2023-2024学年山西省重点高中高三第二次模拟考试物理试卷含解析

2024年高考物理模拟试卷考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。

2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。

3．考生必须保证答题卡的整洁。

考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、如图所示，真空中位于x 轴上的两个等量负点电荷，关于坐标原点O 对称。

下列关于E 随x 变化的图像正确的是A ．B ．C ．D ．2、一质量为中的均匀环状弹性链条水平套在半径为R 的刚性球体上，已知不发生形变时环状链条的半径为R/2，套在球体上时链条发生形变如图所示，假设弹性链条满足胡克定律，不计一切摩擦，并保持静止．此弹性链条的弹性系数k 为A 3(31)mg +B 3(31)mg -C ．23(31)4mg R π+D ．23(31)2mg R π 3、如图所示，质量为m 的小球用一轻绳悬挂，在恒力F 作用下处于静止状态，静止时悬线与竖直方向夹角为53°，若把小球换成一质量为2518m的小球，在恒力F作用下也处于静止状态时，悬线与竖直方向夹角为37°，则恒力F的大小是（）A．516mg B．512mg C．58mg D．56mg4、如图所示，一闭合的金属圆环从静止开始下落，穿过一竖直悬挂的条形磁铁，磁铁的N极向上，在运动过程中，圆环的中心轴线始终与磁铁的中轴线保持重合，则下列说法中正确的是A．对于金属圆环来说，在AB段磁通量向下B．条形磁体的磁感线起于N极，终于S极，磁感线是不闭合的C．自上向下看，在AB段感应电流沿顺时针方向D．自上向下看，在AB段感应电流沿逆时针方向5、下列说法正确的是（）A．电子的发现说明原子具有核式结构B．β衰变现象说明电子是原子核的组成部分C．某金属在光照射下发生光电效应，入射光频率越高，该金属的逸出功越大D．某金属在光照射下发生光电效应，入射光频率越高，逸出光电子的最大初动能越大6、光滑绝缘水平面上固定一半径为R、带正电的球体A（可认为电荷量全部在球心），另一带正电的小球B以一定的初速度冲向球体A，用r表示两球心间的距离，F表示B小球受到的库仑斥力，在r＞R的区域内，下列描述F随r 变化关系的图象中可能正确的是（）A．B．C ．D ．二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。

在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、质量为m 电量为q +的小滑块(可视为质点)，放在质量为M 的绝缘长木板左端，木板放在光滑的水平地面上，滑块与木板之间的动障擦因数为μ，木板长为L ，开始时两者都处于静止状态，所在空间存在范围足够大的一个方向竖直向下的匀强电场E ，恒力F 作用在m 上，如图所示，则（ ）A ．要使m 与M 发生相对滑动，只须满足()F mg Eg μ>+B ．若力F 足够大，使得m 与M 发生相对滑动，当m 相对地面的位移相同时，m 越大，长木板末动能越大C ．若力F 足够大，使得m 与M 发生相对滑动，当M 相对地面的位移相同时，E 越大，长木板末动能越小D ．若力F 足够大，使得m 与M 发生相对滑动，E 越大，分离时长本板末动能越大8、如图所示，倾角θ=30°的斜面固定在地面上，长为L 、质量为m 、粗细均匀、质量分布均匀的软绳AB 置于斜面上，与斜面间动摩擦因数32μ=，其A 端与斜面顶端平齐．用细线将质量也为m 的物块与软绳连接，给物块向下的初速度，使软绳B 端到达斜面顶端（此时物块未到达地面），在此过程中A ．物块的速度始终减小B ．软绳上滑19L 时速度最小 C ．软绳重力势能共减少了14mgL D ．软绳减少的重力势能一定小于其增加的动能与克服摩擦力所做的功之和9、如图所示，一列简谐波沿x 轴传播，实线为t ＝0时的波形图，此时P 质点向y 轴负方向振动；虚线为0.02 s(小于1个周期)时的波形图，则( )A ．波沿x 轴正方向传播B ．波速为3.5 m/sC ．t ＝0.02 s 时，x ＝8 cm 处质点向y 轴负方向振动D ．t ＝0至t ＝0.08 s ，质点P 通过的路程为0.04 m10、一质点做匀速直线运动，现对其施加一方向不变、大小随时间均匀增加的外力，且原来作用在质点上的力不发生改变。

则该质点（ ）A ．速度的方向总是与该外力的方向相同B ．加速度的方向总是与该外力的方向相同C ．速度的大小随该外力大小增大而增大D ．加速度的大小随该外力大小增大而增大三、实验题：本题共2小题，共18分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11．（6分）某同学用如图甲所示的装置做“探究合力做的功与动能改变量之间的关系”的实验，他们将光电门固定在水平轨道上的B 点，并用重物通过细线拉带有遮光条的小车，然后保持小车和重物的质量不变，通过改变小车释放点到光电门的距离（s ）进行多次实验，实验时要求小车每次都从静止释放。

（1）用螺旋测微器测量遮光条的宽度，其示数如图乙所示，则遮光条的宽度d =________mm 。

（2）为了减小误差，实验时需要进行的操作是________。

A ．将水平轨道上的A 端垫高适当的高度，以平衡摩擦力B ．使重物的质量m 远大于小车及遮光条的总质量MC ．调节水平轨道左端滑轮的高度（3）某次实验中，测得小车及遮光条的质量M =1kg ，光电门记录小车通过的时间0.002s t ∆=，则在此次实验中小车及遮光条增加的动能为________J （结果保留到小数点后两位）。

（4）实验中利用________计算拉力对小车做的功W 在方格纸上做出k E W -图像（k E 是小车和重物动能之和），如图所示。

由图像可以看出k E ∆总是略大于W ，造成这种现象的原因是________________________。

12．（12分）利用如图所示的电路既可以测量电压表和电流表的内阻，又可以测量电源电动势和内阻，所用到的实验器材有：两个相同的待测电源（内阻r约为1Ω）电阻箱R1（最大阻值为999.9Ω）电阻箱R2（最大阻值为999.9Ω）电压表V（内阻未知）电流表A（内阻未知）灵敏电流计G，两个开关S1、S2主要实验步骤如下：①按图连接好电路，调节电阻箱R1和R2至最大，闭合开关S1和S2，再反复调节R1和R2，使电流计G的示数为0，读出电流表A、电压表V、电阻箱R1、电阻箱R2的示数分别为0.40A、12.0V、30.6Ω、28.2Ω；②反复调节电阻箱R1和R2（与①中的电阻值不同），使电流计G的示数为0，读出电流表A、电压表V的示数分别为0.60A、11.7V。

回答下列问题：(1)步骤①中，电流计G的示数为0时，电路中A和B两点的电势差U AB=______ V；A和C两点的电势差U AC=______ V；A和D两点的电势差U AD=______ V；(2)利用步骤①中的测量数据可以求得电压表的内阻为_______ Ω，电流表的内阻为______Ω；(3)结合步骤①步骤②的测量数据，电源电动势E为___________V，内阻为________Ω。

四、计算题：本题共2小题，共26分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13．（10分）某汽车轮胎能在C C 3070︒︒-~的范围内正常工作，正常工作时胎内气体的压强最高不能超过3.5atm ，最低不能低于1.6atm 。

在20C ︒的室温环境下给该轮胎充气，充气结束时，胎内气体的温度升高到30C ︒。

假定轮胎容积不变，分析解答下列问题。

(i)夏天的汽车行驶在温度较高的马路上，轮胎容易爆裂。

若该胎内气体温度高达77C ︒，从微观上分析胎内气体压强变化导致爆胎这一现象；(ii)求充气结束时轮胎内气体压强的范围（结果保留两位有效数字）。

14．（16分）如图甲所示，有一“上”形、粗细均匀的玻璃管，开口端竖直向上放置，水平管的两端封闭有理想气体A 与B ，气柱长度都是22cm ，中间水银柱总长为12cm 。

现将水银全部推进水平管后封闭管道接口处，并把水平管转成竖直方向，如图乙所示，为了使A 、B 两部分气体一样长，把B 气体的一端单独放进恒温热水中加热，试问热水的温度应控制为多少？（已知外界大气压强为76cmHg ，气温275K ）15．（12分）由14圆柱体和正方体组成的透明物体的横截面如图所示，O 表示14圆的圆心，14圆的半径OB 和正方形BCDO 的边长均为a 。

一光线从P 点沿PO 方向射入横截面。

经过AD 面恰好发生全反射，反射后从CD 面上与D 点距离为33a 的E 点射出。

光在真空中的传播速度为c 。

求： (i)透明物体对该光的折射率；(ii)该光从P 点射入至传播到E 点所用的时间。

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、A【解析】设x 轴的正方向代表电场强度的正方向根据等量同种负电荷电场线在沿x 轴方向的分布，结合规定正方向判断如下：①在A 点左侧电场线水平向右，场强为正，图像的横轴上方，离A 点越近，场强越强；②在A 到O 之间的电场线向左，场强为负，图像在横轴下方，离A 越近，场强越强；③在O 到B 之间电场线向右，场强为正，图像在横轴上方，离B 越近，场强越强；④在B 点右侧，电场线水平向左，场强为负，图像在横轴下方，离B 越近，场强越强。

综上所述，只有选项A 符合题意。

故选A 。

2、C【解析】在圆环上取长度为x ∆的一小段为研究对象，这一段的重力为 02sin 603x mg x mg R Rππ∆∆=⋅ 设其余弹簧对这一小段的作用力为T ，对这一小段受力分析如图(因为是对称图形，对任一段的受力一样，可对在圆球的最右侧一小侧研究)：据平衡条件可得：0tan 603mg x x T mg R Rππ∆∆=⋅= 弹簧弹力F 与弹簧对这一小段作用力的关系如图：由图得0sin 60R F x T=∆ 解得32mg F π= 不发生形变时环状链条的半径为2R ，套在球体上时链条发生形变如题图所示，则弹簧的伸长量 02sin 6022R x R ππ=-⋅ 弹簧弹力与伸长量关系F kx =解得)23314mgk R π=故C 正确，ABD 错误。

3、D【解析】对两个球受力分析如图所示：在△ACB 中：()sin 37sin 5337AC CB =︒︒-︒ 其中：2571818CB mg mg mg =-= 解得：56AC mg = 在△APC 中有：()sin sin 18053AP AC αα=︒-︒+⎡⎤⎣⎦所以：()56sin 53sin mg mg αα=︒+ 解得：α=53°可见△APC 是等腰三角形，PC AC =，即：56F mg = 故D 正确，ABC 错误。