2024届山西省吕梁市高三上学期第一次模拟考试物理试题

2024届山西省吕梁市高三上学期第一次模拟考试物理试题
一、单选题 (共7题)
第(1)题
消除噪声污染是当前环境保护的一个重要课题，如图所示的消声器可以用来削弱高速气流产生的噪声。

波长为λ的声波沿水平管道自左向右传播，在声波到达a处时，分成上下两束波，这两束声波在b处相遇时可削弱噪声。

已知上下两束波从a处到b处的路程分别为和，下列说法正确的是（ ）
A．该消声器是根据波的衍射原理设计的
B．该消声器是根据波的多普勒效应原理设计的
C．和关系满足时，消声效果最好
D ．和关系满足时，消声效果最好
第(2)题
如图甲所示，用瓦片做屋顶是我国建筑的特色之一。

铺设瓦片时，屋顶结构可简化为图乙所示，建筑工人将瓦片轻放在两根相互平行的檩条正中间后，瓦片静止在檩条上。

已知檩条间距离为，檩条与水平面夹角均为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

下列说法正确的是（）
A．仅减小时，瓦片与每根檩条间的摩擦力的合力变大
B．仅减小时，瓦片与每根檩条间的弹力的合力变小
C．仅减小时，瓦片与每根檩条间的弹力变大
D．仅减小时，瓦片可能会下滑
第(3)题
100年前，卢瑟福猜想在原子核内除质子外还存在着另一种粒子X，后来科学家用粒子轰击铍核证实了这一猜想，该核反应方程为：，则（）
A．，，X是中子
B．，，X是电子
C．，，X是中子
D．，，X是电子
第(4)题
大爆炸理论认为，我们的宇宙起源于137亿年前的一次大爆炸。

除开始瞬间外，在演化至今的大部分时间内，宇宙基本上是匀速膨胀的。

上世纪末，对1A型超新星的观测显示，宇宙正在加速膨胀。

面对这个出人意料的发现，宇宙学家探究其背后的原因，提出宇宙的大部分可能由暗能量组成，它们的排斥作用导致宇宙在近段天文叶期内开始加速膨胀。

如果真是这样，则标志宇宙大小的宇宙半径R和宇宙年龄t的关系，大致是下面哪个图像（ ）
A．B．
C．D．
第(5)题
在x轴上的A、B两点分别固定两个点电荷，如图是x轴上各点电场强度E随位置x变化的关系图像，图中图线关于O点中心对称，x轴上C、D两点关于O点对称。

规定x轴正方向为电场强度正方向，下列说法正确的是（ ）
A．A、B两点固定的是等量异种电荷
B．从A点到B点，电势逐渐降低
C．电势差
D．一正电荷从C点自由释放，仅在电场力作用下运动到D点过程中其动能先增大后减小
第(6)题
在桌面上有一倒立的玻璃圆锥，其顶点恰好与桌面接触，圆锥的轴（图中虚线）与桌面垂直，过轴线的截面为等边三角形，如图所示，有一半径为r的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的底面上，光束的中心轴与圆锥的轴重合。

已知玻璃的折射率为1.5，则光束在桌面上形成的光斑半径为（ ）
A．r B．1.5r C．2r D．2.5r
第(7)题
飞机进行投弹演习，若飞机在距靶点500m高度处以100m/s的恒定水平速度向靶点上空飞行，到达靶点上空附近后释放炸弹，忽略空气阻力，g取。

下对说法正确的是（ ）
A．炸弹落地时的速度大小为100m/s
B．飞机应在到达靶点正上方处释放，才能保证炸弹准确落到靶点
C．飞机可以在任意处释放，都能保证炸弹准确落到靶点
D．炸弹下落到靶点时间为10s
二、多选题 (共3题)
第(1)题
如图所示在空间直角坐标系中有一等腰直角三角形线框，其中一条直角边与z轴重合，另一条直角边在xOy平面内，线框总电阻为r，直角边长为l，当线框在外力作用下绕着z轴以角速度匀速转动时，线框上的P点先后经过x轴和y轴，整个装置处于沿y轴方向的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，则下列判断正确的是（ ）
A．当线框经过y轴时，P、Q两点电势差为
B
．当线框经过x轴时，OP两点间的电势差
C
．线框由x轴位置转到y轴位置的过程中，通过线框截面的电量为
D．线框在转动一圈的过程中外力做功为
第(2)题
电磁减震器是利用电磁感应原理的一种新型智能化汽车独立悬架系统。

某同学设计了一个电磁阻尼减震器，如图所示为其简化原理图。

该减震器由绝缘滑动杆及固定在杆上足够多的相互紧靠的相同矩形线圈组成，滑动杆及线圈的总质量为1.0kg。

每个
矩形线圈的匝数均为100匝，阻值均为1.0Ω，ab边长为20cm，bc边长为10cm，该减震器在光滑水平面上以初速度4m/s向右进入磁感应强度大小为0.1T、方向竖直向下的匀强磁场中，磁场范围足够大。

下列说法正确的是（ ）
A．第1个线圈进入磁场过程中，通过线圈截面的电荷量为0.002C
B．第1个线圈恰好完全进入磁场时，减震器的速度大小为3.6m/s
C．滑动杆上的第10个线圈进入磁场才能使减震器停下来
D．进入磁场的第1个线圈和最后1个线圈产生的热量之比为
第(3)题
如图，截面将空间中的长方体区域分成两个正方体区域，在A
1点固定有正点电荷+Q，A3点固定有负点电荷-Q，下列说法正确的是（ ）
A．点和点的电场强度相同
B．点的电场强度小于点的电场强度
C．点和点的电势相等
D．使另一负点电荷自点沿直线运动至点，静电力一直做负功
三、实验题 (共2题)
第(1)题
某物理兴趣小组通过自由落体运动测量重力加速度。

该小组利用“手机物理工坊”软件中的声学秒表功能记录物体的运动时间。

该小组在铁架台上固定一个铁圈，充入空气的气球下方悬挂一个物体，放在铁圈上，如图甲所示。

用针刺破气球时发出爆破音，手机上的传感器接收到声音信号开始计时，物体同时做自由下落。

物体落地后发出声音，传感器再次接收到信号停止计时，记录了物体下落的时间t，如图乙所示。

（1）要想计算重力加速度，还需要测量的物理量是_____________；
（2）重力加速度的表达式为_________（用测量的物理量表达）；
（3）为减少实验误差，改变铁圈的固定位置，多次测量。

以为横坐标，_________为纵坐标建立坐标系，图线的斜率为重力
加速度。

第(2)题
探究某多级直线加速器的结构及原理。

（1）了解加速器的结构：如图甲所示，某多级直线加速器装置由多个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上，圆筒的长度依照一定的规律依次增加。

序号为奇数的圆筒和交变电源的一个极相连，序号为偶数的圆筒和该电源的另一个极相连。

（2）探究加速器的工作原理：交变电源两极间电势差的变化规律如图乙所示。

在时，奇数圆筒相对偶数圆筒的电势差为
正值，此时位于和偶数圆筒相连的金属圆板（序号为0）中央的一个电子，在圆板和圆筒1之间的电场中由静止开始加速，沿中心轴线冲进圆筒1，为使电子运动到圆筒与圆筒之间各个间隙中都能恰好使静电力的方向跟运动方向相同而不断加速，圆筒长度的设计必须遵照一定的规律。

已知电子的质量为、电子电荷量为、电压的绝对值为，周期为，电子通过圆筒间隙的时间可以忽略不计。

完成下列问题：
①用游标卡尺和螺旋测微器分别测序号为6的圆筒的长度和外径（如图丙、丁），则________cm，________mm
②下列说法正确的是________
A.加速器工作时，每个圆筒内部的电场强度均为0
B.两圆筒之间的间隙中电场均水平向右
C.电子在圆筒内做匀速直线运动
D.序号为4的圆筒长度是序号为1的圆筒长度的2倍
E.图乙所示的交流电的有效值为
③设电子进入第8个圆筒时的速度为，则________（用题目中出现的符号表示）
④以金属圆筒的长度L为纵坐标，它的序号n为横坐标，做出图像，下列图像可能正确的是________
A. B.
C. D.
四、解答题 (共3题)
第(1)题
如图所示，上端开口的光滑圆柱形汽缸竖直放置，用弹簧连接一个截面积为的活塞将一定质量的气体封闭在汽缸内。

在汽缸内距缸底处有卡环，活塞只能向上滑动。

开始时活塞搁在卡环上，且弹簧处于原长，缸内气体的压强等于大气压强为，温度为。

现缓慢加热汽缸内气体，当温度为，活塞恰好离开卡环，当温度为时，活塞上升
了。

已知g取，求：
（1）活塞的质量m；
（2）弹簧的劲度系数k。

第(2)题
在光滑绝缘的水平桌面上半径的圆形区域内有竖直向下、磁感应强度大小的匀强磁场，圆心为O。

a为圆周上一
点，ac与圆相切于a点，d为圆周上一点，cd连线过O点，，P为cd延长线上一点，Md、Nd与Pd的夹角均为。

是以d为圆心的圆弧，与d之间为均匀辐向电场并且与d之间电压。

一个带正电可看做质点的小球，它从圆
弧上各点无初速度释放后从d点进入圆O内的磁场中，小球质量，电荷量。

求：
（1）小球运动到d点时的速率v；
（2）小球在磁场中运动的最长时间；
（3）小球穿过ac所在直线范围的长度s。

第(3)题
如图所示，载重汽车牵引着挂车在平直公路上以速度匀速行驶．载重汽车的质量（不含挂车）为M，挂车的质量为m某时刻
因故障挂车脱钩，司机经时间后立即关闭油门（此时挂车已停止）。

假设牵引力大小恒定不变，行驶中阻力大小为车所受总
重力的k倍，重力加速度为g。

求：
（1）关闭油门时载重汽车的速度大小；
（2）关闭油门时，载重汽车和挂车间的距离是多少。