2024屆高考物理精英模擬卷【甘肅版】一、選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分，每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.氫原子的能級圖如圖甲所示，一群處于能級的氫原子，用其向低能級躍遷過程中發(fā)出的光照射圖乙中的陰極K，用其中兩種頻率的光照射時，測得圖乙中電流表隨電壓表讀數(shù)變化的圖像如圖丙所示。下列說法正確的是()A.題中的氫原子躍遷共能輻射出3種不同頻率的光子B.圖乙中，在滑片P向右滑動過程中，光電流I一直增大C.a光的頻率大于b光的頻率D.b光照射陰極K時逸出的光電子的最大初動能比a光照射時的大2.2023年9月21日，神舟十六號航天員景海鵬、朱楊柱、桂海潮在中國空間站上通過天地連線，為同學們上了一堂精彩的科學課。通過直播畫面可以看到，在圓軌道上運行的空間站中，航天員可以自由地漂浮，授課中展示了太空中蠟燭燃燒時火焰呈現(xiàn)球形、利用乒乓球拍可以彈開水球的奇妙“乒乓球”實驗。已知空間站距地面高度約為地球半徑的，則()A.在奇妙“乒乓球”實驗中，球被擊飛后不受力的作用B.蠟燭燃燒過程中，隨空間站繞地球做圓周運動的向心力大小不變C.航天員繞地球運動的向心加速度大小約為地面重力加速度大小的D.空間站繞地球飛行的速度大于第一宇宙速度3.如圖所示，甲為勻強電場，乙為非勻強電場。等量異種點電荷用絕緣輕短桿連接，中點為O。兩個相距很近的等量異種點電荷所組成的系統(tǒng)被稱為電偶極子。將該電偶極子分別放在甲、乙電場中使其保持靜止，不計重力作用。則()A.乙電場中電偶極子繞O點在紙面內(nèi)旋轉(zhuǎn)90°后，兩點電荷所受電場力等大反向B.甲、乙電場中電偶極子繞O點在紙面內(nèi)逆時針旋轉(zhuǎn)180°，電場力做的功均為0C.甲、乙電場中電偶極子沿電場線向右平移一小段距離，電場力做的總功均為0D.乙電場中電偶極子釋放后一小段時間內(nèi)，電偶極子的電勢能減小4.如圖所示為干涉檢平儀的原理圖，在兩塊夾角很?。ń咏悖┑牟Ａ桨逯g有一劈形空氣膜，當單色光垂直下板照射到玻璃平板上時，會發(fā)生干涉、產(chǎn)生等間距的干涉條紋。下列關(guān)于相鄰亮條紋的水平間距與夾角θ(θ接近零時，有)的關(guān)系圖像可能正確的是()A. B.C. D.5.一列簡諧橫波沿x軸負方向傳播，平衡位置位于原點O的質(zhì)點的振動圖像如圖所示，則時的波形圖可能是()A. B.C. D.6.如圖所示，在粗糙的水平桌面上，物塊間夾著一壓縮的輕質(zhì)彈簧（與未拴接）處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)將同時放開，兩物塊被彈簧向相反的方向彈開，最后彈簧脫離物塊。已知a的質(zhì)量大于b的質(zhì)量，兩物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)相同。從放開到兩物塊均停下前的過程，下列情況可能的是()A.任一時刻a的動量小于b的 B.物塊同時達到最大速度C.物塊同時停下 D.物塊滑行的距離相同7.如圖所示，在豎直平面內(nèi)建立直角坐標系xOy，空間存在著正交的勻強電場和勻強磁場，電場強度的方向與x軸夾角為45°斜向右上方，磁感應(yīng)強度的方向垂直紙面向里。一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電微粒從O點出發(fā)，以某一初速度（沿與x軸正方向夾角為45°的方向）進入復(fù)合場中，正好做直線運動，當微粒運動到時，電場方向突然變?yōu)樨Q直向上，大小變?yōu)樵瓉淼谋叮ú挥嬰妶鲎兓臅r間），微粒繼續(xù)運動一段時間后，正好垂直于y軸穿出第一象限，重力加速度為g，下列說法正確的是()A.微粒從O點運動到A點過程中可能做變速運動B.電場強度E的大小為C.磁感應(yīng)強度的大小為D.微粒在第一象限運動的時間為二、選擇題：本題共3小題，每小題5分，共15分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。8.如圖是某人站在力傳感器上由靜止先“下蹲”后靜止再“站起”到靜止過程中力傳感器的示數(shù)隨時間變化的圖像，其中點1、3、5、6、8、10處縱坐標都是500N，點2、4的縱坐標分別為200N、700N，重力加速度g取，由圖像上各點判斷人的運動情況，下列說法正確的是()A.下蹲時，從點1到點3過程中，加速度方向先向下后向上，點4處速度最大B.下蹲時，點2處加速度最大，加速度大小為，方向向下C.從點8到點10，人一直向上勻減速，點8處速度最大D.點8到點10的圖形和點6到點8的圖形與橫線所圍的面積一定大小相等9.如圖所示，邊長為a的正方形玻璃磚，其折射率為，現(xiàn)有一束光沿與AD邊成45°的方向從AD邊入射，經(jīng)過一系列折射和反射后從BC邊射出。已知光程是一個折合量，在數(shù)值上等于介質(zhì)折射率乘以光在介質(zhì)中的傳播路程。下列說法正確的是()A.所有光線經(jīng)過AD邊折射后在正方形玻璃磚中的光程均相等，大小為B.所有光線經(jīng)過AD邊折射后在正方形玻璃磚中的光程均相等，大小為C.從BC邊折射出的光線分為兩束平行光，其寬度分別為和D.從BC邊折射出的光線分為兩束平行光，其寬度分別為和10.如圖所示，點電荷甲、乙固定在絕緣水平面上，為兩點電荷連線的四等分點，以甲為圓心，甲、A間的距離為半徑畫圓，是圓上的三點，為圓的直徑，且與兩點電荷的連線垂直，E點在兩點電荷連線的延長線上，G點為兩點電荷連線中垂線上的點。已知甲所帶的電荷量為，A點的電場強度為零。則下列說法正確的是()A.乙所帶的電荷量為B.兩點的電場強度大小之比為9:20C.B點的電勢大于G點的電勢D.電子在C點的電勢能小于在G點的電勢能三、非選擇題：本題共5小題，共57分。11.（8分）某物理小組通過實驗研究空氣阻力與物體速度的關(guān)系，該小組通過查閱資料發(fā)現(xiàn)，空氣阻力與速度的關(guān)系可以近似處理成或，小組同學準備了若干由同種輕質(zhì)材料（密度為ρ）制成的半徑為r的小球，將它們從足夠高的同一個地方靜止釋放，利用攝像機拍攝其下落過程，并利用計算機擬合出每個小球運動的圖像。圖像趨于一條水平的漸近線，該漸近線表示的速度稱為收尾速度。（1）某同學假設(shè)空氣阻力f和小球的速度成正比，比例系數(shù)為k。已知當?shù)刂亓铀俣葹間，那么收尾速度的表達式為________（用表示）。（2）為了驗證自己的假設(shè)，該小組通過查找資料，得到球在空氣中運動受到的阻力，其中為球體的半徑。用天平稱量出實驗所用小球的質(zhì)量，用游標卡尺測量出該小球的直徑d，如圖所示，則________mm。（3）按（2）問表達式通過計算得到該小球的收尾速度________m/s（結(jié)果保留2位有效數(shù)字），則該小球下落過程末期空氣阻力與速度的關(guān)系為________。12.（10分）現(xiàn)要測量某電源的電動勢和內(nèi)阻，可利用的器材有：電流表A，量程為0~300mA，內(nèi)阻為1.00Ω；電壓表V，量程為0~3V，內(nèi)阻達幾千歐；阻值未知的相同規(guī)格定值電阻若干；開關(guān)S；一端連有鱷魚夾P的導(dǎo)線（導(dǎo)線1），其他導(dǎo)線若干。某同學設(shè)計的測量電路如圖（a）所示。（1）根據(jù)圖（a），用筆畫線代替導(dǎo)線在圖（b）中完成實物圖連線，并標出導(dǎo)線1和其P端。（2）測量時，改變鱷魚夾P所夾的位置，使電阻依次以1、2、3、4、5的數(shù)量接入電路，記錄對應(yīng)的電壓表的示數(shù)U和電流表的示數(shù)I，并在圖（c）中的坐標紙上描出點的相應(yīng)位置。請根據(jù)點的分布作出圖線。（3）根據(jù)圖線求出電源電動勢_______V。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）（4）請計算每一個定值電阻的阻值約為_______Ω。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)（5）實驗時，無法找到多個相同規(guī)格的定值電阻，只能找到數(shù)只不同規(guī)格的電阻（大小均在10Ω~50Ω之間），該同學是否能完成本實驗？為什么？13.（10分）實驗小組在專業(yè)人員陪同下利用暑假實踐活動測量海水深度，一端開口一端封閉的長玻璃管質(zhì)量，橫截面積，先將玻璃管倒插在海水表面，海面平靜時測出玻璃管露出水面部分長度。如圖所示，潛水員帶著玻璃管緩慢下潛，到海底穩(wěn)定后測出空氣柱長度，水柱長度，假設(shè)下潛過程中玻璃管豎直且不漏氣，海面溫度為27℃，海底溫度為17℃，海水密度，大氣壓強，重力加速度g取，不計玻璃管厚度，管內(nèi)空氣可視為理想氣體。（1）求海水的深度；（2）下潛過程中管內(nèi)空氣吸熱還是放熱？14.（12分）如圖所示，水平地面上固定一傾角為θ的足夠長斜面，一質(zhì)量為的滑塊A放在斜面上時恰處于靜止狀態(tài)，另一質(zhì)量為的滑塊B（滑塊B光滑）從滑塊A上方相距L的位置由靜止釋放，已知最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g，兩滑塊間的碰撞為彈性碰撞且碰撞時間極短，求：（1）兩滑塊第一次碰撞后瞬間各自的速度大??；（2）兩滑塊第一次碰撞到第三次碰撞時間內(nèi)，滑塊A運動的位移大小。15.（17分）如圖，一質(zhì)量的凸形硬性金屬框放在光滑絕緣的水平桌面上，平行且足夠長的導(dǎo)軌cd和間距，側(cè)邊abcd與不計電阻，長，電阻，金屬框通過不可伸長的輕繩跨過桌邊的輕質(zhì)定滑輪與一質(zhì)量的重物相連，開始時用手托著重物，輕繩恰好伸直。另一長為d、質(zhì)量為m、電阻為R的光滑金屬棒gh垂直于cd放在金屬框上，二者始終保持良好接觸，gh離足夠遠，金屬框離桌邊足夠遠，整個桌面處在豎直向上的磁感應(yīng)強度的勻強磁場中，不計一切摩擦和其他電阻，現(xiàn)由靜止釋放重物，重物著地時，系統(tǒng)已經(jīng)達到穩(wěn)定狀態(tài)，重力加速度g取，則：（1）重物著地時，金屬框的加速度為多少，此時金屬框和金屬棒的速度差為多少？（2）重物著地后不再彈起，重物著地時金屬棒的速度，經(jīng)過一段時間金屬框和金屬棒再次達到穩(wěn)定狀態(tài)，求這段過程中金屬棒gh上產(chǎn)生的熱量Q和流過金屬棒的電荷量q。

答案以及解析1.答案：D解析：大量氫原子從能級向低能級躍遷時能輻射出種不同頻率的光子，A錯誤；當滑片P向右端移動過程中，有可能會達到飽和電流，所以光電流I可能先增大后不變，B錯誤；a光的遏止電壓小于b光的遏止電壓，根據(jù)，可知a光的頻率小于b光的頻率，C錯誤；由，可知b光照射陰極K時逸出的光電子的最大初動能比a光照射時的大，D正確。2.答案：C解析：在空間站內(nèi)的物體均受到萬有引力的作用，A錯誤；蠟燭燃燒過程中，質(zhì)量減小，做圓周運動的線速度和半徑不變，由向心力的公式可知向心力大小變小，B錯誤；根據(jù)萬有引力提供向心力，有，所以航天員繞地球運動的向心加速度大小，C正確；根據(jù)萬有引力提供向心力，有，解得，由于空間站的運行軌道半徑大于近地衛(wèi)星的軌道半徑，所以空間站繞地球飛行的速度小于第一宇宙速度，D錯誤。3.答案：D解析：乙電場中電偶極子繞O點在紙面內(nèi)順時針旋轉(zhuǎn)90°后，點電荷b所受電場力斜向左下，點電荷a所受電場力斜向右下，大小相等，方向不相反，同理，逆時針轉(zhuǎn)動時，兩點電荷所受電場力也不反向，A錯誤。甲、乙電場中電偶極子繞O點逆時針旋轉(zhuǎn)180°，電場力均對正點電荷做負功，對負點電荷也做負功，電場力做的總功均為負功，B錯誤。甲電場中電偶極子沿電場線向右平移一小段距離，電場力對正電荷做的正功等于負電荷克服電場力做的功，電場力做的總功為0，乙電場中電偶極子沿電場線向右平移一小段距離，電場力對正電荷做的正功小于負電荷克服電場力做的功，電場力做的總功為負功，C錯誤。乙電場中電偶極子所受電場力向左，釋放后一小段時間內(nèi)，電偶極子向左做加速運動，動能增加，電勢能減小，D正確。4.答案：D解析：由干涉知識可知，當光在空氣膜上、下表面的光程差等于波長的整數(shù)倍時，對應(yīng)位置為干涉加強點，若某條亮條紋所在位置對應(yīng)的光程差為，則與其相鄰亮條紋所在位置對應(yīng)的光程差為或，故兩相鄰亮條紋對應(yīng)的空氣膜厚度差均為。如圖所示，根據(jù)幾何關(guān)系有，又玻璃平板間的夾角很小，結(jié)合題述有，D正確。5.答案：A解析：由原點O處質(zhì)點的振動圖像可知，振動周期為，設(shè)該質(zhì)點的振動方程為，則，解得時該質(zhì)點相對平衡位置的位移為，之后再經(jīng)過極短時間，該質(zhì)點相對平衡位置的位移增大，可知該質(zhì)點在時向下振動，結(jié)合波的傳播方向可知，A正確。6.答案：A解析：第一步：判斷兩物塊哪個先停下假設(shè)物塊同時停下，受到合力的沖量均為0，由于彈力的沖量大小相等，則摩擦力的沖量也要大小相等，由于a的質(zhì)量大于b的質(zhì)量，相等時間a所受摩擦力的沖量大，所以假設(shè)不成立，即物塊不可能同時停下。設(shè)從釋放到停下用時分別為，對a，有，對b，有，其中I為彈簧彈力的沖量，可知，即物塊a先停下，C錯誤。第二步：判斷運動過程中的動量大小應(yīng)用動量定理從釋放到物塊停下前的任一時刻，對a有，對b有，由于，可得，A正確。第三步：判斷兩物塊運動距離時應(yīng)結(jié)合速度和運動時間從釋放到均停下前的任一時刻，b的動量始終大于a的，又a的質(zhì)量大，則a的速度小，并且a先停下，所以b滑行的距離一定大于a的，D錯誤。第四步：判斷是否同時達到最大速度，應(yīng)知道所受合力為零時速度最大剛釋放時，彈簧彈力大于物塊與桌面間的最大靜摩擦力，兩物塊向相反的方向做加速運動，彈簧長度增加，彈簧彈力變小，當彈力等于物塊a的滑動摩擦力時，a的加速度減小到0，速度達到最大，此時彈力仍大于物塊b的滑動摩擦力，b的加速度不為0，所以物塊不是同時達到最大速度，B錯誤。7.答案：D解析：微粒從O點到A點做直線運動，由于洛倫茲力的大小與速度有關(guān)，若微粒做變速運動，則洛倫茲力的大小發(fā)生變化，微粒不能持續(xù)做直線運動，故微粒一定做勻速直線運動，所受合力為0，A錯誤；由于微粒到達A點之前做勻速直線運動，對微粒受力分析得向，解得，B錯誤；由平衡條件得，電場強度大小和方向改變后，微粒受到的重力和電場力平衡，微粒在洛倫茲力作用下做勻速圓周運動，由幾何知識可得軌跡半徑，又，聯(lián)立解得，C錯誤；微粒做勻速直線運動的時間，微粒做勻速圓周運動的時間，微粒在第一象限運動的總時間為，D正確。8.答案：BD解析：由題意可知，人的重力，由牛頓第三定律可知，點1到點3過程，人所受支持力小于重力，加速度一直向下，處于失重狀態(tài)，點3處為下蹲過程速度最大時刻，點3到點5過程處于超重狀態(tài)，向下減速，點4處速度小于點3處速度，A錯誤；根據(jù)，可知點2處加速度向下且最大，，B正確；人在點6到點8過程處于超重狀態(tài)，加速度一直向上，點8為站起過程最大速度處，人在從點8到點10過程處于失重狀態(tài)，人一直向上減速，但F變化，說明加速度變化，不是勻減速，C錯誤；由于人在點6和點10處都處于靜止狀態(tài)，點8到點10的圖形和點6到點8的圖形與橫線所圍的面積都表示合力的沖量大小，根據(jù)動量定理可知這兩個面積大小相等，D正確。9.答案：BD解析：如圖所示，由幾何知識可知，所有光線經(jīng)過AD邊折射后在正方形玻璃磚中的傳播路程均相等，由可知，光程為，B正確；兩束平行光的寬度為，，D正確。10.答案：CD解析：設(shè)兩點電荷之間的距離為4L，乙所帶的電荷量為Q，由庫侖定律可知，甲在A點產(chǎn)生的電場強度水平向右，大小為，A點的電場強度為0，則乙在A點產(chǎn)生的電場強度水平向左，大小為，有，解得，A錯誤；甲在兩點產(chǎn)生的電場強度水平向右，大小分別為、，乙在兩點產(chǎn)生的電場強度水平向左，大小分別為、，則B點的電場強度大小為，C點的電場強度大小為，則兩點電場強度大小之比為，B錯誤；段，兩點電荷產(chǎn)生的合電場均有從B指向G的分量，沒電場線方向電勢逐漸隆低，則B點的電勢比G點的電勢高，C正確；由以上分析可知BC段的電場強度方向水平向左，則電子在該段所受的電場力方向水平向右，電子由C到B的過程中電場力做負功，電勢能逐漸增大，則電子在B點的電勢能大于在C點的電勢能，又B點的電勢比G點的電勢高，則電子在G點的電勢能大于電子在B點的電勢能，綜上可得電子在G點的電勢能大于在C點的電勢能，D正確。11.答案：（1）（2）39.85（3）；解析：（1）從題中所給條件“圖像趨于一條水平的漸近線”可知小球運動末期近似勻速，所受重力與阻力大小相等，方向相反，小球的體積，且有，整理得；（2）由游標卡尺的讀數(shù)規(guī)則可知；（3）根據(jù)，解得，明顯不符合實際，說明該小球運動末期所受阻力與速度關(guān)系應(yīng)為。12.答案：（1）見解析（2）見解析（3）2.78（4）18.9（18.8～19.0均可）（5）能完成實驗，理由見解析解析：（1）實物圖連線如圖所示。（2）圖線如圖所示。（3）根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，圖中縱截距為電源電動勢，則。（4）取題圖中最左邊描的點，讀出其坐標為（29mA，2.74V），此時5個電阻全部接入電路，路端電壓最大，則。（5）能完成實驗。根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，圖線斜率的絕對值為內(nèi)阻r，縱截距為電動勢E，定值電阻阻值的改變并不影響圖線的斜率與縱截距，且實驗時電流表與電壓表的示數(shù)都在量程范圍內(nèi)，故該同學能完成實驗。13.答案：（1）40.18m（2）放熱解析：（1）玻璃管在海面上平衡時，其浮力等于重力，設(shè)管內(nèi)、外液面高度差為h，管內(nèi)空氣壓強為，有，得，