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(qǐng)考生注意：1．請(qǐng)用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請(qǐng)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(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示，輕質(zhì)不可伸長(zhǎng)的晾衣繩兩端分別固定在豎直桿上的兩點(diǎn)，點(diǎn)比點(diǎn)低，晾衣繩粗糙，懸掛衣服的衣架鉤在晾衣繩中點(diǎn)和在桿中間位置時(shí)都不滑動(dòng)。衣架靜止，下列說法正確的是（）A．衣架鉤在晾衣繩中點(diǎn)時(shí)，左右兩邊繩子拉力大小相等B．衣架鉤在晾衣繩中點(diǎn)時(shí)，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(shí)，左右兩邊繩子拉力大小相等D．衣架鉤在桿中間位置時(shí)，右邊繩子拉力大于左邊繩子拉力2、如圖，吊橋AB長(zhǎng)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(dāng)?shù)鯓蚱胶鈺r(shí)，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(chǎng)在x軸正半軸上的電勢(shì)Φ隨x變化的關(guān)系如圖所示，則（）A．x1處跟x2處的電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同B．x1處跟x2處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等C．若把帶正電的粒子從x1處移到x2處，電場(chǎng)力先做正功再做負(fù)功D．同一個(gè)帶正電的粒子在R處具有的電勢(shì)能小于x2在處的電勢(shì)能4、汽車在平直公路上以108km/h的速度勻速行駛，司機(jī)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(shí)間內(nèi)汽車做勻速運(yùn)動(dòng)，剎車后汽車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，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(shí)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(yùn)動(dòng)的速度一時(shí)間(v-t)圖象，已知：t=0時(shí)刻二者同時(shí)經(jīng)過同一地點(diǎn)，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(yùn)動(dòng)B．t=6s時(shí)A、B兩輛摩托車恰好相遇C．t=12s時(shí)A、B兩輛摩托車相距最遠(yuǎn)D．率托車A在0~12s內(nèi)的平均速度大小為10m/s6、在人類對(duì)微觀世界進(jìn)行探索的過程中，許多科學(xué)家作岀了不可磨滅的貢獻(xiàn)，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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)原子核由質(zhì)子和中子組成二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、下列說法正確的是（）A．當(dāng)障礙物或孔的尺寸比波長(zhǎng)大或差不多時(shí),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(shí)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(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)D．增大單擺的擺長(zhǎng),單擺擺動(dòng)的頻率將減小E.彈簧振子的振幅越小,其振動(dòng)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(yùn)動(dòng)，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(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)的線速度之比為B．a(chǎn)、b兩球做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度之比為C．a(chǎn)、b兩球相鄰兩次相距最近的時(shí)間間隔為sD．a(chǎn)、b兩球運(yùn)動(dòng)過程中，碗對(duì)地面始終有摩擦力作用9、如圖所示，虛線、、是電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面，相鄰等勢(shì)面間的電勢(shì)差相等，即，實(shí)線為一帶正電的質(zhì)點(diǎn)僅在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)的軌跡，是軌跡上的兩點(diǎn)。下列說法中正確的是（）A．等勢(shì)面的電勢(shì)一定比等勢(shì)面的電勢(shì)低B．質(zhì)點(diǎn)通過點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能比通過點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能小C．質(zhì)點(diǎn)通過點(diǎn)時(shí)的加速度比通過點(diǎn)時(shí)的加速度大D．質(zhì)點(diǎn)一定是從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)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(dòng)摩擦因數(shù)μ相等，轉(zhuǎn)軸從靜止開始緩慢加速轉(zhuǎn)動(dòng)，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(dòng)摩擦力，則（）A．動(dòng)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(yùn)動(dòng)的水平位移大于b運(yùn)動(dòng)的水平位移D．若，落地后a、b到轉(zhuǎn)軸的距離之比為三、實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證了動(dòng)能定理，實(shí)驗(yàn)時(shí)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(xì)繩在砝碼的牽引下開始運(yùn)動(dòng)，先后經(jīng)過光電門1、2，并通過計(jì)算機(jī)記錄了擋光時(shí)間。經(jīng)測(cè)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(shí)回答下列問題：(1)摩擦力的影響會(huì)對(duì)該實(shí)驗(yàn)帶來一定的誤差，為了平衡摩擦力，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)________（填“取下”或“掛上”）砝碼盤，并適當(dāng)?shù)貕|高長(zhǎng)木板的________（填“左”或“右”）端；(2)在(1)的前提下，為了使細(xì)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(yuǎn)大于”“大于”“等于”“小于”或“遠(yuǎn)小于”）砝碼盤及盤中砝碼的總質(zhì)量；(3)實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)用游標(biāo)卡尺對(duì)擋光片的寬度進(jìn)行了測(cè)量，讀數(shù)如圖乙所示，則擋光片的寬度d=________cm；(4)計(jì)算機(jī)記錄小車通過光電門1、2的時(shí)間分別為、，且兩光電門之間的距離為L(zhǎng)，重力加速度用g表示，則驗(yàn)證動(dòng)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(shí)驗(yàn)興趣小組用如圖甲所示實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律并求出當(dāng)?shù)刂亓铀俣?。傾斜氣墊導(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(cè)出小物塊經(jīng)過上端時(shí)的速度，氣墊導(dǎo)軌和水平桌面上均有刻度值可讀出長(zhǎng)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(cè)出不放小物塊時(shí)彈簧上端與傳感器之間的長(zhǎng)度為L(zhǎng)。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(dòng)小物塊到不同位置后撤去外力，小物塊從靜止開始向上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過一段時(shí)間后落在水平桌面上。（1）通過實(shí)驗(yàn)，該小組測(cè)出了多組不同的速度v和對(duì)應(yīng)的落點(diǎn)到導(dǎo)軌上的長(zhǎng)度x，畫出了如圖乙所示的圖象，已知該圖象為一過原點(diǎn)的直線、直線斜率為k，則通過該象可求出當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭的值為_________，考慮到空氣阻力，該小組測(cè)出的值________（填“偏大”“偏小”或“不變”）。（2）通過事先對(duì)輕彈簧的測(cè)定，、研究得出彈簧的彈性勢(shì)能與壓縮量的關(guān)系為。若每次釋放小物塊時(shí)彈簧的壓縮量均為L(zhǎng)的n倍，為了驗(yàn)證小物塊和輕彈簧系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，該小組需要驗(yàn)證的表達(dá)式為__________________（用x、n、L表示）。四、計(jì)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(diǎn)入射，經(jīng)過面反射后從點(diǎn)射出。已知光線在點(diǎn)的入射角為，，，求：①光線在點(diǎn)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(dāng)缸內(nèi)量氣體溫度T0=280K時(shí)，缸內(nèi)氣體高h(yuǎn)=20cm。現(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(jì)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(shí)，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(zhǎng)度為30cm。一束光線從圓柱形棒的一個(gè)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(diǎn)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(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、D【解析】

令a到節(jié)點(diǎn)的高度為h1，b到節(jié)點(diǎn)的高度為h2，節(jié)點(diǎn)到M的水平距離為x1，節(jié)點(diǎn)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(duì)繩子節(jié)點(diǎn)進(jìn)行受力分析，如圖所示：

AB．當(dāng)衣架鉤在晾衣繩中點(diǎn)時(shí)，設(shè)a、b到節(jié)點(diǎn)繩子長(zhǎng)度為L(zhǎng)，根據(jù)幾何關(guān)系有：，，因?yàn)閔1＜h2，可得：α＜β，根據(jù)平衡條件：Facosα=Fbcosβ，可得：，則：Fa＜Fb，故AB錯(cuò)誤；

CD．衣架鉤在桿M、N中間位置時(shí)，根據(jù)幾何關(guān)系：，，x1=x2，因?yàn)閔1＜h2，可得：α＜β，根據(jù)平衡條件：Facosα=Fbcosβ，可得：，則：Fa＜Fb，故C錯(cuò)誤，D正確。

故選D。2、A【解析】

以為支點(diǎn)，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(cuò)誤；C．與分析不符，故C錯(cuò)誤；D．與分析不符，故D錯(cuò)誤；故選A。3、A【解析】

A．x1和x2處的斜率都是負(fù)值，說明場(chǎng)強(qiáng)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(chǎng)強(qiáng)度大于x2處的電場(chǎng)強(qiáng)度，故B錯(cuò)誤；C．從x1處到x2處，電勢(shì)逐漸降低，則移動(dòng)正電荷，電場(chǎng)力一直做正功，電勢(shì)能一直減小，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)Ep=qφ可知，正電荷在R處具有的電勢(shì)能為零，在x2處的電勢(shì)小于零，所以正電荷在此具有的電勢(shì)能小于零，電勢(shì)能為標(biāo)量，正負(fù)號(hào)表示大小，所以同一個(gè)帶正電荷的粒子在R處具有的電勢(shì)能大于在x2處的電勢(shì)能，故D錯(cuò)誤。故選A。4、C【解析】

設(shè)反應(yīng)時(shí)間為t，勻減速時(shí)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(cuò)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(yùn)動(dòng)，然后反向做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；BC．A、B兩輛摩托車在t=6s時(shí)速度相等，兩輛摩托車距離最遠(yuǎn)，故BC項(xiàng)錯(cuò)誤；D．摩托車A在0~12s內(nèi)做勻減速運(yùn)動(dòng)，摩托車A的平均速度就等于這段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度10m/s，故D項(xiàng)正確。故選D。6、B【解析】

AC．盧瑟福根據(jù)粒子散射實(shí)驗(yàn)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(cuò)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(shí)驗(yàn)不能說明原子核內(nèi)存在中子和質(zhì)子，故D錯(cuò)誤。故選B。二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、CDE【解析】當(dāng)障礙物或孔的尺寸比光的波長(zhǎng)小很多或相差不大時(shí)，光可以發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，A錯(cuò)誤；不鳴笛的汽車向你駛來時(shí)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(cuò)誤；頻率相同的兩列波的波谷和波谷相遇處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)是加強(qiáng)點(diǎn)，C正確；根據(jù)，可知當(dāng)擺長(zhǎng)增大時(shí)，單擺的周期增大，頻率減小，D正確；根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期由振動(dòng)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(yùn)動(dòng)，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(cuò)誤，B正確。C．a(chǎn)的角速度b的角速度相距最近時(shí)滿足解得選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．a(chǎn)、b兩球運(yùn)動(dòng)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椒至坎幌嗟龋瑢?duì)碗來說兩球?qū)ν氲乃椒较虻淖饔昧Σ粸榱?，則碗對(duì)地面始終有摩擦力作用，選項(xiàng)D正確。故選BD。9、AB【解析】

A．電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直，而根據(jù)軌跡彎曲的方向和質(zhì)點(diǎn)帶正電可知，電場(chǎng)線指向下方，沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，故等勢(shì)面的電勢(shì)最高，故A正確；B．不妨設(shè)質(zhì)點(diǎn)從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)，則此過程中電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大，故B正確；C．等差等勢(shì)面處密，處電場(chǎng)強(qiáng)度大，則質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過處時(shí)受到的電場(chǎng)力大，加速度大，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)題意無法判定質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向，D項(xiàng)錯(cuò)誤。故選：AB。10、ABD【解析】

A．由題意可知，兩物塊隨圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度相同，當(dāng)最大靜摩擦力提供物體向心力時(shí)，此時(shí)的角速度為物體隨圓盤做圓周運(yùn)動(dòng)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(shí)知，物體a滑離圓盤時(shí)，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(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)，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(yùn)動(dòng)，對(duì)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(cuò)誤；D．當(dāng)時(shí)a的落地點(diǎn)距轉(zhuǎn)軸的距離為同理，b的落地點(diǎn)距轉(zhuǎn)軸的距離為故所以D正確。故選ABD。三、實(shí)驗(yàn)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(yuǎn)大于0.555【解析】

(1)[1][2]本實(shí)驗(yàn)為了使細(xì)繩拉力為小車的合力，即拉力的功等于合力對(duì)小車所做的功，實(shí)驗(yàn)前取下砝碼盤，并將長(zhǎng)木板左端略微抬高，平衡小車的摩擦力。(2)[3]只有當(dāng)M遠(yuǎn)大于m時(shí)，砝碼盤和盤中砝碼的重力才等于繩子的拉力，即滿足M遠(yuǎn)大于m時(shí)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(biāo)卡尺的讀數(shù)規(guī)則可知，主尺示數(shù)為5mm，游標(biāo)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(shí)驗(yàn)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(shí)的速度小車通過光電門2時(shí)的速度小車通過兩光電門的過程中動(dòng)能的變化量驗(yàn)證動(dòng)能定理