河南省驻马店市物理高三上学期2024年模拟试卷与参考答案

2024年河南省驻马店市物理高三上学期模拟试卷与参考答案一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、下列说法正确的是()A.液体表面张力产生的原因是：液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，分子间的作用力表现为相互吸引B.晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点C.扩散现象和布朗运动的剧烈程度都与温度有关，所以扩散现象和布朗运动也叫做热运动D.彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点E.已知某种气体的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为N_A，则该种气体分子所占空间的大小可表示为V_0=M/(ρN_A)答案：A；B；D解析：A选项，液体表面张力产生的原因是：液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，分子间的作用力表现为相互吸引，故A正确；B选项，晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，故B正确；C选项，扩散现象和布朗运动的剧烈程度都与温度有关，但热运动是指分子的无规则运动，布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体小颗粒的永不停息地做无规则运动，不是液体分子的运动，也不是固体小颗粒分子的运动，故不能说布朗运动是热运动，故C错误；D选项，液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似具有各向异性，彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点，故D正确；E选项，气体分子间距离较大，不能用阿伏加德罗常数计算分子体积，故E错误。2、下列说法正确的是()A.物体温度越高，分子的平均动能就越大B.物体温度升高时，速率小的分子数目减少，速率大的分子数目增多C.一定质量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热D.压缩一定质量的理想气体，其内能一定增加E.热量不能自发地从低温物体传到高温物体答案：A；B；C；E解析：A选项，温度是分子平均动能的标志，物体温度越高，分子的平均动能就越大，故A正确；B选项，根据麦克斯韦分布律，物体温度升高时，速率小的分子数目减少，速率大的分子数目增多，故B正确；C选项，一定质量的理想气体，如果压强不变，体积增大，根据理想气体状态方程PVD选项，压缩一定质量的理想气体，外界对气体做功，但气体可能放热，根据热力学第一定律可知，其内能不一定增加，故D错误；E选项，根据热力学第二定律可知，热量不能自发地从低温物体传到高温物体，故E正确。3、下列说法正确的是()A.气体压强是气体分子对容器壁的频繁碰撞造成的B.足球充足气后很难压缩，是因为足球内气体分子间斥力作用的结果C.一定质量的理想气体等温膨胀，一定从外界吸收热量D.空调机在制冷过程中，从室内吸收的热量少于向室外放出的热量E.自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性答案：A；C；D；E解析：A选项，气体压强是气体分子对容器壁的频繁碰撞造成的，取决于分子的密集程度和分子的平均动能，故A正确；B选项，足球充足气后很难压缩，是因为足球内外的压强差的原因，与气体分子间的作用力无关，因为气体分子间距较大，很难达到分子间作用力的范围内，故B错误；C选项，一定质量的理想气体等温膨胀，温度不变，内能不变，体积增大，对外做功，根据热力学第一定律可知，一定从外界吸收热量，故C正确；D选项，空调机在制冷过程中，压缩机要消耗电能，所以从室内吸收的热量少于向室外放出的热量，故D正确；E选项，根据热力学第二定律可知，自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，故E正确。4、关于重力势能，下列说法正确的是()A.重力势能是地球和物体共同具有的，而不是物体单独具有的B.重力势能的大小，与参考平面的选择无关C.重力势能等于零的物体，不可能对别的物体做功D.物体克服重力做的功等于重力势能的增加量答案：A；D解析：A选项：重力势能是由于物体与地球之间存在相互作用力（即重力）而具有的能量，因此它是地球和物体共同具有的，而不是物体单独具有的。所以A选项正确。B选项：重力势能的大小是相对的，与参考平面的选择有关。选择不同的参考平面，同一物体的重力势能可能不同。因此B选项错误。C选项：重力势能等于零的物体，只是表示该物体在选定的参考平面上的重力势能为零，但并不意味着它不能对别的物体做功。例如，一个被举高的物体（重力势能不为零）可以对地面上的物体做功，同样地，一个重力势能等于零的物体（如放在参考平面上的物体）也可以对不在参考平面上的物体做功。因此C选项错误。D选项：根据重力做功与重力势能变化的关系，物体克服重力做的功等于重力势能的增加量。这是重力做功与重力势能变化的基本关系式，因此D选项正确。5、关于物体的重心，下列说法正确的是()A.物体的重心一定在物体上B.用一绳子将物体悬挂起来，物体静止时，该物体的重心一定在绳子的延长线上C.任何物体的重心都在它的几何中心上D.重心就是物体上最重的点答案：B解析：A选项：物体的重心不一定在物体上，比如均匀圆环的重心就在圆环的圆心上，而圆环的圆心并不在圆环上。所以A选项错误。B选项：用一绳子将物体悬挂起来，物体静止时，物体受到重力和绳子的拉力，这两个力是一对平衡力，它们的作用线必定在同一直线上，且方向相反。由于重力的作用点就是重心，所以该物体的重心一定在绳子的延长线上。B选项正确。C选项：只有形状规则、质量分布均匀的物体的重心才在物体的几何中心上。如果物体的质量分布不均匀，或者形状不规则，那么它的重心就不一定在几何中心上。所以C选项错误。D选项：重心是物体所受重力的等效作用点，并不是物体上最重的点。所以D选项错误。6、关于重力做功和重力势能的变化，下列叙述正确的是()A.做竖直上抛运动的物体在上升阶段，重力做负功，重力势能减少B.做竖直上抛运动的物体在上升阶段，重力做正功，重力势能增加C.做竖直上抛运动的物体在下降阶段，重力做正功，重力势能增加D.做竖直上抛运动的物体在下降阶段，重力做正功，重力势能减少答案：D解析：A选项：做竖直上抛运动的物体在上升阶段，物体的位移方向是竖直向上的，而重力的方向是竖直向下的，所以重力方向与位移方向相反，重力做负功。根据重力做功与重力势能变化的关系，重力做负功时，重力势能增加，而不是减少。所以A选项错误。B选项：由A选项分析可知，做竖直上抛运动的物体在上升阶段，重力做负功，重力势能增加，而不是做正功。所以B选项错误。C选项：做竖直上抛运动的物体在下降阶段，物体的位移方向是竖直向下的，与重力的方向相同，所以重力做正功。但是，根据重力做功与重力势能变化的关系，重力做正功时，重力势能是减少的，而不是增加。所以C选项错误。D选项：由C选项分析可知，做竖直上抛运动的物体在下降阶段，重力做正功，重力势能减少。所以D选项正确。7、关于电场和磁场，下列说法正确的是()A.电场和磁场都是矢量场，都具有方向性B.电场线和磁感线都是实际存在的曲线C.电场和磁场在产生、存在和相互作用的规律方面没有联系D.磁场中某点的磁感应强度的方向，跟放在该点的试探电流元所受磁场力的方向一致

A选项：电场和磁场都是矢量场，因为电场强度和磁感应强度都既有大小又有方向，满足矢量的定义。所以A选项正确。B选项：电场线和磁感线都是为了形象地描述电场和磁场而假想的线，它们并不实际存在。因此B选项错误。C选项：电场和磁场虽然在产生、存在和相互作用的规律方面有所不同，但它们之间是有联系的。例如，变化的电场可以产生磁场，变化的磁场也可以产生电场（麦克斯韦电磁场理论）。因此C选项错误。D选项：磁场中某点的磁感应强度的方向，并不是跟放在该点的试探电流元所受磁场力的方向一致，而是跟放在该点的通电导线所受磁场力的方向垂直。这是因为磁场力的方向是由磁感应强度和电流方向共同决定的，具体遵循左手定则。所以D选项错误。综上，正确答案是A。二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、关于静电的利用和防止，以下说法正确的是()A.静电复印是防止静电危害B.为了避免静电危害，飞机轮胎用导电橡胶制成C.高压输电铁塔上面用两条导线接地，把产生的静电导入大地D.油罐车拖着一条铁链是为了防止静电产生的危害答案：B；D解析：A选项，静电复印是利用静电将墨粉吸附到纸上，属于静电的应用，不是防止静电危害，所以A错误；B选项，飞机在飞行的过程中产生大量的静电，飞机轮胎用导电橡胶制成可以将静电导走，从而避免静电危害，所以B正确；C选项，高压输电铁塔上面用两条导线接地，属于尖端放电，是防止静电积累到一定程度引起电火花放电，造成危害，而不是把产生的静电导入大地，所以C错误；D选项，油罐车拖着一条铁链是将产生的静电导走，属于静电的防止，所以D正确。2、下列关于点电荷的说法中正确的是()A.点电荷就是体积很小的带电体B.点电荷是一种理想化的物理模型C.点电荷就是元电荷D.体积很大的带电体一定不能看成点电荷答案：B解析：A选项，当带电体的形状及大小对它们间相互作用力的影响可忽略时，这个带电体可看作点电荷，是由研究问题的性质决定，与自身大小形状无具体关系，故A错误；B选项，点电荷实际不存在，是理想模型，故B正确；C选项，元电荷是最小的电荷量，而点电荷是一种理想化的物理模型，元电荷不是点电荷，故C错误；D选项，体积很大的带电体，如果带电体的形状及大小对它们间相互作用力的影响可忽略时，也能看成点电荷，故D错误。3、下列说法正确的是()A.两个完全相同的带电小球接触后分开，则两球所带电荷量一定相等B.元电荷实质上是指电子或质子本身C.电荷间的作用力是通过电场产生的D.电场线就是带电粒子在电场中运动的轨迹答案：A；C解析：A选项，两个完全相同的带电小球接触后分开，由于两个小球完全相同，所以它们会平分总电荷，因此两球所带电荷量一定相等，故A正确；B选项，元电荷是最小的电荷量单位，而不是指电子或质子本身，故B错误；C选项，电荷间的作用力是通过电场产生的，这是电场的基本性质，故C正确；D选项，电场线是为了形象地描述电场而假想的线，实际并不存在，而带电粒子在电场中的运动轨迹是由电场力和初速度共同决定的，与电场线无关，故D错误。三、非选择题（前4题每题10分，最后一题14分，总分54分）第一题题目：在河南省驻马店市某高中物理实验室中，有一台示波器，其显示屏的水平和垂直偏转因数分别为100s/cm和5V/cm。现在，一个频率为50Hz的正弦交流电压信号被接入到示波器的Y输入端，而一个周期为0.02s的锯齿波电压信号则被接入到X输入端。请完成以下任务：计算该正弦交流电压信号的周期和角速度。若示波器屏幕上显示的正弦波波形有6个完整的周期，则信号在水平方向上所占的宽度是多少厘米？若要使正弦波波形在水平方向上恰好显示一个完整的周期，应将X增益旋钮调至何处？（设机内无信号衰减）答案：正弦交流电压信号的周期T=1f正弦波波形在水平方向上所占的宽度L=要使正弦波波形在水平方向上恰好显示一个完整的周期，需要调整X增益旋钮，使得每厘米代表的时间为T=0.02s。因此，应将X增益旋钮调至1s/cm的位置（注意这里原始答案给出的是0.02s/cm，但这是错误的，因为0.02s/cm解析：周期T是频率f的倒数，即T=1f。角速度ω与周期T已知正弦波波形在屏幕上显示了6个完整的周期，且水平偏转因数为100s/cm，因此可以通过计算6×要使正弦波波形在水平方向上恰好显示一个完整的周期，需要调整X增益旋钮，使得每厘米代表的时间等于信号的周期。但在这个问题中，由于示波器已经设置为100s/c第二题题目：在“用单摆测定重力加速度”的实验中，下列说法正确的是()A.测量摆长时，应用刻度尺量出从悬点到摆球下端的距离B.单摆偏离平衡位置的角度应大于10°C.实验中应在摆球经过平衡位置时开始计时D.为减小实验误差，应使摆球的质量尽可能大答案：C解析：A选项：测量摆长时，应该用刻度尺量出从悬点到摆球上端的距离，即摆线的长度加上摆球的半径，而不是摆球的下端。因为单摆的摆动是以悬点为中心，摆球的质心（或称为重心，对于均匀球体即为其球心）为摆长的末端进行的。所以A选项错误。B选项：单摆偏离平衡位置的角度应尽可能小，一般不超过5°，以保证单摆的振动近似为简谐振动。当角度大于10°时，单摆的振动将不再满足简谐振动的条件，从而引入较大的实验误差。所以B选项错误。C选项：实验中应在摆球经过平衡位置时开始计时，因为此时摆球的速度最大，计时误差相对较小。如果在其他位置开始计时，由于摆球的速度较小，可能导致计时误差较大。所以C选项正确。D选项：单摆的周期与摆球的质量无关，只与摆长和重力加速度有关。因此，为减小实验误差，并不需要使摆球的质量尽可能大。实际上，过大的摆球质量可能会增加空气阻力等外部因素的影响，反而增大实验误差。所以D选项错误。综上所述，正确答案是C。第三题题目：在某一匀强磁场中，有一个静止的原子核发生α衰变，放出一个速度为v的α粒子（即氦原子核，带2个正电荷），衰变后的新核速度为u。已知α粒子的质量为m，新核的质量为M，且M远大于m。试求：（1）衰变过程中释放的核能。（2）衰变过程中产生的内能转化为新核和α粒子的动能之比。答案：（1）衰变过程动量守恒，设新核的速度为u，α粒子的速度为v，由动量守恒定律得：0=mv+Mu

解得新核的速度为：u=-v

（注意：这里的负号表示新核的速度方向与α粒子速度方向相反，但在计算动能时我们只关心速度的大小）衰变过程中的质量亏损为：Δm=m+M-(m+M-4m_p)=4m_p-m（其中m_p为质子的质量，但在此题中通常可忽略不计，因为题目已给出m和M）因此，释放的核能为：ΔE=Δmc^2≈0（在实际计算中，由于m和M相差不大，且题目未给出质子的质量，这里我们假设质量亏损几乎为0，主要关注动能部分）但考虑到题目主要考察的是动能转化，我们接下来计算动能。衰变过程中系统的总动能为：E_k=mv^2+Mu^2

将u的表达式代入得：E_k=mv^2+M()2v2=v^2但请注意，这里的E_k并不完全等于释放的核能ΔE，因为核能还包括了其他形式的能量（如内能），而题目主要考察的是动能转化。（2）衰变过程中产生的内能转化为新核和α粒子的动能之比，由于题目未直接给出内能的具体值，我们可以通过动能的比例来近似表示。新核的动能为：E_{k1}=Mu^2=M()2v2=v^2α粒子的动能为：E_{k2}=mv^2因此，动能之比为：==解析：本题主要考察了动量守恒定律在衰变过程中的应用，以及动能和核能之间的区别。在衰变过程中，由于系统不受外力作用，因此动量守恒。通过动量守恒定律，我们可以求出衰变后新核的速度。然后，我们可以利用动能的定义式求出系统的总动能。但需要注意的是，这里的总动能并不完全等于释放的核能，因为核能还包括了其他形式的能量（如内能）。最后，我们利用动能的比例来近似表示内能转化为动能的比例。第四题题目：在物理学中，常常用比值法来定义物理量，用来表示研究对象的某种性质，但它并不反映构成此物体的物质本身的性质，例如“速度”、“加速度”、“功率”、“电场强度”等都是采用比值法定义的。下列物理量中同样采用比值法定义的是()A.电阻R=UC.电容C=ε答案：A解析：本题主要考察对比值定义法的理解。A选项，电阻R是描述导体对电流阻碍作用大小的物理量，其定义式为R=UI，其中U是导体两端的电压，I是通过导体的电流，电阻R与U和IB选项，电场力F是电荷在电场中受到的力，其大小由电场强度E和电荷量q共同决定，即F=C选项，电容C是描述电容器容纳电荷本领的物理量，其大小由电容器本身的性质（如极板间距、正对面积、电介质等）决定，公式C=D选项，磁通量Φ是描述磁场中某一面积上磁感线穿过多少的物理量，其大小由磁感应强度B和面积S及它们的夹角共同决定，即Φ=BSsinθ（θ为磁感应强度与面积的夹角），在题目给出的公式Φ=BS中，我们默认了综上，只有A选项采用了比值定义法。第五题题目：在“探究求合力的方法”的实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套。实验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置