2024届宁夏回族自治区石嘴山市第三中学高三下学期第一次模拟考试理综试题-高中物理（含解析）

这是一份2024届宁夏回族自治区石嘴山市第三中学高三下学期第一次模拟考试理综试题-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
1．19世纪末，科学家们发现了电子，从而认识到：原子是可以分割的，是由更小的微粒组成的，开启了人们对微观世界探索的大门。有关原子物理，下列说法正确的是（ ）
A．个碘经过一个半衰期后还剩个
B．发现质子的核反应方程是
C．汤姆孙在粒子散射实验的基础上提出了原子的核式结构模型
D．一群氢原子从的激发态向基态跃迁时，最多能放出种不同频率的光子
2．《天工开物》中提到一种古法榨油——撞木榨油。如图，撞木榨油是先将包裹好的油饼整齐地摆到榨具里，然后用撞木撞击木楔，挤压油饼，油就流出来。某次撞击前撞木的速度为6m/s，撞击后撞木反弹，且速度大小变为原来的一半。已知撞木撞击木楔的时间为0.5s，撞木的质量为100kg。则撞木对木楔撞击力大小为（ ）
A．600NB．1200NC．1800ND．2400N
3．随着自动驾驶技术不断成熟，无人汽车陆续进入特定道路进行实验。如图所示是两辆无人汽车在某一水平直线道路上同时同地出发的运动v-t图像，运动过程没有发生相碰，对两辆无人汽车的运动过程，下列说法正确的是（ ）
A．前2s内，甲的加速度始终大于乙的加速度
B．2.5s时，甲无人汽车回到出发点
C．2.5s时，甲、乙无人汽车的加速度方向相同
D．4s时，两辆无人汽车距离为12m
4．我国火星探测器“天问一号”计划于2021年5月择机实施降轨，着陆巡视器与环绕器分离，软着陆于火星表面。假设“天问一号”登陆火星前绕近火星轨道做圆周运动的周期约为100分钟。已知地球的近地卫星周期约为85分钟，据此可以判断火星密度与地球密度之比约为（ ）
A．0.56B．0.72C．1.38D．1.52
5．静电透镜是利用静电场使电子束会聚或发散的一种装置。如图所示，虚线表示这个静电场在xOy平面内的一簇等势线，等势线形状相对于Ox轴、Oy轴对称，且相邻两等势线的电势差相等，图中实线为某个电子通过电场区域时的轨迹，不计电子重力，关于此电子从a点运动到b点过程中，下列说法正确的是（ ）
A．a点的电势高于b点的电势
B．电子在a点的加速度大于在b点的加速度
C．电子在a点的动能大于在b点的动能
D．电场力一直做正功
二、多选题
6．如图所示，粗糙水平面上有一轻质弹簧连接着物块甲、乙，用大小为36N的水平恒力F作用在物块甲上时，物块甲、乙一起向左做匀加速直线运动。已知物块甲、乙的质量分别为2kg、4kg，两物块与地面间的动摩擦因数均为0.3，取重力加速度大小g=10m/s2。下列说法正确的是（ ）
A．弹簧上的弹力大小为12N
B．物块甲的加速度大小为3m/s2
C．若撤去恒力F，则撤去瞬间物块乙的加速度大小为3m/s2
D．若撤去恒力F，则撤去瞬间物块甲的加速度大小为9m/s2
7．如图甲所示，导体棒MN置于水平导轨上，PQMN所围的面积为S，PQ之间有阻值为R的电阻，导体棒MN的电阻为R，不计导轨的电阻。导轨所在区域内存在沿竖直方向的匀强磁场，规定磁场方向竖直向上为正方向，在时间内磁感应强度随时间的变化情况如图乙所示，导体棒MN始终处于静止状态。下列说法正确的是（ ）
A．在和时间内，导体棒受到的导轨的摩擦力方向相反
B．在时间内，通过导体棒的电流方向为M到N
C．在时间内，通过电阻R的电流大小为
D．在时间内，通过电阻R的电荷量为
8．如图甲所示的等双翼式传输机，其两侧等长的传送带倾角可以在一定范围内调节，方便不同工况下的货物传送作业，工作时两传送带匀速转动且速度相同。图乙为等双翼式传输机工作示意图，M1、M2代表两传送带。第一次调整M1倾角为30°，M2倾角为 第二次调整M1倾角为45°，M2倾角为30°，两次分别将同一货物无初速放在 M1的最低端，都能传到 M2的最高端。货物与M1和M2的接触面粗糙程度相同，两次运输中货物均在 M1上就已与传送带达共速，先后两次传输机运行速度相同。则（ ）
A．两次运送货物经过的时间相等
B．第一次运送货物的时间较短
C．传输机因运送物件而多消耗的能量，两次相等
D．传输机因运送物件而多消耗的能量，第二次较多
三、实验题
9．如图甲所示，是质量为的小滑块，是长度为、右端高度可调节的滑板，位移传感器能将滑块到的距离数据实时传送到计算机中，得到运动的位移-时间图像或速率-时间图像。

（1）某次实验时，测得，，将滑块A从滑板顶端释放，得到A下滑时的图像如图乙所示，由图像可得滑块下滑时的加速度 ，若取，则可求出滑块与滑板间的动摩擦因数约为 ．
（2）若将滑板换成等长的气垫导轨，忽略滑块下滑时的摩擦力，该装置还可用来验证牛顿第二定律。要验证力一定时，加速度与质量成反比的关系，保持l不变，当改变滑块质量时，还需保持 （用所给的字母表示）不变，测出相应的加速度加以验证。
10．某同学为了较准确地测量一个未知电阻的阻值，他先用多用电表进行简单粗测，然后设计电路进行准确测量，他在实验室找到了以下器材：
①多用电表
②学生电源（电动势，内阻不计）
③电流表A（量程，内阻）
④电压表（量程，内阻未知）
⑤电压表（量程，内阻）
⑥滑动变阻器（最大值，允许通过的最大电流为）
⑦保护电阻
⑧保护电阻
⑨保护电阻
⑩开关一个，导线若干
（1）该同学在用多用电表粗测时，首先用欧姆挡“”倍率，此时欧姆表的指针偏角很小，为了减小误差，他在欧姆挡“”和“”两个倍率中，选择了一个适合的倍率，将选择开关调换到欧姆挡新的倍率，经重新欧姆调零后，再次测量该待测电阻的阻值，此时欧姆表的指针位置如图所示，可知待测电阻的阻值约为 ；
（2）如图所示为该同学设计的准确测量未知电阻的电路，请你选择合适的实验器材将该同学设计的电路补充完整，要求：电表的读数需超过其量程的一半，滑动变阻器要便于调节。则电路中的实验器材电表1选择 （填“A”、“”“”）；保护电路的电阻选择 （填“”“”“”；
（3）该同学根据设计好的电路进行实验，在某次测量的过程中他记下了电表1的读数为a，电表2的读数为b，请你用题目中所给的字母写出计算的表达式 ；
（4）若不考虑由电表读数产生的偶然误差，则利用上述（3）中所写的表达式计算出的电阻 （选填“>”“=”或“<”）。
四、解答题
11．如图所示，内壁光滑的管道AB，其形状是按照平抛运动的抛物线制作而成，固定安装在竖直平面内，入口点A的切线水平，出口B点的切线与水平方向的夹角为。先让质量为的小球甲（视为质点，直径略小于管道的内径）从A点由静止沿管道下滑，当到达B点时的速度为，半径为的光滑的四分之一圆弧轨道PA固定安装在竖直平面内，在A点与管道AB平滑对接，P点的切线竖直。再把小球甲重新静止放置在A点，让质量为的小球乙（视为质点）从P点由静止滑下，在A点与甲发生对心正碰，碰后甲向下运动的过程中与管道始终不接触，、重力加速度，求：
（1）A、B两点的高度差；
（2）在A点甲、乙碰撞结束时，甲的速度为多少；
（3）甲乙碰撞过程中生成的热量为多少。
12．如图所示，在平面内，直线与轴正方向夹角为45°，直线左侧存在平行于轴的匀强电场，方向沿轴负方向。直线右侧存在垂直平面向里的磁感应强度为的匀强磁场。一带电量为，质量为带正电的粒子（忽略重力）从原点沿轴正方向以速度射入磁场。当粒子第三次经过直线时，电场方向突然调整为垂直于直线斜向右下方，电场强度的大小不变，粒子恰好从电场中回到原点。粒子通过边界时，其运动不受边界的影响。求：
（1）粒子第一次在磁场中做圆周运动的半径和周期；
（2）匀强电场电场强度的大小；
（3）从点射出至第一次回到点所用的时间。
五、多选题
13．一定量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其图象如图所示，下列判断正确的是（ ）
A．过程ab中气体一定吸热
B．过程bc中气体既不吸热也不放热
C．过程ca中外界对气体所做的功等于气体所放的热
D．A、b和c三个状态中，状态 a分子的平均动能最小
E．b和c两个状态中，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同
六、解答题
14．如图所示，一根一端封闭粗细均匀细玻璃管AB开口向上竖直放置，管内用高的水银柱封闭了一段长的空气柱。已知外界大气压强为，封闭气体的温度为℃，g取，则：
（1）若玻璃管AB长度为，现对封闭气体缓慢加热，则温度升高到多少摄氏度时，水银刚好不溢出？
（2）若玻璃管AB足够长，缓慢转动玻璃管至管口向下后竖直固定，同时使封闭气体的温度缓慢降到℃，求此时试管内空气柱的长度。
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．如图所示，某种透明介质构成的棱镜横截面为一等腰梯形，其中，BC边长为a，AB边长为，AE为AB长度的，一束光线刚好从E点沿与AD平行的方向射入棱镜，该光线在棱镜内恰好通过AD的中点F。不考虑光在CD界面反射后的光线，已知光在真空中的传播速度为c。求：
(1)此种介质的折射率；
(2)光线在介质中的传播时间。
参考答案：
1．B
【详解】
A．半衰期是大量原子核衰变的统计规律，对少量原子核衰变不适用，故A错误；
B．发现质子的核反应方程是，故B正确；
C．卢瑟福在粒子散射实验的基础上提出了原子的核式结构模型，故C错误；
D．一群氢原子从的激发态向基态跃迁时，最多能放出
种不同频率的光子，故D错误。
故选B。
2．C
【详解】
撞木撞击木楔的过程，对撞木由动量定理可得
其中初速度
末速度
撞击时间
联立解得
根据牛顿第三定律得，撞木对木楔撞击力大小为。
故选C。
3．D
【详解】A．图像的斜率等于加速度，可知在0~1s内甲的加速度大于乙的加速度；在1~2s时甲的加速度小于乙的加速度，选项A错误；
B．0~2.5s内甲的速度一直为正，则一直向前运动，则2.5s时，甲无人汽车距离出发点最远，选项B错误；
C．图像斜率的符号反映加速度的方向，则2.5s时，甲、乙无人汽车的加速度方向相反，选项C错误；
D．图像的面积等于位移，可知4s时，甲的位移
乙的位移
即两辆无人汽车距离为12m，选项D正确。
故选D。
4．B
【详解】根据万有引力提供向心力
得
和体积公式
根据上面两式代入密度公式
得近地卫星周期和密度关系
有题意得=0.78
故B正确。
5．D
【详解】A．根据等势线与电场线垂直，可作出电场线，根据曲线运动的特点知粒子运动轨迹的弯曲方向与受力方向相同，电子受力与电场线方向相反，故电子在y轴左侧受到一个斜向右下方的电场力，在y轴右侧受到一个斜向右上方的电场力，故电子一直加速，对负电荷是从低电势向高电势运动，则a点的电势低于b点的电势，故A错误；
B．根据等势线的疏密知道b处的电场线也密，场强大，电子的加速度大，故B错误；
CD．电子一直加速，动能一直增大，则电场力对电子一直做正功，电子在a点的动能小于在b点的动能，故C错误，故D正确。
故选D。
6．BC
【详解】AB．以甲、乙为整体，根据牛顿第二定律可得
解得甲、乙的加速度均为
以乙为对象，根据牛顿第二定律可得
解得弹簧上的弹力大小为
故A错误，B正确；
CD．若撤去恒力F，，则撤去瞬间弹簧弹力保持不变，乙的受力不变，乙的加速度不变，仍为；以甲为对象，根据牛顿第二定律可得
解得撤去瞬间物块甲的加速度大小为
故D错误。
故选BC。
7．ACD
【详解】A．根据楞次定律知，在和时间内，导体棒受到安培力方向相反，所以受到导轨的摩擦力方向也相反，故A正确；
B．根据楞次定律的“增反减同”原理，在时间内，导体棒中的电流方向为由到，故B错误；
C．在时间内，通过电阻的电流大小
故C正确；
D．在时间内，回路的磁通量变化为
则通过电阻R的电荷量为
故D正确。
故选ACD。
8．BD
【详解】
AB．设传送带的速度为，M1倾角为，货物在M1上加速运动时有
解得
故可知越大，加速度越小，作出两次物块的图像，分析可知到达M2上为匀速运动，两次货物的运输长度相同，即两次图像与坐标轴围成的面积相等，根据图像可知 ，即第一次运送货物的时间较短，故A错误，B正确；
CD．根据能量守恒，传输机因运送物件而多消耗的能量转化为货物的动能，重力势能和摩擦产生的内能，两种情况下货物增加的动能和重力势能之和相等，故只需比较两种情况下因摩擦产生的热量Q，设货物加速的时间为t，货物与传送带的相对位移为，可得


联立得
可知越大，越大，即此时传输机因运送物件而多消耗的能量多，故第二次较多，故C错误，D正确。
故选BD。
9． 5 mh
【详解】（1）[1]由图像的斜率可知加速度为
=5
[2]根据牛顿第二定律可知
根据几何关系可知
，
解得
（2）[3]根据牛顿第二定律有
即
所以要验证力一定时，加速度与质量成反比的关系，保持l不变，当改变滑块质量时，还需保持不变，测出相应的加速度加以验证。
10．
【详解】（1）[1]首先用欧姆挡“”倍率，此时欧姆表的指针偏角很小，说明待测电阻阻值较大，为了减小误差，应换用“”倍率，由图可知，待测电阻的阻值约为
（2）[2][3]根据题意电路图，结合欧姆定律可估算通过电阻的最大电流为
可知，电流表量程过大，由于电压表的内阻已知，可以将电压表作电流表使用，电压表用于测量总电压，即电表1选择；根据串联电阻电压的分配原则，保证滑动变阻器要便于调节，定值电阻与滑动变阻器最大电阻相当，即保护电路的电阻选择。
（3）[4]根据串联分压原理可知，电阻两端的电压为
通过电阻的电流为
则待测电阻的阻值为
（4）[5]根据（3）中待测电阻表达式
可知，电表示数和内阻都是真实值，则计算出的电阻
11．（1）；（2）；（3）
【详解】
（1）设A、B两点的高度差为h，甲从A点由静止沿管道下滑到B点，由机械能守恒可得
解得
（2）在A点甲、乙碰撞刚结束时，设甲的速度为（即甲做平抛运动的初速度），碰撞后甲做平抛运动到B点的速度设为，把分别沿着水平方向和竖直方向分解，则有
、
由平抛运动的规律可得
综合解得
（3）乙刚到达A点设其速度为，在A点甲、乙碰撞刚结束时，设乙的速度为，由机械能守恒
乙与甲在碰撞过程中由动量守恒可得
甲、乙碰撞过程中生成的热量为
综合解得
、、
12．（1），；（2）；（3）
【详解】
（1）带电粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得
故
可得
（2）如图所示，设粒子第一次经过上的点为点，粒子第三次经过上的点为点。由几何关系可知
过点后，粒子在新的电场中沿方向做匀速直线运动，沿方向的速度大小为
粒子在新的电场中沿垂直于方向先做匀减速运动后做匀加速直线运动。
解得
（3）根据轨迹图可知，粒子在磁场中时间为
粒子在旧电场中运动的时间为
粒子在新电场中运动的时间为
粒子从点射出到第一次回到点的时间为
13．ADE
【详解】试题分析：从a到b的过程，根据图线过原点可得，所以为等容变化过程，气体没有对外做功，外界也没有对气体做功，所以温度升高只能是吸热的结果，选项A对．从b到c的过程温度不变，可是压强变小，说明体积膨胀，对外做功，理应内能减少温度降低，而温度不变说明从外界吸热，选项B错．从c到a的过程，压强不变，根据温度降低说明内能减少，根据改变内能的两种方式及做功和热传递的结果是内能减少，所以外界对气体做的功小于气体放出的热量，选项C错．分子的平均动能与温度有关，状态a的温度最低，所以分子平均动能最小，选项D对．b 和c两个状态，温度相同，即分子运动的平均速率相等，单个分子对容器壁的平均撞击力相等，根据b压强大，可判断状态b单位时间内容器壁受到分子撞击的次数多，选项E对．
考点：分子热运动 理想气体状态方程 气体压强的微观解释
14．（1）67℃；（2）75cm
【详解】（1）若对封闭气体缓慢加热，直到水银刚好不溢出，封闭气体发生等压变化，设玻璃管的横截面积为S，则初状态
末状态
封闭气体发生等压变化，则
解得
此时的温度为
（2）初始时刻，气体的压强为
玻璃管倒过来后的压强为
且
由理想气体状态方程得
解得
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)光路图如图所示
在E点折射时有，
所以为等腰三角形，所以
由折射定律
(2)在F点，判断可知光线在F点发生全反射
由几何关系可知，光线在棱镜中通过的路程
由折射定律有
故光线在棱镜中的传播时间