河南省豫西北联盟2024-2025学年高三上学期第一次质量检测（期中）物理试卷(002)

这是一份河南省豫西北联盟2024-2025学年高三上学期第一次质量检测（期中）物理试卷(002)，共17页。试卷主要包含了选择题的作答，非选择题的作答， 如图甲所示，质量为m=5，2A等内容，欢迎下载使用。
物 理
考试时间: 75 分钟 试卷满分 : 100 分
注意事项：
1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡的指定位置。
2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.保持卡面清洁，不要折叠、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
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，把所选答案涂在答题卡上。
1.如图所示是研究光电效应的电路图，滑动变阻器的滑片 P 位于图示位置，用黄光照射阴极 K 时，电流表示数不为零，下列说法正确的是
A.仅增加黄光的光强，电流表示数变大
B.若换用光强较弱的紫光照射，可能会使电流表的示数变为零
C.仅将 P 移至 C 端，电流表示数一定变为零
D.康普顿根据爱因斯坦的光电效应方程计算出了普朗克常量
2. 2023 年 12 月 28 日 11 时 58 分，郑州机场至许昌东站轻轨初期运营，最高试运行速度达120km/h。为了研究该列车在某过程的直线运动状态，工程师李某绘制了该过程如图所示的 图像，但是没有告知该过程是处于加速还是减速状态，下列说法正确的是
A.该过程列车处于加速状态
B.该过程列车的初速度为 20m/s
C.该过程列车的加速度大小为 8m/s²
D. 该车在前 3 秒内的位移为 64m
3.某同学在水平地面上练习掷铅球，第一次掷出的初速度与水平方向的夹角为α₁，第二次掷出的初速度与水平方向的夹角为 如图所示。两次铅球都落在了水平地面上的同一位置P，已知铅球两次从同一位置掷出且速度大小相等，不计空气阻力，则下列说法正确的是
A. 铅球第一次在空中的加速度大于第二次在空中的加速度
B.铅球第一次在最高点的速度小于第二次在最高点的速度
C. 铅球两次在空中的运动时间相等
D. 铅球第一次在空中运动的平均速度大于第二次在空中运动的平均速度
4.2024年4月 25 日 20时59 分，搭载神舟十八号载人飞船的长征二号 F 遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，发射取得圆满成功。神舟十八号飞船和天宫空间站顺利完成史诗级别超精准对接。已知天宫空间站距离地面的高度约为 400km，地球半径约为6400km，可认为天宫空间站绕地球做匀速圆周运动。则下列说法正确的是
A.航天员可以漂浮在空间站中，所以加速度为零
B.天宫空间站在轨运行的线速度小于同步卫星的线速度
C. 神舟十八号在地球表面的发射速度可以大于 11.2km/s
D.天宫空间站绕地球运行的向心加速度大小约为地面重力加速度的 倍
5.如图所示，在xOy 坐标系中一质量为m 的小球绕原点 O 沿顺时针方向做匀速圆周运动，半径为 R，从小球经过x =-R的位置开始计时，该小球每分钟转 300 圈。一束平行光沿x轴正方向照射小球，在x =2R处放置一垂直于x轴的足够大屏幕，可以看到小球的影子在屏幕上的运动情况。则下列说法正确的是
A. t=3.05s时,小球坐标是(-R,0)
B.从开始计时，t=1.25s 内小球影子所通过的路程为 25R
C.小球做匀速圆周运动的向心力大小为
D.小球的影子在y轴方向上的运动满足方程y= Rsin(20πt)
6. 如图所示,一条直线上有ACBO 四个点,AC=2L,CB=BO=L,A处固定一个电荷量为2Q的正点电荷，B处固定一个电荷量为-Q的负点电荷，图中虚线圆圆心为O、半径为2L，D为圆上一点且BD与直线AB垂直，已知将试探电荷从圆上任意一点移动到无穷远处，电场力做功均为0，则以下判断正确的是
A.正试探电荷在圆上所受电场力不一定指向 O点
B. D点场强大小为
C.将正试探电荷从D点移到AC中点，电势能减小
D. 负试探电荷q在C 点所受电场力大小为 方向指向A点
7. 如图甲所示，质量为m=5.0kg的物体静止在水平地面上，在水平推力 F 的作用下开始运动，水平推力F随位移x变化的图像如图乙所示(x=4.0m之后无推力存在)，已知物体与地面之间的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度大小g取 下列选项正确的是
A.物体从开始运动到距出发点4.0m的过程中，加速度始终减小
B.在距出发点3.5m位置时物体的速度最大
C. 物体的最大速度为
D. 物体在水平地面上运动的最大位移是 16.0m
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分，把所选答案涂在答题卡上。
8.半径为R的半圆柱形玻璃砖置于空气中，其横截面如图所示，O为圆心，AB面水平，设光在空气中的传播速率为c。一束单色光与水平面成45°角照射到AB面上的D点，D为 OA 中点，折射光线刚好照射到圆弧最低点 C，光线在 C 点折射后照射到地面上的E点(图中未画出)，现将入射点从D点移到O点，保持入射方向始终与原入射方向平行，最终光线也照射到地面上的E点，不考虑光的反射。则下列说法正确的是
A. 玻璃砖对光的折射率为 B. C点到E点的距离为2R
C. C点离地面的高度为 R D. 光在玻璃砖中的传播速率为
9. 图甲中理想变压器原、副线圈的匝数比为3：1，输入电压U随时间t的变化规律如图乙所示(图像为正弦图像的一部分)，电阻R₁、R₂和R₃的阻值分别为5Ω、2Ω和3Ω，电流表为理想交流电表，下列说法正确的是

A.输入电压 U的有效值为
B.若开关S断开，电流表的示数为0.2A
C.若将开关S由断开变为闭合，电流表的示数变小
D.若仅增大副线圈负载的电阻，副线圈两端电压变化量与电流变化量的绝对值之比不变
10.如图所示，三根轻质细线结于O点，OA另一端固定在天花板上的A点(位于圆心O'的正上方)，OB另一端连接质量为m的小球 P(可视为质点)，OC另一端连接质量为2m的物体Q，将小球P放置于半径为R、质量为3m的圆表面光滑的半圆柱上，半圆柱及物体Q 均放置于粗糙水平面上，当A、O、O'处于同一竖直线上时，OC 处于水平且物体Q恰好不滑动，此时 重力加速度大小为g'，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是
A.半圆柱所受的摩擦力与物体Q 所受到的摩擦力大小相等
B. OC段绳子的拉力大小为
C.水平面对圆柱体的支持力大小为4mg
D.物体Q 与水平面间的动摩擦因数为
三、实验探究题(本大题有2小题，每空2分，共16分)
11.某实验小组的同学设计了测量物体质量的实验，所用装置如图甲所示(忽略滑块与气垫导轨之间的摩擦阻力)。主要步骤如下：

(1)在不连接钩码时，推动滑块在气垫导轨上自由滑动，使其能够在导轨上匀速运动。
(2)用游标卡尺测量滑块上遮光条的宽度d，如图乙所示，则d= mm。
(3)滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门，配套的数字计时器记录了遮光条通过两个光电门的时间，同时记录遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间，可以计算出这一过程中的加速度a。
(4)依次增加所挂钩码的个数，记录每次实验钩码的总质量m，并计算出滑块相应的加速度a，以¹/m为横轴、¹/a为纵轴，建立直角坐标系，通过描点连线得到 图像如图丙中Ⅰ所示，图线Ⅰ的斜率为k₁，在纵轴上的截距为b。
(5)将待测物体固定在滑块的凹槽内，重复上述实验步骤(3)和(4)，在图丙中画出新的 图像Ⅱ，若图线Ⅱ的斜率为k₂，在纵轴上的截距也为b。已知当地的重力加速度为g，则下列关系式中正确的是 (填正确答案标号)。
A. b=g

(6)则待测物体的质量M= (用k₁、k₂、b表示)。
12.某物理兴趣小组想要设计一个既能测量电源电动势和内阻，又能测量定值电阻阻值的电路。他们用了以下实验器材中的一部分，设计出了如图(a)所示的电路：
a.待测电源；
b.待测电阻Rₓ;
c.滑动变阻器R(最大阻值20Ω)；
d. 几个可供挑选的定值电阻；
e.开关和导线若干；
f. 电流表A₁(量程0.6A,内阻很小);
g. 电流表 A₂(量程300μA,内阻
(1)根据实验要求，需将电流表A₂ 改装成量程为3V的电压表，与电流表 串联的定值电阻R₀的阻值应为 Ω。
(2)该小组成员先用该电路测量电源电动势和内阻，将滑动变阻器滑片移至最右端，闭合开关S₁，调节滑动变阻器，分别记录电流表A₁、A₂ 的读数I₁、I₂，得I₁与I₂的关系如图(b)所示.根据图线可得电源电动势E= V，电源内阻r= Ω(计算结果均保留两位有效数字)。
(3)该小组成员再用该电路测量定值电阻Rₓ的阻值，进行了以下操作：
①闭合开关S₁、S₂，调节滑动变阻器到适当阻值，记录此时电流表A₁示数Iₐ，电流表 示数 Ib;
②断开开关S₂，保持滑动变阻器阻值不变，记录此时电流表 A₁示数I₀，电流表 A₂示数 Id;
③根据上述数据可知定值电阻Rₓ的阻值为( 的 倍(用. 表示)。若忽略偶然误差，则用该方法测得的阻值 (填“大于”、“小于”或“等于”)其真实值。
四、计算题(本题共3小题，共38分)
13.(10分)如图所示，将一内径处处相同，导热良好的“T” 形细玻璃管以“∈”的姿势放在水平面上，使其上端开口，下端封闭，且使竖直细管垂直水平面，管中用水银封闭着A、B两部分理想气体，C为轻质密闭活塞，各部分长度如图所示。现缓慢推动活塞，将水平管中水银恰好全部推进竖直管中，水银未从上端管口溢出，已知大气压强
设外界温度不变。求：
(1)水平管中水银恰好全部被推进竖直管中时，气体A的压强；
(2)将水平管中水银全部推进竖直管的过程中活塞移动的距离。
14.(12分)绝缘轨道ACD 由竖直的半圆光滑轨道AC和水平直粗糙轨道 CD组成。半圆轨道与直轨道相切于 C点。半圆轨道的圆心为O、半径为R，且圆心在AC连线上。空间有如图所示的匀强电场和匀强磁场，电场强度大小为E，方向与水平面的夹角为θ=30°；匀强磁场的方向垂直纸面向外(图中未画出)，重力加速度大小为g。在D点由静止释放一质量为m、电荷量为 的带正电小滑块(可视为质点)，滑块与水平轨道间的动摩擦因数为μ，该滑块运动到直轨道末端C点之前已经匀速，到达C 点时磁场消失，滑块沿着半圆轨道运动到 A 点时对轨道的压力恰好为零。求：
(1)该滑块运动到 C点时速度的大小；
(2)磁场磁感应强度的大小；
(3)滑块从A点水平抛出时，电场瞬间反向，大小不变，则滑块再次到达水平直轨道时相对C点的距离。(不考虑撤去磁场及改变电场方向引起的电磁效应)
15.(16分)如图所示，两根电阻不计的光滑水平导轨A₁B₁、A₂B₂平行放置，间距L=1m，处于竖直向下 B=0.4T的匀强磁场中，导轨左侧接一电容C=0.1F的超级电容器，初始时刻电容器带一定电量，电性如图所示。质量 、电阻不计的金属棒 ab垂直架在导轨上，闭合开关S后，ab棒由静止开始向右运动，且离开B₁B₂时已以 匀速。下方光滑绝缘轨道C₁MD₁、C₂ND₂间距也为L,正对A₁B₁、A₂B₂放置,其中C₁M、C₂N为半径r=1.25m、圆心角θ=37°的圆弧,与水平轨道MD₁、ND₂相切于M、N两点,其中NO、MP两边长度d=0.5m，以O点为坐标原点，沿导轨向右建立坐标系，OP右侧0