河南省駐馬店市物理高三上學期2024年模擬試卷與參考答案

2024年河南省駐馬店市物理高三上學期模擬試卷與參考答案一、單項選擇題（本大題有7小題，每小題4分，共28分）1、下列說法正確的是()A.液體表面張力產生的原因是：液體表面層分子間距離大于液體內部分子間距離，分子間的作用力表現為相互吸引B.晶體有固定的熔點，非晶體沒有固定的熔點C.擴散現象和布朗運動的劇烈程度都與溫度有關，所以擴散現象和布朗運動也叫做熱運動D.彩色液晶顯示器利用了液晶的光學性質具有各向異性的特點E.已知某種氣體的摩爾質量為M，密度為ρ，阿伏加德羅常數為N_A，則該種氣體分子所占空間的大小可表示為V_0=M/(ρN_A)答案：A；B；D解析：A選項，液體表面張力產生的原因是：液體表面層分子間距離大于液體內部分子間距離，分子間的作用力表現為相互吸引，故A正確；B選項，晶體有固定的熔點，非晶體沒有固定的熔點，故B正確；C選項，擴散現象和布朗運動的劇烈程度都與溫度有關，但熱運動是指分子的無規(guī)則運動，布朗運動是懸浮在液體或氣體中的固體小顆粒的永不停息地做無規(guī)則運動，不是液體分子的運動，也不是固體小顆粒分子的運動，故不能說布朗運動是熱運動，故C錯誤；D選項，液晶像液體一樣具有流動性，而其光學性質與某些晶體相似具有各向異性，彩色液晶顯示器利用了液晶的光學性質具有各向異性的特點，故D正確；E選項，氣體分子間距離較大，不能用阿伏加德羅常數計算分子體積，故E錯誤。2、下列說法正確的是()A.物體溫度越高，分子的平均動能就越大B.物體溫度升高時，速率小的分子數目減少，速率大的分子數目增多C.一定質量的理想氣體，如果壓強不變，體積增大，那么它一定從外界吸熱D.壓縮一定質量的理想氣體，其內能一定增加E.熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體答案：A；B；C；E解析：A選項，溫度是分子平均動能的標志，物體溫度越高，分子的平均動能就越大，故A正確；B選項，根據麥克斯韋分布律，物體溫度升高時，速率小的分子數目減少，速率大的分子數目增多，故B正確；C選項，一定質量的理想氣體，如果壓強不變，體積增大，根據理想氣體狀態(tài)方程PVD選項，壓縮一定質量的理想氣體，外界對氣體做功，但氣體可能放熱，根據熱力學第一定律可知，其內能不一定增加，故D錯誤；E選項，根據熱力學第二定律可知，熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體，故E正確。3、下列說法正確的是()A.氣體壓強是氣體分子對容器壁的頻繁碰撞造成的B.足球充足氣后很難壓縮，是因為足球內氣體分子間斥力作用的結果C.一定質量的理想氣體等溫膨脹，一定從外界吸收熱量D.空調機在制冷過程中，從室內吸收的熱量少于向室外放出的熱量E.自然界中進行的涉及熱現象的宏觀過程都具有方向性答案：A；C；D；E解析：A選項，氣體壓強是氣體分子對容器壁的頻繁碰撞造成的，取決于分子的密集程度和分子的平均動能，故A正確；B選項，足球充足氣后很難壓縮，是因為足球內外的壓強差的原因，與氣體分子間的作用力無關，因為氣體分子間距較大，很難達到分子間作用力的范圍內，故B錯誤；C選項，一定質量的理想氣體等溫膨脹，溫度不變，內能不變，體積增大，對外做功，根據熱力學第一定律可知，一定從外界吸收熱量，故C正確；D選項，空調機在制冷過程中，壓縮機要消耗電能，所以從室內吸收的熱量少于向室外放出的熱量，故D正確；E選項，根據熱力學第二定律可知，自然界中進行的涉及熱現象的宏觀過程都具有方向性，故E正確。4、關于重力勢能，下列說法正確的是()A.重力勢能是地球和物體共同具有的，而不是物體單獨具有的B.重力勢能的大小，與參考平面的選擇無關C.重力勢能等于零的物體，不可能對別的物體做功D.物體克服重力做的功等于重力勢能的增加量答案：A；D解析：A選項：重力勢能是由于物體與地球之間存在相互作用力（即重力）而具有的能量，因此它是地球和物體共同具有的，而不是物體單獨具有的。所以A選項正確。B選項：重力勢能的大小是相對的，與參考平面的選擇有關。選擇不同的參考平面，同一物體的重力勢能可能不同。因此B選項錯誤。C選項：重力勢能等于零的物體，只是表示該物體在選定的參考平面上的重力勢能為零，但并不意味著它不能對別的物體做功。例如，一個被舉高的物體（重力勢能不為零）可以對地面上的物體做功，同樣地，一個重力勢能等于零的物體（如放在參考平面上的物體）也可以對不在參考平面上的物體做功。因此C選項錯誤。D選項：根據重力做功與重力勢能變化的關系，物體克服重力做的功等于重力勢能的增加量。這是重力做功與重力勢能變化的基本關系式，因此D選項正確。5、關于物體的重心，下列說法正確的是()A.物體的重心一定在物體上B.用一繩子將物體懸掛起來，物體靜止時，該物體的重心一定在繩子的延長線上C.任何物體的重心都在它的幾何中心上D.重心就是物體上最重的點答案：B解析：A選項：物體的重心不一定在物體上，比如均勻圓環(huán)的重心就在圓環(huán)的圓心上，而圓環(huán)的圓心并不在圓環(huán)上。所以A選項錯誤。B選項：用一繩子將物體懸掛起來，物體靜止時，物體受到重力和繩子的拉力，這兩個力是一對平衡力，它們的作用線必定在同一直線上，且方向相反。由于重力的作用點就是重心，所以該物體的重心一定在繩子的延長線上。B選項正確。C選項：只有形狀規(guī)則、質量分布均勻的物體的重心才在物體的幾何中心上。如果物體的質量分布不均勻，或者形狀不規(guī)則，那么它的重心就不一定在幾何中心上。所以C選項錯誤。D選項：重心是物體所受重力的等效作用點，并不是物體上最重的點。所以D選項錯誤。6、關于重力做功和重力勢能的變化，下列敘述正確的是()A.做豎直上拋運動的物體在上升階段，重力做負功，重力勢能減少B.做豎直上拋運動的物體在上升階段，重力做正功，重力勢能增加C.做豎直上拋運動的物體在下降階段，重力做正功，重力勢能增加D.做豎直上拋運動的物體在下降階段，重力做正功，重力勢能減少答案：D解析：A選項：做豎直上拋運動的物體在上升階段，物體的位移方向是豎直向上的，而重力的方向是豎直向下的，所以重力方向與位移方向相反，重力做負功。根據重力做功與重力勢能變化的關系，重力做負功時，重力勢能增加，而不是減少。所以A選項錯誤。B選項：由A選項分析可知，做豎直上拋運動的物體在上升階段，重力做負功，重力勢能增加，而不是做正功。所以B選項錯誤。C選項：做豎直上拋運動的物體在下降階段，物體的位移方向是豎直向下的，與重力的方向相同，所以重力做正功。但是，根據重力做功與重力勢能變化的關系，重力做正功時，重力勢能是減少的，而不是增加。所以C選項錯誤。D選項：由C選項分析可知，做豎直上拋運動的物體在下降階段，重力做正功，重力勢能減少。所以D選項正確。7、關于電場和磁場，下列說法正確的是()A.電場和磁場都是矢量場，都具有方向性B.電場線和磁感線都是實際存在的曲線C.電場和磁場在產生、存在和相互作用的規(guī)律方面沒有聯系D.磁場中某點的磁感應強度的方向，跟放在該點的試探電流元所受磁場力的方向一致

A選項：電場和磁場都是矢量場，因為電場強度和磁感應強度都既有大小又有方向，滿足矢量的定義。所以A選項正確。B選項：電場線和磁感線都是為了形象地描述電場和磁場而假想的線，它們并不實際存在。因此B選項錯誤。C選項：電場和磁場雖然在產生、存在和相互作用的規(guī)律方面有所不同，但它們之間是有聯系的。例如，變化的電場可以產生磁場，變化的磁場也可以產生電場（麥克斯韋電磁場理論）。因此C選項錯誤。D選項：磁場中某點的磁感應強度的方向，并不是跟放在該點的試探電流元所受磁場力的方向一致，而是跟放在該點的通電導線所受磁場力的方向垂直。這是因為磁場力的方向是由磁感應強度和電流方向共同決定的，具體遵循左手定則。所以D選項錯誤。綜上，正確答案是A。二、多項選擇題（本大題有3小題，每小題6分，共18分）1、關于靜電的利用和防止，以下說法正確的是()A.靜電復印是防止靜電危害B.為了避免靜電危害，飛機輪胎用導電橡膠制成C.高壓輸電鐵塔上面用兩條導線接地，把產生的靜電導入大地D.油罐車拖著一條鐵鏈是為了防止靜電產生的危害答案：B；D解析：A選項，靜電復印是利用靜電將墨粉吸附到紙上，屬于靜電的應用，不是防止靜電危害，所以A錯誤；B選項，飛機在飛行的過程中產生大量的靜電，飛機輪胎用導電橡膠制成可以將靜電導走，從而避免靜電危害，所以B正確；C選項，高壓輸電鐵塔上面用兩條導線接地，屬于尖端放電，是防止靜電積累到一定程度引起電火花放電，造成危害，而不是把產生的靜電導入大地，所以C錯誤；D選項，油罐車拖著一條鐵鏈是將產生的靜電導走，屬于靜電的防止，所以D正確。2、下列關于點電荷的說法中正確的是()A.點電荷就是體積很小的帶電體B.點電荷是一種理想化的物理模型C.點電荷就是元電荷D.體積很大的帶電體一定不能看成點電荷答案：B解析：A選項，當帶電體的形狀及大小對它們間相互作用力的影響可忽略時，這個帶電體可看作點電荷，是由研究問題的性質決定，與自身大小形狀無具體關系，故A錯誤；B選項，點電荷實際不存在，是理想模型，故B正確；C選項，元電荷是最小的電荷量，而點電荷是一種理想化的物理模型，元電荷不是點電荷，故C錯誤；D選項，體積很大的帶電體，如果帶電體的形狀及大小對它們間相互作用力的影響可忽略時，也能看成點電荷，故D錯誤。3、下列說法正確的是()A.兩個完全相同的帶電小球接觸后分開，則兩球所帶電荷量一定相等B.元電荷實質上是指電子或質子本身C.電荷間的作用力是通過電場產生的D.電場線就是帶電粒子在電場中運動的軌跡答案：A；C解析：A選項，兩個完全相同的帶電小球接觸后分開，由于兩個小球完全相同，所以它們會平分總電荷，因此兩球所帶電荷量一定相等，故A正確；B選項，元電荷是最小的電荷量單位，而不是指電子或質子本身，故B錯誤；C選項，電荷間的作用力是通過電場產生的，這是電場的基本性質，故C正確；D選項，電場線是為了形象地描述電場而假想的線，實際并不存在，而帶電粒子在電場中的運動軌跡是由電場力和初速度共同決定的，與電場線無關，故D錯誤。三、非選擇題（前4題每題10分，最后一題14分，總分54分）第一題題目：在河南省駐馬店市某高中物理實驗室中，有一臺示波器，其顯示屏的水平和垂直偏轉因數分別為100s/cm和5V/cm?，F在，一個頻率為50Hz的正弦交流電壓信號被接入到示波器的Y輸入端，而一個周期為0.02s的鋸齒波電壓信號則被接入到X輸入端。請完成以下任務：計算該正弦交流電壓信號的周期和角速度。若示波器屏幕上顯示的正弦波波形有6個完整的周期，則信號在水平方向上所占的寬度是多少厘米？若要使正弦波波形在水平方向上恰好顯示一個完整的周期，應將X增益旋鈕調至何處？（設機內無信號衰減）答案：正弦交流電壓信號的周期T=1f正弦波波形在水平方向上所占的寬度L=要使正弦波波形在水平方向上恰好顯示一個完整的周期，需要調整X增益旋鈕，使得每厘米代表的時間為T=0.02s。因此，應將X增益旋鈕調至1s/cm的位置（注意這里原始答案給出的是0.02s/cm，但這是錯誤的，因為0.02s/cm解析：周期T是頻率f的倒數，即T=1f。角速度ω與周期T已知正弦波波形在屏幕上顯示了6個完整的周期，且水平偏轉因數為100s/cm，因此可以通過計算6×要使正弦波波形在水平方向上恰好顯示一個完整的周期，需要調整X增益旋鈕，使得每厘米代表的時間等于信號的周期。但在這個問題中，由于示波器已經設置為100s/c第二題題目：在“用單擺測定重力加速度”的實驗中，下列說法正確的是()A.測量擺長時，應用刻度尺量出從懸點到擺球下端的距離B.單擺偏離平衡位置的角度應大于10°C.實驗中應在擺球經過平衡位置時開始計時D.為減小實驗誤差，應使擺球的質量盡可能大答案：C解析：A選項：測量擺長時，應該用刻度尺量出從懸點到擺球上端的距離，即擺線的長度加上擺球的半徑，而不是擺球的下端。因為單擺的擺動是以懸點為中心，擺球的質心（或稱為重心，對于均勻球體即為其球心）為擺長的末端進行的。所以A選項錯誤。B選項：單擺偏離平衡位置的角度應盡可能小，一般不超過5°，以保證單擺的振動近似為簡諧振動。當角度大于10°時，單擺的振動將不再滿足簡諧振動的條件，從而引入較大的實驗誤差。所以B選項錯誤。C選項：實驗中應在擺球經過平衡位置時開始計時，因為此時擺球的速度最大，計時誤差相對較小。如果在其他位置開始計時，由于擺球的速度較小，可能導致計時誤差較大。所以C選項正確。D選項：單擺的周期與擺球的質量無關，只與擺長和重力加速度有關。因此，為減小實驗誤差，并不需要使擺球的質量盡可能大。實際上，過大的擺球質量可能會增加空氣阻力等外部因素的影響，反而增大實驗誤差。所以D選項錯誤。綜上所述，正確答案是C。第三題題目：在某一勻強磁場中，有一個靜止的原子核發(fā)生α衰變，放出一個速度為v的α粒子（即氦原子核，帶2個正電荷），衰變后的新核速度為u。已知α粒子的質量為m，新核的質量為M，且M遠大于m。試求：（1）衰變過程中釋放的核能。（2）衰變過程中產生的內能轉化為新核和α粒子的動能之比。答案：（1）衰變過程動量守恒，設新核的速度為u，α粒子的速度為v，由動量守恒定律得：0=mv+Mu

解得新核的速度為：u=-v

（注意：這里的負號表示新核的速度方向與α粒子速度方向相反，但在計算動能時我們只關心速度的大?。┧プ冞^程中的質量虧損為：Δm=m+M-(m+M-4m_p)=4m_p-m（其中m_p為質子的質量，但在此題中通常可忽略不計，因為題目已給出m和M）因此，釋放的核能為：ΔE=Δmc^2≈0（在實際計算中，由于m和M相差不大，且題目未給出質子的質量，這里我們假設質量虧損幾乎為0，主要關注動能部分）但考慮到題目主要考察的是動能轉化，我們接下來計算動能。衰變過程中系統(tǒng)的總動能為：E_k=mv^2+Mu^2

將u的表達式代入得：E_k=mv^2+M()2v2=v^2但請注意，這里的E_k并不完全等于釋放的核能ΔE，因為核能還包括了其他形式的能量（如內能），而題目主要考察的是動能轉化。（2）衰變過程中產生的內能轉化為新核和α粒子的動能之比，由于題目未直接給出內能的具體值，我們可以通過動能的比例來近似表示。新核的動能為：E_{k1}=Mu^2=M()2v2=v^2α粒子的動能為：E_{k2}=mv^2因此，動能之比為：==解析：本題主要考察了動量守恒定律在衰變過程中的應用，以及動能和核能之間的區(qū)別。在衰變過程中，由于系統(tǒng)不受外力作用，因此動量守恒。通過動量守恒定律，我們可以求出衰變后新核的速度。然后，我們可以利用動能的定義式求出系統(tǒng)的總動能。但需要注意的是，這里的總動能并不完全等于釋放的核能，因為核能還包括了其他形式的能量（如內能）。最后，我們利用動能的比例來近似表示內能轉化為動能的比例。第四題題目：在物理學中，常常用比值法來定義物理量，用來表示研究對象的某種性質，但它并不反映構成此物體的物質本身的性質，例如“速度”、“加速度”、“功率”、“電場強度”等都是采用比值法定義的。下列物理量中同樣采用比值法定義的是()A.電阻R=UC.電容C=ε答案：A解析：本題主要考察對比值定義法的理解。A選項，電阻R是描述導體對電流阻礙作用大小的物理量，其定義式為R=UI，其中U是導體兩端的電壓，I是通過導體的電流，電阻R與U和IB選項，電場力F是電荷在電場中受到的力，其大小由電場強度E和電荷量q共同決定，即F=C選項，電容C是描述電容器容納電荷本領的物理量，其大小由電容器本身的性質（如極板間距、正對面積、電介質等）決定，公式C=D選項，磁通量Φ是描述磁場中某一面積上磁感線穿過多少的物理量，其大小由磁感應強度B和面積S及它們的夾角共同決定，即Φ=BSsinθ（θ為磁感應強度與面積的夾角），在題目給出的公式Φ=BS中，我們默認了綜上，只有A選項采用了比值定義法。第五題題目：在“探究求合力的方法”的實驗中，需要將橡皮條的一端固定在水平木板上，另一端系上兩根細繩，細繩的另一端都有繩套。實驗中需用兩個彈簧秤分別勾住繩套，并互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長，結點到達某一位置