2023-2024學(xué)年山西省晉中市平遙二中高考物理二模試卷含解析

2023-2024學(xué)年山西省晉中市平遙二中高考物理二模試卷請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖所示，輕質(zhì)不可伸長的晾衣繩兩端分別固定在豎直桿上的兩點，點比點低，晾衣繩粗糙，懸掛衣服的衣架鉤在晾衣繩中點和在桿中間位置時都不滑動。衣架靜止，下列說法正確的是（）A．衣架鉤在晾衣繩中點時，左右兩邊繩子拉力大小相等B．衣架鉤在晾衣繩中點時，右邊繩子拉力小于左邊繩子拉力C．衣架鉤在桿中間位置時，左右兩邊繩子拉力大小相等D．衣架鉤在桿中間位置時，右邊繩子拉力大于左邊繩子拉力2、如圖，吊橋AB長L，質(zhì)量均勻分布，重G1。A端由鉸鏈支于地面，B端由繩拉住，繩繞過小滑輪C掛重物，重G2。重力作用線沿鉛垂線AC，AC=AB。當?shù)鯓蚱胶鈺r，吊橋與鉛垂線的夾角θ為A．2arcsin B．a(chǎn)rcsin C．2arctan D．a(chǎn)rctan3、某靜電場在x軸正半軸上的電勢Φ隨x變化的關(guān)系如圖所示，則（）A．x1處跟x2處的電場強度方向相同B．x1處跟x2處的電場強度大小相等C．若把帶正電的粒子從x1處移到x2處，電場力先做正功再做負功D．同一個帶正電的粒子在R處具有的電勢能小于x2在處的電勢能4、汽車在平直公路上以108km/h的速度勻速行駛，司機看到前面有突發(fā)情況，緊急利車，從看到突發(fā)情況到剎車的反應(yīng)時間內(nèi)汽車做勻速運動，剎車后汽車做勻減速直線運動，從看到突發(fā)情況到汽車停下，汽車行駛的距離為90m，所花時間為5.5s，則汽車勻減速過程中所受阻力約為汽車所受重力的（）A．0.3倍 B．0.5倍 C．0.6倍 D．0.8倍5、如圖所示為A．B兩輛摩托車沿同一直線運動的速度一時間(v-t)圖象，已知：t=0時刻二者同時經(jīng)過同一地點，則下列說法正確的是（）A．摩托車B在0~6s內(nèi)一直在做加速度減小的加速運動B．t=6s時A、B兩輛摩托車恰好相遇C．t=12s時A、B兩輛摩托車相距最遠D．率托車A在0~12s內(nèi)的平均速度大小為10m/s6、在人類對微觀世界進行探索的過程中，許多科學(xué)家作岀了不可磨滅的貢獻，盧瑟福就是杰出代表之一。關(guān)于盧瑟福在物理學(xué)上的成就，下列說法正確的是（）A．粒子散射實驗的重要發(fā)現(xiàn)是電荷的量子化，并且發(fā)現(xiàn)了中子B．盧瑟福用粒子轟擊氮核發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子，核反應(yīng)方程為C．盧瑟福根據(jù)粒子散射實驗的結(jié)果，提出了原子核的結(jié)構(gòu)模型D．盧瑟福根據(jù)粒子散射實驗的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)原子核由質(zhì)子和中子組成二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、下列說法正確的是（）A．當障礙物或孔的尺寸比波長大或差不多時,才能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象B．不鳴笛的汽車向你駛來時聽到的頻率不等于喇叭發(fā)聲頻率是屬于聲波的干涉現(xiàn)象C．頻率相同的兩列波相遇,波谷和波谷相遇處為振動加強點D．增大單擺的擺長,單擺擺動的頻率將減小E.彈簧振子的振幅越小,其振動頻率將保持不變8、如圖所示，質(zhì)量均為m的a、b兩小球在光滑半球形碗內(nèi)做圓周運動，碗的球心為O、半徑為0.1m，Oa、Ob與豎直方向夾角分別為53°、37°，兩球運動過程中，碗始終靜止在水平地面上，已知sin37°0.6，g取10m/s2。則下列說法正確的是（）A．a(chǎn)、b兩球做圓周運動的線速度之比為B．a(chǎn)、b兩球做圓周運動的角速度之比為C．a(chǎn)、b兩球相鄰兩次相距最近的時間間隔為sD．a(chǎn)、b兩球運動過程中，碗對地面始終有摩擦力作用9、如圖所示，虛線、、是電場中的三個等勢面，相鄰等勢面間的電勢差相等，即，實線為一帶正電的質(zhì)點僅在電場力作用下運動的軌跡，是軌跡上的兩點。下列說法中正確的是（）A．等勢面的電勢一定比等勢面的電勢低B．質(zhì)點通過點時的電勢能比通過點時的電勢能小C．質(zhì)點通過點時的加速度比通過點時的加速度大D．質(zhì)點一定是從點運動到點10、如圖所示，半徑分別為R和2R的甲、乙兩薄圓盤固定在同一轉(zhuǎn)軸上，距地面的高度分別為2h和h，兩物塊a、b分別置于圓盤邊緣，a、b與圓盤間的動摩擦因數(shù)μ相等，轉(zhuǎn)軸從靜止開始緩慢加速轉(zhuǎn)動，觀察發(fā)現(xiàn)，a離開圓盤甲后，未與圓盤乙發(fā)生碰撞，重力加速度為g，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，則（）A．動摩擦因數(shù)μ一定大于B．離開圓盤前，a所受的摩擦力方向一定指向轉(zhuǎn)軸C．離開圓盤后，a運動的水平位移大于b運動的水平位移D．若，落地后a、b到轉(zhuǎn)軸的距離之比為三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某實驗小組的同學(xué)利用如圖甲所示的實驗裝置驗證了動能定理，實驗時該小組的同學(xué)將小車由光電門1的左側(cè)靜止釋放，通過細繩在砝碼的牽引下開始運動，先后經(jīng)過光電門1、2，并通過計算機記錄了擋光時間。經(jīng)測量可知小車和擋光片的總質(zhì)量為M，砝碼盤及砝碼的總質(zhì)量為m。根據(jù)所學(xué)的知識回答下列問題：(1)摩擦力的影響會對該實驗帶來一定的誤差，為了平衡摩擦力，實驗時應(yīng)________（填“取下”或“掛上”）砝碼盤，并適當?shù)貕|高長木板的________（填“左”或“右”）端；(2)在(1)的前提下，為了使細繩的拉力大小近似等于砝碼盤及盤中砝碼的總重力，應(yīng)使小車和擋光片的總質(zhì)量為M________（填“遠大于”“大于”“等于”“小于”或“遠小于”）砝碼盤及盤中砝碼的總質(zhì)量；(3)實驗小組的同學(xué)用游標卡尺對擋光片的寬度進行了測量，讀數(shù)如圖乙所示，則擋光片的寬度d=________cm；(4)計算機記錄小車通過光電門1、2的時間分別為、，且兩光電門之間的距離為L，重力加速度用g表示，則驗證動能定理的關(guān)系式應(yīng)為________（用以上相關(guān)物理量的字母表示）。12．（12分）某實驗興趣小組用如圖甲所示實驗裝置來驗證機械能守恒定律并求出當?shù)刂亓铀俣取A斜氣墊導(dǎo)軌傾角為30°，導(dǎo)軌上端與水平桌面相接并安裝有速度傳感器可以直接測出小物塊經(jīng)過上端時的速度，氣墊導(dǎo)軌和水平桌面上均有刻度值可讀出長度。導(dǎo)軌下端有一固定擋板，輕質(zhì)彈簧下端與擋板相連，測出不放小物塊時彈簧上端與傳感器之間的長度為L。氣墊導(dǎo)軌開始工作后把質(zhì)量為m的小物塊輕放在彈簧上端，用外力向下緩慢推動小物塊到不同位置后撤去外力，小物塊從靜止開始向上運動，經(jīng)過一段時間后落在水平桌面上。（1）通過實驗，該小組測出了多組不同的速度v和對應(yīng)的落點到導(dǎo)軌上的長度x，畫出了如圖乙所示的圖象，已知該圖象為一過原點的直線、直線斜率為k，則通過該象可求出當?shù)刂亓铀俣萭的值為_________，考慮到空氣阻力，該小組測出的值________（填“偏大”“偏小”或“不變”）。（2）通過事先對輕彈簧的測定，、研究得出彈簧的彈性勢能與壓縮量的關(guān)系為。若每次釋放小物塊時彈簧的壓縮量均為L的n倍，為了驗證小物塊和輕彈簧系統(tǒng)的機械能守恒，該小組需要驗證的表達式為__________________（用x、n、L表示）。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）一半圓柱形透明物體橫截面如圖所示，底面鍍銀，表示平圓截面的圓心，一束光線在橫截面內(nèi)從點入射，經(jīng)過面反射后從點射出。已知光線在點的入射角為，，，求：①光線在點的折射角；②透明物體的折射率。14．（16分）如圖，封有一定質(zhì)量理想氣體的圓柱形氣缸豎直放置，氣缸的高度H=30cm，缸體內(nèi)底面積S=200cm2，缸體質(zhì)量M=10kg。彈簧下端固定在水平桌面上，上端連接活塞，當缸內(nèi)量氣體溫度T0=280K時，缸內(nèi)氣體高h=20cm?，F(xiàn)緩慢加熱氣體，使活塞最終恰好靜止在缸口（未漏氣），此過程中缸內(nèi)氣體吸收熱量為Q=450J。已知大氣壓恒為p0=1×l05Pa，重力加速度g=10m/s2，不計活塞質(zhì)量、厚度及活塞與缸壁的摩擦，且氣缸底部及活塞表面始終保持水平。求：（i）活塞最終靜止在缸口時，缸內(nèi)氣體的溫度；（ii）加熱過程中，缸內(nèi)氣體內(nèi)能的增加量。15．（12分）如圖所示，一透明材料制成的圓柱形棒直徑為4cm，長度為30cm。一束光線從圓柱形棒的一個底面中心垂直射入，經(jīng)由另一底面射出。求：（1）該透明材料的折射率；（2）保持入射點不變，調(diào)整光線的入射方向，使其在內(nèi)壁上發(fā)生全反射，仍從另一底面射出，最多能經(jīng)歷幾次全反射。

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、D【解析】

令a到節(jié)點的高度為h1，b到節(jié)點的高度為h2，節(jié)點到M的水平距離為x1，節(jié)點到N的水平距離為x2，a端繩子和水平方向的夾角為α，b端繩子和水平方向的夾角為β，對繩子節(jié)點進行受力分析，如圖所示：

AB．當衣架鉤在晾衣繩中點時，設(shè)a、b到節(jié)點繩子長度為L，根據(jù)幾何關(guān)系有：，，因為h1＜h2，可得：α＜β，根據(jù)平衡條件：Facosα=Fbcosβ，可得：，則：Fa＜Fb，故AB錯誤；

CD．衣架鉤在桿M、N中間位置時，根據(jù)幾何關(guān)系：，，x1=x2，因為h1＜h2，可得：α＜β，根據(jù)平衡條件：Facosα=Fbcosβ，可得：，則：Fa＜Fb，故C錯誤，D正確。

故選D。2、A【解析】

以為支點，根據(jù)力矩平衡條件：可得：解得：A．與分析相符，故A正確；B．與分析不符，故B錯誤；C．與分析不符，故C錯誤；D．與分析不符，故D錯誤；故選A。3、A【解析】

A．x1和x2處的斜率都是負值，說明場強方向相同，故A正確；B．x1處的斜率大于x2處的斜率，說明x1處的電場強度大于x2處的電場強度，故B錯誤；C．從x1處到x2處，電勢逐漸降低，則移動正電荷，電場力一直做正功，電勢能一直減小，故C錯誤；D．根據(jù)Ep=qφ可知，正電荷在R處具有的電勢能為零，在x2處的電勢小于零，所以正電荷在此具有的電勢能小于零，電勢能為標量，正負號表示大小，所以同一個帶正電荷的粒子在R處具有的電勢能大于在x2處的電勢能，故D錯誤。故選A。4、C【解析】

設(shè)反應(yīng)時間為t，勻減速時間為，行駛距離為s，初速度為v，則，，解得：，，根據(jù)牛頓第二定律得：故故C正確ABD錯誤。故選C。5、D【解析】

A．摩托車B在0~6s內(nèi)先做加速度減小的減速運動，然后反向做加速度減小的加速運動，故A項錯誤；BC．A、B兩輛摩托車在t=6s時速度相等，兩輛摩托車距離最遠，故BC項錯誤；D．摩托車A在0~12s內(nèi)做勻減速運動，摩托車A的平均速度就等于這段時間中間時刻的瞬時速度10m/s，故D項正確。故選D。6、B【解析】

AC．盧瑟福根據(jù)粒子散射實驗的結(jié)果，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，中子是查德威克發(fā)現(xiàn)的，故AC錯誤；B．盧瑟福用粒子轟擊氮核，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子，核反應(yīng)方程為，故B正確；D．粒子散射實驗不能說明原子核內(nèi)存在中子和質(zhì)子，故D錯誤。故選B。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、CDE【解析】當障礙物或孔的尺寸比光的波長小很多或相差不大時，光可以發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，A錯誤；不鳴笛的汽車向你駛來時聽到的頻率不等于喇叭發(fā)聲頻率是屬于聲波的多普勒效應(yīng)，B錯誤；頻率相同的兩列波的波谷和波谷相遇處的質(zhì)點振動是加強點，C正確；根據(jù)，可知當擺長增大時，單擺的周期增大，頻率減小，D正確；根據(jù)簡諧運動的周期由振動系統(tǒng)本身決定，與振幅無關(guān)，頻率與周期的關(guān)系為，即頻率與振幅也無關(guān)，E正確；選CDE.8、BD【解析】

AB．小球做勻速圓周運動，由重力和支持力的合力提供向心力，則θ是半徑與豎直方向的夾角，解得則線速度之比為則故A錯誤，B正確。C．a(chǎn)的角速度b的角速度相距最近時滿足解得選項C錯誤；D．a(chǎn)、b兩球運動過程中，兩球?qū)ν氲膲毫Φ乃椒至繛閙gtanθ，因θ不同，則兩球?qū)ν氲膲毫Φ乃椒至坎幌嗟?，對碗來說兩球?qū)ν氲乃椒较虻淖饔昧Σ粸榱悖瑒t碗對地面始終有摩擦力作用，選項D正確。故選BD。9、AB【解析】

A．電場線與等勢面垂直，而根據(jù)軌跡彎曲的方向和質(zhì)點帶正電可知，電場線指向下方，沿電場線方向電勢降低，故等勢面的電勢最高，故A正確；B．不妨設(shè)質(zhì)點從點運動到點，則此過程中電場力做負功，電勢能增大，故B正確；C．等差等勢面處密，處電場強度大，則質(zhì)點經(jīng)過處時受到的電場力大，加速度大，故C錯誤；D．根據(jù)題意無法判定質(zhì)點的運動方向，D項錯誤。故選：AB。10、ABD【解析】

A．由題意可知，兩物塊隨圓盤轉(zhuǎn)動的角速度相同，當最大靜摩擦力提供物體向心力時，此時的角速度為物體隨圓盤做圓周運動的最大角速度，為臨界角速度，根據(jù)牛頓第二定律得解得b物體滑離圓盤乙的臨界角速度為同理可得，a物塊的臨界角速度為由幾何知識知，物體a滑離圓盤時，其位移的最小值為由題意知，其未與圓盤乙相碰，根據(jù)平拋運動規(guī)律可知解得所以A正確；B．離開圓盤前，a隨圓盤一起做勻速圓周運動，由靜摩擦力來提供向心力，所以a所受的摩擦力方向一定指向轉(zhuǎn)軸，B正確；C．由于所以一定是b物塊先離開圓盤，離開圓盤后，物塊做平拋運動，對b物體的水平位移為同理可得，a物體的水平位移為故離開圓盤后a的水平位移等于b的水平位移，所以C錯誤；D．當時a的落地點距轉(zhuǎn)軸的距離為同理，b的落地點距轉(zhuǎn)軸的距離為故所以D正確。故選ABD。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、取下左遠大于0.555【解析】

(1)[1][2]本實驗為了使細繩拉力為小車的合力，即拉力的功等于合力對小車所做的功，實驗前取下砝碼盤，并將長木板左端略微抬高，平衡小車的摩擦力。(2)[3]只有當M遠大于m時，砝碼盤和盤中砝碼的重力才等于繩子的拉力，即滿足M遠大于m時可以用砝碼盤和盤中砝碼的重力做的功代替小車合力做的功。(3)[4]由游標卡尺的讀數(shù)規(guī)則可知，主尺示數(shù)為5mm，游標尺示數(shù)為11×0.05mm=0.55mm則擋光片的寬度d=5mm+0.55mm=5.55mm即為0.555cm。(4)[5]由實驗原理可知，小車的合外力做功近似等于砝碼盤和盤中砝碼受到的重力做功，即W=mgL小車通過光電門1時的速度小車通過光電門2時的速度小車通過兩光電門的過程中動能的變化量驗證動能定理