2024届内蒙古自治区呼伦贝尔市满洲里远方中学高三上学期第一次模拟考试理综物理试题(含答案)

这是一份2024届内蒙古自治区呼伦贝尔市满洲里远方中学高三上学期第一次模拟考试理综物理试题(含答案)，共16页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1、2022年3月，中国航天员翟志刚、王亚平、叶光富在离地球表面约400 km的“天宫二号”空间站上通过天地连线，为同学们上了一堂精彩的科学课。通过直播画面可以看到，在近地圆轨道上飞行的“天宫二号”中，航天员可以自由地漂浮，这表明他们( )
A.所受地球引力的大小近似为零
B.所受地球引力与飞船对其作用力两者的合力近似为零
C.所受地球引力的大小与其随飞船运动所需向心力的大小近似相等
D.在地球表面上所受引力的大小小于其随飞船运动所需向心力的大小
2、如图，一不可伸长轻绳两端各连接一质量为m的小球，初始时整个系统静置于光滑水平桌面上，两球间的距离等于绳长L.一大小为F的水平恒力作用在轻绳的中点，方向与两球连线垂直.当两球运动至二者相距时，它们加速度的大小均为( )
A.B.C.D.
3、固定于竖直平面内的光滑大圆环上套有一个小环，小环从大圆环顶端P点由静止开始自由下滑，在下滑过程中，小环的速率正比于( )
A.它滑过的弧长B.它下降的高度
C.它到P点的距离D.它与P点的连线扫过的面积
4、一点光源以113 W的功率向周围所有方向均匀地辐射波长约为的光，在离点光源距离为R处每秒垂直通过每平方米的光子数为个。普朗克常量。R约为( )
A.B.C.D.
二、多选题
5、安装适当的软件后，利用智能手机中的磁传感器可以测量磁感应强度B.如图，在手机上建立直角坐标系，手机显示屏所在平面为xOy面.某同学在某地对地磁场进行了四次测量，每次测量时y轴指向不同方向而z轴正向保持竖直向上。根据表中测量结果可推知( )
A.测量地点位于南半球B.当地的地磁场大小约为50 μT
C.第2次测量时y轴正向指向南方D.第3次测量时y轴正向指向东方
6、如图，两对等量异号点电荷固定于正方形的4个顶点上。是该正方形两条对角线与其内切圆的交点，O为内切圆的圆心，M为切点。则( )
A.L和N两点处的电场方向相互垂直
B.M点的电场方向平行于该点处的切线，方向向左
C.将一带正电的点电荷从M点移动到O点，电场力做正功
D.将一带正电的点电荷从L点移动到N点，电场力做功为零
7、质量为1 kg的物块在水平力F的作用下由静止开始在水平地面上做直线运动，F与时间t的关系如图所示。已知物块与地面间的动摩擦因数为0.2，重力加速度大小取。则( )
A.4 s时物块的动能为零B.6 s时物块回到初始位置
C.3 s时物块的动量为12 kg·m/sD.0~6 s时间内F对物块所做的功为40 J
8、一种可用于卫星上的带电粒子探测装置，由两个同轴的半圆柱形带电导体极板（半径分别为R和）和探测器组成，其横截面如图（a）所示，点O为圆心.在截面内，极板间各点的电场强度大小与其到O点的距离成反比，方向指向O点.4个带正电的同种粒子从极板间通过，到达探测器.不计重力.粒子1、2做圆周运动，圆的圆心为O、半径分别为；粒子3从距O点的位置入射并从距O点的位置出射；粒子4从距O点的位置入射并从距O点的位置出射，轨迹如图（b）中虚线所示.则( )
A.粒子3入射时的动能比它出射时的大
B.粒子4入射时的动能比它出射时的大
C.粒子1入射时的动能小于粒子2入射时的动能
D.粒子1入射时的动能大于粒子3入射时的动能
9、一定量的理想气体从状态a经状态b变化到状态c，其过程如图上的两条线段所示，则气体在( )
A.状态a处的压强大于状态c处的压强
B.由a变化到b的过程中，气体对外做功
C.由b变化到c的过程中，气体的压强不变
D.由a变化到b的过程中，气体从外界吸热
E.由a变化到b的过程中，从外界吸收的热量等于其增加的内能
三、填空题
10、用雷达探测一高速飞行器的位置.从某时刻（）开始的一段时间内，该飞行器可视为沿直线运动，每隔1 s测量一次其位置，坐标为x，结果如下表所示：
回答下列问题：
（1）根据表中数据可判断该飞行器在这段时间内近似做匀加速运动，判断的理由是：_______________；
（2）当时，该飞行器速度的大小________m/s；
（3）这段时间内该飞行器加速度的大小_______（保留2位有效数字）.
11、介质中平衡位置在同一水平面上的两个点波源和，二者做简谐运动的振幅相等，周期均为0.8 s。当过平衡位置向上运动时，也过平衡位置向上运动。若波速为5 m/s，则由和发出的简谐横波的波长均为______m。P为波源平衡位置所在水平面上的一点，与、平衡位置的距离均为10 m，则两波在P点引起的振动总是相互______（填“加强”或“削弱”）的；当恰好在平衡位置向上运动时，平衡位置在P处的质点______（填“向上”或“向下”）运动。
四、实验题
12、一同学探究阻值约为550Ω的待测电阻在范围内的伏安特性.可用器材有：电压表V（量程为3V，内阻很大），电流表A（量程为1mA，内阻为300Ω），电源E（电动势约为4V，内阻不计），滑动变阻器R（最大阻值可选10Ω或1.5kΩ），定值电阻（阻值可选75Ω或150Ω），开关S，导线若干。
（1）要求通过的电流可在范围内连续可调，将图（a）所示的器材符号连线，画出实验电路的原理图；
（2）实验时，图（a）中的R应选最大阻值为_______（填“10Ω”或“1.5kΩ”）的滑动变阻器，应选阻值为_______（填“75Ω”或“150Ω”）的定值电阻；
（3）测量多组数据可得的伏安特性曲线.若在某次测量中，电压表、电流表的示数分别如图（b）和图（c）所示，则此时两端的电压为_______V，流过的电流为_______mA，此组数据得到的的阻值为_______Ω（保留3位有效数字）。
五、计算题
13、如图，一不可伸长的细绳的上端固定，下端系在边长为的正方形金属框的一个顶点上。金属框的一条对角线水平，其下方有方向垂直于金属框所在平面的匀强磁场。已知构成金属框的导线单位长度的阻值为；在到时间内，磁感应强度大小随时间t的变化关系为。求
（1）时金属框所受安培力的大小；
（2）在到时间内金属框产生的焦耳热。
14、如图（a），一质量为m的物块A与轻质弹簧连接，静止在光滑水平面上；物块B向A运动，时与弹簧接触，到时与弹簧分离，第一次碰撞结束，的图象如图（b）所示。已知从到时间内，物块A运动的距离为。分离后，A滑上粗糙斜面，然后滑下，与一直在水平面上运动的B再次碰撞，之后A再次滑上斜面，达到的最高点与前一次相同。斜面倾角为，与水平面光滑连接。碰撞过程中弹簧始终处于弹性限度内。求
（1）第一次碰撞过程中，弹簧弹性势能的最大值；
（2）第一次碰撞过程中，弹簧压缩量的最大值；
（3）物块A与斜面间的动摩擦因数。
15、如图，一竖直放置的汽缸由两个粗细不同的圆柱形筒组成，汽缸中活塞Ⅰ和活塞Ⅱ之间封闭有一定量的理想气体，两活塞用一轻质弹簧连接，汽缸连接处有小卡销，活塞Ⅱ不能通过连接处。活塞Ⅰ、Ⅱ的质量分别为，面积分别为，弹簧原长为l。初始时系统处于平衡状态，此时弹簧的伸长量为，活塞Ⅰ、Ⅱ到汽缸连接处的距离相等，两活塞间气体的温度为。已知活塞外大气压强为，忽略活塞与缸壁间的摩擦，汽缸无漏气，不计弹簧的体积，重力加速度为g。
（i）求弹簧的劲度系数；
（ii）缓慢加热两活塞间的气体，求当活塞Ⅱ刚运动到汽缸连接处时，活塞间气体的压强和温度。
16、一细束单色光在三棱镜ABC的侧面AC上以大角度由D点入射（入射面在棱镜的横截面内），入射角为i，经折射后射至AB边的E点，如图所示。逐渐减小点向B点移动，当时，恰好没有光线从AB边射出棱镜，且。求棱镜的折射率。
参考答案
1、答案：C
解析：航天员在“天宫二号”空间站中可以自由漂浮，是由于航天员在“天宫二号”空间站中处于完全失重状态，飞船对航天员的作用力近似为零，所受地球引力大小不为零，选项AB错误；航天员所受地球引力提供航天员随空间站运动的向心力，即航天员所受地球引力的大小与航天员随空间站运动所需向心力的大小近似相等，选项C正确；由万有引力定律可知，航天员在地球表面所受地球引力的大小大于航天员在空间站中所受地球引力的大小，所以在地球表面上所受引力的大小大于航天员随空间站运动所需向心力的大小，选项D错误。
2、答案：A
解析：设两侧轻绳的方向与力F所在直线夹角均为θ，对绳的中点受力分析，由力的合成与分解可得，当两球相距时，由几何知识可得，由牛顿第二定律有，联立解得，故A正确.
3、答案：C
解析：如图所示
设圆环下降的高度为h，圆环的半径为R，它到P点的距离为L，根据机械能守恒定律得
由几何关系可得
联立可得
可得
故C正确，ABD错误。
故选C。
4、答案：B
解析：一个光子的能量，每秒放出光子总数，离点光源R处每秒垂直通过每平方米的光子数，则B正确。
5、答案：BC
解析：依题意，z轴正向保持竖直向上，测量结果表明z轴方向的磁感应强度为负，即测量地点的磁感应强度的竖直分量是向下的，说明测量地点位于北半球，A错误；每次测量得到的地磁场的两个分量互相垂直，任选一组数据根据平行四边形定则可以求出当地的地磁场磁感应强度大小约为50 μT，B正确；在北半球，地磁场的水平分量是由南向北的，第2次测量时得到的水平分量即是负值，说明y轴正向与地磁场的水平分量方向相反，即指向南方，C正确；第3次测量时为零，说明y轴沿东西方向，又因为正，即x轴正向指北方，则y轴正向应指向西方，D错误.
6、答案：AB
解析：根据电场强度的叠加可知L点的电场方向沿对角线从O点指向L点，N点的电场方向沿对角线从N点指向O点，L和N两点处的电场方向相互垂直，A正确；根据电场强度的叠加可知M点的电场方向平行于该点处的切线，方向向左，B正确；两点在等量异号电荷连线的中垂线上，两点的电势相等，将一带正电的点电荷从M点移动到O点，电场力不做功，C错误；L点的电势比N点的电势低，将一带正电的点电荷从L点移动到N点，电势能增大，电场力做负功，D错误。
7、答案：AD
解析：物块与地面间的滑动摩擦力为内，由动量定理得，即，得时物块的动量为，C错误；设3 s后经过时间t物块的速度减为0，由动量定理可得，即，解得，物块在4 s时速度减为0，此时物块的动能也为0，A正确；设内物块发生的位移为，由动能定理得，即，得，设内，物块发生的位移为，由动能定理得，即，得内物块反向运动，加速度大小为，物块在6 s时的速度大小为，发生的位移为，即6 s时物块没有回到初始位置，B错误；内F所做的功为，D正确。故选A、D。
8、答案：BD
解析：粒子3从距O点的位置入射并从距O点的位置出射，做近心运动，电场力做正功，则动能增大，粒子3入射时的动能比它出射时的小，故A错误；粒子4从距O点的位置入射并从距O点的位置出射，做离心运动，电场力做负功，则动能减小，粒子4入射时的动能比它出射时的大，故B正确；带正电的同种粒子1、2在均匀辐向电场中做匀速圆周运动，则有，在截面内，极板间各点的电场强度大小与其到O点的距离成反比，则E与r的乘积为一定值，可得，则粒子1入射时的动能等于粒子2入射时的动能，故C错误；粒子3做近心运动，有，由C项分析可得，粒子1入射时的动能大于粒子3入射时的动能，故D正确.
9、答案：ABD
解析：AC.根据理想气体状态方程可知
即图象的斜率为，故有
故A正确，C错误；
B.理想气体由a变化到b的过程中，因体积增大，则气体对外做功，故B正确；
DE.理想气体由a变化到b的过程中，温度升高，则内能增大，由热力学第一定律有
而，，则有
可得
，
即气体从外界吸热，且从外界吸收的热量大于其增加的内能，故D正确，E错误；
故选ABD。
10、答案：(1)相邻连续相等时间间隔内的位移之差相等
(2)547
(3)79
解析：(1)每一秒的位移分别为，可知相邻连续相等时间间隔内的位移差近似相等，约为80 m，由可知，a恒定，飞行器在这段时间内近似做匀加速直线运动.
(2)当时，飞行器处于时刻，匀变速直线运动某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的速度，所以.
(3)由逐差法可知.
11、答案：4；加强；向下
解析：由，知。两波源的频率相等，振动情况相同，P点到的距离相等，波程差为0，所以P点为振动加强点。P点到的距离，故P处质点的振动情况与的振动情况相反，故P处的质点向下运动。
12、答案：（1）见解析
（2）10Ω；75Ω
（3）2.30；4.20；548
解析：（1）电流表内阻已知，但要测量范围内的电阻伏安特性，电流表的量程不够，电流表需要与并联测量流过的电流；电压表单独测量两端的电压，且电压表内阻很大，可视为理想电表，所以电流表采用外接法；要求通过的电流在范围内连续可调，则滑动变阻器应采用分压式接法，连接电路图如图甲所示。
（2）为方便电路调节，电路中滑动变阻器R应选最大阻值较小的，即最大阻值为10Ω的滑动变阻器；通过电流最大为5mA，需要将电流表量程扩大为原来的5倍，根据并联分流的规律作出电表改装的原理图如图乙所示，根据并联电路特点可得，解得。
（3）电压表分度值是0.1V，要估读至下一位，读数为2.30V；电流表分度值是0.02mA，不需要估读至下一位，读数为0.84mA，所以流过的电流为，由欧姆定律可知。
13、答案：(1)
(2)
解析：(1)对正方形金属框分析由法拉第电磁感应定律得
由，知
，其中
当时，
金属框所受安培力大小，其中
代入数据解得
(2)根据焦耳定律有
内电流恒定，
代入数据解得
14、
（1）答案：
解析：时弹簧被压缩至最短，碰撞动量守恒，
由图（b）知
得
此过程与弹簧组成的系统机械能守恒
弹簧的最大弹性势能
（2）答案：
解析：时弹簧压缩量最大，设为
由题意，内，
即
化简得
结合图(b)分析式子，在内A图线上任意一点到横坐标轴的距离等于同一时刻B图线上对应点到线的距离的5倍。由图线与时间轴所围面积表示位移，且时间内，可知时间内图线B与线所围面积时间内图线B与A之间所围面积表示，则
（3）答案：0.45
解析：第二次碰撞过程，设碰前A速度大小为，碰后速度大小分别为
动量守恒：
动能不变：
因为第二次碰撞后A滑上斜面达到的最高点与前一次相同，故第一次和第二次碰后A的速度相同，故
联立解得
对A第一次碰撞后以冲上斜面至速度为零过程，由动能定理有
对A冲上斜面又下滑至水平面过程，由动能定理有
联立解得
15、答案：(i)
(ii)
解析：(i)对活塞Ⅰ受力分析
由平衡条件有
对活塞Ⅱ受力分析
由平衡条件有
联立解得
(ii)由于是对气体缓慢加热，则两活塞受力平衡，将两活塞、弹簧、活塞间气体作为整体分析，受力情况不变，故气体压强不变，，且弹簧长度不变
对活塞间的气体，由盖-吕萨克定律有
其中
解得
16、答案：
解析：光路图如图所示
由折射定律得：
恰好发生全反射时：
由几何关系：
联立解得：
测量序号
1
0
21
-45
2
0
-20
-46
3
21
0
-45
4
-21
0
-45
0
1
2
3
4
5
6
0
507
1094
1759
2505
3329
4233