2024届甘肃省河西五市部分普通高中高三第一次联考物理卷

2024届甘肃省河西五市部分普通高中高三第一次联考物理卷
一、单选题 (共7题)
第(1)题
在一次消防演习中，消防员从高的地方通过缓降器由静止开始下落，其下落过程的图像如图所示，落地瞬间速度恰好减为零。

消防员的质量为60kg，加速和减速过程的加速度大小相等，重力加速度g取，下列说法正确的是（ ）
A．0~2s内，消防员处于超重状态B．消防员匀速下落的位移大小为10m
C．全程缓降器对消防员所做的功为1.5×10⁴J D．消防员整个下降过程所用的时间为4.5s
第(2)题
将阻值为5Ω的电阻接到内阻不计的交流电源上，电源电动势随时间变化的规律如图所示。

下列说法正确的是（ ）
A．电路中交变电流的频率为0.25 Hz
B．通过电阻的电流为A
C．电阻消耗的电功率为2.5 W
D．用交流电压表测得电阻两端的电压是5 V
第(3)题
2020年5月5日，长征五号B运载火箭在中国文昌航天发射场成功首飞，将新一代载人飞船试验船送入太空，若试验船绕地球做匀速圆周运动，周期为T，离地高度为h，已知地球半径为R，万有引力常量为G，则（）
A
．试验船的运行速度为
B．地球的第一宇宙速度为
C．地球的质量为
D．地球表面的重力加速度为
第(4)题
如图甲所示，太空电梯的原理是在地球同步轨道上建造一个空间站，并用某种足够长也足够结实的“绳索”将其与地面相
连，“绳索”会绷紧，宇航员、乘客以及货物可以通过电梯轿厢一样的升降舱沿绳索直入太空。

如图乙所示，有一太空电梯连接地球赤道上的固定基地与同步空间站，相对地球静止。

已知地球半径为R、质量为M、自转周期为T，引力常量为G，下列说法正确的是（ ）
A．太空电梯上各点均处于完全失重状态
B．太空电梯上各点线速度大小与该点到地心的距离成反比
C．升降舱停在距地球表面高度为2R的站点时，升降舱的向心加速度大小为
D．升降舱停在距地球表面高度为2R的站点时，升降舱的向心加速度大小为
第(5)题
2020年12月我国科学家在量子计算领域取得了重大成果，构建了一台76个光子100个模式的量子计算机“九章”，它处理“高斯玻色取样”的速度比目前最快的超级计算机“富岳”快一百万亿倍。

关于量子，下列说法正确的是（ ）
A．是计算机运算的一种程序B．表示运算速度的一个单位
C．表示微观世界的不连续性观念D．类似于质子、中子的微观粒子
第(6)题
如图所示，轻绳MN的两端固定在水平天花板上，轻绳OP系在轻绳MN的某处，光滑轻滑轮悬挂一质量为m的物体，并跨在轻绳MN上。

初始时用竖直向下的力F拉OP，使O点处于如图所示的位置，此时OM与水平方向的夹角为60°，OʹN与水平方向的夹角为30°。

在保证O点位置不变的情况下，使轻绳OP以O点为圆心顺时针缓慢转过90°的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．力F的大小先减小后增大
B．轻绳OM的拉力大小先减小后增大
C．当力F竖直向下时，力F的大小为
D．当力F竖直向下时，轻绳OʹN的拉力大小为
第(7)题
一物体从斜面顶端由静止开始匀加速下滑，经过斜面中点时速度为2m/s，则物体到达斜面底端时的速度为（ ）
A．B
．3m/s C．4m/s D．6m/s
二、多选题 (共3题)
第(1)题
关于教科书中出现的以下四张图片，下列说法正确的是（ ）
A．图1所示疾驰而过的急救车使人感觉音调变化，是由于多普勒效应引起的
B．图2所示竖直的肥皂膜看起来常常是水平彩色横纹，是由于光的衍射产生的
C．图3所示泊松亮斑现象是由于光的偏振产生的
D．图4所示水中的气泡看上去特别明亮，是由于光的全反射引起的
第(2)题
物体体积变化时，分子间距离会随之变化，分子势能也会发生变化.下图为分子势能E p与分子间距离r的关系曲线，以下判断正确的是（）
A．当r=r1时，分子势能最小B．当r=r2时，分子引力与斥力大小相等
C．当r＞r2时，分子间作用力的合力表现为引力D．在r由r2变到r1的过程中，分子间作用力的合力做正功E．在r由r2逐渐增大的过程中，分子间作用力的合力做负功
第(3)题
波源在坐标原点沿y轴方向上下振动，形成沿x轴正、负方向传播的两列简谐横波，时刻的波形如图中实线所示，s
时刻的波形如图中虚线所示，点P、Q是此时位于平衡位置的两个质点。

下列说法正确的是（ ）
A．时刻，波源的振动方向沿y轴负方向
B．s时刻，P、Q两质点的振动方向相反
C．s时刻，m处的质点处于波峰位置
D．波从波源分别向x轴正、负方向传播的速度之比为4：3
三、实验题 (共2题)
第(1)题
某实验小组在“探究加速度与力、质量的关系”时，按照教材中的实验方案组装好实验器材，打点计时器所用交流电源频率为50Hz，重力加速度大小为g，由于操作失误，将小木块垫到了长木板带有滑轮的一端，有同学指出不需要调整实验装置也能完成实验，于是实验继续进行，该小组的操作如下：
A．挂上砂桶，桶中加入足量的砂子，调整木板的倾角，使质量为M的小车能够拖着纸带沿木板匀速下滑；
B．取下砂桶，小车将沿木板加速下滑，测得小车运动的加速度为a；
C．测得砂桶（含砂子）的质量为m；
D．多次重复上述操作，记录数据，作出a-m的关系图线。

(1)本实验______（填“需要”或“不需要”）满足，小车加速运动的合外力F=________（用题中所给物理量符号表示）；
(2)如图为实验中打出的一条纸带，相邻两计数点间均有四个点未画出，则小车的加速度a=_______m/s2（保留2位有效数字）。

第(2)题
小明用如图甲所示装置测量滑块与轨道间的动摩擦因数。

他将光电门固定在水平直轨道上，拉力传感器固定在滑块上，不可伸长的细线跨过定滑轮将滑块与小桶（内装砝码）相连，由静止释放滑块，测得拉力F和遮光条的挡光时间为t，多次改变小桶内砝码的质量，仍从同一位置由静止释放滑块重复实验。

（1）用游标卡尺测出遮光条宽度d的示数如图乙，则___________mm。

（2）由遮光条的宽度d和挡光时间t求出滑块的速度v，并进一步算出，下面的表格记录了拉力F和对应的。

请在图丙的坐
标纸上作出的图像___________。

0.890.981.061.141.21
0.170.480.771.041.23
（3）测得滑块位移，即遮光条右端到光电门距离L为，重力加速度g取，结合图像可求得动摩擦因数
___________。

（结果保留两位有效数字）
（4）若小明仅改变滑块的质量重复实验，则两次实验作出的的图像会是下面哪幅图___________。

A.
B.
C.
（5）有同学认为，小明在实验中测量滑块位移L时未考虑遮光条的宽度d，用图像法计算的动摩擦因数会偏小。

请判断该观点是否正确。

简要说明理由___________。

四、解答题 (共3题)
第(1)题
如图甲所示，一固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的两端接一只小灯泡，在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场。

已知线圈的匝数n=100匝，电阻r=1.0 Ω，所围成的矩形的面积S=0.040 m2，小灯泡的电阻R=9.0 Ω，磁场的磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示，线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为，其中B m为磁感应强度的最大值，T为磁场变化的周期。

不计灯丝电阻值随温度的变化，求：
（1）线圈中产生感应电动势的最大值；
（2）小灯泡消耗的电功率；
（3）在磁感应强度变化的时间内，通过小灯泡的电荷量。

第(2)题
如图所示为竖直面内的直角坐标系点的坐标为（-8m，0），C点的坐标为（-4m，0）；A点右侧的三个区域存在沿轴
正方向的匀强电场，区域的场强大小为区域的场强大小为区域的场强大
小为；第一、四象限内的磁场方向相反且垂直于坐标平面，磁感应强度大小均为现让一带正电的小球从A点沿轴正方向、以的速率进入电场。

已知小球的质量kg，电荷量，假设电场和磁场区域足够宽广，小球可视为质点且电荷量保持不变，忽略小球在运动中的电磁辐射，重力加速度取求：
（1）小球到达y轴时的速度；
（2）画出小球第三次穿过x轴前的运动轨迹示意图，并求出小球从A点运动到坐标为（56m，y）的点经历的时间。

第(3)题
如图甲所示，两平行长直金属导轨水平放置，间距。

PQ右侧区域有匀强磁场，磁感应强度大小，方向竖直向上。

时，磁场外的细金属杆M以的速度向右运动，时，细金属杆M恰好到达PQ处，同时，对磁场内处于静
止状态的细金属杆N施加一与轨道平行的水平向右的恒力，其大小。

N杆运动2s后两杆速度相等，两金属杆与导轨接触
良好且运动过程中始终与导轨垂直，细金属杆M速度随时间变化的图像如图乙所示，两杆质量均为，与导轨间的动摩擦因数相同，在导轨间的电阻均为，感应电流产生的磁场忽略不计，取重力加速度。

求：
（1）金属杆与导轨间的动摩擦因数；
（2）为保证两杆不发生碰撞，初始时金属杆N到边界PQ的最小距离；
（3）金属杆N最终运动的速度大小，并在乙图中作出金属杆N速度随时间变化的图像（无需过程说明）；
（4）若从金属杆N开始运动达到稳定运动状态经历时间（已知），求整个过程两根金属杆产生的总焦耳热Q。