者与其间的空气介质可视为一个大电容器，这个电容器储存的电荷量大致稳定，约为5×105C，其间的电场，称为大气电场。

设大地电势为零，晴天的大气电场中，不同高度h处的电势φ的变化规律如图所示，不考虑水平方向电场的影响。

根据以上信息，下列说法正确的是（ ）
A．大气电场的方向竖直向上
B．地面带电量约为2.5×105C
C．地面和大气电离层组成的电容器电容值约0.6F
D．高度h越大，大气电场强度越小
第(8)题
如图所示，水平面内的等边三角形BCD的边长为L，顶点C恰好位于光滑绝缘直轨道AC的最低点，A点到B、D两点的距离均为L，A点在BD边上的竖直投影点为O。

y轴上B、D两点固定两个等量的正点电荷，在z轴两电荷连线的中垂线上必定有两个场强最强的点，这两个点关于原点O对称。

在A点将质量为m、电荷量为的小球套在轨道AC上（忽略它对原电场的影响）将小球由静止释放，已知静电力常量为k，重力加速度为g，且，忽略空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．图中的A点是z轴上场强最强的点
B
．轨道上A点的电场强度大小为
C．小球刚到达C点时的加速度为
D
．小球刚到达C点时的动能为
二、多项选择题（本题包含4小题，每小题4分，共16分。

在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确。

全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分） (共4题)
第(1)题
如图所示，两根相同的轻绳一端分别系在竖直杆上的A点与B点。

另一端系在质量为m的小球C上。

当小球随竖直杆一起以某一角速度匀速转动时，两根绳子都伸直，AC绳与竖直方向夹角为，BC绳水平，重力加速度为g，下列说法正确的是（）
A．小球的向心加速度可能等于
B
．AC绳的拉力一定等于
C．如果缓慢减小，则也一定同步减小
D．如果缓慢增加，BC绳一定先断
第(2)题
如图所示，有一垂直纸面、磁感应强度为0.5T的匀强磁场，一质量为0.2kg、足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上，左端无初速放置一质量
为0.1kg、带正电荷量为0.2C的滑块，滑块与木板间动摩擦因数为0.5，滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力．现对木板施加水平向左的力F，大小恒为0.9N，g取10m/s2．则（）
A．木板和滑块一直做加速度为3m/s2的匀加速运动
B．滑块开始做匀加速直线运动，然后做加速度减小的加速运动，最后做匀速直线运动
C．最终木板做加速度为3m/s2的匀加速运动，滑块做速度为10m/s的匀速运动
D．最终木板做加速度为4.5m/s2的匀加速运动，滑块做速度为10m/s的匀速运动
第(3)题
农历除夕，神舟十三号航天员翟志刚、王亚平、叶光富在遥远的太空专门发来视频，向祖国和人民送上祝福。

如图所示，假设空间站绕地心做近似圆周运动，地球半径为R，航天员在空间站内观察地球的最大张角为。

万有引力常量为G，地球表面的重力加速度为g，航天员给全国人民拜年的时长为t。

下列说法正确的是（ ）
A
．空间站运行的轨道半径为
B
．空间站所在轨道的重力加速度为
C．空间站绕地球运动的速率为
D．拜年期间空间站运行的弧长为
第(4)题
如图所示，粗糙程度处处相同的轨道ABC安装在竖直平面内，其中AB部分倾斜，BC部分水平。

现将一个可视为质点的小物块从AB上距BC竖直高度为h的P处由静止释放，物块沿斜面下滑并最终静止在BC上的Q点，测得PQ间的水平距离s。

现将BC段轨道从D处弯折成水平的BD、倾斜的DC两段，然后再将小物块从P处由静止释放，不考虑小物块在转折处的能量损失，则下列说法中正确的是（ ）
A
．物块和轨道间的动摩擦因数为
B．DC倾角越大，物块沿DC上升的最大高度越小
C．无论DC倾角为多少，物块沿DC上升的最大高度都相同
D．无论DC倾角为多少，物块沿DC上升的最大高度处都在PQ连线上
三、填空、实验探究题（本题包含2个小题，共16分。

请按题目要求作答，并将答案填写在答题纸上对应位置） (共2题)第(1)题
某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。

当地的重力加速度大小为，打点计时器所接交流电的频率为。

（1）该同学的实验操作如下：
A．按照图甲的装置安装器件；
B．将打点计时器接到电源的“交流输出”上；
C．用天平测出重锤的质量；
D．先释放悬挂纸带的夹子，让重锤带着纸带自由下落，后接通电源；
E．用刻度尺测量纸带上某些点间的距离；
F．根据测量的结果，计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。

其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是________。

（2）进行正确操作后，得到一条纸带如图乙所示，其中0是起始点，1、2、3、…，为连续的个点，测得0点到
点、点、点的距离并标在纸带上。

若重锤的质量为，则从打点计时器打下0点到打下点，重锤重力势能的减少量
________，其动能的增加量________。

（均用相关物理量的符号表示）
第(2)题
滑动变阻器由电阻丝绕制而成，某同学欲测量一滑动变阻器电阻丝的电阻率。

可供选择的实验器材如下：
待测滑动变阻器（，）；
游标卡尺（20分度）；
电流表（量程，内阻），电流表（量程，内阻约）；
电压表（量程，内阻约），电压表（量程，内阻约）；
电源（电动势为，内阻未知）；
电键及导线若干。

为了避免损坏滑动变阻器，该同学决定不对滑动变阻器进行拆解，而是进行了如下操作：
（1）该同学首先用游标卡尺测量了电阻丝螺线管的长度及外径，（表示电阻丝的直径）；其中测外径时卡尺示数
如图1所示，则___________mm；
（2）实验电路如图2所示，则电流表应选___________，电压表应选___________；闭合开关前，应将滑动变阻器触头调至
端；闭合开关后，多次改变滑动变阻器触点的位置，并记录触点到电阻丝螺线管端的距离及电压表和电流表对应的示数
、；
（3）分别以“”和“”为纵坐标和横坐标建立坐标系，并依据测量的多组数据描点连线，得到如图3所示的图线，且图线的斜率为，纵截距为。

该同学又查明了电阻丝螺线管的匝数为，则滑动变阻器电阻丝的电阻率___________（用、、和
表示）；图线明显不过坐标原点，其纵截距的物理意义为___________。

四、计算题（本题包含3小题，共36分。

解答下列各题时，应写出必要的文字说明、表达式和重要步骤。

只写出最后答案的不得分。

有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

请将解答过程书写在答题纸相应位置） (共3题)
第(1)题
如图甲所示，间距为L= 0.1m的两平行金属导轨由光滑的水平部分和粗的倾斜部分平滑连接而成，轨道上端通过单刀双掷开关K还连接有一个定值电阻R和电容器C；倾斜部分倾角为θ= 37°，I区内存在大小为B1= 1T、方向垂直倾斜导轨平面向上的匀强磁场；水平导轨Ⅱ区内存在大小为B2= 3T、方向平行导轨平面向左的匀强磁场；水平导轨Ⅲ区内存在大小为B3= 6T、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场。

质量为m= 30g、长度为L的金属杆ab由磁敏材料做成，其电阻与所处环境磁场强弱有关，磁感应强度B < 2T时，其电阻为零；磁感应强度B ≥ 2T，其电阻等于定值电阻R。

金属杆ab与倾斜轨道之间的动摩擦因数为μ= 0.5。

现将单刀双掷开关接1，金属杆ab从静止释放后开始做加速度为a= 1.5m/s2的匀加速直线运动，与此同时开始计时；4s末，单刀双掷开关接2，同时在水平轨道Ⅱ区内放入一质量为2m的“联动双杆”（由两根长度均为L的金属杆cd和ef，中间用长度为l= 0.6m的刚性绝缘杆连接而成，杆cd和ef电阻也都等于定值电阻R），结果杆ab恰好可以匀速下滑，如图乙所示；5s末杆ab无能量损失地进入水平导轨，在Ⅱ区与“联动双杆”发生碰撞，碰后杆ab和cd合在一起形成“联动三杆”，“联动三杆”继续沿水平导轨迹入匀强磁场区间Ⅲ（区间Ⅲ的长度等于l）并从中滑出，运动过程中，杆ab、cd和ef与导轨始终接触良好，且保持与导轨垂直。

已知
sin37° = 0.6，cos37° = 0.8，重力加速度g取10m/s2，不计导轨电阻，忽略磁场边界效应。

求：
（1）4s末金属ab的速度大小和刚释放时杆中的电流大小；
（2）定值电阻R的大小；
（3）整个过程中定值电阻R上产生的焦耳热Q。

第(2)题
如图所示，在与水平面成θ=37°角的平面内放置两条平行、光滑且足够长的金属轨道，其电阻可忽略不计。

空间存在着匀强磁场，磁感应强度B=0.50T，方向垂直轨道平面向上。

导体棒ab、cd垂直于轨道放置，且与金属轨道接触良好构成闭合回路，每根棒的质量m=0.25kg、电阻r=5.0×10-2Ω，轨道的宽度l=0.40m。

现对棒ab施加平行于轨道向上的拉力，使之匀速向上运动。

在棒ab匀速向上运动的过程中，棒cd始终保持静止，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6.求：
（1）棒cd受到的安培力大小；
（2）棒ab运动的速度大小；
（3）拉力对棒ab做功的功率。

第(3)题
如图所示，质量的小车放在光滑水平地面上，小车上表面与固定光滑的半径的四分之一圆弧轨道的底端O相
切，小车右端不远处是一矗立的石柱。

把质量的小滑块（可视为质点）从光滑圆弧轨道顶端P点由静止释放，小滑块
水平滑上小车，小车与右侧石柱碰后立刻以原速率反弹。

已知滑块与小车之间的动摩擦因数，重力加速度大小。

如果小车与石柱碰撞前瞬间滑块与小车的动量恰好相等，小车与石柱碰撞反弹后向左运动一段时间后停下来。

（1）小车右端与石柱之间的距离为多少？
（2）若小滑块始终未从小车上掉落，小车的最短长度为多少？
（3）若不改变其他条件，让质量的小滑块从光滑圆弧轨道顶端由静止释放，且小滑块始终未从小车上掉落，求小车停下来时运动的总路程。