34，2024届河南省郑州市宇华实验学校高三上学期一模物理试题

这是一份34，2024届河南省郑州市宇华实验学校高三上学期一模物理试题，共22页。试卷主要包含了4s手机静止，从约0， 小红将量程为0～0等内容，欢迎下载使用。

考生注意：
1.开考前，考生务必将自己的姓名、准考证号、座位号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需要改动，用橡皮檫干净后，再涂选其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在试卷上无效。
3.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题：本题共10小题，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1至7小题只有一项符合题目要求，每小题4分。第8至10小题有多项符合题目的要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。
1. 甲、乙两车在同一平直公路的两条平行车道上同时并排出发，甲车做匀速直线运动，乙车从静止开始做匀加速运动，它们的位移图像如图所示，比较两车在内的运动，以下说法正确的是（ ）
A. 时，甲、乙两车速度大小相差最大
B. 时，甲、乙两车的平均速度相同
C. 时，乙车的速度一定是甲车的2倍
D. 甲车将在后再次追上乙车
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据x-t图象的斜率表示速度，乙车图象的切线斜率不断增大，则乙车的速度不断增大，做匀加速运动，根据
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故t =5s时，乙的速度
甲车图象的斜率不变，则甲车的速度不变，做匀速直线运动，速度为
由此可知此时两车速度相等，故A错误；
B．内甲的位移大于乙的位移，根据平均速度的定义
可知甲的平均速度大于乙的平均速度，故B错误；
C．时，甲、乙的速度分别为
可知此时乙车的速度是甲车的2倍，故C正确；
D．由图像可知，时，乙车刚好追上甲车，而之后乙车速度一直大于甲车的速度，故甲车不可能追上乙车，故D错误。
故选C。
2. 如图甲所示，某同学利用橡皮筋悬挂手机的方法模拟蹦极运动，并利用手机的加速度传感器研究加速度随时间变化的图像，如图乙所示。手机保持静止时，图像显示的加速度值为0，自由下落时，图像显示的加速度值约为-10m/s2，忽略空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A. 时，手机已下降了约1.8m
B. 时，手机正向上加速运动
C. 加速度约为70m/s2时，手机速度为0
D. 时间内，橡皮筋的拉力逐渐减小
【答案】C
【解析】
【详解】A．由图可知0-0.4s手机静止，从约0.4s开始运动，0.5s开始做自由落体运动，时手机下降高度约为
故A错误；
BCD．由图像可知0.6s开始，加速度为负值且加速度大小逐渐减小，手机向下做加速度运动，橡皮筋的拉力逐渐增大。约0.8s拉力和重力相等时，手机速度最大，之后拉力大于重力，加速度为正值，手机向下做减速运动，橡皮筋的拉力逐渐增大。当手机速度为零，橡皮筋的拉力最大，加速度为正的最大值，约为70m/s2，故C正确，BD错误。
故选C。
3. 如图，圆形水平餐桌面上有一个半径为r、可绕中心轴转动的同心圆盘，在圆盘的边缘放置一个质量为m的小物块。物块与圆盘及与餐桌面间的动摩擦因数均为，现从静止开始缓慢增大圆盘的角速度，物块从圆盘上滑落后，最终恰好停在桌面边缘。若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，圆盘厚度及圆盘与餐桌间的间隙不计，物块可视为质点。则（ ）

A. 物块从圆盘上滑落的瞬间，圆盘的角速度大小为
B. 物块从圆盘上滑落的瞬间，圆盘的线速度大小为
C. 餐桌面的半径为
D. 物块随圆盘运动的过程中，圆盘对小物块做功为
【答案】C
【解析】
【详解】AB．物块从圆盘上滑落的瞬间，物块与圆盘的角速度大小相等，线速度大小相等，此时摩擦力达到最大静摩擦力，由牛顿第二定律可得
解得
由线速度与角速度的关系公式，可得圆盘的线速度大小为
AB错误；
C．物块从圆盘上滑落到滑到桌面的边缘，如图所示，由动能定理可得

代入数据解得
由几何关系可得
代入数据解得餐桌面的半径为
C正确；
D．物块随圆盘运动的过程中，由动能定理，可得圆盘对小物块做功为
D错误。
故选C。
4. 2023年3月，中国科学家通过冷冻电镜技术解析了晶态冰中蛋白质三维结构，电子显微镜是冷冻电镜中的关键部分，其中一种电子透镜的电场分布如图所示，虚线为等势面，相邻等势面间电势差相等，一电子仅在电场力作用下的运动轨迹如图中实线所示，a、b是轨迹上的两点，下列说法正确的是（ ）
A. 电子在b点受到的电场力方向竖直向下
B. a点的电场强度小于b点的电场强度
C. a点的电势高于b点的电势
D. 电子在a点的电势能小于在b点的电势能
【答案】B
【解析】
【详解】A．电子做曲线运动，受到的电场力一定指向轨迹凹侧，且电子所受电场力方向一定与等势面垂直，则电子在b点受到的电场力方向水平向左，故A错误；
B．由可知，等差等势面越密集的地方，电场强度越大，由题图可知，a点的电场强度小于b点的电场强度，故B正确；
CD．电子在b点受到的电场力方向水平向左，则b点电场强度方向向右，可知从左向右，等势面的电势依次降低，则a点的电势低于b点的电势，电子在a点的电势能大于在b点的电势能，故CD错误。
故选B
5. 如图所示，劲度系数为k的轻弹簧上端固定于P点，下端连接一个质量为m可视为质点的物块。现将物块由O点静止释放，OP为弹簧原长，物块到达最低点A点。不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A. 物块在A点的加速度大小为0.5g
B. O、A两点的距离为
C. 从O点到A点，物块加速度先增大后减小
D. 从O点到A点，物块回复力先减小后增大
【答案】D
【解析】
【详解】A．物块由O点静止释放后做简谐振动，因在O点时的加速度为向下的g，则到达A点时的加速度为向上的g，故A错误；
B．在OA的中点时为平衡位置，此时满足
则O、A两点的距离为
故B错误；
CD．从O点到A点，开始阶段重力大于向上的弹力，则加速度向下，随弹力的增加，回复力减小，加速度减小，当到达平衡位置时回复力为零，此时加速度为零；然后继续向下运动时向上的弹力大于重力，回复力增加，加速度向上且逐渐增大，到达最低点时加速度最大，则物块的回复力先减小后增大，物块的加速度先减小后增大，故C错误，D正确。
故选D。
6. 如图所示，两光滑平行金属导轨水平放置，左端接一定值电阻R，其余电阻不计，整个装置处于垂直于轨道平面的匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B。质量为m的导体棒在水平拉力F作用下由静止做匀加速直线运动，拉力F与时间t的关系图像如图所示，则（ ）
A. =0时棒的加速度B. 导轨间距
C. 时棒的速度D. 时间内F的冲量
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据图像可知时，根据牛顿第二定律可知
解得
A错误；
B．图像所应该的函数为
根据牛顿第二定律可知
其中
两个公式相结合解得
B正确；
C．导体棒做匀加速运动，时棒的速度
C错误；
D．时间内F的冲量即为图像的面积
D错误。
故选B。
7. 如图所示为针对新冠疫情设计的消杀喷药装置，内部装有药液，上部密封压强为的空气，保持阀门关闭，再充入的空气。假设在所有过程中空气可看作理想气体，且温度不变，外部大气压强为，下列说法正确的是（ ）
A. 充气后，密封气体压强变为
B. 充气后，密封气体的分子平均动能增加
C. 打开阀门后，密封气体对外界做正功
D. 打开阀门后，密封气体向外界放热
【答案】C
【解析】
【详解】A．把充入的气体和原气体作为整体，气体做等温变化，根据玻意耳定律可得
解得
故A错误；
B．温度是平均动能的标志，温度不变，所以分子的平均动能不变，故B错误；
C．充气后封闭气体压强变为1.2atm，大于大气压强，所以打开阀门后，气体膨胀，对外界做功，故C正确；
D．打开阀门后，密封气体对外做功，温度不变，内能不变，则气体从外界吸热，选项D错误。
故选C。
8. 某网球以大小为v0的速度竖直向上抛出，落回出发点的速度大小为v1。网球的速度随时间变化关系如图所示，若空气阻力大小与网球速率成正比，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A. 下降过程中网球处于超重状态
B. 网球上升、下降过程所受阻力的冲量大小相等
C. 网球上升过程克服阻力做功等于下降过程克服阻力做功
D. 网球从抛出到落回出发点所用的时间
【答案】BD
【解析】
【详解】A．根据v-t图像可知，下降过程的加速度与初速度方向相反，即竖直向下，为失重状态，故A错误；
B．小球运动的v-t图像如图所示
由于上升过程和下降过程位移大小相等，因此图中两阴影部分面积相等；因为
则f-t图像与v-t图像相似，两阴影部分的面积也相等，f-t图像t轴上方图像与坐标轴围成的面积表示上升过程的阻力的冲量大小，t轴下方图像与坐标轴围成的面积表示下降过程的阻力的冲量大小。可知上升和下降过程的阻力的冲量大小相等，B正确；
C．小球运动过程中受到的空气阻力大小与其速率成正比，因此上升过程中平均空气阻力大于下降过程中平均空气阻力，上升过程和下降过程位移大小x大小相同，根据
可知，上升过程中克服阻力做功大于下降过程克服阻力做功，C错误；
D．由B分析可知，阻力的总冲量为零，对全过程，根据动量定理
解得
故D正确。
故选BD。
9. 小红将量程为0～0.6A的电流表A（表盘刻度共有30个小格），按照图示电路改装成较大量程的电流表，其中和阻值相等，都等于改装前电流表内阻的。下列说法正确的是（ ）
A. 将1、2接入电路时，电流表每一小格表示0.12 A
B 将1、2接入电路时，电流表每一小格表示0.08 A
C. 将1、3接入电路时，电流表每一小格表示0.08 A
D. 将1、3接入电路时，电流表每一小格表示0.06 A
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．设改装前电流表内阻为，则
将1、2接入电路时，电流表量程为
因为表盘刻度共有30个小格，所以每一小格表示，故A正确，B错误；
CD．将1、3接入电路时，电流表量程为
因为表盘刻度共有30个小格，所以每一小格表示，故C错误，D正确。
故选AD。
10. 如图，倾角的足够长传送带向上匀速传动，与传送带运动方向垂直的虚线MN与PQ间存在垂直传送带向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。质量为m、边长为L的正方形单匝导线框abcd随传送带一起向上运动；经过一段时间，当线框ab边越过虚线MN进入磁场后，线框与传送带间发生相对运动；当线框完全进入磁场时，速度大小变为线框ab边刚进入磁场时速度大小的，当线框ab边到达虚线PQ处时，线框恰好与传送带相对静止。已知两虚线间距离为，线框的阻值为R，线框与传送带间的动摩擦因数，重力加速度为g，整个过程中线框ab边始终与两虚线平行，下列说法正确的是（ ）
A. 穿过磁场过程中，线框的最小速度不小于
B. 线框从开始进入磁场到开始离开磁场的过程中，摩擦力的冲量为
C. 传送带的速度大小为
D. 线框离开磁场的过程中产生的焦耳热为
【答案】ABD
【解析】
【详解】A．线框可能减速上升直到达到最小速度后保持匀速，也可能一直减速，设线框的最小速度为，则
解得，
所以，穿过磁场过程中，线框的最小速度不小于，故A正确；
B．从开始进入磁场到开始离开磁场的过程中，对线框列动量定理
可得，
则摩擦力的冲量为
解得
故B正确；
C．从线框ab边刚进入磁场到完全进入磁场，设进入磁场的过程中线框克服安培力做功为，对线框列动能定理，
从开始进入磁场到开始离开磁场的过程中，对线框列动能定理
可得，
依题意，传送带的速度
即
C错误；
D．根据对称性，可得，线框进入磁场产生的焦耳热等于离开磁场过程中产生的焦耳热，则
即
故D正确。
故选ABD。
二、非选择题：本题共6小题，共70分。
11. 某研究小组为测量滑块和长木板之间的动摩擦因数，设计了如图甲所示的实验装置。长木板固定在水平桌面上，力传感器和光电门固定在竖直的支架上，轻绳悬挂的重物上固定一窄遮光条。实验时重物每次都从支架A处由静止释放，改变重物的质量，重复上述操作，记录多组遮光条通过光电门时的遮光时间Δt和力传感器示数F的数据。已知A、B之间的距离为L，重力加速度为g，不计轻绳、滑轮的质量及滑轮上的摩擦。
（1）实验时，下列必要的操作是____________（请填正确选项代码）；
A．用天平测出重物和遮光条的总质量为m
B．将长木板不带滑轮的一端略微垫高以补偿阻力
C．调整滑轮及力传感器的位置，使绳子处于水平状态
D．为减小实验误差，实验中一定要保证重物及遮光条的总质量远小于滑块的质量
（2）测量遮光条宽度时，游标卡尺的示数如图乙所示，则遮光条的宽度d =______mm；
（3）某次实验时光电门显示遮光时间Δt=0.024s，则遮光片通过光电门时的速度v =______结果保留两位有效数字）；
（4）以F为纵坐标，为横坐标，作图如右图所示，已知直线的斜率为k，截距为b，则滑块的质量M=________，滑块与长木板之间的动摩擦因数为μ=________（用b、d、k、g、L表示）。
【答案】 ①. C ②. 3.10 ③. 0.13 ④. ⑤.
【解析】
【详解】（1）[1] A．通过力传感器可知直接得出滑块受到的绳子的拉力，不需要测量重物和遮光条的总质量为m，故A错误；
B．若补偿阻力，将无法测量滑块与长木板之间的摩擦因数，故B错误；
C．调整滑轮及力传感器的位置，使绳子处于水平状态，这样可以让绳子拉力和摩擦力处于同一条直线上，便于测量，故C正确；
D．通过力传感器可知直接得出滑块受到的绳子的拉力，不需要保证重物质量远小于滑块及遮光片的总质量，故D错误。
故选C。
（2）[2] 遮光条的宽度
（3）[3] 遮光片通过光电门时的速度
（4）[4] [5] 滑块的速度为
滑块的位移为
对滑块，由动能定理得
联立可得
可知图像的斜率为
截距
解得滑块的质量为
滑块与长木板之间的动摩擦因数
12. 在用气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”实验时，左侧滑块质量为，右侧滑块质量为，挡光片宽度为d，两滑块之间有一压缩的弹簧片，并用细线连接两滑块让它们保持静止，如图1所示。烧断细线后，两滑块分别向左、右方向运动。挡光片通过光电门的时间分别为，。取向右为正方向



（1）则烧断细线前两滑块的总动量_____________。
（2）烧断细线后两滑块的总动量_____________。用题中所给字母表示
（3）用游标卡尺测量挡光片的宽度d，示数如图2所示，则_______cm。
（4）若，，，，则代入上述表达式，得_____________。结果保留1位有效数字
（5）为了研究碰撞过程中动量是否守恒，该小组同学改进了实验装置。在两个滑块之间连了一根弹性绳，将小车放置在气垫导轨上，拉伸弹性绳到适当远的距离后静止释放。小车就在弹力的作用下相向运动，用这个较长的运动过程来模拟碰撞的短暂作用。这就解决了碰撞过程很短暂，难以捕捉和测量的难题。利用视频追踪软件Tracker进行数据处理，自动绘制小车运动过程中的动量一时间图像如图3所示。从图中我们得出的结论为______________________________。
【答案】 ①. ②. ③. ④. ⑤. 在误差允许范围内，两滑块碰撞过程中动量守恒
【解析】
【详解】（1）[1]烧断细线前，两滑块的初速度均为0，所以系统的初动量为0；
（2[2]根据题意可知，烧断细线后，系统的末动量为
（3）[3]根据游标卡尺的读数规则，读数为
（4）[4]将题中所给数据代入表达式，可得
（5）[5]利用视频追踪软件Tracker进行数据处理，自动绘制小车运动过程中的动量一时间图像，经过观察发现在误差允许范围内，两滑块碰撞过程中动量守恒。
13. 宇航员驾驶宇宙飞船成功登上月球，他在月球表面做了一个实验：在停在月球表面的登陆舱内固定一倾角为θ=30°的斜面，让一个小物体以速度v0沿斜面上冲，利用速度传感器得到其往返运动的v—t图象如图所示，图中t0已知。已知月球的半径为R，万有引力常量为G。不考虑月球自转的影响。求：
(1)月球表面的重力加速度；
(2)月球的平均密度ρ。
【答案】(1)；(2)
【解析】
【详解】(1)设物体返回斜面底部时速度大小为v，由题意及图象可知
物体向上运动时，设加速度大小为a1，根据牛顿第二定律有
又
物体向下运动时，设加速度大小为a2，根据牛顿第二定律有
又
联立解得出月球表面的重力加速度为
(2)在月球表面
又
联立解得到该星球的密度为
14. 如图所示，图甲中在滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙中的、两直线所示，不考虑电表对电路的影响。
（1）定值电阻、滑动变阻器的总电阻R分别为多少？
（2）求出电源的电动势和内阻；
（3）电源的工作效率什么时候最大，最大效率是多少？
【答案】(1)，；(2)8V，1Ω；(3)R最大时，
【解析】
【详解】（1）电压表V1的示数随电流表示数的变化图象应为AC；电压表V2的示数随电流表示数的变化图象应为BC；定值电阻
；
当I=0.5A时
则
（2）根据闭合回路欧姆定律可得
可得
E=8V，r=1Ω
（3）电源的工作效率为
可知，当R最大时，效率最大，即为
15. 如图所示，在xOy平面内，y轴左侧空间分布着水平向右的匀强电场，y轴右侧空间分布着垂直纸面向外的匀强磁场。某时刻有一带正电的粒子以初速度v0沿平行于y轴正方向从A点射出，粒子从C点进入磁场，在磁场中运动一段时间后恰好又回到A点。已知A点坐标为，C点坐标为，粒子的质量为m，电荷量为q，不计粒子所受的重力。求：
（1）y轴左侧匀强电场的电场强度大小E；
（2）y轴右侧匀强磁场的磁感应强度大小B；
（3）带电粒子从A点开始运动到再次回到A点的时间t。

【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）粒子在电场中做类平抛运动，设粒子从A点到C点所用时间为t1，根据运动规律有
沿x轴方向，粒子做初速度为0的匀加速直线运动，有
联立得
（2）设粒子到达C点时沿x轴速度的大小为vx，有
设粒子到达C点时的速度大小为v，方向与y轴正方向的夹角为θ，则
，
设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为r，根据几何关系有
粒子在磁场中受到的洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律有
解得
（3）粒子在磁场中运动的时间
粒子从A点开始运动到再次回到A点的时间
解得
16. 某充气式座椅简化模型如图所示，质量相等且导热良好的两个汽缸通过活塞封闭质量相等的两部分同种气体A、B，活塞通过轻弹簧相连如图所示静置在水平面上，已知汽缸的质量为M，封闭气体的初始高度均为L、初始环境温度为T0，轻弹簧的劲度系数为k、原长为L0，大气压强为P0，重力加速度为g，活塞的横截面积为S、质量和厚度不计，弹簧形变始终在弹性限度内，活塞始终未脱离汽缸。
（1）求初始时A气体的压强；
（2）若环境温度缓慢升至1.2 T0，求稳定后活塞a离水平面的高度；
（3）若环境温度缓慢升至1.2 T0，A、B气体总内能增加U，求A气体从外界吸收的热量Q。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）设弹簧的弹力为F，所以
所以对A分析，设A内气体的压强为，所以
解得
（2）等压变化，则有
故
弹簧压缩为
解得
活塞a离水平面的高度为
（3）对气体A：气体内能增加
气体膨胀对外做功为
根据热力学第一定律，可得

解得