河南省信阳市固始县永和高级中学2024-2025学年高三联考（第一次）模拟考试物理试卷（含解析）

河南省信阳市固始县永和高级中学2024-2025学年高三联考（第一次）模拟考试物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.如图，当用激光照射直径小于激光束的不透明小球时，在小球后方的屏上阴影中心出现了一个亮斑。这是光的( )
A. 衍射现象 B. 偏振现象 C. 干涉现象 D. 折射现象
2.极板间一蜡烛火焰带有正离子、电子以及其他的带电粒子，两极板电压保持不变，当电极板距离增大时，关于电场强度和电子受力判断正确的是( )
A. 电场强度增大，方向向左
B. 电场强度增大，方向向右
C. 电场强度减小，方向向左
D. 电场强度减小，方向向右
3.海南卷，一正三角形玻璃砖，某束光线垂直于射入，恰好在界面发生全反射，则玻璃砖的折射率( )
A. B. C. D.
4.图甲是医用红外理疗灯，图乙是其内部电路结构示意图，自耦变压器可视为理想变压器，其抽头与、点间的线圈匝数分别为和。若单刀双掷开关从切换到，则( )
A. 电流表示数变大 B. 电流表示数变小 C. 电压表示数变大 D. 电压表示数变小
5.如图甲所示为氢原子光谱，图乙为氢原子部分能级图．图甲中的、、、属于巴尔末系，都是氢原子从高能级向能级跃迁时产生的谱线．下列说法正确的是( )
A. 对应的光子能量比的大
B. 对应的光子动量比的大
C. 是氢原子从向能级跃迁时产生的
D. 氢原子从高能级向能级跃迁时产生的谱线均在的左侧
6.如图甲所示交流电通过灯泡输入到如图乙所示理想变压器原线圈上，变压器输出端接有三个灯泡、、，四个灯泡完全相同，电阻为，且均正常工作，不计导线电阻，下列说法正确的是( )
A. 通过灯泡电流方向每秒种改变次 B. 变压器原、副线圈匝数之比为
C. 灯泡额定电流为 D. 变压器输出功率为
7.春夏秋冬、昼夜之间、工作日与节假日，对电力需求量差异很大，会形成用电高峰和低谷之间的峰谷负荷差。图为某节能储能输电网络示意图，可以在用电低谷时段把电能储存起来，高峰时段输出，填补用电缺口。发电机的输出电压，输出功率，降压变压器的匝数比，输电线总电阻为，其上损失的功率。用户端电压，功率，所有变压器均为理想变压器。则
A. 发电机的输出电流为 B. 输电线总电阻为
C. 升压变压器的匝数比 D. 输送给储能站的功率为
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.多选分对以图中物理事实或现象理解正确的是( )
A. 为了安全，图甲中的避雷针应采用绝缘体制作
B. 图乙中的话筒线通过金属网线起到静电屏蔽作用
C. 根据图丙可以求出电容器放电前的带电电荷量
D. 由图丁可知，该晶体二极管已经损坏
9.多选分如图所示为篮球运动员某次投三分球直接入筐的情景，篮球出手时的高度为，出手时的速度方向与水平方向成角，投篮位置与篮筐中心的水平距离为。已知篮球的质量为，篮筐的高度为，不计空气阻力，篮球可视为质点，，重力加速度。下列说法正确的是( )
A. 篮球人篮筐前在空中运动的时间为
B. 篮球出手瞬间的动能为
C. 篮球运动过程中的最大高度约为
D. 如果篮球入篮筐的过程中未与篮筐相碰且不考虑落地后反弹，则篮球在空中运动的时间约为
10.多选分如图所示，劲度系数的轻弹簧一端固定在水平面上，另一端连接物块，物块置于上不粘连，、的质量均为，开始时和处于静止状态。现对施加方向向下的作用力，使、缓慢向下运动至某位置时，撤去外力，、恰好不会分离一起做简谐运动。已知、均可视为质点，弹簧的弹性势能为弹簧的形变量，重力加速度。下列说法正确的是( )
A. A、恰好在弹簧原长位置不分离
B. A、在弹簧原长位置时的速度大小为
C. 在外力作用下向下运动的距离为
D. 外力对做的功为
三、实验题：本大题共2小题，共15分。
11.某物理小组利用如图所示的装置做“测量电源的电动势和内阻”实验时，现有器材：
待测电源约为，内阻约为；
标准电源为，内阻不计；
两个灵敏电流表量程为，内阻为；
定值电阻阻值约为；
两个电阻箱最大阻值；
滑动变阻器最大阻值；
开关，导线若干。
把其中一个灵敏电流表与一电阻箱并联改装成量程为的电流表，则需调节电阻箱的阻值为______；
按照如图所示电路图安装器材，滑动变阻器的滑片置于最左端，闭合开关后，调节电阻箱的阻值，灵敏电流表的指针无偏转，测得此时电流表的读数为，电阻箱的读数为，则的阻值大小为______；
调节滑动变阻器滑片的位置，同时调节电阻箱的阻值，再次使灵敏电流表的指针无偏转，测得此时电流表的读数为，电阻箱的读数为，根据上述测量数据可计算得到待测电源的电动势为______，内阻为______。
12.分一研究性学习小组设计了如图甲所示的电路测电源的电动势、内阻及待测电阻。实验器材有：
待测电源
待测电阻
电压表量程，内阻很大
电阻箱
定值电阻
单刀单掷开关，单刀双掷开关，导线若干。
实验步骤如下：
将乙图中电路实物图连接完整。
先测的阻值，将该同学的操作补充完整：
闭合开关，将切换到，调节至适当阻值时读出其示数和对应的电压表示数；
保持示数不变，___________，读出电压表示数；
待测电阻___________________。用所测量的物理量符号表示
该小组同学已经测得，继续测电源电动势和内阻。具体操作如下：
闭合开关，将切换到，多次调节，读出多组电阻箱示数及对应电压表读数；
由测得的数据绘出了图线如图丙所示；
由图丙求得电源电动势________，内阻________。结果均保留两位小数
四、计算题：本大题共3小题，共39分。
13.如图所示，一小学生站在圆形水泥管道最低点，以水平速度将一个质量为的小足球踢出，球沿管道内壁在同一个竖直面内运动两圈多后在某一位置脱离管道，掉入小学生的背包里背包口正好在管道圆心处。已知管道半径为，重力加速度为，不计空气阻力，小足球可以看作质点。求：
足球脱离管道的位置和圆心的连线与水平方向夹角的正切值；
从足球被踢出到球脱离管道，管道对足球做的功。
14.如图所示，质量为的平板车的上表面距地面高，质量为的小物块的大小不计，位于平板车的左端，系统原来静止在光滑水平地面上。一不可伸长的轻质细绳长为，一端悬于小物块正上方高处，另一端系一质量也为的小球大小不计今将小球拉至悬线与竖直位置成角，由静止释放，小球到达最低点时与的碰撞时间极短，且无能量损失。已知离开平板车时速度大小是平板车速度的两倍，与之间的动摩擦因数为，：：，重力加速度为。求：
小球与小物块碰撞前的瞬间速度大小；
小物块离开平板车时速度的大小；
平板车的长度。
15.如图甲所示，真空中的粒子枪连续不断均匀地发出粒子，设其初速度为零，经电场加速，由小孔穿出，沿两个彼此绝缘且靠近的水平金属板、间的中线射入偏转电场。、两板距离为、长为，、两板间加周期性变化的电场，时，板电势高于板，如图乙所示，周期为。加速电场电压为，其中为一个核子的质量、为一个质子电量。不计粒子的重力以及粒子间的相互作用力，且所有粒子都能离开偏转电场。则：
若有粒子从时刻射入偏转电场，求其离开偏转电场时距、间中线的距离；
在足够长的时间内，所有能平行于两极板飞出的粒子，求其射入偏转电场的时刻；
在足够长的时间内，求能从中线上方离开偏转电场的粒子占所有入射粒子总数的百分比。已知
答案和解析
1.【答案】
【解析】解：当用激光照射直径小于激光束的不透明小球时，在后方屏上的阴影中心出现了一个亮斑，这就是泊松亮斑，是激光绕过不透光的小球发生衍射形成的，是光的衍射现象，故A错误，BCD正确。
故选：。
2.【答案】
【解析】解：根据题意，两极板电压保持不变，根据电势差和电场强度的关系可知，当电极板距离增大时，电场强度减小；由题图可知极板间的电场强度方向水平向左，电子带负点，受到的电场力方向向右。
故ABC错误，D正确。
故选：。
3.【答案】
【解析】
如图所示，根据几何关系可知光线在界面的入射角，根据发生全反射的临界条件可得，解得。
4.【答案】
【解析】电压表示数等于电源电压，保持不变，故CD错误；
单刀双掷开关从切换到，原线圈匝数不变，副线圈匝数从变到，匝数变大，根据电压比等于匝数比可知副线圈电压变大，则副线圈的电流变大，
根据匝数比等于电流反比可知原线圈电流也变大，即电流表示数变大，故A正确，B错误。
故选A。
5.【答案】
【解析】 的波长比的波长大，则的频率比的小，根据，可知对应的光子能量比的小，根据光子动量，可知对应的光子动量比的小，故AB错误；
C. 谱线的波长最短，频率最大，能量最大，巴尔末系中，氢原子从向能级跃迁时产生的能量最小，故C错误；
D. 氢原子从高能级向能级跃迁时，能极差均大于向能级跃迁时的能极差，即产生的光子能量大，所以波长小，即产生的谱线均在的左侧，故D正确。
6.【答案】
【解析】A.由图甲可知周期为 ，一个周期内通过灯泡 电流方向改变次，则过灯泡 电流方向每秒种改变次，故A错误；
B.设灯泡额定电流为 ，则原线圈电流为 ，副线圈电流为
压器原，副线圈匝数之比为
故B错误；
设交流电的电动势有效值为 ，根据有效值定义可得
解得
设灯泡额定电压为 ，则有
解得
根据欧姆定律可得
则变压器输出功率为
故C正确，D错误。
故选C。
7.【答案】
【解析】发电机的输出电流为， A正确：
用户端电流即降压变压器副线圈中的电流，故输电线中的电流，则线路损失的电压，得到，，B错误；
升压变压器副线圈两端电压，可得升压变压器的匝数比， C正确；
输送给储能站的功率为，D错误。
8.【答案】
【解析】A.为了安全，图甲中的避雷针应采用金属导体制作，故A错误；
B.图乙中的话筒线通过金属网线起到静电屏蔽作用，故B正确；
C.根据可知，图线与坐标轴所围区域的面积表示电荷量，所以图丙可以求出电容器放电前的带电电荷量，故C正确；
D.由于二极管为非线性元件，所以电流与电压不成正比，当加正向电压时，电压达到以上，电流迅速增大，当加反向电压时，电压较小，二极管处于截止状态，当电压高于，电流迅速增大，此时二极管被击穿，所以由图丁可知，该晶体二极管没有损坏，故D错误。
故选：。
9.【答案】
【解析】、设抛出速度为，如图所示
将速度分解成水平方向和竖直方向，篮球在水平方向做匀速直线运动，竖直方向做竖直上抛运动，在篮球从出手到落入篮筐内的过程中，水平方向有
竖直方向有
联立解得
篮球出手时的动能
代入数据，解得
故A错误，B正确；
C、篮球上升的最大高度
代入数据，解得
所以
故C正确；
D、篮球从出手至运动到最高点的时间
代入数据，解得
设从最高点至落地用时为，则有
代入数据，解得
所以篮球在空中运动的时间
故D错误。
故选：。
10.【答案】
【解析】A.当、恰好不分离时，、的加速度相同，设此时弹簧的压缩量为，
对有，
对有，
解得，即弹簧原长时，、在最高点，即、恰好在弹簧原长位置不分离，故A正确；
B.当、恰好不分离时，、的速度相同，设此时、的速度为，、在最高点，则，故B错误；
C.开始时和处于静止状态，，
此时弹簧的压缩量为，
由对称性，撤去力时，弹的压缩量为，
所以在外力作用下向下运动的距离为，故C错误；
D.外力对做的功为：
解得：，故D正确。
故选：。
11.【答案】； ； ；
【解析】解：灵敏电流表的量程，内阻，改装后量程
根据改装原理
解得
灵敏电流表的指针无偏转，说明电源的电动势等于的分压变阻器滑片位于最左端，即
代入数据，
解得
根据问的信息，可得
其中，
灵敏电流表的指针再次无偏转时
其中，
改装后的电流表内阻
联立解得，
故答案为：；；；
根据电表的改装原理分析解答；
灵敏电流表的指针无偏转，说明电源的电动势等于的分压，从而计算；
根据闭合电路欧姆定律分析解答。
本题考查电动势与内阻的测量，解题关键掌握题意，注意灵敏电流表的指针无偏转的含义。
12.【答案】； 将切换到；； ；。
【解析】根据电路图，实物连线如图所示
保持示数不变，将切换到，读出电压表示数；
将切换到时，有
将切换到时，有
联立可得待测电阻为
闭合开关，将切换到，根据闭合电路欧姆定律可得
整理可得的直线方程为
根据图像可得 ，
解得 ，
13.【答案】根据题意，设足球在处脱离管道，之后做斜抛运动，经过圆心 处，如图
在处，设足球速度大小为 ，由牛顿第二定律有
斜抛运动过程，设运动时间为 ，沿方向有
沿垂直方向有
联立解得
由小问可得
从足球被踢出到脱离管道，设管道对足球做功为 ，由动能定理有
解得

14.【答案】解：小球由静止摆到最低点的过程中，由机械能守恒定律得：
解得：
小球与物块相撞时，没有能量损失，规定向右为正方向，由动量守恒及机械能守恒得：
解得：，
二者交换速度，即小球静止下来，
在平板车上滑行的过程中，对平板车和物体，由动量守恒定律得：
解得：
则小物块离开平板车时，速度为
从物体滑上平板车到小物块离开平板车时，由功能关系得：
解得平板车的长度为：
15.【答案】加速电场加速，由动能定理得
解得
粒子在偏转电场里水平方向匀速运动，竖直方向匀加速运动。水平方向有
解得
即 粒子在平行板间运动时间始终为 ，设 粒子在 时加速度大小为 ， 时加速度大小为 时刻进入
平行于两极板飞出的 粒子在离开偏转电场时，垂直于板方向的速度为。若 粒子是在 时间内的时刻进入偏转电场，则满足
解得
考虑周期性，则入射时间可取
，
若 粒子是在 时间内的时刻进入偏转电场，则满足
解得
考虑周期性，则入射时间可取
，
若 粒子是在 时间内的 时刻进入偏转电场，正好从中线飞出，则
则有
解得
故
这段时间内进入偏转电场的粒子，能从中线上方飞出
若 粒子是在 时间内的 时刻进入偏转电场，正好从中线飞出，则有
解得
舍
故
这段时间内进入偏转电场的粒子，能从中线上方飞出，故在一个周期内，粒子能从中线上方打出的时间为
所以从中线上方离开偏转电场的粒子占离开偏转电场粒子总数的百分比

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