2024届山东师大附中高三上第一次模拟考全真演练物理试卷

2024届山东师大附中高三上第一次模拟考全真演练物理试卷
一、单选题 (共6题)
第(1)题
如图所示，质量相等的物体a和b用劲度系数的轻弹簧连接，b放置在地面上，一根不可伸长的轻绳一端与a连接，另一端绕过两个光滑的小定滑轮、与小球c连接，c套在倾角的光滑轻杆上，F点为轻杆的底端，开始时小球c处于轻杆的E点，连接c的轻绳处于水平状态，此时物体b恰好对地面没有压力。

E、F两点关于P点对称，且，已知物体a和b的质量均为3kg，小球c的质量为1.5kg，，g取，，弹簧的弹性势能为（x为弹簧的形变量）。

小球c从E点由静止释放到达F点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．物体a、b及小球c组成的系统机械能守恒
B．小球c到达P点时，物体a的速度不为0
C．小球c到达P点时，小球c的机械能增加了16J
D．小球c刚到达F点时，a的动能为9.6J
第(2)题
如图，一端固定于天花板上的一轻弹簧，下端悬挂了质量均为m的A、B两物体，正在竖直方向做振幅为的简谐运动，当达到最高点时弹簧恰好为原长。

当系统振动到某个位置时，剪断A、B间细绳，此后A继续做简谐运动。

则下列说法中正确的是
（）
A．如果在平衡位置剪断绳子，A依然可以到达原来的最低位置
B．如果在最高点剪断绳子，则B带走的能量最多
C．无论在什么地方剪断绳子，此后A振动的振幅一定增大，周期一定减小
D
．如果在最低点剪断绳子，此后A振动过程中，振幅为
第(3)题
在我国汉代劳动人民就已经发明了辘轳。

如图所示，可转动的把手边缘上a点到转轴的距离为4R，辘轳边缘b点到转轴的距离为R，忽略空气阻力。

在水桶离开水面后加速往上运动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．把手边缘上a点与辘轳边缘b点的角速度之比为1:4
B．水桶上升的速度大小等于把手边缘上a点的线速度大小
C．绳子拉力对水桶和水做的功等于水桶和水机械能的增加量
D．绳子拉力对水桶和水的冲量等于水桶和水的动量变化量
第(4)题
关于物理量的正负，下列说法正确的是（）
A．12月某日，杭州气温为+3℃，沈阳气温为-7℃，杭州的气温比沈阳低
B．物体在第一段时间内发生位移为，第二段时间内发生位移为，则该物体在第一段时间内发生的位移小于第二段
时间内发生的位移
C．运动员掷垒球时，对垒球做功，坐滑滑梯时摩擦力对小朋友做功，则摩擦力对小朋友做功小于运动员对垒球做
功
D．线圈在位置一的磁通量为，该线圈在位置二的磁通量为，则线圈在位置一的磁通量小于线圈在位置二的磁通
量
第(5)题
中国实验快堆工程（CEFR）已经成功并网发电，这标志着国家“863”计划重大项目目标的全面实现，中国实验快堆采用钚（）作燃料，在堆心燃料钚的外围再生区里放置不易发生裂变的铀（），钚239裂变释放出的快中子，被再生区内的铀238吸收，铀238转变为铀239，铀239极不稳定，经过衰变，进一步转变为易裂变的钚239，从而实现核燃料的“增殖”，关于中国实验快堆，下列说法正确的是（ ）
A．铀239发生衰变转变为钚239，核反应方程为：
B．铀239经过衰变转变为钚239，质量不变
C．铀238转变为铀239的核反应方程为：
D．铀238吸收快中子转变为铀239是核聚变
第(6)题
巩立姣是我国著名的田径运动员，在某次铅球比赛中，巩立姣前后两次将铅球掷出时初速度与水平方向的夹角分别
为θ1、θ2且θ1>θ2，前后两次铅球上升的最大高度相同，铅球出手时离地面的高度相同，不计空气阻力，则下列判断正确的是（ ）
A．两次掷出的初速度大小可能相同
B．两次铅球运动到最高点时速度大小相同
C．两次比赛成绩可能相同
D．两次比赛铅球在空中运动过程中动量变化量相同
二、多选题 (共4题)
第(1)题
一匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外，其边界如图中虚线所示，其中ab＝l，射线bc足够长，abc＝135°，其他方向磁场的范围足够大。

一束质量为m、电荷量为q的带正电粒子，在纸面内从a点垂直于ab射入磁场，这些粒子具有各种速率。

不计粒子之间的相互作用，以下说法正确的是（）
A．从ab边射出的粒子在磁场中运动的时间都相等
B．从bc边射出的粒子在磁场中运动的时间都相等
C．所有粒子在磁场中运动的时间都相等
D．粒子在磁场中最长运动时间约为
第(2)题
利用物理模型对问题进行分析，是一种重要的科学思维方法。

如图甲所示为拔河比赛时一位运动员的示意图，可以认为静止的运动员处于平衡状态。

该情形下运动员可简化成如图乙所示的一质量分布均匀的钢管模型。

运动员在拔河时身体缓慢向后倾倒，可以认为钢管与地面的夹角逐渐变小，在此期间，脚与水平地面之间没有滑动，绳子的方向始终保持水平。

已知当钢管受到同一平面内不平行的三个力而平衡时，三个力的作用线必交于一点。

根据上述信息，当钢管与地面的夹角逐渐变小时，下列说法正确的有（ ）
A．地面对钢管支持力的大小不变
B．地面对钢管的摩擦力变大
C．地面对钢管作用力的合力变大
D．地面对钢管作用力的合力大小不变
第(3)题
一列振幅为、频率为的绳波，在时刻的波形图如图所示，绳上的质点位于最大位移处，质点位于平衡位置，
质点振动方向沿y轴正方向，则下列说法正确的是（ ）
A．波沿正方向传播
B．时，质点的振动方向沿轴正方向
C．，质点的加速度达到最大，方向沿轴正方向
D．从到时间内，波传播的距离为
第(4)题
如图甲所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端放置一物体（物体与弹簧不连接），初始时物体处于静止状态。

现用竖直向上的拉力F作用在物体上，使物体开始向上做匀加速运动，拉力F与物体位移x之间的关系如图乙所示（g=10 m/s2），则下列结论正确的是（ ）
A．物体与弹簧分离时，弹簧处于压缩状态B．弹簧的劲度系数为7.5 N/cm
C．物体的质量为2 kg D．物体的加速度大小为5 m/s2
三、实验题 (共2题)
第(1)题
某物理学习小组做测定某金属丝的电阻率实验。

(1)已知金属丝长度为L，利用螺旋测微器测金属丝直径d，如图甲所示，则______mm。

(2)学习小组的A同学先用多用电表测得该金属丝的电阻大约为50Ω，实验室提供了如下器材：
电源E：电动势约为5.0V，内阻可忽略不计
电压表：量程为0~5V，内阻约为10kΩ
电压表：量程为0~3V，内阻
电流表A：量程为0~0.6A，内阻约为1Ω
定值电阻：阻值为25Ω
滑动变阻器：最大阻值为500Ω
滑动变阻器：最大阻值为10Ω
开关S一个，导线若干
为了进一步准确测量金属丝的电阻，A同学选择了电压表、电流表A、滑动变阻器、电源、开关、导线若干，连接成如
图乙所示的电路．根据伏安法测电阻的知识分析一下，A同学应该将电压表右侧接线端P接点______（填“a”或“b”），从系统误差角度分析，的测量值与其真实值真比较，______（填“>”“=”或“<”）。

(3)B同学发现电流表量程太大，实验中读数误差会比较大，又重新选择了实验器材，测量中要求两只电表的读数都不小于其量
程的，并能测量多组数据，设计了如图丙所示的电路，但发现电压表的可用范围较小，请你在虚线框内画出改进后的测量金属丝电阻的实验原理图，并在图中标注所选器材的符号______。

第(2)题
某同学用多用电表测量电阻，他将开关K旋转到电阻挡“×100”的位置，欧姆调零后，将两表笔分别与一个待测电阻相接，指针位置如图所示，则待测电阻阻值为__________Ω。

他在测另一个待测电阻时，发现指针偏转角度过小，为了得到比较准确的测量结果，将开关K旋转到电阻挡_________（选填：×10、×1k）的位置，然后进行，再将两表笔的金属部分分别与待测电阻的两根引线相接，然后读数。

四、解答题 (共3题)
第(1)题
如图所示，有水平边界、垂直纸面向里的匀强磁场的磁感应强度为，其上、下边界间的距离。

一个由同种材料、粗细均匀的导线做成的质量为、边长为、总电阻为的正方形导线框abcd，从磁场上方的某个位置处，由静止开始下落，下落过程中，线框平面始终保持在同一个竖直面内，ab边与磁场的水平边界线平行，当ab边刚进入磁场和ab边刚穿出磁场时，线框加速度的大小都是，方向均竖直向上，在线框运动过程中，不计空气阻力，取。

求∶
（1）线框进入磁场的过程，cd通过的电荷量q；
（2）ab边刚进入磁场时，线框速度的大小v；
（3）从ab边刚进入磁场到cd边刚进入磁场的过程中，线框中产生的热量Q。

第(2)题
我国的东方超环（EAST）是研究可控核聚变反应的超大型科学实验装置。

该装置需要将高速运动的离子变成中性粒子，没有被中性化的离子对实验装置有很大的破坏作用，因此需要利用“偏转系统”将其从粒子束中剥离出来。

“偏转系统”的原理简图如图1所示，包含中性粒子和带电离子的混合粒子进入由一对平行带电极板构成的匀强电场区域，混合粒子进入电场时速度方向与极板平行，极板右侧存在匀强磁场区域。

离子在电场磁场区域发生偏转，中性粒子继续沿原方向运动，到达接收器。

已知离子带正电、电荷量为q，质量为m，速度为v，两极板间距为d。

离子和中性粒子的重力可忽略不计，不考虑粒子间的相互作用。

（1）两极板间不加电压，只利用磁场使离子发生偏转，若恰好所有离子均被图1中的吞噬板吞噬，求磁场的磁感应强度的大小B。

（2）以下极板左端点为坐标原点建立坐标系，沿板建立x轴，垂直板建立y轴，如图1所示。

假设离子在混合粒子束中是均匀分布的，单位时间内通过y轴单位长度进入电场的离子数为n。

在两极板间加电压U，恰好所有离子均被吸附在下极板。

a．求极板的长度L，并分析落在x轴上坐标为范围内的离子，进入电场时通过y轴的坐标范围。

b．离子落在极板上的数量分布呈现一定的规律，若单位时间内落在下极板x位置附近单位长度上的离子数量为，求随x变
化的规律，在图2中作出图像，说明图线与横轴所围面积的物理意义。

（若远小于x，则）
第(3)题
如图甲所示，质量为m、电荷量为e的电子在电压为U的加速电场中从静止开始被加速后，恰好匀速通过板间距离
为L的MN板，MN板间存在垂直于纸面向外的匀强磁场和竖直方向的匀强电场，磁感应强度大小为。

随后电子沿x轴正
方向运动，在的空间存在与y轴平行的交变电场，在的空间同时还存在一与y轴平行的交变磁场，取电场和磁场
沿方向为正。

电子从位置进入电场时开始计时，电场和磁场随时间的变化如图乙所示，其中。

忽略电子重力的影响，求：
（1）MN两极板间的电势差；
（2）电子穿过yOz平面时的速度；
（3）电子在的空间中运动到沿y轴方向最低位置点的坐标。