文档内容
邯郸市 2024 届高三年级第一次调研监测
物理
本试卷共8页,满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1. 答卷前,考生务必将自己的姓名、班级、考场号、座位号、考生号填写在答题卡上。
2. 回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改
动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在
本试卷上无效。
3. 考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有
一项是符合题目要求的。
1. 物理学中物理定律最终都能用数学公式表示,物理公式不仅确定了物理量之间的数量关系,同时也确定
了物理量间的单位关系。等式两端单位必定一致。而量纲分析就是在保证量纲一致的原则下,分析和探求
物理量之间的关系,第26届国际计量大会决定,千克由普朗克常量h及米(m)和秒(s)定义, 即
。则普朗克常量h的单位可表示为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意可得普朗克常量h的单位为 ,同时可知
故选A。
2. 生活中有很多跟物理相关的问题,我们可以利用所学知识对这些问题进行分析,例如平伸手掌托起物体,
由静止开始竖直向上运动,最后静止(物体始终没有离开手)。关于物体的运动分析正确的是( )
A. 物体所受支持力始终大于重力,物体始终处于超重状态
B. 物体一直向上运动,所以不会出现失重状态
C. 物体所受支持力始终对物体做正功
第1页/共22页
学科网(北京)股份有限公司D. 物体的机械能不变
【答案】C
【解析】
【详解】AB.平伸手掌托起物体,由静止开始竖直向上运动,最后静止,可知物体先向上做加速运动,加
速度向上,物体所受支持力大于重力,物体处于超重状态,后向上做减速运动,加速度向下,物体所受支
持力小于重力,物体处于失重状态,故AB错误;
C.物体所受支持力方向与运动方向相同,为竖直向上,可知物体所受支持力始终对物体做正功,故 C正
确;
D.物体的动能不变,重力势能增大,故物体的机械能增大,故D错误。
故选C。
3. 图甲是双缝干涉实验的装置,用a、b两种不同频率的单色光分别做实验,a光形成的相邻两条亮纹中心
之间的距离较大。图乙是研究光电效应工作的实验装置,当用a、b两束光分别照射阴极时,微安表均有示
数,普朗克常量为h,下列说法正确的是( )
A. a光的频率大于b光的频率
B. 用a光照射阴极,滑动变阻器的滑片向右移动时,电流表的示数一定增大
C. 用b光照射阴极时,光电子的最大初动能较大
D. 阴极K接电源正极,微安表示数一定为零
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据 知,a光产生的条纹间距大,则a光的波长长,频率小,故A错误;
B.滑动变阻器的滑片向右滑动时,光电管两端电压增大,会有更多光电子达到阳极,电流表的示数逐渐
增大,当达到饱和光电流后,电流表示数不再增大,故B错误;
C.根据
第2页/共22页
学科网(北京)股份有限公司已知b光频率大,可得用b光照射阴极时,光电子的最大初动能较大,故C正确;
D.阴极K接电源正极时,该装置所加的电压为反向电压,而当逸出的光电子的最大初动能较小,使其无
法达到A端,此时电流表示数才为0,故D错误;
故选C。
4. 地球绕太阳运动,月球绕地球运动,它们之间的作用力是同一性质的力,这种力与地球对树上苹果的力
也是同一性质的力吗?牛顿认为苹果受到地球的吸引才下落,这种吸引力与天体间(如地球与月球)的引
力具有相同的性质,且都满足 。已知地月之间的距离r大约是地球半径的60倍,苹果自由落体
的加速度为 ,根据牛顿的想法,月球绕地球公转的向心加速度为 ,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】假设地面的地球吸引力与地球吸引月球绕地球运行的引力是同种力,即地面的重力满足
则
对于月球,有
所以
故选A。
5. 降噪耳机越来越受到人们的青睐。降噪耳机的工作原理包括几个环节:(1)耳机内的微型麦克风采集
耳朵能听到的环境中的中、低噪声(比如 );(2)将噪声信号传至降噪电路,降噪电路对
第3页/共22页
学科网(北京)股份有限公司环境噪声进行实时分析、运算等处理工作;(3)通过扬声器向外发出与噪声相位相反、振幅相同的降噪
声波来抵消噪声。最后,我们的耳朵就会感觉到噪声减弱甚至消失了。如图为噪声在某时刻的简谐波图像,
则下列说法正确的是( )
A. 降噪声波的振幅为10cm
的
B. 降噪声波和噪声声波传播 速度不相等
C. 质点P此时刻一定正从平衡位置向上振动
D. 如果降噪电路处理信息的速度大幅度变慢,也不影响耳机的使用
【答案】A
【解析】
【详解】A.由题意可知,降噪声波的振幅为
A=10cm
故A正确;
B.降噪声波与噪声声波频率相同、相位相反、振幅相同,即速度相等,相互叠加后波的振幅变为零,故
B错误;
C.未知波的传播方向,无法判断P的振动方向,故C错误;
D.如果降噪电路处理信息的速度大幅度变慢,则在降噪电路处理完成后,通过扬声器可能会向外发出与
噪声相位相同、振幅相同的声波来加强噪声,则耳机使用者可能会听到更强的噪声,故D错误;
故选A。
6. 如图所示为某运动员做蹦床运动的简化示意图,A为运动员某次下落过程的最高点,B为运动员下落过
程中刚接触蹦床时的位置,C为运动员下落过程的最低点。若A、B之间的竖直距离为h,B、C之间的竖
直距离为 ,人的质量为m,重力加速度为g,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
第4页/共22页
学科网(北京)股份有限公司A. 下落过程中运动员与蹦床组成的系统势能一直在减小
B. 从最高点A运动到最低点C,运动员的机械能守恒
C. 从B点至C点过程中,运动员在B点时的加速度最大
D. 蹦床的最大弹性势能是
【答案】D
【解析】
【详解】A.不计空气阻力,运动员与蹦床组成的系统在整个运动过程中只有重力与弹力做功,蹦床与运
动员组成的系统机械能守恒,运动员的动能在整个过程中先变大后变小,则运动员与蹦床组成的系统势能
先变小后变大,故A错误;
B.A至B,运动员先做自由落体运动,只有重力做功,运动员机械能守恒,从B运动到C,蹦床逐渐发生
形变,蹦床弹力对运动员做负功,运动员和蹦床组成系统机械能守恒,运动员的机械能不守恒,故B错误;
CD.蹦床与运动员组成的系统机械能守恒,在B点时,加速度大小为
从B点至C点过程中,运动员加速度先减小至0,后增大,可知在C点时,运动员所有的重力势能转化为
蹦床的弹性势能,此时蹦床的弹性势能最大,为
则可得蹦床的弹力为
根据牛顿第二定律可得
第5页/共22页
学科网(北京)股份有限公司可得
则可知此时加速度最大,即在C点时,运动员在的加速度最大,故C错误,D正确。
故选D。
7. 如图所示,倾角为 的斜面体c放在水平地面上,质量 的小物块b放在斜面上并通过绝
缘细绳跨过光滑定滑轮与通电直导线a相连,滑轮左侧细绳与斜面平行,通电直导线处于竖直向上的磁场
中,通电直导线的质量 。初始时滑轮右侧的细绳与竖直方向之间的夹角为 。现将滑轮右侧
磁场的磁感应强度B逐渐减小,直到减为零,在此过程中b、c始终都处于静止状态,磁感应强度为零时b
恰好没滑动,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取 。下列说法正确的是( )
A. 初始状态,地面对斜面体c的摩擦力大小为5N
B. 磁感应强度B减小的过程中,b对c的摩擦力一直在增大
C. 磁感应强度B减小的过程中,地面对斜面体c的支持力先变小后变大
D. 小物块b和斜面体c之间的动摩擦因数为
【答案】B
【解析】
【详解】A.将a、b、c看成整体,水平方向有
故初始状态,地面对斜面体c的摩擦力大小为 ,故A错误;
B.设滑轮右侧的细绳与竖直方向之间的夹角为 ,对c受力分析有
第6页/共22页
学科网(北京)股份有限公司可知磁感应强度B减小的过程中, 逐渐减小,绳子拉力逐渐减小,初始时滑轮右侧的细绳与竖直方向之
间的夹角为 ,绳子拉力为
b沿斜面向下的分力为
可知磁感应强度B减小的过程中,c受力平衡有
可知磁感应强度B减小的过程中,c对b的摩擦力一直在增大,根据牛顿第三定律b对c的摩擦力一直在增
大,故B正确;
C.将b、c看成整体,竖直方向有
可得
故磁感应强度B减小的过程中,地面对斜面体c的支持力不变,故C错误;
D.磁感应强度为零时b恰好没滑动,有
解得小物块b和斜面体c之间的动摩擦因数为
故D错误。
故选B。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中有两个
或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 如图所示,两正对的平行金属板AB、CD与水平面成 角固定,竖直截面如图所示。AB板带正电、
第7页/共22页
学科网(北京)股份有限公司CD板带负电,两板间距10cm,电荷量为 ,质量为 的小球用长为5cm的绝缘细线
悬挂于A点处于静止状态。细线与AB板夹角为 ;剪断细线,小球运动到CD板上的M点(未标出),
g取 。则下列说法正确的是( )
A. MC距离为15cm
B. 小球的电势能增加了
C. 电场强度大小为
D. 剪断细线后小球做匀加速直线运动
【答案】BD
【解析】
【详解】A.剪断细线,小球沿直线运动到M点,如图所示:
根据几何关系可得
第8页/共22页
学科网(北京)股份有限公司故A错误;
B.根据几何关系可得电场力F和细线拉力T夹角为60°,在三个力所在的三角形中,根据正弦定理可得
可得电场力大小为
逆电场线方向的位移
其中
解得
克服电场力做的功为
所以电势能增加了 ,故B正确;
C.电场强度的大小为
解得
故C错误;
的
D.剪断细线后小球 平衡状态被打破,受到的合外力为T,方向与原细线拉力方向的反方向,则可知其
沿原细线拉力方向的反方向做匀加速运动,故D正确;
故选BD。
9. 如图1所示为远距离输电示意图,实际用电因季节不同,电力需求量差异很大,用电高峰和低谷之间存
在一个较大的差值,因此有必要在远距离输电时再建立一个节能储能输电网。如图2所示,这样的电网可
第9页/共22页
学科网(北京)股份有限公司以在用电低谷时段把电能储存起来,高峰时段输出,填补用电缺口。已知发电机的输出电压 ,
输出功率为 , ,输电线总电阻 。其余线路电阻不计,用户端电压
, ,所有变压器均为理想变压器。下列说法正确的是( )
A. 发电机的输出电流为32A
B. 降压变压器的匝数比
C. 输送给储能站的功率为30kW
D. 输电线上损失的功率为6kW
【答案】CD
【解析】
【详解】A.发电机的输出电压U=250V,输出功率
1
P=80kW=8.0×104W
1
根据P=UI 可得发电机的输出电流为
1 1 1
I=320A
1
故A错误;
B.用户端电压U=220V,功率
4
.
P=44kW=44×104W
2
根据P=UI 可得降压变压器线圈中的电流为
2 4 4
I=200A
4
降压变压器的匝数比可得
第10页/共22页
学科网(北京)股份有限公司又因为根据输电线 的损耗可得
联立数据解得
或
又因为能量守恒,则仅成立
故B错误;
CD.可得输电线上的电流大小为
输电线上损失的功率为
输送给储能站的功率为
故CD正确;
故选CD。
10. 如图1所示,匝数 、边长为 、电阻 、重力未知的正方形金属线框用两根均
带有拉力传感器(图中未画出)的绝缘轻绳悬挂在天花板上。位于线框中间的虚线上方充满磁场,磁感应
强度按 ( 未知且为恒量,式中各量的单位均为国际单位)变化,电脑显示每个拉力传感器的示数
变化如图2所示,整个过程中轻绳未断且线框始终处于静止状态。不考虑线框的形变和电阻的变化。下列
第11页/共22页
学科网(北京)股份有限公司说法正确的是( )
A. 线框的重力为4N
B. k 的值为
C. 时间内线框的功率为4W
D. 时间内通过金属线框某一截面的电荷量为2C
【答案】A
【解析】
【详解】AB.根据拉力传感器随着时间的增大而增大,同时磁感应强度按 变化可知,楞次定律可
知金属圆环产生逆时针方向的电流,根据法拉第电磁感应定律可得金属圆环产生感应电动势为
可得电流为
由左手定则可知安培力方向向下,由受力平衡可得
则可得线框的重力为
同时解得
第12页/共22页
学科网(北京)股份有限公司故A正确,B错误;
C. 时间内金属环的功率为
故C错误;
D. 时间内通过金属环某一截面的电荷量为
故D错误。
故选A。
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某物理兴趣小组的同学们想探究小灯泡的电阻在不同电压下的阻值,于是设计了如图1所示的电路图
进行测量。实验所用电压表内阻约为6kΩ,电流表内阻为1.5Ω. 待测小灯泡额定电压为6V、额定功率约为
3W。
(1)闭合开关前,滑动变器的滑片应该位于滑动变阻器的_________(选填“左”或“右”)端。
(2)实验中得到的电流I和电压U的关系曲线如图2所示,电压表示数是6V时,小灯泡的内阻是
_________Ω。
(3)结合图2在答题卡所给图上用实线画出小灯泡实际的I-U图线_____。
【答案】 ①. 左 ②. 12 ③.
第13页/共22页
学科网(北京)股份有限公司【解析】
【详解】(1)[1]为保护电路,开关闭合前灯泡两端的电压应该最小,因此应将该分压式接法的滑动变阻
器的滑片置于最左端。
(2)[2]根据图2可知,当电压表的示数为6V时,流过小灯泡的电流为500mA,根据部分电路的欧姆定律
可得小灯泡此时的电阻为
(3)[3]根据图1电路图所得到的图2关于小灯泡I-U图线,通过数据计算得到小灯泡的内阻为 ,电
流表的内阻1.5Ω,与小灯泡串联会导致电流表分压,分析可知,根据图2可知,当电压为1V,电流为
200mA时,电流表分压为 ,则此时小灯泡的实际电压为0.7V;当电压为2V,电流为300mA时,电
流表的分压为0.45V,则此时小灯泡的实际电压为1.55V;当电压为3V,电流为400mA时,电流表的分压
为0.60V,则此时小灯泡的实际电压为2.40V;当电压为6V,电流为500mA时,电流表的分压为0.75V,
则此时小灯泡的实际电压为5.25V;也就是说,相同电流时,灯泡两端的实际电压要小于电压表读数,则
根据以上数据可做出图像如图所示
12. 用如图所示的气垫导轨来验证动量守恒定律,在气垫导轨的一端装有位移传感器(图中未画出),
A、B两物块(可视为质点)沿同一直线运动并发生正碰,若A物块质量 ,B物块的质量为
,表中是电脑记录的A、B两物块在同一时刻距离传感器的距离。
第14页/共22页
学科网(北京)股份有限公司1.20 1.01 0.80 0.59 0.40 0.35 0.30
0 0.10 0.21 0.30 0.40 0.25 0
(1)根据表中数据可以判断出位移传感器固定在_________(选填“A端”或“B端”)。
(2)为了更方便判断A、B碰撞时是否满足动量守恒,于是画出了A、B两物块位移随时间变化的图像,
a、b分别为A、B两物块碰撞前后的位移一时间图线。
①碰撞前A物块的速度为_________ ,碰撞前B物块的速度为_________ ;
②由题中数据结合x-t图像中提供的信息,可以得出的结论是__________________.
③这个碰撞_________(选填“是”或“不是”)弹性碰撞。
【答案】 ①. B端 ②. -4 ③. 2 ④. 两滑块组成的系统在相互作用过程中动量守恒 ⑤.
不是
【解析】
【详解】(1)[1]根据表中数据可以判断出位移传感器在开始时距离B端较近,可知固定在B端;
(2)①[2]碰撞前A物块的速度为
[3]碰撞前B物块的速度为
②[4]读图可知碰撞后A物块的速度为
碰撞后B物块的速度为
第15页/共22页
学科网(北京)股份有限公司则可知
故可得出的结论两滑块组成的系统在相互作用过程中动量守恒;
③[5]可知碰撞前的总动能为
碰撞后的总动能为
则可知这个碰撞不是弹性碰撞。
13. 如图所示,带有加热装置(图中未画出)的绝热汽缸用轻杆固定在天花板上。现用一个质量为
,面积为 的绝热活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内。初始时缸内温度为
300K,活塞处于平衡状态,此时缸内气体处于状态A,体积为 。现竖直向上缓慢将活塞推动
1cm,此时缸内气体处于状态B。然后将活塞固定,同时启动汽缸内的加热装置,气体达到状态C,此时压
强 。已知气体从状态A到状态C,内能增加25J,从状态B到状态C吸收的热量为12J。
已知大气压 ,不计活塞与汽缸之间的摩擦。
(1)求气体处于状态A时的压强;
(2)求气体在状态C的温度 (结果保留一位小数);
(3)求气体从状态A到状态B过程中外界对气体做的功。
【答案】(1) ;(2) ;(3)13J
第16页/共22页
学科网(北京)股份有限公司【解析】
【详解】(1)气体处于状态A时,对活塞进行分析有
解得
(2)根据题意可知
在 过程,根据理想气体状态方程有
解得
(3)由于气缸与活塞均为绝热,可知在 过程,与外界没有热交换,在 过程,气体体积不
变,该过程气体与外界没有做功,则在 过程,根据热力学第一定律有
其中
,
解得
W=13J
14. 如图所示的环形区域中存在垂直于纸面向外的匀强磁场,已知外圆半径是内圆半径的 倍,内圆半径
为R。MN为磁场外圆边界的直径,一群均匀分布、质量为m、带电荷量为 的粒子垂直MN以速度v平
行射入磁场区域,粒子入射范围的宽度等于MN的长度。已知正对圆心O入射的粒子恰好没有射入内圆,
不计粒子重力及粒子间的相互作用。求:
(1)磁场的磁感应强度大小;
第17页/共22页
学科网(北京)股份有限公司(2)若某粒子可以垂直射入内圆,则该粒子从进入磁场到内圆所需的时间;
(3)从M点射入的粒子第一次在环形磁场中速度偏转角的余弦值。
【答案】(1) ;(2) ;(3)
【解析】
【详解】(1)正对圆心O入射的粒子恰好没有射入内圆,轨迹图如图1所示,根据几何关系有
解得
根据洛伦兹力提供向心力有
磁场的磁感应强度大小为
(2)粒子可以垂直射入内圆,轨迹图如图2所示,打在内圆的点设为 ,轨迹圆圆心为 ,则三角形
为等腰直角三角形,可得
根据
可知
第18页/共22页
学科网(北京)股份有限公司故轨迹的圆心角为
粒子从进入磁场到内圆所需的时间为
(3)从M点射入的粒子第一次在环形磁场中,轨迹图如图3所示, 点为轨迹圆圆心,根据几何关系可
知三角形 为等腰三角形,有
从M点射入的粒子第一次在环形磁场中速度偏转角的余弦值为
15. 如图甲所示,物块C以 的速度冲上静止于地面的木板B,距木板B右端x处固定一个物体
A。已知木板质量 ,物块C的质量 ,物块C从冲上木板到最终静止的 图像如图乙
所示,物块C始终未从木板上掉下来,地面光滑,所有的碰撞均为弹性碰撞,重力加速度 。
(1)物体A距木板B右端的最大距离。
(2)木板的长度至少是多少?
(3)若A距B木板右端的距离 , ,解除A的固定,则B与A会碰撞几次,A物体最
终的速度是多少?
第19页/共22页
学科网(北京)股份有限公司【答案】(1) ;(2) ;(3)
【解析】
【详解】(1)由B、C速度为零,可知B一定与A发生了碰撞,且碰撞次数越少,A距B板右端距离越大,
因此A、B只碰撞一次时 最大,且B、A碰撞前B、C未共速。设B与A碰撞前B的速度为 ,C的速
度为 ,根据动量守恒有
可得
根据物块C从冲上木板到最终静止的 图像可知物块C的加速度大小为
根据牛顿第二定律有
可得
,
根据动力学公式有
可得
第20页/共22页
学科网(北京)股份有限公司物体A距木板B右端的最大距离
(2)由能量守恒定律可得
故木板的长度至少是
(3)B与A第一次碰撞前B的速度为 ,根据动力学公式有
解得
,
B与A的质量相等,碰撞为弹性碰撞,B与A的速度交换,A的速度为 ,B的速度为零。
B与A第二次碰撞前有
B与A第二次碰撞前B的速度为
根据动量守恒有
解得
第二次弹性碰撞,B与A的速度交换,A的速度为 ,B的速度为 。
B与A第三次碰撞前有
第21页/共22页
学科网(北京)股份有限公司解得
第三次碰撞前B的速度为
根据动量守恒有
解得
第三次弹性碰撞,B与A的速度交换,A的速度为 ,B的速度为 。
第四次碰撞前B、C共速,有
解得速度为
第四次弹性碰撞,B与A的速度交换,A的速度为 ,B的速度为 。可知第四次弹性碰撞后B与A不在
发生碰撞,故A物体最终的速度是
第22页/共22页
学科网(北京)股份有限公司