重慶市烏江新高考協(xié)作體2024屆高三上學期第一次聯合調研抽測（一模）物理試題 含解析

2023-2024學年高考第一次聯合調研抽測高三物理試題（分數：100分，時間：75分鐘）一、單選題1.一物體受到如圖所示的F1、F2作用，且已知F1、F2互相垂直，大小分別為6N和8N，則該物體受到F1、F2的合力大小是（）A.2N B.6N C.10N D.14N【答案】C【解析】【詳解】物體受到F1、F2的合力大小故選C。2.下列說法正確是（）A.液體分子的無規(guī)則運動稱為布朗運動B.兩分子間距離減小，分子間的引力和斥力都增大C.物體做加速運動，物體內分子的動能一定增大D.物體對外做功，物體內能一定減小【答案】B【解析】【分析】【詳解】A．布朗運動是液體中的固體小顆粒的無規(guī)則的運動，故A不符合題意；B．分子間引力和斥力都是存在，當兩分子間距離減小，分子間引力和斥力都增大，故B符合題意；C．物體做加速運動，溫度不一定升高，所以物體內分子的平均動能不一定越來越大，故C不符合題意；D．物體對外做功，若同時吸收熱量，則物體內能不一定減小，故D不符合題意。故選B。3.如圖所示，兩平行的虛線間的區(qū)域內存在著有界勻強磁場，有一較小的三角形閉合導線框abc的ab邊與磁場邊界平行。現使此線框向右勻速穿過磁場區(qū)域，運動過程中始終保持速度方向與ab邊垂直。則圖中哪一個可以定性地表示線框在上述過程中感應電流隨時間變化的規(guī)律（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【分析】【詳解】根據感應電動勢大小而導體棒有效長度L等于導體進入磁場過程中與磁場邊界相交線的長度，因此進入磁場過程中，感應電動勢逐漸減小，從而感應電流逐漸減??；離開磁場時，感應電動勢也逐漸減小，從而感應電流也逐漸減小。再根據右手定則，進入磁場過程中感應電流為逆時針方向，離開磁場過程中，感應電流為順時針方向。故選D。4.北京時間2022年11月30日5時42分，神舟十五號載人飛船采用自主快速交會對接模式成功對接于天和核心艙前向端口。已知“天和核心艙”勻速圓周運動的軌道離地約400km、周期約為93min，地球半徑為6370km，萬有引力常量。根據這些數據，下列說法正確的是（）A.天和核心艙線速度小于3.1km/sB.神舟十五號飛船的發(fā)射速度大于11.2km/sC.天和核心艙加速度小于地面重力加速度D.天和核心艙角速度小于地球自轉角速度【答案】C【解析】【詳解】A．天和核心艙線速度約為則天和核心艙線速度大于3.1km/s，故A錯誤；B．神舟十五號飛船進入運行軌道后繞地球運動，其發(fā)射速度應小于第二宇宙速度11.2km/s，故B錯誤；C．由可知則距離地表越遠加速度越小，則天和核心艙加速度小于地面重力加速度，故C正確；D．天和核心艙勻速圓周運動的周期約為93min，小于地球自轉周期，由可知，天和核心艙角速度大于地球自轉角速度，故D錯誤。故選C。5.如圖所示，某同學對著墻壁練習打乒乓球（視為質點），某次乒乓球與墻壁上的P點碰撞后水平彈離，恰好垂直落在球拍上的Q點。取重力加速度大小g=10m/s2，不計空氣阻力。若球拍與水平方向的夾角為，乒乓球落到球拍前瞬間的速度大小為4m/s，則P、Q兩點的高度差為（）A.0.1m B.0.2m C.0.4m D.0.8m【答案】C【解析】【詳解】由幾何關系得，乒乓球落到球拍前瞬間的豎直分速度大小為又因為解得故選C。6.一學生用兩個顏色不同的籃球做斜拋運動游戲，如圖所示，第一次出手，紅色籃球的初速度與豎直方向的夾角為；第二次出手，橙色籃球的初速度與豎直方向的夾角為。兩次出手的位置在同一豎直線上，結果兩籃球正好到達相同的最高點，則紅色籃球、橙色籃球運動的高度之比為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】分析】【詳解】兩個不同顏色的籃球做斜拋運動，經過相同的最高點，可將其逆運動看成水平向左的平拋運動，運動軌跡如圖所示，兩平拋運動的水平位移相同，設為，速度的反向延長線均過水平位移的中點，相交于同一點。設兩球下落的高度分別為、，則解得B選項正確。7.光鑷技術可以用來捕獲、操控微小粒子(目前已達微米級)．激光經透鏡后會聚成強聚焦光斑，微粒一旦落入會聚光的區(qū)域內，就有移向光斑中心的可能，從而被捕獲．由于光的作用使微粒具有勢能，光斑形成了一個類似于“陷阱”的能量勢阱，光斑中心為勢能的最低點．結合以上信息可知，關于利用光鑷捕獲一個微小粒子的情況，下列說法正確的是A.微粒被捕獲時，受到激光的作用力一定沿著激光傳播的方向B.微粒被捕獲時，受到激光的作用力一定垂直激光傳播的方向C.微粒向光斑中心移動時，在能量勢阱中對應的勢能可能增大D.被捕獲的微粒在獲得較大的速度之后，有可能逃離能量勢阱【答案】D【解析】【詳解】A.微粒被捕獲時，受到激光的作用力朝著激光焦點的方向，故A錯誤；B.微粒被捕獲時，受到激光的作用力朝著激光焦點的方向，故B錯誤；C.由題干可知，光斑中心為勢能的最低點，所以微粒向光斑中心移動時，在能量勢阱中對應的勢能不能增大，只能減小，故C錯誤；D.根據能量守恒，較大的初速度對應較大初動能，可以讓微粒逃離能量勢阱，故D正確．二、多選題8.一列波沿x軸傳播，t＝2s時刻的波形如圖1所示，圖2是某質點的振動圖象，則下列說法正確的是（）A.波傳播速度為lm/sB.波如果向右傳播，則圖2是x＝0、4m處質點的振動圖象C.波如果向右傳播，則圖2是x＝2m、6m處質點的振動圖象D.波如果向左傳播，則圖2是x＝0、4m處質點的振動圖象E.波如果向左傳播，則閿2是x＝2m、6m處質點的振動圖象【答案】ABE【解析】【詳解】由圖像可知：λ=4m，T=4s，則波速，選項A正確；波如果向右傳播，x＝0、4m處質點在t=2s時向下振動，與振動圖像相符，則圖2是x＝0、4m處質點的振動圖象，選項B正確，C錯誤；波如果向左傳播，x＝2m、6m處質點在t=2s時向下振動，與振動圖像相符，則圖2是x＝2m、6mm處質點的振動圖象，選項E正確，D錯誤；故選ABE.9.對以下物理現象分析正確的是()①從射來的陽光中，可以看到空氣中的微粒在上下飛舞②上升的水蒸氣的運動③用顯微鏡觀察懸浮在水中的小炭粒，小炭粒不停地做無規(guī)則運動④向一杯清水中滴入幾滴紅墨水，紅墨水向周圍運動A.①②③屬于布朗運動B.④屬于擴散現象C.只有③屬于布朗運動【答案】BC【解析】【詳解】①從射來的陽光中，可以看到空氣中的微粒在上下飛舞，是固體顆粒的運動，是由于空氣的流動形成的，不屬于布朗運動；②上升的水蒸氣的運動，是由于大氣壓力的作用引起的，不是布朗運動；③用顯微鏡觀察懸浮在水中的小炭粒，小炭粒不停地做無規(guī)則運動，是布朗運動；④向一杯清水中滴入幾滴紅墨水，紅墨水向周圍運動，屬于擴散運動．故選BC10.如圖所示，倒U型等間距光滑導軌傾斜放置，，在中存在垂直導軌平面向下的勻強磁場（圖中未畫出）。一金屬棒從上方靜止釋放，金屬棒向下運動過程中始終與導軌接觸良好且與平行，不計導軌電阻，I為金屬棒中的電流、q為通過金屬棒的電量、U為金屬棒兩端的電壓、P為金屬棒中的電功率，若從金屬棒剛進入磁場開始計時，它在磁場中運動的過程中，下列圖像中不可能正確的有（）A. B. C. D.【答案】AC【解析】【分析】【詳解】A．如果電流減小，則表明導體棒在減速運動，受力分析有隨著電流減小，加速度減小。根據閉合電路的歐姆定律得則有隨著加速度減小，圖像的斜率減小。A錯誤，符合題意；B．如果導體棒進入磁場時，安培力與重力分力平衡，則導體棒做勻速直線運動，其電流不變，則根據可知，電量與時間成正比。B正確，不符合題意；C．如果路端電壓隨時間增大，則表明導體棒在加速，受力分析有隨著電壓增大，則電流增大，加速度減小。根據閉合電路歐姆定律得則有隨著加速度減小，圖像的斜率減小。但是計時起點路端電壓不可能為零。C錯誤，符合題意；D．如果導體棒進入磁場時，安培力與重力分力平衡，則導體棒做勻速直線運動，其電流不變，則根據可知，金屬棒的電功率不變。D正確，不符合題意。故選AC。三、非選擇題11.某實驗小組欲以如圖所示實驗裝置“探究加速度與物體受力和質量的關系”。圖中A為小車，B為裝有砝碼的小盤，C為一端帶有定滑輪的長木板，小車通過紙帶與電磁打點計時器（未畫出）相連，小車的質量為m1，小盤（及砝碼）的質量為m2，重力加速度g取10m/s2(1)下列說法正確的是___________。A．實驗時先放開小車，再啟動計時器B．每次改變小車質量時，應重新補償阻力C．本實驗中應滿足m2遠小于m1的條件D．在用圖像探究小車加速度與質量的關系時，應作a-m1圖像(2)實驗中，得到一條打點的紙帶，如圖所示，已知相鄰計數點間的時間間隔為T，且間距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出，則打點計時器打下F點時小車的瞬時速度的計算式為vF=___________，小車加速度的計算式a=___________。(3)某同學補償阻力后，在保持小車質量不變的情況下，通過多次改變砝碼重力，作出小車加速度a與砝碼重力F的關系圖像如圖所示。若牛頓第二定律成立，則小車的質量為___________kg，小盤的質量為___________kg。(4)實際上，在砝碼的重力越來越大時，小車的加速度不能無限制地增大，將趨近于某一極限值，此極限值為___________m/s2【答案】①.C②.③.④.2.0⑤.0.06⑥.10【解析】【分析】【詳解】解：(1)[1]A．實驗時應先啟動計時器，再放開小車，A項錯誤；B．每次改變小車質量時，不用重新補償阻力，B項錯誤；C．實驗要求應滿足m2遠小于m1，C正確；D．應作a-圖像，D錯誤。故選C。(2)[2]中間時刻的瞬時速度等于整段位移的平均速度，故vF=EG=[3]由逐差法a=(3)[4]由題圖a-F圖線可知a=＋0.3即圖線的斜率k=可求解得m1≈2.0kg[5]當F=0時，a0=0.3m/s2，此時a0==所以m0=0.06kg。(4)[6]當砝碼重力越來越大時a=即m無限大時，a趨向于g。12.如圖所示的實驗裝置可以探究加速度與物體質量、物體受力的關系（摩擦力已平衡）。小車上固定一個盒子，盒子內盛有沙子。沙桶的總質量（包括桶以及桶內沙子質量）記為m，小車的總質量（包括車、盒子及盒內沙子質量）記為M。（1）驗證在質量不變的情況下，加速度與合外力成正比：從盒子中取出一些沙子，裝入沙桶中，稱量并記錄沙桶的總重力mg，將該力視為合外力F，對應的加速度a則從打下的紙帶中計算得出。多次改變合外力F的大小，每次都會得到一個相應的加速度。以合外力F為橫軸，以加速度a為縱軸，畫出a－F圖像，圖像是一條過原點的直線。在本次實驗中，如果沙桶的總重力mg與Mg相比非常接近時，獲得的實驗數據是否會和理論預期產生較大差異？答：_______。（填“會”或“不會”）理由是_______________________。（2）驗證在合外力不變的情況下，加速度與質量成反比：保持桶內沙子質量m不變，在盒子內添加或去掉一些沙子，驗證加速度與質量的關系。用圖像法處理數據時，以加速度a為縱橫，應該以_______為橫軸。【答案】①.不會②.因為實驗的研究對象是整個系統(tǒng)，系統(tǒng)受到的合外力就等于mg③.【解析】【詳解】（1）[1][2]因為實驗的研究對象是整個系統(tǒng)，系統(tǒng)的總質量保持不變，故系統(tǒng)受到的合外力就等于mg，故測得的實驗數據不會和理論預期產生較大差異；（2）[3]由于是以桶內沙子以及小車內的沙子的系統(tǒng)為研究對象，故用圖像法處理數據時，以加速度a為縱橫，應該以為橫軸。13.如圖甲所示，兩根足夠長的平行光滑金屬導軌MN、PQ被固定在水平面上，導軌間距L=0.6m，兩導軌的左端用導線連接電阻R1及理想電壓表，電阻r=2Ω的金屬棒垂直于導軌靜止在AB處；右端用導線連接電阻R2，已知R1=2Ω，R2=1Ω，導軌及導線電阻均不計。在矩形區(qū)域CDEF內有豎直向上的磁場，CE=0.2m，磁感應強度隨時間的變化如圖乙所示。在t=0時刻開始，對金屬棒施加一水平向右的恒力F，從金屬棒開始運動直到離開磁場區(qū)域的整個過程中電壓表的示數保持不變。求：（1）t=0.1s時電壓表的示數；（2）恒力F的大小；（3）從t=0時刻到金屬棒運動出磁場的過程中整個電路產生的熱量Q?！敬鸢浮浚?）0.3V（2）0.27N（3）0.09J【解析】【詳解】（1）在內，回路產生的電動勢為定值，大小為電路總電阻為電流總電流為通過的電流為則的電壓為可知時電壓表的示數為。（2）從金屬棒開始運動直到離開磁場區(qū)域的整個過程中電壓表的示數保持不變，說明在時，金屬棒剛好進入磁場中，設此時電流總電流為，則通過的電流為則的電壓為聯立解得金屬棒在磁場中應做勻速運動，則有（3）在內，回路產生的焦耳熱為由功能關系可知導體棒在磁場中運動過程中產生的焦耳熱為從時刻到金屬棒運動出磁場的過程中整個電路產生的熱量為14.如圖所示，傾角為θ=53°的光滑斜面底端固定一勁度系數為100N/m的輕彈簧，彈簧上端連接質量為5kg的物塊Q，Q與平行斜面的輕繩相連，輕繩跨過輕質光滑定滑輪O與套在光滑豎直桿上的質量為0.8kg的物塊P連接，圖中O、B兩點等高，間距d=0.3m。初始時在外力作用下，P在A點靜止不動，A、B間距離h=0.4m，此時輕繩中張力大小為50N。現將P由靜止釋放，取g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6，求：(1)P上升至B點時的速度大?。?2)P上升至B點的過程中，Q克服輕繩拉力做的功?！敬鸢浮?1)；(2)8J【解析】【詳解】(1)在外力作用下，P在A點靜止不動時，假設彈簧伸長量為x1，對于物塊Q有T=mQgsinθ十kx1代人數據解得x1=0.1mP上升至B點時，P與Q的速度關