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2024届甘肃省平凉市静宁县高三上学期1月份模拟物理试题（解析版）
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这是一份2024届甘肃省平凉市静宁县高三上学期1月份模拟物理试题（解析版），共13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。
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.关于双缝干涉和单缝衍射实验，下列说法正确的是
A.用同一个单缝衍射装置做实验，人射光频率越高，中央亮纹越宽
B.用同一个双缝干涉装置做实验，蓝光产生的干涉条纹间距比红光的大
C.在光的单缝衍射实验中，单缝越宽，衍射现象越不明显
D.用复色光照射双缝或单缝，在光屏上看不到条纹
2.宇宙射线进入地球大气层与大气作用会产生中子，中子与大气中的氮14会产生以下核反应：，产生的能自发进行β衰变，其半衰期为5730年。现砍伐一棵大树并将其保存完好，植物体死亡后不再从外界吸收，经过17190年后剩余的质量约为现在的
A.B.C.D.
3.某质量为2kg的遥控汽车（可视为质点）沿如图所示的路径进行性能测试，半径为3m的半圆弧BC与长8m的直线路径AB相切于B点，与半径为4m的半圆弧CD相切于C点。若小车从A点由静止开始，以1m/s2的加速度驶入路径，到达B点后保持速率不变依次经过BC和CD，则
A.小车到达B点时的速度大小为2m/sB.小车从A到D所需时间为
C.小车在BC段的向心加速度大小为D.小车在CD段所受向心力大小为4N
4.2023年10月31日，神舟十六号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。如图所示，距离地面高度约1m时，返回舱底部配备的4台着陆反推发动机开始点火竖直向下喷气，喷出的燃气相对于喷气前返回舱的速度为v，4台发动机喷气口的横截面积均为S，喷出燃气的密度为ρ。喷出的气体所受重力忽略不计。反推发动机工作时燃气对返回舱作用力的大小为
A.B.C.D.
5.如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为1：2，在原线圈回路中接阻值为2Ω的电阻R1，副线圈回路中接电阻R2，原线圈输入端接如图乙所示的交流电源，电表均为理想电表，若开关S闭合时，电流表示数为1A，则
A.电压表示数为5VB.电阻R2消耗的功率为10W
C.通过电阻R2的交流电频率为100HzD.若断开开关S，电压表示数为20V
6.如图所示，质点沿水平方向做简谐振动，质点在A点的位移大小为振幅的一半，在B点的位移大小为A点的倍。从质点经过A点向左运动开始计时，时刻第二次经过B点。已知A、B两点之间的距离为L且在平衡位置的同侧。若以水平向左为位移的正方向，则质点的振动方程为
A.B.
C.D.
7.如图所示，倾角为45°的光滑斜面固定在水平地面上，其底端固定一根轻质弹簧，将质量为m的物块从斜面顶端由静止释放，斜面顶端到弹簧上端的距离为，弹簧的劲度系数为k，已知弹簧弹性势能，其中x是弹簧的形变量，重力加速度为g。则物块从释放到弹簧压缩到最短的过程中，下列说法正确的是
A.物块速度最大时弹簧的压缩量为0B.物块速度最大时弹簧的压缩量为
C.物块的最大动能为D.物块的最大动能为
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。
8.2023年8月31日，我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭，将遥感三十九号卫星成功发射升空，卫星顺利进入预定轨道。若卫星在距离地面高度为h的轨道上做匀速圆周运动，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，不考虑地球自转的影响，则
A.卫星运行周期为B.卫星运行周期为
C.卫星运行速率为D.卫星运行速率为
9.如图所示，空间有一正方体abcd一a′b′c′d′，a点固定电荷量为+Q（Q>0）的点电荷，d点固定电荷量为-Q的点电荷，O、O′分别为上下两个面的中心点，则
A.b点与c点的电场强度相同
B.a′点与d′点的电势相同
C.a′点与b′点的电势差小于O′点与d′点的电势差
D.将带正电的试探电荷由b点沿直线移动到O点，其电势能先增大后减小
10.如图所示，与水平面夹角为θ的绝缘斜面上固定有光滑U型金属导轨，导轨间距为L，导轨上端接有阻值为R的定值电阻，矩形匀强磁场I的宽度为d，磁场I的下边界和磁场Ⅱ的上边界间距也为d，磁场的磁感应强度大小分别为B、2B。一根质量为m、电阻为R的金属棒ab从与磁场I的上边界距离为d的位置由静止释放，金属棒ab刚进入磁场Ⅱ时加速度方向沿斜面向上，速度大小是刚进入磁场I时的1.5倍，金属棒ab运动过程中始终保持与导轨垂直且接触良好，其余电阻不计，重力加速度为g，下列说法正确的是
A.金属棒ab刚进入磁场I时的速度大小为
B.金属棒ab刚出磁场I时的速度大小为
C.金属棒ab穿过磁场I所用的时间为
D.金属棒ab刚进入磁场Ⅱ时的加速度大小为
三、非选择题：本题共5小题，共57分。
11.（6分）某研究小组为测量滑块和长木板之间的动摩擦因数，设计了如图甲所示的实验装置。图中带滑轮的长木板水平放置于桌面，拉力传感器可直接显示所受到的拉力大小。已知重力加速度为g，不计轻绳、滑轮的质量及滑轮上的摩擦。
（1）实验时，下列必要的操作是____________（填正确选项标号）。
A.用天平测出砂桶和砂的总质量
B.将长木板不带滑轮的一端略微垫高以补偿阻力
C.调整滑轮及拉力传感器的位置，使绳子处于水平状态
D.为减小实验误差，实验中一定要保证砂桶和砂的总质量远小于滑块的质量
（2）在实验中，得到一条如图乙所示的纸带，已知相邻计数点间的时间间隔为T，则打C点时，滑块的速度大小表达式为vC=____________，滑块的加速度大小表达式为a=____________。
（3）改变砂桶中砂的质量，多次测量。以拉力传感器的示数F为纵坐标，以滑块的加速度a为横坐标，得到如图丙所示图线，已知直线的斜率为k，纵轴截距为b，重力加速度为g，则滑块与长木板之间的动摩擦因数表达式为μ=____________。
12.（9分）在“测量金属丝的电阻率”实验中：
（1）用螺旋测微器测量金属丝直径如图甲所示，由图可知其直径d=__________mm。
（2）先用多用电表粗测金属丝阻值：该同学选择“×10”倍率，用正确的操作步骤测量时，发现指针偏转角度太大。为了较准确地进行测量，应该选择__________（选填“×1k”“×100”或“×1”）倍率，并重新欧姆调零，正确操作并读数，此时刻度盘上的指针位置如图乙所示，测量值Rx=__________Ω。
（3）为了准确测量金属丝电阻，所用器材和部分电路连线如图丙所示，图中的导线a端应与电流表的__________（选填“-”“0.6”或“3”）接线柱连接，b端应与电流表的__________（选填“-”“0.6”或“3”）接线柱连接。开关闭合前，图丙中滑动变阻器滑片应置于__________（选填“左”或“右”）端。
（4）若通过调节滑动变阻器，测得多组电流表和电压表数据I、U，作出I-U的图像，得到的图线是过原点且斜率为k的直线，用刻度尺测得金属丝的长度为，则该金属丝的电阻率的表达式为ρ=___________（用字母d、、k和通用数学符号表示）；因实验系统误差导致电阻率测量值__________（选填“等于”“大于”或“小于”）真实值。
13.（10分）如图所示，内径粗细均匀的U形玻璃管竖直放置，用水银柱将两部分理想气体封闭在玻璃管内。当环境温度T1=280K时，两空气柱的长度分别为L1=38cm、L2=21cm，左右两侧底部连通的水银面的高度差h1=4cm，玻璃管左侧上方水银柱的长度h2=12cm。已知大气压强p0=76cmHg，现将环境温度缓慢升高到T2=300K，水银不会溢出。
（1）求系统稳定时左侧封闭气体的长度；
（2）环境温度保持T2=300K不变，现从左管口缓慢倒入水银，恰好使左右两侧水银面的高度差恢复到h1=4cm，求左管中需要倒入水银柱的长度。
14.（14分）如图所示，在空间直角坐标系中，yOz平面右侧存在沿z轴负方向的匀强磁场，左侧存在沿y轴正方向的匀强磁场，左、右两侧磁场的磁感应强度大小相等；yOz平面左侧还有沿y轴负方向的匀强电场。现从空间中坐标为（d，0，0）的P点发射一质量为m，电荷量为+q（q>0）的粒子，粒子的速度方向沿xOy平面且与y轴正方向相同；经时间t后粒子恰好垂直于y轴进入yOz平面左侧，粒子从z轴上某点返回yOz平面右侧，不计粒子的重力。求：
（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小；
（2）匀强电场的电场强度E的大小；
（3）粒子返回yOz平面右侧时的速度v的大小。
15.（18分）如图所示，一块质量m1=2.5kg的长木板A静止放置于光滑水平面上，其左端放置一个质量m2=1.5kg的小物块B，在距其右端L0=0.5m处固定一个竖直的挡板P。在小物块B的上方高h=1.6m处有一悬挂点O，通过轻绳悬挂质量m3=1.0kg的小球C，小球C静止时与小物块B等高且恰好接触无相互作用力。现将小球C拉至轻绳与竖直方向夹角θ=60°处由静止释放，小球C下摆至最低点与小物块B发生碰撞，碰后小球C运动至最高点被锁定，C与B、A与P之间的碰撞均为弹性碰撞。已知小物块B与长木板A间动摩擦因数μ=0.5，取重力加速度g=10m/s2，π=3.14，忽略小物块B、小球C的大小及空气阻力的影响。
（1）求小球C第一次到达最低点时对轻绳的拉力大小；
（2）求长木板A与挡板P碰撞前瞬间（小物块B仍在长木板A上）的速度大小；
（3）要使小物块B始终留在长木板A上，求长木板A的最小长度。
静宁县2024届高三1月份模拟试卷物理参考答案及评分意见
1．C【解析】用同一个单缝衍射装置做实验，入射光频率越高，波长越短，则中央亮纹越窄、A错误；蓝光的波长小于红光的波长，用同一个双缝干涉装置做实验，蓝光产生的干涉条纹间距比红光的小.B错误；在光的单缝衍射实验中，单缝越宽，衍射现象越不明显，C正确；用复色光照射双缝或单缝，在光屏上能看到条纹，D错误。
2．B【解析】大树中现在的质量为，经过17190年后的质量为m，根据，代入数据解得，B正确。
3．C【解析】小车做直线运动时，有，，联立解得，，A错误；小车在BCD段运动的时间，则小车从A到D所需时间，B错误；小车在BC段的向心加速度大小为，C正确；小车在CD段所受向心力大小为，D错误。
4．A【解析】极短的时间内喷出的燃气质量，根据动量定理有，联立解得，由牛顿第三定律知反推发动机工作时燃气对返回舱作用力的大小为，A正确。
5．B【解析】由题图乙知电源电压有效值U＝12V，电阻R，两端电压，则原线圈两端电压，由，解得，即电压表示数为20V，A错误；电阻消耗的功率，B正确；由题图乙知交流电源频率，变压器不改变交变电流的频率，所以通过的交流电频率为50Hz，C错误；若断开开关S，电路中电流为0，原线圈两端电压，电压表示数，D错误。
6．A【解析】由于A、B两点在平衡位置的同侧，B点位移大小是A点的倍，可知A、B两点位移方向均水平向右，两点之间的距离为L，即，解得，设质点的振动方程为，若以水平向左为正方向，开始计时的时刻有，此时质点向平衡位置方向运动，则，时刻质点第二次经过B点，有，此时质点向平衡位置方向运动，则，解得，故振动方程为，A正确。
7．D【解析】速度最大时物块所受合外力为零，此时加速度为零，有，解得，A、B错误；对物块由能量守恒可得，解得，C错误，D正确。
8．AD【解析】物体在地球表面时，重力等于万有引力，；卫星做匀速圆周运动时，万有引力提供向心力，，联立解得、，A、D正确。
9．CD【解析】由对称性知，b点与c点的电场强度大小相等，但方向不同，A错误；若取无限远处电势为零，垂直于ad且过的平面为电势为零的等势面，点与点关于该等势面对称，两点电势绝对值相等，一正一负，B错误：点与点的电势差等于点与点的电势差，因为点电势为正，大于点电势，所以点与点的电势差小于点与点的，即小于点与点的电势差，C正确；对试探电荷受力分析，俯视图如图所示，由图可知将带正电的试探电荷由b点沿直线移动到O点的过程中，电场力先做负功后做正功，其电势能先增大后减小，D正确。
10．BD【解析】据动能定理有，金属棒ab刚进入磁场Ⅰ时的速度大小为，A错误；在金属棒ab从磁场Ⅰ的下边界到磁场Ⅱ的上边界这一过程中，机械能守恒，设金属棒ab出磁场Ⅰ的速度为，进磁场Ⅱ的速度为，则有，解得金属棒ab刚出磁场Ⅰ时的速度大小为，B正确，设金属棒ab穿过磁场I所用的时间为t，根据动量定理得，又，联立解得金属棒ab穿过磁场I所用的时间，C错误：金属棒ab刚进入磁场Ⅱ时，由牛顿第二定律得，联立解得，D正确。
11．（1）C（1分） （2）（1分） （2分） （3）（2分）
【解析】（1）通过拉力传感器可直接得出滑块受到绳子的拉力，不需要测量砂桶和砂的总质量，A错误：若补偿阻力，将无法测量滑块与长木板之间的动摩擦因数，B错误；调整滑轮及拉力传感器的位置，使绳子处于水平状态，这样可以让绳子拉力和摩擦力处于同一条直线上，便于测量.C正确；通过拉力传感器可直接得出滑块受到的绳子的拉力，不需要保证砂桶和砂的总质量远小于滑块的质量，D错误。
（2）打C点时，滑块的速度大小表达式为；滑块的加速度大小表达式为。
（3）对滑块受力分析，由牛顿第二定律得，整理得，对照图像，可得，，联立解得滑块与长木板之间的动摩擦因数。
12．（1）0.150（0.149～0.151范围内均可）（1分） （2）×1（1分） 15（1分） （3）0.6（1分）
0.6（1分） 左（1分） （4）（2分） 小于（1分）
【解析】（1）螺旋测微器的读数。
（2）实验时发现指针偏转角度太大，说明所选倍率过大，故应换较小倍率“×1”挡，再进行测量，由图知，指针所指数字为15，乘以倍率后，可得测量值为15Ω。
（3）实验中用两节干电池供电，滑动变阻器采用分压式连接，电压从零开始调节，为减小误差，电流表选较小量程，则图中的导线a端应与电流表的“0.6”接线柱连接：由于金属丝的电阻较小，电流表外接误差较小，故b端应与电流表的“0.6”接线柱连接，为了保护电表，开关闭合前，图丙中滑动变阻器滑片应置于左端。
（4）由的斜率得，由电阻定律得，又，联立解得；因测金属丝电阻时采出用电流表外接法，导致金属丝电阻测量值小于真实值，所以因实验系统误差导致电阻率测量值小于真实值。
13.（1）22.5cm （2）6cm
【解析】（1）以左侧封闭气体为研究对象，由盖—吕萨克定律可得
（2分）
解得（2分）
（2）以右侧封闭气体为研究对象，从最初状态到最终状态，气体发生等容变化，由查理定律，得
（2分）
其中（2分）
解得（1分）
左管中需要倒入水银柱的长度（1分）
14.（1） （2） （3）
【解析】（1）粒子在xOy平面内做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得（2分）
运动周期（1分）
由题意知粒子在xOy平面内运动圆周，（1分）
联立解得（1分）
（2）粒子经过y轴后沿y轴负方向做匀加速直线运动，同时在洛伦兹力作用下做圆周运动，粒子返回xOy平面右侧的过程中恰好做个圆周运动，所用时间（1分）
沿y轴方向，有（1分）
根据牛顿第二定律有（2分）
联立解得（1分）
（3）根据上述分析可解得（1分）
粒子返回xOy平面右侧时，沿y轴方向的速度大小为（1分）
（1分）
解得（1分）
15.（1）20N （2）1.2m/s （3）1m
【解析】（1）小球C由静止释放到第一次到达最低点的过程中，由动能定理得
（2分）
解得
在最低点，由牛顿第二定律可知（2分）
由牛顿第三定律可知，小球C第一次到达最低点时对轻绳的拉力大小为（1分）
（2）小球C与小物块B碰撞过程，由动量守得（2分）
根据能量守恒有（2分）
解得，
假设长木板A与挡板P碰撞时，长木板A与小物块B已经达到共同速度，由动量守恒定律得
（1分）
解得
设此过程长木板A运动的位移为x，由动能定理得（1分）
解得（1分）
假设成立，可知长木板A与挡板P碰撞时的速度大小为（1分）
（3）小物块B在长木板A上滑行，第一次达到共同速度的过程中，由能量守恒得
（1分）
解得
长木板A与挡板P碰后，与B再次达到共同速度的过程中，由动量守恒定律得
（1分）
解得
根据能量守恒有（1分）
解得
此后小物块B与长木板A相对静止，一起向左运动，则长木板A长度最小值（1分）
解得（1分）
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.关于双缝干涉和单缝衍射实验，下列说法正确的是
A.用同一个单缝衍射装置做实验，人射光频率越高，中央亮纹越宽
B.用同一个双缝干涉装置做实验，蓝光产生的干涉条纹间距比红光的大
C.在光的单缝衍射实验中，单缝越宽，衍射现象越不明显
D.用复色光照射双缝或单缝，在光屏上看不到条纹
2.宇宙射线进入地球大气层与大气作用会产生中子，中子与大气中的氮14会产生以下核反应：，产生的能自发进行β衰变，其半衰期为5730年。现砍伐一棵大树并将其保存完好，植物体死亡后不再从外界吸收，经过17190年后剩余的质量约为现在的
A.B.C.D.
3.某质量为2kg的遥控汽车（可视为质点）沿如图所示的路径进行性能测试，半径为3m的半圆弧BC与长8m的直线路径AB相切于B点，与半径为4m的半圆弧CD相切于C点。若小车从A点由静止开始，以1m/s2的加速度驶入路径，到达B点后保持速率不变依次经过BC和CD，则
A.小车到达B点时的速度大小为2m/sB.小车从A到D所需时间为
C.小车在BC段的向心加速度大小为D.小车在CD段所受向心力大小为4N
4.2023年10月31日，神舟十六号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。如图所示，距离地面高度约1m时，返回舱底部配备的4台着陆反推发动机开始点火竖直向下喷气，喷出的燃气相对于喷气前返回舱的速度为v，4台发动机喷气口的横截面积均为S，喷出燃气的密度为ρ。喷出的气体所受重力忽略不计。反推发动机工作时燃气对返回舱作用力的大小为
A.B.C.D.
5.如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为1：2，在原线圈回路中接阻值为2Ω的电阻R1，副线圈回路中接电阻R2，原线圈输入端接如图乙所示的交流电源，电表均为理想电表，若开关S闭合时，电流表示数为1A，则
A.电压表示数为5VB.电阻R2消耗的功率为10W
C.通过电阻R2的交流电频率为100HzD.若断开开关S，电压表示数为20V
6.如图所示，质点沿水平方向做简谐振动，质点在A点的位移大小为振幅的一半，在B点的位移大小为A点的倍。从质点经过A点向左运动开始计时，时刻第二次经过B点。已知A、B两点之间的距离为L且在平衡位置的同侧。若以水平向左为位移的正方向，则质点的振动方程为
A.B.
C.D.
7.如图所示，倾角为45°的光滑斜面固定在水平地面上，其底端固定一根轻质弹簧，将质量为m的物块从斜面顶端由静止释放，斜面顶端到弹簧上端的距离为，弹簧的劲度系数为k，已知弹簧弹性势能，其中x是弹簧的形变量，重力加速度为g。则物块从释放到弹簧压缩到最短的过程中，下列说法正确的是
A.物块速度最大时弹簧的压缩量为0B.物块速度最大时弹簧的压缩量为
C.物块的最大动能为D.物块的最大动能为
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。
8.2023年8月31日，我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭，将遥感三十九号卫星成功发射升空，卫星顺利进入预定轨道。若卫星在距离地面高度为h的轨道上做匀速圆周运动，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，不考虑地球自转的影响，则
A.卫星运行周期为B.卫星运行周期为
C.卫星运行速率为D.卫星运行速率为
9.如图所示，空间有一正方体abcd一a′b′c′d′，a点固定电荷量为+Q（Q>0）的点电荷，d点固定电荷量为-Q的点电荷，O、O′分别为上下两个面的中心点，则
A.b点与c点的电场强度相同
B.a′点与d′点的电势相同
C.a′点与b′点的电势差小于O′点与d′点的电势差
D.将带正电的试探电荷由b点沿直线移动到O点，其电势能先增大后减小
10.如图所示，与水平面夹角为θ的绝缘斜面上固定有光滑U型金属导轨，导轨间距为L，导轨上端接有阻值为R的定值电阻，矩形匀强磁场I的宽度为d，磁场I的下边界和磁场Ⅱ的上边界间距也为d，磁场的磁感应强度大小分别为B、2B。一根质量为m、电阻为R的金属棒ab从与磁场I的上边界距离为d的位置由静止释放，金属棒ab刚进入磁场Ⅱ时加速度方向沿斜面向上，速度大小是刚进入磁场I时的1.5倍，金属棒ab运动过程中始终保持与导轨垂直且接触良好，其余电阻不计，重力加速度为g，下列说法正确的是
A.金属棒ab刚进入磁场I时的速度大小为
B.金属棒ab刚出磁场I时的速度大小为
C.金属棒ab穿过磁场I所用的时间为
D.金属棒ab刚进入磁场Ⅱ时的加速度大小为
三、非选择题：本题共5小题，共57分。
11.（6分）某研究小组为测量滑块和长木板之间的动摩擦因数，设计了如图甲所示的实验装置。图中带滑轮的长木板水平放置于桌面，拉力传感器可直接显示所受到的拉力大小。已知重力加速度为g，不计轻绳、滑轮的质量及滑轮上的摩擦。
（1）实验时，下列必要的操作是____________（填正确选项标号）。
A.用天平测出砂桶和砂的总质量
B.将长木板不带滑轮的一端略微垫高以补偿阻力
C.调整滑轮及拉力传感器的位置，使绳子处于水平状态
D.为减小实验误差，实验中一定要保证砂桶和砂的总质量远小于滑块的质量
（2）在实验中，得到一条如图乙所示的纸带，已知相邻计数点间的时间间隔为T，则打C点时，滑块的速度大小表达式为vC=____________，滑块的加速度大小表达式为a=____________。
（3）改变砂桶中砂的质量，多次测量。以拉力传感器的示数F为纵坐标，以滑块的加速度a为横坐标，得到如图丙所示图线，已知直线的斜率为k，纵轴截距为b，重力加速度为g，则滑块与长木板之间的动摩擦因数表达式为μ=____________。
12.（9分）在“测量金属丝的电阻率”实验中：
（1）用螺旋测微器测量金属丝直径如图甲所示，由图可知其直径d=__________mm。
（2）先用多用电表粗测金属丝阻值：该同学选择“×10”倍率，用正确的操作步骤测量时，发现指针偏转角度太大。为了较准确地进行测量，应该选择__________（选填“×1k”“×100”或“×1”）倍率，并重新欧姆调零，正确操作并读数，此时刻度盘上的指针位置如图乙所示，测量值Rx=__________Ω。
（3）为了准确测量金属丝电阻，所用器材和部分电路连线如图丙所示，图中的导线a端应与电流表的__________（选填“-”“0.6”或“3”）接线柱连接，b端应与电流表的__________（选填“-”“0.6”或“3”）接线柱连接。开关闭合前，图丙中滑动变阻器滑片应置于__________（选填“左”或“右”）端。
（4）若通过调节滑动变阻器，测得多组电流表和电压表数据I、U，作出I-U的图像，得到的图线是过原点且斜率为k的直线，用刻度尺测得金属丝的长度为，则该金属丝的电阻率的表达式为ρ=___________（用字母d、、k和通用数学符号表示）；因实验系统误差导致电阻率测量值__________（选填“等于”“大于”或“小于”）真实值。
13.（10分）如图所示，内径粗细均匀的U形玻璃管竖直放置，用水银柱将两部分理想气体封闭在玻璃管内。当环境温度T1=280K时，两空气柱的长度分别为L1=38cm、L2=21cm，左右两侧底部连通的水银面的高度差h1=4cm，玻璃管左侧上方水银柱的长度h2=12cm。已知大气压强p0=76cmHg，现将环境温度缓慢升高到T2=300K，水银不会溢出。
（1）求系统稳定时左侧封闭气体的长度；
（2）环境温度保持T2=300K不变，现从左管口缓慢倒入水银，恰好使左右两侧水银面的高度差恢复到h1=4cm，求左管中需要倒入水银柱的长度。
14.（14分）如图所示，在空间直角坐标系中，yOz平面右侧存在沿z轴负方向的匀强磁场，左侧存在沿y轴正方向的匀强磁场，左、右两侧磁场的磁感应强度大小相等；yOz平面左侧还有沿y轴负方向的匀强电场。现从空间中坐标为（d，0，0）的P点发射一质量为m，电荷量为+q（q>0）的粒子，粒子的速度方向沿xOy平面且与y轴正方向相同；经时间t后粒子恰好垂直于y轴进入yOz平面左侧，粒子从z轴上某点返回yOz平面右侧，不计粒子的重力。求：
（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小；
（2）匀强电场的电场强度E的大小；
（3）粒子返回yOz平面右侧时的速度v的大小。
15.（18分）如图所示，一块质量m1=2.5kg的长木板A静止放置于光滑水平面上，其左端放置一个质量m2=1.5kg的小物块B，在距其右端L0=0.5m处固定一个竖直的挡板P。在小物块B的上方高h=1.6m处有一悬挂点O，通过轻绳悬挂质量m3=1.0kg的小球C，小球C静止时与小物块B等高且恰好接触无相互作用力。现将小球C拉至轻绳与竖直方向夹角θ=60°处由静止释放，小球C下摆至最低点与小物块B发生碰撞，碰后小球C运动至最高点被锁定，C与B、A与P之间的碰撞均为弹性碰撞。已知小物块B与长木板A间动摩擦因数μ=0.5，取重力加速度g=10m/s2，π=3.14，忽略小物块B、小球C的大小及空气阻力的影响。
（1）求小球C第一次到达最低点时对轻绳的拉力大小；
（2）求长木板A与挡板P碰撞前瞬间（小物块B仍在长木板A上）的速度大小；
（3）要使小物块B始终留在长木板A上，求长木板A的最小长度。
静宁县2024届高三1月份模拟试卷物理参考答案及评分意见
1．C【解析】用同一个单缝衍射装置做实验，入射光频率越高，波长越短，则中央亮纹越窄、A错误；蓝光的波长小于红光的波长，用同一个双缝干涉装置做实验，蓝光产生的干涉条纹间距比红光的小.B错误；在光的单缝衍射实验中，单缝越宽，衍射现象越不明显，C正确；用复色光照射双缝或单缝，在光屏上能看到条纹，D错误。
2．B【解析】大树中现在的质量为，经过17190年后的质量为m，根据，代入数据解得，B正确。
3．C【解析】小车做直线运动时，有，，联立解得，，A错误；小车在BCD段运动的时间，则小车从A到D所需时间，B错误；小车在BC段的向心加速度大小为，C正确；小车在CD段所受向心力大小为，D错误。
4．A【解析】极短的时间内喷出的燃气质量，根据动量定理有，联立解得，由牛顿第三定律知反推发动机工作时燃气对返回舱作用力的大小为，A正确。
5．B【解析】由题图乙知电源电压有效值U＝12V，电阻R，两端电压，则原线圈两端电压，由，解得，即电压表示数为20V，A错误；电阻消耗的功率，B正确；由题图乙知交流电源频率，变压器不改变交变电流的频率，所以通过的交流电频率为50Hz，C错误；若断开开关S，电路中电流为0，原线圈两端电压，电压表示数，D错误。
6．A【解析】由于A、B两点在平衡位置的同侧，B点位移大小是A点的倍，可知A、B两点位移方向均水平向右，两点之间的距离为L，即，解得，设质点的振动方程为，若以水平向左为正方向，开始计时的时刻有，此时质点向平衡位置方向运动，则，时刻质点第二次经过B点，有，此时质点向平衡位置方向运动，则，解得，故振动方程为，A正确。
7．D【解析】速度最大时物块所受合外力为零，此时加速度为零，有，解得，A、B错误；对物块由能量守恒可得，解得，C错误，D正确。
8．AD【解析】物体在地球表面时，重力等于万有引力，；卫星做匀速圆周运动时，万有引力提供向心力，，联立解得、，A、D正确。
9．CD【解析】由对称性知，b点与c点的电场强度大小相等，但方向不同，A错误；若取无限远处电势为零，垂直于ad且过的平面为电势为零的等势面，点与点关于该等势面对称，两点电势绝对值相等，一正一负，B错误：点与点的电势差等于点与点的电势差，因为点电势为正，大于点电势，所以点与点的电势差小于点与点的，即小于点与点的电势差，C正确；对试探电荷受力分析，俯视图如图所示，由图可知将带正电的试探电荷由b点沿直线移动到O点的过程中，电场力先做负功后做正功，其电势能先增大后减小，D正确。
10．BD【解析】据动能定理有，金属棒ab刚进入磁场Ⅰ时的速度大小为，A错误；在金属棒ab从磁场Ⅰ的下边界到磁场Ⅱ的上边界这一过程中，机械能守恒，设金属棒ab出磁场Ⅰ的速度为，进磁场Ⅱ的速度为，则有，解得金属棒ab刚出磁场Ⅰ时的速度大小为，B正确，设金属棒ab穿过磁场I所用的时间为t，根据动量定理得，又，联立解得金属棒ab穿过磁场I所用的时间，C错误：金属棒ab刚进入磁场Ⅱ时，由牛顿第二定律得，联立解得，D正确。
11．（1）C（1分） （2）（1分） （2分） （3）（2分）
【解析】（1）通过拉力传感器可直接得出滑块受到绳子的拉力，不需要测量砂桶和砂的总质量，A错误：若补偿阻力，将无法测量滑块与长木板之间的动摩擦因数，B错误；调整滑轮及拉力传感器的位置，使绳子处于水平状态，这样可以让绳子拉力和摩擦力处于同一条直线上，便于测量.C正确；通过拉力传感器可直接得出滑块受到的绳子的拉力，不需要保证砂桶和砂的总质量远小于滑块的质量，D错误。
（2）打C点时，滑块的速度大小表达式为；滑块的加速度大小表达式为。
（3）对滑块受力分析，由牛顿第二定律得，整理得，对照图像，可得，，联立解得滑块与长木板之间的动摩擦因数。
12．（1）0.150（0.149～0.151范围内均可）（1分） （2）×1（1分） 15（1分） （3）0.6（1分）
0.6（1分） 左（1分） （4）（2分） 小于（1分）
【解析】（1）螺旋测微器的读数。
（2）实验时发现指针偏转角度太大，说明所选倍率过大，故应换较小倍率“×1”挡，再进行测量，由图知，指针所指数字为15，乘以倍率后，可得测量值为15Ω。
（3）实验中用两节干电池供电，滑动变阻器采用分压式连接，电压从零开始调节，为减小误差，电流表选较小量程，则图中的导线a端应与电流表的“0.6”接线柱连接：由于金属丝的电阻较小，电流表外接误差较小，故b端应与电流表的“0.6”接线柱连接，为了保护电表，开关闭合前，图丙中滑动变阻器滑片应置于左端。
（4）由的斜率得，由电阻定律得，又，联立解得；因测金属丝电阻时采出用电流表外接法，导致金属丝电阻测量值小于真实值，所以因实验系统误差导致电阻率测量值小于真实值。
13.（1）22.5cm （2）6cm
【解析】（1）以左侧封闭气体为研究对象，由盖—吕萨克定律可得
（2分）
解得（2分）
（2）以右侧封闭气体为研究对象，从最初状态到最终状态，气体发生等容变化，由查理定律，得
（2分）
其中（2分）
解得（1分）
左管中需要倒入水银柱的长度（1分）
14.（1） （2） （3）
【解析】（1）粒子在xOy平面内做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得（2分）
运动周期（1分）
由题意知粒子在xOy平面内运动圆周，（1分）
联立解得（1分）
（2）粒子经过y轴后沿y轴负方向做匀加速直线运动，同时在洛伦兹力作用下做圆周运动，粒子返回xOy平面右侧的过程中恰好做个圆周运动，所用时间（1分）
沿y轴方向，有（1分）
根据牛顿第二定律有（2分）
联立解得（1分）
（3）根据上述分析可解得（1分）
粒子返回xOy平面右侧时，沿y轴方向的速度大小为（1分）
（1分）
解得（1分）
15.（1）20N （2）1.2m/s （3）1m
【解析】（1）小球C由静止释放到第一次到达最低点的过程中，由动能定理得
（2分）
解得
在最低点，由牛顿第二定律可知（2分）
由牛顿第三定律可知，小球C第一次到达最低点时对轻绳的拉力大小为（1分）
（2）小球C与小物块B碰撞过程，由动量守得（2分）
根据能量守恒有（2分）
解得，
假设长木板A与挡板P碰撞时，长木板A与小物块B已经达到共同速度，由动量守恒定律得
（1分）
解得
设此过程长木板A运动的位移为x，由动能定理得（1分）
解得（1分）
假设成立，可知长木板A与挡板P碰撞时的速度大小为（1分）
（3）小物块B在长木板A上滑行，第一次达到共同速度的过程中，由能量守恒得
（1分）
解得
长木板A与挡板P碰后，与B再次达到共同速度的过程中，由动量守恒定律得
（1分）
解得
根据能量守恒有（1分）
解得
此后小物块B与长木板A相对静止，一起向左运动，则长木板A长度最小值（1分）
解得（1分）
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