安徽省淮南市2024屆高三物理上學(xué)期第一次模擬考試試題含解析

安徽省淮南市2024屆高三物理第一次模擬考試試卷（考試時間：90分鐘。試卷滿分：100分。）注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的學(xué)校、班級、姓名和準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。2．將答案填在相應(yīng)的答題卡內(nèi)，在試題卷上作答無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題：(本題共10小題，共46分。1-7小題每小題4分，只有一個選項符合題意，8-10每小題有多個選項符合題意，全部選對得6分，不全得3分，選錯或多選得0分.)1.某物體以一定初速度做平拋運動，從t＝0時刻起，物體的動能Ek隨時間t變化的情況是圖中所示的哪個圖（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】物體在重力作用下物體做平拋運動，加速度為g，豎直位移y＝gt2由動能定理得Ek＝E0＋mg2t2故選D。2.在光滑的的水平面上放置一質(zhì)量為M的斜面，斜面上固定一豎直擋板，另有一質(zhì)量為m的小球置于斜面上并被擋板擋住，如圖?，F(xiàn)對斜面施加一水平向右的拉力F作用，斜面對小球的彈力為F1，擋板對小球的彈力為F2。在F從零開始逐漸增大的過程中（）A.F1和F2都增大B.F1減小、F2增大C.F1不變、F2增大D.F1減小、F2不變【答案】C【解析】【詳解】質(zhì)量為m小球置于斜面上受到重力，斜面對小球的彈力為F1，擋板對小球的彈力為F2三個力的作用，F(xiàn)1的豎直分力等于重力，F(xiàn)2與F1的水平分力的合力產(chǎn)生水平方向加速度，F(xiàn)2隨F的增大而增大，故F1不變、F2增大。故選C。3.如圖所示，條形磁鐵放在光滑斜面上，用平行于斜面的輕彈簧拉住而平衡，A為水平放置的直導(dǎo)線的截面，導(dǎo)線中無電流時磁鐵對斜面的壓力為；當(dāng)導(dǎo)線中有垂直紙面向外的電流時，磁鐵對斜面的壓力為，則下列關(guān)于磁鐵對斜面的壓力和彈簧的伸長量的說法中正確的是（）A.，彈簧的伸長量減小 B.，彈簧的伸長量減小C.，彈簧的伸長量減小 D.，彈簧的伸長量增大【答案】D【解析】【詳解】磁鐵的磁感線在它的外部是從N極到S極，因為長直導(dǎo)線在磁鐵的中心偏右位置，所以此處的磁感線是斜向左下的，電流的方向垂直與紙面向外，根據(jù)左手定則，導(dǎo)線受磁鐵給的安培力方向是斜向右下方。長直導(dǎo)線是固定不動的，根據(jù)物體間力的作用是相互的，導(dǎo)線給磁鐵的反作用力方向就是斜向左上的；將這個力分解為垂直于斜面與平行于斜面的分力，因此光滑平板對磁鐵支持力減小，由于在電流對磁鐵作用力沿斜面方向的分力向下，所以彈簧拉力變大，彈簧長度將變長，故D正確，ABC錯誤。故選D。4.一帶正電的小球質(zhì)量為0.01kg，帶電量為0.01C，小球在相互垂直的勻強電場和勻強磁場的空間沿一斜線向下做勻速直線運動。已知其水平分量為vx＝6m/s，磁感應(yīng)強度大小為1T，方向垂直紙面向里，電場力做負功的功率大小為PE＝0.3W，則電場強度的大小和方向為(g=10m/s2)（）A.5N/C，方向向上偏左37°角B.5N/C，方向向上偏右37°角C.4N/C，方向向上偏左37°角D.4N/C，方向向上偏右37°角【答案】A【解析】【詳解】設(shè)電場方向與水平方向的夾角為α，小球的豎直分速度為vy，因為洛倫茲力不做功，只有電場力和重力做功，且沿一斜線向下做勻速直線運動，小球動能不變，應(yīng)有mgvy＝PE得vy＝3m/s小球受力如圖所示則有水平方向qEcosα＝qBvy豎直方向qEsinα+qBvx＝mg代入整理后得Ecosα＝3N/CEsinα＝4N/C解得E＝5N/Cα=53o可知電場方向向上偏左37°角。故選A。

5.在勻強電場中有三點，如圖所示，，，，已知，，則（）A.電子在a處的電場力方向由a向bB.電子在a處的電場力方向由a向cC.ab是一條等勢線D.bc是一條等勢線【答案】D【解析】【詳解】根據(jù)題意，設(shè)電場方向與成角，則有解得即電場由指向，電子在a處的電場力方向由c向a，垂直于電場方向，則為一等勢線。故選D。6.2016年10月17日，“神舟十一號”載人飛船發(fā)射升空，運送兩名宇航員前往在2016年9月發(fā)射的“天宮二號”空間實驗室，宇航員計劃在“天宮二號”駐留30天進行科學(xué)實驗?！吧裰凼惶枴迸c“天宮二號”的對接變軌過程如圖所示，AC是橢圓軌道II的長軸。“神舟十一號”從圓軌道I先變軌到橢圓軌道II，再變軌到圓軌道III，與圓軌道III運行“天宮二號”實施對接，下列描述正確的是（）A.“神舟十一號”在變軌過程中機械能不變B.可讓“神舟十一號”先進入圓軌道Ⅲ，然后加速追趕“天宮二號”實現(xiàn)對接C.“神舟十一號”從A到C的平均速率比“天宮二號”從B到C的平均速率大D.“神舟十一號”在橢圓軌道上運動的周期與“天宮二號”運行周期相等【答案】C【解析】【詳解】A．“神舟十一號”在變軌過程中需要向外噴出氣體，對飛船做功，所以機械能將發(fā)生變化，故A錯誤。B．若“神舟十一號”與“天宮二號”同軌，加速會做離心運動，不會對接，故B錯誤；C．結(jié)合牛頓第二定律和開普勒第三定律，可以將橢圓軌道的平均速率與半徑等于的圓軌道類比，根據(jù)可得可知，“神舟十一號”從A到C的平均速率比“天宮二號”從B到C的平均速率大，故C正確；D．由圖可知，A到C的軌道的半長軸小于圓軌道Ⅲ的半徑，根據(jù)開普勒第三定律：=k可知，“神舟十一號”在橢圓軌道上運動的周期小于“天宮二號”運行周期，故D錯誤；故選C。【點睛】解決衛(wèi)星運行規(guī)律問題的核心原理是萬有引力提供向心力，通過選擇不同的向心力公式，來研究不同的物理量與軌道半徑的關(guān)系。該題解答的過程也可以使用排除法排除ABD選項。7.應(yīng)用物理知識分析生活中的常見現(xiàn)象，可以使物理學(xué)習(xí)更加有趣和深入。例如人原地起跳后從空中落地的過程中，雙腿彎曲，雙腳腳尖先接觸地面，其他部分再落地。下列關(guān)于人從腳尖觸地到完全落地過程的分析，正確的是（）A.地面對人的支持力始終等于重力B.地面對人的支持力的沖量等于重力的沖量C.雙腿彎曲，雙腳腳尖先接觸地面，這些動作是為了延長作用時間，減小作用力D.人與地球所組成的系統(tǒng)的機械能是守恒的【答案】C【解析】【詳解】A．人在落地過程中經(jīng)歷了先加速再減速的過程，減速過程中人受到的支持力大于重力，故A錯誤；B．人從腳尖觸地到完全落地過程，以向上為正方向，根據(jù)動量定理可得可知支持力的沖量大于重力的沖量，故B錯誤；C．雙腿彎曲，雙腳腳尖先接觸地面，這些動作可以延長作用時間，減小作用力，故C正確；D．由于著地過程中動能和勢能都減少，故機械能不守恒，故D錯誤。故選C。8.磁懸浮高速列車在我國上海已投入運行數(shù)年。如圖所示就是磁懸浮的原理，圖中A是圓柱形磁鐵，B是用高溫超導(dǎo)材料制成的超導(dǎo)圓環(huán)。將超導(dǎo)圓環(huán)B水平放在磁鐵A上方，它就能在磁力的作用下懸浮在磁鐵A的上方空中，則（）A.在B放入磁場的過程中，B中將產(chǎn)生感應(yīng)電流；當(dāng)穩(wěn)定后，感應(yīng)電流消失B.在B放入磁場的過程中，B中將產(chǎn)生感應(yīng)電流；當(dāng)穩(wěn)定后，感應(yīng)電流仍存在C.若A的N極朝上，B中感應(yīng)電流的方向為順時針方向（從上往下看）D.若A的N極朝上，B中感應(yīng)電流的方向為逆時針方向（從上往下看）【答案】BC【解析】【詳解】AB．在B放入磁場的過程中，穿過B的磁通量增加，B中將產(chǎn)生感應(yīng)電流，因為B是超導(dǎo)體，沒有電阻，不消耗能量，所以穩(wěn)定后感應(yīng)電流仍存在，A錯誤，B正確；CD．若A的N極朝上，在B放入磁場的過程中，穿過B向上的磁通量增加，根據(jù)楞次定律可判斷B中感應(yīng)電流的方向為順時針方向，C正確，D錯誤。故選BC9.如圖所示，一塊長木板B放在光滑的水平面上，在B上放一物體A，現(xiàn)以恒定的外力拉B，以地面為參考系，A、B都向前發(fā)生相對滑動，A、B間有摩擦力的作用。在此過程中（）A.外力F做的功等于A和B動能的增量B.B對A的摩擦力所做的功等于A的動能的增量C.A對B的摩擦力所做的功等于B對A的摩擦力所做的功D.外力F對B做的功等于B的動能的增量與B克服摩擦力所做的功之和【答案】BD【解析】【詳解】A.外力F做的功等于A和B的動能增量及內(nèi)能增量的和，故A錯誤；B.對A分析，由動能定理知，B對A的摩擦力所做的功等于A的動能的增量，故B正確；C.A對B的摩擦力與B對A的摩擦力是一對作用力與反作用力，大小相等，方向相反，但由于A在B上發(fā)生相對滑動，A、B對地的位移不等，故二者做功不等，故C錯誤；D.對B分析，由動能定理知B克服摩擦力所做的功，即即外力F對B做的功等于B的動能的增量與B克服摩擦力所做功之和，故D正確。故選BD。10.如圖所示，在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動的矩形線圈的周期為T，轉(zhuǎn)軸垂直于磁場方向，線圈電阻為，從線圈平面與磁場方向平行時開始計時，線圈轉(zhuǎn)過時的感應(yīng)電流為，那么（）A.線圈消耗的電功率為B.線圈中感應(yīng)電流的有效值為C.任意時刻線圈中的感應(yīng)電動勢為D.任意時刻穿過線圈的磁通量為【答案】AC【解析】【分析】【詳解】B．從垂直中性面開始其瞬時表達式為則電流的最大值為則電流的有效值為故B錯誤；A．線圈消耗的電功率為故A正確；C．感應(yīng)電動勢的最大值為任意時刻線圈中的感應(yīng)電動勢為故C正確；D．根據(jù)最大感應(yīng)電動勢公式有解得，最大磁通量為則任意時刻穿過線圈的磁通量為故D錯誤。故選AC。二、實驗題（兩小題，共18分，請將正確答案寫在答題紙相應(yīng)位置。）11.2023年暑假期間，物理愛好者陳向陽為“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”，獨立設(shè)計了如圖甲所示的實驗裝置。若小車質(zhì)量用m1表示，砝碼和盤的質(zhì)量用m2表示，交流電的頻率為50Hz，除了裝置圖中所給的器材外，另外備有復(fù)寫紙、低壓交流電源、電鍵及導(dǎo)線若干。（1）除了上面涉及的實驗器材外，本次實驗還缺少的器材有_______。（2）如圖乙所示為某次實驗得到的一條紙帶，相鄰計數(shù)點間還有四個點沒有畫出。由于疏漏，B、C兩計數(shù)點之間的距離忘記了標(biāo)注，根據(jù)紙帶上現(xiàn)有的數(shù)據(jù)情況，可計算出小車運動的加速度為_______m/s2。【答案】①.刻度尺②.0.52【解析】【詳解】（1）[1]紙帶上計數(shù)點間距離需要測量，還缺少刻度尺。（2）[2]因為電源頻率為50Hz，所以打點時間間隔為而相鄰計數(shù)點間還有4個點沒畫出，即計數(shù)點時間間隔為根據(jù)可得12.科研小組成員的同學(xué)，利用暑期放假撰寫“測量某金屬電阻率”的社會實踐報告，特意從家里找了一根長為L的空心金屬管。如圖甲所示，其橫截面為半徑為D的圓、中空部分為邊長為d的正方形。在測定金屬管的電阻時，實驗室中的備用器材如下：A．電池（，內(nèi)阻很?。〣．電流表（，內(nèi)阻約）C．電流表（，內(nèi)阻約）D．電壓表（，內(nèi)阻約）E．電壓表（，內(nèi)阻約）F．滑動變阻器（，）G．滑動變阻器（，）H．電鍵、導(dǎo)線（1）若所測金屬管的電阻約為，要用伏安法盡量準(zhǔn)確地測量其阻值，則電流表應(yīng)選用_______，電壓表應(yīng)選用_______，滑動變阻器應(yīng)選用_______。（填對應(yīng)的字母）（2）為了盡可能減小測量誤差，需要金屬管上所加電壓能夠從零開始變化，且變化范圍比較大，請在圖乙虛線框中畫出符合要求的電路圖_____。（3）利用電壓表測量值U、電流表測量值I和題中所述物理量，推導(dǎo)出金屬管電阻率的計算公式_______?！敬鸢浮竣?C②.E③.F④.⑤.【解析】【詳解】（1）[1][2][3]為了提高電路的靈敏度，滑動變阻器故選F；因為電源電壓約為，所以電壓表選E；通過金屬管的電流最大值約為故電流表選C。（2）[4]由于，滿足所以電流表外接；要求金屬管上所加電壓能夠從零開始變化，且變化范圍比較大，所以滑動變阻器采用分壓式接法。電路如圖所示（3）[5]由電阻定律可得解得，金屬管電阻率的計算公式為三、計算題（共2道題，總計36分。13題10分，14題12分,15題14分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計算的題答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）13.把一個小燒瓶和一根彎成直角的均勻玻璃管用橡皮塞連成如圖所示的裝置。在玻璃管內(nèi)引入一小段油柱，將一定質(zhì)量的空氣密封在容器內(nèi)，被封空氣的壓強跟大氣壓強相等。不計大氣壓強的變化。已知1mol任何氣體在壓強p0＝1×105Pa、溫度t0＝0℃時，體積約為V0＝22.4L。瓶內(nèi)空氣的平均摩爾質(zhì)量M＝29g/mol，瓶內(nèi)空氣的體積V1＝2.24L，溫度為T1＝25℃。試估算瓶內(nèi)空氣的質(zhì)量。【答案】2.65g【解析】【詳解】根據(jù)氣體的等壓變化可知其中，可得則有14.如圖所示，直角坐標(biāo)系xOy位于豎直平面內(nèi)，在x＜0區(qū)域的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直平面向里的勻強磁場，在x＞0的區(qū)域內(nèi)存在沿y軸負方向的勻強電場，圓形磁場的直徑與電場的寬度均為L，在圓形磁場區(qū)域的左邊界P點先后分別沿與x軸呈θ角射入兩個質(zhì)量為m、電荷量為q的正負粒子，粒子的初速度為v0，兩粒子恰好通過O點進入勻強電場，最后兩粒子均以垂直于電場方向的速度離開電場，不計粒子重力和粒子間的相互作用力。求：（1）勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B和勻強電場的電場強度為E分別是多少？（2）兩粒子射出電場位置間的高度差h？【答案】（1），；（2）Ltanθ【解析】【詳解】（1）在磁場中，由牛頓第二定律得Bqv0＝m由幾何關(guān)系得rsinθ＝解得B＝電場中，粒子沿x軸方向做勻速運動，即L＝v0cosθ×t在豎直方向做勻減速運動，即0＝v0sinθ－at由牛頓第二定律得Eq＝ma解得E＝（2）在