2024届甘肃省高三下学期一模物理试题（原卷版+解析版）

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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2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号框涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号框。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28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. 实验对检验物理规律至关重要，物理实验的方法多种多样，下列实验用到的方法分析正确的是（ ）
A. 用图甲所示装置，探究加速度与力、质量关系主要用到了理想实验法
B. 用图乙所示装置，探究向心力大小的相关因素主要用到了等效法
C. 用图丙所示装置，测量重力加速度主要用到了极限法
D. 如图丁所示水面上单分子油膜示意图，测量分子直径主要用了累积测量法和估测法
2. 硅光电池是一种直接把光能转换成电能的半导体器件，它的工作原理与光电效应类似：当光照射硅光电池，回路里就会产生电流。关于光电效应，下列说法正确的是（ ）
A. 当某种色光照射金属表面时，能产生光电效应，则入射光的频率越高，产生的光电子的最大初动能也就越大
B. 对某金属来说，入射光波长必须大于一极限值，才能产生光电效应
C. 任意频率的光照射到金属上，只要光照时间足够长就能产生光电流
D. 当某种色光照射金属表面时，能产生光电效应，如果入射光的强度减弱，从光照至金属表面上到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加
3. 人体的细胞膜模型图如图a所示，由磷脂双分子层组成，双分子层之间存在电压（医学上称为膜电位），现研究某小块均匀的细胞膜，厚度为d，膜内的电场可看作匀强电场，简化模型如图b所示，初速度可视为零的一价正钠离子仅在电场力的作用下，从图中的A点运动到B点，下列说法正确的是（ ）
A. A点电势小于B点电势
B. 钠离子的电势能增大
C. 若膜电位不变，仅增大d，则钠离子到达B点的时间变长
D. 若d不变，仅增大膜电位，则钠离子到达B点的速度不变
4. 唐代诗人韩愈的《原道》里“坐井而观天，曰天小者，非天小也。”说的是青蛙在井底所能看到的天空是有限的。若深8m、半径为0.6m的井中被灌满水，水的折射率，如图所示，处在井底正中央A处的青蛙沿其正上方上浮，若青蛙想要把井外景物全部尽收眼底，则所处位置与井口水面间的竖直距离最远为（ ）
A. B. C. D.
5. 智能手机安装软件后，可利用手机上的传感器测量手机运动的加速度，带塑胶软壳的手机从一定高度由静止释放，落到地面上，手机传感器记录了手机运动的加速度a随时间t变化的关系如图所示，为当地的重力加速度。下列说法正确的是（ ）
A. 释放时，手机离地面的高度为
B. 手机第一次与地面碰撞的作用时间为
C. 手机第一次与地面碰撞中所受最大弹力为自身重力的10倍
D. 0至时间内图线与横坐标围成的面积中，时间轴下方与上方的面积大小相等
6. 如图所示，一空心铝管与水平面成角倾斜固定放置。现把一枚质量为、直径略小于铝管直径的圆柱形小磁块从上端管口无初速度放入管中，小磁块从下端口滑出时的速度为，已知该铝管长度为，小磁块和管间的摩擦力是小磁块重力的倍，重力加速度为。下列说法正确的是（ ）
A. 小磁块做匀加速直线运动
B. 小磁块在运动过程中，受到的重力和摩擦力的总冲量为
C. 小磁块在运动过程中，铝管产生的热量为
D. 小磁块在运动过程中，铝管和小磁块产生的热量为
7. 如图所示，在竖直平面内的直角坐标系的第一象限存在着方向平行于轴的匀强电场，场强大小为。一个可视为质点的带电小球在时刻从轴上的点以沿轴正方向的初速度进入电场，图中的b、c、d是从时刻开始每隔0.1s记录到的小球位置，若重力加速度取，则以下说法正确的是（ ）
A. 小球的初速度是60m/s
B. 小球从a运动到d的过程中，机械能一定增大
C. 小球的比荷是
D. 小球的加速度为
二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
8. 处理废弃卫星的方法之一是将报废的卫星推到更高的轨道——“墓地轨道”，这样它就远离正常卫星，继续围绕地球运行。我国实践-21号卫星（SJ-21）曾经将一颗失效的北斗导航卫星从拥挤的地球同步轨道上拖拽到了“墓地轨道”上。拖拽过程如图所示，轨道1是同步轨道，轨道2是转移轨道，轨道3是“墓地轨道”，则下列说法正确的是（ ）
A. 卫星在轨道2上的周期大于24小时
B. 卫星在轨道1上点的速度大于在轨道2上点的速度
C. 卫星在轨道2上点的加速度等于在轨道3上点的加速度
D. 卫星在轨道2上的机械能大于在轨道3上的机械能
9. B超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波，遇到人体组织会产生不同程度的反射，探头接收到的超声波信号形成B超图像。如图为血管探头沿轴正方向发送的简谐超声波图像，时刻波恰好传到质点处。已知此超声波的频率为，下列说法正确的是（ ）
A. 内质点运动路程为
B. 时，质点恰好处于波峰
C. 超声波在血管中的传播速度为
D 质点起振时，运动方向沿轴正方向
10. 如图所示，固定在地面的OAB为半径为R的四分之一圆环，圆心O的正上方处有一定滑轮C，定滑轮C右侧有另一个定滑轮D，小球1套在圆环上并通过轻绳绕过两个定滑轮连接物体2，物体2又与一轻质弹簧连接在一起，轻质弹簧另一端固定在地面上。现有两种情况，情况1：小球1可在AB圆弧任意位置保持静止；情况2：小球1在A点时，轻绳刚好伸直但无张力，此时弹簧压缩量为，现给小球1轻微的扰动，小球1沿AB圆弧运动到B点时速度为零，此时左边的绳沿着BC方向绷紧，物体2不会碰到滑轮。已知小球1质量为m1，物体2质量为m2，弹簧劲度系数为k，重力加速度为g，不计滑轮质量、大小和一切摩擦。下列说法中正确的是（ ）
A. 情况1中B. 情况1中
C. 情况2中D. 情况2中
三、非选择题（本题共5小题，共57分。考生根据要求作答）
11. 某兴趣小组想要较精确地测量灵敏电流计的内阻，实验室中可供利用的器材有：
待测灵敏电流计：（量程0~1mA，内阻约）
灵敏电流计：（量程0~2mA，内阻约）
定值电阻：（阻值为）
定值电阻：（阻值为）
电阻箱R：（）
直流电源：电动势为1.5V
开关一个，导线若干。
该小组设计的实验电路图如图所示。连接好电路，并进行实验。
（1）实验时，先将滑动变阻器和电阻箱的阻值调至接近最大值，闭合开关。减小电阻箱的阻值时，观察到灵敏电流计的示数也减小，则此时b点电势比a点电势_____（选填“高”或“低”）。
（2）继续减小电阻箱的阻值，当的示数为0时，电阻箱的示数为，的示数为0.80mA，则的内阻_____。
（3）该电源的内阻对的内阻的测量结果_____（选填“有”或“没有”）影响。
12. 某同学利用手机“声音图像”软件辅助测量物块与长木板间的动摩擦因数。实验装置如图甲所示，将长木板固定在水平桌面上，物块置于长木板上且两端分别通过跨过定滑轮的细线与小球A、B相连，实验前分别测量出小球A、B底部到地面的高度、（）。打开手机软件，烧断一侧细绳，记录下小球与地面两次碰撞声的时间图像（两小球落地后均不反弹）。
（1）烧断细线前，用分度值为1cm的刻度尺测量，刻度尺的0刻度线与地面齐平，小球A的位置如图乙所示，则_____；
（2）实验时烧断物块左侧的细绳，若算得A下落的时间为0.40s，由图丙可知，物块加速运动的时间为_____s；若将手机放在靠近小球B的地面上测量物块加速运动的时间，测量结果会_____（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）；
（3）仅改变小球B实验前离地高度，测量不同高度下物块加速运动的时间t，作出图像如图丁所示，由图像可求得斜率为，若小球B的质量为，物块质量为，重力加速度大小为，则物块与木板间的动摩擦因数_____（用字母、、、表示）。
13. 如图所示，一定质量的理想气体用质量可忽略的活塞封闭在导热性能良好的质量为的汽缸中，活塞的密封性良好，用劲度系数为轻弹簧将活塞与天花板连接。汽缸置于水平桌面上，开始时弹簧刚好处于原长，活塞与汽缸底部的间距为，活塞的横截面积为，外界环境的压强为，温度为，忽略一切摩擦，重力加速度。求：
（1）开始时汽缸内气体压强；
（2）现缓慢降低环境温度，当汽缸刚要离开水平桌面时环境温度为多少摄氏度？
14. 如图所示，地面上竖直放置一质量为、半径为的内壁光滑细圆形管道，圆形管道与左边墙壁的距离为，质量为的小球在管道中，小球可视为质点，小球与圆形管道由静止向左平动做匀加速运动，运动过程中，小球与圆形管道始终相对静止，过小球的半径与水平方向的夹角为，管道与墙壁碰撞后立即静止，重力加速度为，求：
（1）小球与圆形管道的加速度大小及它们运动到墙壁处的速度大小；
（2）小球沿圆管到达的最高点的位置。
15. 如图所示，以点为坐标原点在竖直面内建立坐标系，、是两个线状粒子放射源，长度均为，放出同种带正电的粒子，粒子电荷量为，粒子的质量为，其中发出的所有粒子初速度为零，发出的所有粒子初速度均为，方向水平向右，带电粒子的重力以及粒子之间的相互作用均可忽略。曲线的方程为，在曲线与放射源之间存在竖直向上、场强大小为的匀强电场；第一象限内、虚线的上方有垂直纸面向里、磁感应强度为的匀强磁场I；第二象限内以为圆心、长为半径的四分之一圆形区域内有垂直纸面向里、磁感应强度为的匀强磁场Ⅱ。图中的、、、、的长度均为。观察发现：发出的所有粒子均从同一点离开匀强磁场I，发出的所有粒子在匀强磁场Ⅱ的作用下也汇聚于同一点，即该点可接收到两个粒子源发出的所有粒子。在所有粒子到达汇聚点的过程中，求：
（1）匀强磁场I、II的磁感应强度、的大小；
（2）从放射源中点发出的粒子在磁场Ⅱ中的运动时间；
（3）从放射源中点发出的粒子到达汇聚点的时间。