2024届河南省天一大联考高三上学期阶段性测试物理试题(二)

2024届河南省天一大联考高三上学期阶段性测试物理试题（二）
一、单选题 (共6题)
第(1)题
复兴号电力动车组是由中国铁路总公司牵头组织研制，具有完全自主知识产权，达到世界先进水平的电力动车组的统称。

图为一列质量为m正在高速行驶的动车，最大功率为P，假设启动加速有两种方式，一种是以恒定的加速度a启动，另一种是以恒定的功率P启动，经时间t达到该功率下的最大速度，设动车行驶过程所受到的阻力保持不变，都在平直的轨道上运动，则下列说法正确的是（ ）
A．以恒定的加速度a启动，加速到所需时间等于
B．以恒定的加速度a启动，加速到所需时间小于
C
．动车行驶过程所受到的阻力为
D．以恒定的功率P启动达到最大速度走过的位移是
第(2)题
两球A、B在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，，，，。

当A追上B并发生碰撞后，两球A、B速度的可能值是（ ）
A．，
B．，
C．，
D．，
第(3)题
如图所示，一定质量的理想气体从状态A开始，经历AB、BC、CD、DA四个过程回到原状态A，其中AB、CD为等压过
程，BC、DA为等温过程，状态C、D的压强和体积未知，下列说法正确的是（ ）
A．在过程BC中气体和外界没有发生热传递
B．气体在状态A的内能大于在状态D的内能
C．气体从状态A变化到状态B对外做功40J
D．在过程CD中外界对气体做的功等于在过程AB中气体对外界做的功
第(4)题
放射性同位素被考古学家称为“碳钟”，它可以用来判定古生物的年代。

在生物活体中的含量是不变的，当生物体死亡
后，机体内的含量将会不断减少，其半衰期为5730年。

若测得一具古生物遗骸中含量只有活体中的，下列说法正确的是（ ）
A．的半衰期会随着温度升高而缩短
B．由于古生物外界环境的变化，的半衰期会变长
C．该古生物遗骸距今大约有17190年
D．在不同的古生物遗骸中的半衰期不一样
第(5)题
从高处的点A先后水平抛出两个小球1和2，球1与地面碰撞一次后，恰好越过位于水平地面上高为h的竖直挡板，然后落
在水平地面上的D点，碰前碰后的速度水平方向不变，竖直方向等大反向。

球2恰好越过挡板也落在D点，忽略空气阻力。

挡板的高度h为（）
A．B．C．D．
第(6)题
离子电推引擎，是利用电场将处在等离子状态的“工作物质”加速后向后喷出而获得前进动力的一种发动机。

这种引擎不需要燃料，也气体全无污染物排放，是环保型机器。

引擎获得推力的原理如图所示，进入电离室的气体被电离成正离子和电子，而后正离子飘人电极A、B之间的加速电场（正离子初速度忽略不计），使正离子加速形成离子束，在加速过程中引擎获得恒定的推力。

已知A、B间的电压为U，单位时间内飘入加速电场的正离子数目为N，每个离子的质量为m、电荷量为ne（其中n是正整数，e是元电荷），则引擎获得的推力大小为（ ）
A．B．C．D．
二、多选题 (共4题)
第(1)题
如图所示，一个以O为圆心、半径为R的光滑圆环固定在竖直平面，O点正上方固定一根竖直的光滑细杆。

轻质弹簧套在光滑细杆上，上端固定在M点，下端连接套在细杆上的滑块。

小球穿在圆环上，通过一根长为的两端有铰链的轻质细杆与滑块连
接。

初始时小球处于圆环最高点，弹簧处于原长状态。

小球受微小扰动（初速度视为0）后沿圆环顺时针滑下。

当小球运动到与圆心等高的Q点时，滑块速度达到最大值。

已知滑块和小球的质量均为m，弹簧的劲度系数，弹性势能（x为弹簧的形变量），重力加速度为g，滑块和小球均可视为质点，则（）
A．小球运动到Q点的过程中，滑块、小球组成的系统机械能守恒
B．小球运动到Q点时速度大小与滑块相等
C．小球运动到Q点时受到细杆的弹力为
D．小球运动到圆环最低点P时向心加速度大小为
第(2)题
如图所示，A、B两个小球在同一竖直线上，离地高度分别为2h和h，将两球水平抛出后，不计空气阻力，两球落地时的水平位移分别为s和 2s。

重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A．A、B两球的初速度大小之比为1∶4
B．A、B两球的初速度大小之比为1∶2
C
．两小球运动轨迹交点的水平位移为
D
．两小球运动轨迹交点的高度
第(3)题
如图所示，一个带正电粒子以一定的初速度v0沿两板的中线进入水平放置的平行金属板内，C恰好沿下板的边缘飞出，已知板长为L，平行板间距离为d，板间电压为U，带电粒子的质量为m，不计粒子的重力，则（ ）
A．粒子的电荷量
B．粒子动能增加量为
C．在粒子运动前一半时间和后一半时间的过程中，电场力做功之比为1：3
D．在粒子运动前一半时间和后一半时间的过程中，电场力做功之比为1：2
第(4)题
如图所示，某供电系统是由输出电压可调的交流发电机和副线圈匝数可调的变压器组成，图中R。

表示保护电阻，R为定值电阻，L为灯泡。

图中所有电压表和电流表均为理想交流电表。

下列说法正确的是（ ）
A．若电压表V1的示数减小，开关S一直闭合，且不改变滑片Р的位置，则电流表A1的示数减小
B．若电压表V1的示数减小，适当下移滑片P，保持开关S一直断开，则可使电流表A1的示数不变
C．若电压表V1的示数不变，不改变滑片Р的位置，则开关S由断开到闭合时，电流表A1的示数增大
D．若电压表V1的示数不变，话当上移滑片P，开关S一直断开并取下灯泡L，则电流表A1的示数一定增大
三、实验题 (共2题)
第(1)题
图甲为在气垫导轨上研究匀变速直线运动的示意图，滑块上装有宽度为d（很小）的遮光条，滑块在钩码作用下先后通过两个光电门，用光电计时器记录遮光条通过光电门1的时间△t以及遮光条从光电门1运动到光电门2的时间t，用刻度尺测出两个光电门之间的距离x。

(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度d，示数如图乙，则d＝________cm；
(2)实验时，滑块从光电门1的右侧某处由静止释放，测得滑块经过第一个光电门时遮光条遮光时间为△t＝25ms，则遮光条经过光电门1时的速度v＝________m/s；（结果保留一位有效数字）
(3)保持其它实验条件不变，只调节光电门2的位置，滑块每次都从同一位置由静止释放，记录几组x（单位为m）及其对应
的t（单位为s），作出图像如图丙，图像不过原点的原因是________，滑块加速度的大小a＝_________。

（结果保留一位
有效数字）
第(2)题
某校物理兴趣小组利用所学知识自制了一个欧姆表，其内部结构如图甲所示，已知所用毫安表的满偏电流为100mA，内阻为4.5Ω，电源的电动势E=2V，内阻r=0.5Ω，a、b是两个倍率挡，开关S接a为“×10”，接b为“×1”，R1是固定电阻，R2是调零电阻，P、Q是两只表笔。

（1）表笔P是______（选填“红”或“黑”）表笔；
（2）某次测量时，将开关S接a处，将红黑表笔短接进行欧姆调零，此时应调节R2=______Ω，使指针指在“100mA”处；
（3）固定电阻R1=______Ω；
（4）某次测量电阻时，将开关S接b处，完成欧姆调零后，在红黑表笔间接入待测电阻时，毫安表指针指在“40mA”处，则所测的电阻R x=______Ω。

四、解答题 (共3题)
第(1)题
用气泵向一导热容器内充气，气泵每次工作时吸入体积120L、压强1atm的气体，然后向容器内充气，气泵总共工作20次。

前10次时均有7.5%的气体未充入，后10次工作时，由于容器内部压强增大，均有12.5%的气体未充入。

已知容器的容积为2400 L，原来容器内气体压强为0.9atm。

假设充气过程中环境温度不变。

（1）求充气结束后容器内气体的压强；
（2）充气结束后将环境的温度从7℃升高到42℃，不考虑容器容积的变化，若容器能承受的最大压强为2atm，试分析此过程是否安全。

第(2)题
某模型小组用小车探究电磁阻拦的效果。

如图所示（俯视），在遥控小车底面安装有单匝矩形金属线框（线框与水平地面平行），小车以初速度v0向右通过竖直向下的有界磁场。

已知小车总质量m=0.2kg，金属框宽为0.1m、长为0.2m，电阻R=2Ω，磁场宽度D=0.4m，磁感应强度B=1.2T，不计摩擦。

1．若v0=5m/s，则ab边刚进入磁场时，线框中产生的感应电流大小为___________A；小车的加速度大小为___________m/s2. 2．若cd边刚离开磁场边界MN时，小车速度恰好为零。

（1）线框穿过磁场的过程中，感应电流的方向( )
A．均为abcda B．均为adcba
C．先abcda再adcba D．先adcba再abcda
（2）定性画出小车运动的速度v随时间t变化的关系图像；___________
（3）（计算）求线框在进入磁场的过程中，通过导线截面的电量q；___________
（4）（论证）某同学认为“线框进入磁场过程的发热量大于穿出磁场过程的发热量”，请分析论证该观点。

___________ 3．该小组利用如图（a）所示装置验证感应电动势大小与磁通量变化率之间的关系。

线圈匝数和面积均不变，通过调节智能电源在线圈a中产生可控的变化的磁场，用磁传感器测量线圈b内的磁感应强度B，用电压传感器测量线圈b内的感应电动势E。

某次实验中得到的B-t、E-t图像如图（b）所示。

（1）观察图（b）图像，可得：在线圈b中产生恒定感应电动势的条件是___________；感应电动势的大小与___________有
关。

（2）为了进一步确定定量关系，可利用图（b）中的信息，作出( )
A ．E-ΔB图像 B．E-ΔΦ图像 C．E-图像 D．E-图像
第(3)题
如图所示，形光滑导轨水平放置，左侧接有阻值为R=2Ω的电阻，其余部分电阻不计。

在虚线右侧空间中存在竖直向下的磁场，磁感应强度B=0.5T。

左侧导轨宽L=1.6m，右侧导轨与虚线夹角53º，一质量为0.2kg，电阻不计的金属棒与导轨始终接触良好，t=0时刻金属棒以v0=1m/s初速度从I位置进入磁场，向右移动0.8m到达位置II。

由于金属棒受到水平外力的作用，使得通过R的电流保持恒定。

已知，。

求：
（1）金属棒到达位置II时的速度大小；
（2）水平外力对金属棒做的功。