2024-2025學(xué)年山西大學(xué)附中高三下學(xué)期期中模擬物理試題注意事項(xiàng)1．考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認(rèn)真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應(yīng)選項(xiàng)的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．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、科學(xué)家已經(jīng)成功檢測定位了納米晶體結(jié)構(gòu)中的氫原子。按玻爾氫原子理論，氫原子的能級圖如圖所示，下列判斷正確的是（）A．氫原子從第4激發(fā)態(tài)躍遷到第2激發(fā)態(tài)需要吸收光子B．一個(gè)處于n=4激發(fā)態(tài)的氫原子向基態(tài)躍遷時(shí)，最多可能發(fā)出6條光譜線C．用光子能量為13.06eV的光照射一群處于基態(tài)的氫原子，可觀測到多種不同頻率的光子D．氫原子的核外電子由低能級躍遷到高能級時(shí)，電勢能減小，動能增大2、如圖甲所示，單匝矩形金屬線框abcd處在垂直于線框平面的勻強(qiáng)磁場中，線框面積，線框連接一個(gè)阻值的電阻，其余電阻不計(jì)，線框cd邊位于磁場邊界上。取垂直于線框平面向外為磁感應(yīng)強(qiáng)度B的正方向，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的圖像如圖乙所示。下列判斷正確的是（）A．0～0.4s內(nèi)線框中感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向B．0.4～0.8s內(nèi)線框有擴(kuò)張的趨勢C．0～0.8s內(nèi)線框中的電流為0.1AD．0～0.4s內(nèi)ab邊所受安培力保持不變3、如圖所示，半徑為R的豎直半球形碗固定于水平面上，碗口水平且AB為直徑，O點(diǎn)為碗的球心．將一彈性小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）從AO連線上的某點(diǎn)c點(diǎn)沿CO方向以某初速度水平拋出，經(jīng)歷時(shí)間（重力加速度為g）小球與碗內(nèi)壁第一次碰撞，之后可以恰好返回C點(diǎn)；假設(shè)小球與碗內(nèi)壁碰撞前后瞬間小球的切向速度不變，法向速度等大反向．不計(jì)空氣阻力，則C、O兩點(diǎn)間的距離為（）A． B． C． D．4、下列說法正確的是（）A．中子與質(zhì)子結(jié)合成氘核時(shí)吸收能量B．盧瑟福的粒子散射實(shí)驗(yàn)證明了原子核是由質(zhì)子和中子組成的C．入射光照射到某金屬表面發(fā)生光電效應(yīng)，若僅減弱該光的強(qiáng)度，則不可能發(fā)生光電效應(yīng)D．根據(jù)玻爾理論，氫原子的電子由外層軌道躍遷到內(nèi)層軌道，原子的能量減少，電子的動能增加5、在地球同步軌道上等間距布置三顆地球同步通訊衛(wèi)星，就可以讓地球赤道上任意兩位置間實(shí)現(xiàn)無線電通訊，現(xiàn)在地球同步衛(wèi)星的軌道半徑為地球半徑的1．1倍。假設(shè)將來地球的自轉(zhuǎn)周期變小，但仍要僅用三顆地球同步衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)上述目的，則地球自轉(zhuǎn)的最小周期約為A．5小時(shí) B．4小時(shí) C．1小時(shí) D．3小時(shí)6、關(guān)于原子核及其變化，下列說法中正確的是（）A．衰變和裂變都能自發(fā)的發(fā)生B．β衰變現(xiàn)象說明電子是原子核的組成部分C．升高溫度可以使放射性元素的半衰期縮短D．同種放射性元素在化合物中的半衰期與單質(zhì)中的半衰期相等二、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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)依次經(jīng)過狀態(tài)、和后再回到狀態(tài)。其中，狀態(tài)和狀態(tài)為等溫過程，狀態(tài)和狀態(tài)為絕熱過程。在該循環(huán)過程中，下列說法正確的是__________。A．的過程中，氣體對外界做功，氣體放熱B．的過程中，氣體分子的平均動能減少C．的過程中，單位時(shí)間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增加D．的過程中，外界對氣體做功，氣體內(nèi)能增加E.在該循環(huán)過程中，氣體內(nèi)能增加8、關(guān)于機(jī)械波與電磁波，下列說法中正確的是A．機(jī)械波在介質(zhì)中傳播時(shí)，介質(zhì)中后振動的質(zhì)點(diǎn)總是重復(fù)先振動的相鄰的質(zhì)點(diǎn)的振動，是受迫振動B．彈簧振子在四分之一個(gè)周期里運(yùn)動的路程一定等于一個(gè)振幅C．有經(jīng)驗(yàn)的戰(zhàn)士可以根據(jù)炮彈飛行的尖叫聲判斷炮彈是接近還是遠(yuǎn)去D．電磁波衍射能力由強(qiáng)到弱的順序是無線電波、可見光、紅外線、γ射線E.在真空中傳播的電磁波頻率不同，傳播的速度相同9、如圖所示，足夠長的光滑平行金屬直導(dǎo)軌固定在水平面上，左側(cè)軌道間距為2d，右側(cè)軌道間距為d。軌道處于豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中。質(zhì)量為2m、有效電阻為2R的金屬棒a靜止在左側(cè)軌道上，質(zhì)量為m、有效電阻為R的金屬棒b靜止在右側(cè)軌道上。現(xiàn)給金屬棒a一水平向右的初速度v0，經(jīng)過一段時(shí)間兩金屬棒達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。已知兩金屬棒運(yùn)動過程中始終相互平行且與導(dǎo)軌良好接觸，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)，金屬棒a始終在左側(cè)軌道上運(yùn)動,則下列說法正確的是（）A．金屬棒b穩(wěn)定時(shí)的速度大小為B．整個(gè)運(yùn)動過程中通過金屬棒a的電荷量為C．整個(gè)運(yùn)動過程中兩金屬棒掃過的面積差為D．整個(gè)運(yùn)動過程中金屬棒a產(chǎn)生的焦耳熱為10、如圖所示是宇宙空間中某處孤立天體系統(tǒng)的示意圖，位于點(diǎn)的一個(gè)中心天體有兩顆環(huán)繞衛(wèi)星，衛(wèi)星質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于中心天體質(zhì)量，且不考慮兩衛(wèi)星間的萬有引力。甲衛(wèi)星繞點(diǎn)做半徑為的勻速圓周運(yùn)動，乙衛(wèi)星繞點(diǎn)的運(yùn)動軌跡為橢圓，半長軸為、半短軸為，甲、乙均沿順時(shí)針方向運(yùn)轉(zhuǎn)。兩衛(wèi)星的運(yùn)動軌跡共面且交于兩點(diǎn)。某時(shí)刻甲衛(wèi)星在處，乙衛(wèi)星在處。下列說法正確的是（）A．甲、乙兩衛(wèi)星的周期相等B．甲、乙兩衛(wèi)星各自經(jīng)過處時(shí)的加速度大小相等C．乙衛(wèi)星經(jīng)過處時(shí)速度相同D．甲、乙各自從點(diǎn)運(yùn)動到點(diǎn)所需時(shí)間之比為1：3三、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）要測定一節(jié)干電池（電動勢約1.5V，內(nèi)阻約0.5Ω，放電電流不允許超過0.6A）的電動勢和內(nèi)電阻，要求測量結(jié)果盡量準(zhǔn)確。提供的器材有：A．電流表A1：擋位1（0~3A，內(nèi)阻約0.05Ω），擋位2（0~0.6A，內(nèi)阻約0.2Ω）B．電流表A2：0-300μA，內(nèi)阻rA=100ΩC．定值電阻：R0=2Ω，R1=900Ω，R2=4900ΩD．滑動變阻器：R3（0—5Ω，2A），R4（0~15Ω，1A）E.開關(guān)一只、導(dǎo)線若干(1)測量電流的儀表：應(yīng)選擇電流表A1的擋位____（填“1”或者“2”）。(2)測量電壓的儀表：應(yīng)將定值電阻______（填“R0”、“R1”或“R2”）與A2串聯(lián)，使其成為改裝后的電壓表。(3)干電池內(nèi)阻太小，應(yīng)選擇定值電阻____（填“R0”、“R1”或“R2”）來保護(hù)電源。(4)若要求A1表電流在0.1A-0.5A范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)。則滑動變阻器應(yīng)選擇__________（填“R3”或“R4”）。(5)為消除電流表內(nèi)阻對測量精度可能造成的影響，在給出的兩種電路原理圖中（圖中V表為改裝后的電壓表），應(yīng)選擇____________（填“圖（a）”或“圖（b）”）。(6)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并記錄數(shù)據(jù)。用I1、I2分別表示A1、A2表的示數(shù)，根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出如圖（c）所示的I2-I1圖像，由圖像可得：電池的電動勢為________V，內(nèi)阻為________Ω。（保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位）12．（12分）某同學(xué)采用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證鋼球沿斜槽滾下過程中機(jī)械能守恒．實(shí)驗(yàn)步驟如下：A．將斜槽固定在實(shí)驗(yàn)臺邊緣，調(diào)整斜槽出口使出口處于水平；B．出口末端拴上重錘線，使出口末端投影于水平地面0點(diǎn)．在地面上依次鋪上白紙.復(fù)寫紙；C．從斜槽某高處同一點(diǎn)A由靜止開始釋放小球，重復(fù)10次．用圓規(guī)畫盡量小的圓把小球所有的落點(diǎn)都圈在里面，圓心P就是小球落點(diǎn)的平均位置；D．用米尺測出A點(diǎn)與槽口之間的高度h，槽口B與地面的高度H以及0點(diǎn)與鋼球落點(diǎn)P之間的距離s．(1)實(shí)驗(yàn)中，0點(diǎn)與鋼球平均落點(diǎn)P之間的距離s如圖乙所示，則s=______cm；(2)請根據(jù)所測量數(shù)據(jù)的字母書寫，當(dāng)s2=_____時(shí)，小球沿斜槽下滑過程中滿足機(jī)械能守恒．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）如圖所示，兩根豎直放置的足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌間距為l，導(dǎo)軌上端接有電阻R和一個(gè)理想電流表，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)。導(dǎo)軌下部的勻強(qiáng)磁場區(qū)域有虛線所示的水平上邊界，磁場方向垂直于金屬導(dǎo)軌平面向外。質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿MN，從距磁場上邊界h處由靜止開始沿著金屬導(dǎo)軌下落，金屬桿進(jìn)入磁場后，流經(jīng)電流表的電流逐漸減小，最終穩(wěn)定為I。金屬桿下落過程中始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。已知重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力。求：(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；(2)電流穩(wěn)定后金屬桿運(yùn)動速度的大?。?3)金屬桿剛進(jìn)入磁場時(shí)，M、N兩端的電壓大小。14．（16分）如圖，在真空室內(nèi)的P點(diǎn)，能沿紙面向各個(gè)方向不斷發(fā)射電荷量為+q，質(zhì)量為m的粒子(不計(jì)重力)，粒子的速率都相同．a(chǎn)b為P點(diǎn)附近的一條水平直線，P到直線ab的距離PC=L，Q為直線ab上一點(diǎn)，它與P點(diǎn)相距PQ=52(1)a粒子的發(fā)射速率(2)勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小和方向(3)僅有磁場時(shí)，能到達(dá)直線ab的粒子所用最長時(shí)間和最短時(shí)間的比值15．（12分）處于真空中的圓柱形玻璃的橫截面如圖所示，AB為水平直徑，玻璃磚的半徑為R，O為圓心，P為圓柱形玻璃磚上的一點(diǎn)，與水平直徑AB相距，單色光平行于水平直徑AB射向該玻璃磚。已知沿直徑AB射入的單色光透過玻璃的時(shí)間為t，光在真空中的傳播速度為c，不考慮二次反射，求：（1）該圓柱形玻璃磚的折射率n；（2）從P點(diǎn)水平射入的單色光透過玻璃磚的時(shí)間。

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、C【解析】

A．氫原子從第4激發(fā)態(tài)躍遷到第2激發(fā)態(tài)是從高能級向低能級躍遷，要輻射光子，故A錯(cuò)誤；B．一個(gè)氫原子，從激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷，最多可以輻射出3種頻率的光子，故B錯(cuò)誤；C．用光子能量為13.06eV的光照射一群處于基態(tài)的氫原子，氫原子可以躍遷到的激發(fā)態(tài)，再向低能級躍遷可以輻射出10種頻率的光子，故C正確；D．氫原子的核外電子由低能級躍遷到高能級時(shí)，軌道半徑變大，動能變小，電勢能變大，故D錯(cuò)誤。故選C。2、C【解析】

A．由圖乙所示圖線可知，0-0.4s內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直于紙面向里，磁通量減小，由楞次定律可知，感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向，故A錯(cuò)誤。B．由圖乙所示圖線可知，0.4-0.8s內(nèi)穿過線框的磁通量增加，由楞次定律可知，線框有收縮的趨勢，故B錯(cuò)誤。C．由圖示圖線可知，0-0.8s內(nèi)的感應(yīng)電動勢為線框中的電流為：故C正確。D．在0-0.4s內(nèi)感應(yīng)電流I保持不變，由圖乙所示圖線可知，磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小不斷減小，由F=ILB可知，ab邊所受安培力不斷減小，故D錯(cuò)誤。故選C。3、C【解析】小球在豎直方向的位移為，設(shè)小球與半球形碗碰撞點(diǎn)為D點(diǎn)，則DO的連線與水平方向的夾角為300，過D點(diǎn)作CO連線的垂線交于CO連線E點(diǎn)，則OE=，小球下落h時(shí)豎直方向的速度為，則水平方向的速度，所以水平方向的位移為，由幾何關(guān)系可知，CO=，故C正確．4、D【解析】

A．中子與質(zhì)子結(jié)合成氘核的過程中有質(zhì)量虧損，釋放能量，故A錯(cuò)誤；B．盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)揭示了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)光電效應(yīng)方程知入射光的頻率不變，若僅減弱該光的強(qiáng)度，則仍一定能發(fā)生光電效應(yīng)，故C錯(cuò)誤；D．電子由外層軌道躍遷到內(nèi)層軌道時(shí)，放出光子，總能量減??；根據(jù)可知半徑越小，動能越大，故D正確。故選D。5、B【解析】

設(shè)地球的半徑為R，則地球同步衛(wèi)星的軌道半徑為r=1.1R，已知地球的自轉(zhuǎn)周期T=24h，地球同步衛(wèi)星的轉(zhuǎn)動周期與地球的自轉(zhuǎn)周期一致，若地球的自轉(zhuǎn)周期變小，則同步衛(wèi)星的轉(zhuǎn)動周期變小。由公式可知，做圓周運(yùn)動的半徑越小，則運(yùn)動周期越小。由于需要三顆衛(wèi)星使地球赤道上任意兩點(diǎn)之間保持無線電通訊，所以由幾何關(guān)系可知三顆同步衛(wèi)星的連線構(gòu)成等邊三角形并且三邊與地球相切，如圖。由幾何關(guān)系可知地球同步衛(wèi)星的軌道半徑為r′=2R由開普勒第三定律得故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。6、D【解析】

A．衰變能自發(fā)發(fā)生，裂變不能自發(fā)發(fā)生，A錯(cuò)誤；B．衰變是原子核中的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子同時(shí)產(chǎn)生電子的過程，所以電子不是原子核的組成部分，B錯(cuò)誤；CD．元素原子核的半衰期是由元素本身決定，與元素所處的物理和化學(xué)狀態(tài)無關(guān)，C錯(cuò)誤，D正確。故選D。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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BCD【解析】

A．A→B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錯(cuò)誤；B．B→C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正確；C．C→D過程中，等溫壓縮，體積變小，分子數(shù)密度變大，單位時(shí)間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增多，故C正確；D．D→A過程中，絕熱壓縮，外界對氣體做功，內(nèi)能增加，故D正確；E．循環(huán)過程的特點(diǎn)是經(jīng)一個(gè)循環(huán)后系統(tǒng)的內(nèi)能不變。故E錯(cuò)誤。故選BCD。8、ACE【解析】

A．機(jī)械波在介質(zhì)中傳播時(shí)，介質(zhì)中后振動的質(zhì)點(diǎn)總是重復(fù)先振動的相鄰的質(zhì)點(diǎn)的振動，是受迫振動，選項(xiàng)A正確；B．彈簧振子只有從平衡位置或者離平衡位置最遠(yuǎn)處開始振動計(jì)時(shí)，在四分之一個(gè)周期里運(yùn)動的路程才等于一個(gè)振幅，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．有經(jīng)驗(yàn)的戰(zhàn)士可以根據(jù)炮彈飛行的尖叫聲判斷炮彈是接近還是遠(yuǎn)去，這是根據(jù)多普勒效應(yīng)，選項(xiàng)C正確；D．波長越大的衍射能量越強(qiáng)，則電磁波衍射能力由強(qiáng)到弱的順序是無線電波、紅外線、可見光、γ射線，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；E．在真空中傳播的電磁波頻率不同，傳播的速度相同，選項(xiàng)E正確；故選ACE.9、BCD【解析】

A．對金屬棒a、b分別由動量定理可得，聯(lián)立解得兩金屬棒最后勻速運(yùn)動，回路中電流為0，則即則，A錯(cuò)誤；B．在金屬棒b加速運(yùn)動的過程中，有即解得B正確；C．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得解得C正確；D．由能量守恒知，回路產(chǎn)生的焦耳熱則金屬棒a產(chǎn)生的焦耳熱D正確。故選BCD。10、AB【解析】

A．橢圓的半長軸與圓軌道的半徑相等，根據(jù)開普勒第三定律知，兩顆衛(wèi)星的運(yùn)動周期相等，故A正確；B．甲、乙在點(diǎn)都是由萬有引力產(chǎn)生加速度，則有故加速度大小相等，故B正確；C．乙衛(wèi)星在兩點(diǎn)的速度方向不同，故C錯(cuò)誤；D．甲衛(wèi)星從到，根據(jù)幾何關(guān)系可知，經(jīng)歷，而乙衛(wèi)星從到經(jīng)過遠(yuǎn)地點(diǎn)，根據(jù)開普勒行星運(yùn)動定律，可知衛(wèi)星在遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)行慢，近地點(diǎn)運(yùn)行快，故可知乙衛(wèi)星從到運(yùn)行時(shí)間大于，而從到運(yùn)行時(shí)間小于，故甲、乙各自從點(diǎn)運(yùn)動到點(diǎn)的時(shí)間之比不是1：3，故D錯(cuò)誤。故選AB。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、2R2R0R4圖(a)1.490.49【解析】

(1)[1]．測量電流的儀表：應(yīng)選擇電流表A1的擋位2。(2)[2]．測量電壓的儀表：應(yīng)將定值電阻R2與A2串聯(lián)，使其成為改裝后量程為的電壓表。(3)[3]．干電池內(nèi)阻太小，應(yīng)選擇與內(nèi)阻阻值相當(dāng)?shù)亩ㄖ惦娮鑂0來保護(hù)電源。(4)[4]．若要求A1表電流在0.1A-0.5A范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)。則滑動變阻器最大值為最小值則滑動變阻器應(yīng)選擇R4。(5)[5]．因改裝后的電壓表內(nèi)阻已知，則為消除電流表內(nèi)阻對測量精度可能造成的影響，在給出的兩種電路原理圖中，應(yīng)選擇圖（a）。(6)[6][7]．由圖可知電流計(jì)讀數(shù)為I2=298μA，對應(yīng)的電壓值為則電池的電動勢為E=1.49V，內(nèi)阻為12、40.54hH【解析】

（1）由圖可知s=40.5cm；（2）從起點(diǎn)O到P的過程中重力勢能減少量是：△Ep=mgH；槽口B與地面的高度h以及O點(diǎn)與鋼球落點(diǎn)P之間的距離S，根據(jù)平拋運(yùn)動的規(guī)律，則有：S=v0t；h=gt2，因此v0=S；那么增加的動能：△EK=；若機(jī)械能守恒，則需滿足，即S2=4hH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、(1)；(2)；(3)【解析】

(1)電流穩(wěn)定后，導(dǎo)體棒做勻速運(yùn)動，則有解得磁感應(yīng)強(qiáng)度為(2)設(shè)電流穩(wěn)定后導(dǎo)體棒做勻速運(yùn)動的速度為，則有感應(yīng)電動勢感應(yīng)電流解得(3)金屬桿在進(jìn)入磁場前，機(jī)械能守恒，設(shè)進(jìn)入磁場時(shí)的速度為，則由機(jī)械能守恒定律，則有此時(shí)的