青海省某中学2024届高三第一次模拟考试物理试卷（含解析）

青海省［皇川中学2024届高三第一次模拟考试物理试卷

注意事项

1.考生要认真填写考场号和座位序号。

2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑

色字迹的签字笔作答。

3.考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、2018年11月6日，中国空间站“天和号”以1：1实物形式（工艺验证舱）亮相珠海航展，它将作为未来“天宫号”空间

站的核心舱.计划于2022年左右建成的空间站在高度为400~450km（约为地球同步卫星高度的九分之一）的轨道上绕地

球做匀速圆周运动，则下列说法正确的是

A.空间站运行的加速度等于地球同步卫星运行的加速度

B.空间站运行的速度约等于地球同步卫星运行速度的3倍

C.空间站运行的周期大于地球的自转周期

D.空间站运行的角速度大于地球自转的角速度

2、“礼让行人”是城市文明交通的体现。小王驾驶汽车以36km/h的速度匀速行驶，发现前方的斑马线上有行人通过，

立即刹车使车做匀减速直线运动，直至停止，刹车加速度大小为10m/s2。若小王的反应时间为0.5s,则汽车距斑马线

的安全距离至少为

A.5mB.10m

C.15mD.36m

3、已知氢原子光谱中有一谱线的波长为656.2nm,该谱线是氢原子由能级〃跃迁到能级女产生的，普朗克常量/i=6.63xl（）

E

-34j-s,氢原子基态能量々=-13.6eV,氢原子处于能级机时的能量石=—1-,真空中光速c=3.0xl03m/s。贝1〃和左

1m加2

分别为（）

A.k=3；n=2B.k=2；n=3C.k=3；n=lD.k=l；n=3

4、如图所示，某竖直弹射装置由两根劲度系数为k的轻弹簧以及质量不计的底盘构成，当质量为m的物体竖直射

向空中时，底盘对物体的支持力为6mg（g为重力加速度），已知两根弹簧与竖直方向的夹角为，=60。，则此时每根

弹簧的伸长量为

A.B.C.D.

3

5、如图所示，质量为50kg的同学在做仰卧起坐运动.若该同学上半身的质量约为全身质量的耳，她在Imin内做了

50个仰卧起坐，每次上半身重心上升的距离均为0.3m,则她克服重力做的功W和相应的功率P约为

A.W=4500JP=75WB.W=450JP=7.5W

C.W=3600JP=60WD,W=360JP=6W

6、如图所示，直线。、。和直线c、d是处于匀强电场中的两组平行线，M、N、尸、。是它们的交点，四点处的电势

分别为中“、中^、9户、9°。一质子由M点分别运动到。点和尸点的过程中，电场力所做的负功相等。下列说法正确

的是（）

A.直线。位于某一等势面内，

B.直线。位于某一等势面内，＜p＞（P

MP

C.若质子由M点运动到N点，电场力做正功

D.若质子由P点运动到。点，电场力做负功

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得。分。

7、下列说法正确的是

A.温度由摄氏温度，升至2f,对应的热力学温度便由7升至27

B.相同温度下液体中悬浮的花粉小颗粒越小，布朗运动越剧烈

C.做功和热传递是改变物体内能的两种方式

D.分子间距离越大，分子势能越大，分子间距离越小，分子势能也越小

E.晶体具有固定的熔点，物理性质可表现为各向同性

8、如图所示，虚线框内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为5,磁场区域上下宽度为/；质量为机、边长为/

的正方形线圈a加d平面保持竖直，a。边保持水平的从距离磁场上边缘一定高处由静止下落，以速度v进入磁场，经

一段时间又以相同的速度v穿出磁场，重力加速为g。下列判断正确的是（）

nB212V

A.线圈的电阻火-------

mg

7V2

B.进入磁场前线圈下落的高度人=丁

2g

C.穿过磁场的过程中线圈电阻产生的热量。=2mg/

D.线圈穿过磁场所用时间/=4

v

9、一列简谐横波在某时刻的波形如图所示，此时刻质点尸的速度为V,经过1s后它的速度大小、方向第一次与v相

同，再经过0.2s它的速度大小、方向第二次与v相同，则下列判断正确的是o

A.波沿x轴负方向传播，且周期为1.2s

B.波沿x轴正方向传播，且波速为10m/s

C.质点M与质点。的位移大小总是相等，方向总是相反

D.若某时刻N质点速度为零，则。质点一定速度为零

E.从图示位置开始计时，在3s时刻，质点M偏离平衡位置的位移y=-10cm

10、牛顿在1687年出版的《自然哲学的数学原理》中设想，物体抛出的速度很大时，就不会落回地面，它将绕地球运

动，成为人造地球卫星.如图所示，将物体从一座高山上的O点水平抛出，抛出速度一次比一次大，落地点一次比一

次远，设图中A、B、C、D、E是从O点以不同的速度抛出的物体所对应的运动轨道.已知B是圆形轨道，C、D是

椭圆轨道，在轨道E上运动的物体将会克服地球的引力，永远地离开地球，空气阻力和地球自转的影响不计，则下列

说法正确的是（）

A.物体从。点抛出后，沿轨道A运动落到地面上，物体的运动可能是平抛运动

B.在轨道B上运动的物体，抛出时的速度大小为11.2km/

C.使轨道C、D上物体的运动轨道变为圆轨道，这个圆轨道可以过O点

D.在轨道E上运动的物体，抛出时的速度一定等于或大于16.7km/s

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11.（6分）货运交通事故往往是由车辆超载引起的，因此我国交通运输部对治理货运超载有着严格规定。监测站都安

装有称重传感器，图甲是一种常用的力传感器，由弹簧钢和应变片组成，弹簧钢右端固定，在其上、下表面各贴一个

相同的应变片，应变片由金属制成。若在弹簧钢的自由端施加一向下的作用力尸，则弹簧钢会发生弯曲，上应变片被

拉伸，下应变片被压缩。力越大，弹簧钢的弯曲程度越大，应变片的电阻变化就越大，输出的电压差AU=iq—UJ也

就越大。已知传感器不受压力时的电阻约为19Q,为了准确地测量该传感器的阻值，设计了以下实验，实验原理图如

图乙所示。

:原设计电路:

图甲图乙图丙

实验室提供以下器材：

A.定值电阻与，（叫=50）

B.滑动变阻器（最大阻值为2。，额定功率为50W）

C.电流表A1（0.6A,内阻.=1。）

D.电流表A2（0.6A,内阻G约为5。）

E.直流电源Ei（电动势3V,内阻约为1。）

F.直流电源石2（电动势6V,内阻约为2Q）

G.开关S及导线若干。

（1）外力户增大时，下列说法正确的是;

A.上、下应变片电阻都增大

B.上、下应变片电阻都减小

C.上应变片电阻减小，下应变片电阻增大

D.上应变片电阻增大，下应变片电阻减小

（2）图乙中①、②为电流表，其中电流表①选（选填"AJ或"A『），电源选（选填"EJ或"约”）；

（3）为了准确地测量该阻值，在图丙中，将5、C间导线断开，并将滑动变阻器与原设计电路的4、B,C端中的一

些端点连接，调节滑动变阻器，测量多组数据，从而使实验结果更准确，请在图丙中正确连接电路；

（4）结合上述实验步骤可以得出该传感器的电阻的表达式为（ApA2两电流表的电流分别用人、与表示）。

12.（12分）某同学为验证机械能守恒定律设计了如图所示的实验，一钢球通过轻绳系在。点，由水平位置静止释放,

用光电门测出小球经过某位置的时间》,用刻度尺测出该位置与。点的高度差入（已知重力加速度为g）

h

.....光电“

（1）为了完成实验还需测量的物理量有（填正确答案标号）。

A.绳长/B.小球的质量机C.小球的直径dD.小球下落至光电门处的时间f

（2）正确测完需要的物理量后，验证机械能守恒定律的关系式是（用已知量和测量量的字母表示）。

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算

步骤。

13.（10分）如图所示，第一象限内有沿x轴正向的匀强电场，第二象限内有垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为根、

电荷量为q的带负电的粒子以速度%从尸（-3L,0）沿与x轴负方向成37。角射入磁场，粒子从0（0,4£）进入电场

并直接从。点离开电场。不计空气阻力及粒子的重力，5皿37。=0.6,cos37°=0.8,求：

⑴磁感应强度3的大小；

（2）电场强度E的大小。

14.（16分）如图1所示，在直角坐标系xOy中，MN垂直x轴于N点，第二象限中存在方向沿y轴负方向的

匀强电场，Oy与MN间（包括Oy,MN）存在均匀分布的磁场，取垂直纸面向里为磁场的正方向，其感应强度随时

q71L

间变化的规律如图2所示。一比荷一=五丁的带正电粒子（不计重力）从O点沿纸面以大小％=1、方向与Oy夹

TTlDIuI

000

2/T2BL

角，=60。的速度射入第一象限中，已知场强大小E=（l+_X_）r-ON=(_+*)L

3t

0

（1）若粒子在t=tn时刻从O点射入，求粒子在磁场中运动的时间.；

（2）若粒子在之间的某时刻从O点射入，恰好垂直j轴进入电场，之后从尸点离开电场，求从。点射入的

时刻t2以及尸点的横坐标工.；

求粒子在Oy与MN间运动的最大路程s„

15.（12分）在如图甲所示的平面坐标系xOy内，正方形区域（0<xvd、0<j<rf）内存在垂直xOy平面周期性变化的匀

强磁场，规定图示磁场方向为正方向，磁感应强度3的变化规律如图乙所示，变化的周期7可以调节，图中叫为己

知。在x=d处放置一垂直于x轴的荧光屏，质量为加、电荷量为g的带负电粒子在f=0时刻从坐标原点。沿y轴正方

向射入磁场，不计粒子重力。

2Tlm

（1）调节磁场的周期，满足7>F一,若粒子恰好打在屏上尸（d,0）处，求粒子的速度大小v；

0

71m

（2）调节磁场的周期，满足7=方，若粒子恰好打在屏上。（d,d）处，求粒子的加速度大小a；

C[D

0

qBd

（3）粒子速度大小为—时，欲使粒子垂直打到屏上，周期T应调为多大？

u6m

参考答案

、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、D

【解析】

GMm2兀v2

根据-----=m（一）2r=m（02r=m—=机。来判断空间站运动的速度、加速度、角速度以及周期的大小

r2Tr

【详解】

ACD、根据94竺=加（匕）2厂=m32r=加上=〃也可知半径越大，周期越大，而加速度、线速度、角速度都在减小,

r2Tr

故AC错；D对；

B、题目中给的是高度约为地球同步卫星高度的九分之一，那半径就不是九分之一的关系，所以空间站运行的速度不

等于地球同步卫星运行速度的3倍，故B错；

故选D

【点睛】

本题比较简单，但如果不仔细读题的话就会做错B选项，所以在做题过程中仔细审题是非常关键的.

2、B

【解析】

汽车的初速度为=36km/h=10m/s,反应时间［=0.5s内做匀速直线运动，有：

x=vt-5m

101

刹车过程的加速度大小为a=10m/s2,由匀减速直线运动的规律：

。2一口2=-lax

02

可得刹车距离为

V2

x=-0-=5m

22a

故安全距离为：

6?>（x+x）=10m.

12'

故B正确，ACD错误；

故选B。

3、B

【解析】

谱线的能量为

.c6.63x10-34x3x108…s1”一

E-hv-h—=-------------------------JT=3.03x10-19JT=1.89eV

X656.2x10-9

氢原子由能级〃跃迁到能级左时释放出的光子的能量为

pp11

E=———=13.6(--—)eV

“3左2左2〃2

当k=3时，〃无解；

当左=2时，可得

”=3

当左=1时，可得

n=l.l

故A、C,D错误，B正确；

故选Bo

4、D

【解析】

对物体m,受重力和支持力，根据牛顿第二定律，有：N-mg=ma；其中：N=6mg；解得：a=5g；再对质量不计的底盘

和物体m整体分析，受两个拉力和重力，根据牛顿第二定律，有：竖直方向：2Fcos6(T-mg=ma；解得：F=6mg；根

据胡克定律，有：二=■!=”，故选D。

5、A

【解析】

33

每次上半身重心上升的距离均为0.3m,则她每一次克服重力做的功：W=-mgh=-x50xl0x0.3=90J；1分钟内克服重

W4500

力所做的功：W=50W=50x90=4500J；相应的功率约为：P=^-=——=75W,故A正确，BCD错误，故选

息t60

A.

6、A

【解析】

AB.质子带正电荷，质子由"点分别运动到。点和P点的过程中，电场力所做的负功相等，有

W=W<0

MQMP

而

W=qU

MQMQ

W=qUq>Q

MPMP'

所以有

U=U<0

MQMP

即

<P<(p=(p

MQP

匀强电场中等势线为平行的直线，所以QP和MN分别是两条等势线，有

(p=cp

pQ

故A正确、B错误；

CD.质子由M点运动到N点的过程中

W=qGp-(p)=0

MNMN

质子由p点运动到。点的过程中

W=qCp-(p)=0

PQPQ

故CD错误。

故选Ao

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、BCE

【解析】

A.温度由摄氏温度f升至2f,对应的热力学温度便由7升至其中:T=2f+273,不一定等于27,故A错误；

B.相同温度下液体中悬浮的花粉小颗粒越小，受力越不易平衡，布朗运动越剧烈，故B正确；

C.根据热力学第一定律可知，做功和热传递是改变内能的两种方式，故C正确；

D.若分子力表现为斥力时，分子间距离越大，分子力做正功，分子势能越小；分子间距离越小，分子力做负功，分

子势能越大。若分子力表现为引力时，分子间距离越大，分子力做负功，分子势能越大；分子间距离越小，分子力做

正功，分子势能越小，故D错误；

E.根据晶体的特性可知，晶体具有固定的熔点，多晶体的物理性质表现为各向同性，故E正确。

故选BCE。

8、ABC

【解析】

A.由题意可知，线圈进入磁场和穿出磁场时速度相等，说明线圈在穿过磁场的过程中做匀速直线运动，则

B212V

mg=r=Bll=-------

安R

B212V

R--------

mg

所以A正确；

B.线圈在进入磁场前做自由落体运动，有动能定理得

,1

mgh=2/WV2

进入磁场前线圈下落的高度为

h=—

2g

所以B正确；

C.线圈在穿过磁场的过程中克服安培力做功转化为焦耳热，又安培力与重力平衡，则穿过磁场的过程中线圈电阻产

生的热量为

Q=mg-21=2mgl

所以C正确；

D.根据线圈在穿过磁场过程中做匀速运动，可得穿过磁场的时间为

21

t=—

v

所以D错误。

故选ABC。

9、ADE

【解析】

AB.由于ls>0.2s,即质点尸第一次达到相同速度的时间间隔大于第二次的，故可得到图示时刻质点尸向下运动，经

过L2s正好运动一个周期回到图示位置，故波沿x轴负方向传播，且周期为L2s,波速

X12,,

v=————m/s=10m/s

T1.2

故A正确，B错误；

C.M,。的平衡位置距离大于;儿故质点M和质点。的相位差不等于小那么，质点M与质点。的位移不可能总

是大小相等，方向相反，故C错误；

D.N、0的平衡位置距离刚好等于;人故质点版和质点。的相位差等于见那么，质点版与质点。的位移、速度

总是大小相等，方向相反，故若某时刻N质点速度为零，则。质点一定速度为零，故D正确；

55

E.3s=-T,即质点M振动］个周期，那么，由波沿x轴负方向传播可得：零时刻质点向上振动，故在3s时刻，质

点时偏离平衡位置的位移y=-10cm,故E正确;

故选ADE。

10、AC

【解析】

(1)第一宇宙速度是最小的卫星发射速度，却是最大的环绕速度；

(2)当物体以第一宇宙速度被抛出，它的运动轨道为一圆周；当物体被抛出的速度介于第一和第二宇宙速度之间，它

的运动轨迹为一椭圆；当物体被抛出时的速度介于第二和第三宇宙速度之间，物体将摆脱地球引力，成为绕太阳运动

的行星；当被抛出的初速度达到或超过第三宇宙速度，物体必然会离开太阳系；

(3)卫星变轨时的位置点，是所有轨道的公共切点.

【详解】

A、物体抛出速度v<7.9km/s时必落回地面，若物体运动距离较小时，物体所受的万有引力可以看成恒力，故物体的

运动可能是平抛运动，A正确；

B、在轨道B上运动的物体，相当于地球的一颗近地卫星，抛出线速度大小为7.9km/s,B错误；

C、轨道C、D上物体，在O点开始变轨到圆轨道，圆轨道必然过O点，C正确；

D、当物体被抛出时的速度等于或大于16.7km/s时，物体将离开太阳系，故D错误.

【点睛】

本题考查宇宙速度，知道第一宇宙速度是最小的发射速度、最大的环绕速度，掌握卫星变轨模型，知道各宇宙速度的

物体意义至关重要.

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

【解析】

(1)口］外力尸增大时，上应变片长度变长，电阻变大，下应变片长度变短，电阻变小

故选D。

(2)［2］题图乙中的①要当电压表使用，因此内阻应已知，故应选电流表A/

［3］因回路总阻值接近11。，满偏电流为0.6A,所以电源电动势应接近6.6V,故电源选E?。(3)［4］滑动变阻器应采用分

压式接法，将3、C间导线断开，A、3两端接全阻值，C端接在变阻器的滑动端，如图所示。

(4)［5］由题图乙知，通过该传感器的电流为乙一。加在该传感器两端的电压为1储，故该传感器的电阻为

Ir

——1-4—

I-I

21

7d2

12、CSh=——

2(A?)2

【解析】

(1)口］系统机械能守恒时满足

,1

mgn=­mv2

又

d

v=--

Ar

解得

2(A)

还需要测量的量是小球的直径do

.d2

(2)⑵由(1)知=成立时，小球机械能守恒。

2(A?)2

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算

步骤。

2mv6mv2

13、(1)B=---a-；⑵E=---------0-

5qL25qL

【解析】

⑴由几何知识得带点粒子在磁场中做圆周运动的半径

R=IL

2

由牛顿第二定律得

mv2

qvB_____Q_

oR

解得

「2mv

B=-----o-

5qL

⑵由牛顿第二定律得

qE=ma

粒子在竖直方向

vZsin37°=4L

o

粒子在水平方向

2vcos37°=at

o

解得

门6mv2

E=-----o-

25qL

21.L4j3

14

'⑴"⑵"而―/⑶（5+胃）L

【解析】

(1)若粒子在％时刻从。点射入，粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，如图所示:

由几何关系可知圆心角

洛伦兹力提供向心力，则

V2

qvB-m-o-

00R

已知

q_71

mBt

00

周期

.2冗R

T=-----=2t

v0

0

粒子在磁场中运动的时间

a2八

t=—T=—t<2t

i2TI3oo

符合题意。

(2)由(1)可知

2

7?-71=vt

3oi

解得

R=-

71

设t2时刻粒子从。点射入时恰好垂直y轴进入电场，如图所示:

则

R

—(%~t)

tanOoo2

粒子在电场中做类平抛运动，分解位移

R「+——R—=—1at2

sin023

-X=Vt

P03

根据牛顿第二定律有

qE=ma

解得

L

x—

P71

⑶粒子在磁场中转动，已知周期

T=2t

o

运动轨迹如图所示:

则

由于

3t-t=2t=T

000

粒子从c点开始恰好做匀速圆周运动一圈回到。点，务时刻运动到则

0

CD=vt=L

00

粒子从。点开始恰好做匀速圆周运动一圈回到。点，6t后沿。G做直线运动，则

0

DG^Rtan