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河北省清河中學2024-2025學年第二學期4月模擬
高三物理參考答案
1.答案：D
解析：當抖動繩子的頻率加快時，相當于波源的振動頻率加快，故波的頻率也會加快，由可知波的周期變小，A、B錯誤；波在同種均勻介質中傳播速度不變，由可得，可知波的波長變小，C錯誤，D正確。
2.答案：A
解析：根據玻爾原子理論中的頻率條件有，即，所以當n最小時對應的波長最長，即氫原子從能級向能級躍遷時產生的光波長最長，所以波長最長的是，A正確。
3.答案：B
解析：兩塊捏緊的玻璃板間形成了空氣薄膜，光照射在空氣薄膜上下表面產生的反射光發生干涉，由于是白光，產生了彩色干涉條紋；而通過狹縫觀察發光的白熾燈看到彩色條紋是光的衍射現象，B正確。
4.答案：B
解析：用鏈子拉著鐵球旋轉做勻速圓周運動，鏈子拉力提供鐵球的向心力，應指向軌跡圓心，則手、球、軌跡圓圓心應在同一直線上，B正確。
5.答案：A
解析：如圖所示，由于射出的光線恰好與入射光平行，根據光的折射定律有，可知出射點的切線與MN平行，出射點一定在O點，A正確。
6.答案：C
解析：起飛決斷速度，加速度大小，由勻加速直線運動公式可得飛行員經歷的時間，C正確。
7.答案：A
解析：設地球質量為m、半徑為R、密度為ρ，則，把地球和月球看作質量分布均勻的球體，則有，可得月球半徑，離開星球的最小速度即該星球的第一宇宙速度，地球的第一宇宙速度，月球的第一宇宙速度，所以，A正確。
8.答案：C
解析：實驗是測量遏止電壓與入射光頻率ν的關系，所以光電管應加反向電壓，電源右端應為正極，A錯誤；從K板逸出的光電子速度有大有小，B錯誤；增大入射光頻率，由可知遏止電壓增大，C正確；A、K之間不加電壓，K板仍然有光電子逸出，到達A板，電流表的讀數不為0，D錯誤。
9.答案：A
解析：A粒子在庫侖力作用下繞O點運動的規律類似于行星繞太陽運動的規律，類比開普勒第二定律知，A與O點的連線在相同時間內掃過的面積相等，A正確；A、B兩粒子的電荷量關系未知，A、B兩粒子經過P點時電勢能不一定相等，B錯誤；粒子經P點時，由牛頓第二定律有，粒子的比荷關系未知，故A、B兩粒子在P點的加速度大小不一定相等，C錯誤；由牛頓第二定律得，解得兩粒子的比荷不一定相同，故不一定相同，兩者周期關系無法比較，D錯誤。
10.答案：D
解析：由題意可知，當小球落到圓弧的最低點，小球將回到圓弧對面的等高點處，A錯誤；由能量守恒可知，小球在碰撞后如果水平方向的速度分量小于，反彈后小球的最高點超過圓心，B錯誤；當小球垂直入射到圓弧面上時，小球會回到拋出點，若小球在與圓心等高處拋出，小球不可能垂直入射到圓弧上，C錯誤；若小球高于圓心等高處拋出，小球可能垂直入射到圓弧上，D正確。
11.答案：D
解析：線圈轉動所在空間右側區域沒有磁場，所以線圈中產生的不是正弦式交變電流，A錯誤；題圖所示位置線圈平面與磁感線垂直，處于中性面，磁通量變化率為零，瞬時電動勢為零，感應電流為零，B、C錯誤；線圈轉動所在空間只有一半區域有磁場，說明一個周期內通過相同的電阻R產生的焦耳熱只有正弦式交變電流的一半，假設該電動勢的有效值為E，則有，所以，D正確。
12.答案：（1）減小；等于
（2）
（3）E
（4）通電后溫度變化使金屬電阻絲電阻變化（金屬電阻絲粗細不均勻、長度測量存在讀數誤差等也可）
解析：（1）為了保護G表，閉合開關前電阻箱應調至最大，閉合開關后減小，當G表指針不發生偏轉時，說明等于被測電源的路端電壓。
（2）調節后路端電壓改變，與AP長度成正比，設，由閉合電路歐姆定律得，，解得，得圖線的縱截距，斜率，聯立解得。
（3）因為電源內阻不大，要使路端電壓有明顯變化，要求電阻箱的調節范圍更便于測量，故電阻箱應選用E。
（4）為使與AP長度成正比，金屬電阻絲必須保持電阻均勻，通電后溫度變化使金屬電阻絲電阻變化，金屬電阻絲粗細不均勻或長度測量存在讀數誤差等都會引起誤差。
13.答案：（1）
（2）
解析：（1）設月球表面重力加速度為g，由單擺周期公式可知，
解得
忽略月球自轉，在月球表面物體所受重力等于萬有引力，又由萬有引力提供向心力可知
解得第一宇宙速度
（2）設月球的質量為M，月球表面物體所受重力等于萬有引力，有
月球密度，
體積，
聯立解得月球密度
14.答案：（1）
（2）見解析
解析：（1）設活塞對氣體做功為W，氣體放出的熱量為Q，對氣體由熱力學第一定律得
由題意可知
對活塞由動能定理得
聯立解得氣體放出的熱量
（2）設活塞向左離開初始位置的距離為x，對封閉氣體有
對活塞有
解得，又因為
所以有，方向向右，
即回復力可表示為
即活塞的運動是簡諧運動。
15.答案：（1）
（2）
（3）
解析：（1）小球下滑過程，小球和滑塊組成的系統水平方向動量守恒，有
由幾何關系有
解得
（2）當小球滑到圓弧面底端時有
由機械能守恒有
解得
小球相對于圓弧的速度
解得
（3）小球從滑塊D上滑下，有
解得小球到達平臺時的速度
小球和滑塊B碰撞過程有
解得碰后滑塊B的速度
滑塊B在木板上滑行過程有
對木板由動量定理有
解得
所以
16.答案：（1）
（2）
（3）
解析：（1）帶電粒子在電場中做加速直線運動，根據動能定理有
粒子在輻向電場中做勻速圓周運動，根據電場力提供向心力可得
解得
聯立解得加速電場的電壓
（2）若靜電收集區域只存在與AB方向平行的勻強電場，粒子進入靜電收集區域后做類平拋運動，
水平方向做初速度為零的勻加速直線運動，則有
豎直方向做勻速直線運動，則有，由（1）可知，
聯立解得
（3）若該區域存在與AB方向平行的勻強電場和勻強磁場，粒子進入靜電收集區域以后，運動分解為水平向右的勻加速直線運動和平行于平面的勻速圓周運動，則有
其中，
解得
沿水平向右方向有
加速度
運動時間
其中
聯立可得河北省清河中學2024-2025學年第二學期4月模擬
高三物理
分值：100分 時間：75分鐘
一、單項選擇題：共11題，每題4分，共44分。每題只有一個選項最符合題意。
1.通過抖動繩子，可以在繩中產生正弦橫波。當抖動繩子的頻率加快時( )
A.波的頻率不變 B.波的周期不變 C.波長不變 D.波速不變
2.是氫原子光譜在可見光部分的4條光譜線，它們分別是從能級向能級躍遷產生的。4條光譜線中，波長最長的是( )
A. B. C. D.
3.在白熾燈的照射下從兩塊捏緊的玻璃板表面看到彩色條紋，通過狹縫觀察發光的白熾燈也會看到彩色條紋，這兩種現象( )
A.前者是光的衍射現象，后者是光的折射現象
B.前者是光的干涉現象，后者是光的衍射現象
C.前者是光的干涉現象，后者是光的折射現象
D.前者是光的衍射現象，后者是光的干涉現象
4.鏈球運動員用鏈子拉著鐵球旋轉做勻速圓周運動，在此過程中，運動員的手和球的運動軌跡都可以近似為圓，運動員的手和球的運動軌跡都可以近似為圓，不計空氣阻力。關于手和球的位置關系，下面四幅圖中正確的是( )
A. B. C. D.
5.如圖所示，一個半圓形玻璃磚置于水平桌面上，O為圓弧上離MN最遠的一點。一單色光以某一角度從P點射入界面MN后，有折射光線從玻璃磚圓形表面MON某點射出，且恰好與入射光平行，則該出射點( )
A.一定在O點 B.一定在ON之間
C.一定在OM之間 D.在O點兩側都有可能
6.在飛機起飛前的加速滑行過程中，達到起飛決斷速度后，即使發動機故障，也不允許剎車，否則會造成沖出跑道的事故。已知某型號飛機在跑道上的加速運動可看成初速度為零、加速度大小為0.40 g的勻加速運動，飛機的起飛決斷速度為360 km/h，取重力加速度，從飛機開始加速到速度達到起飛決斷速度時，飛行員經歷的時間為( )
A.9 s B.12.5 s C.25 s D.36 s
7.嫦娥六號在人類歷史上首次實現月球背面采樣返回，是我國建設航天強國、科技強國取得的又一標志性成果。完成這項任務需要解決的問題之一是獲得地球和月球之間往返時離開地球或月球所需的最小速度。假設月球的質量是地球的倍，月球的密度是地球的倍，則離開月球的最小速度是離開地球的最小速度的多少倍( )
A. B. C. D.
8.利用如圖所示的實驗裝置測量遏止電壓與入射光頻率ν的關系。則( )
A.電源的左端應該為正極
B.逸出的光電子初速度一樣大
C.增大入射光頻率，遏止電壓一定增大
D.電壓表讀數為0時，電流表的讀數也為0
9.如圖所示，兩帶正電的粒子A、B分別沿橢圓軌道繞固定在O點的負點電荷逆時針方向運動，P點為軌道離O點最近點，不計A、B受到的重力及A、B間的作用力，則( )
A.A與O點的連線在相同時間內掃過的面積相等
B.A、B兩粒子經過P點時電勢能相等
C.A、B在P點的加速度大小相等
D.B運動的周期大于A運動的周期
10.如圖所示，將一個可視為質點的小球放置在距圓心水平距離為R處，以初速度水平拋入半徑為R的半圓弧，小球與圓弧碰撞時間極短，碰撞前后小球速度大小不變，方向變化滿足反射定律，不考慮多次碰撞，下列說法正確的是( )
A.若小球落到圓弧的最低點，小球將彈回到拋出點
B.若小球在與圓心等高處拋出，無論速度的大小，反彈后小球的最高點都無法超過圓心
C.若小球在與圓心等高處拋出，存在一個速度，使其反彈后能回到拋出點
D.若小球在高于與圓心等高處拋出，存在一個速度，使其反彈后能回到拋出點
11.如圖所示，豎直虛線MN為垂直紙面向里的勻強磁場右邊界，單匝矩形線圈abcd的cd邊與MN重合。線圈繞MN軸以角速度ω勻速轉動，從圖示位置開始計時，已知磁感應強度大小為B，線圈的面積為S。則線圈中( )
A.產生正弦式交變電流 B.圖示位置電流方向順時針
C.圖示位置瞬時電動勢為 D.電動勢的有效值是
二、非選擇題：共5題，共56分。其中第13題~第16題解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分；有數值計算時，答案中必須明確寫出數值和單位。
12.（10分）測量電源的內阻，可供使用的器材如下：
A.待測電源E（內阻約為10 Ω）
B.電源（電動勢略大于待測電源的電動勢E）
C.靈敏電流計G（量程30 μA）
D.電阻箱（0~99999.9 Ω）
E.電阻箱（0~99.99 Ω）
F.定值電阻
G.均勻金屬電阻絲及滑動觸頭
H.開關、導線若干
（1）實驗時采用圖甲所示電路，閉合開關，將滑片P與金屬電阻絲試觸，根據靈敏電流計G指針偏轉方向調整P的位置，并________（填“增大”或“減小”）電阻箱的阻值，反復調節，直到G表指針不發生偏轉，此時金屬電阻絲左端接線柱A與滑片P間的電勢差________（填“大于”“小于”或“等于”）待測電源E的路端電壓。
（2）改變的阻值，用（1）中的方法調節到G表指針不發生偏轉，用刻度尺測量滑片P到接線柱A間的距離，記下此時電阻箱的阻值，多次重復上述步驟，根據測得的數據，作出電阻箱的阻值R與對應A、P間距離L的關系圖像如圖乙所示，測得圖線的斜率為k，圖線在縱軸上的截距為b，則待測電源E的內阻測量值為________。
（3）實驗中，電阻箱應選用________（填序號“D”或“E”）。
（4）請寫出由金屬電阻絲引起誤差的一個原因：________________。
13.（8分）某擺長為L的單擺被帶到月球上，擺動周期為T，已知月球半徑為R、引力常量為G，忽略月球自轉。求：
（1）月球的第一宇宙速度v；
（2）月球密度ρ。
14.（10分）內壁光滑的汽缸固定在水平面上，用質量為m的活塞密封一段長度為L的理想氣體，活塞的橫截面積為S，給活塞一個向左的初速度，活塞向左移動速度恰好為零。已知大氣體壓強為，汽缸導熱性能良好，環境溫度保持不變。
（1）求該過程氣體放出的熱量Q；
（2）證明活塞的運動是簡諧運動。
15.（12分）光滑水平平臺上有一個滑塊D，滑塊D右側面是半徑為R的圓弧，圓弧面與平臺相切，滑塊B在平臺右端。平臺右側有一長木板C放在光滑水平地面上，木板上表面與平臺平齊。小球A從滑塊D的最高點沿圓弧面從靜止釋放。已知的質量分別為，滑塊B和木板間的動摩擦因數，小球與滑塊B均可視為質點，重力加速度為g。
（1）求小球剛滑到圓弧面底端時，小球的水平位移大小；
（2）求小球剛滑到圓弧面底端時，小球對圓弧面的壓力大小；
（3）若初始時將滑塊D固定在水平面上，小球在水平面上與滑塊B發生彈性碰撞（碰后小球即被取走），求滑塊B與木板共速時，木板的運動距離d。
16.（16分）如圖所示，質量為m、帶電荷量為的粒子在M處由靜止經加速電場加速，后沿圖中半徑為R的圓弧虛線通過靜電分析器，靜電分析器通道內有均勻輻向分布的電場，圓弧虛線所在處場強大小處處為E，然后從面ABCD中心處垂直進入棱長為L的正方體靜電收集區域。粒子重力不計。
（1）求加速電場的電壓U；
（2）若靜電收集區域只存在與AB方向平行的勻強電場，粒子恰好能打在面的中心位置，求勻強電場的場強的大小；
（3）若該區域存在與AB方向平行的勻強電場和勻強磁場，粒子恰好能打在C點位置，求勻強磁場的磁感應強度的大小和勻強電場的電場強度的大小。

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