2024届陕西省商洛市高三下学期尖子生学情诊断考试(第二次)理综试卷-高中高效提分物理

2024届陕西省商洛市高三下学期尖子生学情诊断考试（第二次）理综试卷-高中高效提分物理一、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
我国女子短道速滑队多次在国际大赛上摘金夺银，为祖国赢得荣誉。

在某次速滑接力赛中，接棒的运动员甲提前站在交棒的运动员乙前面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出，如图所示。

在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，则（ ）
A．甲对乙的冲量大小一定等于乙对甲的冲量大小
B．甲、乙的动量变化一定相同
C．甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量
D．甲和乙组成的系统机械能守恒
第(2)题
以初速度水平抛出一物体，经过时间时，（重力加速度为）此物体速度大小的正确表达式应为（）
A
．B．C．D．
第(3)题
用手握住较长软绳的一端连续上下抖动，形成一列简谐横波．某一时刻的波形图如图所示，绳上a、b两质点均处于波锋位置．下列说法正确的是( )
A．a、b两点之间的距离为半个波长
B．a、b两点开始时刻相差半个周期
C．b点完成全振动的次数比a点多一次
D．b点完成全振动的次数比a点少一次
第(4)题
网上热卖的一科普小制作——斯特林发动机如下图甲所示，它是通过汽缸内的气体经过冷却、压缩、吸热、膨胀为一个周期的循环来输出动力的，因此又被称为热气机。

如图乙所示，在斯特林循环的图像中，一定质量的理想气体从状态A依次经过
状态B、C和D后再回到状态A，整个过程由两个等温过程和两个等容过程组成，状态A和状态D的气体分子热运动速率的统计分布图像如图丙所示。

则下列说法正确的是（ ）
A．状态B→状态C的过程中，单位体积中的气体分子数目增大
B．状态B气体分子的平均动能大于状态D气体分子的平均动能
C．状态A对应的是图丙中的图线①
D．状态C中每个气体分子的动能都比状态A中的大
第(5)题
某区域静电场的电场线分布如图所示，a、b、c是电场中的三个点。

下列说法错误的是（ ）
A．a、b、c三点电场强度大小关系为
B．a、b、c三点电势关系为
C．电子在a、b、c三点的电势能关系为
D．将质子从b点由静止释放，仅在静电力作用下它将沿电场线运动
第(6)题
如图为神舟十七号的发射和与天和核心舱交会对接过程示意图，图中Ⅰ为飞船的近地圆轨道，其轨道半径为，Ⅱ为椭圆变轨轨
道，Ⅲ为天和核心舱所在的圆轨道，轨道半径为，天和核心舱在Ⅲ轨道上运行周期为T。

P、Q分别为Ⅱ轨道与Ⅰ、Ⅲ轨道的交会点，下列说法正确的是（ ）
A．飞船在轨道Ⅰ上运行的速度大于第一宇宙速度
B．飞船在Ⅰ轨道的速度大小一定小于飞船在Ⅲ轨道的速度大小
C．飞船在Ⅱ轨道P点的加速度大于Ⅰ轨道上P点的加速度
D．飞船在Ⅱ轨道从P到Q的时间为
第(7)题
物体的内能包括（ ）
A．分子势能B．重力势能C．核能D．化学能
第(8)题
地球和哈雷彗星绕太阳运行的轨道如图所示，哈雷彗星最近出现在地球附近是1986年，预计下次将在2061年飞近地球．则哈雷彗星轨道的半长轴约为地球公转半径的（ ）
A．8倍B．18倍C．28倍D．38倍
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
如图所示，表面光滑的半球形绝缘物体固定在水平面上，其正上方固定一根长度与半球形物体半径相等的竖直绝缘支架，带正电的小球Q固定在支架上边，带负电的小球P重力为G，静止在半球形物体上。

现改变小球Q的电荷量，使小球P沿球面上滑少许重新平衡（小球P未到达半球最高点前），以下说法正确的是（ ）
A．两球间库仑力变小
B．小球对半球的压力变小
C．小球对半球的压力大小为2G
D
．小球对半球的压力大小为
第(2)题
如图所示，理想变压器原线圈所在电路的输入端接有电压有效值为的正弦交变电流，匝数为30的副线圈2与规格为“”的灯泡，连接，副线圈3与规格为“”的灯泡连接，原线圈与额定电压为的灯泡L连接。

若电路接通
时，三个灯泡均正常发光，则下列说法正确的是（ ）
A．原线圈1两端的电压为B．原线圈1的匝数为500
C．副线圈3的匝数为50D．通过灯泡L的电流有效值为
第(3)题
2020年6月15日，中国科学院宣布“墨子号”量子科学实验卫星在国际上首次实现千公里级基于纠缠的量子密钥分发。

若“墨子号”卫星绕地球在赤道平面内做匀速圆周运动，大约每90分钟绕一圈。

时刻，“墨子号”卫星A与地球静止轨道卫星B相距最
远，如图所示，则（ ）
A．卫星A的轨道半径为卫星B的
B．卫星A的速度大小是卫星B的4倍
C．卫星A的向心加速度大小是卫星B的8倍
D．卫星A、B每隔48min与地心共线一次
第(4)题
如图所示，电源的电动势为E且恒定，内阻为r，电路中定值电阻的阻值为R，现将滑动变阻器的滑片由下端向上滑动到某位置，理想电压表、、示数变化量的绝对值分别为、、，理想电流表A 示数变化量的绝对值为。

则在上述
过程中，下列说法正确的是（）
A．电压表的示数减小
B．定值电阻的功率增大
C．
D．
三、解答题：本题共4小题，共40分 (共4题)
第(1)题
如图所示，质量的导体棒ab垂直放在相距为的足够长的平行光滑金属导轨上，导体棒在电路中电阻为，
导轨平面与水平面的夹角，并处于磁感应强度大小为B、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。

图的平行金属板长度为
，间距为，带负电的粒子沿板方向以速度进入金属板。

不计粒子重力和粒子间的相互作用。

（金
属导轨电阻不计，，g取）
（1）开关S接1时，导轨与，内阻的电源连接。

此时导体棒恰好静止在导轨上，求磁感应强度B的大小；
（2）开关S接2时，导轨与定值电阻连接。

静止释放导体棒，当导体棒运动状态稳定时，将平行金属板接到的两端，所有粒子恰好均能被金属板的下板收集，求粒子的比荷；
（3）在（2）中，若导体棒从静止释放至达到最大速度的过程中，电阻产生的热量，求此过程中流过R的电荷量q。

第(2)题
（1）如图甲为光电管产生的光电子进行比荷测定的原理装置图，整个装置放在真空中，电源电动势为E，内阻为r，的总电阻为4r，两块水平的平行金属板分别由两种材料制成，其中N为锌板，M为铜板，两板相距为d，当仅锌板N受紫外线照射后，将发射沿不同方向运动的光电子，形成电流，从而引起电流计的指针偏转，若闭合开关S，调节逐渐增大极板间电压，可以发现电流逐渐减小，当电压表示数为U时，电流恰好为零，此时滑动变阻器Pb之间的阻值为。

若切断开关S，在MN间加垂直于纸面磁感应强度为B的匀强磁场时，也恰能使电流计的电流为零。

求
a.滑动变阻器Pb的阻值大小；
b.光电子的比荷为多大。

（2）现将装置中的部分器材拆除，如图乙所示。

让频率为v紫外线弧光灯同时照射原来都不带电的锌板和铜板，已知锌板和铜板的极限频率分别为和，且，板面积为S，间距d保持不变。

假设光电子全部到达另一极板。

已知普朗克常量为h，
电子的电量的绝对值为e，平行板电容器的电容决定式为。

求
a.试导出电容器的最终所带的电荷量Q；
b.电容器内最终的场强E。

第(3)题
如图所示，两个横截面半径均为R的半圆柱形玻璃砖ABC和DEF紧密地拼接在一起，形成一个圆柱形玻璃砖，一束单色光从左侧玻璃砖上的M点入射，M点到AC（DF）的距离d=R，入射光线的延长线经过A（D）点，左侧玻璃砖ABC对该单色光的折射率n 1，右侧玻璃砖DEF对该单色光的折射率n2=，真空中的光速为c。

（1）若将该单色光第一次在玻璃砖DEF与空气的界面上的入射点记为N（图中未标出，通过计算判断该单色光在N点能否发生全反射；
（2）求该单色光从M点传播至N点的时间。

第(4)题
图甲为某游戏项目模型，由弹性发射装置P、倾角长的固定斜面AB、质量的表面为四分之一光滑圆弧的滑块M和质量长度的平板小车等四部分组成。

圆弧CD的半径，最低点C与小车等高。

当P把的小
物块（视为质点）以速度水平弹出，恰好由A点沿斜面方向进入斜面，不考虑其运动时通过各连接点间的动能损失。

小物块与AB间的动摩擦因数，忽略小车和M下表面与地面的摩擦。

（sin37°=0.6，cos37°=0.8）
（1）求水平弹出点离A点的竖直高度；
（2）若锁定平板小车，小物块与小车间的动摩擦因数。

求小物块滑上M时对C点的压力F及上滑的最大高度；
（3）现解除小车锁定，并在小车上表面喷涂一种特殊材料（不计喷涂材料的质量），使小物块与小车间的动摩擦因数能从右（B端）向左随距离变化，如图乙所示。

若小物块仍以速度水平弹出，试分析小物块能否通过C点？并说明理由。

四、实验题：本题共2小题，共20分 (共2题)
第(1)题
某同学在实验室取两个材质及底面粗糙程度均相同的木盒，来测量木盒和木板之间的动摩擦因数。

他采用“对调法”，可省去称质量的步骤。

如图甲所示，一端装有定滑轮的长木板放置在水平桌面上，木盒1放置在长木板上，左端与穿过打点计时器的纸带相连，右端用细线通过定滑轮与木盒2相接。

（1）实验前，要调整定滑轮的角度，使细线与木板平行。

（2）木盒1不放细砂，在木盒2中装入适量的细砂，接通电源，释放纸带，打点计时器打出一条纸带，木盒1与木盒2（含细砂）位置互换，换一条纸带再次实验，打出第二条纸带，两纸带编号为第一组。

改变木盒2中细砂的质量，重复上述过程，得到多组纸带。

图乙为某组实验中获得的两条纸带中的一条：0、1、2、3、4、5、6是计数点，每相邻两计数点间还有4个未标出的计时点，已知交流电源的频率为，该纸带运动的加速度______。

（结果保留两位有效数字）
（3）五组实验测得的加速度如表所示，请在丙图中作出的关系图像______，已知当地重力加速度为，由图像可得动摩擦因数为______（结果保留两位有效数字）。

组次12345
3.00 3.24
4.00 4.80
5.31
2.81 2.60 1.82 1.00
第(2)题
（1）某同学用弹簧测力计粗测重力加速度。

将一个质量为165g的物体挂在校准后的竖直弹簧测力计下端，静止时指针如图1所示，则重力加速度为________m/s2（结果保留2位有效数字）。

（2）某同学用如图2所示的装置测量重力加速度。

打点计时器的打点周期为T。

让重物从静止开始下落，打出一条清晰的纸带，其中的一部分如图3所示。

A、B、C、D、E为纸带上5个连续打下的点。

根据纸带可得重力加速度g=________（用、、
、T表示）。

（3）某实验小组利用图4装置测量重力加速度。

摆线上端固定在O点，下端悬挂一小钢球，通过光电门传感器采集摆动周期。

①组装好装置后，用毫米刻度尺测量摆线长度L，用螺旋测微器测量小钢球直径d。

螺旋测微器示数如图5所示，小钢球直
径d=________mm，记摆长。

②多次改变摆线长度，在小摆角下测得不同摆长l对应的小钢球摆动周期T，并作出图像，如图6所示。

已知图线斜率
为k，可得重力加速度g=________（用k、表示）。