安徽省定远中学2024届高三上学期第一次模拟考试物理试卷(含答案)

这是一份安徽省定远中学2024届高三上学期第一次模拟考试物理试卷(含答案)，共14页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1、如图所示，质量为m的木块A放在质量为M的三角形斜壁上，现用大小均为方向相反的水平力分别推A和B，它们均静止不动.则( )
A.地面对B的支持力大小一定大于
B.B与地面之间一定不存在摩擦力
C.B对A的支持力一定小于mg
D.A与B之间一定存在摩擦力
2、如图所示，一个质量为0.18kg的垒球，以25m/s的水平速度飞向球棒，被球棒打击后反向水平飞回，速度大小变为45m/s，设球棒与垒球的作用时间为0.01s.下列说法正确的是( )
A.球棒对垒球的平均作用力大小为360N
B.球棒对垒球的平均作用力大小为720N
C.球棒对垒球的平均作用力大小为1260N
D.无法判断
3、假设有一载人宇宙飞船在距地面高度为4200km的赤道上空绕地球做匀速圆周运动，地球半径约为6400km，地球同步卫星距地面高度为36000km，宇宙飞船和地球同步卫星绕地球同向运动，每当二者相距最近时，宇宙飞船就向同步卫星发射信号，然后再由同步卫星将信号发送到正下方的地面接收站，某时刻开始，在一昼夜的时间内，以下说法正确的是( )
A.宇宙飞船的角速度比同步卫星小B.若宇宙飞船减速，将远离地球运动
C.宇宙飞船的周期为6小时D.接收站共接收到信号的次数7次
4、如图所示，两个完全相同的小球A、B，在同一高度处，以相同大小的初速度v分别水平抛出和竖直向上抛出。下列说法正确的是( )
A.两小球落地时，重力的瞬时功率相同
B.两小球落地时，B球重力的瞬时功率大
C.从开始运动至落地，重力对两小球做功的平均功率相同
D.从开始运动至落地，A球重力做功的平均功率比B球小
5、如图所示，A为电磁铁，C为胶木秤盘，A和C(包括支架)的总质量为M，B为铁片，质量为m，当电磁铁通电，铁片被吸引上升的过程中，轻绳上拉力F的大小为( )
A.B.
C.D.
6、关于下列四幅图中所涉及物理知识的论述中，错误的是( )
A.甲图是光的衍射图样
B.乙图是光的干涉图样
C.丙图是利用光的折射原理
D.丁图是光导纤维利用光的全反射原理，其内芯折射率小于外套的折射率
7、下列说法不正确的是( )
A.布朗运动和扩散现象都是由物质分子的无规则运动产生的，且剧烈程度都与温度有关
B.彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向同性的特点
C.一定质量的理想气体保持压强不变，温度升高，单位时间内气体分子对单位面积容器壁的碰撞次数一定减少
D.温度相同、质量相等的氢气和氧气，若均可视为理想气体，则氢气的内能比氧气的内能大
二、多选题
8、如图甲所示，在星球M上将一轻弹簧竖直固定在水平桌面上，物体P放在弹簧上端处于静止状态。现对物体P施一竖直向上的拉力F，使物体P向上以大小为的加速度做匀加速直线运动，拉力F与物体P的位移x关系如图乙所示。在另一星球N上用完全相同的弹簧，改用物体Q完成同样的实验过程，其拉力F与物体Q的位移x关系如图丙所示。假设两星球均为质量均匀分布的球体。已知星球M的半径是星球N的3倍，a、b、c均为已知量，弹簧始终在弹性限度内。则下列结论正确的是( )
A.M星球的密度是N星球的6倍
B.Q的质量是P的3倍
C.在物体离开弹簧的过程中，力F对P做的功是对Q做的功的
D.在M星球上弹簧的最大压缩量是在N星球上的6倍
9、下列四幅图的有关说法中正确的是( )
A.分子间距离为时，分子间不存在引力和斥力
B.水面上的单分子油膜，在测量油膜直径d大小时可把他们当做球形处理
C.食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性
D.猛推木质推杆，密闭的气体温度升高，压强变大，气体对外界做正功
10、如图所示，理想变压器原线圈两端电压为，副线圈两端接的电动机M的内阻为r，电动机的电功率为，热功率为，小灯泡L的阻值与定值电阻的阻值相等，光敏电阻R的阻值随着光照的增强而减小。下列说法正确的是( )
A.电动机的机械效率为
B.变压器原、副线圈的匝数之比为
C.若增大光敏电阻的光照强度，灯泡会变亮
D.若增大光敏电阻的光照强度，光敏电阻R与小灯泡L的总功率变小
三、实验题
11、某兴趣小组的同学利用如图1所示的实验装置，测量木块与长木板之间的动摩擦因数，图中长木板水平固定.
①实验过程中，打点计时器应接在______(填“直流”或“交流”)电源上，调整定滑轮的高度，使______.
②已知重力加速度为g，测得木块的质量为M，砝码盘和砝码的总质量为m，砝码盘、砝码和木块的加速度大小为a，则木块与长木板之间的动摩擦因数______.
③实验时，某同学得到一条纸带，如图2所示，每隔三个计时点取一个计数点，即为图中0、1、2、3、4、5、6点.测得每两个计数点间的距离为，，，，，，打点计时器的电源频率为50Hz.计算此纸带的加速度大小______，打第4个计数点时纸带的速度大小______m/s.(保留两位有效数字)
12、如图所示是探究气体等温变化规律的实验装置。某同学采取了以下步骤进行实验：
①在玻璃管内的柱塞上均匀地抹上一层轻质润滑油；
②卸下橡胶套；
③缓慢向上提起柱塞至某一位置，使柱塞下方的玻璃管内充满空气；
④______；
⑤通过玻璃管上的刻度和气压计读取此时空气柱的长度与压强；
⑥多次缓慢移动柱塞，重复步骤⑤。
（1）请把步骤④补充完整。
（2）实验中要缓慢移动柱塞，目的是______。
（3）步骤⑥中，若该同学将柱塞缓慢向上提起，则空气柱______(选填“吸热”、“放热”或“无热传递”)。
四、计算题
13、“奋斗者号”载人潜水器在马里亚纳海沟成功下潜到的深度，创造了中国载人深潜新纪录.已知载人舱在海面时舱内的气体压强为、温度为，在最大深度处舱内的温度为。
（1）若不考虑舱内气体的消耗和补充，求载人舱在最大深度时舱内气体的压强；
（2）若不考虑舱内气体的消耗，在温度下，为维持舱内气压不变，需向舱内补充气体.求补充的气体与载人舱内原有气体的质量之比。
14、如图所示，木板B静止于光滑水平面上，质量的物块A放在B的左端，另一质量的小球用长的轻绳悬挂在固定点O。木板B与地面锁定，将小球向左拉至轻绳与竖直方向呈60°并由静止释放小球，小球在最低点与A发生弹性正碰，碰撞时间极短，碰后A在B上滑动，恰好未从B的右端滑出。已知A、B间的动摩擦因数，物块与小球可视为质点，不计空气阻力，取重力加速度。
（1）求小球与A碰撞前瞬间绳上的拉力大小F；
（2）求B的长度x；
（3）若解除B的锁定，仍将小球拉到原处静止释放，为使A不能滑过B板的四分之一，求B的质量的范围。
15、如图所示，在平面直角坐标系xOy中的某区域(图中未画出)内，有磁感应强度大小为B、方向垂直于坐标平面向外的匀强磁场，坐标原点O为磁场边界上的一点。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从坐标原点O沿y轴正方向以大小为的速度射入该匀强磁场，粒子经过磁场区域后，最终从x轴上的P处穿过x轴，且其经过P点时的速度方向与x轴正方向的夹角.粒子重力不计。求：
（1）P点到O点的距离L；
（2）粒子从O点运动到P点所用的时间t。
参考答案
1、答案：B
解析：A、将A、B看成整体，竖直方向上受力平衡，则可知地面对B的支持力的大小一定等于，故A错误；
B、将A、B看成整体，由于平衡合力为零，故B与地面之间无摩擦力，故B正确；
C、对A分析作出对应的受力分析图如图所示；根据平衡条件可知，支持力等于重力和推力在垂直斜面上的分力，由于不明确F的大小，故无法确定支持力与重力的关系；故C错误；
D、由图可知，若重力和推力在沿斜面方向上的分力相同，则物体A可以不受B的摩擦力，故D错误。
故选：B。
2、答案：C
解析：根据动量定理：，取初速度方向为正方向。得：，负号表示力的方向与初速度的方向相反.故选：C.
3、答案：D
解析：A.由万有引力提供向心力得：，则半径大的角速度小，故A错误；
B.若宇宙飞船减速，则万有引力大于所需向心力，飞船将做向心运动，故B错误；
C.宇宙飞船的周期为T，则：，解得小时，故C错误；
D.由C知载人宇宙飞船的运行周期，由匀速圆周运动的角速度，所以宇宙飞船的角速度为，同步卫星的角速度为，当两者与太阳的连线是一条直线且位于地球异侧时，相距最远，此时追击距离为，即一个半圆，追击需要的时间为：，追击距离变为，即一个圆周，追击时间为：，可以得到24h内完成追击次数为：次，接收站共接收到信号的次数为7次，则D正确。故选D。
4、答案：B
解析：AB、设小球落地时的速度大小为，根据动能定理可得：，解得：，所以两个小球到达底端时的速率相同，重力也相同，但A小球重力与速度有夹角，B小球重力与速度方向相同，A球竖直方向的速度小于B球竖直方向的速度，根据重力瞬时功率公式知，两小球落地时，A球重力的瞬时功率较小，B球重力的瞬时功率大，故A错误、B正确；
CD、从开始运动至落地，A竖直方向做自由落体运动，B做竖直上抛，则A所需的时间小于B所需的时间，重力做功相等，根据知，重力对A小球做功的平均功率较大，故CD错误。
故选：B。
5、答案：D
解析：当电磁铁通电前，绳的拉力应为；当电磁铁通电后，铁片被吸引上升。常识告诉我们，铁片被吸引，向电磁体运动靠近，其运动情况是变加速运动，即越靠近电磁铁，吸力越大，加速度越大。根据可知，此过程中超重，吸引力大于铁片重力。由于磁力，将整个电磁铁装置与铁片联系到一起。因为电磁铁吸引铁片的吸引力大于铁片的重力，则根据作用力与反作用力原理，铁片吸引电磁铁的力为F的反作用力，大小相等、方向相反，且作用在两个不同的物体上。所以，绳的拉力大于.所以选项D正确，ABC错误。
故选：D。
6、答案：D
解析：AB.双缝干涉的条纹宽度相同且等间距，单缝衍射条纹是中间明亮且宽大，越向两侧宽度越小越暗，所以甲图是衍射图样，乙图是干涉条纹，故AB正确；
C.光的色散利用了光的折射的原理，故C正确；
D.光纤由内芯和外套两层组成，内芯的折射率比外套的大，才可能发生光的全反射现象，故D错误。
故选D。
7、答案：B
解析：A、布朗运动和扩散现象都是由物质分子的无规则运动产生的，且剧烈程度都与温度有关，温度越高越激烈，故A正确；
B、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，彩色波晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点，故B错误；
C、一定质量的理想气体保持压强不变，温度升高，分子的平均动能变大，气体分子对容器壁的作用力增大，则单位时间内气体分子对单位面积容器壁的碰撞次数一定减少，故C正确；
D、温度相同、质量相等的氢气和氧气，分子平均动能相同，氢气的分子数目较多，若均可视为理想气体，则氢气的内能比氧气的内能大，故D正确；
本题要求选不正确的，故选：B。
8、答案：AC
解析：AB.在星球表面，根据物体所受万有引力等于重力可得，则，所以有，解得；根据题图乙可知，，，根据题图丙可知，，，解得，。星球M的半径是星球N的3倍，则M的密度是N的6倍，故A项正确、B项错误；
C.由题图乙可知，物体P离开弹簧的过程中，力F对P做的功，由题图丙可知，物体Q离开弹簧的过程中，力F对Q做的功，故C项正确；
D.在M星球上弹簧的最大压缩量是3c，在N星球上弹簧的最大压缩量是c，故D项错误。
故选AC。
9、答案：BC
解析：A、分子间同时存在引力和斥力，分子间距离为时，分子力的合力为零，故A错误；
B、从B图看出，水面上的单分子油膜，在测量油膜直径d大小时可把它们当做球形处理，故B正确；
C、从C图可以看出，食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性，故C正确；
D、猛推木质推杆，密闭的气体温度升高，压强变大，外界对气体做正功，故D错误；
故选BC.
10、答案：AD
解析：A.电动机的机械效率为
选项A正确；
B.根据
解得变压器原、副线圈的匝数之比为
选项B错误；
C.若增大光敏电阻的光照强度，则阻值R减小，次级电流变大，电压增加，因次级电压一定，则灯泡两端电压减小，则灯泡会变暗，选项C错误；
D.将次级电压等效为电源电动势，等效为电源的内阻，则当的阻值与光敏电阻R与灯泡并联的电阻相等时光敏电阻R与小灯泡L的总功率最大，因小灯泡L的阻值与定值电阻的阻值相等，则若增大光敏电阻的光照强度，光敏电阻R减小，则小于且逐渐减小，则光敏电阻R与小灯泡L的总功率变小，选项D正确。
故选AD。
11、答案：（1）交流；细线与长木板平行
（2）
（3）3.0；0.96
解析：（1）电火花计时器应接在交流电源上.细线与长木板平行.
（2）对木块、砝码盘和砝码组成的系统，由牛顿第二定律得：
解得：
（3）每隔三个计时点取一个计数点，所以相邻的计数点之间的时间间隔为
根据，有：
在匀变速直线匀速中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小，故有：
12、答案：（1）④用橡胶套密封注射器的下端
（2）保证气体状态变化过程中温度尽可能保持不变
（3）吸热
解析：（1）④用橡胶套密封注射器的下端，使注射器内部有一定质量的密封气体。
（2）缓慢移动柱塞，使气体状态变化过程中温度尽可能保持不变，符合本实验探究过程“等温”这一前提。
（3）根据热力学第一定律可知等温过程中，内能不变，则柱塞缓慢向上提起时，气体膨胀对外做功，，则气体必然从外界吸热。
13、答案：（1）（2）
解析：（1）气体发生等容变化
初状态：，
末状态：温度为
根据查理定律可得
解得
（2）设原来气体体积为V，补充压强为的气体体积为，则根据理想气体状态方程有
解得
补充的气体与载人舱内原有气体的质量之比
14、答案：（1）20N（2）2m（3）见解析
解析：（1）设小球下摆至最低点时，速度的大小为，小球下摆的过程根据动能定理有
在最低点由牛顿第二定律
解得
（2）小球与A碰撞动量守恒，规定向右为正方向：
动量守恒
机械能守恒
解得，
A在B上滑行的过程中，由动能定理得
解得
（3）小球与A碰撞后至A与B共速，规定向右为正方向；由动量守恒定律有
又由能量守恒得
解得
所以
15、答案：（1）（2）见解析
解析：（1）粒子在磁场中做顺时针匀速圆周运动，离开磁场后做匀速直线运动；故P点速度方向和粒子离开磁场时的速度方向一致；
粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力做向心力，故有：
所以，轨道半径
根据几何关系可得：P点到O点的距离
（2）根据几何关系可得：粒子在磁场中转过的中心角为120°；
故由几何关系可得：粒子从O点运动到P点的路程为
所以，粒子从O点运动到P点所用的时间