江苏省徐州市2024届高三下学期第一次质量检测理科综合物理试题

江苏省徐州市2024届高三下学期第一次质量检测理科综合物理试题
一、单选题 (共6题)
第(1)题
“析万物之理，判天地之美”，物理学是研究物质及其运动规律的学科，下列说法正确的是（ ）
A．麦克斯韦提出的狭义相对论表明经典力学不适用于微观粒子和高速运动物体
B．牛顿用实验方法得出了万有引力定律，他是第一个“称”地球质量的人
C ．磁感应强度，运用了比值定义法
D ．通过单位运算，的单位为m/s²（其中m为质量，v为速度，p为压强，t为时间）
第(2)题
19世纪中叶，英国物理学家麦克斯韦创造性地运用统计方法找到了气体分子速率的分布函数，从而确定了气体分子速率分布的统计规律。

该分子速率分布函数的图像如图所示，为在速率v附近单位速率区间内分子数占总分子数的百分比。

以
下说法正确的是（ ）
A．曲线Ⅰ对应的温度比曲线Ⅱ对应的温度高
B．说明单个分子做无规则运动具有一定的规律性
C．说明大多数分子的速率都在某个峰值附近
D．图中曲线与横轴围成图形的面积表示分子速率所有区间内分子数之和
第(3)题
有趣的抽纸张游戏是在水平桌面上放一张A4纸，纸正中央上放一杯子，若不接触杯子抽出纸张为挑战成功，装置如图所示，桌面足够大，若杯子质量为，纸张质量为。

杯底与纸张间动摩擦因数为，纸张与桌面间动摩擦因数为
，现对纸张施加一水平向右的恒力F，重力加速度的大小为，下列说法正确的是（ ）
A．若时，杯子受到水平向右的摩擦力B．若时，纸张与杯子发生相对滑动
C．若时，杯子的加速度为D．若纸张的加速度为时，则
第(4)题
北京时间2023年2月23日19时49分，我国首颗超百Gbps容量的高通量卫星——中星26号搭乘长征三号乙运载火箭从西昌卫星发射中心起飞，随后卫星进入预定轨道，发射任务取得圆满成功。

假设该卫星发射后先绕地球表面做匀速圆周运动，之后通过转移轨道I进入离地较远的圆轨道，在圆轨道上绕行一段时间后，再通过地球同步转移轨道Ⅱ转移到目标轨道，同时定点于东经，下列说法正确的是（ ）
A．卫星在转移轨道I远地点的加速度小于转移轨道Ⅱ近地点的加速度
B．卫星在地球同步转移轨道Ⅱ运动的过程中，万有引力不做功
C．该卫星在不同圆轨道上与地心的连线在相同时间内扫过的面积相同
D．卫星整个运动过程中，速度的最大值大于第一宇宙速度
第(5)题
如图为某款手机防窥膜的原理图，在透明介质中等距排列有相互平行的吸光屏障，屏障的高度与防窥膜厚度均为x，相邻屏障的间距为L，方向与屏幕垂直，透明介质的折射率为，防窥膜的可视角度通常是以垂直于屏幕的法线为基线，左右各有一定的可视角度，可视角度越小，防窥效果越好，当可视角度时，防窥膜厚度（ ）
A
．B．C．L D．2L
第(6)题
如图所示，滚筒洗衣机脱水时，滚筒绕水平转动轴匀速转动，滚筒上有很多漏水孔，附着在潮湿衣服上的水从漏水孔中被甩出，达到脱水的效果，下列说法正确的是（ ）
A．脱水过程中滚筒对衣物的摩擦力始终充当动力
B．衣物在最低点B时脱水效果最好
C．衣物在A、B两点时的加速度相同
D．衣物在A、B两点时所受筒壁的力大小相等
二、多选题 (共4题)
第(1)题
如图所示，一竖直放置的两平行金属导轨、，导轨间距为l，上端接有自感系数为L的线圈，其直流电阻可以忽略不计，装置处于水平向里的匀强磁场中，磁感应强度为B，一质量为m的金属棒从静止开始下滑，金属棒的电阻不计，棒与导轨间的动摩擦因数为，金属棒与导轨始终接触良好，则金属棒下滑h距离的过程中（ ）
A．金属棒做匀加速直线运动
B．金属棒下落h时的速度为
C．金属棒下落h时其两端的电势差为
D
．金属棒下落时的加速度为
第(2)题
将长方体金属导体板水平放在匀强磁场中，磁场垂直前后侧面向里穿过，当左右侧面接入电路、通入电流时，在导体板的上下两表面间会出现电势差，此现象称为霍尔效应，上下两表面间的电压称为霍尔电压。

某同学利用霍尔效应的原理设计一个
电路自动控制开关，部分电路如图所示。

闭合电路开关，通入电流时，若上表面电势低于下表面电势，显示器会提示“电流方向错误”，同时控制器将断开电路开关。

若通入了正确方向的电流，当时显示器显示“正常”，开关保持接通；当时显示器会提示“电流过大”，同时控制器也将断开电路开关。

则通入“正常”电流时（ ）
A．电流方向向左
B．导体板上表面因得到正电荷而带正电
C．通入导体板的电流强度大小变为原来的一半时，也变为原来的一半
D．换用上下表面间距较大的同种金属长方体导体板，上下表面间电势差变大
第(3)题
某实验小组利用霍尔元件制作了一个简易磁场检测器如图甲。

霍尔元件是一个四端元件，其中A、C端通过控制电路输入可控制电流，B、D端输出霍尔电压（由于霍尔电压很小，可以把它直接加在灵敏电流表两端）。

在某一匀强磁场区域转动磁场检测器，当霍尔元件处于如图乙位置时，灵敏电流表⑥的指针向左偏转达到最大值，此时电压最大值为U，电流表的示数为I。

已知灵敏电流表G的电流从正极输入时指针向右偏转，从负极输入时指针向左偏转；该霍尔元件长度为a，宽度为b，厚度
为c，单位体积中导电的电荷数为n，电子的电荷量为e、则下列说法正确的是（ ）
A．D端电势高于B端电势
B．图乙中磁场方向垂直霍尔元件的前平面向外
C
．该磁场的磁感应强度大小
D．当滑动变阻器的滑片向左移动时，灵敏电流表的指针偏转方向改变且偏转程度减小
第(4)题
如图所示为远距离输电模型，发电厂输出电压不变，电路中升压变压器和降压变压器均视为理想变压器，输电线总电阻等
效为，用户端各用电器视为纯电阻，下列说法正确的是（ ）
A．输出电压大于输入电压
B．输出功率等于输入功率
C．若用户接入的用电器增多，则功率增大
D．若用户接入的用电器增多，则输出功率降低
三、实验题 (共2题)
第(1)题
如图，某小组利用该实验装置测量小球做平抛运动的初速度，实验步骤如下：
①将斜槽轨道的末端调整至水平，表面钉有复写纸和白纸的木板竖直立于轨道末端右侧，使小球从斜槽上紧靠挡板由静止释放，小球撞到木板后在白纸上留下痕迹点A；
②如图，依次将木板水平向右平移一段相等的距离x，每次小球都从斜槽上同一位置静止释放，小球撞到木板，分别在白纸上留下痕迹点B、C、D、E；
③测得，相邻两痕迹点间距数据如下表：
AB BC CD DE
间距（cm）______ 4.15 6.609.05
重力加速度g取。

请回答以下问题：
（1）由图中读出AB间距数据并填入表格中的空格横线处；
（2）根据测量数据，求得小球初速度为______m/s（保留一位小数）；
（3）木板每次水平向右平移相同距离x是为了使______相等。

第(2)题
在“用单分子油膜估测分子的大小”实验中：
（1）对形成单分子油膜有帮助的做法是______
A．取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液
B．待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在蒸发皿内的水面上
C．让油滴在蒸发皿内的水面上尽可能散开
D．在蒸发皿上覆盖透明玻璃，描出油膜形状，用透明方格纸测量油膜的面积
（2）某老师为本实验配制油酸酒精溶液，实验室配备的器材有：面积为0.5m2的蒸发皿，滴管，量筒（30滴溶液滴入量筒体积约为1毫升），纯油酸和无水酒精若干等。

已知分子直径数量级为10﹣10m，则该老师配制的油酸酒精溶液浓度（油酸与油酸酒精溶液的体积比）至多为_____ %（保留小数点后二位）。

四、解答题 (共3题)
第(1)题
如图所示，一圆柱形绝热汽缸竖直放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体，活塞的质量为m，横截面积S，与汽缸底部相距h，此时封闭气体的温度为T，现通过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量Q时，气体温度上升到2T，已知大气压强为，重力加速度为g，不计活塞与汽缸的摩擦。

求：
①加热后活塞到汽缸底部的距离；
②加热过程中气体的内能增加量。

第(2)题
如图所示，一个倾角为37°的粗糙斜面固定在水平地面上，不可伸长的轻绳一端固定在光滑小钉O上，另一端系一个质量为的小物块A。

初始时小物块A静止在斜面上的P点，轻绳水平伸直且无拉力，绳长为。

现将斜面上质量为
的光滑小物块B由静止释放，B沿斜面下滑时与A发生碰撞并粘在一起绕O点摆动，忽略物块大小，，
，重力加速度，求：
（1）物块A、B碰撞后瞬间速度大小；
（2）若A、B一起绕O点摆动的最大角度为120°，物块A与斜面间动摩擦因数μ；
（3）若物块A与斜面间的动摩擦因数，物块AB一起绕O点摆动转过多大角度时动能最大？最大动能是多少？（第（2）（3）问计算结果均保留2位有效数字）
第(3)题
范德格拉夫静电加速器由两部分组成，一部分是产生高电压的装置，叫作范德格拉夫起电机，其示意图略，加速罩（金属球壳）是半径a=0.5m的一个铝球，由宽度w=10cm、运动速度v=20m/s的一条橡胶带对它充电，从而使金属壳与大地之间形成500kV的高电压。

另一部分是加速管和偏转电磁铁，再加上待加速的质子源就构成了一台质子静电加速器，如图中所示。

抽成真空的加速管由20个金属环及电阻组成（图中仅画出电阻中的6个），金属环之间由玻璃隔开，各环与的电阻串联。

从质子源引出的质子进入加速管加速，然后通过由电磁铁产生的一个半径b=10cm的圆形匀强磁场区域引出打击靶核。

已知质子束的等效电流为，质子的比荷。

（1）若不考虑传送带和质子源的影响，求加速罩内的电场强度E和电势；
（2）要维持加速罩上500kV的稳定电压，求喷射到充电带表面上的面电荷密度；
（3）质子束进入电磁铁，并做角度的偏转，求磁感应强度B的大小；
（4）已知电量为q的点电荷在距离r处产生的电势为。

若偏转后的质子向氟原子（Z=9）组成的一个靶上发射，求质子与氟原子核中心最接近的距离（假设氟保持静止，）。