河南省鄭州市2024-2025學(xué)年高三上學(xué)期第一次質(zhì)量預(yù)測（一模）物理試題 含解析

鄭州市2025年高中畢業(yè)年級第一次質(zhì)量預(yù)測物理試題卷本試卷分第I卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分?？荚嚂r(shí)間90分鐘，滿分100分?？忌鷳?yīng)首先閱讀答題卡上的文字信息，然后在答題卡上作答，在試題卷上作答無效。交卷時(shí)只交答題卡。第I卷一、選擇題：本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第7題只有一項(xiàng)符合題目要求，每題4分；第題有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1.在空間站中，宇航員長期處于失重狀態(tài)。為緩解這種狀態(tài)帶來的不適，科學(xué)家設(shè)想建造一種環(huán)形空間站，如圖所示。圓環(huán)繞中心勻速旋轉(zhuǎn)，宇航員站在旋轉(zhuǎn)艙內(nèi)的側(cè)壁上，可以受到與他站在地球表面時(shí)相同大小的支持力。根據(jù)以上描述，宇航員在旋轉(zhuǎn)艙內(nèi)站立的位置可能為（）A.甲 B.乙 C.丙 D.丁【答案】C【解析】【詳解】旋轉(zhuǎn)艙對宇航員的支持力提供宇航員隨旋轉(zhuǎn)艙勻速圓周運(yùn)動所需的向心力，因此，宇航員所受支持力必指向圓環(huán)的圓心。宇航員在旋轉(zhuǎn)艙內(nèi)站立的位置可能為C。故選C。2.如圖，某學(xué)校為響應(yīng)鄭州“無廢城市”建設(shè)，以游戲“拋射入洞”引導(dǎo)學(xué)生將空飲料瓶作為可回收垃圾放人對應(yīng)回收箱中。已知某次學(xué)生水平拋射時(shí)，拋出點(diǎn)離地1.80m，距回收箱的水平距離為1.80m。回收箱洞口離地1.35m。不計(jì)空氣阻力，試估算飲料瓶出手時(shí)速度的大?。ǎ〢.2m/s B.3m/s C.4m/s D.6m/s【答案】D【解析】【詳解】設(shè)拋出點(diǎn)離地h1，回收箱洞口離地h2，拋出點(diǎn)距回收箱的水平距離為x，平拋的初速度為v0，根據(jù)平拋運(yùn)動的規(guī)律可得，代入數(shù)據(jù)解得故選D。3.已知形狀不規(guī)則的導(dǎo)體甲、乙?guī)М惙N電荷，附近的電場如圖所示。其中、、、是導(dǎo)體外表面的點(diǎn)，和是甲導(dǎo)體內(nèi)部的點(diǎn)。則（）A.點(diǎn)的電勢低于點(diǎn)的電勢B.點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于點(diǎn)的電場強(qiáng)度C.、兩點(diǎn)間的電勢差等于、兩點(diǎn)間的電勢差D.由于漏電，甲乙兩導(dǎo)體構(gòu)成的電容器的電容逐漸減小【答案】C【解析】【詳解】AC．導(dǎo)體甲是一個(gè)等勢體，所以點(diǎn)的電勢等于點(diǎn)的電勢；導(dǎo)體乙是一個(gè)等勢體，所以點(diǎn)的電勢等于點(diǎn)的電勢；則、兩點(diǎn)間的電勢差等于、兩點(diǎn)間的電勢差，故A錯(cuò)誤，C正確；B．靜電平衡的導(dǎo)體內(nèi)部場強(qiáng)為0，則點(diǎn)的電場強(qiáng)度等于點(diǎn)的電場強(qiáng)度，均為0，故B錯(cuò)誤；D．甲乙兩導(dǎo)體構(gòu)成的電容器的電容只有自身決定，與所帶電荷量無關(guān)，所以漏電過程，甲乙兩導(dǎo)體構(gòu)成的電容器的電容不變，故D錯(cuò)誤。故選C。4.2024年9月27日，紫金山一阿特拉斯彗星到達(dá)近日點(diǎn)，許多天文愛好者用肉眼看到了這顆彗星。該彗星的運(yùn)行軌道可視為橢圓，每繞太陽一周需要6萬余年。已知地球繞太陽公轉(zhuǎn)的半徑為，則紫金山一阿特拉斯彗星軌道的半長軸約為（）A B.C. D.【答案】B【解析】【詳解】由開普勒第三定律可得則紫金山一阿特拉斯彗星軌道的半長軸約為故選B。5.如圖a、b、c為三個(gè)完全相同的帶負(fù)電的小球，在真空中從相同高度由靜止下落。在下落過程中，a球始終處在水平勻強(qiáng)電場中，b球始終處在水平勻強(qiáng)磁場中，c球始終處在豎直勻強(qiáng)磁場中。已知三小球落地時(shí)間分別為ta、tb、tc，落地時(shí)速率分別為va、vb、vc，則（）A.tb>ta=tc，va>vb=vc B.ta=tb=tc，va>vb>vcC.tb>ta=tc，va=vb=vc D.ta=tb=tc，va>vb=vc【答案】A【解析】【詳解】a球受豎直向下的重力、水平向左的電場力，在水平方向做勻加速直線運(yùn)動，豎直方向做自由落體運(yùn)動，重力和電場力均做正功；b球除重力之外還受到垂直紙面向里的洛倫茲力作用，在洛侖茲力的作用下，小球的軌跡將為曲線，且豎直方向的加速度小于g，下落時(shí)間變長，由于只有重力做功，所以小球落地速度較??；c球只受重力，只有重力做功，其落地速度的大小與b球速度大小相等，下落時(shí)間與a球相等，即，故選A。6.如圖所示，重型自卸車能利用液壓裝置使車廂緩慢傾斜，車廂內(nèi)的貨物包會自動滑下。已知貨物包重力為，與車廂底板間的靜摩擦因數(shù)為0.75（靜摩擦因數(shù)是最大靜摩擦力與正壓力的比值），動摩擦因數(shù)為0.70。下列四個(gè)圖像中的曲線都是正弦或余弦曲線，其中的實(shí)曲線能正確描述貨物包所受摩擦力隨車廂傾角變化關(guān)系的是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【詳解】當(dāng)車廂傾角從水平開始增加時(shí)，開始階段貨物與車廂間的摩擦力為靜摩擦力，大小為靜摩擦力的最大值為即當(dāng)時(shí)貨物開始將要滑動，此位置在函數(shù)與圖像的交點(diǎn)位置；之后貨物向下滑動，摩擦力為滑動摩擦力，大小為隨θ增加，滑動摩擦力減小。故選B。7.工程師對質(zhì)量為的汽車進(jìn)行性能測試，測得該款汽車綜合阻力隨速度變化的關(guān)系式為常數(shù)）?，F(xiàn)工程師為汽車提供恒定的牽引力，使汽車由靜止開始做直線運(yùn)動。汽車位移為時(shí)恰好達(dá)到最大速度。則（）A.汽車速度越大，加速越快 B.汽車達(dá)到的最大速度為C.整個(gè)過程的平均速度為 D.整個(gè)過程所用時(shí)間為【答案】D【解析】【詳解】A．汽車恒力啟動過程，根據(jù)牛頓第二定律有解得隨速率增大加速度減小，A錯(cuò)誤；B．當(dāng)汽車所受合力為零時(shí)，汽車達(dá)到最大速度，由受力平衡有解得B錯(cuò)誤；C．汽車恒力啟動過程中，汽車做加速度越來越小的加速運(yùn)動，則整個(gè)過程汽車的平均速度大于，C錯(cuò)誤；D．汽車從靜止達(dá)到最大速度過程中，根據(jù)動量定理有解得整個(gè)過程所用時(shí)間為D正確。故選D。8.如圖，有一垂直紙面向里的圓形勻強(qiáng)磁場，線段PQ和線段MN是圓的兩條直徑，夾角為60°。兩個(gè)同種帶電粒子甲、乙以不同的初速度，沿垂直于M方向從P點(diǎn)射入磁場，之后甲粒子從Q點(diǎn)飛出磁場，乙粒子從N點(diǎn)飛出磁場。不計(jì)粒子重力，則（）A.粒子甲在磁場中運(yùn)動的時(shí)間長B.粒子甲在磁場中運(yùn)動的速度大C.粒子乙在磁場中運(yùn)動的加速度大D.甲、乙粒子在磁場中運(yùn)動的路程相等【答案】BD【解析】【詳解】BC．兩粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的軌跡如圖所示設(shè)磁場圓的半徑為R，甲粒子的軌跡半徑為r1，乙粒子的軌跡半徑為r2，根據(jù)幾何關(guān)系可得，根據(jù)洛倫茲力提供向心力有所以，所以甲粒子速度大，加速度大，故B正確，C錯(cuò)誤；A．甲粒子的圓心角等于60°，乙粒子的圓心角等于120°，根據(jù)，可知，甲粒子的運(yùn)動時(shí)間較短，故A錯(cuò)誤；D．由以上分析可知，甲粒子運(yùn)動速度時(shí)乙粒子運(yùn)動速度的2倍，而甲粒子的運(yùn)動時(shí)間是乙粒子運(yùn)動時(shí)間的一半，根據(jù)可知，兩粒子運(yùn)動的路程相等，故D正確。故選BD。9.桐桐和樂樂乘坐溜冰電動車在水平冰面上玩耍。如圖甲，桐桐開著電動車向停在正前方樂樂沖來，在碰撞前瞬間熄火；樂樂的電動車一直處于熄火狀態(tài)。已知桐桐與車的總質(zhì)量為，在碰撞前后的一段時(shí)間內(nèi)，兩車的速度隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示。則（）A.碰前桐桐與車受到的合力為B.樂樂與車的總質(zhì)量為C.此次碰撞過程沒有機(jī)械能損失D.兩車碰后，均停止運(yùn)動時(shí)相距7.5m【答案】AD【解析】【詳解】A．根據(jù)速度-時(shí)間圖像的斜率表示加速度大小，可知碰撞前桐桐與車的加速度大小為根據(jù)牛頓第二定律，可得桐桐與車受到的合力為故A正確；B．由圖可知碰撞前瞬間桐桐與車的速度為，樂樂與車的速度為0，碰撞后桐桐與車的速度為，樂樂與車的速度為，碰撞過程，動量守恒，則有解得故B錯(cuò)誤；C．碰撞前瞬間的機(jī)械能為桐桐與車的動能，則有碰撞后的機(jī)械能為桐桐與車的動能和樂樂與車的動能，則有可知故此次碰撞過程有機(jī)械能損失，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)速度-時(shí)間圖像與時(shí)間軸圍成的面積表示位移，可得兩車碰后，桐桐與車的位移為對樂樂與車，在1.1s到2.1s，可得加速度大小為則碰撞后，樂樂與車的速度從4m/s減到0，所經(jīng)過的位移為故兩車碰后，均停止運(yùn)動時(shí)相距為故D正確故選AD。10.如圖所示，半徑為的絕緣筒處在輻射狀磁場中（左圖中未畫全），磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，方向垂直于絕緣筒向內(nèi)（如右圖）。在絕緣筒表面粘貼了一張長為寬為的薄銅片。絕緣筒右側(cè)通過兩根細(xì)金屬棒與電阻相連。金屬棒相互平行且間距為，左側(cè)與圓筒接觸良好。金屬棒和銅片的電阻可忽略。絕緣筒在外力作用下以角速度按圖示方向勻速轉(zhuǎn)動，則（）A.轉(zhuǎn)動過程中，外力功率恒定B.絕緣筒轉(zhuǎn)動一周克服安培力做功C.銅片上下邊緣間的電勢差大小為，且下邊緣電勢高D.若絕緣筒的角速度變成，則電阻的熱功率變?yōu)樵瓉淼?倍【答案】BC【解析】【詳解】A．金屬棒左側(cè)如果沒有接觸薄銅片時(shí)，回路中沒有感應(yīng)電流，外力做功為零，如果接觸薄銅片，回路中有感應(yīng)電流，外力做功不為零，所以轉(zhuǎn)動過程中，外力功率不恒定，故A錯(cuò)誤；B．金屬棒左側(cè)接觸薄銅片時(shí)，回路中的感應(yīng)電流為絕緣筒轉(zhuǎn)動一周克服安培力做功為故B正確；C．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得銅片上下邊緣間的電勢差大小為，根據(jù)右手定則可知下邊緣電勢高，故C正確；D．金屬棒左側(cè)接觸薄銅片過程中如果絕緣筒的角速度為，電流有效值滿足則電阻R的熱功率為若絕緣筒的角速度變成，則電阻R的熱功率變?yōu)樵瓉淼?倍，故D錯(cuò)誤。故選BC。第Ⅱ卷二、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共16分。請把分析結(jié)果填在答題卡上或按題目要求作答。11.小張同學(xué)在“做探究小車加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下（按加速度大小順序排列），其中實(shí)驗(yàn)序號⑧的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不完整。序號外力小車質(zhì)量加速度①0.290.860.3②0.140.360.3③0.290.610.4④0.190.360.5⑤0.240.360.6⑥0.290.4107⑦0.290.360.8⑧

0.31

⑨0.340.360.9（1）小張同學(xué)先“探究小車加速度與力關(guān)系”。請你在上表中幫他挑出所有符合要求的數(shù)據(jù)組，并把序號寫在橫線上：_____________。（2）第（1）問中，你挑選數(shù)據(jù)組依據(jù)的方法是（）A.理想實(shí)驗(yàn)法 B.等效替代法C.微元法 D.控制變量法（3）實(shí)驗(yàn)序號⑧對應(yīng)的紙帶如圖所示，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)未畫出。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為，則對應(yīng)的加速度大小為___________（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。（4）小張同學(xué)“探究小車加速度與質(zhì)量的關(guān)系”時(shí)，為了方便準(zhǔn)確得到小車的加速度與小車質(zhì)量的關(guān)系，應(yīng)作出___________圖像（選填“”或“”）。【答案】（1）②④⑤⑦⑨（2）D（3）0.93（4）【解析】【小問1詳解】本實(shí)驗(yàn)采用的是控制變量法，欲“探究加速度與力的關(guān)系”，應(yīng)保持小車的質(zhì)量一定，改變小車合外力，故選擇實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為②④⑤⑦⑨；【小問2詳解】本實(shí)驗(yàn)采用的是控制變量法。故選D?！拘?詳解】打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)未畫出，則每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為逐差法可知加速度大小為【小問4詳解】根據(jù)牛頓第二定律整理可得可知若做圖像，圖像為曲線，不能直觀反映加速度與質(zhì)量的關(guān)系；若做圖像，圖像為過原點(diǎn)的直線，說明加速度與質(zhì)量的倒數(shù)成正比，即加速度與質(zhì)量成反比，所以為了方便準(zhǔn)確得到小車的加速度與小車質(zhì)量的關(guān)系，應(yīng)作出圖像。12.某興趣小組利用銅片、鋅片和蘋果制作了蘋果電池（電動勢約1V），并分別用圖甲、圖乙所示的兩種實(shí)驗(yàn)電路測量這種電池的電動勢E和內(nèi)阻r。（1）圖甲中電表為數(shù)字電壓表，圖乙中電表為電流表。某次實(shí)驗(yàn)中，電流表示數(shù)如圖丙所示，請讀數(shù)：___________μA。（2）先后使用圖甲、圖乙兩種電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在圖丁所示的同一坐標(biāo)系內(nèi)，分別繪制和圖像。其中圖像是以圖甲中電壓表讀數(shù)U為縱軸，以電壓表讀數(shù)U與電阻箱讀數(shù)的比值為橫軸繪制的；圖像是以圖乙中電流表讀數(shù)I與電阻箱讀數(shù)的乘積IR為縱軸，以電流表讀數(shù)I為橫軸繪制的。則圖丁中，直線___________（選填“ab”或“cd”）是依據(jù)圖甲電路所測數(shù)據(jù)繪制的。（3）若兩次測量中，蘋果電池的電動勢和內(nèi)阻的變化可忽略，綜合圖丁中的兩條直線，消除電表內(nèi)阻帶來的誤差，則蘋果電池的電動勢應(yīng)為__________V，內(nèi)阻應(yīng)為__________kΩ。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）【答案】（1）150（2）cd（3）①.0.80（0.79~0.81）②.2.4或2.5【解析】【小問1詳解】由于電流表量程為0~300μA，所以每一小格為10μA，電流讀數(shù)為150μA?！拘?詳解】對甲圖，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得變形可得對乙圖，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得變形可得由此可知，圖甲電路所對應(yīng)的圖線的斜率較小，縱截距較小，故直線cd是依據(jù)圖甲電路所測數(shù)據(jù)繪制的?！拘?詳解】[1]使用圖乙進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，電動勢測量值沒有系統(tǒng)誤差，更接近真實(shí)值，內(nèi)阻的測量值為電源內(nèi)阻與電流表內(nèi)阻之和，內(nèi)阻測量值偏大，故若使電動勢的測量值更接近真實(shí)值選圖線ab，則[2]使用圖甲做實(shí)驗(yàn)，電動勢和內(nèi)阻的測量誤差來源于電壓表分流，會導(dǎo)致測量值都偏小，實(shí)際測量的電源內(nèi)阻可以等效看成電壓表與電源內(nèi)阻并聯(lián)之后的阻值，因?yàn)殡妷罕韮?nèi)阻比電源內(nèi)阻大很多，故選圖線cd內(nèi)阻的測量值更接近真實(shí)值，則三、計(jì)算題：本題共4小題，共38分。解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。只寫最后答案的不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須寫出數(shù)值和單位。13.如圖甲，古老的牧羊人跳”是利用一根長桿從高處安全跳下。某同學(xué)將該過程簡化為物塊與桿在豎直方向的運(yùn)動，如圖乙，質(zhì)量的物塊套在長桿上，距長桿下端的長度。初始時(shí)，物塊與長桿從某一高度自由下落，長桿碰到地面后保持靜止（插人地面長度可忽略）；物塊繼續(xù)向下運(yùn)動，受到桿的阻力。為保證安全，物塊到達(dá)地面時(shí)速度應(yīng)小于。重力加速度大小取，求：（1）在保證安全的前提下，物塊下落過程中最大速度的大?。唬?）物塊能安全下落的最大高度。【答案】（1）（2）【解析】【小問1詳解】根據(jù)動能定理有代入數(shù)據(jù)解得【小問2詳解】根據(jù)速度位移公式有解得則物塊能安全下落的最大高度14.一種測定電子比荷的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。真空玻璃管內(nèi)陰極發(fā)出的電子經(jīng)陽極與陰極之間的高壓加速后，形成一細(xì)束電子流，以平行于平行板電容器極板的速度進(jìn)入兩極板間的區(qū)域。若兩極板間無電壓，電子將打在熒光屏上的O點(diǎn)；若在兩極板間施加電壓，則離開極板區(qū)域的電子將打在熒光屏上的點(diǎn)；若再在極板間施加一個(gè)方向垂直于紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場，則電子在熒光屏上產(chǎn)生的光點(diǎn)又回到O點(diǎn)。已知極板的長度為間的距離為，極板區(qū)的中點(diǎn)到熒光屏中點(diǎn)O的距離為點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為。求：（1）電子進(jìn)入平行板電容器時(shí)的速度大小；（2）電子的比荷?！敬鸢浮浚?）（2）【解析】【小問1詳解】當(dāng)平行板電容器兩極板間同時(shí)存在電場和磁場時(shí)有，聯(lián)立解得【小問2詳解】設(shè)電子離開電場時(shí)速度偏轉(zhuǎn)角為，則，又，，，聯(lián)立得15.甲、乙兩列簡諧橫波在同種介質(zhì)中分別沿軸正方向和負(fù)方向傳播，兩波源分別位于和處，兩波源的振幅均為，持續(xù)振動。甲波源振動后的波形如圖所示，此刻和處的P、Q兩質(zhì)點(diǎn)剛開始振動，質(zhì)點(diǎn)M的平衡位置在處。從圖示時(shí)刻起，求：（1）兩列波經(jīng)多長時(shí)間相遇；（2）內(nèi)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的路程。【答案】（1）1.25s（2）2.8m【解析】【小問1詳解】根據(jù)題意與波形可知，則波傳播速度解得兩列波相遇時(shí)有其中解得【小問2詳解】結(jié)合上述可知，乙波傳到所用時(shí)間解得甲波傳到所用時(shí)間解得只有乙波引起質(zhì)點(diǎn)振動，此時(shí)間內(nèi)解得甲、乙兩波引起質(zhì)點(diǎn)的振動相互加強(qiáng)，則有解得則內(nèi)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的路程解得16.如圖，兩光滑平行圓弧導(dǎo)軌豎直放置，下端與兩根間距為的光滑平行水平導(dǎo)軌平滑連接，足夠長的水平導(dǎo)軌全部處