2024届宁夏回族自治区银川一中高三下学期一模理综试题-高中物理（含解析）

这是一份2024届宁夏回族自治区银川一中高三下学期一模理综试题-高中物理（含解析），共19页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1．研究表明原子核核子的平均质量（原子核的质量除以核子数）与原子序数有如图所示的关系。一般认为大于铁原子核质量数（56）的为重核，小于则是轻核。下列对该图像的理解正确的是（ ）
A．从图中可以看出，Fe原子核核子平均质量最小，Fe原子核最不稳定
B．从图中可以看出，重核A裂变成原子核B和C时，需要吸收能量
C．从图中可以看出，轻核D和E发生聚变生成原子核F时，需要释放能量
D．从图中可以看出，重核随原子序数的增加，比结合能变大
2．特高压直流输电是国家重点能源工程，目前该技术已达世界先进水平，再次体现了中国速度，惊艳了全世界。如图所示，两根等高、相互平行的水平长直导线分别通有方向相同的电流I1和I2，已知。a、b、c三点连线与两根导线等高并垂直，b点位于两根导线间的中点，a、c两点与b点距离相等，d点位于b点正下方。已知通电直导线形成的磁场在空间某点处的磁感应强度，k为比例系数，r为该点到导线的距离，I为导线中的电流强度。不考虑地磁场的影响，则（ ）
A．两输电直导线间因安培力而互相排斥
B．a、c两点处的磁感应强度大小相等
C．b、d两点处的磁感应强度大小相等
D．a、c两点处的磁感应强度方向均竖直向下
3．如图甲所示，某电场中的一条电场线恰好与x轴重合，A点的坐标为。一质子从坐标原点运动到A点，电势能增加了50eV，x轴上各点电势的变化规律如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A．x轴上各点的电场强度都沿x轴正方向
B．质子沿x轴从O点到A点加速度越来越大
C．质子在A点的电势能为50eV
D．A点的电场强度大小为20V/m
4．甲、乙两物体以相同的初动量在水平面上做匀减速直线运动，直到停止，其动量随时间变化的图像如图所示，已知甲、乙两物体与地面间的动摩擦因数相同，则在此过程中（ ）
A．甲、乙两物体的质量之比为2∶1
B．甲、乙两物体的质量之比为1∶2
C．甲、乙两物体受到的摩擦力做功之比为2∶1
D．甲、乙两物体受到的摩擦力做功之比为1∶1
5．行星绕恒星运动的轨道半径不同，周期就不同，行星表面单位面积单位时间接受到的辐射能量也不同。如图所示为火星和地球环绕太阳运动的示意图。设火星绕太阳做圆周运动的周期为T1，地球绕太阳做圆周运动的周期为T2。在直射时，火星表面单位面积单位时间接受到的辐射能量为E1，地球表面单位面积单位时间接受到的辐射能量为E2。假定太阳的能量辐射各向均匀，则下列关系正确的是（ ）
A．B．
C．D．
二、多选题
6．电容式加速度传感器是常见的手机感应装置，结构如图所示。质量块的上端连接轻质弹簧，下端连接电介质，弹簧与电容器固定在外框上，质量块带动电介质移动改变电容， 则下列说法正确的是（ ）
A．当传感器处于静止状态时，电容器不带电
B．电介质插入极板越深，电容器所带电量越多
C．当传感器由静止突然向前加速时，会有电流由a流向b
D．当传感器以恒定加速度向前运动，达到稳定后电流表指针不偏转
7．如图，质量为m的小球A和质量为4m的小球B用长为L的弹性绳连接，小球B静止在光滑水平面上，小球A在小球B正上方高为0.72L处以一定的初速度水平向右抛出，小球落地时弹性绳刚好拉直（第一次处于原长），小球A落地与地面碰撞时，竖直方向的速度减为零，水平方向的速度保持不变，弹性绳始终处于弹性限度内，重力加速度为g，不计小球大小，则（ ）
A．小球A抛出时的初速度大小为
B．小球A抛出时的初速度大小为
C．弹性绳具有的最大弹性势能为
D．弹性绳具有的最大弹性势能为
8．某实验研究小组为探究物体冲上粗糙斜面能达到的最大位移x与斜面倾角θ的关系，使某一物体每次以不变的初速率v0沿足够长的斜面向上运动，如图甲所示，调节斜面与水平面的夹角θ，实验测得x与θ的关系如图乙所示，取g=10m/s2。则由图可知（ ）
A．物体的初速率v0=5m/s
B．物体与斜面间的动摩擦因数µ=0.75
C．图乙中xmin=0.36m
D．取初始位置所在水平面为重力势能参考平面，当θ=37°，物体上滑过程中动能与重力势能相等时，物体上滑的位移为0.1875m
三、实验题
9．甲、乙同学均设计了测动摩擦因数的实验，已知重力加速度为g。
(1)甲同学设计的实验装置如图甲所示，其中A为置于水平面上的质量为M的长直木板，B为木板上放置的质量为m的物块，C为物块右端连接的一个轻质弹簧测力计，连接弹簧测力计的细绳水平，实验时用力向左拉动A，当C的示数稳定后（B仍在A上），读出其示数F，则该设计能测出 （填“A与B”或“A与地面”）之间的动摩擦因数，其表达式为 。
(2)乙同学的设计如图乙所示，他在一端带有定滑轮的长木板上固定A、B两个光电门，与光电门相连的计时器可以显示带有遮光片的物块在其间的运动时间，与跨过定滑轮的轻质细绳相连的轻质测力计能显示挂钩处所受的拉力，长木板固定在水平面上，物块与滑轮间的细绳水平，实验时，多次改变沙桶中沙的质量，每次都让物块从光电门A处由静止开始运动，读出多组测力计示数F及对应的物块在两光电门之间的运动时间，在坐标系中作出的图线如图丙所示，图线的斜率为k，与纵轴的截距为b，因乙同学不能测出物块质量，故该同学还应该测出光电门A、B之间的距离x。根据所测物理量及图线信息，可知∶物块的质量为 及物块与木板之间的动摩擦因数表达式为 。（用k、b、x、g表示）
10．电学实验中可将电源E1与电源E2及灵敏电流计G连成如图甲所示电路，若灵敏电流计G示数为0，说明此时两电源的电动势相等。根据这一原理，某同学设计如图乙所示电路，测量某电源C的电动势Ex。其中A为工作电源（内阻不计），B为电动势恒定的标准电源，其电动势为EN。R1、R2为电阻箱，R3为滑动变阻器，G为灵敏电流计，S1、S3为单刀单掷开关，S2为单刀双掷开关。实验过程如下：
①实验开始之前，将R1和R2的阻值限定在1000Ω到3000Ω之间；
②将S2置于1处。闭合开关S1、S3，通过调节R1、R2，使R3阻值为0时，灵敏电流计G示数为0。记录此时的R1与R2的阻值，分别为R1、R2；
③先将将R3滑动变阻器触头滑到最________端，再将开关S2置于2处，调节R1、R2，并保持通过R1、R2的电流不变，重复上述操作，使R3的阻值为0时，灵敏电流计G的示数为0，记录此时的R1与R2的数值，分别为R1′、R2′。根据上述实验过程回答问题：
（1）实验步骤③中，滑动变阻器R3触头应滑到最 端（填“左”或“右”）；
（2）在步骤③中，为保持实验过程中流过R1与R2的电流不变，调整R1、R2时需要使R1、R2与R1′、R2′满足的关系是 （用题中所给物理量符号表示）；
（3）待测电源C的电动势E= （用题中所给物理量符号表示）；
（4）若工作电源A的内阻不可忽略，则待测电源C的电动势E测量值将 （填“偏大”或“不变”或“偏小”）。
四、解答题
11．蜘蛛不仅能“乘风滑水”，最新研究还表明：蜘蛛能通过大气电位梯度“御电而行”。大气电位梯度就是大气中的电场强度，大气中电场方向竖直向下。假设在晴朗无风环境，平地上方1km以下，可近似认为大气电位梯度E=E0–kH，其中E0=150V/m为地面的电位梯度，常量k=0.1V/m2，H为距地面高度。晴朗无风时，一质量m=0.6g的蜘蛛（可视为质点）由静止从地表开始“御电而行”，蜘蛛先伸出腿感应电位梯度，然后向上喷出带电的蛛丝（蜘蛛其他部分不显电性），带着身体飞起来。忽略空气阻力，取重力加速度g=10N/kg。
（1）该蜘蛛要想飞起来，求蛛丝所带电荷电性及电荷量范围；
（2）若蛛丝所带电荷量大小为q=5×10–5C，求蜘蛛上升速度最大时的高度和能到达的最大高度。
12．如图，一粗细均匀质量为M的圆管置于倾角的光滑斜面顶端，圆管下端距斜面底端的固定弹性挡板距离为L，上端塞有一质量为m的小球。圆管由静止自由下滑，运动方向始终与挡板垂直，并与挡板发生多次弹性碰撞，且每次碰撞时间极短。已知M=4m，小球和圆管之间的滑动摩擦力大小为2mg，g为重力加速度的大小，不计空气阻力。
（1）求圆管第一次与挡板碰撞后的瞬间，圆管和小球各自的加速度大小；
（2）圆管第一次与挡板碰撞弹回上滑过程中，球没有从圆管中滑出，求圆管上滑的最大距离；
（3）圆管多次与挡板碰撞弹回上滑过程中，球仍没有从圆管中滑出，求圆管长度应满足的条件。
五、多选题
13．关于分子动理论，下列说法中正确的是（ ）
A．压紧的铅块会“粘”在一起，说明了分子间有引力
B．气体难压缩，说明气体分子间存在斥力
C．扩散现象在液体、气体、固体中均能发生
D．布朗运动是悬浮在液体中的固体微粒所做的无规则运动
E．随着物体运动速度的增大，物体分子动能也增大
六、解答题
14．如图所示是王同学家新买的某品牌5座小汽车油箱盖里面的标牌，标牌内容为厂家建议冷态时（汽车静止停放时）轮胎充气压力标准，王同学通过上网查询得知，王同学一家人利用寒假满载行李进行中国红色文化自驾游。出发前汽车停放在室温为的地下车库，根据厂家建议，王同学把汽车后轮胎压充气调整为，王同学一家人驾驶该汽车在高速公路连续行驶了4小时后开进了服务区，刚到服务区时王同学发现汽车胎压仪表盘上显示车后轮胎压为，己知轮胎内气体可看作理想气体，车胎的容积可视为不变，热力学温度与摄氏温度的关系。求：
（1）汽车开进服务区时，后轮胎内气体的温度：
（2）汽车开进服务区后，王同学立即从后轮胎内放出一部分气体让胎压回到，若放气前后轮胎内气体的温度不变，则从后轮胎内放出气体的质量占后轮胎内气体总质量的百分比。（结果保留三位有效数字）
七、多选题
15．一列简谐横波某时刻的波动图像如图所示，波源振动的频率为，沿轴正方向传播。下列说法正确的是（ ）
A．波源的振幅为
B．平衡位置在处的质点此刻速度最大
C．平衡位置在处的质点此刻加速度最大
D．从图示时刻起再经过，波源向轴正方向运动了
E．从图示时刻起再经过，波源通过的路程为
八、解答题
16．如图，截面为直角三角形的玻璃棱镜置于真空中，已知，，一束极细的光于AC边的中点F处垂直AC面入射，，玻璃的折射率为，光在真空的速度为。求：
（1）光从玻璃射向真空时，发生全反射时的临界角；
（2）从BC面射出的光在棱镜中传播的时间。
参考答案：
1．C
【详解】
A．从图中可以看出，Fe原子核核子平均质量最小，比结合能最大，Fe原子核最稳定，故A错误；
B．重核A裂变成原子核B和C时，由图可知，核子平均质量减小，裂变过程存在质量亏损，需要释放能量，故B错误；
C．轻核D和E发生聚变生成原子核F时，由图可知，核子平均质量减小，聚变过程存在质量亏损，需要释放能量，故C正确；
D．从图中可以看出，重核随原子序数的增加，原子核越不稳定，故比结合能越小，故D错误。
故选C。
2．B
【详解】A．两通电直导线电流方向相同，故两输电直导线间因安培力而互相吸引，故A错误；
BC．由于，根据安培定则和叠加原理可知，a、c两点处的磁感应强度大小相等，b点处的磁感应强度为0，d点处的磁感应强度不为0，故b、d两点处的磁感应强度大小不相等，故B正确，C错误；
D．根据安培定则可知，a点处的磁感应强度方向竖直向下，c点处的磁感应强度方向竖直向上，故D错误。
故选B。
3．D
【详解】
A．沿电场强度方向电势越来越低，所以x轴上各点的电场强度都沿x轴负方向，故A正确；
B．电势沿轴均匀变化，x轴上电场强度大小不变，由牛顿第二定律知质子沿x轴从O点到A点加速度大小不变，故B错误；
C．由质子从坐标原点O运动到A点电势能增加50eV，知
即
解得
则A点的电势为
则质子在A点的电势能为75eV，故C错误；
D．A点的电场强度大小为
故D正确。
故选D。
4．A
【详解】
AB．根据动量定理
整理得
图像斜率的绝对值为
甲、乙两物体的质量之比为
故A正确，B错误；
CD．根据能量守恒，甲、乙两物体受到的摩擦力做功为
甲、乙两物体受到的摩擦力做功之比为
故CD错误。
故选A。
5．A
【详解】将行星绕太阳运动简化为圆周运动，由万有引力提供向心力，对火星有
火星表面单位面积单位时间接受到的辐射能量为
将行星绕太阳运动简化为圆周运动，由万有引力提供向心力，对地球有
地球表面单位面积单位时间接受到的辐射能量为
解得
故选A。
6．BD
【详解】A．当传感器处于静止状态时，电容器带电，左极板带正电，右极板带负电，且两极板之间电势差大小恒等于电源电动势。故A错误；
B．根据电容器的定义式
可知，电解质插入极板越深，电容器电容越大，电容器电压不变，则电容器所带电量越多，故B正确；
C．当传感器由静止突然向前加速时，向上弹力增加，弹簧会伸长，电介质插入极板深度增加。根据电容器的决定式
可知电容器电容增大，根据电容器的定义式
可知，电容器电压不变，电容增大，则两极板电荷量增大，会有电流由b流向a，故C错误；
D．当传感器以恒定加速度向前运动，达到稳定后弹簧弹力不变，电介质插入极板深度不变，则电容器电容不变，极板电荷量也不变，故电流表中没有电流通过，指针不偏转，故D正确。
故选BD。
7．AC
【详解】
AB．小球在空中做平抛运动，则
解得小球A抛出时的初速度大小为
故A正确，B错误；
CD．小球A落地后，当两小球共速时，弹簧的弹性势能最大，根据系统动量守恒以及能量守恒可得
解得弹性绳具有的最大弹性势能为
故C正确，D错误。
故选AC。
8．BC
【详解】A．由图乙可知，当时，物体做竖直上抛运动，摩擦力是零，由竖直上抛运动的速度位移关系公式可得
解得
A错误；
B．当时，物体沿水平面做匀减速直线运动，由动能定理可得
解得
B正确；
C．物体沿斜面向上运动时，由动能定理可得
代入数据整理可得
C正确；
D．设动能与重力势能相等时，物体上滑的位移为，则有
代入数据整理解得
D错误。
故选BC。
9．(1) A与B
(2)
【详解】（1）[1][2]该设计能测出A与B之间的滑动摩擦力，即可测出A与B之间的动摩擦因数，根据
可得其表达式为
（2）[1]小车由静止开始做匀加速运动，根据匀加速直线运动位移时间公式得
解得
对物块，根据牛顿第二定律得
则
则图线的斜率为
即
纵截距为
小车与长木板间的摩擦因数
10． 左 不变
【详解】（1）[1]图乙中滑动变阻器采用了限流接法，为保护灵敏电流计，开始时滑动变阻器的触头应滑到最左端。
（2）[2]开关S2置于2处时，待测电源替换了标准电源，要保持实验过程中流过R1与R2的电流不变，则电源A的输出电压固定不变，根据欧姆定律可知，R1与R2的阻值之和应保持不变，即
（3）[3]根据部分电路的欧姆定律，有
由于，解得
（4）[4]若考虑工作电源的内阻，则有
由于，解得
即测量值不变。
11．（1）带负电，大于4×10–5C；（2）300m，600m
【详解】
（1）因大气中的电场方向竖直向下，蛛丝应带负电荷，才能使电场力竖直向上，蜘蛛才可能飞起来。设蛛丝所带电荷量为q0，蜘蛛要想飞起来，电场力应大于重力，则有
解得
（2）设蜘蛛上升速度最大时高度为h0，能到达的最大高度为h，蜘蛛上升过程中加速度先向上减小、加速上升，速度最大时加速度为零，之后加速度向下增大、减速上升，速度减为零时到达最大高度。速度最大时重力与电场力平衡，则有
解得
上升过程中电场强度随高度增大均匀减小，电场力也随高度增大均匀减小，则上升过程中电场力做的功
对上升过程，由动能定理有
联立解得
12．（1）g，1.5g；（2）；（3）
【详解】（1）圆管第一次与挡板碰撞后的瞬间，圆管的速度向上，小球的速度向下，对圆管由牛顿第二定律有
解得
对小球由牛顿第二定律有
解得
（2）圆管和小球从静止开始滑到与挡板碰撞前瞬间，则有
由速度位移公式得
解得
方向均向下，管弹起的瞬间，管的速度反向，球的速度方向依然向下；设自弹起时经过时间t1，管与小球的速度刚好相同，取向上为正方向，由运动学公式
联立得
设此时管下端的高度为h1，速度为v。由运动学公式可得
此后，管与小球将以加速度g减速上升h2，到达最高点。由运动学公式有
设管第一次落地弹起后上升的最大高度为H1，则
（3）设管长为H，由能量关系可知
mgsin30°（H+L）+4mgLsin30°=fH
可得
即管长至少为。
13．ACD
【详解】
A．压紧的铅块会“粘”在一起，说明了分子间有引力，故A正确；
B．气体难压缩，是因为气体压强太大，此时气体分子距离仍相当大，分子间作用力表现为引力，故B错误；
C．扩散现象在液体、气体、固体中均能发生，故C正确；
D．布朗运动是悬浮在液体中的固体微粒所做的无规则运动，故D正确；
E．物体分子动能反映的是微观运动，而物体运动速度反映的是宏观运动，两者没有直接联系，故E错误。
故选ACD。
14．（1）；（3）
【详解】
（1）对车胎内气体分析，出发前压强为
温度为，到服务区时压强为
温度为，车胎的容积可视为不变，根据查理定律，得
代入数据解得
（2）设轮胎容积为V，放气后压强为
设在该压强下体积变为，放气前后轮胎内气体的温度不变，根据玻意耳定律，得
代入数据解得
从后轮胎内放出气体的质量，占后轮胎内气体总质量m的百分比为
15．ABE
【详解】
A．由图可知，波源的振幅为
故A正确；
BC．平衡位置在处的质点此刻位于平衡位置，速度最大，加速度为，故B正确，C错误；
D．波源只会在平衡位置附近振动，不会“随波逐流”，故D错误；
E．由题可知周期为
则从图示时刻起再经过，波源通过的路程为
故E正确。
故选ABE。
16．（1）；（2）
【详解】（1）光从玻璃射向真空时，发生全反射时的临界角满足
解得临界角为
（2）根据题意作出光路图
根据几何关系可得
光在棱镜中的传播速度为
从BC面射出的光在棱镜中传播的时间