2024届山西省运城市高三下学期第二次模拟调研测试理综物理试题

2024届山西省运城市高三下学期第二次模拟调研测试理综物理试题
一、单选题 (共6题)
第(1)题
2023年8月29日，华为发布了全球首款支持卫星电话功能的手机，该功能将在抢险救灾中发挥着重要作用。

该手机可以连接由三颗地球同步卫星组成的天通一号卫星系统，可以实现全球范围内的卫星通话。

关于这三颗地球同步卫星，下列说法中正确的是（ ）
A．均处于平衡状态B．向心加速度的大小相等
C．运行速度大于7.9km/s D．轨道平面可能不同，半径一定相同
第(2)题
一束光照射到底面有涂层的平行玻璃砖上表面，在玻璃砖中传播后分为、两束从上表面射出，如图所示，下列说法正确的
（ ）
A．在玻璃中光的折射率小于光的折射率
B．光的频率小于光的频率
C．遇到障碍物时光更容易产生明显的衍射现象
D．增大空气一侧的入射角，、光线都不会消失
第(3)题
2022年9月问天实验舱完成转位，机械臂在转位过程中发挥了重要作用。

如图所示，某时刻机械臂OP段保持静止，OMN绕O转动，则旋转过程中（ ）
A．M、N两点的转速相同
B．M、N两点的角速度不同
C．M、N两点的线速度相同
D．M、N两点的向心加速度相同
第(4)题
2022年诺贝尔物理学奖授予了三位科学家以表彰他们对量子信息科学做出的贡献。

下列说法正确的是（ ）
A．普朗克提出的“光子说”是量子理论的有力证明
B．德布罗意提出的波粒二象性与量子理论是矛盾的
C．玻尔第一次将“量子”引入原子领域，提出了定态和能级的概念
D．为了解释黑体辐射规律，康普顿提出了电磁辐射的能量是量子化的
第(5)题
如图所示为一正点电荷M和一金属板N形成的电场线，a，b、c为电场中的三点，则下列说法正确的是（ ）
A．正电荷在a，b两点的电势能大小关系为
B．同一电荷在a，c点处的加速度大小关系为
C．a，c两点的电势关系为
D．一正点电荷仅在电场力作用下可以由a点沿电场线运动到b点
第(6)题
2022年7月14日下午，长征五号B火箭成功将我国空间站的首个实验舱“问天”实验舱送入太空与天和核心舱进行对接，随后神舟十四号乘组顺利进入问天实验舱，开启了太空实验的新阶段。

如图所示，已知空间站在距地球表面高约400km的近地轨道上做匀速圆周运动，地球半径约为6400km，万有引力常量为G，则下列说法正确的是（ ）
A．空间站绕地球运行的速度大于第一宇宙速度
B．若已知空间站的运行周期则可以计算出地球的质量
C．“问天”实验舱需先进入核心舱所在的轨道，再加速追上核心舱完成对接
D．核心舱在轨运行时，舱内宇航员的加速度为0
二、多选题 (共4题)
第(1)题
如图所示，一内表面光滑的半圆形凹槽放在粗糙的水平地面上，物块（可看做质点）静置于槽内最底部的A点处。

现用一方向不变的斜向上的推力F把物块从A点沿着凹形槽缓慢推至B点，整个过程中，凹槽始终保持静止。

设物块受到凹槽的支持力为，则在上述过程中下列说法正确的是（ ）
A．F和都一直增大
B．F一直增大，先减小后增大
C．地面对凹槽的支持力一直减小
D．地面对凹槽的摩擦力保持不变
第(2)题
下列说法正确的是（ ）
A．彩虹由外到内顺序从红到紫，对应光的波长从长到短
B．泊松亮斑，反映了光的干涉性
C．小孔成像现象说明当孔足够小，光线经过小孔时将发生明显衍射现象，形成物像
D．白光经过棱镜后出现色散现象是因为不同颜色的光的折射率不同
E．光的偏振现象说明光是横波
第(3)题
喷雾型防水剂是现在市场上广泛销售的特殊防水剂。

其原理是防水剂在玻璃上形成一层薄薄的保护膜，形成类似于荷叶外表的效果，水滴以椭球形分布在玻璃表面，无法停留在玻璃上，从而在遇到雨水的时候，雨水会自然流走，保持视野清晰，如图所示。

下列说法正确的是（ ）
A．雨水分子在永不停息地做无规则运动
B．照片中的玻璃和水滴之间发生了浸润现象
C．水滴呈椭球形是液体表面张力和重力共同作用的结果
D．照片中水滴表面分子比水滴的内部密集
E．水滴与玻璃表面接触的那层水分子间距比水滴内部的水分子间距大
第(4)题
如图为一种新型粒子收集装置，粒子源放置在边长为L的立方体abcda'b'c'd'中心O，立方体四个侧面均为荧光屏，上下底
面，aa'bb'、cc'dd'为空，过中心O的竖直面efgh平行于abcd并将立方体分为I、II两个区域，立方体处在方向竖直向下的匀强磁场中，粒子源静止时能沿单一水平方向持续均匀发射比荷为的带正电粒子，现使粒子源绕竖直轴逆时针匀速转动，且粒子源射入I、II区域的粒子初速度大小分别为2v0和3v0，粒子打到荧光屏上后即被荧光屏吸收，不考虑粒子间的相互作用和荧光屏吸收粒子后的电势变化，不计粒子源的尺寸大小和粒子重力。

下列说法正确的是（ ）
A．若磁场的磁感应强度为B0，当无粒子打到荧光屏上时，
B．若磁场的磁感应强度为B0，当无粒子打到荧光屏上时，
C．为使粒子源发射的粒子仅有50%能打到荧光屏上，
D．为使粒子源发射的粒子仅有50%能打到荧光屏上，
三、实验题 (共2题)
第(1)题
某同学做“用电流表和电压表测定电源的电动势和内阻”实验，可供选择的实验器材如下：
A.1节干电池
B.电流表，量程0 ~ 0.6 A，0 ~ 3 A
C.电压表，量程0 ~ 3 V，0 ~ 15 V
D.滑动变阻器0 ~ 20 Ω、2 A，滑动变阻器0 ~ 500 Ω、0.2 A
E.电键一个，导线若干
（1）为了尽量得到较好效果，电流表量程应选_______，电压表量程选__________，滑动变阻器选_______
（2）他采用如图所示的实验电路进行测量。

下图给出了做实验所需要的各种仪器。

请你按电路图把它们连成实验电
路__________。

（3）这位同学测量时记录了5组数据，并将数据填入了以下表格中。

请你根据这些数据在图画出U − I图线__________。

根据图线求出电池的电动势E = __________V，内阻__________Ω。

次数12345
I（A）0.150.250.360.450.56
U（V）1.401.351.301.251.20
第(2)题
为测量某金属丝的电阻率，小明同学设计了如图甲、乙所示的两种实验方案，已知电源的电动势和内阻在实验过程中保持不变。

（1）小明先进行了如图甲方案的测量。

①他首先用米尺测出接入电路中金属丝的长度l=50.00cm，再利用螺旋测微器测金属丝直径，示数如图所示，则金属丝直径的测量值d= _______mm。

②实验过程中，小明移动滑动变阻器的滑片分别处于不同的位置，并依次记录了两电表的测量数据如下表所示，其中5组数据的对应点他已经标在如图所示的坐标纸上，请你标出余下一组数据的对应点，并画出U-I图线____。

实验次数123456
U/V0.90 1.20 1.50 1.80 2.10 2.40
I/A0.180.240.310.370.430.49
③该方案测得的金属丝的电阻率ρ=__________Ω·m（计算结果保留两位有效数字）。

（2）小明又进行了如图乙方案的测量，实验中闭合开关S后，他可以通过改变接线夹（即图乙中滑动变阻器符号上的箭头）接触金属丝的位置以控制接入电路中金属丝的长度，并通过改变电阻箱接入电路中的阻值R，保持电流表示数不变。

记录电阻箱接入电路中的阻值R和对应接入电路中金属丝长度L的数据，并在R-L坐标系中描点连线，作出R-L的图线如图所示。

请用金属丝的直径d、R-L图线斜率的绝对值k和必要的常数，写出该金属丝电阻率测量值的表达式ρ=________。

（3）实验过程中，小明同学长时间保持电路闭合。

请从实验误差考虑，分析说明这样的操作对电阻率的测量有何影响_____。

（4）电表的内阻可能对实验产生系统误差，请你分别就这两种方案说明电表内阻对电阻率测量结果是否会产生影响____；若产生影响，将导致电阻率的测量结果偏大还是偏小_____。

四、解答题 (共3题)
第(1)题
类比是研究问题的常用方法。

（1）情境1：如图1所示，弹簧振子的平衡位置为O点，在B、C两点之间做简谐运动，小球相对平衡位置的位移x随时间t的变化规律可用方程描述，其中x m为小球相对平衡位置O时的最大位移，m为小球的质量，k为弹簧的劲度系数。

请在图2中画出弹簧的弹力F随位移x变化的示意图，并借助F-x图像证明弹簧的弹性势能。

（2）情境2：如图3所示，把线圈、电容器、电源和单刀双掷开关连成电路。

先把开关置于电源一侧，为电容器充电，稍后再把开关置于线圈一侧，组成LC振荡电路，同时发现电容器极板上电荷量q随时间t的变化规律与情境1中小球位移x随时间t的变化规律类似。

已知电源的电动势为E，电容器的电容为C，线圈的自感系数为L。

a、类比情境1，证明电容器的电场能；
b、类比情境1和情境2，完成下表。

情境1情境2
小球的位移
线圈的磁场能
（i为线圈中电流的瞬时
值）
第(2)题
如图所示，一可视为质点的小滑块从水平轨道上的A点以一定的水平初速度向右运动，沿水平直轨道运动到点后，进入半径的光滑竖直圆形轨道，恰好能通过圆形轨道的最高点，运动一周后自点向点运动，离开点后做平抛运动，落到水平地面上的点。

已知A、B之间的距离为，B、C之间的距离为，C、D两点的竖直高度差，滑块与水
平轨道间的动摩擦因数为，重力加速度取。

求：
（1）小滑块在A点的初速度大小；
（2）C、D两点间的水平距离。

第(3)题
半径R的圆柱形大区域内存在匀强磁场，方向垂直于纸面向外，磁感应强度随时间均匀增加，其变化率为k（），其圆截面如图1所示，圆心为O。

已知磁场随时间均匀增加时，在垂直于磁场的平面内会产生同心圆形状的感生电场，平面内距圆心相同距离的地方，感生电场场强大小相同。

（1）若将一半径为的金属圆环垂直磁场方向放置，金属环的中心与O点重合，求金属环中产生的感生电动势；
（2）求图1中距圆心处的感生电场的大小并判断其方向；
（3）若在一半径为且与大圆区域边界相切的小圆柱形区域内，再叠加一个方向垂直于纸面向里的变化率也为k的同步变化的匀强磁场，叠加后小圆区域内的合磁场为零如图2所示。

一个质量为m、电量q、重力不计的带正电粒子，从边界上的A点以某一初速度平行连线进入小圆区域，刚好可以打中两圆相切处，已知A距两圆心连线，求此粒子初速度大小。

（提示：利
用电场叠加原理可以先研究小圆区域内某点的合感生电场的场强。

）。