2024屆甘肅省平?jīng)鍪徐o寧縣高三上學期1月份模擬預測物理試題（解析版）

高級中學名校試卷PAGEPAGE1靜寧縣2024屆高三1月份模擬試卷物理試題注意事項：1.答卷前，考生務必將自己的姓名、考場號、座位號、準考證號填寫在答題卡上。2.回答選擇題時，選出每小題〖答案〗后，用鉛筆把答題卡上對應題目的〖答案〗標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他〖答案〗標號?；卮鸱沁x擇題時，將〖答案〗寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3.考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。考試時間為75分鐘，滿分100分一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.關于雙縫干涉和單縫衍射實驗，下列說法正確的是（）A.用同一個單縫衍射裝置做實驗，入射光頻率越高，中央亮紋越寬B.用同一個雙縫干涉裝置做實驗，藍光產(chǎn)生干涉條紋間距比紅光的大C.在光的單縫衍射實驗中，單縫越寬，衍射現(xiàn)象越不明顯D.用復色光照射雙縫或單縫，在光屏上看不到條紋〖答案〗C〖解析〗A．用同一個單縫衍射裝置做實驗，入射光頻率越高，波長越短，則中央亮紋越窄、A錯誤；B．藍光的波長小于紅光的波長，用同一個雙縫干涉裝置做實驗，藍光產(chǎn)生的干涉條紋間距比紅光的小，B錯誤；C．在光的單縫衍射實驗中，單縫越寬，衍射現(xiàn)象越不明顯，C正確；D．用復色光照射雙縫或單縫，在光屏上能看到彩色條紋，D錯誤。故選C。2.宇宙射線進入地球大氣層與大氣作用會產(chǎn)生中子，中子與大氣中的氮14會產(chǎn)生以下核反應：，產(chǎn)生的能自發(fā)進行衰變，其半衰期為5730年。現(xiàn)砍伐一棵大樹并將其保存完好，植物體死亡后不再從外界吸收，經(jīng)過17190年后剩余的質量約為現(xiàn)在的（）A. B. C. D.〖答案〗B〖解析〗設大樹中現(xiàn)在的質量為，經(jīng)過17190年后的質量為m，根據(jù)衰變規(guī)律可知代入數(shù)據(jù)解得故選B。3.某質量為2kg的遙控汽車（可視為質點）沿如圖所示的路徑進行性能測試，半徑為3m的半圓弧BC與長8m的直線路徑AB相切于B點，與半徑為4m的半圓弧CD相切于C點。若小車從A點由靜止開始，以1m/s2的加速度駛入路徑，到達B點后保持速率不變依次經(jīng)過BC和CD，則（）A.小車到達B點時的速度大小為2m/s B.小車從A到D所需時間為C.小車在BC段的向心加速度大小為 D.小車在CD段所受向心力大小為4N〖答案〗C〖解析〗A.小車做直線運動時，有聯(lián)立解得故A錯誤；B.小車在BCD段運動的時間則小車從A到D所需時間故B錯誤；C.小車在BC段的向心加速度大小為故C正確；D.小車在CD段所受向心力大小為故D錯誤。故選C。4.2023年10月31日，神舟十六號載人飛船返回艙在東風著陸場成功著陸。如圖所示，距離地面高度約1m時，返回艙底部配備的4臺著陸反推發(fā)動機開始點火豎直向下噴氣，噴出的燃氣相對于噴氣前返回艙的速度為v，4臺發(fā)動機噴氣口的橫截面積均為S，噴出燃氣的密度為ρ。噴出的氣體所受重力忽略不計。反推發(fā)動機工作時燃氣對返回艙作用力的大小為（）A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗極短的時間內(nèi)噴出的燃氣質量根據(jù)動量定理有聯(lián)立解得由牛頓第三定律知反推發(fā)動機工作時燃氣對返回艙作用力的大小為故選A。5.如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為1：2，在原線圈回路中接阻值為2Ω的電阻R1，副線圈回路中接電阻R2，原線圈輸入端接如圖乙所示的交流電源，電表均為理想電表，若開關S閉合時，電流表示數(shù)為1A，則（）A.電壓表示數(shù)為5V B.電阻R2消耗的功率為10WC.通過電阻R2的交流電頻率為100Hz D.若斷開開關S，電壓表示數(shù)為20V〖答案〗B〖解析〗A．由題圖乙知電源電壓有效值U＝12V，電阻R1兩端電壓則原線圈兩端電壓由解得即電壓表示數(shù)為20V，A錯誤；B．電阻消耗的功率B正確；C．由題圖乙知交流電源頻率變壓器不改變交變電流的頻率，所以通過的交流電頻率為50Hz，C錯誤；D．若斷開開關S，電路中電流為0，原線圈兩端電壓電壓表示數(shù)D錯誤故選B。6.如圖所示，質點沿水平方向做簡諧振動，質點在A點的位移大小為振幅的一半，在B點的位移大小為A點的倍。從質點經(jīng)過A點向左運動開始計時，時刻第二次經(jīng)過B點。已知A、B兩點之間的距離為L且在平衡位置的同側。若以水平向左為位移的正方向，則質點的振動方程為（）A. B.C. D.〖答案〗A〖解析〗由于A、B兩點在平衡位置的同側，B點位移大小是A點的倍，可知A、B兩點位移方向均水平向右，兩點之間的距離為L，即解得設質點的振動方程為若以水平向左為正方向，開始計時的時刻有此時質點向平衡位置方向運動，則時刻質點第二次經(jīng)過B點，有此時質點向平衡位置方向運動，則解得故振動方程為故選A。7.如圖所示，傾角為45°的光滑斜面固定在水平地面上，其底端固定一根輕質彈簧，將質量為m的物塊從斜面頂端由靜止釋放，斜面頂端到彈簧上端的距離為，彈簧的勁度系數(shù)為k，已知彈簧彈性勢能，其中x是彈簧的形變量，重力加速度為g。則物塊從釋放到彈簧壓縮到最短的過程中，下列說法正確的是（）A.物塊速度最大時彈簧的壓縮量為0B.物塊速度最大時彈簧的壓縮量為C.物塊的最大動能為 D.物塊的最大動能為〖答案〗D〖解析〗AB．速度最大時物塊所受合外力為零，此時加速度為零，有解得故AB錯誤；CD．對物塊由能量守恒可得解得故C錯誤，D正確。故選D二、多項選擇題：本題共3小題，每小題5分，共15分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。8.2023年8月31日，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心使用長征二號丁運載火箭，將遙感三十九號衛(wèi)星成功發(fā)射升空，衛(wèi)星順利進入預定軌道。若衛(wèi)星在距離地面高度為h的軌道上做勻速圓周運動，地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，不考慮地球自轉的影響，則（）A.衛(wèi)星運行周期為 B.衛(wèi)星運行周期為C.衛(wèi)星運行速率為 D.衛(wèi)星運行速率為〖答案〗AD〖解析〗物體在地球表面時，重力等于萬有引力衛(wèi)星做勻速圓周運動時，萬有引力提供向心力聯(lián)立解得故選AD。9.如圖所示，空間有一正方體，a點固定電荷量為+Q（Q>0）的點電荷，d點固定電荷量為-Q的點電荷，O、分別為上下兩個面的中心點，則（）A.b點與c點的電場強度相同B.點與點的電勢相同C.點與點的電勢差小于點與點的電勢差D.將帶正電的試探電荷由b點沿直線移動到O點，其電勢能先增大后減小〖答案〗CD〖解析〗A．由對稱性知，b點與c點的電場強度大小相等，但方向不同，故A錯誤；B．若取無限遠處電勢為零，垂直于ad且過的平面為電勢為零的等勢面，點與點關于該等勢面對稱，兩點電勢絕對值相等，一正一負，故B錯誤；C．點與點的電勢差等于點與點的電勢差，因為點電勢為正，大于點電勢，所以點與點的電勢差小于點與點的，即小于點與點的電勢差，故C正確；D．對試探電荷受力分析，俯視圖如圖所示，由圖可知將帶正電的試探電荷由b點沿直線移動到O點的過程中，電場力先做負功后做正功，其電勢能先增大后減小，故D正確。故選CD。10.如圖所示，與水平面夾角為的絕緣斜面上固定有光滑U型金屬導軌，導軌間距為L，導軌上端接有阻值為R的定值電阻，矩形勻強磁場I的寬度為d，磁場I的下邊界和磁場Ⅱ的上邊界間距也為d，磁場的磁感應強度大小分別為B、2B。一根質量為m、電阻為R的金屬棒ab從與磁場I的上邊界距離為d的位置由靜止釋放，金屬棒ab剛進入磁場Ⅱ時加速度方向沿斜面向上，速度大小是剛進入磁場I時的1.5倍，金屬棒ab運動過程中始終保持與導軌垂直且接觸良好，其余電阻不計，重力加速度為g，下列說法正確的是（）A.金屬棒ab剛進入磁場I時的速度大小為B.金屬棒ab剛出磁場I時的速度大小為C.金屬棒ab穿過磁場I所用的時間為D.金屬棒ab剛進入磁場Ⅱ時的加速度大小為〖答案〗BD〖解析〗A．根據(jù)動能定理有金屬棒ab剛進入磁場Ⅰ時的速度大小為故A錯誤；B．在金屬棒ab從磁場Ⅰ的下邊界到磁場Ⅱ的上邊界這一過程中，機械能守恒，設金屬棒ab出磁場Ⅰ的速度為，進磁場Ⅱ的速度為，則有解得金屬棒ab剛出磁場Ⅰ時的速度大小為故B正確；C．設金屬棒ab穿過磁場I所用的時間為t，根據(jù)動量定理得又聯(lián)立解得金屬棒ab穿過磁場I所用的時間故C錯誤；D．金屬棒ab剛進入磁場Ⅱ時，由牛頓第二定律得聯(lián)立解得故D正確。故選BD。三、非選擇題：本題共5小題，共57分。11.某研究小組為測量滑塊和長木板之間的動摩擦因數(shù)，設計了如圖甲所示的實驗裝置。圖中帶滑輪的長木板水平放置于桌面，拉力傳感器可直接顯示所受到的拉力大小。已知重力加速度為g，不計輕繩、滑輪的質量及滑輪上的摩擦。（1）實驗時，下列必要的操作是____________（填正確選項標號）。A.用天平測出砂桶和砂總質量B.將長木板不帶滑輪的一端略微墊高以補償阻力C.調(diào)整滑輪及拉力傳感器的位置，使繩子處于水平狀態(tài)D.為減小實驗誤差，實驗中一定要保證砂桶和砂的總質量遠小于滑塊的質量（2）在實驗中，得到一條如圖乙所示的紙帶，已知相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T，則打C點時，滑塊的速度大小表達式為vC=____________，滑塊的加速度大小表達式為a=____________。（3）改變砂桶中砂的質量，多次測量。以拉力傳感器的示數(shù)F為縱坐標，以滑塊的加速度a為橫坐標，得到如圖丙所示圖線，已知直線的斜率為k，縱軸截距為b，重力加速度為g，則滑塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)表達式為μ=____________?！即鸢浮剑?）C（2）（3）〖解析〗（1）[1]A．通過拉力傳感器可直接得出滑塊受到繩子的拉力，不需要測量砂桶和砂的總質量，故A錯誤：B．若補償阻力，將無法測量滑塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)，故B錯誤；C．調(diào)整滑輪及拉力傳感器的位置，使繩子處于水平狀態(tài)，這樣可以讓繩子拉力和摩擦力處于同一條直線上，便于測量，故C正確；D．通過拉力傳感器可直接得出滑塊受到的繩子的拉力，不需要保證砂桶和砂的總質量遠小于滑塊的質量，故D錯誤。故選C。（2）[2][3]打C點時，滑塊的速度大小表達式為滑塊的加速度大小表達式為（3）[4]對滑塊受力分析，由牛頓第二定律得整理得對照圖像，可得聯(lián)立解得滑塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)12.在“測量金屬絲的電阻率”實驗中：（1）用螺旋測微器測量金屬絲直徑如圖甲所示，由圖可知其直徑d=__________mm。（2）先用多用電表粗測金屬絲阻值：該同學選擇“×10”倍率，用正確操作步驟測量時，發(fā)現(xiàn)指針偏轉角度太大。為了較準確地進行測量，應該選擇__________（選填“×1k”“×100”或“×1”）倍率，并重新歐姆調(diào)零，正確操作并讀數(shù)，此時刻度盤上的指針位置如圖乙所示，測量值Rx=__________Ω。（3）為了準確測量金屬絲電阻，所用器材和部分電路連線如圖丙所示，圖中的導線a端應與電流表的__________（選填“-”“0.6”或“3”）接線柱連接，b端應與電流表的__________（選填“-”“0.6”或“3”）接線柱連接。開關閉合前，圖丙中滑動變阻器滑片應置于__________（選填“左”或“右”）端。（4）若通過調(diào)節(jié)滑動變阻器，測得多組電流表和電壓表數(shù)據(jù)I、U，作出I-U的圖像，得到的圖線是過原點且斜率為k的直線，用刻度尺測得金屬絲的長度為，則該金屬絲的電阻率的表達式為ρ=___________（用字母d、、k和通用數(shù)學符號表示）；因實驗系統(tǒng)誤差導致電阻率測量值__________（選填“等于”“大于”或“小于”）真實值。〖答案〗（1）0.149##0.150##0.151（2）×115（3）0.60.6左（4）小于〖解析〗（1）[1]螺旋測微器的讀數(shù)（2）[2][3]實驗時發(fā)現(xiàn)指針偏轉角度太大，說明所選倍率過大，故應換較小倍率“×1”擋，再進行測量，由圖知，指針所指數(shù)字為15，乘以倍率后，可得測量值為15Ω。（3）[4][5][6]實驗中用兩節(jié)干電池供電，滑動變阻器采用分壓式連接，電壓從零開始調(diào)節(jié)，為減小誤差，電流表選較小量程，則圖中的導線a端應與電流表的“0.6”接線柱連接：由于金屬絲的電阻較小，電流表外接誤差較小，故b端應與電流表的“0.6”接線柱連接，為了保護電表，開關閉合前，圖丙中滑動變阻器滑片應置于左端。（4）[7]由的斜率得由電阻定律得聯(lián)立解得[8]因測金屬絲電阻時采出用電流表外接法，導致金屬絲電阻測量值小于真實值，所以因實驗系統(tǒng)誤差導致電阻率測量值小于真實值。13.如圖所示，內(nèi)徑粗細均勻的U形玻璃管豎直放置，用水銀柱將兩部分理想氣體封閉在玻璃管內(nèi)。當環(huán)境溫度T1=280K時，兩空氣柱的長度分別為L1=38cm、L2=21cm，左右兩側底部連通的水銀面的高度差h1=4cm，玻璃管左側上方水銀柱的長度h2=12cm。已知大氣壓強p0=76cmHg，現(xiàn)將環(huán)境溫度緩慢升高到T2=300K，水銀不會溢出。（1）求系統(tǒng)穩(wěn)定時左側封閉氣體的長度；（2）環(huán)境溫度保持T2=300K不變，現(xiàn)從左管口緩慢倒入水銀，恰好使左右兩側水銀面的高度差恢復到h1=4cm，求左管中需要倒入水銀柱的長度。〖答案〗（1）22.5cm；（2）6cm〖解析〗（1）以左側封閉氣體為研究對象，由蓋—呂薩克定律可得解得（2）以右側封閉氣體為研究對象，從最初狀態(tài)到最終狀態(tài)，氣體發(fā)生等容變化，由查理定律，得其中解得左管中需要倒入水銀柱的長度14.如圖所示，在空間直角坐標系中，yOz平面右側存在沿z軸負方向的勻強磁場，左側存在沿y軸正方向的勻強磁場，左、右兩側磁場的磁感應強度大小相等；yOz平面左側還有沿y軸負方向的勻強電場?，F(xiàn)從空間中坐標為（d，0，0）的P點發(fā)射一質量為m，電荷量為+q（q>0）的粒子，粒子的速度方向沿xOy平面且與y軸正方向相同；經(jīng)時間t后粒子恰好垂直于y軸進入yOz平面左側，粒子從z軸上某點返回yOz平面右側，不計粒子的重力。求：（1）勻強磁場的磁感應強度B的大??；（2）勻強電場的電場強度E的大??；（3）粒子返回yOz平面右側時的速度v的大小?！即鸢浮剑?）；（2）；（3）〖解析〗（1）粒子在xOy平面內(nèi)做勻速圓周運動，由牛頓第二定律得運動周期由題意知粒子在xOy平面內(nèi)運動圓周聯(lián)立解得（2）粒子經(jīng)過y軸后沿y軸負方向做勻加速直線運動，同時在洛倫茲力作用下做圓周運動，粒子返回xOy平面右側的過程中恰好做個圓周運動，所用時間沿y軸方向，有根據(jù)牛頓第二定律有聯(lián)立解得（3）根據(jù)上述分析可解得粒子返回xOy平面右側時，沿y軸方向的速度大小為又解得15.如圖所示，一塊質量m1=2.5kg的長木板A靜止放置于光滑水平面上，其左端放置一個質量m2=1.5kg的小物塊B