陜西省西安市第八中學2024屆高三下學期一模考試物理試題含解析

陜西省西安市第八中學2024屆高三下學期一?？荚囄锢碓囶}注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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，水平地面上有一個由四塊完全相同石塊所組成拱形建筑，其截面為半圓環(huán)，石塊的質量均為m。若石塊接觸面之間的摩擦忽略不計，則P、Q兩部分石塊之間的彈力為（）A． B． C． D．2、光電效應實驗，得到光電子最大初動能Ekm與入射光頻率ν的關系如圖所示。普朗克常量、金屬材料的逸出功分別為（）A．， B．， C．， D．，3、中國空間技術研究院空間科學與深空探測首席科學家葉培建近日透露，中國準備在2020年發(fā)射火星探測器，2021年探測器抵達火星，并有望實現(xiàn)一次“繞”、“落”和“巡”的任務。火星繞太陽公轉周期約為地球公轉周期的2倍，火星的直徑約為地球的一半，質量僅是地球的0.1倍。由以上信息可知（）A．發(fā)射火星探測器需要的速度不能小于16.7km/sB．探測器在地球表面受到的引力比在火星表面的引力小C．火星繞太陽的軌道半徑約為地球繞太陽的軌道半徑的4倍D．在火星表面發(fā)射近地衛(wèi)星的速度小于地球的第一宇宙速度4、如圖，水平放置的圓環(huán)形窄槽固定在桌面上，槽內有兩個大小相同的小球a、b，球b靜止在槽中位置P。球a以一定初速度沿槽運動，在位置P與球b發(fā)生彈性碰撞，碰后球a反彈，并在位置Q與球b再次碰撞。已知∠POQ=，忽略摩擦，且兩小球可視為質點，則a、b兩球質量之比為（）A．3︰1 B．1︰3 C．5︰3 D．3︰55、一個質量為4kg的物體，在四個共點力作用下處于平衡狀態(tài)，當其中兩個大小分別為5N和7N的力突然同時消失，而另外兩個恒力不變時，則物體（）A．可能做勻速圓周運動B．受到的合力可能變?yōu)?5NC．將一定做勻加速直線運動D．可能做加速度為a=2m/s2勻變速曲線運動6、如圖所示，重力均為G的兩小球用等長的細繩a、b懸掛在O點，兩小球之間用一根輕彈簧連接，兩小球均處于靜止狀態(tài)，兩細繩a、b與輕彈簧c恰好構成正三角形?，F(xiàn)用水平力F緩慢拉動右側小球，使細繩a最終豎直，并保持兩小球處于靜止狀態(tài)。下列說法正確的是（）A．最終狀態(tài)時，水平拉力F等于B．最終狀態(tài)與初態(tài)相比，輕彈簧c的彈性勢能保持不變C．最終狀態(tài)與初態(tài)相比，右側小球機械能的增加量等于彈簧彈性勢能的減小量加上力F做的功D．最終狀態(tài)與初態(tài)相比，系統(tǒng)的機械能增加二、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、某地區(qū)1月份平均氣溫1.4℃，平均大氣壓1.021×105Pa；7月份平均氣溫30.84℃，平均大氣壓0.9960×105Pa．7月份和1月份相比較，下列說法正確的是．A．7月份和1月份空氣分子無規(guī)則熱運動劇烈程度幾乎相同B．與1月份相比單位時間內空氣分子對單位面積地面撞擊次數(shù)在7月份減少了C．7月份空氣中每個分子的動能都比1月份的大D．對水這種液體它的表面張力7月份比1月份小E.對同種液體而言，它的飽和氣壓7月份髙于1月份8、如圖所示為甲、乙兩車在平直公路上行駛的v-t圖象，則在t1到t2時間內A．甲、乙兩車的位移相等B．甲車的平均速度等于C．甲車的平均速度比乙車的大D．乙車的加速度始終比甲車的加速度小9、如圖所示，足夠大的平行玻璃磚厚度為d，底面鍍有反光膜CD，反光膜厚度不計，一束光線以45°的入射角由A點入射，經(jīng)底面反光膜反射后，從頂面B點射出（B點圖中未畫出）。已知玻璃對該光線的折射率為，c為光在真空中的傳播速度，不考慮多次反射。則下列說法正確的是（）A．該光線在玻璃中傳播的速度為cB．該光線在玻璃中的折射角為30°C．平行玻璃磚對該光線的全反射臨界角為45°D．為了使從A點以各種角度入射的光線都能從頂面射出，則底面反光膜面積至少為10、一個長方體金屬導體的棱長如圖所示，將該長方體導體放在勻強磁場中，并使前側面與磁場垂直，已知磁感應強度為B。導體的左右兩側面外接電源，產(chǎn)生由左向右的穩(wěn)定電流時，測得導體的上、下表面間的電勢差為U。則下列說法正確的是（）A．上、下兩表面比較，上表面電勢高 B．上、下兩表面比較，下表面電勢高C．導體中自由電子定向移動的速率為 D．導體中自由電子定向移動的速率為三、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）小妮同學利用如圖甲所示的實驗裝置驗證系統(tǒng)機械能守恒。A、B是兩個質量均為m的相同小球，O為穿過輕桿的固定轉軸，C為固定在支架上的光電門，初始時桿處于水平狀態(tài)，重力加速度為g。實驗步驟如下∶(1)用游標卡尺測得小球B的直徑d如圖乙所示，則d=______mm；(2)用毫米刻度尺測得AO長為l，BO長為2l；(3)由靜止釋放兩小球，當小球B通過光電門時，測得光線被小球擋住的時間為t，則在桿由水平轉至豎直的過程中兩小球組成的系統(tǒng)增加的動能Ek=___，減少的重力勢能Ep=____（用m、g、l、d、t表示）。(4)若在誤差允許的范圍內Ek=Ep，則小球A、B組成的系統(tǒng)機械能守恒。12．（12分）某同學在實驗室進行探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)關系的實驗。他準備了可拆變壓器、多用電表、開關和導線若干。(1)實驗需要以下哪種電源_________；A．低壓直流電源B．高壓直流電源C．低壓交流電源D．高壓交流電源(2)該同學認真檢查電路無誤后，先保證原線圈匝數(shù)不變，改變副線圈匝數(shù)：再保證副線圈匝數(shù)不變，改變原線圈匝數(shù)。分別測出相應的原、副線圈電壓值。由于交變電流電壓是變化的，所以，我們實際上測量的是電壓的___值（填“有效或“最大”）。其中一次多用電表讀數(shù)如圖所示，此時電壓表讀數(shù)為___________；(3)理想變壓器原、副線圈電壓應與其匝數(shù)成____（填“正比”"或“反比”），實驗中由于變壓器的銅損和鐵損導致原線圈與副線圈的電壓之比一般____（填“大于"“小于”或“等于"）原線圈與副線圈的匝數(shù)之比。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）如圖甲所示，S1、S2為兩波源，產(chǎn)生的連續(xù)機械波可沿兩波源的連線傳播，傳播速度v=100m/s，M為兩波源連線上的質點，M離S1較近。0時刻兩波源同時開始振動，得到質點M的振動圖象如圖乙所示，求：(1)兩波源S1、S2間的距離；(2)在圖中畫出t=6s時兩波源S1、S2間的波形圖，并簡要說明作圖理由。14．（16分）人們對電場的認識是不斷豐富的，麥克斯韋經(jīng)典電磁場理論指出，除靜止電荷產(chǎn)生的靜電場外，變化的磁場還會產(chǎn)生感生電場。靜電場和感生電場既有相似之處，又有區(qū)別。電子質量為，電荷量為。請分析以下問題。(1)如圖1所示，在金屬絲和金屬板之間加以電壓，金屬絲和金屬板之間會產(chǎn)生靜電場，金屬絲發(fā)射出的電子在靜電場中加速后，從金屬板的小孔穿出。忽略電子剛剛離開金屬絲時的速度，求電子穿出金屬板時的速度大小v；(2)電子感應加速器是利用感生電場加速電子的裝置，其基本原理如圖2所示。上圖為側視圖，為電磁鐵的兩個磁極，磁極之間有一環(huán)形真空室，下圖為真空室的俯視圖。電磁鐵線圈中電流發(fā)生變化時，產(chǎn)生的感生電場可以使電子在真空室中加速運動。a.如果電子做半徑不變的變加速圓周運動。已知電子運動軌跡半徑為，電子軌跡所在處的感生電場的場強大小恒為，方向沿軌跡切線方向。求初速為的電子經(jīng)時間獲得的動能及此時電子所在位置的磁感應強度大??；b.在靜電場中，由于靜電力做的功與電荷運動的路徑無關，電荷在靜電場中具有電勢能，電場中某點的電荷的電勢能與它的電荷量的比值，叫做這一點的電勢。試分析說明對加速電子的感生電場是否可以引入電勢概念。15．（12分）在容積為40L的容器中，盛有壓縮二氧化碳3.96kg，該容器能承受的壓強不超過6.0106pa，求容器會有爆炸危險時內部氣體達到的攝氏溫度？（已知二氧化碳在標準狀態(tài)下的密度是1.98kg/m3，溫度是0，壓強是1105pa）

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、A【解析】

對石塊P受力分析如圖由幾何關系知：根據(jù)平衡條件得，Q對P作用力為：A正確，BCD錯誤。故選A。2、A【解析】

根據(jù)得縱軸截距的絕對值等于金屬的逸出功，等于b，圖線的斜率故A正確，BCD錯誤；故選A。3、D【解析】

A．火星探測器脫離地球，但沒有脫離太陽系，其發(fā)射速度大于第二宇宙速度11.2km/s即可，故A錯誤；B．根據(jù)引力，因為火星的直徑約為地球的一半，質量僅是地球的0.1倍，所以火星表面的重力加速度和地球表面的重力加速度之比為2：5?？傻锰綔y器在地球表面受到的引力比在火星表面的引力大，故B錯誤；C．根據(jù)萬有引力提供向心力，有可得因火星繞太陽公轉周期約為地球公轉周期的2倍，所以火星繞太陽的軌道半徑約為地球繞太陽的軌道半徑的倍，故C錯誤；D．在火星表面發(fā)射近地衛(wèi)星的速度即火星的第一宇宙速度，由得第一宇宙速度公式可知火星的第一宇宙速度與地球的第一宇宙速度之比為1：，所以在火星表面發(fā)射近地衛(wèi)星的速度小于地球的第一宇宙速度，故D正確。故選D。4、D【解析】

由動量守恒可知，碰后兩球的速度方向相反，且在相同時間內，b球運動的弧長為a球運動的弧長為3倍，則有由動量守恒定律有由能量守恒有聯(lián)立解得故ABC錯誤，D正確。故選D。5、D【解析】

根據(jù)平行四邊形定則，大小分別為5N和7N的力的合力最大為12N，最小為2N，物體在四個共點力作用下處于平衡狀態(tài)，說明另兩個恒力的合力最大也為12N，最小為2N，根據(jù)牛頓第二定律，當其中兩個大小分別為5N和7N的力突然同時消失，質量為4kg的物體產(chǎn)生的加速度最大為a=3m/s2，最小為a=0.5m/s2，但由于合力的方向與速度方向關系不知，只能說明物體做勻變速運動，可能是直線運動或勻變速曲線運動，但不可能做勻速圓周運動，故ABC錯誤，D正確。故選D。6、D【解析】

AB．以左邊小球為研究對象，初狀態(tài)受到重力、彈簧彈力和細繩拉力，如圖所示根據(jù)平衡條件可得細繩拉力，其中θ=30°，則根據(jù)對稱性可知，初狀態(tài)細繩b的拉力大小為，末狀態(tài)以右邊的小球為研究對象，受到重力、細繩b的拉力和水平方向拉力而平衡，根據(jù)圖中幾何關系可得其中α＞θ，則根據(jù)平衡條件可得：F=Gtanα，由于彈簧的長度發(fā)生變化，輕彈簧c的彈性勢能改變，后來三邊構成的三角形不是等邊三角形，故α≠60°，則，故AB錯誤。C．最終狀態(tài)與初態(tài)相比，根據(jù)能量守恒可知，兩球機械能的增加量等于彈簧彈性勢能的減小量加上力F做的功，而左側小球機械能減小，故右側小球增加量大于彈簧彈性勢能的減小量加上力F做的功，故C錯誤；D．兩球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能的增加量等于外力F做的功，由于F做正功，故系統(tǒng)機械能增加，故D正確。故選D。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、BDE【解析】溫度越高，分子無規(guī)則熱運動加強．7月份與1月份相比較，平均氣溫升高了，所以分子無規(guī)則熱運動加劇，故A錯誤；溫度升高，分子的平均動能變大，但是壓強減小，可知氣體分子的密集程度減小，則單位時間內空氣分子對單位面積地面撞擊次數(shù)減少，B正確；溫度越高，分子平均動能越大，但不代表每個分子動能都增大，有可能減小，C錯誤；表面張力還與溫度有關，溫度越高，性質越不純，表面張力越小，故D正確；溫度越高，同種液體的飽和氣壓越高，故E正確．8、BC【解析】

A．在t1到t2時間內，兩圖線圍成的面積不等，則位移不等，故A錯誤．BC．甲做勻變速直線運動，在t1到t2時間內，平均速度，根據(jù)圖線圍成的面積知，甲的位移大于乙的位移，時間相等，則甲的平均速度大于乙的平均速度，即以的平均速度小于，故BC正確．D．乙圖線的切線斜率先比甲小，后比甲大，可知乙的加速度先小于甲，后大于甲，故D錯誤．9、BC【解析】

A．玻璃磚的折射率為則該光線在玻璃中傳播的速度為故A錯誤。

B．由折射定律得，可得β=30°選項B正確；C．設臨界角為C，則有得C=45°故C正確。

D．為了使從A點以各種角度入射的光線都能從頂面射出，反射光線不能在頂面發(fā)生全反射，則底面反光膜半徑至少為r=dtanC=d面積πd2，故D錯誤。

故選BC。10、BD【解析】

AB．電流向右，則金屬導體中的自由電子定向向左移動，由左手定則知洛倫茲力向上，則上表面累積負電荷，其電勢低，選項B正確，A錯誤。CD．穩(wěn)定狀態(tài)時，電子做勻速直線運動，受力平衡，有又有解得選項C錯誤，D正確；故選BD.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、12.40mgl【解析】

(1)[1]游標卡尺的主尺讀數(shù)為12mm，游標讀數(shù)為則游標卡尺的最終讀數(shù)為(3)[2]小球B通過光電門的瞬時速度A、B轉動的半徑之比為1：2，A、B的角速度相等，根據(jù)知A、B的速度之比為1：2，所以A的瞬時速度系統(tǒng)動能增加量[3]系統(tǒng)重力勢能的減小量12、C有效7.2正比大于【解析】

(1)[1]因為探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)關系，必須用交流電，又因為安全起見必須用低壓電，所以用低壓交流電，故選C。(1)[2]多用電表測量的交流電壓為有效值，不是最大值；[3]多用電表選用的檔位是交流電壓的10V檔位，所以應該在0~10V檔位讀數(shù)，所以讀數(shù)應該是7.2V；(4)[4]根據(jù)可知，理想變壓器原、副線圈電壓應與其匝數(shù)成正比。[5]實驗中由于變壓器的銅損和鐵損導致副線圈的電壓U2減小，所以導致，故填大于。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、(1)800m；(2)見解析【解析】

(1)由乙圖知，M點2s時開始振動，6s時振動出現(xiàn)變化，所以可知，波源的振動經(jīng)