2024届吉林省白城市通榆县实验中学校高三下学期一模考试物理试卷及答案

这是一份2024届吉林省白城市通榆县实验中学校高三下学期一模考试物理试卷及答案，共15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．根据卢瑟福提出的原子核式结构模型解释α粒子散射实验，使极少数α粒子发生大角度偏转的作用力是
A．原子核对α粒子的库仑引力B．原子核对α粒子的库仑斥力
C．核外电子对α粒子的库仑引力D．核外电子对α粒子的库仑斥力
2．如图所示，实线表示电场线，虚线表示带电粒子运动的轨迹。带电粒子只受电场力的作用，运动过程中电势能逐渐减小，它运动到处时的运动方向与受力方向可能的是（ ）
A． B．
C． D．
3．一月球探测器绕月球做周期为T的圆周运动，轨道距月球表面的高度为H。已知月球半径为R，引力常量为G，则月球的平均密度为（ ）
A．B．
C．D．
4．在探究库仑力大小与哪些因素有关的实验中，小球A用绝缘细线悬挂起来，小球B固定在绝缘支架上，B球在悬点O的正下方，两球带电后平衡在如图所示位置。若经过一段时间，由于漏电，小球A的高度缓慢降低了一些，关于悬线对A球的拉力FT大小和两球间库仑力F大小，下列判断正确的是（ ）

A．FT变小，F变小B．FT不变，F变小
C．FT变大，F不变D．FT不变，F不变
5．一列简谐横波在水平绳上沿x轴传播，在时刻的波形如图所示，绳上质点P的平衡位置为。从该时刻开始计时，P点的振动位移随时间t变化关系为。该简谐横波的波速为 （ ）
A．20m/sB．40m/sC．60m/sD．80m/s
6．如图所示，半径为R的圆形金属导轨固定在水平面上，一根长度为R的金属棒一端与导轨接触良好，另一端固定在导轨圆心处的导电转轴上，在圆形导轨区域内存在方向垂直导轨平面向下的匀强磁场。一对正对金属板M、N水平放置，两板间距也为R，上、下极板分别通过电刷与导轨及转轴连接。金属板M、N之间存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度与圆形导轨区域的磁感应强度大小相等。当金属棒绕转轴以某一角速度逆时针（从上往下看）转动时，以速度v射入金属板M、N间的带电粒子恰好做匀速直线运动。可忽略粒子的重力，不计一切电阻，则金属棒转动的角速度为（ ）
A．B．C．D．
7．平板小车静止放在水平地面上，箱子以一定的水平初速度从左端滑上平板车，箱子和车之间有摩擦，地面对小车的阻力可忽略，当它们的速度相等时，箱子和平板车的位置情况可能是（ ）
A． B．
C． D．
二、多选题
8．如图，一定质量的理想气体从状态a出发，经过等容过程到达状态b，再经过等温过程到达状态c，直线过原点。则气体（ ）
A．在状态c的压强等于在状态a的压强
B．在状态b的压强小于在状态c的压强
C．在的过程中内能保持不变
D．在的过程对外做功
9．电流互感器是一种测量电路中电流的变压器,工作原理如图所示。其原线圈匝数较少，串联在电路中,副线圈匝数较多，两端接在电流表上。则电流互感器（ ）
A．是一种降压变压器B．不能测量直流电路的电流
C．原、副线圈电流的频率不同D．副线圈的电流小于原线圈的电流
10．某游乐场设计的滑梯简化模型如图所示，半径为R的圆弧轨道AB与倾斜轨道BC相切于B点，圆弧轨道AB的圆心O距离地面的高度也为R，对应的圆心角与倾斜轨道BC的倾角均为θ=45°，整个轨道位于同一竖直平面内。质量为m、可看成质点的游客从轨道上A点沿轨道开始下滑，可认为下滑的初速度为零，不计一切阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．游客到达C点时的速度大小为
B．游客到达C点时，重力的瞬时功率为
C．游客从A到B的过程中，对轨道的压力逐渐减小
D．若夹角θ增大到60°，游客有可能从AB段脱离轨道
三、实验题
11．某同学想通过测绘某半导体材料的U-I图像来研究该材料的电阻随电压变化的规律，所用的器材有；
待测半导体一只，额定电压为2.5V，电阻约为几欧；
电压表一个，量程为0~3V，内阻约为3kΩ；
电流表一个，量程为0~0.6A，内阻约为0.1Ω；
滑动变阻器一个，干电池两节，开关一个，导线若干。
完成下列问题：
①在图甲中补全实验电路图。
②甲中开关在闭合之前，应把滑动变阻器的滑片置于 端。（选填“A”或“B”）
③该同学通过实验作出该半导体的U-I图像如图乙所示，则该材料的电阻随电压的增加而 （选填“增加”“减小”“不变”）
12．某兴趣小组利用轻弹簧与刻度尺设计了一款加速度测量仪，如图甲所示。轻弹簧的右端固定，左端与一小车固定，小车与测量仪底板之间的摩擦阻力可忽略不计。在小车上固定一指针，装置静止时，小车的指针恰好指在刻度尺正中间，图中刻度尺是按一定比例的缩小图，其中每一小格代表的长度为1cm。测定弹簧弹力与形变量的关系图线如图乙所示：用弹簧测力计测定小车的重力，读数如图丙所示。重力加速度g取10m/s2。
(1)根据弹簧弹力与形变量的关系图线可知，弹簧的劲度系数k= N/m。（保留两位有效数字）
(2)某次测量小车所在位置如图丁所示，则小车的加速度方向为水平向 （填“左”或“右”）、大小为 m/s2。
(3)若将小车换为一个质量更小的小车，其他条件均不变，那么该加速度测量仪的量程将 。（选填“不变”“增大”或“减小”）
(4)加速度测量仪制作完成后，将刻度尺不同刻度对应的加速度大小标在尺上。测量某次运动过程中，观察到指针由读数较大的位置逐渐变小到读数几乎为0。则在这段时间内该运动可能为 。
A．匀减速直线运动B．加速度增加的减速直线运动C．加速度减小的加速直线运动
四、解答题
13．小明同学准备乘公交车去上学，当他距公交车站还有L=1km时刚好有一辆公交车从他身边经过，此时开始计时，小明立即从静止开始以加速度a1=2m/s2加速向公交车站跑去，他的速度达到v1=4m/s后开始匀速直线运动。公交车经t=125s进站，然后在站台停留时间t0=2min。
（1）小明跑到公交车站运动过程中，在其匀加速阶段的时间t1和位移x1是多少？
（2）通过计算判断小明能否赶上这辆公交车？
14．如图所示，质量为的小车D静止在水平光滑轨道上，一根长为的细绳一端固定质量为的球A，细绳的另一端固定在小车D上，另一根长为的细绳一端固定质量为的球B，另一端固定在O点，两细绳自由下垂时两小球正好相切，且两球心在同一水平高度上。现将球B拉至细绳处于水平伸长状态后释放，设A、B发生碰撞时无机械能损失，重力加速度为g取。求：
（1）球B在最低点时的速度的大小；
（2）碰撞结束瞬间球A的速度的大小；
（3）碰撞结束后球A上升的最大高度h。
15．为探测射线，威耳逊曾用置于匀强磁场或电场中的云室来显示它们的径迹。某研究小组设计了电场和磁场分布如图所示，直角坐标系xOy平面内，第一、二象限分别存在垂直纸面向里的匀强磁场B和沿y轴正方向的匀强电场E，E、B大小均未知。质量为m、电荷量为-q的粒子从x轴负半轴M点与x轴正方向成60°射入电场，经电场偏转后以速度v0（v0已知）从点P（0，d）垂直y轴进入磁场，最后从N点与x轴正方向成60°射出磁场，不计粒子重力。
（1）求电场强度E的大小；
（2）求磁感应强度B的大小；
（3）若粒子在磁场中受到与速度大小成正比的阻力f＝kv（k为已知常量），观察发现该粒子轨迹呈螺旋状，且粒子恰好从Q点（图中未标出）垂直x轴射出磁场，求粒子由P点运动到Q点的时间t。
参考答案：
1．B
【详解】根据卢瑟福提出的原子核式结构模型解释α粒子散射实验，使极少数α粒子发生大角度偏转的作用力是原子核对α粒子的库仑斥力,故选B.
2．D
【详解】带电粒子只受电场力的作用，运动过程中电势能逐渐减少，则电场力做正功，电场力方向与粒子速度方向夹角为锐角，电场力方向沿着电场线，曲线运动的合外力指向轨迹凹侧，可知D符合要求。
故选D。
3．A
【详解】月球探测器绕月球做匀速圆周运动，月球对探测器的引力提供向心力，有
解得
月球的体积为
则月球的平均密度
故选A。
4．B
【详解】以A球为对象，受力如图所示

根据相似三角形可得
由于漏电，小球A的高度缓慢降低了一些，可知A球重力不变，、距离不变，距离减小，则不变，变小。
故选B。
5．A
【详解】由图可知简谐波的波长为
P点的振动位移随时间t变化关系为，则振动周期为
故该波的波速为
故选Ａ。
6．A
【详解】金属棒转动切割磁感线形成的电动势
金属板、之间的电场强度
带电粒子在金属板之间做匀速直线运动有
联立解得
故选A。
7．C
【详解】箱子以一定的水平初速度从左端滑上平板车，在摩擦力作用下，箱子做匀减速直线运动，平板车做匀加速直线运动，设经过时间箱子与平板车达到共速，此过程平板车的位移为
箱子的位移为
则箱子相对于平板车向前的位移大小为
可得
故选C。
8．AC
【详解】AB．根据
可知，因直线ac过原点，可知在状态c的压强等于在状态a的压强，b点与原点连线的斜率小于c点与原点连线的斜率，可知在状态b的压强大于在状态c的压强，选项A正确，B错误；
C．在的过程中温度不变，则气体的内能保持不变，选项C正确；
D．在的过程中，气体的体积不变，则气体不对外做功，选项D错误。
故选AC。
9．BD
【详解】A．原线圈匝数较少，电流互感器是一种降电流的变压器，故A错误；
B． 电流互感器的工作原理是电磁感应中的互感现象，只可以测量交变电流，故B正确；
C．电流互感器不会改变电流的频率，只改变电流，故原、副线圈电流的频率相同，故C错误；
D．原线圈匝数较少，电流互感器是一种降电流的变压器，副线圈的电流小于原线圈的电流，故D正确。
故选BD。
10．CD
【详解】A．从A到C，根据动能定理可得
解得游客到达C点时的速度大小为
故A错误；
B．游客到达C点时，重力的瞬时功率为
故B错误；
C．游客从A到B的过程中，设游客与O点的连线与竖直方向的夹角为α，有
游客从A到B的过程中，重力势能减小，动能增大，速度v增大，α增大，csα减小，所以游客受到轨道的支持力减小，即游客对轨道的压力逐渐减小，故C正确；
D．若夹角θ增大到60°，设游客运动到B点的速度大小为vB，则
联立可得
由此可知，若夹角θ增大到60°，游客将不能沿圆弧面到达B点，即游客从AB段脱离轨道，故D正确。
故选CD。
11． B 减小
【详解】①[1]由题可知
故待测电阻为小电阻，应选择外接法，电路图如下
②[2]实验时，半导体两端的电压应该从零开始变大，故滑动变阻器的滑片应置于B端。
③[3]由欧姆定律可知
故图像与原点连线的斜率的大小表示半导体电阻的大小，由图可知，则该材料的电阻随电压的增加而减小。
12．(1)20
(2) 左 5
(3)增大
(4)C
【详解】（1）由胡克定律
可知弹簧的劲度系数为
（2）[1][2]由图丙可得弹簧测力计的示数为
由二力平衡可得
解得小车质量为
由图丁可知弹簧处于压缩状态，弹簧弹力向左，设压缩量为，根据牛顿第二定律有
其中
联立解得
则小车的加速度方向为水平向左，大小为。
（3）设弹簧的最大形变量为，根据牛顿第二定律可得
解得可测量的最大加速度为
可知若将小车换为一个质量更小的小车，其他条件均不变，那么该加速度测量仪的量程将增大。
（4）指针由读数较大的位置逐渐变小到读数几乎为0，说明小车的加速度逐渐减小到几乎为0，即小车可能做加速度逐渐减小的加速运动，也可能做加速度逐渐减小的减速运动。
故选C。
13．（1），；（2）不能
【详解】（1）小明加速的时间
加速的位移为
（2）匀速直线运动的时间
小明跑到公交车站的时间
公交车从小明开始跑到离开站台的时间为
因为
所以，小明不能赶上这辆公交车。
14．（1）6m/s；（2）8m/s；（3）0.64m
【详解】（1）球B下摆的过程中机械能守恒，则有
解得
（2）球B与球A碰撞，A、B两球组成的系统动量守恒、机械能守恒，取水平向右为正方向，则有
联立解得
（3）球A上升时小车D随之向右运动，球A和小车D组成的系统水平方向动量守恒、机械能守恒，球A上升到最大高度时与小车D速度相同，则有:
联立解得
15．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）带电粒子在电场中做反向类平抛运动，即在水平方向匀速直线，竖直方向匀减速直线，竖直分速度减小到0，则
根据动能定理
联立解得
（2）带电粒子在电场中做圆周运动，根据牛顿第二定律
运动轨迹如图所示
由几何关系
联立解得
（3）有阻力后，例子不再做圆周运动，但洛伦兹力仍提供向心力，列式为
角速度ω保持不变，且
解得