重庆市乌江新高考协作体2024届高三上学期第一次联合调研抽测（一模）物理试题 含解析

2023-2024学年高考第一次联合调研抽测高三物理试题（分数：100分，时间：75分钟）一、单选题1.一物体受到如图所示的F1、F2作用，且已知F1、F2互相垂直，大小分别为6N和8N，则该物体受到F1、F2的合力大小是（）A.2N B.6N C.10N D.14N【答案】C【解析】【详解】物体受到F1、F2的合力大小故选C。2.下列说法正确是（）A.液体分子的无规则运动称为布朗运动B.两分子间距离减小，分子间的引力和斥力都增大C.物体做加速运动，物体内分子的动能一定增大D.物体对外做功，物体内能一定减小【答案】B【解析】【分析】【详解】A．布朗运动是液体中的固体小颗粒的无规则的运动，故A不符合题意；B．分子间引力和斥力都是存在，当两分子间距离减小，分子间引力和斥力都增大，故B符合题意；C．物体做加速运动，温度不一定升高，所以物体内分子的平均动能不一定越来越大，故C不符合题意；D．物体对外做功，若同时吸收热量，则物体内能不一定减小，故D不符合题意。故选B。3.如图所示，两平行的虚线间的区域内存在着有界匀强磁场，有一较小的三角形闭合导线框abc的ab边与磁场边界平行。现使此线框向右匀速穿过磁场区域，运动过程中始终保持速度方向与ab边垂直。则图中哪一个可以定性地表示线框在上述过程中感应电流随时间变化的规律（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【分析】【详解】根据感应电动势大小而导体棒有效长度L等于导体进入磁场过程中与磁场边界相交线的长度，因此进入磁场过程中，感应电动势逐渐减小，从而感应电流逐渐减小；离开磁场时，感应电动势也逐渐减小，从而感应电流也逐渐减小。再根据右手定则，进入磁场过程中感应电流为逆时针方向，离开磁场过程中，感应电流为顺时针方向。故选D。4.北京时间2022年11月30日5时42分，神舟十五号载人飞船采用自主快速交会对接模式成功对接于天和核心舱前向端口。已知“天和核心舱”匀速圆周运动的轨道离地约400km、周期约为93min，地球半径为6370km，万有引力常量。根据这些数据，下列说法正确的是（）A.天和核心舱线速度小于3.1km/sB.神舟十五号飞船的发射速度大于11.2km/sC.天和核心舱加速度小于地面重力加速度D.天和核心舱角速度小于地球自转角速度【答案】C【解析】【详解】A．天和核心舱线速度约为则天和核心舱线速度大于3.1km/s，故A错误；B．神舟十五号飞船进入运行轨道后绕地球运动，其发射速度应小于第二宇宙速度11.2km/s，故B错误；C．由可知则距离地表越远加速度越小，则天和核心舱加速度小于地面重力加速度，故C正确；D．天和核心舱匀速圆周运动的周期约为93min，小于地球自转周期，由可知，天和核心舱角速度大于地球自转角速度，故D错误。故选C。5.如图所示，某同学对着墙壁练习打乒乓球（视为质点），某次乒乓球与墙壁上的P点碰撞后水平弹离，恰好垂直落在球拍上的Q点。取重力加速度大小g=10m/s2，不计空气阻力。若球拍与水平方向的夹角为，乒乓球落到球拍前瞬间的速度大小为4m/s，则P、Q两点的高度差为（）A.0.1m B.0.2m C.0.4m D.0.8m【答案】C【解析】【详解】由几何关系得，乒乓球落到球拍前瞬间的竖直分速度大小为又因为解得故选C。6.一学生用两个颜色不同的篮球做斜拋运动游戏，如图所示，第一次出手，红色篮球的初速度与竖直方向的夹角为；第二次出手，橙色篮球的初速度与竖直方向的夹角为。两次出手的位置在同一竖直线上，结果两篮球正好到达相同的最高点，则红色篮球、橙色篮球运动的高度之比为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】分析】【详解】两个不同颜色的篮球做斜抛运动，经过相同的最高点，可将其逆运动看成水平向左的平拋运动，运动轨迹如图所示，两平抛运动的水平位移相同，设为，速度的反向延长线均过水平位移的中点，相交于同一点。设两球下落的高度分别为、，则解得B选项正确。7.光镊技术可以用来捕获、操控微小粒子(目前已达微米级)．激光经透镜后会聚成强聚焦光斑，微粒一旦落入会聚光的区域内，就有移向光斑中心的可能，从而被捕获．由于光的作用使微粒具有势能，光斑形成了一个类似于“陷阱”的能量势阱，光斑中心为势能的最低点．结合以上信息可知，关于利用光镊捕获一个微小粒子的情况，下列说法正确的是A.微粒被捕获时，受到激光的作用力一定沿着激光传播的方向B.微粒被捕获时，受到激光的作用力一定垂直激光传播的方向C.微粒向光斑中心移动时，在能量势阱中对应的势能可能增大D.被捕获的微粒在获得较大的速度之后，有可能逃离能量势阱【答案】D【解析】【详解】A.微粒被捕获时，受到激光的作用力朝着激光焦点的方向，故A错误；B.微粒被捕获时，受到激光的作用力朝着激光焦点的方向，故B错误；C.由题干可知，光斑中心为势能的最低点，所以微粒向光斑中心移动时，在能量势阱中对应的势能不能增大，只能减小，故C错误；D.根据能量守恒，较大的初速度对应较大初动能，可以让微粒逃离能量势阱，故D正确．二、多选题8.一列波沿x轴传播，t＝2s时刻的波形如图1所示，图2是某质点的振动图象，则下列说法正确的是（）A.波传播速度为lm/sB.波如果向右传播，则图2是x＝0、4m处质点的振动图象C.波如果向右传播，则图2是x＝2m、6m处质点的振动图象D.波如果向左传播，则图2是x＝0、4m处质点的振动图象E.波如果向左传播，则阌2是x＝2m、6m处质点的振动图象【答案】ABE【解析】【详解】由图像可知：λ=4m，T=4s，则波速，选项A正确；波如果向右传播，x＝0、4m处质点在t=2s时向下振动，与振动图像相符，则图2是x＝0、4m处质点的振动图象，选项B正确，C错误；波如果向左传播，x＝2m、6m处质点在t=2s时向下振动，与振动图像相符，则图2是x＝2m、6mm处质点的振动图象，选项E正确，D错误；故选ABE.9.对以下物理现象分析正确的是()①从射来的阳光中，可以看到空气中的微粒在上下飞舞②上升的水蒸气的运动③用显微镜观察悬浮在水中的小炭粒，小炭粒不停地做无规则运动④向一杯清水中滴入几滴红墨水，红墨水向周围运动A.①②③属于布朗运动B.④属于扩散现象C.只有③属于布朗运动【答案】BC【解析】【详解】①从射来的阳光中，可以看到空气中的微粒在上下飞舞，是固体颗粒的运动，是由于空气的流动形成的，不属于布朗运动；②上升的水蒸气的运动，是由于大气压力的作用引起的，不是布朗运动；③用显微镜观察悬浮在水中的小炭粒，小炭粒不停地做无规则运动，是布朗运动；④向一杯清水中滴入几滴红墨水，红墨水向周围运动，属于扩散运动．故选BC10.如图所示，倒U型等间距光滑导轨倾斜放置，，在中存在垂直导轨平面向下的匀强磁场（图中未画出）。一金属棒从上方静止释放，金属棒向下运动过程中始终与导轨接触良好且与平行，不计导轨电阻，I为金属棒中的电流、q为通过金属棒的电量、U为金属棒两端的电压、P为金属棒中的电功率，若从金属棒刚进入磁场开始计时，它在磁场中运动的过程中，下列图像中不可能正确的有（）A. B. C. D.【答案】AC【解析】【分析】【详解】A．如果电流减小，则表明导体棒在减速运动，受力分析有随着电流减小，加速度减小。根据闭合电路的欧姆定律得则有随着加速度减小，图像的斜率减小。A错误，符合题意；B．如果导体棒进入磁场时，安培力与重力分力平衡，则导体棒做匀速直线运动，其电流不变，则根据可知，电量与时间成正比。B正确，不符合题意；C．如果路端电压随时间增大，则表明导体棒在加速，受力分析有随着电压增大，则电流增大，加速度减小。根据闭合电路欧姆定律得则有随着加速度减小，图像的斜率减小。但是计时起点路端电压不可能为零。C错误，符合题意；D．如果导体棒进入磁场时，安培力与重力分力平衡，则导体棒做匀速直线运动，其电流不变，则根据可知，金属棒的电功率不变。D正确，不符合题意。故选AC。三、非选择题11.某实验小组欲以如图所示实验装置“探究加速度与物体受力和质量的关系”。图中A为小车，B为装有砝码的小盘，C为一端带有定滑轮的长木板，小车通过纸带与电磁打点计时器（未画出）相连，小车的质量为m1，小盘（及砝码）的质量为m2，重力加速度g取10m/s2(1)下列说法正确的是___________。A．实验时先放开小车，再启动计时器B．每次改变小车质量时，应重新补偿阻力C．本实验中应满足m2远小于m1的条件D．在用图像探究小车加速度与质量的关系时，应作a-m1图像(2)实验中，得到一条打点的纸带，如图所示，已知相邻计数点间的时间间隔为T，且间距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出，则打点计时器打下F点时小车的瞬时速度的计算式为vF=___________，小车加速度的计算式a=___________。(3)某同学补偿阻力后，在保持小车质量不变的情况下，通过多次改变砝码重力，作出小车加速度a与砝码重力F的关系图像如图所示。若牛顿第二定律成立，则小车的质量为___________kg，小盘的质量为___________kg。(4)实际上，在砝码的重力越来越大时，小车的加速度不能无限制地增大，将趋近于某一极限值，此极限值为___________m/s2【答案】①.C②.③.④.2.0⑤.0.06⑥.10【解析】【分析】【详解】解：(1)[1]A．实验时应先启动计时器，再放开小车，A项错误；B．每次改变小车质量时，不用重新补偿阻力，B项错误；C．实验要求应满足m2远小于m1，C正确；D．应作a-图像，D错误。故选C。(2)[2]中间时刻的瞬时速度等于整段位移的平均速度，故vF=EG=[3]由逐差法a=(3)[4]由题图a-F图线可知a=＋0.3即图线的斜率k=可求解得m1≈2.0kg[5]当F=0时，a0=0.3m/s2，此时a0==所以m0=0.06kg。(4)[6]当砝码重力越来越大时a=即m无限大时，a趋向于g。12.如图所示的实验装置可以探究加速度与物体质量、物体受力的关系（摩擦力已平衡）。小车上固定一个盒子，盒子内盛有沙子。沙桶的总质量（包括桶以及桶内沙子质量）记为m，小车的总质量（包括车、盒子及盒内沙子质量）记为M。（1）验证在质量不变的情况下，加速度与合外力成正比：从盒子中取出一些沙子，装入沙桶中，称量并记录沙桶的总重力mg，将该力视为合外力F，对应的加速度a则从打下的纸带中计算得出。多次改变合外力F的大小，每次都会得到一个相应的加速度。以合外力F为横轴，以加速度a为纵轴，画出a－F图像，图像是一条过原点的直线。在本次实验中，如果沙桶的总重力mg与Mg相比非常接近时，获得的实验数据是否会和理论预期产生较大差异？答：_______。（填“会”或“不会”）理由是_______________________。（2）验证在合外力不变的情况下，加速度与质量成反比：保持桶内沙子质量m不变，在盒子内添加或去掉一些沙子，验证加速度与质量的关系。用图像法处理数据时，以加速度a为纵横，应该以_______为横轴。【答案】①.不会②.因为实验的研究对象是整个系统，系统受到的合外力就等于mg③.【解析】【详解】（1）[1][2]因为实验的研究对象是整个系统，系统的总质量保持不变，故系统受到的合外力就等于mg，故测得的实验数据不会和理论预期产生较大差异；（2）[3]由于是以桶内沙子以及小车内的沙子的系统为研究对象，故用图像法处理数据时，以加速度a为纵横，应该以为横轴。13.如图甲所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ被固定在水平面上，导轨间距L=0.6m，两导轨的左端用导线连接电阻R1及理想电压表，电阻r=2Ω的金属棒垂直于导轨静止在AB处；右端用导线连接电阻R2，已知R1=2Ω，R2=1Ω，导轨及导线电阻均不计。在矩形区域CDEF内有竖直向上的磁场，CE=0.2m，磁感应强度随时间的变化如图乙所示。在t=0时刻开始，对金属棒施加一水平向右的恒力F，从金属棒开始运动直到离开磁场区域的整个过程中电压表的示数保持不变。求：（1）t=0.1s时电压表的示数；（2）恒力F的大小；（3）从t=0时刻到金属棒运动出磁场的过程中整个电路产生的热量Q。【答案】（1）0.3V（2）0.27N（3）0.09J【解析】【详解】（1）在内，回路产生的电动势为定值，大小为电路总电阻为电流总电流为通过的电流为则的电压为可知时电压表的示数为。（2）从金属棒开始运动直到离开磁场区域的整个过程中电压表的示数保持不变，说明在时，金属棒刚好进入磁场中，设此时电流总电流为，则通过的电流为则的电压为联立解得金属棒在磁场中应做匀速运动，则有（3）在内，回路产生的焦耳热为由功能关系可知导体棒在磁场中运动过程中产生的焦耳热为从时刻到金属棒运动出磁场的过程中整个电路产生的热量为14.如图所示，倾角为θ=53°的光滑斜面底端固定一劲度系数为100N/m的轻弹簧，弹簧上端连接质量为5kg的物块Q，Q与平行斜面的轻绳相连，轻绳跨过轻质光滑定滑轮O与套在光滑竖直杆上的质量为0.8kg的物块P连接，图中O、B两点等高，间距d=0.3m。初始时在外力作用下，P在A点静止不动，A、B间距离h=0.4m，此时轻绳中张力大小为50N。现将P由静止释放，取g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6，求：(1)P上升至B点时的速度大小；(2)P上升至B点的过程中，Q克服轻绳拉力做的功。【答案】(1)；(2)8J【解析】【详解】(1)在外力作用下，P在A点静止不动时，假设弹簧伸长量为x1，对于物块Q有T=mQgsinθ十kx1代人数据解得x1=0.1mP上升至B点时，P与Q的速度关