湖南省常德市淮陽中學(xué)2024屆高三第一次模擬考試物理試卷含解析

湖南省常德市淮陽中學(xué)2024屆高三第一次模擬考試物理試卷注意事項(xiàng):1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時(shí)請(qǐng)按要求用筆。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)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(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、一質(zhì)量為中的均勻環(huán)狀彈性鏈條水平套在半徑為R的剛性球體上，已知不發(fā)生形變時(shí)環(huán)狀鏈條的半徑為R/2，套在球體上時(shí)鏈條發(fā)生形變?nèi)鐖D所示，假設(shè)彈性鏈條滿足胡克定律，不計(jì)一切摩擦，并保持靜止．此彈性鏈條的彈性系數(shù)k為A． B．C． D．2、如圖所示，水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一絕緣斜面，一帶電金屬滑塊以Ek0＝30J的初動(dòng)能從斜面底端A沖上斜面，到頂端B時(shí)返回，已知滑塊從A滑到B的過程中克服摩擦力做功10J，克服重力做功24J，則()A．滑塊帶正電，上滑過程中電勢(shì)能減小4JB．滑塊上滑過程中機(jī)械能增加4JC．滑塊上滑到斜面中點(diǎn)時(shí)重力勢(shì)能增加14JD．滑塊返回到斜面底端時(shí)動(dòng)能為15J3、如圖所示，MON是豎直平面內(nèi)的光滑直角支架，小球p和q通過一根輕繩連接且它們都套在支架上。對(duì)p球施加一個(gè)沿ON桿水平向右的拉力F，使q球緩慢上升，則此過程中（）A．力F增大 B．力F減小C．p球受到的支持力增大 D．p球受到的支持力減小4、2019年10月8日，瑞典皇家科學(xué)院在斯德哥爾摩宣布，將2019年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，一半授予美國(guó)普林斯頓大學(xué)吉姆·皮布爾斯，以表彰他“關(guān)于物理宇宙學(xué)的理論發(fā)現(xiàn)”，另外一半授予瑞士日內(nèi)瓦大學(xué)的米歇爾·麥耶和瑞士日內(nèi)瓦大學(xué)教授兼英國(guó)劍橋大學(xué)教授迪迪埃·奎洛茲，以表彰他們“發(fā)現(xiàn)一顆環(huán)繞類日恒星運(yùn)行的系外行星”。若某一系外行星的半徑為R，公轉(zhuǎn)半徑為r，公轉(zhuǎn)周期為T，宇宙飛船在以系外行星中心為圓心，半徑為r1的軌道上繞其做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T1，不考慮其他星球的影響。(己知地球的公轉(zhuǎn)半徑為R0，公轉(zhuǎn)周期為T0)則有A． B．C．該系外行星表面重力加速度為 D．該系外行星的第一宇宙速度為5、甲、乙兩輛汽車沿同一方向做直線運(yùn)動(dòng)，兩車在某一時(shí)刻剛好經(jīng)過同一位置，此時(shí)甲的速度為5m/s，乙的速度為10m/s，甲車的加速度大小恒為1.2m/s2以此時(shí)作為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，它們的速度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖所示，根據(jù)以上條件可知（）A．乙車做加速度先增大后減小的變加速運(yùn)動(dòng)B．在前4s的時(shí)間內(nèi)，甲車運(yùn)動(dòng)位移為29.6mC．在時(shí)，甲車追上乙車D．在時(shí)，乙車又回到起始位置6、如圖所示，斜面體放在水平地面上，物塊在一外力F的作用下沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，斜面體始終保持靜止，則()A．若物塊做加速運(yùn)動(dòng)，地面對(duì)斜面體的摩擦力方向一定水平向左B．若物塊做加速運(yùn)動(dòng)，地面對(duì)斜面體的摩擦力方向一定水平向右C．若物塊做減速運(yùn)動(dòng)，地面對(duì)斜面體的摩擦力方向水平向左D．若物塊做減速運(yùn)動(dòng)，地面對(duì)斜面體的摩擦力方向水平向右二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、在傾角為θ的斜面上固定兩根足夠長(zhǎng)且間距為L(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌PQ、MN，導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)做場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于斜面向下。有兩根質(zhì)量分別為m1和m2的金屬棒a、b，先將a棒垂直于導(dǎo)軌放置，用跨過光滑定滑輪的細(xì)線與物塊c連接，連接a棒的細(xì)線平行于導(dǎo)軌，由靜止釋放c，此后某時(shí)刻，將b也垂直于導(dǎo)軌放置，此刻起a、c做勻速運(yùn)動(dòng)而b靜止，a棒在運(yùn)動(dòng)過程中始終與導(dǎo)軌垂直，兩棒與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，則（）A．物塊c的質(zhì)量是m1sinθB．b棒放上導(dǎo)軌后，b棒中電流大小是C．b棒放上導(dǎo)軌前，物塊c減少的重力勢(shì)能等于a、c增加的動(dòng)能D．b棒放上導(dǎo)軌后，a棒克服安培力所做的功等于a、b棒上消耗的電能之和8、如圖所示，航天器和衛(wèi)星分別在同一平面內(nèi)的1、2軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其半徑分別為r、2r，速率分別為v1和v2。航天器運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)突然加速到v3后沿曲線運(yùn)動(dòng)，其軌跡與軌道2交于B點(diǎn)，經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)速率和加速度分別為v4和a1，衛(wèi)星通過B點(diǎn)時(shí)加速度為a2。已知地球的質(zhì)量為M，質(zhì)量為m的物體離地球中心距離為r時(shí)，系統(tǒng)的引力勢(shì)能為（取物體離地球無窮遠(yuǎn)處引力勢(shì)能為零），物體沿AB曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)械能為零。則下列說法正確的是（）A．B．C．D．若航天器質(zhì)量為m0，由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中地球?qū)λ囊ψ龉?、物體是由大量分子組成的，下列相關(guān)說法正確的是（）A．布朗運(yùn)動(dòng)雖不是液體分子的運(yùn)動(dòng)，但它間接反映了液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)B．液體表面分子間距離小于液體內(nèi)部分子間距離C．?dāng)U散現(xiàn)象可以在液體、氣體中發(fā)生，也能在固體中發(fā)生D．隨著分子間距離的增大，分子間引力和斥力均減小E.液體的飽和汽壓隨溫度的升高而減小10、如圖所示，理想變壓器輸入端接在電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化，內(nèi)阻為r的交流電源上，輸出端接理想電流表及阻值為R的負(fù)載，如果要求負(fù)載上消耗的電動(dòng)率最大，則下列說法正確的是（）A．該交流電源的電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為VB．變壓器原副線圈匝數(shù)的比值為C．電流表的讀數(shù)為D．負(fù)載上消耗的熱功率三、實(shí)驗(yàn)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）小明想要粗略驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。把小鋼球從豎直墻某位置由靜止釋放，用數(shù)碼相機(jī)的頻閃照相功能拍攝照片如圖所示。已知設(shè)置的頻閃頻率為f，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。(1)要驗(yàn)證小鋼球下落過程中機(jī)械能守恒，小明需要測(cè)量以下哪些物理量______（填選項(xiàng)前的字母）。A．墻磚的厚度dB．小球的直徑DC．小球的質(zhì)量m(2)照片中A位置______（“是”或“不是”）釋放小球的位置。(3)如果表達(dá)式___________（用題設(shè)條件中給出的物理量表示）在誤差允許的范圍內(nèi)成立，可驗(yàn)證小鋼球下落過程中機(jī)械能守恒。12．（12分）某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。(1)實(shí)驗(yàn)前小組同學(xué)調(diào)整氣墊導(dǎo)軌底座使之水平，并查得當(dāng)?shù)刂亓铀俣取?2)如圖所示，用游標(biāo)卡尺測(cè)得遮光條的寬度_______cm；實(shí)驗(yàn)時(shí)將滑塊從圖所示位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過光電門的時(shí)間，則滑塊經(jīng)過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度為__________m/s。在本次實(shí)驗(yàn)中還需要讀出和測(cè)量的物理量有：鉤碼的質(zhì)量m、滑塊質(zhì)量M和__________（文字說明并用相應(yīng)的字母表示）。(3)本實(shí)驗(yàn)通過比較鉤碼的重力勢(shì)能的減小量__________和__________（用以上物理量符號(hào)表示）在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)是否相等，從而驗(yàn)證系統(tǒng)的機(jī)械能守恒。四、計(jì)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，封有一定質(zhì)量理想氣體的圓柱形氣缸豎直放置，氣缸的高度H=30cm，缸體內(nèi)底面積S=200cm2，缸體質(zhì)量M=10kg。彈簧下端固定在水平桌面上，上端連接活塞，當(dāng)缸內(nèi)量氣體溫度T0=280K時(shí)，缸內(nèi)氣體高h(yuǎn)=20cm。現(xiàn)緩慢加熱氣體，使活塞最終恰好靜止在缸口（未漏氣），此過程中缸內(nèi)氣體吸收熱量為Q=450J。已知大氣壓恒為p0=1×l05Pa，重力加速度g=10m/s2，不計(jì)活塞質(zhì)量、厚度及活塞與缸壁的摩擦，且氣缸底部及活塞表面始終保持水平。求：（i）活塞最終靜止在缸口時(shí)，缸內(nèi)氣體的溫度；（ii）加熱過程中，缸內(nèi)氣體內(nèi)能的增加量。14．（16分）如圖所示，質(zhì)量均為m的A、B兩球套在懸掛的細(xì)繩上，A球吊在繩的下端剛好不滑動(dòng)，稍有擾動(dòng)A就與繩分離A球離地高度為h，A、B兩球開始時(shí)在繩上的間距也為h，B球釋放后由靜止沿繩勻加速下滑，與A球相碰后粘在一起(碰撞時(shí)間極短)，并滑離繩子.若B球沿繩下滑的時(shí)間是A、B一起下落到地面時(shí)間的2倍，重力加速度為g，不計(jì)兩球大小及空氣阻力，求：(1)A、B兩球碰撞后粘在一起瞬間速度大??；(2)從B球開始釋放到兩球粘在一起下落，A、B兩球組成的系統(tǒng)損失的機(jī)械能為多少?15．（12分）一導(dǎo)熱性能良好的圓柱形氣缸固定在水平面上，氣缸上端開口，內(nèi)壁光滑，截面積為。A是距底端高處的小卡環(huán)。質(zhì)量為的活塞靜止在卡環(huán)上，活塞下密封質(zhì)量為的氫氣，C為側(cè)壁上的單向?qū)Ч?。大氣壓?qiáng)恒定為。環(huán)境溫度為時(shí)，從處注入水，當(dāng)水深為時(shí)，關(guān)閉C，卡環(huán)恰對(duì)活塞無作用力。接下來又從處緩慢導(dǎo)入一定量氫氣，穩(wěn)定后再緩慢提升環(huán)境溫度到，穩(wěn)定時(shí)活塞靜止在距缸底處，設(shè)注水過程中不漏氣，不考慮水的蒸發(fā)，氫氣不溶于水。求：①最初被封閉的氫氣的壓強(qiáng)；②導(dǎo)入氫氣的質(zhì)量。

參考答案一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、C【解析】

在圓環(huán)上取長(zhǎng)度為的一小段為研究對(duì)象，這一段的重力為設(shè)其余彈簧對(duì)這一小段的作用力為T，對(duì)這一小段受力分析如圖(因?yàn)槭菍?duì)稱圖形，對(duì)任一段的受力一樣，可對(duì)在圓球的最右側(cè)一小側(cè)研究)：據(jù)平衡條件可得：彈簧彈力F與彈簧對(duì)這一小段作用力的關(guān)系如圖：由圖得解得不發(fā)生形變時(shí)環(huán)狀鏈條的半徑為，套在球體上時(shí)鏈條發(fā)生形變?nèi)珙}圖所示，則彈簧的伸長(zhǎng)量彈簧彈力與伸長(zhǎng)量關(guān)系解得故C正確，ABD錯(cuò)誤。2、A【解析】

A．動(dòng)能定理知上滑過程中代入數(shù)值得電場(chǎng)力做正功，滑塊帶正電，電勢(shì)能減小4J，A正確；B．由功能關(guān)系知滑塊上滑過程中機(jī)械能的變化量為即機(jī)械能減小6J，B錯(cuò)誤；C．由題意知滑塊上滑到斜面中點(diǎn)時(shí)克服重力做功為12J，即重力勢(shì)能增加12J，C錯(cuò)誤；D．由動(dòng)能定理知，所以滑塊返回到斜面底端時(shí)動(dòng)能為10J，D錯(cuò)誤．故選A?！军c(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握功能關(guān)系，知道重力做功等于重力勢(shì)能的變化量，合力做功等于動(dòng)能的變化量，除重力以外其它力做功等于機(jī)械能的變化量，電場(chǎng)力做功等于電勢(shì)能的變化量．3、A【解析】

CD．p和q整體分析，p球受到的支持力等于整體重力，故p球受到的支持力不變；故CD錯(cuò)誤；AB．p和q整體分析，拉力F等于OM桿對(duì)q球的彈力；對(duì)q球分析，設(shè)輕繩與OM桿的夾角為，則q球上升過程中，角變大、變大，故F變大，A正確，B錯(cuò)誤。故選A。4、D【解析】

AB．開普勒第三定律，其中k與中心天體有關(guān)，系外行星，宇宙飛船，地球做圓周運(yùn)動(dòng)的中心天體均不同，故AB錯(cuò)誤；C．對(duì)宇宙飛船解得故C錯(cuò)誤；D．對(duì)系外行星的近地衛(wèi)星：解得故D正確。5、B【解析】

A．圖像的斜率表示物體的加速度，由圖可知加速度先減小后增大，最后再減小，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得甲車在前4s的時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)位移為：故B正確；C．在時(shí)，兩車的速度相同；圖線與時(shí)間軸所圍成的“面積”表示是運(yùn)動(dòng)物體在相應(yīng)的時(shí)間內(nèi)所發(fā)生的位移；所以在時(shí)通過的位移不同，故兩車沒有相遇，甲車沒有追上乙車，故C錯(cuò)誤；D．在10s前，乙車一直做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，速度一直沿正方向，故乙車沒有回到起始位置，故D錯(cuò)誤；故選B。6、D【解析】當(dāng)物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝tanθ時(shí)，則物塊對(duì)斜面體的壓力、摩擦力的水平分量大小相等，斜面體不受地面的摩擦力；μ>tanθ時(shí)，物塊對(duì)斜面體的摩擦力的水平分量大于壓力的水平分量，地面對(duì)斜面體有向右的摩擦力；μ<tanθ時(shí)，地面對(duì)斜面體有向左的摩擦力．當(dāng)物塊沿斜面向下加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，μ的大小與tanθ的關(guān)系無法確定，故地面對(duì)斜面體的摩擦力方向無法確定，故A、B均錯(cuò)；但當(dāng)物塊沿斜面向下減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，則μ>tanθ，地面對(duì)斜面體的摩擦力一定向右，即C錯(cuò)誤，D正確．故選D.點(diǎn)睛：此題首先要知道斜面體與水平面無摩擦力的條件，即μ＝tanθ，然后根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)情況確定摩擦力μmgcosθ和mgsinθ的關(guān)系.二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BD【解析】

A．由b平衡可知，安培力大小由a平衡可知由c平衡可知聯(lián)立解得物塊c的質(zhì)量為A錯(cuò)誤；B．b棒放上導(dǎo)軌后，根據(jù)b棒的平衡可知又因?yàn)榭傻胋棒中電流大小是B正確；C．b放上導(dǎo)軌之前，根據(jù)能量守恒知物塊c減少的重力勢(shì)能等于a、c增加的動(dòng)能與a增加的重力勢(shì)能之和，C錯(cuò)誤；D．b棒放上導(dǎo)軌后，a棒克服安培力所做的功轉(zhuǎn)化為全電路的電能，即等于a、b兩棒上消耗的電能之和，D正確。故選BD。8、AD【解析】

AB．在軌道1運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度在軌道2運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度即從A到B由能量守恒關(guān)系可知解得則選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；C．在B點(diǎn)時(shí)由可得則選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．若航天器質(zhì)量為m0，由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中地球?qū)λ囊ψ龉檫x項(xiàng)D正確。故選AD。9、ACD【解析】

A．布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中微粒的運(yùn)動(dòng)，它間接反映了液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，故A正確；B．液體的蒸發(fā)導(dǎo)致液體表面分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離，故B錯(cuò)誤；C．?dāng)U散現(xiàn)象可以在液體、氣體中發(fā)生，也能夠在固體中發(fā)生，故C正確D．由于分子間作用力的實(shí)質(zhì)是靜電相互作用力，所以隨著分子間距離的增大，分子之間的引力和斥力均減小，故D正確；E．液體的飽和汽壓隨溫度的升高而變大，故E錯(cuò)誤。故選ACD。10、BC【解析】

A．由圖可知周期T＝4×10-2s，角速度所以該交流電源的電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e＝Emsin(50πt)故A錯(cuò)誤；B．設(shè)原副線圈中的匝數(shù)分別為n1和n2，電流分別為I1和I2，電壓分別為U1和U2，則U1＝E?I1r電阻R消耗的功率P＝U2I2=U1I即P＝(E?I1r)I1＝?I12r?EI1可見I1＝時(shí)，P有最大值此時(shí)則所以故B正確；C．電流表的讀數(shù)為有副線圈電流的有效值：原線圈電流有效值為則故C正確；D．負(fù)載上消耗的功率故D錯(cuò)誤。故選BC.三、實(shí)驗(yàn)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、A不是【解析】

（1）[1]．此題為粗略驗(yàn)證機(jī)械能守恒，對(duì)于小球直徑?jīng)]有必要測(cè)量，表達(dá)式左右兩邊都有質(zhì)量，所以質(zhì)量沒有必要測(cè)量，只需要測(cè)量墻磚的厚度．（2）[2]．圖片上可以看出，，所以A點(diǎn)不是釋放小球的位置．（3）[3]．由勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律周期和頻率關(guān)系其中若機(jī)械能守恒，則a=g即滿足12、0.52cm滑塊釋放位置遮光條到光電門的位移smgs鉤碼和滑塊的動(dòng)能增加量之和【解析】

(2)[1]游標(biāo)卡尺主尺讀數(shù)為0.5cm，游標(biāo)尺上第2個(gè)刻度與主尺上某一刻度對(duì)齊，則游標(biāo)讀數(shù)為2×0.1=0.2mm=0.02cm，所以最終讀數(shù)為：0.5cm+0.02cm=0.52cm；[2]由于遮光條通過光電門的時(shí)間極短因此可以利用平均速度來代替其瞬時(shí)速度，因此滑塊經(jīng)過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度為[3]根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知，該實(shí)驗(yàn)中需要比較鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)重力勢(shì)能的減小量與鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)動(dòng)能的增加量是否相等即可判斷機(jī)械能是否守恒，故需要測(cè)量的物理還有：滑塊釋放位置遮光條到光電門的