2024届山东省菏泽市高三一模物理试题（解析版）.docx

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2024年高三一模考试物理试题注意事项：1、本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间90分钟。2、答题前，考生务必将姓名、考生号等个人信息填写在答题卡指定位置。3、考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答。超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分，在每小题给出的答案中，只有一个符合题目要求。1.下列说法正确的是（　　）A.航天员在月球上能够轻松背起质量很大的背包，说明背包在月球上的惯性比在地球上时小B.硼（B）中子俘获治疗是目前最先进的癌症治疗手段之一，治疗时先给病人注射一种含硼的药物，随后用中子照射，硼俘获中子后，产生高杀伤力的粒子和锂（Li）离子。这个核反应的方程是C氢原子从某激发态跃迁到基态，则该氢原子吸收光子，能量减少D.发生光电效应时，入射光照射时间越长，光电子的最大初动能也就越大【答案】B【解析】【详解】A．航天员在月球上能够轻松背起质量很大的背包，说明月球表面重力加速度比地球表面重力加速度小。A错误；B．根据题意以及核反应前后质量数守恒、电荷数守恒得，这个核反应的方程是，B正确；C．氢原子从激发态向基态跃迁时，氢原子将辐射光子，放出能量。C错误；D．金属中电子吸收一个光子获得的能量是，这些能量一部分用于克服金属的逸出功，剩下的表现为逸出电子的初动能。所以光电子的最大初动能与光照时间长短无关。D错误；故选B。2.某同学在手机上放一本《现代汉语词典》并打开手机软件里的压力传感器，托着手机做下蹲——起立的动作，传感器记录的压力随时间变化的图线如图所示，纵坐标为压力，横坐标为时间。根据图线下列说法正确的是（　　）第23页/共23页学科网（北京）股份有限公司 A.0~5s内该同学做了2次下蹲——起立的动作B.起立过程中人始终处于超重状态C.图中0.5s时人处在下蹲的最低点D.3s时加速度方向竖直向上【答案】D【解析】【详解】AB．下蹲过程先向下加速后向下减速，加速度方向先向下后向上，先处于失重后处于超重；起立过程先向上加速后向上减速，加速度方向先向上后向下，先处于超重后处于失重；由图可知，0~5s内该同学做了1次下蹲——起立的动作，故AB错误；C．图中0.5s时，人向下的加速度最大，仍处于向下加速阶段，不是处在下蹲的最低点，故C错误；D．由图可知，3s时处于超重状态，加速度方向竖直向上，故D正确。故选D。3.一货车水平向右匀加速直线运动，沿途从货车尾部连续漏出玉米，忽略空气阻力，则下列说法正确的是（　　）A.空中玉米排列成一条竖直的直线B.空中玉米排列成一条倾斜的直线C.空中玉米排列成一条曲线D.玉米在空中做匀变速直线运动【答案】B【解析】【详解】玉米从火车尾部漏出后，由于惯性，玉米具有水平方向的初速度，竖直方向都做自由落体运动。以先漏出的玉米为参照物，后漏出的玉米水平方向和竖直方向都在做匀速直线运动，两方向上相等时间都有相等的位移，故玉米粒在空中排列成一条倾斜的直线。故选B。4.2023年8月13日在西昌卫星发射中心，我国成功将世界第一颗高轨道合成孔径雷达卫星“陆地探测四号01星”送到了3.6万千米的倾斜同步轨道上。这是中国专门用来服务防灾减灾及地震监测、国土资源勘查及海洋、水利等民用需求的卫星。不过美国专家表示，由于这款卫星拥有强大的合成孔径雷达技术和对于海洋的观测能力，这颗卫星也能够对海洋上的美国航母编队进行识别跟踪。下列说法正确的是（　　）A.此卫星的加速度比我国空间站的加速度大B.此卫星的运行周期比我国空间站的运行周期要小第23页/共23页学科网（北京）股份有限公司 C.此卫星运行速度大于第一宇宙速度D.此卫星运行线速度比地球赤道上的物体大【答案】D【解析】【详解】ABC．根据可得此卫星的运动半径大于空间站的轨道半径，可知该卫星的加速度比我国空间站的加速度小；此卫星的运行周期比我国空间站的运行周期要大；此卫星运行速度小于第一宇宙速度，选项ABC错误；D．此卫星为地球同步卫星，与地球自转的角速度相同，根据v=rω可知，此卫星的运行线速度比地球赤道上的物体大，选项D正确。故选D。5.如图所示，正三角形的三个顶点固定三个等量电荷，其中B带正电，A、C带负电，O、M、N为AB边的四等分点，下列说法正确的是（　　）A.电场强度B.O、N两点电势C.M、N两点电势D.同一负电荷在P点电势能比在O点时要小【答案】C第23页/共23页学科网（北京）股份有限公司 【解析】【详解】A．由等量异种电荷电场分布可知，M、N两点的电场大小相等，方向相同，由对称性可知，点电荷C在M、N两点的电场大小相等，方向不同，根据矢量运算法则可得M点的电场强度小于N点的电场强度，故A错误；BC．由等量异种电荷电势分布可知，点电荷A、B在M、O、N三点的电势关系为由于等量异种电荷连线的中垂线为等势线，且无穷远处电势为零，则点电荷A、B在O点的电势为0，由对称性可知，点电荷C在M、N两点的电势相等，在O点的电势小于零，综上所述可知，故B错误，C正确；D．由于等量异种电荷连线的中垂线为等势线，负电荷沿着电场线方向电势降低，故由可知，负电荷在P点的电势能比在O点大，故D错误。故选C。6.某兴趣小组想要运用所学力学知识进行实践研究，他们找到起重吊车的结构图，画出简化结构如图所示，AB是固定杆不可转动，B端有一光滑定滑轮；轻杆CD可绕C端自由转动，D端系着两条轻绳，一条轻绳跨过B端定滑轮连接质量为m的重物，另一轻绳缠绕在电动机转轴O上，通过电动机的牵引控制CD杆的转动从而控制重物的起落。图中所示位置两杆处于同一竖直面内，OD绳沿竖直方向，，重力加速度大小为g，则（　　）A.AB杆受到绳子的作用力大小为mg，方向不一定沿AB杆B.CD杆受到绳子的作用力大小为，方向一定沿CD杆C.当启动电动机使重物缓慢上升时，AB杆受到绳子的作用力将逐渐增大D.当启动电动机使重物缓慢下降时，AB杆受到绳子的作用力将逐渐减小【答案】C第23页/共23页学科网（北京）股份有限公司 【解析】【详解】A．杆AB固定于平台，杆力不一定沿杆，同一条绳的力大小相等，其合力一定在其角平分线上，由于杆力不一定沿杆，如图所示两个力所作力的平行四边形为菱形，根据平衡条件可得根据几何关系可得对角线为，则AB杆受到绳子的作用力大小为故A错误；B．根据题意D端连接两条轻绳，两条轻绳的力不一定大小相等，且杆为铰链连接，为“活”杆，杆力沿着杆的方向，水平方向，根据解得故B错误；CD．当启动电动机使重物缓慢下降时，即不变，变小，根据可知增大，故C正确，D错误。故选C7.如图所示为一乒乓球台的纵截面，AB是台面的两个端点位置，PC是球网位置，D、E两点满足第23页/共23页学科网（北京）股份有限公司 ，且E、M、N在同一竖直线上。第一次在M点将球击出，轨迹最点恰好过球网最高点P，同时落在A点；第二次在N点将同一球水平击出，轨迹同样恰好过球网最高点P，同时落到D点。球可看做质点，不计空气阻力作用，则两次击球位置到桌面的高度之比为（　　）A.B.C.D.【答案】A【解析】【详解】第一次球做斜抛运动，设，，则根据斜抛运动规律有联立可得第二次球做平抛运动，设平抛的初速度为，根据平抛运动规律有联立可得则两次击球位置到桌面的高度之比为第23页/共23页学科网（北京）股份有限公司 故选A。8.如图所示，边长为2L的正三角形abc区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，一边长为L的菱形单匝金属线框ABCD的底边与bc在同一直线上，菱形线框的。使线框水平向右匀速穿过磁场区域，BC边与磁场边界bc始终共线，以B点刚进入磁场为计时起点，规定导线框中感应电流逆时针方向为正，则下列图像正确的是（　　）A.B.C.D.【答案】A【解析】【详解】设线框匀速运动速度大小为；以B点刚进入磁场为计时起点，在内，边逐渐进入磁场切割磁感线，产生的电动势为线圈中的电流大小为根据楞次定律可知，线圈中的电流方向为逆时针方向，即电流为正；在内，整条边在磁场中切割磁感线，边逐渐进入磁场切割磁感线，线圈产生的电动势为线圈中的电流大小为第23页/共23页学科网（北京）股份有限公司 根据楞次定律可知，线圈中的电流方向为逆时针方向，即电流为正；在内，整条边离开磁场区域，整条边在磁场中切割磁感线，产生的电动势恒为线圈中的电流大小恒为根据楞次定律可知，线圈中的电流方向为顺时针方向，即电流为负；之后整个线框离开磁场区域，没有感应电流。故选A。二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的答案中有多个符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9.新春佳节，小强把红纸铺在水平桌面上写“福”字，为防止红纸滑动，在其左侧放一镇纸压住，如图所示，下列说法正确的是（　　）A.在写最后一个笔画时红纸受到7个力B.在写最后一个笔画时镇纸受到向右的摩擦力C.用毛笔在红纸上写字存在毛细现象D.在空间站里可以用毛笔写字【答案】CD【解析】【详解】A．红纸在桌面上静止受重力、桌面的支持力、镇纸的压力、毛笔的压力作用。在写最后一个笔画时，向右行笔，毛笔相对白纸向右滑动，其受到红纸向左的滑动摩擦力，根据牛顿第三定律可知红纸受到毛笔的向右的摩擦力，因此红纸还受桌面的向左的摩擦力作用，共受6个力的作用，A错误；B．对镇纸进行分析，镇纸静止，水平方向不受其它力作用，因此镇纸受到摩擦力为零，B错误；第23页/共23页学科网（北京）股份有限公司 CD．用毛笔在红纸上写字，是毛细现象在生活中的应用，在空间站里也可以用毛笔写字，CD正确。故选CD。10.一列横波沿x轴传播，a、b、c、d为介质中的四个质点的平衡位置。某时刻的波形如图甲所示，此后，若经过周期开始计时，正确的是（　　）A.若波沿x轴正向传播，则图乙描述的是b处质点的振动图像B.若波沿x轴正向传播，则图乙描述的是d处质点的振动图像C.若波沿x轴负向传播，则图乙描述的是b处质点的振动图像D.若波沿x轴负向传播，则图乙描述的是d处质点的振动图像【答案】AC【解析】【详解】A．若波沿x轴正向传播，此时b处质点的从负向最大位置向上振动，过周期后，质点回到平衡位置向下振动，与振动图像计时起点的情况相符，故A正确；B．若波沿x轴正向传播，此时d处质点的从正向最大位置向下振动，过周期后，质点回到平衡位置向上振动，与振动图像计时起点的情况不符，故B错误；C．若波沿x轴负向传播，此时b处质点的从负向最大位置向上振动，过周期后，质点回到平衡位置向下振动，与振动图像计时起点的情况相符，故C正确；D．若波沿x轴负向传播，此时d处质点的从正向最大位置向下振动，过周期后，质点回到平衡位置向上振动，与振动图像计时起点的情况不符，故D错误。故选AC。11.关于交流电下列说法正确的是（　　）A.小强和小国自制一个原、副线圈匝数分别为400匝和40匝的变压器，原线圈接24V的正弦交流电源，副线圈接额定电压为2.4V的小灯泡。实际测得小灯泡两端电压为2.2V，小强仅通过增加副线圈匝数就可以使小灯泡正常发光B.选项A中的小国将两个2.4V的小灯泡并联起来接入副线圈也会使小灯泡正常发光C.我国1100kV的特高压直流输电工程送电端用“整流”设备将交流电变成直流电，用户端需要先用“逆变”设备将直流电变成交流电，然后再降压第23页/共23页学科网（北京）股份有限公司 D.远距离输电中输送的电功率是由用户端负载的总功率决定【答案】ACD【解析】【详解】A．根据可知，仅增加副线圈匝数，线圈的输出电压U2增大，可以使小灯泡正常发光，故A正确；B．选项A中的小国将两个2.4V的小灯泡并联起来接入副线圈，每个小灯泡两端的电压均为2.2V，则不会使小灯泡正常发光，选项B错误；C．我国1100kV的特高压直流输电工程送电端用“整流”设备将交流电变成直流电，因变压器只能改变交流电压，则用户端需要先用“逆变”设备将直流电变成交流电，然后再降压，选项C正确；D．远距离输电中输送的电功率是由用户端负载的总功率决定的，若用户端负载功率增加，则输电功率就要增加，选项D正确。故选ACD。12.如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为3∶1，a、b接一输出电压恒为U的正弦交流电源，其中为定值电阻，为滑动变阻器，电流表、电压表均为理想电表。当滑片P向下缓慢滑动的过程中，用分别表示电流表示数变化量的绝对值，用分别表示电压表示数变化量的绝对值，下列判断正确的是（　　）A.电阻与消耗功率的比值变大B.C.D.当时，消耗的功率最大【答案】BC【解析】【详解】A．理想变压器原、副线圈的匝数之比为第23页/共23页学科网（北京）股份有限公司 电阻与消耗功率的比值不变，故A错误；B．根据则故B正确；C．根据得根据①得②③联立①②③得第23页/共23页学科网（北京）股份有限公司 故C正确；D．等效电路如图等效电阻阻值为即当时，消耗的功率最大，故D错误。故选BC。三、非选择题：本题共6小题，共60分。13.带茶叶滤网的圆柱形玻璃茶壶，当茶壶中盛有部分水时，由于折射，观察者从侧面看到的滤网的水下部分要比水上部分粗一些。某实验小组仅用手机拍摄的茶壶照片即可估测水的折射率，照片如图1，若忽略茶壶玻璃壁的厚度，只考虑光在水和空气交界面上的折射现象，把茶壶俯视图进行光路图的建模分析，如图2所示。（1）如图2是实验小组做出的两条边界光线的光路图，你认为正确的光路是_______（填“ABC”或“”）。（2）用刻度尺测得照片中滤网水下部分的直径为，水上部分的直径为d，则水的折射率_______。第23页/共23页学科网（北京）股份有限公司 【答案】（1）ABC（2）【解析】【小问1详解】入射点在B点的入射光线与滤网相切，可知正确的光路是ABC。【小问2详解】根据折射率的定义式设茶壶的半径为R，由几何知识，可得联立，解得14.某兴趣小组想要测量一个电池的电动势和内阻，在实验室找到以下实验器材：电流表A、电阻箱、开关、导线若干。（1）实验电路图如图1所示改变电阻箱的阻值，记录多组电阻箱示数R和电流表示数I，画出图像，如图2所示。由图2可得电源的电动势_______，内阻_______。若不考虑偶然误差，兴趣小组测得的电动势_______，内阻_______。（填“>”“=”或“<”）（2）兴趣小组进一步测量电流表A的内阻，为此又在实验室找到另一个电流表（内阻未知），并设计了如图3所示电路，实验步骤如下：①闭合，断开，调节电阻箱示数为，电流表的示数为，②闭合，闭合，调节电阻箱，直到_______，此时电阻箱示数为，则电流表A的内阻_____。（3）若由（1）测得该电池电动势，内阻第23页/共23页学科网（北京）股份有限公司 ，兴趣小组把该电池装在一个欧姆表中，用这个电源给欧姆表供电。欧姆表内部结构如图4所示，已知灵敏电流计满偏电流、内阻，按照正确操作步骤测量未知电阻，欧姆表指针位于图5位置，则_______，电池的内阻测量值对的测量结果_______（填“有”或“无”）影响。【答案】14.①.②.③.=④.>15.①.电流表的示数仍为②.16.①.2200②.无【解析】【小问1详解】[1][2]根据闭合电路欧姆定律有变形可得根据图像的斜率与截距可知，[3][4]考虑电流表有内阻，则应为由此可知=内阻>第23页/共23页学科网（北京）股份有限公司 【小问2详解】[1][2]直到电流表的示数为，此时电阻箱示数为，则有解得【小问3详解】[1]根据欧姆定律有可知欧姆表选用挡位，根据指针位置可知此时电阻为2200；[2]由于多用电表使用前应先欧姆调零，所以电池的内阻测量值对测量结果无影响。15.如图所示，水平放置的封闭玻璃管由两段直径不同、长度均为20cm的A、B细管组成，B管内径为A管内径的2倍，管内气体被一段水银柱隔开，开始时两管内水银柱长均为2cm，室内温度0℃，对左侧气体加热，右侧气体温度始终不变。（1）加热左侧气体，温度升高到多少时，左侧气柱长度改变2cm；（2）加热左侧气体到468K时，右侧气柱长度为多少。【答案】（1）312K；（2）15.75cm【解析】【详解】（1）B管内径为A管内径的2倍，则有加热前A、B中空气柱的长度分别为则在加热前，由题意有，第23页/共23页学科网（北京）股份有限公司 加热左侧气体后，水银柱向右移动，A的体积增大，B的体积减小，根据题意有A、B中空气柱的长度分别为，则加热后，根据题意有，由于B中气体温度不变，则根据玻意耳定律有对A中气体分析，根据理想气体状态方程有联立解得（2）设温度从390K升高到468K的过程中，水银柱向右移动的距离为d，则有，，由于B中气体温度不变，则根据玻意耳定律有对A中气体分析，根据理想气体状态方程有联立解得则加热左侧气体到468K时，右侧气柱长度为16.如图所示，光滑圆弧轨道竖直固定，与水平面相切于最低点P，半径第23页/共23页学科网（北京）股份有限公司 ，空间中存在水平向右的匀强电场，物体甲的质量为，带电量为，在P点右侧处有一不带电的物体乙，质量为，物体乙右侧处有一竖直固定挡板，甲物体从与圆心O等高的A点以竖直向下的速度滑动，甲、乙与水平面的动摩擦因数均为，所有碰撞均无能量损失，且甲、乙碰撞没有电荷转移。（1）在圆形轨道最低点P，物体甲受到轨道的支持力大小；（2）甲、乙第一次碰撞后各自的速度大小；（3）整个过程甲、乙在水平面上运动的总路程之和。【答案】（1）；（2）0，4m/s；（3）【解析】详解】（1）对物块甲，从点到点，由动能定理得在点，根据牛顿第二定律解得（2）物块甲在水平面上向右运动，碰撞前，根据动能定理甲乙碰撞过程中，根据动量守恒定律和能量守恒定律有解得，第23页/共23页学科网（北京）股份有限公司 （3）对物块甲受力分析则物块甲、乙最终停在挡板处，在整个过程，对甲、乙系统，由能量守恒定律其中解得17.如图装置是波荡器的简化模型，S是离子源，可水平向右发射初速度为的电子，且离子源S可沿竖直分界线M上下自由移动，M、N之间宽为L，此区间内可加一竖直向上的匀强电场，电场强度可调；N分界线的右侧有n个互不重叠的圆形磁场区域，沿水平直线等间距分布，AF为其中心线，圆形磁场半径均为R，磁感应强度大小可调且所有圆形磁场内的磁感应强度始终保持相等，相邻磁场方向相反且均垂直纸面。若离子源S正对波荡器的中心线，MN间电场强度调为零，则电子从A点沿中心线向右射入波荡器，调节磁感应强度大小为（未知），电子恰好能从点正上方离开第一个磁场，电子的质量为m，电荷量为e，忽略相对论效应及磁场边界效应，不计电子的重力。（1）求磁感应强度大小；（2）若离子源S沿分界线M向上移动到某位置，M、N间加上电场后，则电子以从A点射入波荡器，离子源S需沿M边界上移多高；已知的距离，调节磁场区域的圆心间距D和磁感应强度B的大小，可使电子每次穿过中心线时速度方向与中心线的夹角均为30°，电子做扭摆运动，最终通过中心线上的F点，求D的大小和磁感应强度B的大小；（3）在（2）问的情况下，求电子从A点开始做扭摆运动的周期。【答案】（1）；（2），，；（3）第23页/共23页学科网（北京）股份有限公司 【解析】【详解】（1）由题意可知，初速度为电子从A点沿中心线向右射入波荡器，在第一个磁场中做匀速圆周运动，电子恰好能从点正上方离开第一个磁场，由几何知识可知，电子的轨道半径为R，由洛伦兹力提供向心力可得解得（2）设离子源S需沿M边界上移h高度，可知电子在MN间做类平抛运动，由平抛运动的推论可得解得此时电子在A点的速度为从C点射入第一个磁场，则电子的运动轨迹如图所示，由题意和几何知识可得电子做匀速圆周运动的圆心恰好在磁场圆上，且在磁场圆的正上方或正下方，由几何知识可得由牛顿第二定律可得联立解得第23页/共23页学科网（北京）股份有限公司 （3）由几何知识可知则电子每次从水平线到磁场区域的时间为由几何知识可得电子在磁场中做圆周运动的圆心角为则电子每次在磁场中做圆周运动的时间为则有电子从A点开始做扭摆运动的周期为18.如图所示，倾角为的倾斜传送带长为，以的速度逆时针匀速转动；水平传送带长为，也以的速度逆时针匀速转动，两传送带之间由很短的一段光滑圆弧连接，圆弧的高度差忽略不计。紧靠水平传送带两端各静止一个质量为的物块B和C，在距传送带左端的水平面上放置一竖直固定挡板，物块与挡板碰撞后会被原速率弹回。现从倾斜传送带顶端轻轻放上一质量的物块A，一段时间后物块A与B发生弹性碰撞，碰撞时间忽略不计，碰撞后B滑上水平传送带，A被取走。已知物块A与倾斜传送带间的动摩擦因数，物块B、C与水平传送带间的动摩擦因数，与水平面间的动摩擦因数，物块间的碰撞都是弹性正碰，物块可视为质点，g取。。求：（1）物块A在倾斜传送带上滑行过程中，A在倾斜传送带上留下的痕迹长度和A在倾斜传送带上因摩擦产生的内能；（2）物块B与物块C第一次碰撞前，水平传送带因传送物块B多消耗的电能；（3）整个过程中，物块B在传送带上滑行的总路程。第23页/共23页学科网（北京）股份有限公司 【答案】（1）1.0m，；（2）；（3）【解析】【详解】（1）物块A在斜面上下滑到与传送带速度相同的过程中，根据牛顿第二定律得解得运动的位移大小为时间为故A落后传送带的距离为之后再加速运动到斜面底端，根据牛顿第二定律得解得根据运动学规律解得故再加速运动到斜面底端的时间第23页/共23页学科网（北京）股份有限公司 故A超前传送带的距离为故A在倾斜传送带上留下的痕迹长度A在倾斜传送带上因摩擦产生的内能（2）A、B两物块发生弹性碰撞，设碰后A的速度为，B的速度为，有代入数据得之后物块B在水平传送带上运动到与传送带速度相同的过程中，根据牛顿第二定律得解得物块B经时间后，速度与传送带速度相等，设向左运动的位移为x，则有由于，物块B与传送带速度相等后一起与传送带做匀速运动，故物块B在水平传送带上相对滑行的距离为第23页/共23页学科网（北京）股份有限公司 根据能量守恒定律知水平传送带因传送物块B多消耗的电能（3）物块B在水平传送带上匀速运动的距离为再与物块C第一次碰撞，动量守恒，机械能守恒代入数据得由此可知，以后每次B与C相碰，速度都发生交换。对物块C，设来回运动了n次，由动能定理可知代入数据得物块C第次返回至传送带左端时速度平方大小为，由运动学公式得（，，25）物块B获得速度后在传送带上先向右做匀减速运动，后向左做匀加速运动，回到传送带左端时速度大小不变，物块B第次在传送带上来回一次运动的路程（，，25）所以整个过程物块B在传送带上滑行的总路程代入数据得第23页/共23页学科网（北京）股份有限公司