2024-2025學年甘肅省靈臺一中高三下學期開學（第一次模擬）考試物理試題含解析

2024-2025學年甘肅省靈臺一中高三下學期開學（第一次模擬）考試物理試題注意事項1．考生要認真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24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、如圖所示，輕彈簧的一端固定在豎直墻上，一個光滑弧形槽靜止放在足夠長的光滑水平面上，弧形槽底端與水平面相切，讓一個物塊從槽上高h處由靜止開始下滑。下列說法正確的是（）A．物塊沿槽下滑的過程中，物塊的機械能守恒B．物塊沿槽下滑的過程中，物塊與槽組成的系統(tǒng)動量守恒C．從物塊壓縮彈簧到被彈開的過程中，彈簧對物塊的沖量等于零D．物塊第一次被反彈后一定不能再次回到槽上高h處2、1789年英國著名物理學家卡文迪許首先估算出了地球的平均密度．根據(jù)你所學過的知識，估算出地球密度的大小最接近（）（地球半徑R=6400km，萬有引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2）A．5.5×103kg/m3 B．5.5×104kg/m3 C．7.5×103kg/m3 D．7.5×104kg/m33、“太極球”運動是一項較流行的健身運動。做該項運動時，健身者半馬步站立，手持太極球拍，拍上放一橡膠太極球，健身者舞動球拍時，太極球卻不會掉到地上?，F(xiàn)將太極球拍和球簡化成如圖所示的平板和小球，熟練的健身者讓小球在豎直面內始終不脫離平板且做勻速圓周運動，則（）A．小球的機械能保持不變B．平板對小球的彈力在B處最小，在D處最大C．在B、D兩處小球一定受到沿平板向上的摩擦力D．只要平板與水平面的夾角合適，小球在B、D兩處就有可能不受平板的摩擦力作用4、家庭裝修中釋放的甲醛和射線是白血病的重要誘因。家庭裝修中的射線來源往往是不合格的瓷磚、潔具等，瓷磚、潔具釋放的氡氣()具有放射性，氡222衰變?yōu)獒?18()的半衰期為3.8天，則氡222衰變釋放出的粒子和密閉房間中氡氣濃度減小1．5%需要的時間分別為A．電子，11.4天 B．質子，7.6天 C．中子，19天 D．α粒子，11.4天5、自2020年初開始，我國發(fā)生了新冠肺炎疫情。面對疫情，中華兒女眾志成城，科學戰(zhàn)“疫”，現(xiàn)在疫情已經(jīng)得到了有效控制。2020年3月3日，國家衛(wèi)健委、國家中醫(yī)藥管理局印發(fā)《關于印發(fā)新型冠狀病毒肺炎診療方案（試行第七版）的通知》，指出新型冠狀病毒的傳播途徑：經(jīng)呼吸道飛沫和密切接觸傳播是主要的傳播途徑，在相對封閉的環(huán)境中長時間暴露于高濃度氣溶膠情況下存在經(jīng)氣溶膠傳播的可能。氣溶膠粒子是懸浮在大氣中的微小顆粒，如云、霧、細菌、塵埃、煙塵等。氣溶膠中的粒子具有很多動力學性質、光學性質，比如布朗運動，光的反射、散射等。關于封閉環(huán)境中的氣溶膠粒子，下列說法正確的是（）A．在空氣中會緩慢下沉到地面B．在空氣中會緩慢上升到空中C．在空氣中做無規(guī)則運動D．受到的空氣分子作用力的合力始終等于其所受到的重力6、下列關于行星運動定律和萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)歷程，符合史實的是（）A．哥白尼通過整理第谷觀測的大量天文數(shù)據(jù)得出行星運動規(guī)律B．牛頓通過多年的研究發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，并測量出了地球的質量C．牛頓指出地球繞太陽運動是因為受到來自太陽的萬有引力D．卡文迪許通過實驗比較準確地測量出了萬有引力常量，并間接測量出了太陽的質量二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、圖甲是工廠靜電除塵裝置的示意圖，煙氣從管口M進入，從管口N排出，當A、B兩端接直流高壓電源后，在電場作用下管道內的空氣分子被電離為電子和正離子，而粉塵在吸附了電子后最終附著在金屬管壁上，從而達到減少排放煙氣中粉塵的目的，圖乙是金屬絲與金屬管壁通電后形成的電場示意圖。下列說法正確的是()A．金屬絲與管壁間的電場為勻強電場B．粉塵在吸附了電子后動能會增加C．粉塵在吸附了電子后電勢能會減少D．粉塵在吸附了電子后電勢能會增加8、如圖所示，在半徑為R的圓形區(qū)域內有垂直紙面的勻強磁場，磁感應強度為B。P是磁場邊界上的一點，大量電荷量為q、質量為m、相同速率的離子從P點沿不同方向同時射入磁場。其中有兩個離子先后從磁場邊界上的Q點（圖中未畫出）射出，兩離子在磁場邊緣的出射方向間的夾角為，P點與Q點的距離等于R。則下列說法正確的是（）A．離子在磁場中的運動半徑為B．離子的速率為C．兩個離子從Q點射出的時間差為D．各種方向的離子在磁場邊緣的出射點與P點的最大距離為9、下列各種說法中正確的是________A．熱量不可能從低溫物體傳到高溫物體B．布朗運動是由于液體分子無規(guī)則運動引起的C．當氣體分子熱運動的劇烈程度減弱時，氣體分子的平均動能減小D．已知阿伏伽德羅常數(shù)為NA，氧氣的摩爾質量為M、密度為ρ，則每個氧氣分子的質量為，每個氧氣分子的體積為E.有兩個相距較遠的分子甲和乙，設乙分子固定不動，現(xiàn)讓甲分子以一定的初速度向乙運動且兩分子始終在同一直線上，當甲分子到達r=r0處時，甲、乙分子系統(tǒng)的分子勢能最小10、在x軸上固定有兩個點電荷Q1、Q2，其靜電場的電勢φ在x軸上分布如圖所示。下列說法中正確的有（）A．Q1和Q2帶同種電荷B．x1處的電場強度為零C．負電荷從x1沿x軸移到x2。電勢能逐漸減小D．負電荷從x1沿x軸移到x2，受到的電場力逐漸減小，三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）如圖（甲）所示，一位同學利用光電計時器等器材做“驗證機械能守恒定律”的實驗．有一直徑為d、質量為m的金屬小球由A處從靜止釋放,下落過程中能通過A處正下方、固定于B處的光電門，測得A、B間的距離為H（H>>d），光電計時器記錄下小球通過光電門的時間為t，當?shù)氐闹亓铀俣葹間．則：（1）如圖（乙）所示，用游標卡尺測得小球的直徑d=________mm．（2）小球經(jīng)過光電門B時的速度表達式為__________．（3）多次改變高度H，重復上述實驗，作出隨H的變化圖象如圖（丙）所示，當圖中已知量t0、H0和重力加速度g及小球的直徑d滿足以下表達式：_______時，可判斷小球下落過程中機械能守恒．12．（12分）在探究加速度與力、質量的關系的實驗中，某同學設計了如圖所示的實驗裝置，通過加減小車中砝碼改變小車和砝碼的總質量M（含拉力傳感器），加減砂桶中砂子改變砂桶和砂子的總質量m，用拉力傳感器測出輕繩的拉力大小F。(1)用此裝置探究加速度與質量的關系時，___________（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力。(2)用此裝置探究加速度與力的關系時，___________（填“需要”或“不需要”）滿足Mm。(3)用此裝置探究加速度與質量的關系，保持m不變，且已平衡摩擦力，當小車和砝碼的總質量較小時，可能不滿足Mm的情況，此時加速度a與的關系圖像正確的是___________。A．B．C．D．四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，在圓柱形汽缸中用一定質量的光滑導熱活塞密閉有一定質量的理想氣體，在汽缸底部開有一小孔，與U形水銀管相連，已知外界大氣壓為p0，室溫t0=27°C，穩(wěn)定后兩邊水銀面的高度差為△h=1.5cm，此時活塞離容器底部高度為h1=50cm。已知柱形容器橫截面積S=0.01m2，大氣壓p0=75cmHg=1.0×105Pa，g=10m/s2.求∶①活塞的質量；②現(xiàn)室溫降至-33°C時活塞離容器底部的高度h2。14．（16分）如圖所示為回旋加速器的結構示意圖，勻強磁場的方向垂直于半圓型且中空的金屬盒D1和D2，磁感應強度為B，金屬盒的半徑為R，兩盒之間有一狹縫，其間距為d，且R?d，兩盒間電壓為U。A處的粒子源可釋放初速度不計的帶電粒子，粒子在兩盒之間被加速后進入D1盒中，經(jīng)半個圓周之后再次到達兩盒間的狹縫。通過電源正負極的交替變化，可使帶電粒子經(jīng)兩盒間電場多次加速后獲得足夠高的能量。已知帶電粒子的質量為m、電荷量為+q。(1)不考慮加速過程中的相對論效應和重力的影響。①求粒子可獲得的最大動能Ekm；②若粒子第1次進入D1盒在其中的軌道半徑為r1，粒子第2次進入D1盒在其中的軌道半徑為r2，求r1與r2之比；③求粒子在電場中加速的總時間t1與粒子在D形盒中回旋的總時間t2的比值，并由此分析：計算粒子在回旋加速器中運動的時間時，t1與t2哪個可以忽略？（假設粒子在電場中的加速次數(shù)等于在磁場中回旋半周的次數(shù)）；(2)實驗發(fā)現(xiàn)：通過該回旋加速器加速的帶電粒子能量達到25~30MeV后，就很難再加速了。這是由于速度足夠大時，相對論效應開始顯現(xiàn)，粒子的質量隨著速度的增加而增大。結合這一現(xiàn)象，分析在粒子獲得較高能量后，為何加速器不能繼續(xù)使粒子加速了。15．（12分）隨著航空領域的發(fā)展，實現(xiàn)火箭回收利用，成為了各國都在重點突破的技術。其中有一技術難題是回收時如何減緩對地的碰撞，為此設計師在返回火箭的底盤安裝了電磁緩沖裝置。該裝置的主要部件有兩部分：①緩沖滑塊，由高強絕緣材料制成，其內部邊緣繞有閉合單匝矩形線圈abcd；②火箭主體，包括絕緣光滑緩沖軌道MN、PQ和超導線圈（圖中未畫出），超導線圈能產生方向垂直于整個緩沖軌道平面的勻強磁場。當緩沖滑塊接觸地面時，滑塊立即停止運動，此后線圈與火箭主體中的磁場相互作用，火箭主體一直做減速運動直至達到軟著陸要求的速度，從而實現(xiàn)緩沖?，F(xiàn)已知緩沖滑塊豎直向下撞向地面時，火箭主體的速度大小為v0，經(jīng)過時間t火箭著陸，速度恰好為零；線圈abcd的電阻為R，其余電阻忽略不計；ab邊長為l，火箭主體質量為m，勻強磁場的磁感應強度大小為B，重力加速度為g，一切摩擦阻力不計，求：（1）緩沖滑塊剛停止運動時，線圈ab邊兩端的電勢差Uab；（2）緩沖滑塊剛停止運動時，火箭主體的加速度大小；（3）火箭主體的速度從v0減到零的過程中系統(tǒng)產生的電能。

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24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、D【解析】

AB．物塊沿槽下滑過程中，物塊與弧形槽組成的系統(tǒng)機械能守恒，水平方向動量守恒，故AB錯誤；C．從物塊壓縮彈簧到被彈開的過程中，物塊受到的沖量等于物塊動量的變化，物體的動量變化量不為零，故物體受到的沖量不為零，C錯誤；D．物塊反彈后追上弧形槽，上升到最高點時，物塊和弧形槽具有相同的速度，全過程系統(tǒng)機械能守恒，故物塊不能回到槽上高h處，D正確。故選D。2、A【解析】

由黃金代換可得地球質量，地球體積公式可得密度，故A正確BCD錯誤。3、D【解析】

小球做勻速圓周運動，動能不變，重力勢能不斷改變，所以小球的機械能不斷變化，故A錯誤；小球做勻速圓周運動，向心力大小不變，而在最高點和最低點時，彈力和重力共線且合力提供向心力，最高點失重，最低點超重，所以平板對小球的彈力在A處最小，在C處最大，故B錯誤；小球在BD處可以不受摩擦力作用，即重力和健身者對球作用力F的合力提供向心力受力分析如圖所示。

此時滿足，故C錯誤，D正確；4、D【解析】

氡222衰變?yōu)獒?18的過程，質量數(shù)減少4，質子數(shù)減少2，可判斷發(fā)生了α衰變，放出的粒子為α粒子；根據(jù)半衰期公式方程氡氣濃度減小1.5%時有解得：t=3T=11.4天故ABC錯誤，D正確。故選D。5、C【解析】

ABC．封閉環(huán)境中的氣溶膠粒子的運動屬于布朗運動，所以在空氣中做無規(guī)則運動，AB錯誤C正確；D．做布朗運動的粒子受力不平衡，所以才能做無規(guī)則運動，D錯誤。故選C。6、C【解析】

A.開普勒通過整理第谷觀測的大量天文數(shù)據(jù)得出行星運動規(guī)律，故A錯誤；B.牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，卡文迪許測量出了萬有引力常量，并間接測量出了地球的質量，故B錯誤，D錯誤；C.牛頓通過研究指出地球繞太陽運動是因為受到來自太陽的萬有引力，萬有引力提供地球做曲線運動所需的向心力，故C正確。故選：C。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BC【解析】

A．由圖乙可知金屬絲與管壁間的電場是非勻強電場，A錯誤；B．粉塵在吸附了電子后會加速向帶正電的金屬管壁運動，因此動能會增加，B正確；CD．此時電場力對吸附了電子后的粉塵做正功，因此粉塵在吸附了電子后電勢能會減少，C正確，D錯誤。故選BC。8、BCD【解析】

從Q點能射出兩個離子，則離子圓周運動半徑r小于磁場區(qū)域圓半徑R，運動軌跡如圖所示。為等邊三角形。A．由幾何關系得又有解兩式得①選項A錯誤；B．在磁場中做圓周運動有②解①②式得選項B正確；C．圓周運動的周期為兩離子在磁場中運動的時間分別為則從磁場射出的時間差為選項C正確；D．各種方向的離子從磁場中的出射點與P點的最大距離為選項D正確；故選BCD.9、BCE【解析】

A．熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體，若引起其他的變化，熱量可以從低溫物體傳向高溫物體，如空調，故A錯誤；B．布朗運動是由于液體分子的無規(guī)則運動而不斷撞擊懸浮顆粒，從而引起懸浮顆粒的無規(guī)則運動，這個無規(guī)則運動稱為布朗運動，故B正確；C．溫度是分子平均動能的標志，氣體分子熱運動的劇烈程度減弱時，說明氣體的溫度降低，那么氣體分子的平均動能減小，故C正確；D．已知阿伏伽德羅常數(shù)為NA，氧氣的摩爾質量為M，則每個氧氣分子的質量為且氣體的摩爾體積為由于氣體分子間的間隔較大，故可算出則每個氧氣分子所占空間的體積為并不能算出每個氧氣分子的體積，故D錯誤；E．分子甲從遠處趨近固定不動的分子乙，一直到分子甲受到分子乙的作用力為零，這個過程中分子力表現(xiàn)為引力，一直做正功，分子的動能一直增大，則系統(tǒng)分子勢能減小，當兩分子之間的距離r<r0時，分子力對乙分子做負功，此后分子系統(tǒng)的勢能增加，故E正確。故選BCE。10、CD【解析】

A．由圖知處的電勢等于零，所以和帶有異種電荷，A錯誤；B．圖象的斜率描述該處的電場強度，故處場強不為零，B錯誤；C．負電荷從移到，由低電勢向高電勢移動，電場力做正功，電勢能減小，故C正確；D．由圖知，負電荷從移到，電場強度越來越小，故電荷受到的電場力減小，所以D正確．故選CD。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、7.25d/t或2gH0t02=d2【解析】

(1)[1]游標卡尺的主尺讀數(shù)為7mm，游標讀數(shù)為0.05×5mm=0.25mm，則小球的直徑d=7.25mm．(2)[2]根據(jù)極短時間內的平均速度等于瞬時速度知，小球在B處的瞬時速度；(3)[3]小球下落過程中重力勢能的減小量為mgH0，動能的增加量若機械能守恒，有：即12、需要不需要D【解析】

(1)[1]．在探究“加速度與力、質量關系”的實驗中，用此裝置探究“加速度與質量”的關系時，需要平衡摩擦力，否則繩子的拉力大小就不等于小車的合力；

(2)[2]．用此裝置探究“加速度與力”的關系時，不需要滿足M?m，因為繩子的拉力通過力傳感器來測量的；

(3)[3]．用此裝置探究“加速度與質量”的關系，保持m不變，當小車和砝碼的總質量較小時，但仍不滿足M?m的情況時，雖然控制F不變，但改變小車的質量過程中，繩子的拉力會明顯減小的，因此a與的圖