广东省三校2024-2025学年高三下学期2月第一次模拟考试物理试题（解析版）

这是一份广东省三校2024-2025学年高三下学期2月第一次模拟考试物理试题（解析版），共17页。试卷主要包含了下列说法正确的是等内容，欢迎下载使用。
物理 试题
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，请2B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。
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.如图所示，物体自点由静止开始做匀加速直线运动，途经、、三点，其中、之间的距离为，、之间的距离为，物体通过和这两段位移的时间相等，则之间的距离为( )
A. B.
C. D.
2.学校门口水平地面上有一质量为的石礅，石礅与水平地面间的动摩擦因数为。两位工作人员用轻绳按图甲所示的方式匀速移动石礅时，两根轻绳水平，延长线之间的夹角为，俯视图如图乙所示。重力加速度大小为，忽略轻绳与石墩之间的摩擦，则轻绳的拉力大小为( )
A. B.
C. D.
3.如图所示，小球从竖直砖墙某位置静止释放，用频闪照相机在同一底片上多次曝光，得到了图中、、、、所示小球运动过程中每次曝光的位置，连续两次曝光的时间间隔均为，每块砖的厚度为。根据图中的信息，下列判断正确的是( )
A. 位置“”是小球释放的初始位置
B. 小球做加速度变化的加速直线运动
C. 小球下落的加速度大小为
D. 小球在位置“”的速度大小为
4.年月日，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将电磁检测试验卫星“张衡一号”发射升空，并顺利进入预定轨道，“张衡一号”是我国地球物理场探测卫星计划的首发星，它使我国成为世界上少数拥有在轨运行高精度地球物理场探测卫星的国家之一，若卫星上的探测仪器对地球探测的视角为如图所示，已知第一宇宙速度为，地球表面重力加速度为，则“张衡一号”卫星运行的周期为( )
A. B. C. D.
5.下列说法正确的是( )
A. 如图甲所示，由小磁针指向可知，通电直导线中的电流方向是向上的
B. 如图乙所示，如果长为、通过电流为的短直导线在该磁场中所受力的大小为，则该处磁感应强不一定为
C. 如图丙所示，闭合线圈在匀强磁场中向右加速运动，由于在做加速切割磁感线运动，所以线圈中会产生感应电流
D. 如图丁所示，线圈从位置平移到位置时，穿过此线圈平面的磁通量不变
6.半径为和的光滑半圆形槽，其圆心均在同一水平面上，如图所示，质量相等的两物体分别自半圆形槽左边缘的最高点无初速地释放，在下滑过程中两物体( )
A. 机械能均逐渐减小B. 经最低点时动能相等
C. 机械能总是相等的D. 两球在最低点加速度大小不等
7.阻值相等的四个电阻、电容器及电池内阻可忽略连接成如图所示电路开关断开且电流稳定时，所带的电荷量为，闭合开关，电流再次稳定后，所带的电荷量为与的比值为( )
A. B. C. D.
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.某竞赛小组的同学用新型材料设计了如图甲所示的装置，固定在地面的竖直透气圆筒，里面放置一质量为的薄滑块，圆筒内壁涂有一层新型智能材料流体，在筒口处，流体对的作用力为，在其他位置，流体对的作用力大小与它到筒口的距离成正比，方向始终向上。起初，滑块在筒内某位置平衡，另一物块在外力作用下静止在正上方某处，取静止的位置为原点、竖直向下为正方向建立轴。撤去外力，自由下落，与碰撞后立即以相同的速度一起向下运动不与筒壁接触，碰撞时间极短。测得的动能与其位置坐标的关系如图乙所示圆筒足够长，图中除之间的图线为直线外，其余部分均为曲线。已知、均可视为质点，重力加速度为，则( )
A. A、的质量之比为：
B. 时物块的动能达到最大值
C. 在筒内，流体对的作用力与它到管口的距离之比为
D. 从到的过程中，、整体克服流体做的功为
9.一带电质点从图中的点竖直向上以速度射入一水平方向的匀强电场中，质点运动到点时，速度方向变为水平，已知质点质量为，带电荷量为，，间距离为，且连线与水平方向成角，质点到达后继续运动可到达与点在同一水平面上的点未画出，则( )
A. 质点在点的速度大小为
B. 匀强电场的电场强度大小为
C. 从到的过程中，带电质点的电势能减小了
D. 质点在点的加速度大小为
10.一观察者站在列车的第一节车厢的前端，列车从静止开始做匀加速直线运动。第一节车厢通过他历时，全部车厢通过他历时。设各节车厢长度相等，不计车厢间的距离，则：可能用到的，( )
A. 这列火车共有节B. 这列火车共有节
C. 最后一节车厢通过他历时约为D. 最后两节车厢通过他经历的时间约为
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.如图所示，两个带有等量异种电荷的平行金属板之间相距，板接地，、为电场中的两点，点距板，点距板。将电荷量的试探电荷从电场中点移到点，克服静电力做的功为。求：
金属板带什么电；写出所带电性即可
、间的电势差；
该试探电荷在点时所具有的电势能。
12.现有一特殊的电池，其电动势约为，内阻在范围内，最大允许电流为。为测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图甲所示的电路进行实验。图中电压表的内电阻很大，对电路的影响可以不计，为电阻箱，阻值范围为，是定值电阻，起保护作用。
实验室备有的保护电阻有以下几种规格，本实验应选用___________。
，，，，
该同学接入符合要求的后，闭合开关，调整电阻箱的阻值，读出电压表的示数，再改变电阻箱阻值，取得多组数据，作出了如图乙所示的图线。则根据该同学所作的图线可知图像的横坐标与纵坐标的比值表示__________。根据乙图所作出的图像求得该电池的电动势为________，内电阻为______。
四、计算题：本大题共3小题，共36分。
13.如图所示，置于圆形水平转台边缘的小物块随转台做不同转速的匀速圆周运动，当转速达到某一数值时，物块恰好滑离转台开始做平抛运动，初速度大小为，现测得转台半径。离水平地面的高度，设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小取，求：
物块平抛落地过程位移的大小；
物块落地时的速度大小；
物块与转台间的动摩擦因数。
14.平衡位置位于原点的波源发出简谐横波在均匀介质中沿水平轴传播，、为轴上的两个点均位于轴正向，与的距离为，此距离介于一倍波长与二倍波长之间，已知波源自时由平衡位置开始向上振动，周期，振幅。当波传到点时，波源恰好处于波峰位置；此后再经过，平衡位置在处的质点第一次处于波峰位置，求：
、之间的距离；
(ⅱ)从开始到平衡位置在处的质点第一次处于波峰位置时，波源在振动过程中通过路程。
15.如图所示。以、和、为端点的两半圆形光滑轨道固定于竖直平面内，一滑板静止在光滑水平地面上。左端紧靠点，上表面所在平面与两半圆分别相切于、。一物块被轻放在水平匀速运动的传送带上点。运动到时刚好与传送带速度相同，然后经沿半圆轨道滑下。再经滑上滑板。滑板运动到时被牢固粘连。物块可视为质点。质量为，滑板质量，两半圆半径均为，板长，板右端到的距离在范围内取值，距为，物块与传送带、物块与滑板间的动摩擦因数均为。重力加速度取。
求物块滑到点的速度大小；
试讨论：物块从滑上滑板到离开滑板右端的过程中，克服摩擦力做的功与的关系式；并判断物块能否滑到轨道的中点
【参考答案】
1.【答案】
【解析】解：设物体的加速度为，通过、两段位移所用的时间均为，则有
把到的匀加速运动看作由到是匀减速直线运动，则有
联立可得
根据速度位移关系
可得
故BCD错误，A正确。
故选：。
本题根据平均速度公式结合位移时间公式以及速度位移关系分析求解。
本题考查了匀变速直线运动的规律，理解不同状态下物体的运动状态是解决此类问题的关键。
2.【答案】
【解析】根据题意，设轻绳的拉力大小为，由平衡条件有
解得
故选A。
3.【答案】
【解析】解：由图可以知道每两个相邻的点之间的距离差是一样的，都等于一块砖的厚度，即
由可知，小球做匀变速直线运动加速度大小
故B错误，C正确；
A.由于时间的间隔相同，所以点瞬时速度的大小为、之间的平均速度的大小，所以
可知点的速度大小是
小球在位置速度不为零，不是初始位置，故A错误；
D.点的瞬时速度的大小为、之间的平均速度的大小，所以，故D错误。
故选：。
根据匀变速直线运动连续相同时间内位移的变化规律分析；运用逐差法求加速度；做匀变速直线运动的物体，在某段时间内中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度。
考查对自由落体运动规律的理解，根据运动学公式及其推论分析。
4.【答案】
【解析】【分析】
根据几何关系知卫星到地心距离，然后根据万有引力充当向心力列式求解周期。
此题注意利用几何关系找到轨道半径，同时注意利用已知量和进行代换未知量。
【解答】
根据几何关系知卫星到地心距离，根据万有引力充当向心力得：，
第一宇宙速度为，，联立解得。
故选：。
5.【答案】
【解析】解：、如图甲所示，小磁针静止时极指向为磁场的方向，根据安培定则可知，通电导线中的电流方向是向下的，故A错误；
B、如图乙所示，若导线与磁场垂直，则，图中未指出导线与磁场的关系，所以该处磁感应强不一定为，故B正确；
C、如图丙所示，线圈运动过程中，磁通量不变，不会产生感应电流，故C错误；
D、如图丁所示，线圈从位置平移到位置时，磁场减弱，穿过此线圈平面的磁感线条数减少，则其磁通量减小，故D错误。
故选：。
图甲中，根据安培定则判断通电直导线中的电流方向；图乙中，只有当导线与磁场垂直时，才有；图丙中，线圈的磁通量不变，没有感应电流；丁图中，根据磁感线条数的变化分析磁通量的变化。
解答本题的关键要掌握磁场的基础知识，能熟练运用安培定则判断电流方向与磁场方向的关系。要注意公式的条件是导线与磁场垂直。
6.【答案】
【解析】、圆形槽光滑，两小球下滑过程中，均只有重力做功，机械能均守恒，故A错误，C正确；
B、根据机械能守恒定律，得：，，同理 ，由于，则，故B错误；
D、两个物体在运动的过程中，机械能都守恒，由得，，所以在最低点时的向心加速度的大小为，，所以在最低点时的加速度的大小与物体运动的半径的大小无关，即两个物体在最低点时的加速度的大小相等，所以D错误。
故选：。
根据机械能守恒的条件可以判断两小球在光滑圆形槽中下滑过程中机械能是守恒的。由机械能守恒定律，求出小球经过最低点时速度大小，就能比较动能的大小关系。利用向心力知识求出在最低点时，轨道对小球的支持力，进而求出加速度的大小。取圆心所在水平面为参考平面，两小球在水平面上时，机械能均为零，下滑过程中机械能都不变，故确定在最低点时它们的机械能是相等的。
本题是机械能守恒定律和向心力知识的综合，其结论与半径均无关，类似模型如绳子一端固定在悬点，另一端固定一小球，绳子拉直，让小球从和悬点等高的水平面无初速度释放，小球经过最低点时，绳子的拉力为。
7.【答案】
【解析】开关断开与开关闭合时，电流稳定时的电路简化图如图甲、乙所示．
设每个电阻阻值均为，开关断开时，并联部分的总电阻为，根据欧姆定律得并联部分的电压为，电容器两端的电压等于并联部分电压的一半，故，由知所带的电荷量；开关闭合时，并联部分的总电阻为，根据欧姆定律得并联部分的电压为，电容器两端的电压等于电阻并联部分电压，故，由知所带的电荷量，则，故C正确．
8.【答案】
【解析】解：由图可知，与碰前的动能为，碰后一起运动时的动能为，则动能满足表达式
取碰撞前的速度方向为正方向，碰撞过程中动量守恒，由动量守恒定律得
联立解得
：：
故A错误；
B.时物块的动能最大，则此时物块的动能也达到最大值，故B正确；
C.设流体对的作用力大小与它到筒口的距离成正比的比例系数为，开始时物块距离管口的距离为，则根据平衡条件，此时满足：
在点时、速度最大，则加速度为零，此时根据平衡条件有
其中
联立解得
故C错误；
D.从到的过程中，由动能定理得
解得、整体克服流体做的功为
故D正确。
故选：。
根据图乙读出碰撞前后的动能，结合动能与速度的关系、碰撞过程动量守恒求解、的质量之比；时物块和的动能均达到最大；开始时物块受力平衡，由平衡条件列方程，得到开始时物块距离管口的距离。在点时速度最大，则加速度为零，再根据平衡条件列方程，结合流体对的作用力大小与它到筒口的距离成正比求解流体对的作用力与它到管口的距离之比；从到的过程中，由动能定理求、整体克服流体做的功。
解决本题时，要理清两个物块的运动过程，把握碰撞过程的基本规律：动量守恒定律是关键。要知道动能定理是求变力做功常用的方法。
9.【答案】
【解析】【分析】
将质点的运动分解为水平方向和竖直方向，在水平方向上受电场力做匀加速直线运动，在竖直方向上做竖直上抛运动，根据匀变速直线运动的平均速度公式求出、的大小；根据等时性，求出水平方向上的加速度与竖直方向上的加速度关系，从而得出电场强度的大小；再对水平方向运用动能定理和运动学推论求解到的过程中，带电质点的电势能减小．根据牛顿第二定律求解质点在点的加速度大小。
解决本题的关键知道质点在竖直方向和水平方向上的运动规律，结合牛顿第二定律、运动学公式和推论灵活求解。
【解答】
A.由题意可知，质点的运动是竖直方向和水平方向的匀变速直线运动，因此在竖直方向上有：，在水平方向上有：，由上两式得：，可得：，故A正确；
B.由于两分运动的时间相同即：竖直方向上的时间：，在水平方向上有：，所以有：，又，解得：，故B正确；
C.从到，对于水平方向，根据能量守恒可知：带电质点的电势能减小为，由于质点在水平方向上做初速度为零的匀加速直线运动，由推论可知：间的水平距离等于间水平距离的倍，由，可知从到的过程中电场力做功是从到的过程电场力做功的倍，所以从到的过程中，带电质点的电势能减小为，故C正确；
D.质点在点的加速度大小 ，故D错误。
故选ABC。
10.【答案】
【解析】解：、第一节车厢通过他历时，根据匀变速直线运动的位移时间公式得：
全部车厢通过他历时，则
代入数据解得，
则火车的节数
故A错误，B正确；
C、因为，
设前节车厢通过所需的时间为，有：
解得
则最后一节车厢通过的时间
故C正确；
D、同理设前节车厢通过所需的时间为，有：
则
解得
故D错误；
故选：。
根据初速度为零的匀变速直线运动得出一节车厢的长度和所有车厢的总长度，两者的比值为列车车厢的节数；最后一节车厢通过的时间等于总时间减去前面车厢所用的时间，根据该关系，通过位移时间关系求出最后一、两节车厢通过需要的时间。
解决本题的关键掌握匀变速直线运动的位移时间公式，并能灵活运用，对于第二问，也可以通过初速度为零的匀加速直线运动的推论进行求解。
11.【答案】解：负电荷从电场中点移到点，克服静电力做功即静电力做负功，则负电荷受到的电场力向上，可知金属板带正电；
、间的电势差为

与板的电势差不

可知

故试探电荷在点时所具有的电势能为

答：金属板带正电。
、间的电势差为。
该试探电荷在点时所具有的电势能为。
【解析】根据试探电荷从电场中点移到点，克服静电力做功即静电力做负功，判断出试探电荷受到的电场力方向，即可确定金属板带什么电；
根据计算、间的电势差；
先确定与板的电势差，求出点的电势，再求该试探电荷在点时所具有的电势能。
本题考查电势差和静电力做功，关键是掌握公式和电场力做功公式，并知道电场力做功的特点。
12.【答案】；回路中电流；；
【解析】解：、由闭合电路欧姆定律和电源最大允许电流要求可得，，解得，
所以或，为防止变阻箱电阻为零烧坏电池，应选择一保护电阻，因此定值电阻应选C．
故答案为．
由图象可知，横坐标与纵坐标的比值为：
；即应回路中的电流；
由闭合电路欧姆定律得，可整理为．
故答案为．
由上式知若图象为线性关系，对照数学函数，则横轴应取，纵轴应取．
由图象纵轴截距为，即，斜率，可得．
故答案为： 回路中的电流
此题是用“伏欧法”即电压表和变阻箱测量电动势和内电阻的实验，关键是怎样选择仪器．并根据闭合电路欧姆定律明确对应的表达式，再根据图象求解电动势和内电阻．
只用电压表和变阻箱测电动势和内电阻的方法叫“伏欧法”，若用图象解时，基本思路是：用学过的物理定律列出表达式，再结合数学整理表达出有关一次函数式的形式，再求出和即可．
13.【答案】物体竖直方向做自由落体运动
物体水平位移
所以，物体的位移为
物体落地时的竖直速度
物体的合速度
根据牛顿第二定律
【解析】本题考查平抛运动和匀速圆周运动，解决本题的关键是明确平抛运动的处理方法，明确应用牛顿第二定律及圆周运动的向心力公式解决圆周运动的问题。
物体竖直方向做自由落体运动，根据自由落体运动的规律求解位移；
根据速度的合成与分解求解物块落地时的速度大小；
用牛顿第二定律、向心力公式求动摩擦因数。
14.【答案】由题意，、两点的距离与波长满足：
波速与波长的关系为：
在时间间隔内波传播的路程为，由题意有：
综上解得：
处的质点第一次处于波峰位置时，波源运动时间为：
波源由平衡位置开始运动，每经过，波源运动的路程为，由题意可知：
故时间内，波源运动的路程为
【解析】本题是对简谐波的周期性的考查，根据波速和距离、周期之间的关系来计算通过的时间，再根据振幅计算通过的路程的大小。
15.【答案】解：设物块运动到和点的速度分别为、，
由动能定理得，
由机械能守恒定律 ，
联立得。
设滑板与物块达到共同速度时，位移分别为、，
由动量守恒定律，
由动能定理 ，
，
联立得，，
物块相对滑板的位移，
即物块与滑板在达到共同速度时，物块未离开滑板
物块滑到滑板右端时
若，
若，
最小时，动能最大，物块滑到点的动能为，由动能定理 ，
因为，确定小于，则物块不能滑到轨道中点。
【解析】物块滑到点经过了两个过程，先是在传送带上的匀加速直线运动，由动能定理可求点速度；到的过程机械能守恒可求点的速度；
首先由动量守恒、动能定理判断物块与滑板在达到相同速度时，物块有没有离开滑板；再由物块在点的动能用机械能守恒判断能否到达轨道的中点．
本题考查动量守恒和机械能守恒以及有摩擦的板块模型中克服摩擦力做的功．判断物块与滑板在达到相同速度时，物块未离开滑板是关键，是一道比较困难的好题．