山西省省校际名校2024届高三下学期一模联考高中物理试卷(含答案)

这是一份山西省省校际名校2024届高三下学期一模联考高中物理试卷(含答案)，共15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．在贵州台盘村的“村超”篮球比赛中，山西星动力队队员罚球时，立定在罚球线后将篮球向斜上方抛出，投进一个空心球。设篮球受到的空气阻力大小与瞬时速度大小成正比，已知重力加速度为g，则在从离手到进入篮框的过程中，篮球( )
A.运动轨迹是抛物线B.到达最高点时的加速度为g
C.到达最高点时机械能最小D.进入篮筐时的加速度最小
2．用注射器将一段空气（可视为理想气体）封闭，操作注射器实现气体按如图的变化。下列说法正确的是( )
A.，所有分子热运动的动能都增大
B.，气体吸收的热量等于气体对外做的功
C.，气体的压强先增大后减小
D.c状态时，单位时间内与注射器单位面积碰撞的分子数比a状态时多
3．如图所示，一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向E点，在三棱镜内偏折到F点。已知入射方向与AB的夹角为，E、F分别为AB、AC边的中点，则光第一次到达F点后的传播大致是下图中的( )
A.B.
C.D.
4．2023年，神舟家族太空接力，“奋斗者”号极限深潜，真正实现了“可上九天揽月，可下五洋捉鳖”！已知“奋斗者”号在马里亚纳海沟的坐底深度为，空间站离地面的高度为。假设地球质量分布均匀，半径为R，不考虑其自转，且质量均匀分布的球壳对壳内物体的引力为零，则深度为d处和高度为h处的重力加速度之比为( )
A.B.
C.D.
二、多选题
5．如图所示，竖直平面内有一组平行等距的水平实线，可能是电场线或等势线。在竖直平面内，一带电小球以的初速度沿图中直线由a运动到b，下列判断正确的是( )
A.小球一定带负电荷
B.a点的电势一定比b点的电势高
C.从a到b，小球的动能可能减小，也可能不变
D.从a到b，小球重力势能增大，电势能也可能增大
6．一列沿x轴传播的简谐横波，时的波形如图所示。P是平衡位置在处的质点，Q是平衡位置在处的质点，此时质点Q向y轴负方向运动。已知从图示时刻开始，时质点Q恰好第三次到达波峰位置，则( )
A.该波沿x轴负方向传播
B.该波的传播速度为
C.时P位于平衡位置
D.在到内，P通过的路程为
7．如图所示，空间有垂直于坐标系xOy平面向外的匀强磁场。时，带电粒子a从O点沿x轴负方向射出；时刻，a与静置于y轴上P点的靶粒子b发生正碰，碰后a、b结合成粒子c，时刻，c第一次沿y轴负方向通过x轴上的Q点。已知，不考虑粒子间静电力的作用，忽略碰撞时间，则( )
A.b粒子带负电B.a和c的电荷量之比为
C.a和c的速率之比为D.a和b的质量之比为
三、实验题
8．寒冷的冬天，在两个相同的纸杯中加上不等量的水，放到室外结冰后脱壳制成两只冰壶A和B，之后找一块平整的冰面验证动量守恒定律。主要实验步骤如下：
①在冰面上固定发射装置。通过A压缩弹簧到P位置，释放后A沿图甲中虚线运动。在虚线的适当位置取一点O，测出A停止滑动时其右侧到O点的距离；
②多次近过A压缩弹簧到P，释放A后重复记录并取其平均值记为，如图甲；
③将B放在冰面上，使其左侧位于O点，并使其直径与图中虚线重合；
④多次通过A压缩弹簧到P，释放A后使A与B对心正碰，测出A、B碰后停止滑行时A右侧和B左侧与O点的距离并求平均值，分别记为利，如图乙所示。
(1)每次都通过A压缩弹簧到P位置，目的是确保A到达O时的_____相同；
(2)实验中还需测量的物理量有_________________（填字母序号）；
A.A和B的质量B.A和B的直径
C.A和B与冰面间的动摩擦因数μD.发射槽口到O点的距离
(3)验证动量守恒定律的表达式为_____（用已知量和测得量的符号表示）；
(4)为探究该碰撞是否为弹性碰撞，需判断关系式是否成立_____（用表示）。
9．一种具有“”、“”两个档位的欧姆表原理如图所示，已知电流表G的满偏电流为，内阻为，刻度盘中央位置（即处）标的电阻值为，电源的电动势为。回答下列问题：
(1)图中a应接_____（选填“红”或“黑”）表笔；
(2)当选择“”档位时，S应掷于_____（选填“1”或“2”）位置；
(3)_____Ω，____Ω；
(4)若该欧姆表使用一段时间后电源电动势减小、内阻增大，但仍可实现欧姆调零，则测电阻时的测量值比真实值偏_____（填“大”或“小”）。
四、计算题
10．如图所示，Q是x正半轴上的一点，其横坐标为（未知）。在xOy的第一象限，的区域内存在大小为E、沿y轴负方向的匀强电场。速率为的带正电荷的粒子，从P点沿y轴负方向射入电场后，通过O点时速率为；从P点沿x轴正方向射入电场后恰好从Q点射出。若将区域内的电场换成垂直xOy平面向外的匀强磁场，同样让该粒子从P点沿x轴正方向射入，粒子也恰能从Q点射出。不考虑重力的作用，求磁感应强度的大小。
11．如图所示，斜坡AB与倾角的斜面CD平滑连接，紧靠D的右侧，并排停放了24辆平均宽度为、高度与D点等高的汽车，相邻汽车间的距离不计。表演时，摩托车从距D高为的A点由静止以额定功率开始运动，时从D点飞出，恰好能飞越所有汽车。已知摩托车的额定功率为，运动员与摩托车的总质量为，取，，不计空气阻力，求：
(1)摩托车离开D点时速度的大小；
(2)摩托车在空中最高点时距车顶的高度；
(3)从A到D，摩托车克服摩擦阻力做的功。
12．如图所示，相距为l的两光滑平行金属导轨倾斜固定，倾角为θ，顶端接有阻值为R的电阻，电阻为r的金属棒PQ垂直导轨置于其上。在R、导轨与PQ间有一面积为S的区域，该区域内存在垂直导轨平面向下的均匀磁场，磁感应强度的大小B随时间t的变化关系为（k为正常量）。在PQ的下方有一宽度为L匀强磁场区域，区域边界ab和cd均与导轨垂直，磁感应强度的大小为，方向也垂直导轨平面向下。将PQ由静止释放，时PQ恰好以速度v通过ab，之后以不变的速度通过abcd区域。设PQ与导轨始终垂直并接触良好，忽略不计两导轨的电阻，重力加速度为g。求：
(1)PQ的质量；
(2)PQ从ab到cd的过程中，通过R的电荷量及R产生的电热。
参考答案
1．答案：D
解析：篮球在运动过程中受到重力和空气阻力的作用，合力是变力，篮球的运动轨迹不是抛物线；篮球到达最高点时，由于存在水平速度，即存在空气阻力作用，则篮球的加速度不是g；篮球加速度随着合力而变化，从离手到进入篮框的过程中，加速度越来越小；篮球在空中运动的过程中，空气阻力一直做负功，机械能一直在减小，则进入篮筐时的加速度最小，机械能最小。
故选D。
2．答案：C
解析：A.过程中，温度T升高，分子的平均动能增大，但不是所有分子的动能都增大，故A错误；
B.过程中，温度升高，则气体内能增大，气体体积变大，则气体对外界做正功，根据热力学第一定律可得
由于，，可知，且，则气体吸收的热量大于气体对外做的功，故B错误；
C.根据理想气体状态方程
可得
可知图线上的点与原点连线斜率越小则压强越大，所以气体的压强先增大后减小，故C正确；
D.由图像可知a、c两状态压强相等，c状态温度高于a状态温度，温度高的分子平均动能大，根据压强微观意义可知，c状态时，单位时间内与注射器单位面积碰撞的分子数比a状态时少，故D错误。
故选C。
3．答案：B
解析：在AB界面入射角，折射角，则折射率为
光从棱镜射出空气发生全反射的临界角满足
可知，根据几何关系可知，光第一次到达F点后的入射角为，不会发生全反射，则光第一次到达F点后反射角为，折射角为。
故选B。
4．答案：A
解析：设质量为的物体在马里亚纳海沟底处，有
又
质量为的物体在空间站上，有
解得马里亚纳海沟底处和空间站所在轨道处的重力加速度之比为
故选A。
5．答案：CD
解析：带电小球在重力和静电力作用下作直线运动。若小球作匀速直线运动，则静电力方向向上，这组实线是等势线，小球所带电荷电性无法判定，a、b两点电势高低无法判定，小球由a运动到b，动能不变，重力势能增大，电势能减小；若小球作匀减速直线运动，则静电力水平向左，这组实线是电场线，小球所带电荷电性无法判定，a、b两点电势高低无法判定，小球由a运动到b，动能减小，重力势能增大，电势能增大；小球不可能匀加速直线运动。
故选CD。
6．答案：BCD
解析：A.时，质点Q向y轴负方向运动，根据同侧法可知波沿x轴正方向传播，故A错误；
B.由图可知波长为，时质点Q恰好第三次到达波峰位置，则
解得
该波的传播速度为
故B正确；
C.时，历时
根据平移法可知质点P到达平衡位置，故C正确；
D.到，历时
P通过的路程为
故D正确。
故选BCD。
7．答案：AD
解析：C.设，碰撞前后做圆周运动时间为
联立解得
故C错误；
D.发生碰撞，根据动量守恒得
解得
故D正确；
AB.a粒子做匀速圆周运动，则
c粒子做匀速圆周运动
解得
根据左手定则，可知粒子a带正电，则粒子b带负电，粒子c带正电，a和c的电荷量之比为
故A正确，B错误。
故选AD。
8．答案：(1)速度
(2)A
(3)
(4)
解析：(1)每次都通过A压缩弹簧到P位置，目的是确保A到达O时的速度相同。
(2)选取向右为正方向，动量守恒定律的表达式为
根据动能定理有
联立可得
实验中还需测量的物理量是A和B的质量。
故选A。
(3)选取向右为正方向，动量守恒定律的表达式为
根据动能定理有
联立可得
(4)若碰撞为弹性碰撞，还应满足机械能守恒，表达式为
结合(3)中关系式可得
9．答案：(1)红
(2)1
(3)；1
(4)大
解析：(1)改装后电流从a插孔流入，故图中a应接红表笔。
(2)当开关S接1调零时，两表笔短接，设欧姆表内部总电阻为，则
两表笔间电阻为时，电流表中电流为I，则
当开关S接2调零后，设欧姆表内部总电阻为，则
两表笔间电阻为时，电流表中电流为I，则
可得
故当选择“”档位时，S应掷于1位置。
(3)欧姆表中值电阻等于内部的总电阻，据题意有
，
选择“”档位时开关接1，则
解得
(4)电源电动势E减小，选择“”档位时，中值电阻小于，选择“”档位时，中值电阻小于，故待测电阻测得的值比真实值偏大。
10．答案：
解析：因为O点和Q点电势相同，所以粒子通过Q点时速度的大小与通过O点时速度的大小相等，设粒子运动到Q点时速度与x轴间夹角为θ，则
解得
则
设粒子在电场中运动的时间为t，P点的纵坐标，则
解得
设粒子的质量为m、电荷量为q，由动能定理有
解得
设粒子在磁场中运动的半径为r，磁感应强度的大小为B，根据洛伦兹力提供向心力
由几何关系有
联立解得
11．答案：(1)(2)(3)
解析：(1)设摩托车离开D点时速度的大小为v，从离开D点到恰好通过第24辆汽车的时间为，则水平方向
竖直方向
解得
(2)摩托车在空中最高点时距车顶的高为h，则
解得
(3)摩托车从A到D克服摩擦阻力做的功为，根据动能定理
解得
12．答案：(1)(2)；
解析：(1)金属棒在匀强磁场中运动的过程中，设通过金属棒的电流大小为I，在时间t内，金属棒的位移为x，有
在时间t时刻，对于变化磁场B，穿过回路的磁通量为
对于匀强磁场，穿过回路的磁通量为
回路的总磁通量为
联立可得，在时刻t穿过回路的总磁通量为
在t到的时间间隔内，总磁通量的改变量为
由法拉第电磁感应定律得，回路中感应电动势的大小为
由闭合电路的欧姆定律得
联立可得
设金属棒的质量为m，由于金属棒在ab右侧导轨上做匀速运动，则有
解得
(2)金属棒在磁场中从ab向右运动到cd的过程中，设运动时间为，通过电阻的电荷量为q，阻值为R的电阻上产生的热量为Q，则有
，，
解得
，