云南省2024届高三下学期一模理综试卷物理部分(含答案)

这是一份云南省2024届高三下学期一模理综试卷物理部分(含答案)，共17页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1．“量子化”是二十世纪以来最重要的物理思想之一，下列选项中与“量子化”思想无关的是( )
A.普朗克为解释黑体辐射实验规律提出的能量子假说
B.卢瑟福通过α粒子散射实验提出的原子核式结构模型
C.波尔提出原子结构假说成功解释了氢光谱
D.爱因斯坦提出光子说并用于光电效应的解释
2．潜水运动员在水中向岸上发射激光，如图所示。潜水员某次在同一位置沿同一方向分别发出a、b两种颜色的激光，结果岸上只接收到了a光，没有接收到b光，则下列说法正确的是( )
A.水对a光的折射率大于水对b光的折射率
B.在水中，a光的传播速度小于b光的传播速度
C.真空中，a光的波长大于b光的波长
D.若b是黄颜色的光，则a可能是绿颜色的光
3．光滑水平面上平行放置两根完全相同的软绳，两人分别握住绳的一端，在水平面上沿垂直于绳的方向摆动，形成沿x轴正方向传播的两列简谐波。某时刻两列波的波动图像分别如图甲、乙所示，此时两列波分别传到离手12m和15m处。下列说法正确的是( )
A.两列波的周期相等B.两列波的波源同时开始振动
C.两列波的波源起振方向相同D.此时图乙所示的波中处质点的加速度方向沿y轴负方向
4．如图所示，一导热气缸由粗细不同的两段圆柱形气缸连接而成，通过刚性杆连接的活塞A、B封闭了一定质量的理想气体，活塞可无摩擦滑动，活塞及连接杆的重量不可忽略。则气缸由如图所示的状态在竖直面内缓慢转动90°至活塞A在下方，气缸始终处于密封状态且环境温度和大气压强均保持不变，此过程中关于缸内气体，下列说法正确的是( )
A.压强变小B.体积变小
C.向外放热D.外界对气体做正功
二、多选题
5．如图所示，真空中带电量为和的两点电荷分别固定在等边三角形ABC的A、B两点上，O为AB的中点。下列说法正确的是( )
A.O点的电势比C点的高
B.O点的电场强度比C点的小
C.在AO间某点固定一个负点电荷可能使C点电场强度为0
D.在BO间某点固定一个负点电荷可能使C点电场强度为0
6．如图甲所示为一个小型起重机的电路图，M为电动机，理想变压器原、副线圈的匝数比为，原线圈接在的交流电源上，电流表的示数为2A，额定功率为4W的指示灯正常发光，其中电动机通过轻绳拉着质量为2kg的重物以的速度匀速上升，如图乙所示。不计一切摩擦，电表均视为理想电表。重力加速度大小取，下列说法正确的是( )
A.通过电流表的电流方向每秒变化100次
B.电压表的示数为14.1V
C.电动机线圈的电阻为6.25Ω
D.电动机的效率为62.5％
7．太阳系各大行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动，当地球恰好运行到某个行星和太阳之间，且三者几乎成一条直线时，在天文学中称为“行星冲日”现象。已知太阳系中部分行星的轨道半径、公转周期和2023年冲日时间如下表所示，下列说法正确的是( )
A.表内所列行星中，地球绕太阳做圆周运动的向心加速度最小
B.木星的公转周期约为12年
C.海王星2024年冲日时间预计在9月
D.行星轨道半径越大，相邻两次冲日时间间隔越长
8．电磁刹车系统具有刹车迅速、安全可靠、结构简单等特点，如图所示是电磁刹车系统的示意简图。在平行的水平轨道上等间距分布有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为B，有磁场与无磁场区域的宽度均为d。金属线圈固定在机车底部，线圈的宽为d、长为L、匝数为N、电阻为R。当质量为m的机车（含线圈）以速度无动力进入该区域时，金属线圈中产生感应电流并与磁场作用形成制动效应，不计摩擦阻力，忽略机车车身通过磁场区域时产生涡流的影响，则( )
A.金属线圈通过每个磁场区域产生的焦耳热相等
B.机车刚进入磁场时受到的安培力的大小为
C.金属线圈穿过每个磁场区域过程中速度的变化量相等
D.机车的制动距离为
三、实验题
9．某同学通过自由落体运动来测量重力加速度，但由于物体下落时间较短，导致测量误差较大。为了减小测量误差，该同学设计了如图所示的实验装置，利用秒表和刻度尺来测量当地的重力加速度。部分实验步骤如下：
(1)用一不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接质量分别为M、m的两物块P和Q（），固定物块Q使P、Q静止在距离地面一定高度处；
(2)用刻度尺测量出物块P下端距地面的高度h；
(3)将物块Q由静止释放，测出P从开始运动到落地所用的时间t，则物块P下落的加速度表达式为______；
(4)改变h，重复上述操作，测得多组实验数据，作出图像，得到该图像的斜率为k。若忽略一切摩擦阻力，计算当地重力加速度的表达式为_____（用k、M和m表示）；
(5)若考虑轻绳与滑轮之间的摩擦，则通过该方法测得的重力加速度与真实值相比_____（填“偏大”或“偏小”）。
10．某同学设计并制作了一个可以测量角度的装置，其电路如图所示。其中半圆弧AB是电阻率为ρ、横截面积为S且粗细均匀的电阻丝，圆弧的圆心在O点，半径为r；ON为可绕O旋转的金属指针，N端可在圆弧AB上滑动且接触良好，为电阻箱，为滑动变阻器，为理想电压表，指针ON及导线电阻不计，整个装置固定在一块透明的塑料板上。主要实验步骤如下：
(1)按照电路图连接电路，取图中ON与OA的夹角为θ（θ用角度制表示），在使用时要让电压表的示数随θ的增大而增大，电压表另一端应与电阻丝的_____端相连（填“A”或“B”）；
(2)闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P置于_____端（填“a”或“b”）；
(3)闭合开关S，旋转ON使其到达圆弧AB的某一位置，调节滑动变阻器及电阻箱，使电压表有适当的示数，读出此时电压表的示数、及电阻箱的阻值R，此时θ与的关系式为_____（用题中相关物理量的字母表示）；
(4)将ON调至，并保持不变，调节，使电压表的示数仍为，此时电压表的指针位于2.0V刻度线处，则电压表0.8V刻度线对应的角度为_____度；
(5)若电压表量程为3V，用上述的操作方法且同样保持不变，要使时电压表刚好满偏，则可能实现的操作是：_____（填“增大”或“减小”）的阻值，同时_____（填“增大”或“减小”）的阻值。随后计算出电压表每一刻度线对应的角度值，并将其标在电压表刻度盘上。
四、计算题
11．如图所示，热气球由球囊、吊篮和加热装置三部分构成，加热装置固定在吊篮上，用24根对称分布的轻绳拴住并与球囊相连，轻绳与竖直方向夹角均为37°。热气球被锁定在地面上，现缓慢加热球内空气使其密度不断减小。当加热至某温度时，热气球受到竖直向上大小为的浮力，球内气体总质量为3100kg，此时解除热气球锁定。若球囊质量为208kg，吊篮和加热装置总质量为192kg，重力加速度大小取，，。热气球解除锁定瞬间，求
(1)热气球的加速度大小；
(2)每根绳子的拉力大小。
12．如图所示，光滑水平面上有静止的物块A、B和长木板C，在木板中点静置一小物块D（可视为质点）。A、B间有少量炸药，某时刻炸药爆炸，使A、B沿水平方向运动，爆炸过程中有27J的能量转化成了A、B的动能。一段时间后，B与C发生弹性正碰且碰撞时间极短，最终D刚好不滑离C。已知A的质量为2kg，B的质量为1kg，C的质量为3kg，D的质量为1.5kg，木板C的长度为1m，重力加速度大小取。求
(1)B与C碰撞前瞬间B的速度大小；
(2)C与D之间的动摩擦因数。
13．如图所示，矩形区域abcd平面内有垂直于平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，ab边长为4L，bc边长为L。在矩形中心O处有一粒子源，在平面内向各方向均匀发射出速度大小相等的带电粒子，粒子带电量均为，质量均为m。若初速度平行于ab边的粒子离开磁场时速度方向偏转了60°角，不计粒子之间的相互作用及粒子重力，取。求
(1)粒子在磁场中运动的速度大小；
(2)粒子在磁场中运动的最短时间和最长时间的比值；
(3)某时刻发射出的粒子中，当初速度方向平行于ab边的粒子离开磁场时，这些粒子中未离开磁场的粒子数与已经离开磁场的粒子数之比。
参考答案
1．答案：B
解析：A.普朗克为解释黑体辐射实验规律提出的能量子假说，故A不符合题意要求；
B.卢瑟福通过α粒子散射实验提出的原子核式结构模型，与“量子化”思想无关，故B符合题意要求；
C.波尔提出原子结构假说，认为电子轨道量子化，原子能量量子化，成功解释了氢光谱，故C不符合题意要求；
D.爱因斯坦提出光子说，认为光的能量是一份一份的，并用于光电效应的解释，故D不符合题意要求。
故选B。
2．答案：C
解析：潜水员某次在同一位置沿同一方向分别发出a、b两种颜色的激光，结果岸上只接收到了a光，没有接收到b光，可知b光发生了全反射，可知b光发生全反射的临界角较小；根据全反射临界角公式
可知水对a光的折射率小于水对b光的折射率，则a光的频率小于b光的频率，若b是黄颜色的光，则a不可能是绿颜色的光；根据
可知真空中，a光的波长大于b光的波长；根据
可知在水中，a光的传播速度大于b光的传播速度。
故选C。
3．答案：D
解析：A.由题意可知两列波的传播速度相同，由甲、乙图可知，两列波的波长不同，则两列波的周期不相等，故A错误；
B.由于两列波的传播速度相同，由甲、乙图可知，两列波的传播距离不同，所以两列波的波源不是同时开始振动，故B错误；
C.根据波形平移法可知，甲图中处的起振方向沿y轴负方向，乙图中处的起振方向沿y轴正方向，而波源的起振方向与质点的起振方向相同，所以两列波的波源起振方向不相同，故C错误；
D.此时图乙所示的波中处质点位移方向为y轴正方向，则加速度方向沿y轴负方向，故D正确。
故选D。
4．答案：A
解析：设大气压强为，初始时，根据受力平衡可知，气体压强为
气缸由如图所示的状态在竖直面内缓慢转动90°至活塞A在下方，根据受力平衡可得
可得
可知气体压强减小，由于温度保持不变，气体内能不变，根据玻意耳定律可知，气体体积变大，外界对气体做负功，根据热力学第一定律可知，气体从外界吸热。
故选A。
5．答案：AD
解析：A.根据两点电荷均为正电荷，离正点电荷越近，电势越高，由于O点离两点电荷比C点离两点电荷更近，所以O点的电势比C点的高，故A正确；
B.设等边三角形ABC的边长为L，则O点的电场强度大小为
两点电荷在C点的电场强度大小分别为
，
由于两点电荷在C点的电场强度方向的夹角为，则C点的电场强度大小满足
故B错误；
CD.如图所示
在AO间某点固定一个负点电荷，负点电荷在C点产生的场强方向不可能与图中方向相反，所以不可能使C点电场强度为0；在BO间某点固定一个负点电荷，负点电荷在C点产生的场强方向可能与图中方向相反，所以可能使C点电场强度为0；故C错误，D正确。
故选AD。
6．答案：AD
解析：A.根据交流电源的表达式可知周期为
一个周期内电流方向改变两次，则通过电流表的电流方向每秒变化100次，故A正确；
B.根据交流电源的表达式可知原线圈输入电压有效值为
则副线圈输出电压有效值为
则电压表的示数为，故B错误；
CD.通过指示灯的电流为
则通过电动机的电流为
则电动机的电功率为
电动机的输出功率为
动机的热功率为
解得电动机线圈的电阻为
电动机的效率为
故C错误，D正确。
故选AD。
7．答案：BC
解析：A.根据牛顿第二定律可得
可得
表内所列行星中，地球绕太阳做圆周运动的轨道半径最小，则向心加速度最大，故A错误；
B.根据开普勒第三定律有
解得木星的公转周期为
故B正确；
C.设海王星与地球相邻两次行星冲日的时间间隔为t年，则地球多转一周，故有
解得
可知海王星2024年冲日时间预计在9月，故C正确；
D.设行星与地球相邻两次行星冲日的时间间隔为t年，则地球多转一周，故有
解得
可知行星轨道半径越大，行星的公转周期越大，则相邻两次冲日时间间隔越短，故D错误。
故选BC。
8．答案：BC
解析：A.线圈经过每个磁场时通过线圈的电荷量为
即通过每个磁场时通过线圈的电荷量相等，根据
随机车速度的减小，线圈经过每个磁场时产生的感应电动势减小，则金属线圈通过每个磁场区域产生的焦耳热逐渐减小，选项A错误；
B.机车刚进入磁场时受到的安培力的大小为
选项B正确；
C.金属线圈穿过每个磁场区域过程中根据动量定理
而
金属线圈穿过每个磁场区域过程中速度的变化量相等，选项C正确；
D.金属线圈穿过每个磁场区域过程中速度的变化量
机车的制动距离为
选项D错误。
故选BC。
9．答案：(3)
(4)
(5)偏小
解析：(3)由
可得物块P下落的加速度表达式为
(4)根据
则图像的斜率
由牛顿第二定律
解得
(5)若考虑轻绳与滑轮之间的摩擦，则
可得
即通过该方法测得的重力加速度与真实值相比偏小。
10．答案：(1)A
(2)a
(3)
(4)72
(5)减小；减小
解析：(1)θ增大，半圆弧电阻丝接入电阻增大，电路总电阻增大，干路电流减小，电源内阻、电阻箱与滑动变阻器承担的电压减小，可知，半圆弧电阻两端电压增大，为了要让电压表的示数随θ的增大而增大，电压表另一端应与电阻丝的A端相连。
(2)滑动变阻器采用限流式，为了确保安全，闭合开关S前，应使滑动变阻器接入电阻最大，即将滑动变阻器的滑片P置于a端。
(3)半圆弧形电阻丝接入电阻为
电阻箱与电阻丝串联，通过的电流相等，则有
解得
(4)结合上述有
将ON调至，则有
电压表0.8V刻度线对应的角度
解得
(5)根据上述，将ON调至时有
若电压表量程为3V，用上述的操作方法且同样保持不变，要使时电压表刚好满偏，即上述等式中，增大为3V，为了确保等式成立，需要减小R的阻值，即减小电阻箱的阻值；
由于保持不变，当减小电阻箱的阻值时，干路电流增大，而半圆弧形电阻丝接入电阻仍然为的电阻，即电阻丝、电源内阻承担电压增大，则滑动变阻器承担电压减小，根据欧姆定律可知，需要同时减小的阻值。
11．答案：(1)(2)
解析：(1)设球内气体质量为，球囊质量为，吊篮和加热装置质量为；取整体为研究对象，由牛顿第二定律可得
解得
(2)绳子对吊篮和加热装置的拉力在水平方向合力为0，在竖直方向分力与重力的合力产生向上的加速度，由牛顿第二定律可得
解得
12．答案：(1)(2)
解析：(1)物块A与物块B组成的系统在爆炸过程中满足动量守恒，则有
对物块A与物块B组成的系统，根据能量转化可得
联立解得
(2)物块B与木板C组成的系统在碰撞过程中满足动量守恒，则有
物块B与木板C组成的系统在碰撞过程中满足机械能守恒，则有
解得
，
物块B与木板C碰撞后分离，木板C与物块D组成的系统满足动量守恒，则有
对木板C与物块D组成的系统由能量守恒定律可得
联立解得
13．答案：(1)(2)；(3)
解析：(1)根据左手定则，粒子运动轨迹如图
由几何关系
粒子运动半径为
根据牛顿第二定律
粒子在磁场中运动的速度大小为
(2)如图
当粒子与ab交于O点正上方时，弦长最短，运动时间最短，由几何关系
说明圆心角为，则最短时间为
当粒子运动轨迹与cd边相切时，圆心角最大，运动时间最长。由几何关系，粒子垂直ab边射出磁场，圆心角为，则最长时间为
(3)同一时刻在磁场中的粒子与O的距离相等，以O为圆心，以O到(1)问中射出点的距离为半径作圆，如图
当初速度方向平行于ab边的粒子离开磁场时，仍在磁场中的粒子在磁场内部的圆弧上，圆弧所对应的圆心角总和为，则未离开磁场的粒子数与已经离开磁场的粒子数之比
行星
地球
木星
土星
天王星
海王星
轨道半径（AU）
1.0
5.2
9.5
19
30
公转周期（年）
1.0
29.46
84.81
164.8
2023年冲日时间
11月3日
8月27日
11月14日
9月19日