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：本题共7小题，每小题4分，共28分 (共7题)
第(1)题
如图是演示自感现象的实验装置，小灯泡电阻与自感线圈的直流电阻相同，电源内阻不能忽略，关于该实验现象下列说法正确的是（ ）
A．接通开关后小灯泡慢慢变亮直至亮度稳定
B．接通开关电路稳定后通过小灯泡的电流为零
C．接通开关电路稳定后再断开瞬间线圈两端电压大小不变
D．接通开关电路稳定后再断开小灯泡闪亮一下后逐渐熄灭
第(2)题
我国规定摩托车、电动车、自行车骑乘人员必须依法佩戴具有防护作用的安全头盔。

小明在某轻质头盔的安全性测试中进行了模拟检测，某次他在头盔中装入质量为5.0kg的物体，物体与头盔紧密接触，使其从1.80m的高处自由落下，并与水平面发生碰撞，头盔被挤压了0.03m时，物体的速度减为0。

如图所示，挤压过程中视为匀减速直线运动，不考虑物体和地面的形变，忽略空气阻力，重力加速度g取。

下列说法不正确的是（ ）
A．物体做自由下落运动的时间为0.6s
B．物体在自由下落过程中重力的冲量大小为
C．物体做匀减速直线过程中动量变化量为，方向竖直向上
D．匀减速直线运动过程中头盔对物体的平均作用力大小为3050N
第(3)题
2023年3月，中国科学技术大学超导量子计算实验室成功实现了三维封装量子计算机原型，其主要构成材料之一为金属超导体。

超导体指的是低于某一温度后电阻为零的导体，且当超导体置于外磁场中时，随着温度的降低，超导体表面能够产生一个无损耗的超导电流，这一电流产生的磁场，让磁感线被排斥到超导体之外。

如图为某超导体在不同温度下两端电压和流经超导体电流的U-I特性曲线，温度分别为、、，下列说法正确的是（ ）
A．当超导体处在超导状态时，两端能够测出电压
B．将超导体置于磁场中，处于超导状态时内部磁感应强度不为零
C．根据三条曲线的变化趋势，可推断
D．随着流经超导体的电流增大，超导状态将被破坏
第(4)题
氢原子能级图如图，，，假设氢原子从n=3能级跃迁到n=1能级和n=2能级发出的光的波长和频率分别
为λ1、λ2和ν1、ν2，氢原子从n=2能级跃迁到n=1能级发出的光的波长和频率分别为λ3和ν3，下列关系正确的是（ ）
A．B．
C．D．
第(5)题
北京时间2023年10月30日 20时37分，我国神舟十六号载人飞船与空间站组合体成功分离，分离后的组合体在原轨道上继续运行，与分离前相比较，空间站组合体物理量的值变小的是（ ）
A．速度B．角速度
C．加速度D．动能
第(6)题
如图甲所示，是我国自主研制的全世界最大吨位2600 t 全地面起重机。

该起重机能够实现160 m高度吊重173t（相当于100多辆家用汽车加起来的重量）的极限工况，它转台转场时可以携带的总重达317t，最大车速可达10 km/h，可以通过狭窄、起伏的山地。

该起重机吊着一箱货物竖直下降，货物距离地面的高度h与时间t的关系简化图如图乙所示，图中t1~t2段为直线，忽略重力加速度的变化，则下列说法正确的是（ ）
A．0~t1时间内，货物处于失重状态B．t1~t2时间内，货物处于失重状态
C．t1~t2时间内，货物处于超重状态D．t2~t3时间内，货物处于失重状态
第(7)题
为了更好地了解太阳活动对地球的影响，2022年10月，我国成功将“夸父一号”卫星发射升空，该卫星绕地球的运动看成匀速圆周运动，距离地球表面约720千米，运行周期约99分钟，下列说法正确的是（）
A．“夸父一号”有可能静止在长沙市的正上方
B．若已知万有引力常量，利用题中数据可以估算出太阳的质量
C．“夸父一号”的发射速度大于第二宇宙速度
D．“夸父一号”的角速度大于地球自转的角速度
二、多选题：本题共3小题，每小题6分，共18分 (共3题)
第(1)题
自然界的电、热和磁等现象都是相互联系的，很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献．下列说法正确的是
（）
A．奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系
B．欧姆发现了欧姆定律，说明了热现象和电现象之间存在联系
C．法拉第发现了电磁感应现象，揭示了磁现象和电现象之间的联系
D．焦耳发现了电流的热效应，定量得出了电能和热能之间的转换关系
第(2)题
如图，真空中同一平面内固定两点电荷和，以点电荷为圆心的圆上有A、B、C、D四点，其中C点为两点电荷连线与圆的交点且场强为零，和为两条互相垂直的直径。

关于A、B、C、D四点，下列说法正确的是（ ）
A．A、B两处电场强度相同
B．C处电势最高
C．C点到、的距离之比为
D．电子从A点沿着圆弧逆时针运动到B点过程中，电势能先增大后减小
第(3)题
甲、乙是两列振幅相同的同种简谐波，在同一介质中沿着x轴方向传播，甲波沿x轴正方向传播，频率为Hz；乙波沿x轴负方向传播。

如图为某时刻两列波的波形图，P是处的质点。

由此可知（ ）
A．此时质点P的速度为零
B．甲、乙两波的频率之比为
C．再过1.5s，质点P沿y轴正方向振动
D．再过3s，质点P振动的位移和速度均为0
三、解答题：本题共4小题，每小题8分，共32分 (共4题)
第(1)题
如图，水平虚线MN上方一半径为R的半圆区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，半圆磁场的圆心O在MN上，虚线下方有平行纸面向上的范围足够大的匀强电场。

一个质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从O点以大小为的初速度平行纸面射入磁场，速度方向与ON的夹角，粒子在磁场中运动的圆轨迹刚好与磁场边界相切，粒子进入电场后又从P点进入磁场，，不计粒子的重力，求：
（1）匀强磁场的磁感应强度大小；
（2）匀强电场的电场强度大小；
（3）粒子在电场和磁场中运动的总时间。

第(2)题
如图，MN、PQ为足够长平行光滑水平金属导轨，处于竖直向下的匀强磁场中，GH、JK为足够长倾斜粗糙平行金属导轨，处于垂直导轨平面向下的匀强磁场中，底端接C=1000μF的电容器。

NQ端与GJ端高度差h=0.45m，水平距离x=1.2m。

现将导体
棒cd静置在水平分导轨固定小钉的右侧，导体棒ab以速度v0=9m/s从MP端滑入，一段时间后cd棒从NQ端抛出，恰能无碰撞
从GJ端进入斜导轨。

已知导轨间距均为1m，两磁场的磁感应强度均为2T，两棒质量均为1×10-3kg、接入电阻均为1Ω，导轨电阻不计，棒始终与导轨垂直且接触良好，棒与斜导轨的动摩擦因数μ=0.75，g取10m/s2。

求：
（1）cd棒从NQ端抛出时的速度大小v1；
（2）cd棒抛出前瞬间ab棒所受安培力的功率P；
（3）最终电容器存储的电荷量Q。

第(3)题
如图所示，工人师傅自房檐向水平地面运送瓦片，他将两根完全一样的直杆平行固定在房檐和地面之间当成轨道，瓦片沿轨道滑动时，其垂直于直杆的截面外侧为半径为0.1m的圆弧。

已知两直杆之间的距离为，房檐距地面的高度为4m，两直杆在
房檐和地面之间的长度L= 8m，忽略直杆的粗细，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

工人师傅将瓦片无初速度地放置在轨道顶端，只有瓦片与直杆间的动摩擦因数小于μ0（未知）时，瓦片才能开始沿轨道下滑，取g= 10m/s2。

（1）求μ0；
（2）若直杆自上端开始在长度L1= 1.8m的范围内与瓦片间的动摩擦因数为，其余部分为μ0，忽略瓦片沿着轨道方向的长度，工人师傅每隔0.5s将一瓦片无初速度地放置在轨道顶端，求第一片瓦片落地后的某一时刻轨道上瓦片的个数。

第(4)题
如图所示，I、II、III为匀强电场和匀强磁场的理想边界，一束带负电粒子由静止状态从P点经过I、II间的电场加速后垂直边界II到达Q点，再经II、III间的磁场偏转后从边界III穿出，且粒子从磁场边界III穿出时速度方向与粒子入射磁场方向的夹角为30°。

已知有界匀强磁场的磁感应强度大小为B，磁场宽度为d。

粒子质量为m，电荷量为q，粒子的重力不计。

求：
（1）粒子在磁场中运动时速度的大小；
（2）粒子在磁场中运动的时间t；
（3）P、Q两点间的电势差。

四、实验题：本题共2小题，每小题11分，共22分 (共2题)
第(1)题
做“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中，取下一段纸带研究其运动情况，如图所示。

设O点为计数的起点，两计数点之间的时间间隔为0.1s，实验测量准确，则计数点0与计数点2间的距离为____cm，打计数点2时的瞬时速度为____m/s，物体的加
速度大小为____。

第(2)题
某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳。

（1）实验步骤一：在两个拉力F1、F2的共同作用下，将橡皮条的结点拉长到O点；实验步骤二：准备用一个拉力F拉橡皮条。

下列说法正确的是___________
A．完成实验步骤一时，两弹簧秤的拉力可以同时比橡皮条的拉力大
B．完成实验步骤一时，两个拉力的方向应互相垂直
C．完成实验步骤二时，只须使橡皮条的伸长量与步骤一相等
D．完成实验步骤二时，仍须将橡皮条的结点拉到O点
（2）同学在“探究力的平行四边形定则”的实验中，若F表示用平行四边形定则得到的F1、F2的合力，F′表示F1和F2的等效力，则可以判断他的实验结果应该是如图所示的图___________（填“甲”或“乙”）。

（3）本实验采用的科学方法是___________。

A．理想实验法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．建立物理模型法。