2024年山西省太原市五中高三(5月)理综物理核心考点试题

2024年山西省太原市五中高三（5月）理综物理核心考点试题
一、单选题 (共7题)
第(1)题
如图所示，铯133原子基态有两个超精细能级，国际计量大会将铯133原子基态超精细能级间跃迁对应辐射电磁波的9192631770个周期所持续的时间定为1秒。

已知可见光波长范围为400nm~700nm，光速为，则（ ）
A．秒在国际单位制中是个导出单位
B．该跃迁辐射出的电磁波波长在可见光波长范围内
C．该跃迁辐射出的电磁波频率比可见光的频率低
D．该跃迁辐射出的电磁波在真空中传播比光速小
第(2)题
如图所示，从左往右看，各线圈在匀强磁场中绕轴匀速顺时针转动，从图示位置开始计时，设电流从2流出线圈为正方向，能产生图甲所示交变电流的是（ ）
A．线圈平面与磁场垂直
B．线圈平面与磁场平行
C．线圈平而与磁场垂直
D．线圈平面与磁场平行
第(3)题
如图所示，三根垂直于纸面且相互平行放置的长直导线A、B、C，通有大小相等、方向如图所示的电流，它们所在位置的连线构成等腰直角三角形，D点是A、B连线的中点。

下列说法正确的是（）
A．D点的磁场方向沿着DB方向
B．C点的磁场方向沿着CD方向
C．导线C受到的安培力方向沿着CD方向
D．导线A受到的安培力水平向左
第(4)题
某兴趣小组在做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验时，将配制好的油酸酒精溶液滴入撒好痱子粉的水盘，下列说法正确的是（ ）
A．滴入油酸酒精溶液时，滴管下端应远离水面
B．为清晰显示油膜的边界，应滴入油酸酒精溶液后再撒上痱子粉
C．滴入油酸酒精溶液后，出现如图所示的图样是因为痱子粉撒得太少太薄
D．配制好的油酸酒精溶液放置太久，会导致分子直径测量值偏小
第(5)题
杭州市正将主干道上的部分高压钠灯换成LED灯，已知高压钠灯功率为400W，LED灯功率为180W，若更换4000盏，则一个月可节约的电能约为（ ）
A．B．
C．D．
第(6)题
2023年4月，我国有“人造太阳”之称的托卡马克核聚变实验装置创造了新的世界纪录。

其中磁约束的简化原理如图：在半径为和的真空同轴圆柱面之间，加有与轴线平行的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，。

假设氘核沿内环切线向左
进入磁场，氚核沿内环切线向右进入磁场，二者均恰好不从外环射出。

不计重力及二者之间的相互作用，则和的速度
之比为（ ）
A．2∶1B．3∶2C．2∶3D．1∶2
第(7)题
2023年诺贝尔物理学奖授予了“产生阿秒光脉冲的实验方法”。

阿秒（as）是一个极短的时间单位，。

阿秒光脉冲是一种发光持续时间在as量级的光脉冲，它相当于一个足够快的“快门”，帮助人们“拍摄”高速运动的电子，从而“打开电子世界的大门”。

产生阿秒光脉冲的模型是：用强激光照射某些气体，由于激光的电场是交变电场，该电场的电场强度和原子内部的库仑场的强度相当时，电子就可能“电离”成为自由电子；电离后的自由电子在激光电场作用下“加速”；当激光的电场反向后，一些电子就有可能飞到被电离的原子附近并与其“复合”回到基态，同时释放出一个高能光子，其频率为入射强激光频率的整数倍，称为高次谐波光子。

在适当的条件下，大量原子辐射出高次谐波叠加形成脉冲宽度为阿秒量级的光脉冲。

根据上述信息并结合已有的知识，判断下列说法正确的是（ ）
A．在1阿秒的时间内，光前进的距离约为0.3mm
B．电子复合时释放的光子能量等于电子在激光场中加速时获得的能量
C．电子的“电离”“加速”和“复合”将周期性地发生，时间间隔与激光电场的周期有关
D．强激光光子能量是高次谐波光子能量的整数倍
二、多选题 (共3题)
第(1)题
如图所示，MN和PQ是水平固定的光滑平行金属导轨，虚线右侧区域Ⅰ内存在着竖直向上的匀强磁场，该导轨的右下方是由光滑的圆弧导轨和粗糙的水平导轨连接成的平行导轨，圆弧导轨的顶端CE到NQ的高度差为h，半径，圆弧导轨对应的圆心角大小为53°，水平导轨右端与一阻值为R的定值电阻连接，水平导轨上两虚线间的区域Ⅱ内存在着竖直向上的匀强磁场，该区域长度为d。

一质量为m、阻值为R、长度为L的金属棒b静置在导轨右侧，另一金属棒a以一定的速度向右运动进入磁场，金属棒b在安培力作用下被水平抛出后（此时取走金属棒a）恰好无碰撞地从圆弧轨道的顶端进入轨道，并恰好停在区域Ⅱ的右边界处。

已知两组导轨的间距均为L，电阻均不计，区域Ⅰ和区域Ⅱ内磁感应强度大小均为B，金属棒b与右侧水平导轨间的动摩擦因数为，且在导轨上运动过程中始终与导轨垂直并接触良好，重力加速度为g，，，下列说法正确的是（ ）
A
．金属棒b被水平抛出时的速度大小为
B．金属棒b被水平抛出前，通过它的电荷量为
C
．金属棒b在区域Ⅱ内运动过程中产生的焦耳热为
D．金属棒b在区域Ⅱ内运动的时间为
第(2)题
如图所示，在与匀强电场平行的平面内有一以O为圆心、R为半径的圆形区域，竖直虚线为圆与电场方向垂直的直径，从该直径顶端沿直径向下射出两粒子a、b，a、b两粒子分别从圆形边界上的C、D点离开圆形区域，且经过C、D时的速率分别为
，为圆形区域的直径，与竖直直径间的夹角为。

，忽略粒子重力和粒子间的相互作用，则下列说法正确的是（）
A．若两粒子比荷相同，则粒子a、b初速率之比为1∶10
B．若两粒子比荷相同，则
C．若两粒子初速率相同，则a、b的比荷之比为9∶1
D．若两粒子初速率相同，则
第(3)题
如图甲所示，某多级直线加速器由个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上，各金属圆筒依序接在交变电源的两极上，序号为0的金属圆板中央有一个质子源，质子逸出的速度不计，两极加上如图乙所示的电压
，一段时间后加速器稳定加速质子流。

已知质子质量为、电荷量为，质子通过圆筒间隙的时间不计，且忽略相对论效应，则（ ）
A．金属圆筒内部电场强度大小随序号增大而减小
B．质子在各圆筒中做匀速直线运动
C．质子在各圆筒中的运动时间都为T
D．各金属筒的长度之比为
三、实验题 (共2题)
第(1)题
物理小组的同学在老师指导下用两根完全相同的轻弹簧和重物验证力的平行四边形定则，他进行了如下操作（弹簧始终处于弹性限度内）：
（1）用刻度尺测出弹簧的自由长度L0。

（2）如图l所示，把重物通过细绳连接在弹簧下端，稳定后测出弹簧的长度L1。

（3）如图2所示，用两根弹簧挂起重物，稳定时两弹簧与竖直方向的夹角均为60°，测出两弹簧的长度分别为L2、L3，若要验证力的平行四边形定则，需满足的条件是 ___。

（4）如图3所示，他又把两弹簧调整到相互垂直，稳定后测出两弹簧的长度为L4、L5，若要验证力的平行四边形定则，需满足的条件是____。

第(2)题
某实验小组利用如图的装置探究加速度与力、质量的关系。

(1)下列做法正确的是______（填字母代号）；
A．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行
B．在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在木块上
C．通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度
D．实验时，木块释放的初始位置应尽量远离打点计时器
(2)为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力，应满足的条件是木块和木块上砝码的总质
量______砝码桶及桶内砝码的总质量（填“远大于”、“远小于”或“近似等于”）；
(3)甲、乙两同学在同一实验室，各取一套图示的装置放在水平桌面上，木块上均不放砝码，在没有平衡摩擦力的情况下，研究加速度a与拉力F的关系，分别得到下图中甲、乙两条直线。

设甲、乙用的木块质量分别为m甲、m乙，甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为μ甲，μ乙，由图可知，m甲______m乙，μ甲______μ乙（填“ > ”、“ < ”或“ = ”）。

四、解答题 (共3题)
第(1)题
如图所示，水平圆盘直径AB与C点同线，在C点正上方h处有一可视为质点的小球沿与圆盘直径AB平行的方向以一定的初速度水平抛出，O点为圆盘圆心，已知圆盘半径为R，B、C两点间的距离为R，D为圆周边缘上一点，且OD与AB垂直，重力加速度为g，不计空气阻力。

（1）求当圆盘固定时，要使小球落在圆盘上，求速度大小范围；
（2）若圆盘绕圆心O点由图示位置沿逆时针做匀速圆周运动，经过一段时间后，小球恰好与圆盘在D点相遇，求圆盘转动线速度大小的可能值。

第(2)题
某物流公司研发团队，为了更好地提高包裹的分收效率，特对包裹和运输装置进行详细的探究，其情景可以简化为如图甲所示，质量M= 2kg、长度L= 2m的长木板静止在足够长的水平面（可视为光滑）上，左端固定一竖直薄挡板，右端静置一质
量m= 1kg的包裹（可视为质点）。

现机器人对长木板施加一水平向右的作用力F，F随时间t变化的规律如图乙所示，6s后将力F撤去。

已知包裹与挡板发生弹性碰撞且碰撞时间极短，包裹与长木板间的动摩擦因数μ= 0.1，重力加速度取g= 10m/s2。

从施加作用力F开始计时，求：
（1）t1= 4s时，长木板的速度v1大小；
（2）与挡板碰撞后瞬间，包裹的速度v′m大小；
（3）包裹最终离挡板的距离d。

第(3)题
如图所示，坐标系xOyz的xoy平面内内有竖直向上的匀强电场，yoz左侧区域内既有沿x轴负方向的匀强磁场，又有沿x轴负方向的匀强电场，电场强度与第一象限内的电场强度等大。

现有一质量为m、电荷量为的粒子从x轴上的P点，以初速度
沿x轴负方向进入第一象限，经y轴上的Q点进入第二象限内，在以后的运动过程中恰好未从x轴上飞出电磁场。

已知P、Q到坐标原点O的距离分别为2d、d，不计粒子重力，求：
（1）电场强度的大小及粒子到达Q点时速度的大小；
（2）匀强磁场的磁感应强度大小；
（3）粒子在电磁场区域第二次经过x轴的位置到坐标原点O的距离。