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2024届山西省大同市高三上学期学情调研测试物理试题（Word版）
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这是一份2024届山西省大同市高三上学期学情调研测试物理试题（Word版），共15页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
山西省大同市2024届高三上学期学情调研测试物理试卷
第Ⅰ卷 选择题（共48分）
一、单项选择题：本大题共8个小题，每小题4分，共32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.大同共享助力电动车既能方便市民出行，也可净化城市环境，减少尾气排放。在一条平直的公路上，某同学以公路上某一位置为原点，记录了甲、乙两位同学骑行电动助力车的图像，如图所示，甲的图像前是曲线、后是直线，乙的图像是一条直线，在时间内，下列说法正确的是（ ）
A.甲先做加速直线运动，后做减速运动，乙做匀速直线运动
B.途中甲、乙只相遇一次，然后又分开
C.全程甲的位移比乙的大
D.途中有两个时刻，甲、乙的速度相同
2.2023年1月，央视新闻报道称，玉兔二号即将迎来小伙伴，结束单打独斗的服役生涯，嫦娥七号将首次携带“飞跃探测器”登月，其中探测器的结构形似蜘蛛，采用六足构型（如图）。对称分布的六条轻质“腿”与探测器主体通过铰链连接，当探测器静止在水平地面上时，六条“腿”的上臂与竖直方向夹角均为，探测器的质量为，重力加速度为。则每条“腿”的上臂对探测器的弹力大小为（ ）
A. B. C. D.
3.为观察光的传播现象，一同学用半圆柱形玻璃砖进行实验，其横截面如图所示，此时底面与右侧竖直光屏平行。一束白光从玻璃砖左侧垂直于射到圆心上，在光屏上点出现白色亮斑，使玻璃砖底面绕逆时针缓慢旋转，观察到屏上的白色亮斑在偏离点的同时变成下紫、上红的彩色光斑。随着角缓慢变大，下列说法正确的是（ ）
A.折射光斑在竖直屏上向上移动
B.红光在玻璃砖中传播速度最大
C.彩色光斑沿光屏向上移动，紫光最先消失
D.彩色光斑沿光屏向下移动，红光最先消失
4.北京时间2023年6月4日6时33分，神舟十五号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，神舟十五号载人飞行任务取得圆满成功。如图所示是神舟十五号载人飞船返回舱返回地面时的情境，打开降落伞后的一段时间内，整个装置先减速后匀速下降，在这段时间内关于返回舱的说法正确的是（ ）
A.打开降落伞之后，返回舱仍处于失重状态
B.匀速下降阶段，返回舱的机械能守恒
C.匀速下降阶段，返回舱机械能的减少量等于重力对飞船做的功
D.减速下降阶段，返回舱动能的减少量等于阻力对飞船做的功
5.如图所示，一个圆形水杯底部有一小孔，用手堵住小孔，往杯子里倒半杯水。现使杯子做以下几种运动，不考虑杯子转动及空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A.将杯子竖直向下抛出，小孔中有水漏出
B.将杯子斜向上抛出，小孔中有水漏出
C.用手握住杯子向下匀速运动，不堵住小孔也没有水漏出
D.杯子做自由落体运动，小孔中没有水漏出
6.2023年春节，《流浪地球2》震撼登场，影片中的太空电梯给人留下了深刻的印象。设想在赤道上建造垂直于水平面的“太空电梯”（如图），宇航员就可以通过电梯直通太空站。设为宇航员到地心的距离，为地球半径，下列说法正确的是（ ）
A.搭乘电梯上升的过程中，宇航员的线速度增大
B.在处，宇航员的线速度约为
C.随着的增大，宇航员感受到的“重力”也在增大
D.宇航员乘坐电梯上升的过程中，始终处于完全失重状态
7.如图是一列简谐横波在某时刻的波形图。已知该时刻质点的振动方向沿轴负方向，且从该时刻起质点经过第一次回到平衡位置，下列说法正确的是（ ）
A.该波的波速是30m/s
B.图像中点的纵坐标
C.从该时刻起经过，质点通过的路程是
D.从该时刻起经过，质点通过的路程小于
8.如图所示，一根长的刚性轻绳，一端固定于点，另一端拴接着质量的小球（可视为质点），将小球提至点正上方的点处，此时轻绳刚好伸直且无张力，将小球以速度水平抛出，不计空气阻力，取，则（ ）
A.小球抛出的瞬间，轻绳的拉力大小为
B.小球在运动过程中机械能守恒
C.小球在前内做平抛运动，之后做圆周运动
D.小球在最低点时绳的拉力为25.5N
二、多项选择题：本大题共4个小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9.如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比，原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压，副线圈接火灾报警系统（报警器未画出），为定值电阻，为电阻恒定的指示灯，为阻值随温度升高而减小的热敏电阻，图中电表均为理想交流电表。则（ ）
A.通过热敏电阻的交变电流频率为
B.若L的灯丝烧断，则电压表的示数仍为
C.当处发生火灾时，电流表的示数变小
D.当处发生火灾时，指示灯变亮
10.如图，为圆锥的顶点，为圆锥底面上的三个点，任意两点间的距离均相等，为圆锥的高。电荷量为的点电荷固定于点，现将一电荷量为的从无穷远处移到点并固定，此过程中电场力对点电荷做功为；再将一电荷量为的点电荷从无穷远处移到点，取无穷远处电势为零，下列说法正确的是（ ）
A.移入之前，点的电势为
B.移入之前，点的电势等于点的电势
C.移入的过程中，电场力对做功为0
D.若再将沿连线从点移到点，此过程中，的电势能逐渐增大
11.“道路通行见形象，红绿灯前看修养”，交通信号灯不仅有效改善了交通秩序，更保障了人们的出行安全。某粗细均匀的交通信号灯杆如图所示，小滑环套在灯杆水平横梁上，小滑环套在竖直部分上，中间用长为、不可伸长的轻绳连接。已知灯杆竖直部分光滑，水平横梁与间的动摩擦因数，小滑环的质量均为，重力加速度，当环在水平力的作用下缓慢从离竖直部分所在直线的水平距离的位置向右移动的过程中（始终未到达弯曲部分），下列说法正确的是（ ）
A.环在向右移动的过程中摩擦力逐渐增大
B.组成的系统机械能守恒
C.拉力做功
D.的机械能增加
12.如图所示，质量为的光滑半圆形凹槽，槽口水平，半径为，大小为，置于足够长的光滑水平面上，凹槽左侧紧靠一固定挡板。现让一质量为的小球自左端槽口的正上方处自由释放，经点进入槽内，重力加速度为，则（ ）
A.小球第一次从点飞出时速度大小为
B.小球从点离开凹槽将从点再次落入凹槽
C.小球第一次离开凹槽到再次落回凹槽过程中，凹槽运动的距离为
D小球在第一次通过凹槽最低点的过程中，小球与槽在水平方向动量守恒
第Ⅱ卷 非选择题（共52分）
三、非选择题：本大题共5个小题，共52分。
13.（6分）某实验小组要利用图1所示的装置来探究功与速度变化的关系。让小钩码通过细绳带动小车从点由静止开始运动到点，通过改变小钩码的数量来改变拉力做功的大小，通过光电门测定小车通过点时的速度，探究功与小车速度的变化关系。实验中小车质量远大于单个小钩码的质量。
（1）平衡摩擦力时小车________连接钩码，实验中________测量小钩码的质量（均选填“需要”或“不需要”）；
（2）用游标卡尺测量遮光条宽度如图2所示，读数为________；
（3）平衡摩擦力后改变钩码数量进行多次实验，将数据记录在图3的表格中，利用电脑进行数据处理，探究与、、、、的关系，发现拉力做功与小车速度平方的关系如图4所示，由图像过原点的直线部分可知________________，图像向上弯曲部分原因是___________________________。
钩码数
合功
1
2
3
4
…
…
…
10
14.（8分）实验小组利用如图甲所示电路测量金属丝的电阻率，将金属丝拉直，一端直接接入电路中，另一端通过小金属夹（小金属夹相当于滑动变阻器的滑片）接入电路。用欧姆表粗测金属丝全部接入电路时的阻值约为，用螺旋测微器测该金属丝的直径如图乙所示，电路中电压表量程为，内阻约，蓄电池的电动势约，内阻不计。通过金属夹在金属丝上滑动来改变金属丝接入电路部分的长度，记录对应的电压表示数，作出关系图线如图丙所示。回答下列问题：
（1）图乙所示金属丝的直径________；
（2）电路中的定值电阻应选________（选填“A”“B”或“C”）；
A.定值电阻 B.定值电阻 C.定值电阻
（3）由图丙求得金属丝的电阻率________（保留两位有效数字）。
15.（8分）如图所示，有一个竖直平面，x轴水平，在第一象限有竖直向下的匀强电场，第四象限有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为。现有一个质量为、电荷量未知的带正电粒子从点（）以平行于轴正方向的速度进入第一象限，并在电场的偏转下从轴正半轴上的点进入第四象限，且点的速度方向与x轴正方向成夹角，接着以垂直于轴的方向进入第三象限，粒子的重力忽略不计，求：
（1）点的坐标以及粒子经过点时速度的大小；
（2）粒子的带电量。
16.（14分）如图所示，质量为的黑色小煤块（可视为质点），以的速度从图甲中的点滑上传送带，传送带以的恒定速率逆时针运行，传送带足够长。小煤块的速度一时间图像如图乙所示，取，结合图像求解下列问题：
（1）小煤块在传送带上留下的痕迹长；
（2）小煤块在传送带上运动的过程中产生的热量。
17.（16分）如甲图所示，倾斜金属导轨与水平面夹角为，宽度为，垂直导轨放置两根完全相同的导体棒，给边界以下区域施加垂直导轨平面的匀强磁场，磁感应强度随时间变化的图像如乙图所示（甲图中所画磁场的方向为时磁场的方向）。时，导体棒以某初速度沿导轨平面向下运动，距离为的导体棒恰能不向下滑动，当磁感应强度变为时导体棒恰好不受摩擦力，当磁感应强度变为时导体棒恰好达到边界，且导体棒刚进入磁场时回路电流大小不变。已知重力加速度为，导体棒的电阻均为，与导轨接触良好，与导轨之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，金属导轨电阻不计，乙图中数据均为已知。求：
（1）导体棒进入磁场之前回路的电流大小和方向；
（2）导体棒进入磁场之前下滑的位移；
（3）导体棒在磁场中运动的时间。
大同市2024届新高三上学期6月学情调研测试
物理参考答案
一、单项选择题：本大题共8个小题，每小题4分，共32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.C 解析：图像中，图线的切线斜率表示瞬时加速度，甲同学在时间段内反向做加速度增加的减速运动，时刻速度减为0，时间段内正向做加速度减小的加速运动，时间段内正向做匀减速直线运动，时刻速度减为0；乙同学在时间段内反向做匀减速直线运动，时刻速度减为0，时间段内正向做匀加速直线运动，故A错误；在图像中图线与坐标轴围成的面积代表物体的位移，由图可知，能使两图线包围面积相同的时刻共有三个，且甲全程的位移大于乙的，故B错误、C正确；图像中两图线的交点代表该时刻两物体共速，图中共有三个交点（包括时刻），即有三个时刻速度相同，故D错误。
2.D 解析：设每条“腿”的上臂对探测器的弹力大小为，根据共点力的平衡可知：
，得，故D正确。
3.B 解析：根据光的折射定律及几何知识可知，在玻璃砖转动过程中，光在点处的折射角一定大于入射角，玻璃砖绕点逆时针旋转的过程中，法线也逆时针同步旋转，逐渐增大，入射角增大，则折射角也随之增大；由于法线逆时针旋转，所以折射光斑在竖直屏上向下移动，由临界角公式可知，紫光折射率最大，临界角最小，玻璃砖旋转过程中竖直屏上最先消失的一定是紫光，故A、C、D错误；又根据光在玻璃中的传播的速度，红光频率最小，折射率最小，红光在玻璃砖中传播速度最大，故B正确。
4.C 解析：打开降落伞后，返回舱减速下降时，加速度方向向上，处于超重状态，故A错误；匀速下降阶段，返回舱的动能不变，重力势能减小，因此机械能减小，故B错误；匀速下降阶段，返回舱机械能的减少量等于飞船克服阻力做功的大小，而重力与阻力的大小相同，所以返回舱机械能的减少量等于返回舱重力所做的功，故C正确；减速下降阶段，由动能定理可知，返回舱动能的减少量等于返回舱所受合力做功的大小，故D错误。
5.D 解析：杯子跟水做斜抛运动、自由落体运动、下抛运动时都只受重力，处于完全失重状态，杯子与水相对静止，因此不会有水漏出，故A、B错误，D正确；杯子向下做匀速运动，处于平衡状态，水受重力，会漏出，故C错误。
6.A 解析：宇航员线速度，宇航员随地球自转角速度不变，电梯上升，增大，所以增大，故A正确；时，宇航员刚好在地面上，除了地球对他的引力之外还受到地面对他的支持力，故在处的线速度小于第一宇宙速度，故B错误；由于处在赤道上，物体的重力与万有引力相等，即，随着的增大，重力越来越小，故C错误；宇航员乘坐电梯上升的过程中不只受到地球引力作用，还受到电梯表面对宇航员的支持力，所以不是始终处于完全失重的状态，只有上升到同步轨道高度时才会处于完全失重状态，故D错误。
7.B 解析：由质点的振动方向沿轴负方向可知，该列波正沿着轴正方向传播，波传播了，所以波速，故A错误；由波动方程可知，当时，，故B正确；由图像可知波长，所以，从该时刻起经过时质点运动了一个振幅，恰好运动了，故C错误，而质点这段时间内运动的平均速度大，所以路程大于，故D错误。
8.C 解析：小球抛出时的速度，所以轻绳无拉力，做平抛运动，轻绳伸直后小球做圆周运动，故A错误；设经过时间轻绳伸直，则，由几何关系知道，解得，故C正确；在轻绳伸直的瞬间沿绳方向的分速度由于绳绷直损失了，所以机械能不守恒，故B错误；若在运动过程中小球的机械能守恒，由和可求得小球在最低点时轻绳的拉力为25.5 N，因机械能不守恒，故在最低点时的速度变小，轻绳的拉力小于25.5N，故D错误。
二、多项选择题：本大题共4个小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9.AB 解析：由图乙知该交流电的频率为50Hz，变压器不改变交流电的频率，故A正确；原线圈电压，电压表的示数，副线圈电压由原线圈电压和匝数比决定，与负载电阻无关，因此电压表示数不变，故B正确；当处发生火灾时，阻值减小，副线圈电流变大，输出总功率变大，输入总功率变大，而输入的电压不变，所以输入电流增大，因此电流表的示数变大，故C错误；当处发生火灾时，阻值减小，副线圈电流变大，两端电压变大，根据串联分压可知指示灯两端的电压变小，由可知，指示灯变暗，故D错误。
10.BC 解析：把电荷从该点移动到无穷远处，电场力做的功等于该点的电势能。将电荷量为的从无穷远处移到点并固定，此过程中电场力对点电荷做功为，则点电荷克服电场力做功为。对于点的点电荷来说，由于与的距离相等，即两点处于同一等势面上，则，故A错误；在移入的过程中，原来固定于点的对做功为，在点的对做功为，因此电场力对做功为0，故C正确；根据等量异种电荷的电势分布可知，为等势线，若再将沿连线从点移到点，此过程中，的电势能一直保持不变，故B正确、D错误。
11.CD 解析：将看作一个整体，受力分析如下图所示，由平衡条件得，，因此不变，故A错误；运动过程中的重力势能增加，动能均不变，故系统机械能增加量和的机械能增加量均为，故B错误、D正确；对于组成的系统，根据功能关系得，即，故C正确。
12.ABC 解析：小球从开始下落到第一次经过半圆形凹槽最低点的过程，半圆形凹槽不动，凹槽对小球的支持力不做功，只有重力做功，小球的机械能守恒，即
小球由最低点运动到N过程，小球、凹槽与滑块组成的系统在水平方向动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：，由机械能守恒定律得
解得小球第一次从N点飞出时速度大小为
小球从N点离开凹槽，两者水平方向相对静止，将从N点再次落入凹槽；小球第一次离开凹槽到再次落回凹槽过程，运动时间，凹槽运动的距离为，故A、B、C正确；小球在第一次通过凹槽最低点的过程中，因为凹槽的左侧是固定挡板，凹槽不会向左运动，所以小球与凹槽在水平方向上动量不守恒，故D错误。
三、非选择题：本题共5小题，共52分。
13.（6分）（1）不需要（1分）不需要（1分）（2）0.130（1分）
（3）W与成正比（或或）（1分）小车质量不再满足远大于所挂钩码的质量和（或不再满足）（2分）
解析：（1）实验中钩码提供小车运动的动力，小车受到的摩擦力是由小车重力在沿斜面向下的分力来平衡的，所以平衡摩擦力时小车不需要连接钩码。当小车质量远大于所挂钩码的质量和时，轻绳的拉力近似等于所挂钩码的总重力，实验中改变钩码数量，做功分别为，小车从运动到的过程中、、、…，所以不需要测量小钩码的质量。
（2）游标卡尺读数：。
（3）图像为过原点的直线说明W与成正比（或或），实验中真实的表达式应为，当钩码数量不断增加时不再满足，所以图像斜率变大，向上弯曲。
14.（8分）（1）0.730（0.729~0.731均可）（2分）（2）B（3分）（3）（3分）
解析：（1）螺旋测微器的读数为：；
（2）金属丝全部接入电路的阻值为，电源的电动势为，要使量程的电压表正常工作，电路中的最大电流，串联电路电流相等，代入数据可得，因此定值电阻不应小于，又由于的定值电阻太大，串联在电路中分压太多，电压表的示数太小，故不能选用，综上，R只能选阻值为的B项；
（3）由电路可知，，，整理得，结合图丙可知，，代入数据得。
15.（8分）（1），；（2）
解析：（1）粒子在电场中做类平抛运动，粒子从点进入第四象限，且点的速度方向与轴正方向成夹角，则有，解得 （1分）
粒子沿轴方向做匀速直线运动，则 （1分）
粒子沿轴方向做初速度为零的匀加速直线运动，则有
联立解得，因此点的坐标为。 （1分）
（2）粒子在第四象限的运动轨迹如图所示
由洛伦兹力提供向心力可得 （1分）
根据图中几何关系可得 （1分）
联立解得粒子的带电量为 （1分）
带入数据得： （1分）
16.（14分）（1）（2）
解析：（1）在前内，小煤块相对地面向右的位移 （1分）
传送带向左的位移 （1分）
在前内，小煤块相对传送带向右的位移 （2分）
在第内，小煤块向左的位移 （1分）
此过程中，传送带向左的位移 （1分）
小煤块相对传送带向右的位移 （2分）
煤块在传送带上留下的痕迹长为 （1分）
（2）由图像可知，小煤块运动时的加速度 （1分）
动摩擦因数 （1分）
前内产生的热量 （1分）
第内产生的热量 （1分）
后不再发生相对运动，不再产生热量，
故总热量 （1分）
17.（16分）（1），从上往下看电流的方向为顺时针方向；
（2）；
（3）
解析：（1）由法拉第电磁感应定律可得 （1分）
由闭合电路的欧姆定律可得 （1分）
由楞次定律可知，从上往下看电流的方向为顺时针方向。 （1分）
（2）由图乙可知，当磁感应强度为时，对应的时间为，而此时棒恰好到达，
设两棒的质量均为，对棒分析，设加速度大小，由牛顿第二定律有
（2分）
根据题意由平衡条件对棒有
（2分）
（1分）
设棒刚进入磁场时速度为，由题意有 （1分）
则棒进入磁场前做匀减速运动，由逆向思维可得下滑的距离为
（1分）
（3）设二者的共同速度为，达到共速所用的时间为，对分别由动量定理可得
（2分）
（2分）
二者达到共速后回路中无感应电流，设速度减为零的时间为，则有
（1分）
联立解得
（1分）
山西省大同市2024届高三上学期学情调研测试物理试卷
第Ⅰ卷 选择题（共48分）
一、单项选择题：本大题共8个小题，每小题4分，共32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.大同共享助力电动车既能方便市民出行，也可净化城市环境，减少尾气排放。在一条平直的公路上，某同学以公路上某一位置为原点，记录了甲、乙两位同学骑行电动助力车的图像，如图所示，甲的图像前是曲线、后是直线，乙的图像是一条直线，在时间内，下列说法正确的是（ ）
A.甲先做加速直线运动，后做减速运动，乙做匀速直线运动
B.途中甲、乙只相遇一次，然后又分开
C.全程甲的位移比乙的大
D.途中有两个时刻，甲、乙的速度相同
2.2023年1月，央视新闻报道称，玉兔二号即将迎来小伙伴，结束单打独斗的服役生涯，嫦娥七号将首次携带“飞跃探测器”登月，其中探测器的结构形似蜘蛛，采用六足构型（如图）。对称分布的六条轻质“腿”与探测器主体通过铰链连接，当探测器静止在水平地面上时，六条“腿”的上臂与竖直方向夹角均为，探测器的质量为，重力加速度为。则每条“腿”的上臂对探测器的弹力大小为（ ）
A. B. C. D.
3.为观察光的传播现象，一同学用半圆柱形玻璃砖进行实验，其横截面如图所示，此时底面与右侧竖直光屏平行。一束白光从玻璃砖左侧垂直于射到圆心上，在光屏上点出现白色亮斑，使玻璃砖底面绕逆时针缓慢旋转，观察到屏上的白色亮斑在偏离点的同时变成下紫、上红的彩色光斑。随着角缓慢变大，下列说法正确的是（ ）
A.折射光斑在竖直屏上向上移动
B.红光在玻璃砖中传播速度最大
C.彩色光斑沿光屏向上移动，紫光最先消失
D.彩色光斑沿光屏向下移动，红光最先消失
4.北京时间2023年6月4日6时33分，神舟十五号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，神舟十五号载人飞行任务取得圆满成功。如图所示是神舟十五号载人飞船返回舱返回地面时的情境，打开降落伞后的一段时间内，整个装置先减速后匀速下降，在这段时间内关于返回舱的说法正确的是（ ）
A.打开降落伞之后，返回舱仍处于失重状态
B.匀速下降阶段，返回舱的机械能守恒
C.匀速下降阶段，返回舱机械能的减少量等于重力对飞船做的功
D.减速下降阶段，返回舱动能的减少量等于阻力对飞船做的功
5.如图所示，一个圆形水杯底部有一小孔，用手堵住小孔，往杯子里倒半杯水。现使杯子做以下几种运动，不考虑杯子转动及空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A.将杯子竖直向下抛出，小孔中有水漏出
B.将杯子斜向上抛出，小孔中有水漏出
C.用手握住杯子向下匀速运动，不堵住小孔也没有水漏出
D.杯子做自由落体运动，小孔中没有水漏出
6.2023年春节，《流浪地球2》震撼登场，影片中的太空电梯给人留下了深刻的印象。设想在赤道上建造垂直于水平面的“太空电梯”（如图），宇航员就可以通过电梯直通太空站。设为宇航员到地心的距离，为地球半径，下列说法正确的是（ ）
A.搭乘电梯上升的过程中，宇航员的线速度增大
B.在处，宇航员的线速度约为
C.随着的增大，宇航员感受到的“重力”也在增大
D.宇航员乘坐电梯上升的过程中，始终处于完全失重状态
7.如图是一列简谐横波在某时刻的波形图。已知该时刻质点的振动方向沿轴负方向，且从该时刻起质点经过第一次回到平衡位置，下列说法正确的是（ ）
A.该波的波速是30m/s
B.图像中点的纵坐标
C.从该时刻起经过，质点通过的路程是
D.从该时刻起经过，质点通过的路程小于
8.如图所示，一根长的刚性轻绳，一端固定于点，另一端拴接着质量的小球（可视为质点），将小球提至点正上方的点处，此时轻绳刚好伸直且无张力，将小球以速度水平抛出，不计空气阻力，取，则（ ）
A.小球抛出的瞬间，轻绳的拉力大小为
B.小球在运动过程中机械能守恒
C.小球在前内做平抛运动，之后做圆周运动
D.小球在最低点时绳的拉力为25.5N
二、多项选择题：本大题共4个小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9.如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比，原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压，副线圈接火灾报警系统（报警器未画出），为定值电阻，为电阻恒定的指示灯，为阻值随温度升高而减小的热敏电阻，图中电表均为理想交流电表。则（ ）
A.通过热敏电阻的交变电流频率为
B.若L的灯丝烧断，则电压表的示数仍为
C.当处发生火灾时，电流表的示数变小
D.当处发生火灾时，指示灯变亮
10.如图，为圆锥的顶点，为圆锥底面上的三个点，任意两点间的距离均相等，为圆锥的高。电荷量为的点电荷固定于点，现将一电荷量为的从无穷远处移到点并固定，此过程中电场力对点电荷做功为；再将一电荷量为的点电荷从无穷远处移到点，取无穷远处电势为零，下列说法正确的是（ ）
A.移入之前，点的电势为
B.移入之前，点的电势等于点的电势
C.移入的过程中，电场力对做功为0
D.若再将沿连线从点移到点，此过程中，的电势能逐渐增大
11.“道路通行见形象，红绿灯前看修养”，交通信号灯不仅有效改善了交通秩序，更保障了人们的出行安全。某粗细均匀的交通信号灯杆如图所示，小滑环套在灯杆水平横梁上，小滑环套在竖直部分上，中间用长为、不可伸长的轻绳连接。已知灯杆竖直部分光滑，水平横梁与间的动摩擦因数，小滑环的质量均为，重力加速度，当环在水平力的作用下缓慢从离竖直部分所在直线的水平距离的位置向右移动的过程中（始终未到达弯曲部分），下列说法正确的是（ ）
A.环在向右移动的过程中摩擦力逐渐增大
B.组成的系统机械能守恒
C.拉力做功
D.的机械能增加
12.如图所示，质量为的光滑半圆形凹槽，槽口水平，半径为，大小为，置于足够长的光滑水平面上，凹槽左侧紧靠一固定挡板。现让一质量为的小球自左端槽口的正上方处自由释放，经点进入槽内，重力加速度为，则（ ）
A.小球第一次从点飞出时速度大小为
B.小球从点离开凹槽将从点再次落入凹槽
C.小球第一次离开凹槽到再次落回凹槽过程中，凹槽运动的距离为
D小球在第一次通过凹槽最低点的过程中，小球与槽在水平方向动量守恒
第Ⅱ卷 非选择题（共52分）
三、非选择题：本大题共5个小题，共52分。
13.（6分）某实验小组要利用图1所示的装置来探究功与速度变化的关系。让小钩码通过细绳带动小车从点由静止开始运动到点，通过改变小钩码的数量来改变拉力做功的大小，通过光电门测定小车通过点时的速度，探究功与小车速度的变化关系。实验中小车质量远大于单个小钩码的质量。
（1）平衡摩擦力时小车________连接钩码，实验中________测量小钩码的质量（均选填“需要”或“不需要”）；
（2）用游标卡尺测量遮光条宽度如图2所示，读数为________；
（3）平衡摩擦力后改变钩码数量进行多次实验，将数据记录在图3的表格中，利用电脑进行数据处理，探究与、、、、的关系，发现拉力做功与小车速度平方的关系如图4所示，由图像过原点的直线部分可知________________，图像向上弯曲部分原因是___________________________。
钩码数
合功
1
2
3
4
…
…
…
10
14.（8分）实验小组利用如图甲所示电路测量金属丝的电阻率，将金属丝拉直，一端直接接入电路中，另一端通过小金属夹（小金属夹相当于滑动变阻器的滑片）接入电路。用欧姆表粗测金属丝全部接入电路时的阻值约为，用螺旋测微器测该金属丝的直径如图乙所示，电路中电压表量程为，内阻约，蓄电池的电动势约，内阻不计。通过金属夹在金属丝上滑动来改变金属丝接入电路部分的长度，记录对应的电压表示数，作出关系图线如图丙所示。回答下列问题：
（1）图乙所示金属丝的直径________；
（2）电路中的定值电阻应选________（选填“A”“B”或“C”）；
A.定值电阻 B.定值电阻 C.定值电阻
（3）由图丙求得金属丝的电阻率________（保留两位有效数字）。
15.（8分）如图所示，有一个竖直平面，x轴水平，在第一象限有竖直向下的匀强电场，第四象限有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为。现有一个质量为、电荷量未知的带正电粒子从点（）以平行于轴正方向的速度进入第一象限，并在电场的偏转下从轴正半轴上的点进入第四象限，且点的速度方向与x轴正方向成夹角，接着以垂直于轴的方向进入第三象限，粒子的重力忽略不计，求：
（1）点的坐标以及粒子经过点时速度的大小；
（2）粒子的带电量。
16.（14分）如图所示，质量为的黑色小煤块（可视为质点），以的速度从图甲中的点滑上传送带，传送带以的恒定速率逆时针运行，传送带足够长。小煤块的速度一时间图像如图乙所示，取，结合图像求解下列问题：
（1）小煤块在传送带上留下的痕迹长；
（2）小煤块在传送带上运动的过程中产生的热量。
17.（16分）如甲图所示，倾斜金属导轨与水平面夹角为，宽度为，垂直导轨放置两根完全相同的导体棒，给边界以下区域施加垂直导轨平面的匀强磁场，磁感应强度随时间变化的图像如乙图所示（甲图中所画磁场的方向为时磁场的方向）。时，导体棒以某初速度沿导轨平面向下运动，距离为的导体棒恰能不向下滑动，当磁感应强度变为时导体棒恰好不受摩擦力，当磁感应强度变为时导体棒恰好达到边界，且导体棒刚进入磁场时回路电流大小不变。已知重力加速度为，导体棒的电阻均为，与导轨接触良好，与导轨之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，金属导轨电阻不计，乙图中数据均为已知。求：
（1）导体棒进入磁场之前回路的电流大小和方向；
（2）导体棒进入磁场之前下滑的位移；
（3）导体棒在磁场中运动的时间。
大同市2024届新高三上学期6月学情调研测试
物理参考答案
一、单项选择题：本大题共8个小题，每小题4分，共32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.C 解析：图像中，图线的切线斜率表示瞬时加速度，甲同学在时间段内反向做加速度增加的减速运动，时刻速度减为0，时间段内正向做加速度减小的加速运动，时间段内正向做匀减速直线运动，时刻速度减为0；乙同学在时间段内反向做匀减速直线运动，时刻速度减为0，时间段内正向做匀加速直线运动，故A错误；在图像中图线与坐标轴围成的面积代表物体的位移，由图可知，能使两图线包围面积相同的时刻共有三个，且甲全程的位移大于乙的，故B错误、C正确；图像中两图线的交点代表该时刻两物体共速，图中共有三个交点（包括时刻），即有三个时刻速度相同，故D错误。
2.D 解析：设每条“腿”的上臂对探测器的弹力大小为，根据共点力的平衡可知：
，得，故D正确。
3.B 解析：根据光的折射定律及几何知识可知，在玻璃砖转动过程中，光在点处的折射角一定大于入射角，玻璃砖绕点逆时针旋转的过程中，法线也逆时针同步旋转，逐渐增大，入射角增大，则折射角也随之增大；由于法线逆时针旋转，所以折射光斑在竖直屏上向下移动，由临界角公式可知，紫光折射率最大，临界角最小，玻璃砖旋转过程中竖直屏上最先消失的一定是紫光，故A、C、D错误；又根据光在玻璃中的传播的速度，红光频率最小，折射率最小，红光在玻璃砖中传播速度最大，故B正确。
4.C 解析：打开降落伞后，返回舱减速下降时，加速度方向向上，处于超重状态，故A错误；匀速下降阶段，返回舱的动能不变，重力势能减小，因此机械能减小，故B错误；匀速下降阶段，返回舱机械能的减少量等于飞船克服阻力做功的大小，而重力与阻力的大小相同，所以返回舱机械能的减少量等于返回舱重力所做的功，故C正确；减速下降阶段，由动能定理可知，返回舱动能的减少量等于返回舱所受合力做功的大小，故D错误。
5.D 解析：杯子跟水做斜抛运动、自由落体运动、下抛运动时都只受重力，处于完全失重状态，杯子与水相对静止，因此不会有水漏出，故A、B错误，D正确；杯子向下做匀速运动，处于平衡状态，水受重力，会漏出，故C错误。
6.A 解析：宇航员线速度，宇航员随地球自转角速度不变，电梯上升，增大，所以增大，故A正确；时，宇航员刚好在地面上，除了地球对他的引力之外还受到地面对他的支持力，故在处的线速度小于第一宇宙速度，故B错误；由于处在赤道上，物体的重力与万有引力相等，即，随着的增大，重力越来越小，故C错误；宇航员乘坐电梯上升的过程中不只受到地球引力作用，还受到电梯表面对宇航员的支持力，所以不是始终处于完全失重的状态，只有上升到同步轨道高度时才会处于完全失重状态，故D错误。
7.B 解析：由质点的振动方向沿轴负方向可知，该列波正沿着轴正方向传播，波传播了，所以波速，故A错误；由波动方程可知，当时，，故B正确；由图像可知波长，所以，从该时刻起经过时质点运动了一个振幅，恰好运动了，故C错误，而质点这段时间内运动的平均速度大，所以路程大于，故D错误。
8.C 解析：小球抛出时的速度，所以轻绳无拉力，做平抛运动，轻绳伸直后小球做圆周运动，故A错误；设经过时间轻绳伸直，则，由几何关系知道，解得，故C正确；在轻绳伸直的瞬间沿绳方向的分速度由于绳绷直损失了，所以机械能不守恒，故B错误；若在运动过程中小球的机械能守恒，由和可求得小球在最低点时轻绳的拉力为25.5 N，因机械能不守恒，故在最低点时的速度变小，轻绳的拉力小于25.5N，故D错误。
二、多项选择题：本大题共4个小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9.AB 解析：由图乙知该交流电的频率为50Hz，变压器不改变交流电的频率，故A正确；原线圈电压，电压表的示数，副线圈电压由原线圈电压和匝数比决定，与负载电阻无关，因此电压表示数不变，故B正确；当处发生火灾时，阻值减小，副线圈电流变大，输出总功率变大，输入总功率变大，而输入的电压不变，所以输入电流增大，因此电流表的示数变大，故C错误；当处发生火灾时，阻值减小，副线圈电流变大，两端电压变大，根据串联分压可知指示灯两端的电压变小，由可知，指示灯变暗，故D错误。
10.BC 解析：把电荷从该点移动到无穷远处，电场力做的功等于该点的电势能。将电荷量为的从无穷远处移到点并固定，此过程中电场力对点电荷做功为，则点电荷克服电场力做功为。对于点的点电荷来说，由于与的距离相等，即两点处于同一等势面上，则，故A错误；在移入的过程中，原来固定于点的对做功为，在点的对做功为，因此电场力对做功为0，故C正确；根据等量异种电荷的电势分布可知，为等势线，若再将沿连线从点移到点，此过程中，的电势能一直保持不变，故B正确、D错误。
11.CD 解析：将看作一个整体，受力分析如下图所示，由平衡条件得，，因此不变，故A错误；运动过程中的重力势能增加，动能均不变，故系统机械能增加量和的机械能增加量均为，故B错误、D正确；对于组成的系统，根据功能关系得，即，故C正确。
12.ABC 解析：小球从开始下落到第一次经过半圆形凹槽最低点的过程，半圆形凹槽不动，凹槽对小球的支持力不做功，只有重力做功，小球的机械能守恒，即
小球由最低点运动到N过程，小球、凹槽与滑块组成的系统在水平方向动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：，由机械能守恒定律得
解得小球第一次从N点飞出时速度大小为
小球从N点离开凹槽，两者水平方向相对静止，将从N点再次落入凹槽；小球第一次离开凹槽到再次落回凹槽过程，运动时间，凹槽运动的距离为，故A、B、C正确；小球在第一次通过凹槽最低点的过程中，因为凹槽的左侧是固定挡板，凹槽不会向左运动，所以小球与凹槽在水平方向上动量不守恒，故D错误。
三、非选择题：本题共5小题，共52分。
13.（6分）（1）不需要（1分）不需要（1分）（2）0.130（1分）
（3）W与成正比（或或）（1分）小车质量不再满足远大于所挂钩码的质量和（或不再满足）（2分）
解析：（1）实验中钩码提供小车运动的动力，小车受到的摩擦力是由小车重力在沿斜面向下的分力来平衡的，所以平衡摩擦力时小车不需要连接钩码。当小车质量远大于所挂钩码的质量和时，轻绳的拉力近似等于所挂钩码的总重力，实验中改变钩码数量，做功分别为，小车从运动到的过程中、、、…，所以不需要测量小钩码的质量。
（2）游标卡尺读数：。
（3）图像为过原点的直线说明W与成正比（或或），实验中真实的表达式应为，当钩码数量不断增加时不再满足，所以图像斜率变大，向上弯曲。
14.（8分）（1）0.730（0.729~0.731均可）（2分）（2）B（3分）（3）（3分）
解析：（1）螺旋测微器的读数为：；
（2）金属丝全部接入电路的阻值为，电源的电动势为，要使量程的电压表正常工作，电路中的最大电流，串联电路电流相等，代入数据可得，因此定值电阻不应小于，又由于的定值电阻太大，串联在电路中分压太多，电压表的示数太小，故不能选用，综上，R只能选阻值为的B项；
（3）由电路可知，，，整理得，结合图丙可知，，代入数据得。
15.（8分）（1），；（2）
解析：（1）粒子在电场中做类平抛运动，粒子从点进入第四象限，且点的速度方向与轴正方向成夹角，则有，解得 （1分）
粒子沿轴方向做匀速直线运动，则 （1分）
粒子沿轴方向做初速度为零的匀加速直线运动，则有
联立解得，因此点的坐标为。 （1分）
（2）粒子在第四象限的运动轨迹如图所示
由洛伦兹力提供向心力可得 （1分）
根据图中几何关系可得 （1分）
联立解得粒子的带电量为 （1分）
带入数据得： （1分）
16.（14分）（1）（2）
解析：（1）在前内，小煤块相对地面向右的位移 （1分）
传送带向左的位移 （1分）
在前内，小煤块相对传送带向右的位移 （2分）
在第内，小煤块向左的位移 （1分）
此过程中，传送带向左的位移 （1分）
小煤块相对传送带向右的位移 （2分）
煤块在传送带上留下的痕迹长为 （1分）
（2）由图像可知，小煤块运动时的加速度 （1分）
动摩擦因数 （1分）
前内产生的热量 （1分）
第内产生的热量 （1分）
后不再发生相对运动，不再产生热量，
故总热量 （1分）
17.（16分）（1），从上往下看电流的方向为顺时针方向；
（2）；
（3）
解析：（1）由法拉第电磁感应定律可得 （1分）
由闭合电路的欧姆定律可得 （1分）
由楞次定律可知，从上往下看电流的方向为顺时针方向。 （1分）
（2）由图乙可知，当磁感应强度为时，对应的时间为，而此时棒恰好到达，
设两棒的质量均为，对棒分析，设加速度大小，由牛顿第二定律有
（2分）
根据题意由平衡条件对棒有
（2分）
（1分）
设棒刚进入磁场时速度为，由题意有 （1分）
则棒进入磁场前做匀减速运动，由逆向思维可得下滑的距离为
（1分）
（3）设二者的共同速度为，达到共速所用的时间为，对分别由动量定理可得
（2分）
（2分）
二者达到共速后回路中无感应电流，设速度减为零的时间为，则有
（1分）
联立解得
（1分）
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