包頭市重點中學2024-2025學年高三“四校聯(lián)考”第二次考試物理試題含解析

包頭市重點中學2024-2025學年高三“四校聯(lián)考”第二次考試物理試題注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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、已知天然材料的折射率都為正值（）。近年來，人們針對電磁波某些頻段設(shè)計的人工材料，可以使折射率為負值（），稱為負折射率介質(zhì)。電磁波從正折射率介質(zhì)入射到負折射介質(zhì)時，符合折射定律，但折射角為負，即折射線與入射線位于界面法線同側(cè)，如圖所示。點波源S發(fā)出的電磁波經(jīng)一負折射率平板介質(zhì)后，在另一側(cè)成實像。如圖2所示，其中直線SO垂直于介質(zhì)平板，則圖中畫出的4條折射線（標號為1、2、3、4）之中，正確的是（）A．1 B．2 C．3 D．42、如圖所示，質(zhì)量相等的物塊放在粗糙的水平面上，兩物塊用水平輕繩連接且剛好拉直，物塊a、b與地面間動摩擦因數(shù)相同，已知最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g?，F(xiàn)給物塊a施加一水平向右的拉力F，緩慢增大F到物塊a要滑動的過程中，下列說法正確的是A．地面對物塊a的摩擦力一直增大B．地面對物塊a的摩擦力與輕繩對物塊a的拉力同步增大C．物塊a剛好要滑動時，物塊b也剛好要滑動D．物塊b剛好要滑動時，輕繩拉力等于此時外力F的一半3、2016年2月，物理學界掀起了“引力波”風暴，證實了愛因斯坦100年前所做的預(yù)測。據(jù)報道，各種各樣的引力波探測器正在建造或者使用當中?？赡艿囊Σㄌ綔y源包括致密雙星系統(tǒng)（白矮星、中子星和黑洞）。若質(zhì)量分別為m1和m2的A、B兩天體構(gòu)成雙星，如圖所示。某同學由此對該雙星系統(tǒng)進行了分析并總結(jié)，其中結(jié)論不正確的是（）A．A、B做圓周運動的半徑之比為m2：m1B．A、B做圓周運動所需向心力大小之比為1：1C．A、B做圓周運動的轉(zhuǎn)速之比為1：1D．A、B做圓周運動的向心加速度大小之比為1：14、如圖所示，由粗細均勻的金屬導線圍成的一個正六邊形線框abcdef，它的六個頂點均位于一個半徑為R的圓形區(qū)域的邊界上，be為圓形區(qū)域的一條直徑，be上方和下方分別存在大小均為B且方向相反的勻強磁場，磁場方向垂直于圓形區(qū)域?，F(xiàn)給線框接入從a點流入、從f點流出的大小為I的恒定電流，則金屬線框受到的安培力的大小為A． B． C．BIR D．05、如圖甲所示MN是一條電場線上的兩點，從M點由靜止釋放一個帶正電的帶電粒子，帶電粒子僅在電場力作用下沿電場線M點運動到N點，其運動速度隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示下列敘述中不正確的是（）A．M點場強比N的場強小B．M點的電勢比N點的電勢高C．從M點運動到N點電勢能增大D．從M點運動到N點粒子所受電場力逐漸地大6、如圖所示，繞地球做勻速圓周運動的衛(wèi)星的角速度為，對地球的張角為弧度，萬有引力常量為。則下列說法正確的是（）A．衛(wèi)星的運動屬于勻變速曲線運動B．張角越小的衛(wèi)星，其角速度越大C．根據(jù)已知量可以求地球質(zhì)量D．根據(jù)已知量可求地球的平均密度二、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、4月20日深夜，“長征三號乙”運載火箭成功發(fā)射第44顆“北斗”導航衛(wèi)星。這是“北斗”導航衛(wèi)星在2019年的首次發(fā)射，“北斗”衛(wèi)星導航系統(tǒng)今年繼續(xù)高密度全球組網(wǎng)。若某顆衛(wèi)星入軌后繞地球做勻速圓周運動，其軌道半徑為，運動周期為。已知地球半徑為，引力常量為，下列說法正確的是（）A．衛(wèi)星的線速度大小 B．地球的質(zhì)量C．地球的平均密度 D．地球表面重力加速度大小8、下列說法正確的是A．溫度由攝氏溫度t升至2t，對應(yīng)的熱力學溫度便由T升至2TB．相同溫度下液體中懸浮的花粉小顆粒越小，布朗運動越劇烈C．做功和熱傳遞是改變物體內(nèi)能的兩種方式D．分子間距離越大，分子勢能越大，分子間距離越小，分子勢能也越小E.晶體具有固定的熔點，物理性質(zhì)可表現(xiàn)為各向同性9、如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過狀態(tài)B、C和D后再回到狀態(tài)A．其中，A→B和C→D為等溫過程，B→C和D→A為絕熱過程．該循環(huán)過程中，下列說法正確的是__________．A．A→B過程中，氣體對外界做功，吸熱B．B→C過程中，氣體分子的平均動能增加C．C→D過程中，單位時間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)減少D．D→A過程中，氣體分子的速率分布曲線發(fā)生變化E.該循環(huán)過程中，氣體吸熱10、下列有關(guān)熱力學基本概念、規(guī)律與熱力學定律的描述正確的是。A．熱量是在單純的熱傳遞過程中系統(tǒng)內(nèi)能變化的量度B．絕熱過程中，系統(tǒng)內(nèi)能的變化只與做功的多少有關(guān)，而與做功的方式無關(guān)C．改變內(nèi)能的兩種方式是做功和熱傳遞，因此同時做功和熱傳遞一定會改變內(nèi)能D．第二類永動機不違反能量守恒定律，但違反了熱力學第二定律E.機械能不可能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能也不可能全部轉(zhuǎn)化為機械能三、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）某同學利用圖甲所示裝置探究“加速度與力、物體質(zhì)量的關(guān)系”。圖中裝有砝碼的小車放在長木板上，左端拴有一不可伸長的細繩，跨過固定在木板邊緣的定滑輪與一砝碼盤相連。在砝碼盤的牽引下，小車在長木板上做勻加速直線運動，圖乙是該同學做實驗時打點計時器打出的一條點跡清晰的紙帶，已知紙帶上每相鄰兩個計數(shù)點間還有一個點沒有畫出，相鄰兩計數(shù)點之間的距離分別是、、、、、，打點計時器所接交流電的周期為，小車及車中砝碼的總質(zhì)量為，砝碼盤和盤中砝碼的總質(zhì)量為，當?shù)刂亓铀俣葹椤?1)根據(jù)紙帶上的數(shù)據(jù)可得小車運動的加速度表達式為________（要求結(jié)果盡可能準確）。(2)該同學探究在合力不變的情況下，加速度與物體質(zhì)量的關(guān)系。下列說法正確的是________。A．平衡摩擦力時，要把空砝碼盤用細繩通過定滑輪系在小車上，紙帶通過打點計時器與小車連接，再把木板不帶滑輪的一端用小墊塊墊起，移動小墊塊，直到小車恰好能勻速滑動為止B．平衡摩擦后，還要調(diào)節(jié)定滑輪的高度，使滑輪與小車間的細繩保持水平C．若用表示小車受到的拉力，則為了減小誤差，本實驗要求D．每次改變小車上砝碼的質(zhì)量時，都要重新平衡摩擦力(3)該同學探究在和的總質(zhì)量不變情況下，加速度與合力的關(guān)系時，他平衡摩擦力后，每次都將小車中的砝碼取出一個放在砝碼盤中，并通過打點計時器打出的紙帶求出加速度。得到多組數(shù)據(jù)后，繪出如圖丙所示的圖像，發(fā)現(xiàn)圖像是一條過坐標原點的傾斜直線。圖像中直線的斜率為________（用本實驗中相關(guān)物理量的符號表示）。12．（12分）某科技小組想測定彈簧托盤秤內(nèi)部彈簧的勁度系數(shù)k，拆開發(fā)現(xiàn)其內(nèi)部簡易結(jié)構(gòu)如圖(a)所示，托盤A、豎直桿B、水平橫桿H與齒條C固定連在一起，齒輪D與齒條C嚙合，在齒輪上固定指示示數(shù)的指針E，兩根完全相同的彈簧將橫桿吊在秤的外殼I上。托盤中不放物品時，指針E恰好指在豎直向上的位置。指針隨齒輪轉(zhuǎn)動一周后刻度盤的示數(shù)為P0＝5kg。科技小組設(shè)計了下列操作：A．在托盤中放上一物品，讀出托盤秤的示數(shù)P1，并測出此時彈簧的長度l1；B．用游標卡尺測出齒輪D的直徑d；C．托盤中不放物品，測出此時彈簧的長度l0；D．根據(jù)測量結(jié)果、題給條件及胡克定律計算彈簧的勁度系數(shù)k；E．在托盤中增加一相同的物品，讀出托盤秤的示數(shù)P2，并測出此時彈簧的長度l2；F．再次在托盤中增加一相同的物品，讀出托盤秤的示數(shù)P3，并測出此時彈簧的長度l3；G．數(shù)出齒輪的齒數(shù)n；H．數(shù)出齒條的齒數(shù)N并測出齒條的長度l。(1)小組同學經(jīng)過討論得出一種方案的操作順序，即a方案：采用BD步驟。①用所測得的相關(guān)量的符號表示彈簧的勁度系數(shù)k，則k＝________。②某同學在實驗中只測得齒輪直徑，如圖(b)所示，并查資料得知當?shù)氐闹亓铀俣萭＝9.80m/s2，則彈簧的勁度系數(shù)k＝________。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)(2)請你根據(jù)科技小組提供的操作，設(shè)計b方案：采用：________步驟；用所測得的相關(guān)量的符號表示彈簧的勁度系數(shù)k，則k＝________。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）如圖所示，在傾角為θ的斜面內(nèi)有兩條足夠長的不計電阻的平行金屬導軌，導軌寬度為L，導軌上端連有阻值為R的電阻；在垂直于導軌邊界ab上方軌道空間內(nèi)有垂直于導軌向上的均勻變化的勻強磁場B1。邊界ab下方導軌空間內(nèi)有垂直于導軌向下的勻強磁場B2。電阻也為R、質(zhì)量為m的導體棒MN垂直于導軌放置，磁場B1隨時間均勻減小，且邊界ab上方軌道平面內(nèi)磁通量變化率大小為k，MN靜止且受到導軌的摩擦力為零；撤去磁場B2，MN從靜止開始在較短的時間t內(nèi)做勻加速運動通過的距離為x。重力加速度為g。(1)求磁場B2的磁感應(yīng)強度大??；(2)求導體棒MN與導軌之間動摩擦因數(shù)；(3)若再撤去B1，恢復B2，MN從靜止開始運動，求其運動過程中的最大動能。14．（16分）如圖所示，從長方體透明玻璃中挖去一個半徑為R的半球體，O為半球的球心，O1O2連線為透明玻璃體的主光軸，在離球心0.5R處豎直放置一個足夠大的光屏，O2為屏上的點，讓一單色光束平行O1O2垂直左側(cè)表面入射，當光線距離O1O2連線0.5R時，折射后的光線達到光屏上距離O2為R的P點，已知透明體的上下側(cè)面均涂有吸光材料，則：①透明玻璃的折射率為多少；②當平行光線到光軸O1O2的距離為多少時，折射后射到光屏上的位置離O2最遠。15．（12分）如圖甲所示，在足夠大的水平地面上有A、B兩物塊(均可視為質(zhì)點)。t=0時刻，A、B的距離x0=6m，A在水平向右的推力F作用下，其速度—時間圖象如圖乙所示。t=0時刻，B的初速度大小v0=12m/s、方向水平向右，經(jīng)過一段時間后兩物塊發(fā)生彈性正碰。已知B的質(zhì)量為A的質(zhì)量的3倍，A、B與地面間的動摩擦因數(shù)分別為μ1=0.1、=0.4，取g=10m/s2。(1)求A、B碰撞前B在地面上滑動的時間t1以及距離x1；(2)求從t=0時刻起到A與B相遇的時間t2；(3)若在A、B碰撞前瞬間撤去力F，求A、B均靜止時它們之間的距離x。

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】

ABCD．由題，點波源S發(fā)出的電磁波經(jīng)一負折射率平板介質(zhì)后，折射光線與入射光線在法線的同一側(cè)，所以不可能是光學1或2；根據(jù)光線穿過兩側(cè)平行的介質(zhì)后的特點：方向與開始時的方向相同，所以光線3出介質(zhì)右側(cè)后，根據(jù)折射光線與入射光線在法線同側(cè)這一條件，光線將無法匯聚形成實像；光線4才能滿足“同側(cè)”+“成實像”的條件，所以折射光線4可能是正確的，光線3是錯誤的，由以上的分析可知，ABC錯誤D正確。故選D。2、D【解析】

ABC.當摩擦力增大到最大靜摩擦力之前，輕繩拉力為零，再增大F，摩擦力不再增大，此后a、b間的拉力從零開始增大，地面對b的摩擦力達到最大靜摩擦力，此時物塊b要開始滑動，故ABC錯誤；D.物塊a、b的質(zhì)量相同，與地面的動摩擦因數(shù)相同，因此b剛好要滑動時，對a由牛頓第二定律得：對b由牛頓第二定律得：聯(lián)立解得：故D正確。3、D【解析】

AB．因為兩天體的角速度相同，由萬有引力提供向心力可知兩天體的向心力大小相等，半徑之比為AB正確；C．根據(jù)角速度與轉(zhuǎn)速的關(guān)系可知兩天體轉(zhuǎn)速相同，C正確；D．由得D錯誤。本題選不正確的，故選D。4、A【解析】

根據(jù)串并聯(lián)電路的特點可知線框流過af邊的電流：流過abcdef邊的電流：de、ab邊受到的安培力等大同向，斜向左下方，同理bc、ef邊受到的安培力等大同向，斜向右下方，則de、ab、bc、ef邊所受的安培力合力為：方向向下；cd邊受到的安培力：方向向下，；af邊受到的安培力：方向向上，所以線框受到的合力：A正確，BCD錯誤。故選A。5、C【解析】

AD．從v-t圖像可以看出，加速度越來越大，根據(jù)牛頓第二定律，則說明受到的電場力越來越大，根據(jù)公式，說明電場強度越來越大，所以M點場強比N的場強小，故AD正確；B．因為帶電粒子做加速運動，所以受到的電場力往右，又因為帶電粒子帶正電，所以電場線的方向往右，又因為順著電場線的方向電勢降低，所以M點的電勢比N點的電勢高，故B正確；C．從M點運動到N點動能增加，電勢能應(yīng)該減小，故C錯誤。故選C。6、D【解析】

A．衛(wèi)星的加速度方向一直改變，故加速度一直改變，不屬于勻變速曲線運動，故A錯誤；B．設(shè)地球的半徑為R，衛(wèi)星做勻速圓周運動的半徑為r，由幾何知識得可知張角越小，r越大，根據(jù)得可知r越大，角速度越小，故B錯誤；C．根據(jù)萬有引力提供向心力，則有解得地球質(zhì)量為因為r未知，所以由上面的式子可知無法求地球質(zhì)量，故C錯誤；D．地球的平均密度則知可以求出地球的平均密度，故D正確。故選D。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、AC【解析】

A．根據(jù)線速度的定義可知衛(wèi)星的線速度大小為選項A正確；B．由，得地球的質(zhì)量為選項B錯誤；C．根據(jù)密度公式可知地球的密度選項C正確；D．根據(jù)萬有引力提供向心力有地球表面萬有引力近似等于重力有聯(lián)立解得地球表面的重力加速度大小選項D錯誤。故選AC。8、BCE【解析】

A．溫度由攝氏溫度t升至2t，對應(yīng)的熱力學溫度便由T升至T′，其中T'=2t+273，不一定等于2T，故A錯誤；B．相同溫度下液體中懸浮的花粉小顆粒越小，受力越不易平衡，布朗運動越劇烈，故B正確；C．根據(jù)熱力學第一定律可知，做功和熱傳遞是改變內(nèi)能的兩種方式，故C正確；D．若分子力表現(xiàn)為斥力時，分子間距離越大，分子力做正功，分子勢能越??；分子間距離越小，分子力做負功，分子勢能越大。若分子力表現(xiàn)為引力時，分子間距離越大，分子力做負功，分子勢能越大；分子間距離越小，分子力做正功，分子勢能越小，故D錯誤；E．根據(jù)晶體的特性可知，晶體具有固定的熔點，多晶體的物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向同性，故E正確。故選BCE。9、ADE【解析】

過程中，體積增大，氣體對外界做功，過程中，絕熱膨脹，氣體對外做功，溫度降低，過程中，等溫壓縮，過程中，絕熱壓縮，外界對氣體做功，溫度升高．【詳解】A.過程中，體積增大，氣體對外界做功，溫度不變，內(nèi)能不變，氣體吸熱，故A正確；B.過程中，絕熱膨脹，氣體對外做功，內(nèi)能減小，溫度降低，氣體分子的平均動能減小，故B錯誤；C.過程中，等溫壓縮，體積變小，分子數(shù)密度變大，單位時間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增多，故C錯誤；D.過程中，絕熱壓縮，外界對氣體做功，內(nèi)能增加，溫度升高，分子平均動能增大，氣體分子的速率分布曲線發(fā)生變化，故D正確；E.該循環(huán)中，氣體對外做功大于外界對氣體做功，即；一個循環(huán)，內(nèi)能不變，，根據(jù)熱力學第一定律，，即氣體吸熱，故E正確；故選ADE本題考查了理想氣體狀態(tài)方程的應(yīng)用，根據(jù)圖象判斷出氣體體積如何變化，從而判斷出外界對氣體做功情況，再應(yīng)用熱力學第一定律與題目所給條件即可正確解題；要知道：溫度是分子平均動能的標志，理想氣體內(nèi)能由問題溫度決定．10、ABD【解析】

A．根據(jù)熱力學第一定律得熱量是在單純的熱傳遞過程中系統(tǒng)內(nèi)能變化的量度，故A正確；B．絕熱過程中，系統(tǒng)內(nèi)能的變化只與做功的多少有關(guān)，而與做功的方式無關(guān)，故B正確；C．改變內(nèi)能的方式有做功和熱傳遞，二者在內(nèi)能的改變上是一樣的，若對外做功的同時吸收熱量，內(nèi)能可能不變，故C錯誤；D．第二類永動機不違反能量守恒定律，但違反了熱力學第二定律即熱現(xiàn)象的方向性，故D正確；E．機械能可能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能不可能全部轉(zhuǎn)化為機械能，而不產(chǎn)生其他影響，故E錯誤。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、C【解析】

(1)[1]因為每相鄰兩計數(shù)點之間還有一個點為畫出，為了減小偶然誤差，采用逐差法處理數(shù)據(jù)，則有，，，為了更加準確的求解加速度，我們對三個加速度取平均值得解得(2)[2]A．在該實驗中，我們認為繩子的拉力就等于小車所受的合外力，故在平衡摩擦力時，細繩的另一端不能懸掛裝砝碼的砝碼盤，故A錯誤；B．平衡摩擦后，還要調(diào)節(jié)定滑輪的高度，使牽引小車的細繩與長木板保持平行，故B錯誤；C．本實驗中，對小車及車中砝碼由牛頓第二定律得對托盤和鉤碼由牛頓第二定律得兩式聯(lián)立解得由此可知只有滿足盤和砝碼的總質(zhì)量遠小于小車質(zhì)量時，近似認為，故C正確；D．由于平衡摩擦力之后有故所以無論小車的質(zhì)量是否改變，小車所受的滑動摩擦力都等于小車的重力沿斜面的分力，改變小車質(zhì)量時不需要重新平衡摩擦力，故D錯誤。故選C。(3)[3]對盤和砝碼對小車聯(lián)立解得認為合力，所以即圖象是過坐標原點的傾斜直線，直線的斜率表示。12、7.96×102N/mCAEFD【解析】

(1)[1]①彈簧的伸長量與齒條下降的距離相等，而齒條下降的距離與齒輪轉(zhuǎn)過的角度對應(yīng)的弧長相等，齒輪轉(zhuǎn)動一周對應(yīng)的弧長即為齒輪周長，即托盤中物品質(zhì)量為P0＝5kg時彈簧的伸長量：Δx＝πd因此只要測出齒輪的直徑d即可計算其周長，然后由胡克定律得：2kΔx＝P0g解得k＝；[2]②游標卡尺讀數(shù)為0.980cm，代入：k＝得k＝7.96×102N/m；(2)[3]直接測出不同示數(shù)下彈簧的伸長量也可以進行實驗，即按CAEFD進行操作，實驗不