2024届山西省八校高三上学期第一次联考理综物理试题

2024届山西省八校高三上学期第一次联考理综物理试题
一、单选题 (共7题)
第(1)题
如图所示，甲中AB是某电场中的一条电场线。

若将一负电荷从A点处由静止释放，负电荷仅在静电力作用下沿电场线从A到B运动过程中的速度图像如图乙所示。

关于A、B两点的电势高低和场强大小关系，下列说法正确的是（ ）
A．φA＞φB，E A＞E B B．φA＞φB，E A<E B
C．φA＜φB，E A＞E B D．φA＜φB，E A＜E B
第(2)题
下列电磁波中，波长最长的是
A．无线电波B．红外线C．紫外线D．射线
第(3)题
处于匀强磁场中的一个带电粒子，仅在磁场力作用下做匀速圆周运动．将该粒子的运动等效为环形电流，那么此电流值A．与粒子电荷量成正比B．与粒子速率成正比
C．与粒子质量成正比D．与磁感应强度成正比
第(4)题
关于环绕地球运动的卫星，下列说法正确的是
A．分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星，不可能具有相同的周期
B．沿椭圆轨道运行的一颗卫星，在轨道不同位置可能具有相同的速率
C．在赤道上空运行的两颗地球同步卫星，它们的轨道半径有可能不同
D．沿不同轨道经过北京上空的两颗卫星，它们的轨道平面一定会重合
第(5)题
谷歌和NASA宣布，他们发现了第二个“太阳系”，也是迄今为止距离太阳最远的系外行星系——开普勒—90系统。

开普勒-90系统的中心恒星质量约为太阳的1.13倍，半径约为太阳的1.2倍，纵观整个行星系统，即使是发现的最外侧的行星开普勒，其轨道也不及地球，因此开普勒-90星系又被人们称为“迷你版的太阳系”，则开普勒-90系统中心恒星与太阳表面处的重力加速度之比约为（ ）
A．0.94B．1.27C．0.78D．1.06
第(6)题
间距为的平行光滑金属导轨固定在水平绝缘桌面上，整个装置处于竖直向下的磁场中，沿方向建立坐标，磁
感应强度大小随坐标的关系为（均为大于零的常数）。

将质量为的金属杆锁定在坐标原点处，间
接一恒流装置，该装置可使回路保持恒定的电流，电流方向由到，如图所示。

某时刻解除锁定的同时对施加一个大小
为、方向沿轴正方向的恒定外力，使从静止开始向右运动，始终与导轨垂直且接触良好。

则在运动过程中，金属杆
（ ）
A．运动的加速度大小不变
B．速度达到最大时的坐标值为
C．最大速度为
D．最大位移为
第(7)题
将阻值随温度升高而减小的热敏电阻Ⅰ和定值电阻Ⅱ串联，接在不计内阻的稳压电源两端．开始时，Ⅰ和Ⅱ阻值相等，加热或冷却热敏电阻，则Ⅰ的电功率在
A．加热时变大，冷却时变小
B．加热时变小，冷却时变大
C．加热或冷却时都变小
D．加热或冷却时都变大
二、多选题 (共3题)
第(1)题
科技馆中有一光滑绝缘轨道如题图所示，轨道由半径为R=2m的竖直光滑绝缘圆轨道和光滑水平轨道构成，A点所在的半径与竖直直径BC成37°角。

若空间存在一个水平向右、大小为E=1.0×104V/m的匀强电场，质量为0.04kg，电荷量均为q=+3×10-5C的小球在C点获得一个速度，恰好能过A点，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s²。

下列说法正确的是（ ）
A．小球在A点的速度是5m/s
B．小球在C点的速度是
C．小球经过0.6s落到地面上
D．小球落地点距离C点2.4m
第(2)题
a、b两单色光在电磁波谱中的位置如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．若a、b光分别射入水中，a光的光速比b光小
B．若a、b光分别照射同一小孔发生衍射，a光的衍射现象更明显
C．若a、b光分别照射同一光电管发生光电效应，a光的遏止电压低
D．若a、b光均由氢原子能级跃迁产生，产生a光的能级差大
第(3)题
如图所示，两宽度均为a的水平匀强磁场，磁感应强度的大小相等，两磁场区域间距为4a。

一个边长为a的正方形金属线框从磁场上方距离为a处由静止自由下落，匀速通过上方匀强磁场区域，之后又通过下方匀强磁场区域。

已知下落过程中线框平面始终在竖直平面内，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．线框通过上、下两个磁场的过程中产生的电能不相等
B．线框通过上、下两个磁场的过程中流过线框的电荷量不相等
C．线框通过下方磁场的过程中加速度的最大值与重力加速度的大小相等
D．线框通过上、下两个磁场的时间相等
三、实验题 (共2题)
第(1)题
某学习小组的同学利用以下装置研究两小球的正碰。

安装好实验装置，在水平地面上铺一张白纸，白纸上铺复写纸，记下重垂线所指的位置O。

接下来的实验步骤如下。

步骤1：不放小球B，让小球A从斜槽上G点由静止释放，并落在地面上．重复多次，用尽可能小的圆，把小球A的所有落点圈在里面，其圆心就是小球A落点的平均位置。

步骤2：把小球B静止放在轨道前端边缘位置，让小球A从G点由静止释放，与小球B碰撞．重复多次，并使用与步骤1中同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置。

步骤3：用刻度尺分别测量三个落地点平均位置M、P、N到O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度。

（1）上述实验除需要测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量小球的质量，为了防止碰撞后A球反弹，应保证A球的质量m1________B球的质量m2（填“大于”“等于”或“小于”）。

（2）若两个小球碰撞前后动量守恒，需验证的关系式为________________________。

（用m1、m2、OM、OP和ON表示）（3）若两个小球的碰撞为弹性碰撞，测量出长度比值，则k＝________。

（用数字表示）
（4）本实验中下列可能造成误差的是_______。

A．小球在斜槽上运动时有摩擦
B．轨道末端未调节水平
C．小球A未从同一高度释放
D．轨道末端到地面的高度未测量
第(2)题
某同学利用如图1、图2所示的实验装置“探究平抛运动的特点”。

请回答以下问题：
（1）利用图1所示装置，探究平抛运动竖直分运动的规律。

用小锤击打弹性金属片后，小钢球A沿水平方向抛出，做平抛运动；同时小钢球B被释放，做自由落体运动。

分别改变小钢球距地面的高度和小锤击打的力度，多次重复这个实验，观察到A、B两球均同时落地，得到平抛运动在竖直方向的分运动是___________（选填“匀速直线”或者“自由落体”）运动。

（2）利用图2所示装置，能够得到小钢球做平抛运动的轨迹。

a.下列实验条件必须满足的有___________（选填选项前的字母）。

A．斜槽轨道光滑 B．斜槽轨道末段水平 C.每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球
b.如果得到了准确的小钢球做平抛运动的轨迹，并已经确定小钢球在斜槽轨道末端的球心位置为抛出点O，如图2所示。

根据实验（1）的结论和其平抛运动轨迹，请分析说明：如何确定水平分运动的规律。

______________________
四、解答题 (共3题)
第(1)题
实验室内有一个体积为的带塞储气罐，内部装有压强为、初始温度为300 K的氮气，当把储气罐加热到
400 K时，塞子刚好被氮气顶开，此时立即停止加热并塞好塞子，稍后储气罐慢慢降温到原来的温度。

设外界大气压强。

求：
（1）塞子刚要被顶开时，罐内氮气的压强；
（2）塞子被顶开后外泄的氮气体积。

第(2)题
在足够大空间存在竖直向下的匀强电场E，一质量为m、电量为q的带电粒子从某点以速度平抛，若匀强电场空间足够大，粒
子所受重力忽略。

（1）求粒子在运动过程中速度方向与位移方向夹角正弦的最大值。

（2）如图，斜面倾角为，带电粒子在斜面底端正上方h处，若粒子水平初速度大小可变化，求粒子落在斜面上动能的最小
值。

第(3)题
“再生制动”是一些汽电混动车辆的常用制动方式。

所谓“再生制动”就是车辆靠惯性滑行时带动发电机发电，将部分动能转化为电能储存在电池中。

假设一辆汽电混动汽车的质量为m，该汽车设定为前阶段在速度大于时选择再生制动，后阶段速度小于等于时选择机械制动。

当它以速度在平直路面上做匀速行驶时，某一时刻开始刹车，前阶段阻力的大小与速度的
大小成正比，即，后阶段阻力恒为车重的倍，汽车做匀减速运动，重力加速度为g。

求：
（1）如果此次刹车的过程中汽电混动汽车动能减小量的倍被转化为电能，那么此次刹车储存多少电能；
（2）汽电混动汽车从刹车到停止的位移多大；
（3）在一次性能检测中，检测机构让汽电混动汽车在平直的路面上匀速行驶（速度小于）一段距离后关闭发动机，测绘了
汽车只开启“机械制动”和“机械制动”“再生制动”同时开启两种设定下汽车的动能与位移关系的图线①和②，如图密所示。

若检测时忽略测试路面的阻力差异和空气阻力，求“机械制动”“再生制动”同时开启测试中汽车被回收的动能是多少？。