2024届陕西省汉中市高三上学期教学质量第一次检测（一模）物理试题（解析版）VIP

PAGEPAGE1汉中市2024届高三年级教学质量第一次检测考试物理注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2.回答选择题时，选出每小题〖答案〗后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的〖答案〗标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再涂选其它〖答案〗标号。回答非选择题时，将〖答案〗写在答题卡上，写在本试卷上无效。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题：本题共10小题，每小题5分，共50分，在每小题给出的四个选项中，第1—6题只有一项符合题目要求，第7—10题有多个选项符合题目要求。全部选对得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1.下列说法正确的是（）A.衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子时所产生的B.核反应方程式为，可以判断X为电子C.结合能越大，核子结合的越牢固，原子核越稳定D.将由放射性元素组成的化合物进行高温分解，会改变放射性元素的半衰期〖答案〗A〖解析〗A．衰变所释放的电子是原子核内的中子转化质子成时所产生的，即故A正确；B．根据质量数电荷数守恒，可判断知核反应方程式，中X为，故B错误；C．比结合能越大，核子结合的越牢固，原子核越稳定，故C错误；D．放射性元素的半衰期与温度无关，所以将由放射性元素组成的化合物进行高温分解，不会改变放射性元素的半衰期，故D错误。故选A。2.国产新型磁悬浮列车甲、乙（都可视为质点）分别处于两条平行轨道上，开始时（），乙车在前，甲车在后，两车间距为，时甲车先启动，时乙车再启动，两车启动后都是先做匀加速运动，后做匀速运动，两车运动的图像如图所示。下列说法正确的是（）A.两车加速过程中，甲车的加速度比乙车大B.由运动的图像可知，无论取何值，甲、乙两车末一定相遇C.若，则两车间的距离最小为D.从甲车运动开始计时到末，甲车的平均速度小于乙车的平均速度〖答案〗C〖解析〗A．根据速度图象的斜率表示加速度，知两车加速过程的加速度分别为，可得甲车的加速度比乙车小，故A错误；B．由运动的图像可知，在第末两车的速度相等。而图像与t轴的面积表示位移，可知到末两车通过的路程为可知只有时，甲、乙两车末才相遇，故B错误；C．由图象知当两车速度相等时间距最小，即知时两车间间距最小，此时间距为故C正确；D．从甲车运动开始计时到末，甲车平均速度乙车的平均速度甲车的平均速度大于乙车的平均速度，故D错误。故选C。3.如图所示，A、B是一条电场线上的两点，若在A点释放一初速度为零的电子，电子仅受电场力作用，沿电场线从A运动到B。则（）A.电场强度的方向沿直线向左B.A点场强一定等于B点场强C.电场力对电子做负功D.电子的电势能增加〖答案〗A〖解析〗A．根据题意可知，电子从静止沿电场线从A运动到B，则电子所受电场力方向为，电场强度的方向由，即沿直线向左，故A正确；B．根据题意，不知周围电场线的分布情况，无法判断电场的强弱，故B错误；CD．根据题意可知，电子从静止沿电场线从A运动到B，电场力做正功，电势能减小，故CD错误。故选A。4.如图所示，轻绳一端系在质量为m的物体A上，另一端系在一个套在粗糙竖直杆MN的圆环上。现用水平力F拉住绳子上一点O，使物体A从图中虚线位置缓慢上升到实线位置，但圆环仍保持在原来位置不动。则在这一过程中，杆对环的摩擦力和的变化情况（）A.F1逐渐减小，F保持不变 B.F1逐渐增大，F保持不变C.F1保持不变，F逐渐增大 D.F1保持不变，F逐渐减小〖答案〗C〖解析〗根据题意，对点受力分析，设轻绳与竖直方向的夹角为，由平衡条件有使物体A从图中虚线位置缓慢上升到实线位置，增大，则增大；对圆环和物体的整体受力分析可知，竖直方向细杆对圆环的摩擦力为使物体A从图中虚线位置缓慢上升到实线位置，竖直方向受力不变，则杆对环的摩擦力不变。故选C。5.如图所示，质量相同的物体分别自斜面AC和BC的顶端由静止开始下滑，物体与斜面间的动摩擦因数都相同，物体滑到斜面底部C点时的动能分别为Ek1和Ek2，下滑过程中克服摩擦力所做的功分别为W1和W2，则（）A.Ek1＞Ek2W1＜W2 B.Ek1＞Ek2W1＝W2C.Ek1＝Ek2W1＞W2 D.Ek1＜Ek2W1＞W2〖答案〗B〖解析〗设斜面的倾角为θ，斜面长为s，滑动摩擦力大小为μmgcosθ，则物体克服摩擦力所做的功为μmgscosθ；scosθ相同，所以克服摩擦力做功相等，即W1＝W2．根据动能定理得，mgh﹣μmgscosθ＝EK﹣0，在AC斜面上滑动时重力做功多，摩擦力做功相等，则在AC面上滑到底端的动能大于在BC面上滑到底端的动能，即Ek1＞Ek2．A．Ek1＞Ek2W1＜W2，与分析结果不符，故A项错误．B．Ek1＞Ek2W1＝W2，与分析结果相符，故B项正确．C．Ek1＝Ek2W1＞W2，与分析结果不符，故C项错误．D．Ek1＜Ek2W1＞W2，与分析结果不符，故D项错误．6.如图所示，物块A套在光滑水平杆上，连接物块A的轻质细线与水平杆间所成夹角为,细线跨过同一高度上的两光滑定滑轮与质量相等的物块B相连，定滑轮顶部离水平杆距离为，现将物块B由静止释放，物块A、B均可视为质点，重力加速度，不计空气阻力，则（）A.物块A与物块B速度大小始终相等B.物块A能达到的最大速度为C.物块B下降过程中，重力始终大于细线拉力D.当物块A经过左侧滑轮正下方时，物块B的速度最大〖答案〗B〖解析〗AD．根据题意可知，物块A与物块B速度关系为两物块速度不相等，当物块A经过左侧滑轮正下方时，有故AD错误；B．当物块A运动到左侧定滑轮正下方时，物块B下降的距离最大，物块A的速度最大，根据机械能守恒有解得故B正确；C．由上述分析可知，当物块A经过左侧滑轮正下方时，物块B的速度为0，则物块B向下先加速后减速，则物块B减速下降过程中，重力会小于细线拉力，故C错误。故选B。7.两根光滑的金属导轨，平行放置在倾角为的斜面上，导轨的左端接有电阻，导轨自身的电阻可忽略不计，斜面处在一匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上，质量为、电阻为的金属棒ab，在沿着斜面与棒垂直的恒力F作用下沿导轨匀速上滑，并上升高度，如图所示。在这过程中（）A.作用于金属棒上的各个力的合力所做的功等于与电阻上产生的焦耳热之和B.金属棒克服安培力做的功等于电阻和上产生的焦耳热之和C.恒力F与重力的合力所做的功等于电阻上产生的焦耳热D.作用于金属棒上的各个力的合力所做的功等于零〖答案〗BD〖解析〗AD．根据题意可知，金属棒沿导轨匀速上滑，金属棒受重力、安培力和恒力作用，由动能定理有即作用于金属棒上的各个力的合力所做的功等于零，故A错误，D正确；B．由于导轨自身的电阻可忽略不计，则金属棒克服安培力做的功等于电阻和上产生的焦耳热之和，故B正确；C．由AD分析可知，恒力F与重力的合力所做的功等于金属棒克服安培力做的功，则恒力F与重力的合力所做的功等于电阻和上产生的焦耳热之和，故C错误。故选BD。8.100多年前爱因斯坦预言了引力波的存在，2015年科学家探测到黑洞合并引起的引力波。双星的运动是产生引力波的来源之一，在宇宙中有一双星系统由P、Q两颗星体组成，这两颗星绕它们连线上的某一点只在二者间的万有引力作用下做匀速圆周运动，测得P星的周期为T，P、Q两颗星的距离为L，P、Q两颗星的轨道半径之差为（P星的轨道半径大于Q星的轨道半径），引力常量为G，则下列结论正确的是（）A.Q、P两颗星的质量差为B.P、Q两颗星线速度大小之差为C.P、Q两颗星的质量之比为D.P、Q两颗星的运动半径之比为〖答案〗ABD〖解析〗D．双星系统靠相互间的万有引力提供向心力，角速度大小相等，则周期相等，所以Q星的周期为T；根据题意可知，解得，则P、Q两颗星的运动半径之比为故D正确；A．双星系统靠相互间万有引力提供向心力，角速度大小相等，向心力大小相等，则有解得，则Q、P两颗星的质量差为故A正确；B．P、Q两颗星的线速度大小之差为故B正确；C．P、Q两颗星的质量之比为故C错误。故选ABD。9.如图所示，平行板电容器的两极板A、B接于电池两极，一带负电小球悬挂在电容器内部。闭合开关S，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为，则（）A.保持开关S闭合，略向左移动B板，则减小B.保持开关S闭合，略向右移动B板，则减小C.断开开关S，略向上移动A板，则不变D.断开开关S，略向上移动A板，则增大〖答案〗BD〖解析〗根据题意，对小球受力分析，由平衡条件可得解得AB．保持开关S闭合，两极板A、B间电压不变，略向左移动B板，极板间距离减小，由可知，极板间电场强度变大，则增大，略向右移动B板，极板间距离增大，由可知，极板间电场强度变小，则减小，故A错误，B正确；CD．断开开关S，极板上电荷量不变，由公式、和可得略向上移动A板，减小，增大，则增大，故C错误，D正确。故选BD。10.如图所示，等腰梯形abcd区域内，存在垂直该平面向外的匀强磁场，，磁感应强度大小为B，磁场外有一粒子源O，能沿同一方向发射速度大小不等的同种带电粒子，带电粒子的质量为，电荷量为，不计重力。现让粒子以垂直于ad的方向正对b射入磁场区域，发现带电粒子恰好都从cd之间飞出磁场，则（）A.粒子源发射的粒子均为带负电的粒子B.粒子在磁场中运动的最短时间为C.带电粒子的发射速度取值范围为D.带电粒子的发射速度取值范围为〖答案〗BC〖解析〗A．根据题意，粒子在磁场中向右偏转，由左手定则可知，粒子源发射的粒子均为带正电的粒子，故A错误；B．当粒子从c点飞出时，其运动的速度最大，轨迹所对应的圆心角最小，则运动时间最短，运动轨迹如图所示据几何知识可知，粒子在磁场中运动的半径为则由牛顿第二定律有解得粒子在磁场中运动的周期为则在磁场中运动的最短时间为故B正确；CD．根据题意可知，当粒子的运动轨迹和相切时，粒子的速率是最小的，其运动轨迹如图所示令粒子做圆周运动的半径为，根据几何知识有解得解得带电粒子的最小发射速度为可知带电粒子的发射速度取值范围为故D错误，C正确。故选BC。二、非选择题：共60分。第11—15题为必考题，每个试题考生必须作答。第16—17题为选考题，考生根据要求作答。11.在用DIS研究小车加速度与外力的关系时，某实验小组选用如图1所示的实验装置，重物通过滑轮用细线拉小车，在小车和重物之间接一个不计质量的微型力传感器，位移传感器（发射器）随小车一起沿水平轨道运动，位移传感器（接收器）固定在轨道一端，实验中力传感器显示的拉力为F，保持小车[包括位移传感器（发射器）]的质量不变，改变重物质量重复实验若干次，得到加速度与外力的关系如图2所示。（实验时可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力）(1)小车与轨道的滑动摩擦力Ff=___________N。(2)从图像中分析，小车[包括位移传感器（发射器）]的质量为___________kg。(3)该实验小组为得到a与F成正比的关系，应将斜面的倾角θ调整到tanθ=___________。〖答案〗(1)1.0(2)0.25(3)0.4〖解析〗(1)[1]根据图像可知，当F=1.0N时，小车开始有加速度，则Ff=1.0N(2)[2]根据牛顿第二定律有则a–F图像的斜率表示小车[包括位移传感器（发射器）]质量的倒数，即kg=0.25kg(3)[3]为得到a与F成正比的关系，则应该平衡摩擦力，则有Mgsinθ=μMgcosθ解得tanθ=μ根据Ff=μMg得所以tanθ=0.412.某同学测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材。A.被测干电池一节B.电流表1：量程0～0.6A，内阻约为0.1ΩC电流表2：量程0～0.6A，内阻D.电压表1：量程0～15V，内阻未知E电压表2：量程0～3V，内阻未知F.滑动变阻器1：阻值范围为0～10Ω，允许通过最大电流2AG.滑动变阻器2：阻值范围为0～100Ω，允许通过最大电流1AH.开关、导线若干（1）伏安法测电池电动势和内阻的实验，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差，在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。在上述器材中请选择适当的器材，电流表选择________，电压表选择________，滑动变阻器选择_______。(填写器材前的字母)（2）实验电路图应选择图________(填“甲”或“乙”)。（3）根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的图像，则在修正了实验系统误差后，干电池的电动势________V，内阻________Ω。(结果保留三位有效数字）〖答案〗（1）CEF（2）甲（3）1.401.05〖解析〗（1）[1]实验要尽可能准确地测量一节干电池的电动势和内阻，已知电流表1的内阻，可以把它串联在干路中，把它的内阻看成电源的一部分，而电压表测量得到的电压就可以看成是路端电压，电流表选择C。[2]由于一节干电池的电压约为，路端电压小于，读数误差太大，电压表选择E。[3]电池内阻较小，则为了方便调节，滑动变阻器选择F。（2）[4]因为电流表的内阻已知，把它接入干路中，可以准确测出流过电源的干路电流，把它的内阻等效为电源内阻，电压表的示数即可看做路端电压，选甲图。（3）[5][6]由闭合回路欧姆定律有结合图像可得，解得13.如图（a），将物块A于P点处由静止释放，B落地后不反弹，最终A停在Q点。物块A的图像如图（b）所示。已知B的质量为，重力加速度大小g取，求：（1）物块A与桌面间的动摩擦因数；（2）物块A的质量。〖答案〗（1）；（2）〖解析〗（1）根据题意，由图可知，物块A在，加速度大小为由牛顿第二定律有解得（2）由图可知，物块A在，加速度大小为由牛顿第二定律，对A物体对B物体解得14.如图所示，真空中的矩形abcd区域内存在竖直向下的匀强电场，半径为的圆形区域内同时存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为，圆形边界分别相切于ad、bc边的中点e、f。一带电粒子以初速度沿着ef方向射入该区域后能做直线运动，当撤去磁场并保留电场，粒子以相同的初速度沿着ef方向射入，恰能从c点飞离该区域。已知（忽略粒子的重力）求：（1）带电粒子的比荷；（2）若撤去电场仅保留磁场，粒子以相同的初速度沿着ef方向射入，粒子离开磁场区域时速度偏向角。〖答案〗（1）；（2）〖解析〗（1）根据题意，设匀强电场强度为，当电场和磁场同时存在时，粒子沿方向做直线运动，有当撤去磁场，保留电场时，带电粒子做类平抛运动，则水平方向有竖直方向有由牛顿第二定律得联立解得（2）若撤去电场保留磁场，粒子将在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，轨迹如图所示由牛顿第二定律解得由图中几何关系得：解得由此可得粒子出磁场时的速度偏向角为。15.如图所示，水平轨道AB、CD分别与高为、倾角的斜面轨道BC两端平滑连接。质量的小物块P静止在水平轨道AB上，质量大于的小物块Q位于P的左侧，Q的初动能为，初速度方向水平向右，Q与P发生碰撞后，P沿斜面上滑距离后返回，在水平轨道上与Q再次发生碰撞，所有轨道均光滑，每次碰撞均为弹性碰撞，轨道连接处无能量损失，g取。（1）求Q的质量；（2）求第2次碰撞后瞬间P的速度大小。〖答案〗（1）；（2）〖解析〗（1）根据题意，设Q的质量为，初速度大小为，则有第1次碰撞后瞬间P、Q的速度分别为、，以向右为正方向，由动量守恒定律有碰撞过程为弹性碰撞，则有碰撞后，对小物块P，由机械能守恒定律有联立上述方程，解得（2）第2次碰撞前瞬间P的速度大小为，方向向左，设碰撞后瞬间P、Q的速度分别为、，由动量守恒定律有由机械能守恒定律有联立上述方程，解得（二）选考题：共15分。请考生从16、17两题中任选一题做答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目题号后的方框涂黑。注意所选题目的题号必须与所涂题目的题号一致，在答题卡选答区域指定位置答题。如果多做，则按所做的第一题计分。（选择题部分，选对1个得2分；选对2个得4分；选对3个得5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分）。16.下列说法中正确的是（）A.悬浮在液体中微粒的无规则运动并不是分子运动，但微粒运动的无规则性，间接反映了液体分子运动的无规则性B.只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可以算出气体分子的体积C.空气中的水蒸气的压强越小，敞口容器中水蒸发一定越快D.理想气体在某过程中从外界吸收热量，其内能可能减小E.热量能够从高温物体传到低温物体，也能够从低温物体传到高温物体〖答案〗ADE〖解析〗A．悬浮在液体中微粒的无规则运动并不是分子运动，但微粒运动的无规则性，间接反映了液体分子运动的无规则性，故A正确；B．知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，能算出一个气体分子所占有的体积，不是气体分子的体积，故B错误；C．空气相对湿度小时，水蒸发越快，空气中的水蒸气的压强越小，敞口容器中水蒸发不一定越快，故C错误；D．由热力学第一定律可知，理想气体在某过程中从外界吸收热量，并对外做功时，其内能可能减小，故D正确；E．热量能够自发的从高温物体传到低温物体，若有第三者介入，也能够从低温物体传到高温物体，故E正确。故选ADE。17.如图所示，开口向上、放在地面上汽缸内用活塞封闭一定质量的理想气体，活塞的质量为m，横截面的面积为S。一质量为2m的物块放在缸底，用细线（不可伸长）与活塞相连接且细线刚好拉直，这时缸内气体的温度为，大气压强为，不计活塞与缸壁间的摩擦，现对缸内气体缓慢加热，重力加速度