2024届河南省信阳市商城县高三上学期一模考试物理试卷（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE12024届河南省信阳市商城县高三一模考试物理试卷考生须知：1．本卷满分100分，考试时间90分钟；2．答题前，在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。3．所有答案必须写在答题纸上，写在试卷上无效；4．考试结束后，只需上交答题纸。一、选择题I（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）1.下列叙述正确的是()A.力、长度和时间是力学中三个基本物理量，它们的单位牛顿、米和秒就是基本单位B.蹦极运动员离开蹦床上升过程中处于超重状态C.与“微观粒子能量是量子化的”这一观念相关的物理常量是普朗克常量hD.利用霍尔元件能够把电压这个电学量转换为磁感应强度这个磁学量的特性，可以制出测量磁感应强度大小的仪器【答案】C2.第24届冬季奥林匹克运动会将在2022年由北京市和张家口市联合举办，跳台滑雪是比赛项目之一。如图所示，运动员从跳台边缘的O点水平滑出，落到斜坡CD上的E点。运动员可视为质点，忽略空气阻力的影响。运动员从O点滑出后，在空中飞行的过程中，关于其重力所做的功，下列说法正确的是（）A.一直做正功 B.一直做负功C.一直不做功 D.先做负功后做正功【答案】A【解析】运动员所受重力竖直向下，运动方向与重力的夹角为锐角，重力一直做正功，A正确，BCD错误。故选A。3.一次物理课上老师拿了一只微安表，用手左右晃动表壳，让同学们观察表针相对表盘摆动的情况。然后用导线把微安表的两个接线柱连在一起，再次以同样的方式晃动表壳，让同学们再次观察表针相对表盘摆动的情况，对比两次实验。下列判断和解释正确的是（）A.不连接接线柱时，晃动电表，由于表内没有电流，指针摆动幅度较小B.连接接线柱后，晃动电表，微安表内会形成闭合回路，造成指针打偏、降低灵敏度、失灵等C.连接接线柱后，晃动电表，由于电磁阻尼表针晃动幅度会变小，并能较快停下D.两次实验指针相对于表盘摆动的情况是一样的【答案】C【解析】AB．不连接接线柱时，晃动电表，由于形不成闭合回路，所以表内只有感应电动势，没有电流，导体不受安培力的作用，指针摆动幅度较大，很可能造成指针打偏、降低灵敏度、失灵等现象发生，故AB错误；C．连接接线柱后，微安表内会形成闭合回路，晃动电表，既有感应电动势产生，也有感应电流产生，导体受到安培阻力的作用，表针晃动幅度会变小，并能较快停下，故C正确；D．两次实验表内部导体受力情况不同；不连接接线柱时不受安培力，连接接线柱后受到安培力的作用，所以指针相对于表盘摆动的情况是不一样的，故D错误。故选C。4.1947年，中国科学家钱三强、何泽慧夫妇在实验中发现铀核也可能分裂为三部分或四部分。如图是铀核俘获中子后，裂变成三个质量较大核和一个质量较小的核时产生的径迹。下列说法不正确的是（）A.铀核裂变过程质量数守恒B.铀核裂变过程电荷数守恒C.铀核裂变过程如果生成物不同，释放的能量会有差异D.铀核中使核子紧密结合在一起的作用是弱相互作用【答案】D【解析】AB．铀核裂变过程中质量数和电荷数守恒，故AB正确；C．根据爱因斯坦的质能方程可知铀核裂变过程如果生成物不同，释放的能量会有差异，故C正确；D．铀核中使核子紧密结合在一起的作用是强相互作用，不是弱相互作用，故D错误。该题选不正确的，故选D。5.环顾太阳系，目前科学家认为“土卫六”可能是人类最宜居的地外天体，生命会得以存活。“土卫六”可看成半径为R的质量均匀球体，其质量为M，它的自转周期为。设想人造飞船贴近“土卫六”做匀速圆周运动一周的时间为T，引力常量为G，下列说法正确的是（）A.“土卫六”自转周期等于人造飞船贴近“土卫六”做匀速圆周运动的周期TB.“土卫六”赤道上静止物体的加速度大于人造飞船贴近“土卫六”做匀速圆周运动的加速度C.“土卫六”天体的密度为D.“土卫六”天体的密度为【答案】C【解析】A．设人造飞船的质量为m，根据牛顿第二定律得解得设“土卫六”赤道上静止物体的质量为，表面加速度为g，根据牛顿第二定律得解得所以故A错误；B．对人造飞船分析，由牛顿第二定律得解得对“土卫六”赤道上静止的物体分析，表面加速度为g，由牛顿第二定律得解得所以故B错误；CD．对人造飞船分析，由牛顿第二定律得解得“土卫六”体积“土卫六”的密度故C正确，D错误。故选C。6.如图所示，在水平地面上固定一倾角为30°的光滑斜面，一劲度系数k=100N/m的轻质弹簧，其下端固定在斜面底端，整根弹簧足够长且处于自然状态。质量为m=2.0kg的滑块从距离弹簧上端x0=0.35m处由静止释放。设滑块与弹簧接触过程系统没有机械能损失，弹簧始终处在弹性限度内，取重力加速度大小为g=10m/s2。规定滑块释放处为坐标原点O、沿斜面向下为位移x正方向。则（）A.滑块下滑到距离O点0.45m处时，速度达最大值B.滑块从静止下滑到最低点过程中，滑块的机械能守恒C.当滑块下滑位移时，其加速度大小为a=10m/s2D.当滑块下滑位移时，其加速度大小为a=（25-50x）m/s2【答案】A【解析】A．速度达最大值时加速度为0，则有解得所以滑块下滑到距离O点0.45m处时，速度达最大值，则A正确；B．滑块从静止下滑到最低点过程中，滑块与弹簧组成的系统机械能守恒，滑块的机械能不守恒，所以B错误；C．当滑块下滑位移时，其加速度大小为所以C错误；D．当滑块下滑位移时，其加速度大小为所以D错误；故选A。7.质量分别为2m和m的A、B两物体分别在水平恒力F1和F2的作用下沿水平面运动，撤去F1、F2后受摩擦力的作用减速到停止，其v-t图象如图所示．则下列说法正确的是

A.F1和F2大小相等B.F1和F2对A、B做功之比为2：1C.A、B所受摩擦力大小相等D.全过程中摩擦力对A、B做功之比为1：2【答案】C【解析】撤去拉力后摩擦力提供加速度，速度时间图像的斜率表示加速度大小因此摩擦力之比为匀加速阶段加速度之比为由，可知牵引力大小不相等，摩擦力不同，因摩擦力大小相同，两个物体的位移相同，因此摩擦力做功相同，全过程动能定理可知水平恒力做功与与摩擦力做功相同，因此两个物体水平恒力做功相同。故选C。8.如图所示为利用传送带运送防疫物资的情景。质量为的物资包随传送带一起向上匀速运动，已知传送带与水平地面成的夹角，。下列说法正确的是（）A.物资包受重力、弹力、摩擦力和下滑力作用B.物资包所受重力在垂直传送带方向的分力就是对传送带的压力C.传送带对物资包的摩擦力方向沿传送带向上，大小为D.传送带对物资包的作用力大小为【答案】C【解析】A．物资包受竖直向下的重力、垂直斜面的弹力、沿斜面向上的摩擦力，故A错误；B．物资包所受重力在垂直传送带方向的分力大小等于对传送带的压力，故B错误；C．传送带对物资包的摩擦力方向沿传送带向上，大小为故C正确；D．传送带对物资包的作用力与物资包的重力平衡，所以大小为故D错误。故选C。9.如图所示，某交流发电机内有一边长为L、匝数为N、电阻不计的正方形线圈abcd，在磁感应强度大小为B的匀强磁场中绕转轴OO′以角速度ω匀速转动，轴OO′垂直于磁感线。它与理想变压器的原线圈连接，变压器原、副线圈的匝数之比为1：3，二极管的正向电阻为零，反向电阻无穷大，定值电阻的阻值为R1，滑动变阻器R2的接入电路的阻值为R且最大阻值与定值电阻的阻值相等，滑片P置于滑动变阻器的中间，电表均为理想电表。从正方形线圈转到图示位置开始计时，下列判断正确的是（）A.交流发电机的感应电动势的瞬时值表达式为e=NBωL2sinωtB.电压表V的示数为C.电流表A1与电流表A2的示数之比为3：1D.若将滑动变阻器的滑片向下滑动，滑动变阻器R2消耗的功率一直减小【答案】C【解析】A．从垂直于中性面时开始计时，正方形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式应为e=NBωL2cosωtA错误；B．交流电在一个周期内有半个周期通过二极管，原线圈两端的电压的最大值等于U1m=e=NBωL2由于变压器原、副线圈的匝数之比为1：3，所以副线圈两端电压的最大值为U2m=e=3NBωL2根据电的热效应可得解得通过二管后电压的有效值为电压表测量的是滑动变阻器两端电压的有效值，即B错误；C．理想变压器的输入功率与输出功率相等，由此可得解得C正确；D．当滑片P向下滑动时，滑动变阻器R2连入电路的电阻增大，由于U2不变，则滑动变阻器消耗的功率为当R增加且小于R1时，滑动变阻器R2消耗的功率增加，D错误。故选C。10.把小石片沿水平方向用力投出，石片在水面上连续跳跃前进，这就是“打水漂”，如图所示。以下图示最有可能表示石片“打水漂”运动轨迹的是（）A. B.C. D.【答案】D【解析】小石片沿水平方向抛出后，石片与水发生作用时，水对石片的作用力导致石片反弹后竖直方向与水平方向的分速度均减小，若不计空气阻力，石片做斜抛运动，竖直方向做竖直上抛运动，由于竖直方向速度减小，竖直方向上升的最大高度减小，在空中运动的时间变短，因此每一次在空中运动过程中，水平方向的分位移也减小，满足、符合要求的只有第四个选择项中的轨迹。故选D。11.甲、乙、丙三个物体，甲放在广州，乙放在上海，丙放在北京．当它们随地球一起转动时，则（）A.甲的角速度最大、乙的线速度最小B.丙的角速度最小、甲的线速度最大C.三个物体的角速度、周期和线速度都相等D.三个物体的角速度、周期一样，丙的线速度最小【答案】D【解析】甲、乙、丙三个物体都随地球一起转到，所以他们的角速度，周期是相同的，位置的纬度越高，其做圆周运动的半径越小，在周期角速度一定的情况下，r越小，v越小，故D对。故选D。12.核电池已成功地应用在航天器、心脏起搏器及特种军事设备中，其原理是将放射性同位素衰变时放出的载能粒子，通过换能器转变为电能制造而成的。已知某型号核电池的放射源是，其衰变方程为，则下列说法中正确的是（）A.X的中子数为142B.释放载能粒子的强度与所处环境的压强和温度有关C.比穿透能力更强D.和通过云室时，射线更容易使气体电离【答案】A【解析】A．根据质量数和电荷数守恒，得到X的质量数为234，电荷数为92，所以中子数为142，A正确；B．释放载能粒子的强度与所处环境的压强和温度无关，B错误；C．三种射线中射线的穿透能力最强，C错误；D．三种射线中射线更容易使气体电离，D错误。故选A。13.太赫兹辐射通常指频率在0.1-10THz（1THz=1012Hz），太赫兹波对人体无危害，多用于国家安全、信息技术领域，被誉为“改变未来世界十大技术”之一、通过和电磁波谱对比，下列关于太赫兹波说法正确的是（）A.太赫兹波光子能量比红外线光子能量更大B.太赫兹波比紫外线更难使金属发生光电效应C.太赫兹波比微波更容易发生衍射D.太赫兹波比X射线穿透能力更强【答案】B【解析】A．微波的频率为红外线光子的频率则太赫兹波的频率高于微波，低于红外线，根据爱因斯坦的光子说，可知它的光子的能量比红外线光子的能量更小，A错误；B．由于它的频率比紫外线更小，所以它的能量小于紫外线，故它更难使金属发生光电效应，B正确；C．它的频率大于微波，但波长小于微波，而发生衍射现象的条件是尺度或者孔径小于波长，但是它的波长比微波还小，所以，很难有物体的尺度能达到这么小，故比微波不容易发生衍射现象，C错误；D．由于频率越高，其穿透力越强，故其比X射线穿透能力更弱，D错误。故选B。二、选择题‖（本題共3小题，每小题3分，共9分。每小题列出的四个备选项中至少有两个是符合题目要求的。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）14.如图所示，两束单色光a、b从水下面射向A点，光线经折射后合成一束光c，则下列说法不正确的是A.用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距B.a比b更容易发生衍射现象C.在水中a光的速度比b光的速度小D.在水中a光的临界角大于b光的临界角【答案】C【解析】AB．由图可知，单色光a偏折程度小于b的偏折程度，所以根据折射定律知，a光的折射率小于b光的折射率，则a光长较长，根据干涉条纹的间距公式，知条纹间距与波长成正比，所以a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距，由于a光波长较长，所以a比b更容易发生衍射现象，故AB正确，不符合题意；C．由公式可知，由于a光的折射率小于b光的折射率，所以在水中a光的速度比b光的速度大，故C错误，符合题意；D．由公式可得，在水中a光的临界角大于b光的临界角，故D正确，不符合题意；故选C。点晴：通过光路图，判断出水对两束光的折射率大小，从而知道两束光的频率大小，根据折射率和频率大小去判断出在水中的速度大小，以及临界角和发生光的干涉的条纹间距与波长的关系．干涉条纹的间距由公式可得，条纹间距与波长、屏间距成正比，与双缝间距d成反比．15.在2023年杭州亚运会上，中国队包揽了男女链球金牌。链球是利用双手投掷的竞远项目，运动员两手握着链球上铁链的把手，经过加速旋转，带动链球旋转，最后链球脱手而出，整个过程可简化为某倾斜平面内的加速圆周运动和脱离后的斜抛运动，如图所示。忽略空气阻力，下列说法中正确的是（）A.链球做加速圆周运动过程中，相同时间内速度的变化量一定相同B.链球做加速圆周运动过程中，链球的重力、铁链对链球拉力的合力等于链球的向心力C.链球做斜抛运动过程中，相同时间内速度的变化量一定相同D.链球做斜抛运动过程中，重力功率的绝对值先减小到零然后一直增大【答案】CD【解析】A．链球做加速圆周运动过程中，加速度变化，所以相同时间内速度的变化量不相同，故A错误；B．链球做加速圆周运动过程中，链球的速度大小变化，所以链球的重力、铁链对链球拉力的合力不等于链球的向心力，故B错误；C．链球斜抛过程中加速度恒定，所以相同时间内速度的变化量一定相同，故C正确；D．若链球在做斜抛运动过程中，重力的功率为由于竖直方向速度先减小到零后一直增大，所以重力功率的绝对值先减小到零然后一直增大，故D正确。故选CD。16.如图所示，空间有平行于x轴的匀强磁场（磁场区域足够大），磁场的磁感应强度大小为B，方向沿x轴正方向。质量为m、带电量为q的粒子从坐标原点O以大小为的速度射出，该速度平行于平面且与x轴的夹角为，粒子重力不计。规定：沿着x轴正方向看去，平面左边区域为内侧、平面右边区域为外侧。，。则粒子离开O点后的运动过程中，下列说法正确的是（）A.第一次返回x轴时到O点的距离为B.相邻两次回到x轴的时间间隔为C.运动过程中离x轴的最大距离为D.相邻两次回到x轴的时间间隔内粒子在平面内侧和外侧运动的时间相等【答案】AC【解析】A．粒子沿x轴方向做匀速直线运动，速度大小为粒子在垂直x轴的平面内做匀速圆周运动，速度大小为为周期为粒子每运动一个周期，回到x轴一次，因此第一次返回x轴时到O点的距离为故A正确；B．相邻两次回到x轴的时间间隔为一个周期，即故B错误；C．运动过程中离x轴的最大距离为故C正确；D．粒子运动过程中，不可能运动到平面外侧，故D错误。故选AC。三、非选择题（52分）17.某实验小组设计了“探究加速度与合外力关系”的实验，实验装置如图所示。已知小车的质量为500克，g取10m/s2，不计绳与滑轮间的摩擦。实验步骤如下：（1）细绳一端系在小车上，另一端绕过定滑轮后挂一个小砝码盘。（2）在盘中放入质量为m的砝码，用活动支柱将木板固定有定滑轮的一端垫高，调整木板倾角，恰好使小车沿木板匀速下滑。（3）保持木板倾角不变，取下砝码盘，将纸带与小车相连，并穿过打点计时器的限位孔，接通打点计时器电源后，释放小车。（4）取下纸带后，在下表中记录了砝码的质量m和对应的小车加速度a。（5）改变盘中砝码的质量，重复（2）（3）步骤进行实验。实验次数1234567m/kg0.020.040.050.060.070.080.101.401.792.012.202.382.613.02①在坐标纸上作出图像。_______②上述图像不过坐标原点的原因是：_____________________________。③根据（1）问中的图像还能求解哪些物理量？其大小为多少？________________________________________。④你认为本次实验中小车的质量是否要远远大于砝码的质量____（填“是”或“否”）。【答案】（5）没有考虑砝码盘的质量砝码盘的质量，0.05kg否【解析】（5）①[1]根据表中实验数据在坐标系内描出对应的点，然后作出图像，图像如图所示②[2]由图像可知，图像与纵轴相交，当盘中砝码质量为零时，小车已经具有加速度，说明此时小车所受合力不为零，这是因为求小车所受合力时，没有考虑砝码盘重力造成的。③[3]由图像可知，砝码重力为零时，小车加速度由此可知，砝码盘的重力④[4]砝码质量为m，设斜面倾角为θ，小车质量为M，小车匀速下滑，处于平衡状态，由平衡条件得当取下砝码盘后，小车重力沿斜面向下的分力和摩擦力f不变，因此小车所受合外力为mg，由此可知，小车所受合外力与车的质量和砝码质量无关，实验不需要控制小车的质量远远大于砝码的质量。18.某同学用如图所示的实验装置验证物体的加速度与合外力间的关系，所用器材包括：气垫导轨、滑块（上方安装有宽度为d的遮光片）、两个与计算机相连接的光电门、砝码盘和砝码等。实验步骤如下：（1）开动气泵，调节气垫导轨，轻推滑块，当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间相等时，可认为气垫导轨水平；（2）用天平测砝码与砝码盘的总质量m1、滑块（含遮光片）的质量m2；（3）用细线跨过轻质定滑轮将滑块与砝码盘连接，并让细线水平拉动滑块；（4）让滑块在砝码和砝码盘的拉动下从左边开始运动，和计算机连接的光电门能测量出遮光片经过A、B两处的光电门的遮光时间、及遮光片从A运动到B所用的时间t12，则滑块加速度的大小为a=___________。（用题中给出的物理量表示）（5）在遮光片随滑块从A运动到B的过程中，系统所受合外力的大小F=___________。（用题中给出的物理量及重力加速度g表示）（6）若实验数据满足=___________，则表明系统质量一定时，加速度与合外力成正比。（用题中给出的物理量表示）【答案】（4）（5）（6）【解析】（4）[1]根据运动学公式，有（5）[2]在遮光片随滑块从A运动到B的过程中，系统所受合外力的大小（6）[3]若实验数据满足则表明系统质量一定时，加速度与合外力成正比。19.如图，圆柱形汽缸竖直放置，汽缸上端的塞子将容器密闭，内有两个质量均为m的活塞将容器分成体积均为V的A、B、C三个气室。A、B间活塞和汽缸顶端导热良好，其余部分均绝热。已知重力加速度为g，活塞的截面积为S，C内气体和环境温度均为270K，A气室内气体的压强大小为，大气压强为。(i)拔去容器上端的塞子，求活塞稳定后B气室的体积VB；(ii)拔去塞子后，对C内气体缓慢加热，求AB间活塞刚移动到汽缸顶端时，C内气体的温度。【答案】(i)；(ii)840K【解析】（i）拔去塞子待活塞稳定后，B室中气体发生等温变化，根据玻意耳定律解得（ii）拔去塞子后，对C室气体缓慢加热，Ｂ内气体压强、温度、体积均不变。对C室中气体，根据理想气体状态方程解得20.在如图所示的竖直平面内，水平轨道CD和倾斜轨道GH与半径的光滑圆弧轨道分别相切于D点和G点，GH与水平面的夹角θ=37°。过G点、垂直于纸面的竖直平面左侧有匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度B=1.25T；过D点、垂直于纸面的竖直平面右侧有匀强电场，电场方向水平向右，电场强度E=1×104N/C。小物体P1质量m=，电荷量q=+8×10-6C，受到水平向右的推力F=9.98×10-3N的作用，沿CD向右做匀速直线运动，到达D点后撤去推力。当P1到达倾斜轨道底端G点时，不带电的小物体P2在GH顶端静止释放，经过时间t=0.1s与P1相遇。P1和P2与轨道CD、GH间的动摩擦因数均为u=0.5，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，物体电荷量保持不变，不计空气阻力，求：(1)小物体P1在水平轨道CD上运动速度v大小；(2)求小物体P1运动到G点的速度vG；(3)倾斜轨道GH的长度s。【答案】(1)4m/s；(2)5m/s；(3)0.56m【解析】(1)设小物体P1在匀强磁场中运动的速度为v，受到向上的洛伦兹力为F1，受到的摩擦力为f，则F1＝qvB①f＝μ(mg－F1)②由题意，水平方向合