河南省安阳市2023-2024学年高三上学期高考模拟联考物理试卷（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1高三试卷一、选择题：1.科学家探究自然界的物理规律，为人类的科学事业做出了巨大贡献．下列描述符合物理学史实的是（）A贝可勒尔首先发现了X射线B.库仑首先引入了场的概念和电场线、磁感线的概念C.普朗克首先把能量子引入了物理学，正确破除了“能量连续变化”的传统观念D.牛顿给出万有引力公式的同时，首先给出了引力常量的数值〖答案〗C〖解析〗A、伦琴最早发现了伦琴射线，也叫X射线；故A错误.B、法拉第首先引入了场的概念和电场线、磁感线的概念；故B错误.C、普朗克为了解释黑体辐射，把能量子的概念引入，认为能量是不连续的；故C正确.D、牛顿推出万有引力公式后，卡文迪许通过扭秤实验测出了引力常量G的数值；故D错误.2.甲、乙两车在平直公路上行驶，其位移-时间图像如图所示，则下列说法正确的是（） A.0~4s内，甲车做曲线运动，乙车做直线运动B.2s末，甲，乙两车相遇C.2s末，甲车的速度小于乙车的速度D.0~4s内，甲、乙两车的平均速度相同〖答案〗B〖解析〗A.位移-时间图像只能表示直线运动的规律，知内，甲、乙两车均做直线运动，故A错误；B.2s末，两车到达同一位置，恰好相遇，故B正确；C.根据位移-时间图像中图线上某点切线的斜率表示速度可知，2s末，甲车的速度大于乙车的速度，故C错误；D.0~4s内，两车的位移大小均为20m，由平均速度的定义可知，甲、乙两车的平均速度大小相等，但方向不同，故D错误。故选：B。3.如图所示，固定平行导轨间有磁感应强度大小为B、方向垂直导轨平面向里的匀强磁场，导轨间距为l且足够长，左端接阻值为R的定值电阻，导轨电阻不计．现有一长为2l的金属棒垂直放在导轨上，在金属棒以O点为轴沿顺时针方向以角速度ω转过60°的过程中（金属棒始终与导轨接触良好，电阻不计）（）A.通过定值电阻的电流方向由b到aB.金属棒刚开始转动时，产生的感应电动势最大C.通过定值电阻最大电流为D.通过定值电阻的电荷量为〖答案〗D〖解析〗金属棒以O点为轴沿顺时针方向转动，由右手定则可知，通过定值电阻的电流方向由a到b，故A错误；当金属棒转过60°时有效的切割长度最大，产生的感应电动势最大，感应电流最大．感应电动势最大值为：Em＝B•2l＝B•2l•＝2Bl2ω，通过定值电阻的最大电流为：，故BC错误．通过定值电阻的电荷量为：q＝△t，平均感应电流为：，平均感应电动势为：，，解得：q＝，故D正确；．4.如图所示，光滑直角三角形支架ABC竖直固定在水平地面上，B、C两点均在地面上，AB与BC间的夹角为θ，分别套在AB、AC上的小球a和b用轻绳连接，系统处于静止状态，轻绳与CA间的夹角为α．a、b的质量之比为（）A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗对a、b两球分别受力分析，建立沿支架和垂直于支架的坐标系，如图所示

对a由平衡条件得可得对b由平衡条件可得同一根绳的张力处处相同，联立可得有故A正确，BCD错误。故选A。5.2019年1月3日，我国成功发射的“嫦娥四号”探测器在月球背面着陆，开启了人类探测月球的新篇章。若月球的质量是地球的、半径是地球的，“嫦娥四号”绕月球做匀速圆周运动的半径为月球半径的q倍，地球的第一宇宙速度为v1，则下列说法正确的是（）A.“嫦娥四号”的发射速度小于v1B.月球表面和地球表面的重力加速度大小之比为C.月球的第一宇宙速度为D.“嫦娥四号”绕月球运行的速度大小为〖答案〗D〖解析〗〖祥解〗A．卫星发射后要克服地球的引力减速，故发射速度越大卫星飞的越远，第一宇宙速度是刚好能让卫星升空的最小速度，故“嫦娥四号”的发射速度一定大于第一宇宙速度，故A错误；B．根据星球表面的万有引力等于重力，可得故有故B错误；C．贴着星球表面转的卫星的线速度即为第一宇宙速度，而星球表面的万有引力提供向心力可得则有故C错误；D．“嫦娥四号”绕月球转动由万有引力提供向心力可故D正确。故选D。6.质量为m的运动员从下蹲状态向上起跳，经时间t身体伸直并刚好离开水平地面，该过程中，地面对他的冲量大小为I，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（）A.运动员在加速上升过程中处于超重状态B.运动员离开地面时的速度大小为C.该过程中，地面对运动员做的功为D.该过程中，人的动量变化大小为I﹣mgt〖答案〗AD〖解析〗A．运动员在加速上升过程中加速度向上，处于超重状态，故A正确；B．取向上为正，根据动量定理可得I﹣mgt=mv解得v=﹣gt故B错误；C．该过程中，地面对运动员做的功为0，故C错误；D．根据动量定理可得：该过程中，人的动量变化大小为△p=I﹣mgt故D正确。故选AD。7.如图甲所示，理想变压器的原、副线圈的匝数比n1：n2＝11：2，保险丝R1的电阻为2Ω．若原线圈接入如图乙所示的正弦交变电压，要求通过保险丝的电流（有效值）不超过5A，加在电容器两极板的电压不超过50V，则滑动变阻器接入电路的阻值可以为（）A.5Ω B.10Ω C.12Ω D.20Ω〖答案〗BC〖解析〗根据图象可知变压器原线圈接入的交流电的有效值为，根据理想变压器的电压比等于匝数比，可得变压器的输出电压，保险丝的最大电流为5A，由欧姆定律可得，解得滑动变阻器的最小电阻为，且电容器两极板的电压不超过50V为电压的最大值，有，解得；故符合阻值范围为的有10Ω和12Ω；8.如图所示，在直角坐标系xOy中x＞0空间内充满方向垂直纸面向里的匀强磁场（其他区域无磁场），在y轴上有到原点O的距离均为L的C、D两点．带电粒子P（不计重力）从C点以速率v沿x轴正向射入磁场，并恰好从O点射出磁场；与粒子P相同的粒子Q从C点以速率4v沿纸面射入磁场，并恰好从D点射出磁场，则（）A.粒子P带正电B.粒子P在磁场中运动的时间为C.粒子Q在磁场中运动的时间可能为D.粒子Q在磁场中运动的路程可能为〖答案〗ABD〖解析〗A．粒子P从C点沿x轴正向进入磁场，受洛伦兹力而向上偏转过O点，由左手定则知带正电；故A正确.B．据题意可知P粒子在磁场中做半个圆周运动，则半径为，运动时间为；故B正确.CD．Q粒子与P粒子相同，而速度为4v，由可知，而CD距离为2L，故Q粒子不可能沿x轴正向进入磁场，设与y轴的夹角为θ，分别有两种情况从C点进过D出，轨迹如图：有几何关系可知，两种轨迹的圆心角为60°和300°，则粒子Q的运动时间为或；而圆周的弧长为或；故C错误，D正确.二、非选择题：9.图甲为光电门传感器俯视图，由发射器和接收器组成，当光路被物体挡住的时候，它就开始计时，当光路再次恢复的时候，它就停止计时，这样就可以测出挡光片挡光的时间。某同学利用光电门传感器设计了一个验证小球下落过程中机械能守恒的实验，实验装置如图乙所示，图中A、B为固定在同一竖直线上的两个光电门传感器，实验时让直径为d的小球从某一高度处（O点）由静止释放，让小球依次从A、B两个光电门传感器的发射器和接收器之间通过，测得挡光时间分别为t1、t2。(1)实验中，还需要测量的一个物理量是___________（用文字说明并写出对应物理量的符号）；(2)小球通过光电门A时的速度大小为___________（用对应物理量的符号表示）；(3)如果在误差允许的范围内能满足关系式___________（用对应物理量的符号表示），即能证明小球下落过程中机械能守恒。〖答案〗(1)两光电门之间的高度差h(2)(3)〖解析〗(1)[1]由于是验证机械能守恒定律，即验证减小的势能等于增加的动能，所以除了测量小球通过两光电门的速度外，还要测量两光电门之间的高度差(2)[2]用小球通过光电门平均速度代替瞬时速度，所以小球通过光电门的瞬时速度(3)[3]用小球通过光电门的平均速度代替瞬时速度，所以小球通过光电门的瞬时速度小球从A光电门到B光电门，若机械能守恒，则减小的重力势能mgh等于增加的动能，消去质量有10.某物理兴趣小组要描绘一个标有“3V0.8W”的小灯泡的伏安特性曲线，要求灯泡两端的电压由零逐渐增大，且尽量减小实验误差．可供选用的器材除导线、开关外，还有：a.电池组（电动势为4.5V，内阻约为1Ω）b.电流表（量程为0～300mA，内阻约为1Ω）c.电压表（量程为3V，内阻约为3kΩ）d.滑动变阻器（最大阻值为20Ω，额定电流为1A）(1)实验电路应选用图中的_____（填选项字母）.(2)请按照(1)中正确选择的实验电路，补充完成图甲中的实物连线_________.(3)以电压表的示数U为横轴，以电流表的示数I为纵轴，根据实验得到的多组数据描绘出小灯泡的伏安特性曲线，如图乙所示．由图乙可知，随着电压的增大，小灯泡的电阻_____（选填“增大”或“减小”），发生这一变化的原因是_____.(4)从图乙可知，当灯泡两端电流为0.26A时，小灯泡的功率等于_____W（结果保留两位有效数字）.〖答案〗(1)B(2)(3)增大灯丝电阻率随灯丝温度的升高而增大(4)0.57〖解析〗(1)本实验要求灯泡两端的电压由零逐渐增大，故滑动变阻器应采用分压接法；由于灯泡内阻，，因此应采用电流表外接法，故选择B电路；(2)实验电路选择电流表的外接法+滑动变阻器的分压式，实物连线如图所示：(3)I-U图象中每个点的割线斜率表示电阻的倒数，则可知随着电压的升高电阻增大；原因是灯丝电阻随温度的升高电阻率增大；(4)由图乙读得灯泡的电流I=0.26A，，则灯泡的实际功率为.11.如图所示，足够长的木板与水平地面间的夹角θ可以调节，当木板与水平地面间的夹角为37°时，一小物块（可视为质点）恰好能沿着木板匀速下滑。若让该物块以大小的初速度从木板的底端沿木板上滑，随着θ的改变，物块沿木板滑行的距离x将发生变化。取，，。(1)求物块与木板间的动摩擦因数μ；(2)当θ满足什么条件时，物块沿木板向上滑行的距离最小，并求出该最小距离。〖答案〗(1)0.75；(2)4m〖解析〗(1)当时，设物块的质量为m，物块所受木板的支持力大小为FN，对物块受力分析，有解得μ=0.75(2)设物块的加速度大小为a，则有设物块的位移为x，则有解得令tanα=μ，可知当α+θ=90°，即θ=53°时x最小，最小距离为xmin=4m12.如图所示，竖直平面内有一固定绝缘轨道ABCDP，由半径r＝0.5m圆弧轨道CDP和与之相切于C点的水平轨道ABC组成，圆弧轨道的直径DP与竖直半径OC间的夹角θ＝37°，A、B两点间的距离d＝0.2m．质量m1＝0.05kg的不带电绝缘滑块静止在A点，质量m2＝0.1kg、电荷量q＝1×10﹣5C的带正电小球静止在B点，小球的右侧空间存在水平向右的匀强电场．现用大小F＝4.5N、方向水平向右的恒力推滑块，滑块到达B点前瞬间撤去该恒力，滑块与小球发生弹性正碰，碰后小球沿轨道运动，到达P点时恰好和轨道无挤压且所受合力指向圆心．小球和滑块均视为质点，碰撞过程中小球的电荷量不变，不计一切摩擦．取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.(1)求撤去该恒力瞬间滑块的速度大小v以及匀强电场的电场强度大小E；(2)求小球到达P点时的速度大小vP和B、C两点间的距离x；(3)若小球从P点飞出后落到水平轨道上的Q点（图中未画出）后不再反弹，求Q、C两点间的距离L．〖答案〗（1）撤去该恒力瞬间滑块的速度大小是6m/s，匀强电场的电场强度大小是7.5×104N/C；（2）小球到达P点时的速度大小是2.5m/s，B、C两点间的距离是0.85m．（3）Q、C两点间的距离为0.5625m．〖解析〗（1）对滑块从A点运动到B点的过程，根据动能定理有：Fd＝m1v2，代入数据解得：v＝6m/s小球到达P点时，受力如图所示，由平衡条件得：qE＝m2gtanθ，解得：E＝7.5×104N/C．（2）小球所受重力与电场力的合力大小为：G等＝①小球到达P点时，由牛顿第二定律有：G等＝m2②联立①②，代入数据得：vP＝2.5m/s滑块与小球发生弹性正碰，设碰后滑块、小球的速度大小分别为v1、v2，以向右方向为正方向，由动量守恒定律得：m1v＝m1v1+m2v2③由能量守恒得：④联立③④，代入数据得：v1＝﹣2m/s（“﹣”表示v1的方向水平向左），v2＝4m/s小球碰后运动到P点的过程，由动能定理有：qE（x﹣rsinθ）﹣m2g（r+rcosθ）＝⑤代入数据得：x＝0.85m．（3）小球从P点飞出水平方向做匀减速运动，有：L﹣rsinθ＝vPcosθt﹣⑥竖直方向做匀加速运动，有：r+rcosθ＝vPsinθt+gt2⑦联立⑥⑦代入数据得：L＝0.5625m；13.下列说法正确的是（）A.液体中的布朗运动是悬浮在液体中的固体分子的运动B.晶体均有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点C.反映宏观自然过程的方向性的定律是热力学第二定律的一种表述D.一定质量的某种理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加E.在绝热条件下压缩气体，气体的内能可能增加，也可能减少〖答案〗BCD〖解析〗A．布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体小颗粒(如花粉)的运动，不是分子的运动；故A错误.B．单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点；故B正确.C．热力学第二定律的一种表述：不可能从单一热源吸取热量，使之完全变为有用功而不产生其他影响．另一种表述是：不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化．第二定律说明热的传导具有方向性．故C正确.D．根据理想气体的状态方程可知，一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中，气体的温度升高；又因为一定质量的理想气体的内能大小只与温度有关，与气体的体积无关，则内能一定增加；故D正确.E．在绝热条件下压缩气体时，外界对气体做功，但没有热交换，故气体的内能增加；故E错误.14.如图所示，横截面积为S的导热汽缸竖直放置，其底部放有质量为m的空心小球，缸内用质量为m的活塞密封一定质量的理想气体，现在活塞上缓慢加上细沙，当沙的质量也为m时，小球对汽缸底部的压力恰好为其所受重力的．现缓慢降低外界温度，使小球对缸底恰好无压力．已知外界大气压为p0、开始时外界热力学温度为T0，重力加速度大小为g，求：①小球对汽缸底部的压力恰好为其所受重力的时，气体的压强p；②小球对汽缸底部恰好无压力时，气体热力