山西省2024届高三年级下册一模联考理综试卷-物理部分(含答案)

山西省省校际名校2024届高三下学期一模联考理综试卷-物理部分

学校：___________姓名：班级：___________考号：

一,单选题

1.在贵州台盘村的“村超”篮球比赛中，山西星动力队队员罚球时，立定在罚球线后将

篮球向斜上方抛出，投进一个空心球。设篮球受到的空气阻力大小与瞬时速度大小成

正比，已知重力加速度为g,则在从离手到进入篮框的过程中，篮球（）

A.运动轨迹是抛物线B.到达最高点时的加速度为g

C.到达最高点时机械能最小D.进入篮筐时的加速度最小

2.用注射器将一段空气（可视为理想气体）封闭，操作注射器实现气体按如图

afc的变化。下列说法正确的是（）

3%-刁。

✓

/八

匕-？——\b

O----------------------力

A"b,所有分子热运动的动能都增大

B.afb->c,气体吸收的热量等于气体对外做的功

C.afbfc,气体的压强先增大后减小

D.c状态时，单位时间内与注射器单位面积碰撞的分子数比。状态时多

3.如图所示，一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向E点，在三棱镜

内偏折到R点。已知入射方向与A3的夹角为30。，E、歹分别为A3、AC边的中点，

则光第一次到达R点后的传播大致是下图中的（）

AA

D'^/7\

*-----、c

4.2023年，神舟家族太空接力，“奋斗者”号极限深潜，真正实现了“可上九天揽月，

可下五洋捉鳖”！已知“奋斗者”号在马里亚纳海沟的坐底深度为d(10909m),空间站离

地面的高度为/i(400km)。假设地球质量分布均匀，半径为R,不考虑其自转，且质量

均匀分布的球壳对壳内物体的引力为零，则深度为d处和高度为人处的重力加速度之

比为()

A(R—d)(R+h¥(R+d^R-h)2c/R+d丫n/R—d丫

R3R3{R-h){R+hJ

二、多选题

5.如图所示，竖直平面内有一组平行等距的水平实线，可能是电场线或等势线。在竖

直平面内，一带电小球以%的初速度沿图中直线由。运动到。，下列判断正确的是()

,•b

A.小球一定带负电荷

B.a点的电势一定比6点的电势高

C.从。到6,小球的动能可能减小，也可能不变

D.从。到0,小球重力势能增大，电势能也可能增大

6.一列沿x轴传播的简谐横波，/=1.0s时的波形如图所示。P是平衡位置在0.5m处

的质点，Q是平衡位置在4.0m处的质点，此时质点。向y轴负方向运动。已知从图示

时刻开始，6.5s时质点Q恰好第三次到达波峰位置，则()

A.该波沿x轴负方向传播

B.该波的传播速度为2m/s

C.t=2.25s时P位于平衡位置

D.在1.0s到4.0s内，P通过的路程为30cm

7.如图所示，空间有垂直于坐标系xOy平面向外的匀强磁场。/=0时，带电粒子。从

。点沿x轴负方向射出；％时刻，。与静置于y轴上尸点的靶粒子》发生正碰，碰后

a、6结合成粒子c,与时刻，。第一次沿y轴负方向通过x轴上的。点。已知

%%=1：6,不考虑粒子间静电力的作用，忽略碰撞时间，则（）

A力粒子带负电B.a和c的电荷量之比为1:2

C.a和c的速率之比为5:2D.a和b的质量之比为1:4

三、实验题

8.寒冷的冬天，在两个相同的纸杯中加上不等量的水，放到室外结冰后脱壳制成两只

冰壶A和3,之后找一块平整的冰面验证动量守恒定律。主要实验步骤如下：

①在冰面上固定发射装置。通过A压缩弹簧到P位置，释放后A沿图甲中虚线运动。

在虚线的适当位置取一点O,测出A停止滑动时其右侧到。点的距离于

②多次近过A压缩弹簧到P,释放A后重复记录用并取其平均值记为耳，如图甲；

③将3放在冰面上，使其左侧位于。点，并使其直径与图中虚线重合；

④多次通过A压缩弹簧到P,释放A后使A与3对心正碰，测出A、8碰后停止滑行

时A右侧和3左侧与。点的距离并求平均值，分别记为凡利如图乙所示。

图甲图乙

（1）每次都通过A压缩弹簧到P位置，目的是确保A到达0时的相同；

⑵实验中还需测量的物理量有（填字母序号）；

A.A和B的质量叫、B.A和B的直径4、d2

C.A和B与冰面间的动摩擦因数〃D.发射槽口到。点的距离s。

（3）验证动量守恒定律的表达式为（用已知量和测得量的符号表示）；

（4）为探究该碰撞是否为弹性碰撞，需判断关系式是否成立（用，、

S2、S3表XJ、.）o

9.一种具有“xl。”、“xlOO”两个档位的欧姆表原理如图所示，已知电流表G的满偏

电流为IOORA,内阻为110。，刻度盘中央位置（即5O|1A处）标的电阻值为15。，电源

的电动势为1.5V。回答下列问题：

----------@-----------

°abb

⑴图中a应接（选填“红”或"黑”）表笔；

（2）当选择“xlO”档位时，S应掷于（选填“1”或“2”）位置；

（3）凡=。，R2=Q；

（4）若该欧姆表使用一段时间后电源电动势减小、内阻增大，但仍可实现欧姆调零，则

测电阻时的测量值比真实值偏.（填“大”或“小”）。

四、计算题

10.如图所示，。是x正半轴上的一点，其横坐标为/（未知）。在xOy的第一象限，

x<Xo的区域内存在大小为E、沿y轴负方向的匀强电场。速率为%的带正电荷的粒

子，从尸点沿y轴负方向射入电场后，通过。点时速率为2%；从尸点沿x轴正方向

射入电场后恰好从。点射出。若将区域内的电场换成垂直xOy平面向外的匀强磁场,

同样让该粒子从尸点沿％轴正方向射入，粒子也恰能从。点射出。不考虑重力的作

用，求磁感应强度的大小。

y

OQx

11.如图所示，斜坡A3与倾角6=37。的斜面。平滑连接，紧靠。的右侧，并排停

放了24辆平均宽度为2m、高度与。点等高的汽车，相邻汽车间的距离不计。表演

时，摩托车从距。高为15m的A点由静止以额定功率开始运动，♦=3s时从。点飞

出，恰好能飞越所有汽车。已知摩托车的额定功率为10kW,运动员与摩托车的总质

量为200kg,取g=10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8,不计空气阻力，求：

(1)摩托车离开D点时速度的大小；

(2)摩托车在空中最高点时距车顶的高度；

(3)从A到。，摩托车克服摩擦阻力做的功。

12.如图所示，相距为/的两光滑平行金属导轨倾斜固定，倾角为仇顶端接有阻值为

R的电阻，电阻为厂的金属棒PQ垂直导轨置于其上。在R、导轨与PQ间有一面积为

S的区域，该区域内存在垂直导轨平面向下的均匀磁场，磁感应强度的大小3随时间/

的变化关系为6=8(左为正常量)。在PQ的下方有一宽度为L匀强磁场区域，区域边

界初cd均与导轨垂直，磁感应强度的大小为稣，方向也垂直导轨平面向下。将

PQ由静止释放，1=0时PQ恰好以速度v通过时，之后以不变的速度通过Med区

域。设PQ与导轨始终垂直并接触良好，忽略不计两导轨的电阻，重力加速度为g。

求：

(1)PQ的质量；

(2)PQ从仍到cd的过程中，通过R的电荷量及人产生的电热。

参考答案

1.答案：D

解析：篮球在运动过程中受到重力和空气阻力的作用，合力是变力，篮球的运动轨迹

不是抛物线；篮球到达最高点时，由于存在水平速度，即存在空气阻力作用，则篮球

的加速度不是g;篮球加速度随着合力而变化，从离手到进入篮框的过程中，加速度

越来越小；篮球在空中运动的过程中，空气阻力一直做负功，机械能一直在减小，则

进入篮筐时的加速度最小，机械能最小。

故选D。

2.答案：C

解析：A.afb过程中，温度T升高，分子的平均动能增大，但不是所有分子的动能

都增大，故A错误；

B.afbfc过程中，温度升高，则气体内能增大，气体体积变大，则气体对外界做正

功，根据热力学第一定律可得

AU=W+Q

由于AU>0,W<Q,可知Q>0,且Q>|W|,则气体吸收的热量大于气体对外做的

功，故B错误；

C.根据理想气体状态方程

----=C

T

可得

c

V=­T

P

可知图线上的点与原点连线斜率越小则压强越大，所以af气体的压强先增大后

减小，故C正确；

D.由图像可知。两状态压强相等，c状态温度高于。状态温度，温度高的分子平均

动能大，根据压强微观意义可知，。状态时，单位时间内与注射器单位面积碰撞的分

子数比。状态时少，故D错误。

故选C。

3.答案：B

解析：在A3界面入射角，=60。，折射角r=30。，则折射率为

sinisin60°rr

n=-----=---------=v3

sinrsin30°

光从棱镜射出空气发生全反射的临界角满足

.1V31

smC=—=——>—

n32

可知C>30。，根据几何关系可知，光第一次到达R点后的入射角为30。，不会发生全

反射，则光第一次到达歹点后反射角为30。，折射角为60。。

故选B。

4.答案：A

解析：设质量为㈣的物体在马里亚纳海沟底处，有

G包

(R—dyg

又

M'_(R-d)3

M~N

质量为m2的物体在空间站上，有

(R+h)2=m2g2

解得马里亚纳海沟底处和空间站所在轨道处的重力加速度之比为

2

g,=(R-d\R+h)

g2.店

故选Ao

5.答案：CD

解析：带电小球在重力和静电力作用下作直线运动。若小球作匀速直线运动，则静电

力方向向上，这组实线是等势线，小球所带电荷电性无法判定，。、6两点电势高低无

法判定，小球由。运动到。，动能不变，重力势能增大，电势能减小；若小球作匀减

速直线运动，则静电力水平向左，这组实线是电场线，小球所带电荷电性无法判定，

。、6两点电势高低无法判定，小球由。运动到。，动能减小，重力势能增大，电势能

增大；小球不可能匀加速直线运动。

故选CDo

6.答案：BCD

解析：A/=1.0s时，质点。向y轴负方向运动，根据同侧法可知波沿x轴正方向传

播，故A错误；

B.由图可知波长为4m,6.5s时质点。恰好第三次到达波峰位置，贝|

3

tr.—A=2-T

214

解得

T=2s

该波的传播速度为

v=_=2m/s

T

故B正确;

C/=2.25s时，历时

1.25s=1-T

4

根据平移法可知质点P到达平衡位置，故C正确;

D.1.0s到4.0s,历时

3

3s=-T

2

P通过的路程为

3

s=—x4A=6A=30cm

2

故D正确。

故选BCDo

7.答案：AD

解析：C.设OP=2r,a、6碰撞前后做圆周运动时间为

27i-2r

-t]———--------------

212

44V2

联立解得

%7

故c错误;

D.a、6发生碰撞，根据动量守恒得

mavl=(ma+mb)v2

mb4

故D正确；

AB.a粒子做匀速圆周运动，则

qvB=m—,c粒子做匀速圆周运动

x}ar

解得

1

%=_万41

根据左手定则，可知粒子。带正电，则粒子6带负电，粒子。带正电，。和C的电荷量

之比为

41：3+%)=2:1

故A正确，B错误。

故选ADo

8.答案：(1)速度

⑵A

(4)医=病—病

解析：(1)每次都通过A压缩弹簧到尸位置，目的是确保A到达。时的速度相同。

(2)选取向右为正方向，动量守恒定律的表达式为

叫匕=—m1v2+m2v3

根据动能定理有

gm1H=〃〃4g瓦

g加2丫；=Rm2gs3

联立可得

网百^=-ml^s7+m2^S^

实验中还需测量的物理量是A和3的质量。

故选Ao

(3)选取向右为正方向，动量守恒定律的表达式为

叫匕=—m1v2+m2v3

根据动能定理有

12

5ml匕=Jum1gSl

127T

5mly2=〃叫8邑

:色.=〃加2g3

联立可得

町6=一班病+铀病

(4)若碰撞为弹性碰撞，还应满足机械能守恒，表达式为

gm1d=g叫.+3色片

结合(3)中关系式可得

9.答案：⑴红

(2)1

(3)-；1

9

(4)大

解析：(1)改装后电流从。插孔流入，故图中。应接红表笔。

(2)当开关S接1调零时，两表笔短接，设欧姆表内部总电阻为则

g优+&)4(&+&+凡)E

3R】41

两表笔间电阻为段时，电流表中电流为/,则

I(Rg+&+K)_E

R

i'i+&

当开关S接2调零后，设欧姆表内部总电阻为Kg,则

r।/gRg_/g(4+&+«)_E

N+鸟N+凡4

两表笔间电阻为此时，电流表中电流为/，则

I区+6+&)_E

N+凡%+&

可得

塌2>41

故当选择“xlC”档位时，S应掷于1位置。

(3)欧姆表中值电阻等于内部的总电阻，据题意有

%=1500,0=15Q

选择“xlO”档位时开关接1,则

&J+a=]0

%R

解得

R、=-Q,R,=1Q

19?

(4)电源电动势E减小，选择“xl。”档位时，中值电阻小于15Q,选择“xlOO”档位时,

中值电阻小于150。，故待测电阻测得的值比真实值偏大。

10.答案：B=—

7%

解析：因为。点和Q点电势相同，所以粒子通过。点时速度的大小与通过。点时速

度的大小相等，设粒子运动到。点时速度与x轴间夹角为仇则

2%cos0=v0

解得

cos0=—

2

则

9=60°

设粒子在电场中运动的时间为3P点的纵坐标力，则

vy=v0tan0

%=W

解得

设粒子的质量为加、电荷量为q,由动能定理有

2

^P=1m（2v0）-1m^

解得

qx。

设粒子在磁场中运动的半径为「，磁感应强度的大小为3,根据洛伦兹力提供向心力

环2

qv^B=

r

由几何关系有

联立解得

11.答案：（l）v=io6m/s；（2）h=9m；（3）W^.=lxlO4J

解析：（1）设摩托车离开D点时速度的大小为v,从离开D点到恰好通过第24辆汽车

的时间为6,则水平方向

24d=vcos37。.

竖直方向

1

0=vsin37%—-gt；9

解得

V=IOA/SUI/S

(2)摩托车在空中最高点时距车顶的高为人则

2

—mv2=mg/z+^-m(vcos37°)

2

解得

/z=9m

⑶摩托车从A到。克服摩擦阻力做的功为明,根据动能定理

1

Pt+mgH-W^=—mv9-0

解得

%二1义10打