山东省滕州市第一中学2024-2025学年高三上学期第一次调研模拟物理试题

山东省滕州市第一中学2024-2025学年度高三第一学期第一次调研考试 物理模拟试题 一、单选题 1．“判天地之美，析万物之理”，学习物理不仅要掌握物理知识，还要领悟并掌握处理物理问题的思想方法。下面四幅课本插图中包含的物理思想方法相同的是（　　） A．甲和乙 B．甲和丁 C．乙和丙 D．乙和丁 2．如图，质量均为m的两个相同小球甲和乙用轻弹簧连接，并用轻绳固定，处于静止状态，水平，与竖直方向的夹角为，重力加速度大小为g。则（　　）    A．的拉力大小为 B．的拉力大小为3mg C．若剪断，该瞬间小球甲的加速度大小为 D．若剪断，该瞬间小球乙的加速度大小为g 3．水星是太阳系中距离太阳最近的行星，其平均质量密度与地球的平均质量密度可视为相同。已知水星半径约为地球半径的，则靠近水星表面运动的卫星与地球近地卫星做匀速圆周运动的线速度之比约为（　　） A． B． C． D． 4．如图所示，为两个振动情况完全一样的波源，两列波的波长都为λ，它们在介质中产生干涉现象，在空间共形成了5个振动加强的区域，如图中实线所示。P、Q是振动加强区域中的点，下列说法正确的是（　　） A．Q点到两波源的距离差等于 B．波在该区域传播速度更大 C．P点此时刻振动最强，过半个周期后，振动变为最弱 D．两波源之间的距离一定在3个波长到4个波长之间 5．人体血管状况及血液流速可以反映身体健康状态。血管中的血液通常含有大量的正负离子。如图，血管内径为d，血流速度v方向水平向右。现将方向与血管横截面平行，且垂直纸面向内的匀强磁场施于某段血管，其磁感应强度大小恒为B，当血液的流量（单位时间内流过管道横截面的液体体积）一定时（　　） A．血管上侧电势低，血管下侧电势高 B．若血管内径变小，则血液流速变小 C．血管上下侧电势差与血液流速无关 D．血管上下侧电势差变大，说明血管内径变小 6．如图所示，在理想的虚线边界内有范围足够大的匀强磁场，段水平，段竖直，且。在纸面内大量质子从a点垂直于以不同速率射入磁场，不计质子间的相互作用和重力，则从边界垂直射出的质子与在磁场中运动时间最长的质子的速率之比为（　　） A． B． C． D． 7．如图所示，对角线长度为的正方形区域中有垂直于纸面的磁场（图上未画），磁感应强度B随时间t按（、k不变，且）变化．所在平面内有一根足够长的导体棒始终垂直于，并通有恒定电流。时，导体棒从d点开始沿方向匀速穿过磁场，速率为。设导体棒运动过程中所受安培力大小为F，图像可能正确的是（    ） A． B． C． D． 8．无限长平行直导线a、b每单位长度之间都通过相同的绝缘轻弹簧连接。如图，若b水平固定，将a悬挂在弹簧下端，平衡时弹簧的伸长量为；再在两导线内通入大小均为I的电流，方向相反，平衡时弹簧又伸长了。若a水平固定，将b悬挂在弹簧下端，两导线内通入大小均为2I的电流，方向相同，平衡后弹簧的伸长量恰为。已知通电无限长直导线在其周围产生磁场的磁感应强度大小与导线中电流大小成正比，与距导线的距离成反比。则a、b单位长度的质量比为（　　） A． B． C． D． 二、多选题 9．“杆线摆”结构如图所示，轻杆一端通过活动绞链与立柱垂直连接，另一端安装质量为m的摆球，细线一端拉住摆球，另一端系在立柱上的A点，给摆球一垂直于纸面的较小速度，使轻杆垂直于立柱来回摆动，摆动角度小于5°，摆球的运动轨迹被约束在一个倾斜的平面内。已知立柱与竖直方向的夹角及细线与轻杆的夹角均为θ=30°，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A．摆球在摆动过程中细线上的拉力大小为 B．摆球静止在平衡位置时轻杆对摆球作用力大小为 C．摆球向平衡位置运动过程中轻杆对球的作用力增大 D．若增大细线长度使A点上移，则摆球运动周期不变 10．如图，倾角为30°且足够长的光滑斜劈固定在水平面上，P、Q两个物体通过轻绳跨过光滑定滑轮连接，Q的另一端与固定在水平面的轻弹簧连接，P和Q的质量分别为4m和m。初始时，控制P使轻绳伸直且无拉力，滑轮左侧轻绳与斜劈上表面平行，右侧轻绳竖直，弹簧始终在弹性限度范围内，弹簧劲度系数为k，重力加速度大小为g。现无初速释放P，则在物体P沿斜劈下滑过程中（　　） A．轻绳拉力大小一直增大 B．物体P的加速度大小一直增大 C．物体P沿斜劈下滑的最大距离为 D．物体P的最大动能为 11．如图甲所示，内表面光滑的“”形槽固定在水平地面上，完全相同的两物块a、b（可视为质点）置于槽的底部中点，时，a、b分别以速度向相反方向运动，已知b开始运动速度v随时间t的变化关系如图乙所示，所有的碰撞均视为弹性碰撞且碰撞时间极短，下列说法正确的是（    ）     A．前17秒内a与b共碰撞3次 B．初始时a的速度大小为 C．前17秒内b与槽的侧壁碰撞3次 D．槽内底部长为 12．某兴趣小组为探究“法拉第圆盘发电机”原理，设计了如图所示装置。飞轮由三根长度为的金属辐条和金属圆环组成，可绕过其中心的水平固定轴转动，不可伸长的绝缘细绳绕在圆环上，系着质量为的物块，细绳与圆环无相对滑动。飞轮处在方向垂直环面的匀强磁场中，磁感应强度大小为，左侧电阻一端通过电刷与圆环边缘良好接触，另一端连接转轴。已知飞轮每根辐条的电阻为，不计其他电阻和阻力损耗，不计飞轮转轴大小，重力加速度为。现将物块由静止释放，则当物块下落速度最大时，下列说法正确的是（　　） A．物块的速度大小为 B．每根辐条两端的电压为 C．每根辐条受到的安培力大小为2mg D．电阻消耗的电功率为 三、实验题 13．图（a）为研究平抛运动的实验装置，其中装置A、B固定在铁架台上，装置B装有接收器并与计算机连接。装有发射器的小球从装置A某高处沿着轨道向下运动，离开轨道时，装置B开始实时探测小球运动的位置变化。根据实验记录的数据由数表作图软件拟合出平抛运动曲线方程，如图（b）所示。 (1)安装并调节装置A时，必须保证轨道末端 。（填“水平”或“光滑”） (2)根据拟合曲线方程，可知坐标原点 抛出点。（填“在”或“不在”） (3)根据拟合曲线方程，可计算出平抛运动的初速度为 m/s。（当地重力加速度g取，计算结保留2位有效数字） 14．在使用各种测量仪表进行电学实验时，由于测量仪表的接入，电路状态发生变化，往往难以得到待测物理量的精确测量值。某同学在电阻测量实验中为提高测量结果的精确度，尝试使用以下电路测量未知电阻的阻值： (1)该实验中用到四转盘电阻箱，图（a）中电阻箱的读数为 Ω． (2)请按图（b）电路图完成图（c）的实物电路连线。 (3)如图（b）所示，为待测电阻，为检流计（小量程电流表）的保护电阻，实验中直流稳压电源的输出电压始终保持不变。第一次测量时，按图（b）中电路图连接，闭合开关，调节电阻箱R使检流计示数为零，此时电阻箱读数为，则通过电阻箱的电流 （填“大于”“等于”或“小于”）通过待测电阻的电流；第二次测量时，将图（b）中电阻箱R与待测电阻位置互换，闭合开关，再次调节电阻箱R使检流计示数为零，此时电阻箱读数为；则待测电阻 ．（结果用表示） 四、解答题 15．图（a）是某小河的航拍照片，河道弯曲形成的主要原因之一可解释为：河道弯曲处的内侧与外侧河堤均受到流水重力产生的压强，外侧河堤还受到流水冲击产生的压强。小河某弯道处可视为半径为R的圆弧的一部分，如图（b）所示，假设河床水平，河水密度为，河道在整个弯道处宽度d和水深h均保持不变，水的流动速度v大小恒定，，忽略流水内部的相互作用力。取弯道某处一垂直于流速的观测截面，求在一极短时间内：（均为已知量） (1)通过观测截面的流水质量； (2)流水速度改变量的大小； (3)外侧河堤受到的流水冲击产生的压强p。 16．如图，在水平虚线上方区域有竖直向下的匀强电场，电场强度大小为E，在虚线下方区域有垂直纸面向外的匀强磁场。质量为m、电荷量为的粒子从距虚线高度为h的a点向右水平发射，当粒子进入磁场时其速度方向与水平虚线的夹角为。不计重力。 (1)求粒子进入磁场时的速度大小； (2)若粒子第一次回到电场中高度为h时，粒子距a点的距离为，求磁场的磁感应强度大小的可能值； (3)若粒子第一次回到电场中高度为h时，粒子在电场中运动的时间与在磁场中运动的时间相等，求粒子此时距a点的距离。 17．如图所示，质量的滑板A带有四分之一光滑圆轨道，圆轨道的半径，圆弧底端切线水平，滑板A上表面的水平部分粗糙。现滑板A静止在光滑水平面上，左侧紧靠固定挡板，右侧有与A等高的固定平台，平台与A的右端间距为s。平台最右端有一个高h=1.25m的光滑斜坡，斜坡和平台用长度不计的小光滑圆弧连接，斜坡顶端连接另一水平面。现将质量的小滑块B（可视为质点）从A的顶端由静止释放，B与A上表面水平部分的动摩擦因数，且B刚好滑到A的右端时，A与B共速。之后A与平台相碰，B滑上平台，同时快速撤去A。取重力加速度。求： (1)滑块B刚滑到圆弧底端时，圆弧轨道对小滑块B的支持力大小； (2)若A、B能够在A与平台相碰前达到共速，s应满足什么条件； (3)平台上P、Q之间是一个宽度的匀强电场区域，且当滑块B在该区域时会受到一个水平向右、大小的电场力作用，平台其余部分光滑，设B与PQ之间的动摩擦因数，试讨论因的取值不同，B在PQ间通过的路程大小。 18．如图1所示，扫描隧道显微镜减振装置由绝缘减振平台和磁阻尼减振器组成。平台通过三根关于轴对称分布的相同轻杆悬挂在轻质弹簧的下端O，弹簧上端固定悬挂在点，三个相同的关于轴对称放置的减振器位于平台下方。如图2所示，每个减振器由通过绝缘轻杆固定在平台下表面的线圈和固定在桌面上能产生辐向磁场的铁磁体组成，辐向磁场分布关于线圈中心竖直轴对称，线圈所在处磁感应强度大小均为B。处于静止状态的平台受到外界微小扰动，线圈在磁场中做竖直方向的阻尼运动，其位移随时间变化的图像如图3所示。已知时速度为，方向向下，、时刻的振幅分别为，。平台和三个线圈的总质量为m，弹簧的劲度系数为k，每个线圈半径为r、电阻为R。当弹簧形变量为时，其弹性势能为。不计空气阻力，求 （1）平台静止时弹簧的伸长量； （2）时，每个线圈所受到安培力F的大小； （3）在时间内，每个线圈产生的焦耳热Q； （4）在时间内，弹簧弹力冲量的大小。 物理模拟四参考答案2025.01.07 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D C C A D B A A AD AD 题号 11 12 答案 BC AD 1．D 【详解】甲图中包含的物理思想方法是微元法；乙图中和丁图包含的物理思想方法是放大法；丙图中包含的物理思想方法是等效替代法。 故选D。 2．C 【详解】AB．对甲乙整体受力分析可知，的拉力大小为 的拉力大小为 选项AB错误； CD．若剪断该瞬间，弹簧的弹力不变，则小球乙受的合外力仍为零，加速度为零；对甲分析可知，由牛顿第二定律可知加速度 选项C正确，D错误。 故选C。 3．C 【详解】由万有引力提供向心力 解得 所以 故选C。 4．A 【详解】A．由题意可知，S1、S2在空间共形成了5个振动加强的区域，为两个振动情况完全一样的波源，振动加强点到两波源的距离差是波长的整数倍，图中直线上各点到两个波源的距离相等，则P点到两波源的距离差等于，Q点到两波源的距离差等于，故A正确； B．两列波在同一介质中传播，则传播速度相等，故B错误； C． P点此时刻振动最强，因为为两个振动情况完全一样的波源，P点振动始终加强，所以过半个周期后，振动仍然加强，故C错误； D．因为S1、S2在空间共形成5个振动加强的区域，所以波程差大于2个波长，但又小于3个波长，所以两波源之间的距离一定在2个波长到3个波长之间，故D错误。 故选A。 5．D 【详解】A．根据左手定则可知正粒子向血管上侧偏转，负离子向血管下侧偏转，则血管上侧电势高，血管下侧电势低，故A错误； B．血液的流量（单位时间内流过管道横截面的液体体积）一定为，若血管内径变小，则血管的横截面积变小，根据可知则血液流速变大，故B错误； CD．稳定时，粒子所受洛伦兹力等于所受的电场力，根据 可得 又 联立可得 根据可知血管上下侧电势差变大，说明血管内径变小，血液的流速变化，则血管内径一定改变，则血管上下侧电势差改变，所以血管上下侧电势差与血液流速有关，故D正确，C错误。 故选D。 6．B 【详解】画出质了的运动轨迹，如图所示，设长度为，则，从边界垂直射出的质子，运动轨迹如图中1所示，圆心为，由几何关系可知 当质子过c点时，质子运动轨迹对应的圆心角最大，在磁场中的运动时间最长，运动轨迹如图中2所示，圆心为，设半径为，则有 可得 由 可得 所以从边界垂直射出的质子与在磁场中运动时间最长的质子的速率之比为 故选B。 7．A 【详解】在导体棒在0-L时，在经过时间t导体棒移动的距离为 此时导体棒在磁场中的长度 所受的安培力 则图像为开口向下的抛物线的一部分； 同理导体棒在L-2L时，受安培力 由数学知识可知F-t图像为开口向上的抛物线的一部分，则图像为A。 故选A。 8．A 【详解】设直导线单位长度为，弹簧的劲度系数为，对单位长度直导线，根据题意有 两通电导线电流方向相同时，通电导线相互吸引，两通电导线电流方向相反时，通电导线相互排斥，根据题意通电无限长直导线在其周围产生磁场的磁感应强度大小与导线中电流大小成正比，与距导线的距离成反比，两导线内通入大小均为I的电流，方向相反，平衡时弹簧又伸长了，根据 可知受到的排斥力 若a水平固定，将b悬挂在弹簧下端，两导线内通入大小均为2I的电流，方向相同，平衡后弹簧的伸长量恰为，根据平衡条件 又 联立可得 结合可得 故选A。 9．AD 【详解】AB．摆球在平衡位置静止时，对球进行受力分析，如图所示 由平衡条件可知 , 可得 , 小球摆动过程中，运动轨迹被约束在一个倾角为30°的平面内，垂直该平面小球一直处于平衡状态，即细线在垂直该平面上的分量与重力在垂直该平面上的分量大小相等，可知细线拉力大小不变，即摆球在摆动过程中细线上的拉力大小为，摆球静止在平衡位置时轻杆对摆球作用力大小为，故A正确，B错误； C．摆球以垂直于纸面的较小速度，摆球向平衡位置摆动过程中，所需向心力（沿杆方向）较小，且大小不断增大，由于细线拉力大小不变，则杆上支持力逐渐减小，故C错误； D．增大细线长度使A点上移，摆球运动平面不变，此时可以将小球的一定等效为一个在斜面上的单摆，摆长为杆的长度，周期为 可知，摆球运动周期不变，故D正确。 故选AD。 10．AD 【详解】B．设物体P向下运动过程中的位移为x，弹簧的形变量为Δx，开始时弹簧的弹力表现为支持力，从释放P到弹簧恢复原长过程中，对P、Q整体根据牛顿第二定律 可得 随着x增大Δx减小，则加速度逐渐减小，当弹簧恢复原长后，弹簧表现为拉伸状态，弹簧弹力为拉力，随着x增大Δx增大，根据牛顿第二定律 可得 随着x增大Δx增大，当mg > kΔx时，随着x增大，加速度逐渐减小，当kΔx > mg时，随着x增大，加速度反向增大，所以物体P的加速度大小先减小后反向增大，故B错误； A．以P为研究对象，设绳子拉力为T，根据牛顿第二定律 可得弹簧恢复原长前 随着Δx减小T增大； 弹簧恢复原长后 可知随着Δx增大，T逐渐增大，所以轻绳拉力大小一直增大，故A正确； C．没有释放物体P前，根据平衡条件 可得 物体P沿斜劈下滑的最大距离为xmax，根据系统机械能守恒可得 解得 故C错误； D．当P的加速度为零时，速度最大，动能最大，此时根据平衡条件 解得 可知P动能最大时，弹簧的弹性势能与初始状态相等，设P的动能为Ek，根据可知Q的动能为，根据动能定理 解得 故D正确。 故选AD。 11．BC 【详解】AC．根据碰撞规律可知物块b与槽壁碰后速度大小不变，方向改变，与a碰后交换速度，则根据物块b的v-t图像，可知前17秒内a与b共碰撞4次，发生在4~6s之间、8s时刻、10~12s之间以及16s时刻；前17秒内b与槽的侧壁碰撞3次，分别在2s、10s和12s时刻，选项A错误，C正确；     B．b与a碰前速度为v2=2m/s向左，碰后b的速度v2＇=1m/s向右，因两物块质量相同且碰撞为弹性碰撞，则碰后两物块交换速度，可知碰前a的速度v1=v2＇=1m/s，即初始时a的速度大小为1m/s，选项B正确； D．槽内底部长为 选项D错误。 故选BC。 12．AD 【详解】A．物块下落时，等效电路图如图所示 物块最终匀速下落，匀速运动时速度最大，则有 由闭合电路欧姆定律得 匀速时由能量守恒定律得 联立解得 ， 故A正确； B．每根辐条两端的电压为路端电压，则有 故B错误； C．每根辐条受到的安培力大小为 故C错误； D．电阻消耗的功率为 故D正确。 故选AD。 13．(1)水平 (2)不在 (3)1.7 【详解】（1）安装并调节装置A时，必须保证轨道末端水平，以保证小球做平抛运动。 （2）根据曲线方程可知抛物线的顶点横坐标为 可知坐标原点不在抛出点。 （3）设在坐标原点位置小球的水平速度为v0竖直速度vy0，则根据 解得 对比 可得 解得 v0≈1.7m/s 14．(1)107.4 (2) (3) 等于 【详解】（1）图（a）中电阻箱的读数为100×1Ω+10×0Ω+1×7Ω+0.1×4Ω=107.4Ω （2）电路连线如图 （3）[1]第一次测量时，按图（b）中电路图连接，闭合开关，调节电阻箱R使检流计示数为零，此时电阻箱读数为，则通过电阻箱的电流等于通过待测电阻的电流； [2] 检流计示数为零，说明电流计和R0左右两端的电势相等，可等效为一点，由闭合电路的欧姆定律 ，第一次 第二次 待测电阻 15．(1) (2) (3) 【详解】（1）由题可知，极短时间水流的距离 由于横截面积为 根据 可得水的质量 （2）由于极短，可以把水的运动简化为圆周匀速运动，根据匀速圆周运动的规律可知，其加速度为 又因为 联立解得 （3）根据牛顿第二定律可得 联立上述结论，解得 水流与河堤作用的面积 故外侧河堤受到的流水冲击产生的压强 16．(1) (2)或者 (3) 【详解】（1）粒子在电场中做类平抛运动，则竖直方向 由牛顿第二定律 粒子进入磁场时的速度大小 解得 （2）粒子从a点抛出到进入磁场时的水平位移 粒子进入磁场后做匀速圆周运动，离开磁场时速度方向与x轴正向仍成45°角，到达高h高度时水平位移仍为2h，由题意可知 或 即 或 根据洛伦兹力提供向心力 可得 或 （3）若粒子第一次回到电场中高度为h时，粒子在电场中运动的时间 可知粒子在磁场中运动的时间也为 根据 由洛伦兹力提供向心力 解得 此时粒子距a点的距离 17．(1)60N (2)s>0.8m (3)时，B在PQ间通过的路程为0.5m；时，B在PQ间通过的路程为1m；时，B在PQ间通过的路程为 【详解】（1）设滑块B滑到A的底端时速度为，根据机械能守恒定律得 设滑块B刚下滑到圆弧底端时，圆弧轨道对滑块的支持力为，由牛顿第二定律得 联立解得 （2）设AB共同速度为，取向右为正方向，由动量守恒定律得 对A，由动能定理得 联立得 若A、B能够在A与平台相碰前达到共速，s应满足 （3）设滑块到达Q处的速度为时，滑块恰好到达斜坡顶顶端，根据机械能守恒定律得 解得 由（2）可知滑块进入PQ间时速度大小为，当滑块到达Q处速度时，对滑块，由动能定理得 解得 即时，滑块从斜坡顶端离开，滑块在PQ间通过的路程为0.5m； 若滑块滑上斜坡后，从斜坡返回，到达P点速度刚好为零，设此时动摩擦因数为，对滑块，由动能定理得 解得 即时，滑块从P左侧离开，滑块在PQ间通过的路程为1m； 若时，则滑块最终停在Q点，设滑块在PQ间通过的路程为,对滑块，由动能定理得 解得 18．（1）；（2）；（3）；（4） 【详解】（1）平台静止时，穿过三个线圈的磁通量不变，线圈中不产生感应电流，线圈不受到安培力作用，O点受力平衡，因此由胡克定律可知此时弹簧的伸长量 （2）在时速度为，设每个线圈的周长为L，由电磁感应定律可得线圈中产生的感应电流 每个线圈所受到安培力F的大小 （3）由减震器的作用平台上下不移动，由能量守恒定律可得平台在时间内，振动时能量的减少量为，由能量守恒定律 在时间内，振动时能量的减少转化为线圈的焦耳热，可知每个线圈产生的焦耳热 （4）取向上为正方向，全程由动量定理可得 其中 联立解得弹簧弹力冲量的大小为 第 1 页 共 7 页 学科网（北京）股份有限公司 $$