2024届河南省天一大联考高三上学期阶段性测试物理试题(二)

2024届河南省天一大联考高三上学期阶段性测试物理试题（二）
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分，在每小题给出的答案中，只有一个符合题目要求。

(共8题)
第(1)题
两块完全相同的直角三角形玻璃砖，将其中一块倒置，使其斜面互相平行，且使平行斜面的区域填入某种均匀介质，如图所示，一道激光光束由左方垂直边界射入，若不考虑所有的反射光线，则右方哪些线条可能是折射光线（）
A．1，2，3中任何一条都有可能B．4，5，6中任何一条都有可能
C．7，8，9中任何一条都有可能D．1～9中的所有光线都有可能
第(2)题
彩虹是太阳光射入球形水珠经过折射、全反射、折射形成的，在雨后立即出太阳的情况下最容易出现，如图为一束复色光进入水珠后传播路径的示意图，下列关于a光和b光的说法正确的是（ ）
A．在真空中，b光传播速率比a光大
B．在水中，b光波长比a光大
C．在水中，b光频率比a光大
D．b光全反射的临界角大于a光全反射的临界角
第(3)题
根据爱因斯坦的“光子说”可知（）
A．“光子说”本质就是牛顿的“微粒说”B．光的波长越大，光子的能量越小
C．一束单色光的能量可以连续变化D．只有光子数很多时，光才具有粒子性
第(4)题
如图所示，理想变压器原线圈接在变化频率为50Hz的正弦交变电源上，副线圈接有的负载电阻，原、副线圈匝数之比
为，电流表、电压表均为理想电表，电流表示数为2A，下列说法正确的是（ ）
A．电压表的示数为220V
B．原线圈的输入功率为960W
C．原线圈的输入电压是
D．副线圈输出交流电的频率为12.5Hz
第(5)题
2023年我国将全面推进探月工程四期，其中嫦娥六号的任务之一是从月球背面采集更多样品，争取实现两千克的目标。

从月球表面运送物体返回地球时，物体的发射速度至少为月球第一宇宙速度的k倍，已知月球质量为M，月球半径为R，万有引力常量为G，则运送质量为m的样品从月球返回地球，飞船对样品做的功至少为（ ）
A．B．C．D．
第(6)题
一水平放置的圆柱形罐体内装了一半的透明液体，截面如图所示。

由红光与绿光组成的复色光从P点射向圆心O后分成a、b两束光，则（ ）
A．a中只有绿光
B．b中只有红光
C．红光光子的动量比绿光光子的大
D．红光从P点传播到O点的时间比绿光的长
第(7)题
光导纤维的结构如图所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播．以下关于光导纤维的说法正确的是（ ）
A．内芯的折射率比外套大，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射
B．内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射
C．内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面发生折射
D．内芯的折射率与外套相同，外套的材料有韧性，可以起保护作用
第(8)题
2023年3月31日，由中车长客自主研制的国内首套高温超导电动磁悬浮全要素试验系统完成首次悬浮运行，此次运行对关键核心技术进行了充分验证。

以下有关说法正确的是（ ）
A．电动悬浮车磁浮的原理是同名磁极相互排斥，所以电动悬浮车一定由磁铁组成
B．由于超导电动悬浮在运行时是悬空的，所以不受一切阻力因而能达到很高的运行速度
C．超导电动磁浮依靠车载超导磁体与地面悬浮线圈相互作用的电场力实现自悬浮
D．高温超导材料转变为超导态时直流电阻变为零，电流流经超导材料时不发生热效应
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。

在每小题给出的答案中有多个符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

(共4题)
第(1)题
下图为某实验器材的结构示意图，金属内筒和隔热外筒间封闭了一定体积的空气，内筒中有水，在水加热升温的过程中，被封闭的空气
A．内能增大
B．压强增大
C．分子间引力和斥力都减小
D．所有分子运动速率都增大
第(2)题
沿x轴负方向传播的一列简谐横波在时刻的波形如图所示。

P为介质中的一个质点，该波的传播速度为，则时（）
A．质点P对平衡位置的位移一定为负值
B．质点P的加速度方向与速度方向一定相同
C．质点P速度方向与对平衡位置的位移方向相反
D．质点P的加速度方向与对平衡位置的位移方向相同
第(3)题
如图甲所示，xOy平面内存在着平行于y轴方向的匀强电场，电场强度随时间的变化如图乙所示。

时刻，一带电粒子从y轴上的P点以大小为的初速度沿x轴正方向进入电场。

已知O、P两点之间的距离为L，粒子在时刻从Q点以与x轴正方向成的角度第一次穿过x轴，时刻粒子所在位置的y坐标也为L，粒子在电场中运动时仅受电场力作用。

下列说法正确的是（ ）
A．Q点的坐标为
B．图乙中
C．时刻，粒子的速度大小为
D．时刻，粒子的位置坐标为
第(4)题
小明在滑板上匀速运动的过程中，突然抓起放在地面上的水杯（ ）
A．人、车、水杯这个系统水平方向动量守恒
B．人、车、水杯这个系统机械能守恒
C．水杯动量守恒
D．手对水杯的冲量大于水杯动量的增量
三、解答题：本题共4小题，共40分 (共4题)
第(1)题
电视机遥控器中有一半导体发光二极管，它发出的红外光用来控制电视机的各种功能。

如图甲所示，AB为半圆的直径，O为圆心，在O点左侧，用电视机遥控器从E点射入的红外光线进入半球形介质后在上表面的入射角恰好等于全反射的临界角C=60°。

（i）求半球形介质的折射率；
（ⅱ）如图乙所示，若用与半球形介质相同的材料制成一直角三棱镜放置在真空中，其截面三角形的斜边BC的长度
为d，∠C=30°，一束红外光从AB侧面的中点垂直AB入射。

红外光在真空中的传播速度为c，求该红外光从进入棱镜到第一次从棱镜射出所经历的时间。

第(2)题
如图甲所示，在Oxyz坐标系内，一个长方体空间被竖直平面MNPQ划分成两个区域，左侧区域存在着平行于z轴、周期性变化的电场，取电场方向沿z轴正方向为正，其场强随时间的变化规律如图乙所示（T0为未知量）：右侧区域存在着方向沿z轴正方
向的匀强磁场。

一质量为m、电荷量为q的带正电粒子（重力不计）由静止开始经过粒子加速器加速后，t=0时刻从坐标轴
处沿x轴正方向以速度v0进入电场，该粒子进入电场区域后恰好经过N（N为整数）个周期后到达平面MNPQ，并穿过磁场区域。

（1）求粒子加速器的加速电压为多少；
（2）求该粒子经过平面MNPQ时的位置；
（3）若粒子经过磁场区域后，从QGHM平面内射出，求该磁场的磁感应强度的范围。

第(3)题
如图甲，某汽车大灯距水平地面的高度为67.5cm，图乙为该大灯结构的简化图。

已知点光源发出光线以45º入射角从半球透镜射入真空时恰好发生全反射。

现有一束光从焦点处射出，经旋转抛物面反射后，垂直半球透镜的竖直直径AB从C点射入透镜。

已知透镜直径远小于大灯离地面高度，，ta n15º≈0.27.求：
（1）半球透镜的折射率n；
（2）光射出半球透镜时的折射角θ和这束光照射到地面的位置与大灯间的水平距离x。

第(4)题
如图，光滑水平面上放有两个完全相同的木板A、B，每个木板质量，长，两板间距。

质量为的小滑块C（可视为质点）以，的初速度从左侧滑上木板A，C与两木板间的动摩擦因数均为，若A和B 发生碰撞后粘在一起，且小滑块C最终滑块没有滑出木板，求：
（1）小滑块C的最终速度大小。

（2）木板A与木板B碰撞前瞬间，A的速度大小。

（3）若滑块C的初速度未知，C能滑上木板B的最小初速度（结果可以保留根号）。

四、实验题：本题共2小题，共20分 (共2题)
第(1)题
某学习小组用伏安法测一个待测电阻的阻值，实验室提供器材如下：
A．待测电阻：阻值约为2kΩ
B．干电池：电动势，内阻可忽略
C．电流表A：满偏电流，内阻约为50Ω
D．电压表V：量程0~1V，内阻约为10kΩ
E．电阻箱：最大阻值为999.9Ω
F．滑动变阻器R：阻值范围为0~200Ω
G．开关、导线若干
(1)该学习小组同学首先采用伏安法测量待测电阻的阻值，根据上述实验器材，小组讨论后设计了一个最佳测量电路，你认为下列电路方案______（选填“甲”“乙”“丙”或“丁”）更合理。

(2)为了更准确地测量待测电阻的阻值，该小组决定换一种测量电路，增加电阻箱来完成实验，实验电路图如图戊：
①先闭合、断开，调节R和，使电流表和电压表偏转适当，记下两表示数为；
②再闭合，保持不变，调节______，记下此时电压表和电流表示数为；
③小组同学利用测量数据计算出的待测电阻______（结果保留两位有效数字）；
④请你判断该小组此测量方案______（选填“能”或“不能”）消除电表内阻造成的误差。

第(2)题
某实验小组准备测量待测电压表的内阻，实验室提供了下列器材：
A．待测电压表V（量程为，内阻约为）；
B．电阻箱（最大阻值为）；
C．滑动变阻器（最大阻值为，额定电流为）；
D．电源E（电动势为，内阻不计）；
E．开关一个，导线若干。

该实验小组按图甲所示的电路图，连接好实验电路，进行实验操作，请你补充完善下面的操作步骤：
(1)先把滑动变阻器的滑片调到______（填“左”或“右”）端，电阻箱的接入电阻调为0；
(2)闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，使电压表指针指到的位置，保持滑动变阻器滑片位置不变，调节______的阻值，
使电压表指针指到的位置，此时电阻箱的示数如图乙所示，则电压表内阻的测量值为______，由于系统误差的影响，该测量值______（填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。