2024届河南省信阳市高三上学期第一次教学质量检测物理试题

2024届河南省信阳市高三上学期第一次教学质量检测物理试题
一、单选题 (共6题)
第(1)题
某节能环保风力发电演示系统由风力发电机、升压变压器和用户三部分构成，简易示意图如下。

t=0时刻，发电机线圈所在平面与磁场方向垂直，风轮机叶片通过升速齿轮箱带动发电机线圈以恒定的转速n转动，已知发电机线圈面积，匝数为N=100匝，内阻不计；匀强磁场的磁感应强度为。

理想变压器原、副线圈的匝数比为n1:n2=1:4。

在用户部分电路中电表均为理想电表，D为理想二极管，定值电阻R1=4Ω、R2=2Ω，若电压表的示数为u2=40V，则（ ）
A．发电机线圈的转速n=100r/s
B．电流表的示数为
C．电阻R1、R2上消耗的电功率之比为1:2
D．原线圈输入的功率为600W
第(2)题
如图所示，一矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，沿着OO′从上向下观察，线圈沿逆时针方向转动。

已知线圈匝数为n，总电阻为r，ab边长为，ad边长为，线圈转动的角速度为，外电阻阻值为R，匀强磁场的磁感应
强度为B，则下列判断错误的是（ ）
A．在图示位置ab边所受的安培力为
B．线圈从图示位置转过90°的过程中，通过电阻R的电荷量为
C．在图示位置穿过线圈的磁通量为0
D．在图示位置感应电动势为
第(3)题
如图，是匀速吊起装饰用的石球的示意图。

装置底部为圆形绳套，A、B、C、D是圆上四等分点，侧面OA、OB、OC、OD是四条完全相同、不可伸长的轻绳。

O点在石球球心的正上方0.5m处，石球半径为0.3m，石球表面视为光滑、重力为G。

下列说法正确的是（ ）
A．若侧面绳长不变，减小圆形绳套的半径，绳的弹力减小
B
．OB绳的弹力大小为
C．若圆形绳套不变，将侧面四根绳子各减小相同的长度，OC绳的弹力增大
D
．若减速向上提升石球，OD绳的弹力大于
第(4)题
在图1中，运动员落地总是要屈腿，在图2中两人在冰面上，甲推乙后，两人向相反方向滑去，在图3中运动员用球棒把垒球以等大速率击打出去，在图4中一小物块与水平圆盘保持相对静止一起做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（ ）
A．图1目的是为了减小地面对人的作用力B．图2中甲对乙的冲量和乙对甲的冲量相同
C．图3中球棒对垒球的冲量为零D．图4中小物块动量不变
第(5)题
2023年3月，中国科学家通过冷冻电镜技术解析了晶态冰中蛋白质三维结构，电子显微镜是冷冻电镜中的关键部分，其中一种电子透镜的电场分布如图所示，虚线为等势面，相邻等势面间电势差相等，一电子仅在电场力作用下的运动轨迹如图中实线所示，a、b是轨迹上的两点，下列说法正确的是（ ）
A．电子在b点受到的电场力方向竖直向下
B．a点的电场强度小于b点的电场强度
C．a点的电势高于b点的电势
D．电子在a点的电势能小于在b点的电势能
第(6)题
如图所示，长方体物块静止在水平地面上，表面光滑的球在竖直墙壁和物块间处于静止状态。

现将物块缓慢向右移动一小段距离，若物块仍然保持静止，则移动物块后（ ）
A．球对物块的压力不变B．球对墙壁的压力减小
C．地面对物块的摩擦力增大D．地面对物块的支持力减小
二、多选题 (共4题)
第(1)题
如图所示，位于竖直平面内的平面直角坐标系xOy的第一象限内有一抛物线，如图中虚线所示，其方程为，虚线上方（包含虚线）存在竖直向下的匀强电场，电场强度大小为，第三象限内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度
大小为。

在抛物线的下方的区域有大量质量、电荷量的粒子以相同的初速度
平行于x轴射入电场，最后均经过O点进入磁场，不计粒子的重力，则下列判断正确的是（）
A．
B
．粒子在磁场中运动的最长时间为
C．所有的粒子出磁场的位置在y轴上的坐标都为
D．粒子在磁场中运动的最短时间为
第(2)题
如图所示，水平地面上有一段绝缘粗糙区域AB，该区域中的P点距A点较近。

材料与形状完全相同的两个物块甲和乙与地面间的动摩擦因数由A到B逐渐减小，甲物块带正电荷，乙物块带等量的负电荷，空间中有水平向右的匀强电场，先让甲物块从A由静止释放滑到B。

然后再让乙物块从B由静止释放滑到A。

两物块在运动过程中电荷量保持不变，上述两过程相比较，下列说法中正确的是（）
A．两个物块在上述过程中获得的速度大小相等
B．甲物块在上述过程中所用时间较长
C．若甲乙同时从A、B释放，它们可能在P点相遇
D．若甲乙同时从A、B释放，它们碰后粘连一定共同向右运动
第(3)题
如图所示，宽为L的足够长U形光滑导轨放置在绝缘水平面上，整个导轨处于竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，将一质量为m、有效电阻为R、长度略大于L的导体棒垂直于导轨放置。

某时刻给导体棒一沿导轨向右、大小为v0的水平速度，不计导轨电阻，棒在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，则下列说法正确的是（ ）
A．导体棒中感应电流方向为由a到b
B
．导体棒中的最大发热量为
C．导体棒的加速度逐渐减小到0
D
．通过导体棒的电荷量最大值为
第(4)题
如图所示，两个固定的点电荷A、B，其中A所带电荷量为，B所带电荷量为，AB间的距离为l，将一个试探电荷放在C点时，试探电荷所受电场力为0，规定无穷远处电势为0。

则下列说法正确的是（ ）
A．B、C两点之间的距离为l
B．AB直线上A、B之间必有一个电势为0的点，而B、C之间没有电势为0的点
C．空间中除无穷远的点电势为0外，还有一个以B为球心的球面为零等势面
D．C点的电势是直线AB上B点右侧各点中最高的
三、实验题 (共2题)
第(1)题
某同学准备测量某种电阻丝材料的电阻率∶
（1）该同学用多用电表欧姆挡测电阻丝的阻值，当用“×10”挡时发现指针偏转角度过大，重新选择挡位并进行电阻调零后，指针静止时位置如图甲所示，其读数为____________Ω。

（2）为了更精确测量电阻的阻值R x，某同学从实验室找到了以下仪器∶
A.干电池组（两节干电池，内阻不计，配套电池盒）
B.电压表（量程0~3V，内阻约为3kΩ）
C.电流表（量程0~250mA，内阻约为1Ω）
D.滑动变阻器（0~50Ω，额定电流2A）
E.开关两只，导线若干
①该同学设计了如图乙、丙所示的两个电路，你认为应该选择电路____________（填“乙”或“丙”），并在丁图中用笔画线代替导线，将电路图进行实物连线_________。

②实验需要测量电阻丝的长度和直径，如图戊所示各个仪器，适合用来测量电阻丝长度的是____________，该同学正确测量电阻丝直径的读数为2.10mm ，则他选用的测量仪器是____________（填仪器对应选项）
③为减小实验偶然误差，该同学采用了图像法来求电阻丝的电阻，他应该建立____________图像，图像的斜率就是电阻丝的电阻R ，选用本题提供的正确电路设计方案，该同学测量得到的电阻丝的电阻率比真实值__________（填“偏大”或“偏小”）。

第(2)题
某物理小组欲探究变压器线圈两端电压与匝数关系，提供的实验器材有：学生电源、可拆变压器、交流电压表、若干导线。

图甲为实验原理图，在原线圈A 、B 两端加上电压，用电压表分别测量原、副线圈两端的电压，测量数据如表：
实验
序号
原线圈匝数n 1=400原线圈两端电压U 1（V ）副线圈匝数n 2=200原线圈两端电压U 2（V ）副线圈匝
数n 2=1400
原线圈两
端电压U 2（V ）
1
5.8 2.920.32
8.0 4.028.1312.6 6.244.0
请回答下列问题：
（1）在图乙中，应将A 、B 分别与________（填“a 、b ”或“c 、d ）连接。

（2）根据上表数据得出的实验结论是：在实验误差允许范围内，变压器原、副线圈的电压之比等于________。

（3）在实验序号为2的测量中，若把图丙中的可动铁芯取走，副线圈匝数n 2=200，则副线圈两端电压________（填正确答案标号）。

A.一定小于4.0V
B.一定等于4.0V
C.定大于4.0V
（4）图丁为某电学仪器原理图，图中变压器为理想变压器。

左侧虚线框内的交流电源与串联的定值电阻R 0可等效为该电学仪器电压输出部分，该部分与一理想变压器的原线圈连接；一可变电阻R 与该变压器的副线圈连接，原、副线圈的匝数分别为n 1、n 2，在交流电源的电压有效值U 0不变的情况下，调节可变电阻R 的过程中，当________时，R 获得的功率最大。

四、解答题 (共3题)
第(1)题
如图所示，一质量m ＝1kg 的木板A 静止在光滑水平面上，物块A 的上表面光滑，左端固定一劲度系数k ＝100N/m 的水平轻质弹簧，右端用一不可伸长的轻质细绳连接于竖直墙上。

现使小物块B （可视为质点）以初速度v 0＝2m/s 从木板的右端向左滑动。

已知弹簧弹性势能的表达式E p ＝kx 2，其中k 为劲度系数，x 为弹簧的形变量，弹簧始终在弹性限度内。

求：
（1）若小物块B 的质量1kg 时，细绳刚好被拉断，则细绳所能承受的最大拉力的大小；
（2）若细绳所能承受的最大拉力与第（1）问相同，当物块B 的质量为8kg 时，求细绳被拉断后小物块B 的最大加速度的大小。

第(2)题
如图1所示，某带电量为＋q的点电荷以速率v沿x轴正方向运动。

已知运动的电荷会产生磁场，该运动电荷在x轴上各点产生的
磁感应强度恰为0，在y轴上距其r处的M点产生的磁感应强度为，其中k是静电常数，c是真空中的光速，皆为已知。

（1）如图2所示，求半径为R，大小为I的环形电流在其圆心处产生的磁感应强度的大小；
（2）如图3所示，两个质子和某一时刻相距为a，其中沿着两者的连线方向（y轴正方向）离开以速度运动；沿着垂
直于二者连线的方向（x轴正方向）以速度运动。

设和均较小，库仑定律仍然成立，已知质子的带电量为e。

a．不仅受到来自的库仑力，还会受到所激发的磁场的作用。

求受到的合力的大小并求出与y轴的夹角；
b．说明由质子和组成的系统动量并不守恒；
c．造成和动量之和不守恒的原因，是因为空间中存在电磁场，而电磁场也是有动量的。

求在图示时刻，电磁场的动量随
时间的变化率的大小和方向。

第(3)题
如图所示，质量的足够长金属导轨abcd放在光滑绝缘的水平面上。

质量的导体棒PQ垂直放置在导轨上，始终与导轨接触良好，且PQ在导轨之间的电阻，PQbc构成矩形。

棒与导轨间动摩擦因数为，棒左侧有两个固定于水平面的立柱（棒不会向左运动）。

导轨宽度，导轨电阻忽略不计。

以ef为界，其左侧匀强磁场方向竖直向上，右侧匀
强磁场水平向左，磁感应强度大小均为。

用水平向左的恒力垂直作用在导轨的bc边上，使导轨由静止开始向左运动。

（）
（1）经过足够长时间后，导轨的速度达到稳定值，求该速度大小；
（2）当导轨向左运动的速度为时，求导轨abcd的加速度大小；
（3）若导轨从静止开始运动到达到这一过程中，回路中产生的焦耳热为，则此过程中导轨abcd的位移大小（结
果保留3位有效数字）。