2024届陕西省重点高中高三上学期质量检测（一） 物理试卷（含解析）

这是一份2024届陕西省重点高中高三上学期质量检测（一） 物理试卷（含解析），共15页。
2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．
3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．
4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．
5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、图像法具有自己独特的优势，它能把复杂的物理过程直观形象清楚地展现出来，同时也能够形象地描述两个物理量之间的关系，如图所示，若x轴表示一个物理量，y轴表示一个物理量，其中在实验数据处理时，会发现图像与两个坐标轴的交点（称为截距）具有特殊的物理意义。对该交点的物理意义，下列说法不正确的是（ ）
A．在测电源电动势和电源内阻时，若x轴表示流过电源的电流，y轴表示闭合电路电源两端的电压，则该图像与x轴的交点的物理意义是短路电流
B．在利用自由落体法验证机械能守恒实验时，若x轴表示重锤下落到某点时速度的平方，y轴表示重锤落到该点的距离，则该图像与x轴交点的物理意义是重锤下落时的初速度
C．在用单摆测重力加速度的实验中，若x轴表示摆线长度，y轴表示单摆周期的平方，则该图像与x轴交点绝对值的物理意义是该单摆摆球的半径
D．在研究光电效应的实验中，若x轴表示入射光的频率，y轴表示光电子的最大初动能，则该图像与x轴的交点物理意义是该金属的极限频率
2、如图，AC、BD为圆的两条互相垂直的直径，圆心为O，半径为R，将等电量的异种点电荷Q放在圆周上，它们的位置关于AC对称，+Q与O点的连线和OC间夹角为30°，静电常量为k，则（ ）
A．O点的电场强度大小为
B．O点的电场强度方向由O指向A
C．O点电势小于C点电势
D．试探电荷q从B点移到D点过程中，电势能始终不变
3、关于静电场的描述正确的是
A．电势降低的方向就是电场线方向
B．沿着电场线方向电场强度一定减小
C．电场中电荷的受力方向就是电场强度的方向.
D．电场中电场强度为零的地方电势不一定为零
4、已知光速为 3 × 108 m/s 电子的质量为 9.1 × 10−31 kg ，中子的质量为1.67 ×10−27 kg，质子的质量为1.67 × 10−27 kg。 氢原子能级示意图如图所示。静止氢原子从n =4 跃迁到 n =1 时，氢原子的反冲速度是多少？（ ）
A．4.07 m/sB．0.407 m/sC．407 m/sD．40.7 m/s
5、对于一定质量的理想气体，下列叙述中正确的是（ ）
A．当分子间的平均距离变大时，气体压强一定变小
B．当分子热运动变剧烈时，气体压强一定变大
C．当分子热运动变剧烈且分子平均距离变小时，气体压强一定变大
D．当分子热运动变剧烈且分子平均距离变大时，气体压强一定变大
6、如图所示，将一篮球从地面上方B点斜向上抛出，刚好垂直击中篮板上A点，不计空气阻力，若抛射点B向篮板方向水平移动一小段距离，仍使抛出的篮球垂直击中A点，则可行的是
A．增大抛射速度，同时减小抛射角θ
B．增大抛射角θ，同时减小抛出速度
C．减小抛射速度，同时减小抛射角θ
D．增大抛射角θ，同时增大抛出速度
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、半径分别为r和2r的同心半圆导轨MN、PQ固定在同一水平面内，一长为r、电阻为R、质量为m且质量分布均匀的导体棒AB置于半圆轨道上面，BA的延长线通过导轨的圆心O，装置的俯视图如图所示。整个装置位于磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中。在N、Q之间接有一阻值也为R的电阻。导体棒AB在水平外力作用下，以角速度ω绕O顺时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触。导轨电阻不计，不计一切摩擦，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A．导体棒中的电流方向为A→B
B．导体棒A端相等于电源正极
C．导体棒AB两端的电压为
D．若保持导体棒转动的角速度不变，同时使竖直向下的磁场的磁感应强度随时间均匀增大，则通过电阻R的电流可能一直为零
8、在匀强磁场中，一矩形金属线圈共100匝，绕垂直于磁场的转轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电动势的图像如图乙所示，则下列说法中正确的是（ ）
A．时，线圈在中性面
B．线圈产生的交变电动势的频率为100Hz
C．若不计线圈电阻，在线圈中接入定值电阻，则该电阻消耗的功率为
D．线圈磁通量随时间的变化率的最大值为
9、下列关于热力学定律的说法正确的是_______。
A．如果两个系统均与第三个系统处于热平衡状态，这两个系统的温度一定相等
B．外界对某系统做正功，该系统的内能一定增加
C．可以找到一种材料做成墙壁，冬天供暖时吸收热量温度升高，然后向房间自动释放热量供暖，然后再把热量吸收回去，形成循环供暖，只需要短时间供热后即可停止外界供热
D．低温系统可以向高温系统传递热量
E.无论科技如何进步与发展，绝对零度都不可以达到
10、如图所示为多用电表原理示意图，所用电流表的表盘刻度共100格，满偏电流为，满偏电压为，电源的电动势为，内阻，直流电压挡的量程为，则下列判断正确的是（ ）
A．黑表笔应该接，红表笔接
B．定值电阻的阻值为
C．选择开关接2，刻度盘正中间的刻度值为
D．选择开关接3，若指针与电流表第25格刻度线重合，则通过的电流为
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11．（6分）用图甲所示的电路测量一电流表的内阻。图中是标准电流表，是滑动变阻器，是电阻箱，S和分别是单刀双掷开关和单刀单掷开关，实验电路电源电动势为E。依据实验原理完成下列填空。
（1）将S拨向接点1，闭合，调节________，使指针偏转到适当位置，记下此时标准电表的读数I。
（2）然后将S拨向接点2，调节________至适当位置，使的读数仍为I，此时R的读数即为待测电表内阻的测量值。
（3）若在某一次测量中的示数如图乙所示，其电阻为________。该电阻箱可以提供的阻值范围为________。

12．（12分）①在做“用单摆测定重力加速度”的实验时，为了使测量误差尽量小，下列说法正确的是_____
A．须选用密度和直径都较小的摆球
B．须选用轻且不易伸长的细线
C．实验时须使摆球在同一竖直面内摆动
D．计时起、终点都应在摆球的最高点且不少于30次全振动的时间
②某同学在野外做“用单摆测定重力加速度”的实验时，由于没有合适的摆球，他找到了一块外形不规则的石块代替摆球，如上图所示。操作时，他用刻度尺测量摆线OM的长度L作为摆长，测出n次全振动的总时间由到周期T，求出重力加速度，这样得到的重力加速度的测量值比真实值_____（填“大”或“小”）。为了克服摆长无法准确测量的困难，该同学将摆线长度缩短为，重复上面的实验，得出周期，由此他得到了较精确的重力加速度值g=_____。
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13．（10分） “∟”形轻杆两边互相垂直、长度均为l，可绕过O点的水平轴在竖直平面内自由转动，两端各固定一个金属小球A、B，其中A球质量为m，带负电，电量为q，B球的质量为m，B球开始不带电，整个装置处于竖直向下的匀强电场中，电场强度。现将“∟”形杆从OB位于水平位置由静止释放：
(1)当“∟”形杆转动的角速度达到最大时，OB杆转过的角度为多少？
(2)若使小球B也带上负电，仍将“∟”形杆从OB位于水平位置由静止释放，OB杆顺时针转过的最大角度为90°，则小球B带的电量为多少？转动过程系统电势能的最大增加值为多少？
14．（16分）一容积为V0的容器通过细管与一个装有水银的粗细均匀的U形管相连（U形管和细管中的气体体积远小于容器的容积V0），U形管的右管与大气相通，大气压为750mmHg。关闭阀门，U形管的左、右管中水银面高度相同，此时气体温度为300K。现仅对容器内气体进行加热。
①如图所示，当U形管右侧管中的水银面比左侧管中的水银面高H=50mm时，求封闭容器内气体的温度；
②保持①问中的温度不变，打开阀门K缓慢抽出部分气体，当U形管左侧管中的水银面比右侧管中的水银面高50mm时（水银始终在U形管内），求封闭容器内剩余气体的质量与原来总质量的比值；
③判断在抽气的过程中剩余气体是吸热还是放热，并阐述原因。
15．（12分）如图所示，直角坐标系Oxy位于竖直平面内，x轴与绝缘的水平面重合，在y轴右方有垂直纸面向里的匀强磁场和竖直向上的匀强电场．质量为m2=8×10-3kg的不带电小物块静止在原点O，A点距O点L=0.045m，质量m1=1×10-3kg的带电小物块以初速度v0=0.5m/s从A点水平向右运动，在O点与m2发生正碰并把部分电量转移到m2上，碰撞后m2的速度为0.1m/s，此后不再考虑m1、m2间的库仑力．已知电场强度E=40N/C，小物块m1与水平面的动摩擦因数为μ=0.1，取g=10m/s2，求：
（1）碰后m1的速度；
（2）若碰后m2做匀速圆周运动且恰好通过P点，OP与x轴的夹角θ=30°，OP长为Lp=0.4m，求磁感应强度B的大小；
（3）其它条件不变，若改变磁场磁感应强度的大小为B/使m2能与m1再次相碰，求B/的大小？
参考答案
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、B
【解析】
A．根据闭合电路欧姆定律可知，当时，电源的短路电流为
A正确；
B．根据机械能守恒定律
变形得
可知图像与横轴截距的物理意义为初速度的平方，B错误；
C．根据单摆的周期公式变形得
可知图像与横轴交点绝对值的物理意义为摆球半径，C正确；
D．根据光电效应方程变形得
图像与横轴的交点满足
此时频率即为该金属的极限频率，D正确。
本题选择不正确的，故选B。
2、A
【解析】
AB．两电荷在O点的场强大小为
E1=E2=k
夹角为120°
根据平行四边形定则知合场强为
E=E1=E2=k
方向平行两个电荷的连线向右，故A正确，B错误；
C．等量正负点电荷连线的中垂线上电势相等，因而φO=φC，故C错误；
D．如果只有+Q存在，则B点电势大于D点电势；如果只有-Q存在，同样是B点电势大于D点电势；由于电势是标量，所以两个场源电荷同时存在时，依然有B点电势大于D点电势，故试探电荷q从B点移到D点过程中，电势能是变化的，故D错误。
故选A。
3、D
【解析】
A．沿电场线方向电势降低，电势降低最快的方向是电场线方向，故A项错误；
B．负点电荷形成的电场，沿着电场线方向电场强度增大，故B项错误；
C．电场中正电荷的受力方向与电场强度的方向相同，电场中负电荷的受力方向与电场强度的方向相反，故C项错误；
D．电势具有相对性，电场中电场强度为零的地方电势不一定为零，故D项正确。
4、A
【解析】
氢原子从n =4 跃迁到 n =1 时放出光子的能量为
光子的动量

光子的能量
可得
根据动量守恒定律可知
可得
故选A。
5、C
【解析】
气体压强在微观上与分子的平均动能和分子密集程度有关。当分子热运动变剧烈且分子平均距离变大时，气体压强可能变大、可能不变、也可能变小；当分子热运动变剧烈且分子平均距离变小时，气体压强一定变大。
故选C。
6、B
【解析】
由于篮球垂直击中A点，其逆过程是平抛运动，抛射点B向篮板方向水平移动一小段距离，由于平抛运动的高度不变，运动时间不变，水平位移减小，初速度减小。
水平速度减小，则落地速度变小，但与水平面的夹角变大。因此只有增大抛射角，同时减小抛出速度，才能仍垂直打到篮板上。
A.增大抛射速度，同时减小抛射角θ。与上述结论不符，故A错误；
B.增大抛射角θ，同时减小抛出速度。与上述结论相符，故B正确；
C.减小抛射速度，同时减小抛射角θ。与上述结论不符，故C错误；
D. 增大抛射角θ，同时增大抛出速度。与上述结论不符，故D错误。
故选：B。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、AC
【解析】
AB．由右手定则可知，导体棒中的电流方向为A→B，导体棒相当于电源，电源内部电流由负极流向正极，则B端相当于电源正极，故A正确，B错误；
C．AB棒产生的感应电动势为
导体棒AB两端的电压为
故C正确；
D．若保持导体棒转动的角速度不变，由于磁场均匀增大，则导体棒切割磁感线产生的电动势增大，如果导体棒不动，竖直向下的磁场的磁感应强度随时间均匀增大，回路中产生的电动势不变，且与导体棒切割磁感线产生的电动势方向相反，则两电动势不可能一直相等，即通过电阻R的电流不可能一直为零，故D错误。
故选AC。
8、ACD
【解析】
A．t=0.01s时，感应电动势为零，穿过线圈的磁通量最大，线圈在中性面位置，故A正确。
B．由图可知周期为0.02s，则频率为f=50Hz，故B错误。
C．线圈产生的交变电动势有效值为
电阻消耗的功率
故C正确。
D．t=0.005s电动势最大为311V，则磁通量随时间的变化率为
故D正确。
故选ACD。
9、ADE
【解析】
A．如果两个系统均与第三个系统处于热平衡状态，这两个系统的温度一定相等，A正确；
B．外界做正功，有可能同时放热，内能的变化不确定，B错误；
C．根据热力学第二定律，题中所述的问题不可能实现，选项C错误；
D．低温系统向高温系统传递热量是可以实现的，前提是要引起其他变化，D正确；
E．绝对零度不可以达到，E正确．
故选ADE。
10、AC
【解析】
A．多用电表的电流是从红表笔流进电表，从黑表笔流出电表，从电流的流向可以看出应该接黑表笔，选项A正确；
B．和电流表串联形成一个新的电压表
改装后，代入数据解得
选项B错误；
C．当选择开关接2时，、之间为多用电表的欧姆挡，则有
联立解得
选项C正确；
D．选择开关接3时，电流表满偏电流为，总共100格，当指针指在第25格的时候，对应的示数为满偏电流的四分之一，即通过的电流为，所以D错误。
故选AC。
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11、 50
【解析】
（1）[1]．将S拨向接点1，接通，调节使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时标准电流表的读数I。
（2）[2]．然后将S拨向接点2，调节，使标准电流表的读数仍为I，记下此时的读数。
（3）[3]．读取电阻箱各旋盘对应的数值后，再乘相应的倍率。其电阻为
[4]．该电阻箱可以提供的最大阻值为
电阻箱可以提供的阻值范围为
12、BC 小
【解析】
(1) A、为减小空气阻力对实验的影响，从而减小实验误差，组装单摆须选用密度大而直径都较小的摆球，故A错误；
B、为减小实验误差，组装单摆须选用轻且不易伸长的细线，故B正确；
C、实验时须使摆球在同一竖直面内摆动，不能使单摆成为圆锥摆，故C正确；
D、测量时间应从单摆摆到最低点开始，因为最低位置摆球速度最大，相同的视觉距离误差，引起的时间误差较小，则周期测量比较准确，故D错误；
(2) 根据单摆的周期公式得：，该同学用OM的长L作为摆长，摆长偏小，根据上述表达式得知，g的测量值偏小，设摆线的结点到大理石质心的距离为r，则根据单摆的周期公式得：，而，联立解得：。
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、 (1)53°；(2)，。
【解析】
(1)转速最大时，系统力矩平衡：
解得：
(2)设B带的电量为q'，转过最大角度时，动能为零，由动能定理得：
解得：
当转角为α时电，势能的增加值等于两球克服电场力的功：
整理得：
式中当：，电势能的最大增加值为。
14、①320K；②；③吸热，原因见详解
【解析】
①由题意可知
设升温后气体的压强为p0，由查理定律得
解得
T=320K
②当U形管左侧管中的水银面比右侧管中的水银面高50mm时，压强p=700mmHg。
抽气过程可等效为等温膨胀过程，设膨胀后气体的总体积为V，由玻意耳定律得
设剩余气体的质量与原来总质量的比值为k，由题意得
③吸热。因为抽气过程中剩余气体温度不变，故内能不变，而剩余气体膨胀对外做功，所以根据热力学第一定律可知剩余气体要吸热。
15、（1）0.4m/s，方向向左 （2）1T （3）0.25T
【解析】
试题分析：(1)m1与m2碰前速度为v1，由动能定理
－μm1gl＝m1v－m1v
代入数据解得：v1＝0.4 m/s
设v2＝0.1 m/s，m1、m2正碰，由动量守恒有：
m1v1＝m1v1′＋m2v2
代入数据得：v1′＝－0.4 m/s，方向水平向左
(2)m2恰好做匀速圆周运动，所以qE＝m2g
得：q＝2×10－3C
粒子由洛伦兹力提供向心力，设其做圆周运动的半径为R，则
qv2B＝m2
轨迹如图，由几何关系有：R＝lOP
解得：B＝1 T
(3)当m2经过y轴时速度水平向左，离开电场后做平抛运动，m1碰后做匀减速运动．
m1匀减速运动至停，其平均速度为：
＝v1′＝0.2 m/s>v2＝0.1 m/s
所以m2在m1停止后与其相碰
由牛顿第二定律有：f＝μm1g＝m1a
m1停止后离O点距离：s＝
则m2平抛的时间：t＝
平抛的高度：h＝gt2
设m2做匀速圆周运动的半径为R′，由几何关系有：
R′＝h
由qv2B′＝
联立得：B′＝0.25 T
考点：本题考查了带电粒子在磁场中运动和数形结合能力