河北省清河中学2024-2025学年第二学期4月模拟
高三物理参考答案
1.答案：D
解析：当抖动绳子的频率加快时，相当于波源的振动频率加快，故波的频率也会加快，由可知波的周期变小，A、B错误；波在同种均匀介质中传播速度不变，由可得，可知波的波长变小，C错误，D正确。
2.答案：A
解析：根据玻尔原子理论中的频率条件有，即，所以当n最小时对应的波长最长，即氢原子从能级向能级跃迁时产生的光波长最长，所以波长最长的是，A正确。
3.答案：B
解析：两块捏紧的玻璃板间形成了空气薄膜，光照射在空气薄膜上下表面产生的反射光发生干涉，由于是白光，产生了彩色干涉条纹；而通过狭缝观察发光的白炽灯看到彩色条纹是光的衍射现象，B正确。
4.答案：B
解析：用链子拉着铁球旋转做匀速圆周运动，链子拉力提供铁球的向心力，应指向轨迹圆心，则手、球、轨迹圆圆心应在同一直线上，B正确。
5.答案：A
解析：如图所示，由于射出的光线恰好与入射光平行，根据光的折射定律有，可知出射点的切线与MN平行，出射点一定在O点，A正确。
6.答案：C
解析：起飞决断速度，加速度大小，由匀加速直线运动公式可得飞行员经历的时间，C正确。
7.答案：A
解析：设地球质量为m、半径为R、密度为ρ，则，把地球和月球看作质量分布均匀的球体，则有，可得月球半径，离开星球的最小速度即该星球的第一宇宙速度，地球的第一宇宙速度，月球的第一宇宙速度，所以，A正确。
8.答案：C
解析：实验是测量遏止电压与入射光频率ν的关系，所以光电管应加反向电压，电源右端应为正极，A错误；从K板逸出的光电子速度有大有小，B错误；增大入射光频率，由可知遏止电压增大，C正确；A、K之间不加电压，K板仍然有光电子逸出，到达A板，电流表的读数不为0，D错误。
9.答案：A
解析：A粒子在库仑力作用下绕O点运动的规律类似于行星绕太阳运动的规律，类比开普勒第二定律知，A与O点的连线在相同时间内扫过的面积相等，A正确；A、B两粒子的电荷量关系未知，A、B两粒子经过P点时电势能不一定相等，B错误；粒子经P点时，由牛顿第二定律有，粒子的比荷关系未知，故A、B两粒子在P点的加速度大小不一定相等，C错误；由牛顿第二定律得，解得两粒子的比荷不一定相同，故不一定相同，两者周期关系无法比较，D错误。
10.答案：D
解析：由题意可知，当小球落到圆弧的最低点，小球将回到圆弧对面的等高点处，A错误；由能量守恒可知，小球在碰撞后如果水平方向的速度分量小于，反弹后小球的最高点超过圆心，B错误；当小球垂直入射到圆弧面上时，小球会回到抛出点，若小球在与圆心等高处抛出，小球不可能垂直入射到圆弧上，C错误；若小球高于圆心等高处抛出，小球可能垂直入射到圆弧上，D正确。
11.答案：D
解析：线圈转动所在空间右侧区域没有磁场，所以线圈中产生的不是正弦式交变电流，A错误；题图所示位置线圈平面与磁感线垂直，处于中性面，磁通量变化率为零，瞬时电动势为零，感应电流为零，B、C错误；线圈转动所在空间只有一半区域有磁场，说明一个周期内通过相同的电阻R产生的焦耳热只有正弦式交变电流的一半，假设该电动势的有效值为E，则有，所以，D正确。
12.答案：（1）减小；等于
（2）
（3）E
（4）通电后温度变化使金属电阻丝电阻变化（金属电阻丝粗细不均匀、长度测量存在读数误差等也可）
解析：（1）为了保护G表，闭合开关前电阻箱应调至最大，闭合开关后减小，当G表指针不发生偏转时，说明等于被测电源的路端电压。
（2）调节后路端电压改变，与AP长度成正比，设，由闭合电路欧姆定律得，，解得，得图线的纵截距，斜率，联立解得。
（3）因为电源内阻不大，要使路端电压有明显变化，要求电阻箱的调节范围更便于测量，故电阻箱应选用E。
（4）为使与AP长度成正比，金属电阻丝必须保持电阻均匀，通电后温度变化使金属电阻丝电阻变化，金属电阻丝粗细不均匀或长度测量存在读数误差等都会引起误差。
13.答案：（1）
（2）
解析：（1）设月球表面重力加速度为g，由单摆周期公式可知，
解得
忽略月球自转，在月球表面物体所受重力等于万有引力，又由万有引力提供向心力可知
解得第一宇宙速度
（2）设月球的质量为M，月球表面物体所受重力等于万有引力，有
月球密度，
体积，
联立解得月球密度
14.答案：（1）
（2）见解析
解析：（1）设活塞对气体做功为W，气体放出的热量为Q，对气体由热力学第一定律得
由题意可知
对活塞由动能定理得
联立解得气体放出的热量
（2）设活塞向左离开初始位置的距离为x，对封闭气体有
对活塞有
解得，又因为
所以有，方向向右，
即回复力可表示为
即活塞的运动是简谐运动。
15.答案：（1）
（2）
（3）
解析：（1）小球下滑过程，小球和滑块组成的系统水平方向动量守恒，有
由几何关系有
解得
（2）当小球滑到圆弧面底端时有
由机械能守恒有
解得
小球相对于圆弧的速度
解得
（3）小球从滑块D上滑下，有
解得小球到达平台时的速度
小球和滑块B碰撞过程有
解得碰后滑块B的速度
滑块B在木板上滑行过程有
对木板由动量定理有
解得
所以
16.答案：（1）
（2）
（3）
解析：（1）带电粒子在电场中做加速直线运动，根据动能定理有
粒子在辐向电场中做匀速圆周运动，根据电场力提供向心力可得
解得
联立解得加速电场的电压
（2）若静电收集区域只存在与AB方向平行的匀强电场，粒子进入静电收集区域后做类平抛运动，
水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，则有
竖直方向做匀速直线运动，则有，由（1）可知，
联立解得
（3）若该区域存在与AB方向平行的匀强电场和匀强磁场，粒子进入静电收集区域以后，运动分解为水平向右的匀加速直线运动和平行于平面的匀速圆周运动，则有
其中，
解得
沿水平向右方向有
加速度
运动时间
其中
联立可得河北省清河中学2024-2025学年第二学期4月模拟
高三物理
分值：100分 时间：75分钟
一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分。每题只有一个选项最符合题意。
1.通过抖动绳子，可以在绳中产生正弦横波。当抖动绳子的频率加快时( )
A.波的频率不变 B.波的周期不变 C.波长不变 D.波速不变
2.是氢原子光谱在可见光部分的4条光谱线，它们分别是从能级向能级跃迁产生的。4条光谱线中，波长最长的是( )
A. B. C. D.
3.在白炽灯的照射下从两块捏紧的玻璃板表面看到彩色条纹，通过狭缝观察发光的白炽灯也会看到彩色条纹，这两种现象( )
A.前者是光的衍射现象，后者是光的折射现象
B.前者是光的干涉现象，后者是光的衍射现象
C.前者是光的干涉现象，后者是光的折射现象
D.前者是光的衍射现象，后者是光的干涉现象
4.链球运动员用链子拉着铁球旋转做匀速圆周运动，在此过程中，运动员的手和球的运动轨迹都可以近似为圆，运动员的手和球的运动轨迹都可以近似为圆，不计空气阻力。关于手和球的位置关系，下面四幅图中正确的是( )
A. B. C. D.
5.如图所示，一个半圆形玻璃砖置于水平桌面上，O为圆弧上离MN最远的一点。一单色光以某一角度从P点射入界面MN后，有折射光线从玻璃砖圆形表面MON某点射出，且恰好与入射光平行，则该出射点( )
A.一定在O点 B.一定在ON之间
C.一定在OM之间 D.在O点两侧都有可能
6.在飞机起飞前的加速滑行过程中，达到起飞决断速度后，即使发动机故障，也不允许刹车，否则会造成冲出跑道的事故。已知某型号飞机在跑道上的加速运动可看成初速度为零、加速度大小为0.40 g的匀加速运动，飞机的起飞决断速度为360 km/h，取重力加速度，从飞机开始加速到速度达到起飞决断速度时，飞行员经历的时间为( )
A.9 s B.12.5 s C.25 s D.36 s
7.嫦娥六号在人类历史上首次实现月球背面采样返回，是我国建设航天强国、科技强国取得的又一标志性成果。完成这项任务需要解决的问题之一是获得地球和月球之间往返时离开地球或月球所需的最小速度。假设月球的质量是地球的倍，月球的密度是地球的倍，则离开月球的最小速度是离开地球的最小速度的多少倍( )
A. B. C. D.
8.利用如图所示的实验装置测量遏止电压与入射光频率ν的关系。则( )
A.电源的左端应该为正极
B.逸出的光电子初速度一样大
C.增大入射光频率，遏止电压一定增大
D.电压表读数为0时，电流表的读数也为0
9.如图所示，两带正电的粒子A、B分别沿椭圆轨道绕固定在O点的负点电荷逆时针方向运动，P点为轨道离O点最近点，不计A、B受到的重力及A、B间的作用力，则( )
A.A与O点的连线在相同时间内扫过的面积相等
B.A、B两粒子经过P点时电势能相等
C.A、B在P点的加速度大小相等
D.B运动的周期大于A运动的周期
10.如图所示，将一个可视为质点的小球放置在距圆心水平距离为R处，以初速度水平抛入半径为R的半圆弧，小球与圆弧碰撞时间极短，碰撞前后小球速度大小不变，方向变化满足反射定律，不考虑多次碰撞，下列说法正确的是( )
A.若小球落到圆弧的最低点，小球将弹回到抛出点
B.若小球在与圆心等高处抛出，无论速度的大小，反弹后小球的最高点都无法超过圆心
C.若小球在与圆心等高处抛出，存在一个速度，使其反弹后能回到抛出点
D.若小球在高于与圆心等高处抛出，存在一个速度，使其反弹后能回到抛出点
11.如图所示，竖直虚线MN为垂直纸面向里的匀强磁场右边界，单匝矩形线圈abcd的cd边与MN重合。线圈绕MN轴以角速度ω匀速转动，从图示位置开始计时，已知磁感应强度大小为B，线圈的面积为S。则线圈中( )
A.产生正弦式交变电流 B.图示位置电流方向顺时针
C.图示位置瞬时电动势为 D.电动势的有效值是
二、非选择题：共5题，共56分。其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。
12.（10分）测量电源的内阻，可供使用的器材如下：
A.待测电源E（内阻约为10 Ω）
B.电源（电动势略大于待测电源的电动势E）
C.灵敏电流计G（量程30 μA）
D.电阻箱（0~99999.9 Ω）
E.电阻箱（0~99.99 Ω）
F.定值电阻
G.均匀金属电阻丝及滑动触头
H.开关、导线若干
（1）实验时采用图甲所示电路，闭合开关，将滑片P与金属电阻丝试触，根据灵敏电流计G指针偏转方向调整P的位置，并________（填“增大”或“减小”）电阻箱的阻值，反复调节，直到G表指针不发生偏转，此时金属电阻丝左端接线柱A与滑片P间的电势差________（填“大于”“小于”或“等于”）待测电源E的路端电压。
（2）改变的阻值，用（1）中的方法调节到G表指针不发生偏转，用刻度尺测量滑片P到接线柱A间的距离，记下此时电阻箱的阻值，多次重复上述步骤，根据测得的数据，作出电阻箱的阻值R与对应A、P间距离L的关系图像如图乙所示，测得图线的斜率为k，图线在纵轴上的截距为b，则待测电源E的内阻测量值为________。
（3）实验中，电阻箱应选用________（填序号“D”或“E”）。
（4）请写出由金属电阻丝引起误差的一个原因：________________。
13.（8分）某摆长为L的单摆被带到月球上，摆动周期为T，已知月球半径为R、引力常量为G，忽略月球自转。求：
（1）月球的第一宇宙速度v；
（2）月球密度ρ。
14.（10分）内壁光滑的汽缸固定在水平面上，用质量为m的活塞密封一段长度为L的理想气体，活塞的横截面积为S，给活塞一个向左的初速度，活塞向左移动速度恰好为零。已知大气体压强为，汽缸导热性能良好，环境温度保持不变。
（1）求该过程气体放出的热量Q；
（2）证明活塞的运动是简谐运动。
15.（12分）光滑水平平台上有一个滑块D，滑块D右侧面是半径为R的圆弧，圆弧面与平台相切，滑块B在平台右端。平台右侧有一长木板C放在光滑水平地面上，木板上表面与平台平齐。小球A从滑块D的最高点沿圆弧面从静止释放。已知的质量分别为，滑块B和木板间的动摩擦因数，小球与滑块B均可视为质点，重力加速度为g。
（1）求小球刚滑到圆弧面底端时，小球的水平位移大小；
（2）求小球刚滑到圆弧面底端时，小球对圆弧面的压力大小；
（3）若初始时将滑块D固定在水平面上，小球在水平面上与滑块B发生弹性碰撞（碰后小球即被取走），求滑块B与木板共速时，木板的运动距离d。
16.（16分）如图所示，质量为m、带电荷量为的粒子在M处由静止经加速电场加速，后沿图中半径为R的圆弧虚线通过静电分析器，静电分析器通道内有均匀辐向分布的电场，圆弧虚线所在处场强大小处处为E，然后从面ABCD中心处垂直进入棱长为L的正方体静电收集区域。粒子重力不计。
（1）求加速电场的电压U；
（2）若静电收集区域只存在与AB方向平行的匀强电场，粒子恰好能打在面的中心位置，求匀强电场的场强的大小；
（3）若该区域存在与AB方向平行的匀强电场和匀强磁场，粒子恰好能打在C点位置，求匀强磁场的磁感应强度的大小和匀强电场的电场强度的大小。
