河北省邯郸市2023-2024学年高三上学期第二次调研监测物理试题

绝密★启用前邯郸市2024届高三年级第二次调研监测物理注意事项：班级姓名1.答卷前，考生务必将自己的姓名、班级和考号填写在答题卡上。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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。1.来自氢原子所发射的光谱线中有4种波长的光是可见光，其波长分别为：410nm、434nm、486nm和656nm。它们是氢原子中的电子吸收光子能量跃迁至能级较高的激发态后，再向n=2的能级跃迁时释放出的谱线。对相关信息说法正确的是A.氢原子只能通过吸收光子才能跃迁至能级较高的激发态B.氢原子处于n=2能级时为基态C.氢原子可以吸收任何能量的光子而发生能级跃迁D.这四种光子中410nm的光子能量最大2.在2023年杭州亚运会女子跳水项目中，中国选手全红婵以438.20的总分勇夺金牌。某轮比赛中，选手从跳台跳下到入水速度减为0的过程经简化后可用如图所示的v-t图像进行描述。则A.在0~t₁时间内，平均速度为0B.在t₀~t₁时间内,平均速度v>v02C.t₁时刻，选手处于超重状态t₀~t₁时间内加速度增大D.在0~l₀时间内加速度不变，在3.围棋起源于中国，传说为帝尧所作，春秋战国时代即有记载。为便于观众观摩，在围棋大赛活动中使用带有磁性的棋子和铁质棋盘，棋子能吸在棋盘上。如图甲所示，棋盘竖直放置，棋子均吸附在棋盘上处于静止状态，下列说法正确的是A.棋子磁性越强，受到的摩擦力就会越大B.质量小的棋子受到棋盘的作用力一定较小C.若使棋盘倾斜(如图乙)，棋子受到的摩擦力将变大D.若使棋盘倾斜(如图乙)，棋子受到的摩擦力将不变4.2023年10月24日4时3分，我国在西昌卫星发射中心成功将遥感三十九号卫星送入太空。遥感三十九号卫星能够实现全球无死角观测，意义重大。遥感三十九号卫星、地球同步卫星绕地球飞行的轨道如图所示。已知地球半径为R，自转周期为T₀，遥感三十九号卫星轨道高度为h，地球同步卫星轨道的高度为h0引力常量为G。下列说法正确的是A.遥感三十九号卫星与同步卫星绕地球运行的向心加速度之比为R+ℎ02R+ℎ2B.遥感三十九号卫星绕地球运行的周期为R+ℎ03R+ℎ3T0C.遥感三十九号卫星的运行速度大于7.9km/sD.地球的平均密度可表示为3πR+ℎ03GT02R+ℎ35.使用如图所示的卸货装置从高处卸下货物时，先将质量为m的货物放置在倾角为α、长为L的粗糙木板上端，货物开始加速下滑的同时，自动液压杆启动并逐渐缩短，液压杆装置最终完全缩回到地面以下，货物以较小的速度v水平向右滑出木板，完成卸货。已知重力加速度大小为g。下列说法正确的是A.木板对货物做功为12mv2−mgLsinαB.木板对货物做功为12mv2C.摩擦力对货物做功为12mv2−mgLsinαD.支持力对货物不做功6.手机软件中运动步数的测量是通过手机内电容式加速度传感器实现的，如图所示为其工作原理的简化示意图。质量块左侧连接轻质弹簧，右侧连接电介质，弹簧与电容器固定在外框上，质量块可带动电介质相对于外框无摩擦左右移动(不能上下移动)以改变电容器的电容。下列说法正确的是A.传感器匀速向左做直线运动时，电容器两极板所带电荷量将多于静止状态时B.传感器匀减速向右做直线运动时，电流表中有由b向a的电流C.传感器运动时向右的加速度逐渐增大，则电流表中有由b向a的电流D.传感器运动时向左的加速度逐渐减小，则电流表中有由a向b的电流7.如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比n₁:n₂=2:1,原线圈电路中接入正弦交流电压u=2202sin100πtV,，电流表为理想交流电表。已知R₁=10Ω,R₂=R₃,开关S闭合前、后电流表示数之比为2∶3。下列说法正确的是A.定值电阻R₂=5ΩB.开关S闭合时，副线圈两端的电压为110VC.开关S断开时，电流表的示数为11AD.开关S闭合时，电路中消耗的总功率为2420W二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求的。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8.光滑水平面上放有一根劲度系数较小的软弹簧，弹簧上有M、N两点，初态弹簧静止时M、N的平衡位置相距60cm。现用一周期性外力拍打弹簧的左端，在弹簧上形成一列纵波，观察到M点向右回到平衡位置时，N点恰向左运动到最大位移处，且0.25s后N点向右回到平衡位置。已知波的周期T>0.25s，则该波的波速可能为A.4.8m/sB.2.4m/sC.0.96m/sD.0.48m/s9.如图所示，半圆形玻璃砖的圆心为O、半径为R，折射率n=2。一束单色光从C点垂直AB界面入射后，恰好在玻璃砖圆形表面发生全反射；当入射角为α时，光束折射后恰好能到达S点。已知真空中的光速为c，则A.OC间的距离为R2B.入射角α=60°C.光束从C点传播到S点用时5cRD.若用该单色光垂直照射整个AB面，则透光弧长为πR310.如图所示，半径为R的圆形区域内有一垂直纸面向里，磁感应强度大小为B的匀强磁场，P点有一粒子源，某时刻粒子源向磁场所在区域与磁场垂直的平面内所有方向发射大量质量为m，电荷量为q的带正电的粒子，粒子的速度大小相等，这些粒子射出磁场时的位置均位于PQ圆弧上且Q点为最远点。已知PQ圆弧长等于磁场边界周长的四分之一，不计粒子重力和粒子间的相互作用，则A.粒子从P点入射的速率v=2qBR2mB.粒子在磁场中运动的最长时间t=πmqBC.若将磁感应强度的大小增加到2B,，则粒子射出边界的圆弧长度变为原来的D.若将粒子的速率增大为原来的2倍，则粒子在磁场中运动的最长时间t=πm2qB三、非选择题：本题共5小题，共54分。11.(6分)某实验小组用压力传感器设计测量弹簧劲度系数的实验方案。如图所示，压力传感器放在水平地面上，一轻质弹簧下端与重物连接，上端与跨过定滑轮的轻绳连接，轻绳的另一端连着托盘。托盘中不放砝码时，传感器读数为F₀，在托盘中放置n(n=0，1，2，3，4，5)个砝码，对应弹簧长度的变化量为xₙ，传感器的读数为Fn，记录下相应的数据。(1)数据处理时采用画F-x图像的方法，试分析该图像(填“过”或“不过”)坐标原点，该图像的可表示弹簧的劲度系数。(2)滑轮的摩擦力对实验结果(填“产生”或“不产生”)影响。12.(9分)城市街道的路灯用光敏电阻作为传感器控制路灯电路的开关，实现自动控制。光敏电阻的阻值随照射光的强弱而变化，利用光敏电阻作为传感器，借助电磁开关，可以实现路灯自动在白天关闭，在夜晚打开。为模拟自动照明控制系统，某同学利用光敏电阻的阻值随照度变化的特性，制作了一个装置。(1)该同学首先利用多用电表欧姆“×1”挡粗测该光敏电阻在某状态下的阻值，示数如图甲所示，则此时光敏电阻的阻值.R₁=Ω。(2)该同学再利用该光敏电阻设计了图乙所示的光控电路，从而实现对灯的开关控制。光敏电阻阻值与照度的关系如图丙所示，可知当照度为0.4lx(lx为照度的单位)时，光敏电阻的阻值为Ω。(3)如图乙所示，由于弹簧的弹力作用，当励磁线圈电流小于0.1A时，电磁铁将吸不住衔铁。若要实现照度较低时，灯光保持开启，则灯应接在(填“AB”或“BC”)之间。已知电源电压为3V(内阻不计)，若要实现照度低于1.0lx时，灯光开启，需要将滑动变阻器R的阻值调为Ω。安装该电路时，光敏电阻.R₁应(填“远离”或“靠近”)灯。13.(10分)如图所示，“空气炮”是非常有趣的小玩具，深受小朋友们喜爱。其使用方法是先用手拉动后面的橡胶膜，抽取一定量的空气后，迅速放手，橡胶膜在恢复原状的过程中压缩空气，从而产生内外压强差，空气从管口冲出形成冲力。已知“空气炮”在未使用前的容积为600mL，拉动橡胶膜至释放前的容积变为800mL，大气压强为1.05×10⁵Pa,整个过程中“空气炮”中的空气温度等于环境温度27°C不变。(1)若橡胶膜恢复原状的过程可视为没有气体冲出，试求恢复原状瞬间“空气炮”内部空气压强。(2)经检测，橡胶膜恢复原状瞬间，“空气炮”内部空气压强为1.2×10⁵Pa,试求此时已冲出管口的空气质量与仍在“空气炮”内部的空气质量之比。14.(12分)如图所示，高度相同的两块平板P₁、P₂置于光滑水平面上，其质量分别为m₁=1kg和m₂=3kg。质量m=1kg且可看作质点的物体P置于P₁的最右端，P₁与P一起以v₀=4m/s的速度向右运动，与静止的P₂发生碰撞(碰撞时间极短)，碰撞过程中无机械能损失。P与P₂之间的动摩擦因数为μ=0.5,P₂足够长，重力加速度g取10m/s²。求:(1)P₁、P₂碰撞后瞬间两平板的速度大小；(2)P最终距离P₂左端的距离。15.(17分)如图所示，水平面内放置宽L=1m的水平金属导轨，导轨右端接有一个阻值.R=10Ω的定值电阻和一个C=0.5F的电容器。相距x₁=10m的AB与CD之间的导轨光滑，其间分布着磁感应强度大小为B₁、方向垂直于水平面向下的磁场，质量m=1kg,长度L=1m的金属杆放置在导轨的左端AB处，以金属杆初始位置处为x=0,，水平向右为x轴，磁感应强度大小B₁随x的分布规律为.B₁=0.5xx≤10m。CD与EF之间的导轨粗糙,长度足够长，金属杆与其间的动摩擦因数μ=0.1,其间分布着水平向左、磁感应强度大小B₂=1T的匀强磁场。闭合开关S，在水平拉力F的作用下，金属杆以速度v₀=2m/s水平向右做匀速运动，导轨和金属杆的电阻均不计，忽略磁场的边界效应，忽略空气阻力。已知电容器在无电阻的电路中放电非常快，可认为瞬间放完，重力加速度g取10m/s²,求:(1)金属杆从初始位置运动到CD处时，电容器所带的电荷量q；(2)金属杆从初始位置运动到CD处时，电容器两极板间储存的电势能EP;(3)金属杆从初始位置运动到CD处的过程中，若水平拉力F对杆做的功为1253J,该过程中流过R的电流的有效值；(4)当金属杆运动到CD处时，撤去外力F并断开开关S，撤掉外力后金属杆还能运动的位移。