2024届陕西省西安市长安区高三下学期第一次模拟理综全真演练物理试题

2024届陕西省西安市长安区高三下学期第一次模拟理综全真演练物理试题
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分，在每小题给出的答案中，只有一个符合题目要求。

(共8题)
第(1)题
如图1所示，同号点电荷A、B绝缘置于水平气垫导轨上，A固定于导轨左端，B可在导轨上无摩擦滑动。

将B在A附近某一位置由静止释放，由于能量守恒，可通过测量B在不同位置处的速度，得到B的势能随位置随x的变化规律（坐标原点位于A处），如图3曲线Ⅰ。

若将导轨右端抬高，使其与水平面成一定角度，如图2所示，则B的总势能曲线如图3中II所示，图3中直线III为曲线II的渐近线，其斜率为。

B在处由静止释放，则（ ）
A．B在运动过程中动能最小位置为处；
B．B在运动过程中势能最大位置为处；
C．运动过程中B的最大位移大小为
D．点电荷A、B电荷量之积时（k为静电力常量）
第(2)题
中国航天员计划在2030年前登上月球，如图所示，宇宙飞船先在圆轨道Ⅲ上运行，运行周期为T，接着变轨到椭圆轨道Ⅱ上运行，然后变轨到圆轨道Ⅰ（贴着月球表面）上运行，已知月球的半径为R，轨道Ⅲ的半径为5R，万有引力常量为G，下列说法正确的是（）
A．宇宙飞船从轨道Ⅲ变轨到轨道Ⅱ，需要在B点点火来增加机械能
B．宇宙飞船在轨道Ⅰ上运行的线速度大于月球的第一宇宙速度
C．宇宙飞船在轨道Ⅱ上运行经过A点时的线速度小于在轨道Ⅰ上运行经过A点时的线速度
D．宇宙飞船在轨道Ⅱ上运行的周期为
第(3)题
一列简谐波沿x轴方向传播，时刻的波形图如图所示，此后质点N比质点M提前0.8s回到平衡位置。

下列说法正确的是（　
　）
A．简谐波沿x轴正方向传播
B．简谐波的振幅为5cm
C．简谐波的波速为10m/s
D．1.2s时，质点N的位移为-5cm
第(4)题
如图所示，从地面竖直上抛一物体A，同时在离地面某一高度H处有一物体B开始自由下落，两物体在空中同时到达同一高
度h时速度大小均为v，则下列说法正确的是（ ）
A．两物体在空中运动的加速度相同，运动的时间相等
B．A上升的最大高度小于B开始下落时的高度H
C．两物体在空中同时达到的同一高度的位置h一定在B开始下落时高度H的中点下方
D．A上抛的初速度与B落地时速度大小均为2v
第(5)题
“奋斗号”潜水器2020年成功坐底马里亚纳海沟，标志着我国载人深潜技术已达世界领先水平。

现利用固定在潜水器体外的一个密闭气缸做验证性实验：如图，气缸内封闭一定质量的理想气体，轻质导热活塞可自由移动。

在潜水器缓慢下潜的过程中，海水温度逐渐降低，则此过程中理论上被封闭的气体（ ）
A．从外界吸热
B．压强与潜水器下潜的深度成正比
C．体积与潜水器下潜的深度成反比
D．单位时间内气体分子撞击单位面积器壁的次数增多
第(6)题
汽车从发现情况到开始减速到停止运动的情景过程如下，已知减速过程的加速度大小为a，减速过程的平均速度大小为，减速过程时间是反应过程时间的5倍，反应过程可视为匀速，下列说法正确的是（）
A．汽车正常行驶的速度大小为
B
．反应过程的时间为
C
．减速过程位移是反应过程位移的倍
D
．从发现情况到汽车停止整个过程的平均速度大小为
第(7)题
中国空间站轨道高度为400~450千米，地球半径约为6370千米。

当航天员出舱在空间站舱外作业时，其所受地球的引力大约是他在地面所受地球引力的（ ）
A．0.9倍B．0.25倍
C．0.1倍D．0.01倍
第(8)题
天文学家发现了某恒星有一颗行星在圆形轨道上绕其运动，并测出了行星的轨道半径和运行周期。

由此可推算出（）A．行星的质量B．行星的半径
C．恒星的质量D．恒星的半径
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。

在每小题给出的答案中有多个符合题目要求，全部选对的得4
分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

(共4题)
第(1)题
如图所示，甲图为沿x轴传播的一列简谐横波在t＝0时刻的波动图象，乙图为参与波动质点P的振动图象，则下列判断正确的是（ ）
A．该波的传播速率为4m/s
B．该波的传播方向沿x轴正方向
C．经过0.5s时间，质点P沿波的传播方向向前传播2m
D．该波在传播过程中若遇到3m的障碍物，能发生明显衍射现象
第(2)题
将一个压瘪的乒乓球放进杯子里，再往杯子里倒入适量开水，几分钟后拿出乒乓球，这时乒乓球已经恢复原样。

则从倒入开水到将乒乓球刚拿出的过程中，关于乒乓球内的气体，下列说法正确的是（ ）
A．气体分子的平均动能增大
B．气体对外做的功小于气体吸收的热量
C．乒乓球由瘪恢复原样是因为球内气体分子间的排斥力增大
D．每个分子对球壁的平均作用力大小不变
E．球内气体分子单位时间对单位面积球壁的冲量增大
第(3)题
某缓冲装置的理想模型如图所示，劲度系数足够大的轻质弹簧与轻杆相连，轻杆足够长，轻杆可在固定的槽内移动，与槽间的滑动摩擦力与插入的距离d成正比（）。

固定的槽足够长，装置可安全工作。

若一小车分别以初动能E
k1和E k2撞击弹簧，导致轻杆分别向右移动L和3L。

已知轻杆初始时位于槽间的长度为L，装置安全工作时，轻杆与槽间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且不计小车与地面间的摩擦。

比较小车这两次撞击缓冲过程，下列说法正确的是（弹簧的弹性势能）（ ）
A．小车撞击弹簧的初动能之比大于1:4
B．系统损失的机械能之比为1:4
C．两次小车反弹离开弹簧的速度之比为1:2
D．小车做加速度增大的减速运动
第(4)题
2021年2月24日火星探测任务天问一号探测器成功实施第三次近火制动，进入近火点280千米、远火点5.9万千米的火星停泊轨道。

2020年11月24日，长征五号遥五运载火箭搭载嫦娥五号探测器成功发射，11月29日嫦娥五号在近月点变速，从椭圆环月轨道变为近圆形环月轨道。

下列说法正确的是（ ）
A．天问一号探测器从近火点到远火点的过程中，速度减小，机械能减小
B．若已知嫦娥五号探测器近月圆形轨道的周期，可求得月球的密度
C．嫦娥五号从椭圆环月轨道变为近圆形环月轨道，要向前喷气。

D．与天问一号相比，嫦娥五号的发射速度更大
三、解答题：本题共4小题，共40分 (共4题)
第(1)题
一个质点做匀速圆周运动，线速度的大小为，半径为。

如图。

请根据瞬时加速度的定义式，，推导向心加速度的公式（、为已知）（请给出两种推导方法）
第(2)题
如图所示，在水平面内有一圆柱形轨道，虚线MN将轨道分为左右两部分，左侧光滑且有垂直于圆柱外表面的辐射状磁场，右侧粗糙且有平行于圆柱的匀强电场。

外表面绝缘的导体圆环P套在导轨上位于左端的弹射器内，某时刻弹射器给P一冲量，将P弹射进入辐射状磁场，P向右运动一段时间在边界MN处与绝缘带电圆环Q发生弹性碰撞，碰撞过程中Q的带电
量不变，碰后P反弹进入磁场，Q则进入右侧电场中，在电场右侧导轨上存在两档板，Q与档板碰后反弹，碰撞时间极短，碰后损失的机械能。

已知P、Q两圆环的直径略大于导轨，磁场区域长度为，P、Q两圆环周长均为，P的质量
，电阻，Q环质量，带电量，Q环在虚线MN右侧受到摩擦阻力，圆环所在位置磁感应强度，电场强度，右侧的挡板到MN的距离为。

求：
（1）导体环P刚弹射入磁场的加速度；
（2）P环与Q环碰后是否能返回弹射器，若能求出返回弹射器的速度，若不能求P环停止时离MN有多远；
（3）Q环在电场中运动的路程。

第(3)题
发生地震时，我国地震局能记录地震过程中的振动图像和波动图像，图（a）为传播方向上距离震源2km的质点P的振动图像，图（b）为地震发生后，质点P振动1.0s时的地震简谐横波图像，假设地震简谐横波传播的速度大小不变，求：
（1）该地震简谐横波的传播方向和时质点P的振动方向；
（2）该地震简谐横波传播的速度大小；
（3）质点P振动30s后，该地震简谐横波能到达的最远位置与震源之间的距离。

第(4)题
某同学设计的某种质谱仪原理如图所示，图中两圆为共轴的两金属圆筒的截面，两圆筒间存在沿半径方向的辐向电场，各处场强大小相等，电势差U未知，且电势差与电场中两点沿半径方向的距离成正比，小圆筒内有垂直纸面向外的匀强磁场，其壁上开有两条狭缝a、b，两狭缝与圆心O连线的夹角为120°。

已知小圆筒半径为R，大圆筒半径为2R，磁感应强度为B。

让比荷
为k的粒子从O、a连线延长线与大圆筒内壁交点处由静止释放，加速进入小圆筒，然后从狭缝b飞出，和大圆筒内壁碰撞后再次进入磁场，并返回狭缝a做周期性运动。

并且粒子与两圆筒内壁的碰撞均为弹性碰撞，碰后速度大小不变，方向立刻反向，不计粒子重力，不考虑碰撞过程经历的时间，求：
（1）两圆筒间的电势差；
（2）粒子从O、a连线延长线与大圆筒内壁交点出发到再次返回该点的时间。

四、实验题：本题共2小题，共20分 (共2题)
第(1)题
课外兴趣小组在一次拆装晶体管收音机的过程中，发现一只发光二极管，如图甲所示，同学们决定测绘这只二极管的伏安特性曲线，并测量其正向电压为3.2 V时的阻值。

（1）由于不能准确知道二极管的正负极，同学们用多用电表的欧姆挡对其进行测量，当黑表笔接A端、红表笔接B端时，指针几乎不偏转，反按后有明显偏转，则可以判断二极管的正极是_______。

（填“A"或“B”）端。

（2）选用下列器材设计电路并测绘该二极管的伏安特性曲线：
A．待测二极管D；
B．电源电动势E（4. 5V，内阻可忽略）；
C．电流表A（量程0~ 40 mA ，内阻可忽略）；
D．电压表V（量程0~ 3 V ，内阻为6000 Ω）；
E．滑动变阻器R1（最大阻值为10 Ω）；
F．滑动变阻器R2（最大阻值为1000 Ω）；
G．定值电阻R3（阻值为2000 Ω）；
H．开关、导线若干。

①滑动变阻器应选___________（填写器材前字母序号）；
②图乙方框中面出了部分电路图，请根据实验器材将电路图补充完整；( )
③某同学测量出了多组电压表的示数U及对应的电流表示数I，以电压表的示数U为横坐标，电流表的示数I为纵坐标，描绘的图线如图丙所示，则当二极管的两端电压为3.2 V时，二极管的电阻值为_______Ω。

第(2)题
2023年暑假期间，物理爱好者陈向阳为“探究加速度与力、质量的关系”，独立设计了如图甲所示的实验装置。

若小车质量
用m1表示，砝码和盘的质量用m2表示，交流电的频率为50 Hz，除了装置图中所给的器材外，另外备有复写纸、低压交流电源、电键及导线若干。

（1）除了上面涉及的实验器材外，本次实验还缺少的器材有_______。

（2）如图乙所示为某次实验得到的一条纸带，相邻计数点间还有四个点没有画出。

由于疏漏，B、C两计数点之间的距离忘记了标注，根据纸带上现有的数据情况，可计算出小车运动的加速度为_______m/s2。