2024届安徽省安庆市宿松县高三上学期第一次模拟考试物理试题（解析版）

2023-2024 学年宿松县高三物理第一次模拟卷

注意事项∶

1、答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

2、回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。

3、考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。

第I 卷（选择题）

一、单选题（本大题共7 小题，共28 分）

1. 如图所示，与水平面夹角为的固定斜面上有一质量的物体。细绳的一端摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧秤相连。物体静止在斜面上，弹簧秤的示数为，关于物体受力的判断（取），下列说法正确的是（　　）

A. 斜面对物体的摩擦力大小为零

B. 斜面对物体的摩擦力大小为，方向沿斜面向上

C. 斜面对物体的支持力大小为，方向沿斜面向上

D. 斜面对物体的支持力大小为，方向垂直斜面向上

【答案】A

【解析】

【详解】AB．物体重力沿斜面方向下的分力

Gx=mgsin30°=4.9N

与弹簧的弹力相等，根据共点力平衡，知物体不受摩擦力作用，故A正确、B错误；

CD．物体处于静止状态，受力平衡，在垂直于斜面方向有

方向垂直于斜面向上，故CD错误。

故选A。

2. 篮球运动深受同学们的喜爱，打篮球时某同学伸出双手接传来的篮球，双手随篮球迅速收缩至胸前，如图所示。下列说法正确的是（　　）

A. 手对篮球的作用力大于篮球对手的作用力

B. 手对篮球的作用力与篮球对手的作用力是一对平衡力

C. 这样做的目的是减小篮球动量的变化量

D. 这样做的目的是减小篮球对手的冲击力

【答案】D

【解析】

【详解】AB．手对篮球的作用力与篮球对手的作用力是一对作用力与反作用力，大小相等，方向相反，故AB错误；

CD．先伸出两臂迎接，手接触到球后，两臂随球引至胸前，这样可以增加球与手接触的时间，根据动量定理得

解得

当时间增大时，球动量的变化率减小，作用力就减小，而冲量和动量的变化量都不变，所以C错误，D正确。

故选D。

3. 不回收的航天器在废弃后，将成为太空垃圾．如图所示是漂浮在地球附近的太空垃圾示意图，对此有如下说法，正确的是

A. 太空垃圾相对地面是静止的

B. 离地越高的太空垃圾运行角速度越小

C. 离地越低的太空垃圾运行周期越大

D. 太空垃圾一定能跟同一轨道上同向飞行的航天器相撞

【答案】B

【解析】

【详解】AC、设地球质量为，垃圾质量为，垃圾的轨道半径为，由万有引力提供向心力可得，垃圾的运行周期，则轨道半径越小，运行的周期越小，即离地越低的太空垃圾运行周期越小，由于在地球附近的太空垃圾的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，所以在地球附近的太空垃圾的周期小于24h，太空垃圾不可能相对地面是静止的，故选项A、C错误；

B、由万有引力提供向心力可得：，垃圾运行的角速度，则轨道半径越大，运行角速度越小，即离地越高的太空垃圾运行角速度越小，故选项B正确；

D、由万有引力提供向心力可得，垃圾运行的线速度，则在同一轨道上的航天器与太空垃圾线速度大小相同，如果它们绕地球飞行的运转方向相同，它们不会碰撞，故选项D错误．

4. 小球由地面竖直向上抛出，上升的最大高度为H，设所受阻力大小恒定，选地面为参考平面，在上升至离地h高处，小球的动能是重力势能的2倍，到达最高点后再下落至离地高h处，小球的重力势能是动能的2倍，则h等于（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】D

【解析】

【详解】设小球受到的阻力大小恒为f，小球上升至最高点过程，由动能定理得

小球上升至离地高度h处时速度设为，由动能定理得

又由题有

小球上升至最高点后又下降至离地高度h处时速度设为，此过程由动能定理得：

又由题有

以上各式联立解得

故选D。

5. 在下图中，标出了磁场感应强度B的方向、通电直导线中电流l的方向，以及通电直导线所受磁场力F的方向，其中正确的是（　　）

A.    B.  

C.    D.  

【答案】A

【解析】

【详解】A．由左手定则可知，通电直导线所受安培力的方向竖直向上，A正确；

B．由左手定则可知，通电直导线所受安培力的方向竖直向下，B错误；

C．由左手定则可知，通电直导线所受安培力的方向垂直纸面向外， C错误；

D．由左手定则可知，通电直导线所受安培力的方向竖直向上， D错误。

故选A。

6. 如图所示，半圆形玻璃砖的折射率为，有一束光线以的入射角从O点入射到玻璃砖的水平表面上，O点半圆形玻璃砖的圆心，则经过半圆玻璃砖射出后的光线偏离原来光线的角度是（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】根据折射率公式

可得折射后光线与法线的夹角为

所以经过半圆玻璃砖射出后的光线偏离原来光线的角度是

故选A。

7. 我们在实验室用酒精进行实验时，整个实验室很快就闻到了刺鼻的酒精气味，这是一种扩散现象。以下有关分析错误的是（　　）

A. 扩散现象只发生在气体、液体之间

B. 扩散现象说明分子在不停息地运动

C. 温度越高时扩散现象越剧烈

D. 扩散现象说明分子间存在着间隙

【答案】A

【解析】

【详解】A．气体、液体、固体之间都可以发生扩散现象，故A错误；

B．扩散现象本身就是由分子不停地做无规则运动产生的，故B正确；

C．物体的温度越高，分子的热运动就越快，扩散就越快，故C正确；

D．不同的物质在相互接触时可以彼此进入对方属于扩散现象，扩散现象说明分子间存在着间隙，故D正确。

本题选错误的，故选A。

二、多选题（本大题共3 小题，共18分）

8. 如图所示，轻质细杆的一端与小球相连，可绕过O的水平轴自由转动，细杆长1m，小球质量为1kg。现使小球在竖直平面内做圆周运动，小球通过轨道最低点A的速度为，通过轨道最高点B的速度为，取，则小球通过最低点和最高点时，细杆对小球的作用力小球可视为质点（　　）

A. 在A处为拉力，方向竖直向上，大小为

B. 在A处为推力，方向竖直向下，大小为

C. 在B处为推力，方向竖直向上，大小为

D. 在B处拉力，方向竖直向下，大小为

【答案】AC

【解析】

【详解】AB．在最低点，细杆对小球的拉力与小球重力的合力提供竖直向上的向心力，则杆子一定表现为拉力，有

代入数据解得

故A正确，B错误；

CD．在最高点，细杆对小球的力与小球的重力的合力提供竖直向下的向心力，假设细杆对小球的力为竖直向下的拉力，则有

代入数据解得

所以细杆应表现为推力，方向向上，大小为1N，故C正确，D错误。

故选AC。

9. 如图所示为打气筒模型图，在给自行车打气的过程时，首先迅速压下打气筒活塞，当打气筒内气体压强大于某个值时筒内阀门打开，气体开始进入自行车车胎内，反复操作。完成打气过程，设筒内气体在进入车胎前质量不变，气体可以看成理想气体，下列有关筒内气体在进入车胎前的说法中正确的是（　　）

A. 迅速压下打气筒活塞过程中筒内气体温度升高

B. 迅速压下打气筒活塞过程中筒内气体内能不变

C. 压下打气筒活塞过程中筒内气体压强增大

D. 压下活塞过程中越来越费力是因为筒内气体分子间一直表现为斥力，并且越来越大

【答案】AC

【解析】

【详解】AB．迅速压下打气筒活塞过程中，外界对气体做功，时间短，来不及发生热交换，气体的内能增加，筒内气体温度升高，故A正确，B错误；

C．压下打气筒活塞过程中筒内气体体积减小且温度升高，则气体压强增大，故C正确；

D．压下活塞过程中越来越费力是因为筒内气体压强越来越大，故D错误。

故选AC。

10. 如图所示为某发电站向某用户区供电的输电原理图，T1为匝数比为n1：n2的升压变压器，T2为匝数比为n3：n4的降压变压器．若发电站输出的电压有效值为U1​，输电导线总电阻为R，在某一时间段用户需求的电功率恒为P0，用户的用电器正常工作电压为U2，在满足用户正常用电的情况下，下列说法正确的是（　　）

A. T1原线圈中的电流有效值为 B. T2副线圈中的电流有效值为

C. 输电线上损耗功率为 D. 输电线上损耗的功率为

【答案】BC

【解析】

【详解】A．T1原线圈中的功率等于P0加上输电线上损失的功率，所以T1原线圈中的电流有效值大于，故A错误；

B．T2副线圈功率为P0，T2副线圈电压为U2，根据P=UI，T2副线圈中电流有效值为

故B正确；

CD．输电线电流等于I3，

解得

所以输电线上损失功率

故C正确，D错误；

故选BC．

第II 卷（非选择题）

三、填空题（本大题共2 小题，共15 分）

11. 测量小物块Q与平板P之间的动摩擦因数的实验装置如图所示。AB是半径足够大的、光滑的四分之一圆弧轨道，与水平固定放置的P板的上表面BC在B点相切，C点在水平地面的垂直投影为C′。重力加速度为g。实验步骤如下：

①用天平称出物块Q的质量m；

②测量出轨道AB的半径R、BC的长度L和的高度h；

③将物块Q在A点由静止释放，在物块Q落地处标记其落地点D；

④重复步骤③，共做10次；

⑤将10个落地点用一个尽量小的圆围住，用米尺测量圆心到C′的距离s。

回答下列问题：

（1）实验步骤④⑤的目的是__________。

A．减少系统误差

B．减少偶然误差

（2）实际实验中圆弧轨道一定有摩擦，那么测得的µ值比实际值_____（填“偏大”、“无影响”、“偏小”）。

【答案】    ① B    ②. 偏大

【解析】

【详解】（1）[1]实验步骤④⑤的目的是通过多次实验减少偶然误差。

故选B。

（2）[2]实际实验中圆弧轨道一定有摩擦，可知小球在C点的速度的实际值小于测量值，根据动能定理

可知实验测得的µ值比实际值偏大。

12. 某同学给四只一样的气球充入了质量相同的空气（视为理想气体），分两排并列放在光滑的水平面上，再在上面放一轻质硬板，而后他慢慢地站到硬板上，在此过程中气球未爆，且认为气球中气体温度不变，外界对气球中的气体做了6J的功，则此过程中气球_____（填“吸收”或“放出”）的热量为_________J；若换上另外一个人表演时，某个气球突然爆炸，则该气球内的气体的内能______（填“增大”或“减小”），气体的温度_______（填“升高”或“降低”）

【答案】    ①. 放出    ②. 6    ③. 减小    ④. 降低

【解析】

【详解】[1][2][3][4]气球温度不变，则内能不变，外界对气球中的气体做了6J的功，则此过程中气球放出6J的热量。若气球爆炸，气体体积增大，对外做功，瞬间无热传递，则气球内气体内能减小，温度降低。

四、计算题（本大题共3 小题，共39 分）

13. 有一个导热性能良好的圆柱形容器，顶部由一活塞密封，容器内盛有一定量的水，通过一根细管（体积可忽略）与外界相通，如图所示．当温度为t℃时，细管中水面与容器中水面相平，被封闭空气柱的高度为H，此时水面距细管顶端出口处高度差为h．已知大气压强为P0，水的密度为ρ，重力加速度为g．

（1）若用力压活塞，使它缓慢向下移动，整个过程中保持温度不变，要使水从细管顶端流出，活塞移动距离Δh至少多大？

（2）若保持活塞在初位置不动，让温度缓慢升高，要使水从细管顶端流出，则温度至少要升高到多少摄氏度？

【答案】（1）（2）（℃）

【解析】

【详解】（1）圆柱形容器内部横截面积为S，容器内被封闭气体

初态：；；

末态：；；

气体作等温变化，由玻意耳定律，有

即

得

（2）设温度至少升高到t’℃，气体作等容变化，由查理定律，得

得（℃）

14. 质量为的木板B静止于光滑水平面上，物块A质量为，停在B的左端。质量为的小球用长为的轻绳悬挂在固定点O上，将轻绳拉直至水平位置后，由静止释放小球，小球在最低点与发生碰撞，碰撞时间极短且无机械能损失，物块与小球可视为质点，不计空气阻力。已知A、B间的动摩擦因数，重力加速度求：

（1）小球与A碰撞前的瞬间，绳子对小球的拉力F的大小；

（2）小球与A碰撞后的瞬间，获得的速度的大小；

（3）为使A、B达到共同速度前A不滑离木板，木板长至少多长。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）小球下摆过程机械能守恒，由机械能守恒定律得

代入数据解得

对小球，由牛顿第二定律得

代入数据解得

（2）小球与碰撞过程系统动量守恒，以小球初速度方向为正方向，由动量守恒定律得

由机械能守恒定律得

代入数据解得

，

（3）物块与木板相互作用过程，系统动量守恒，以的速度方向为正方向，由动量守恒定律得

代入数据解得

由能量守恒定律得

代入数据解得

15. 如图甲所示，在水平放置的两平行金属板的右侧存在有界的匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁场边界MN和PQ与平行板的中线垂直。金属板的下极板接地，上极板的电压u随时间变化的情况如图乙所示，匀强磁场的磁感应强度现有带正电的粒子以的速度沿两板间的中线连续进入电场，经电场后射入磁场。已知带电粒子的比荷，在时刻射入电场的带电粒子恰能从平行金属板边缘穿越电场射入磁场。假设在粒子通过电场区的极短时间内极板间的电压可以看作不变，粒子的重力和粒子间相互作用力均可以忽略不计。

（1）求时刻射入电场的带电粒子射出电场时的速度大小和方向。

（2）为使时刻射入电场的带电粒子不会由磁场右边界射出，该匀强磁场区的宽度至少为多大？

（3）若磁场的宽度足够大，对任何时刻以射入电场的带电粒子，射入磁场后，从磁场射出的出射点和入射点间的距离x的大小是否相等？若不相等，求出x的变化范围；若相等，求出x的大小。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）由动能定理

解得

设偏转角度为，则

，

 
（2）粒子运动轨迹如图所示，设粒子运动轨迹刚好与右边界相切，这时磁场宽度为，则

由

解得

（3）设粒子通过电场时偏转电场的电压为，它射出电场时的速度为，设偏转角度为，运动轨迹如图所示，则

由

，

解得

所以，任意时刻粒子射出磁场点与射入磁场点的距离相等，且