高級中學名校試卷PAGEPAGE12024年普通高中學業水平選擇性考試模擬試題物理（一）本試卷共8頁，15題。全卷滿分100分。考試用時75分鐘。注意事項：1.答題前，先將自己的姓名、考號等填寫在試題卷和答題卡上，并將準考證號條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2.選擇題的作答：選出每小題〖答案〗后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的〖答案〗標號涂黑。寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區域均無效。3.非選擇題的作答：用簽字筆直接寫在答題卡上對應的答題區域內。寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區域均無效。4.考試結束后，請將本試題卷和答題卡一并上交。一、選擇題：本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個選項中，第1~7題只有一項符合題目要求，每小題4分；第8~10題有多項符合題目要求，每小題6分，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1.如圖甲、乙所示分別為兩交變電源的輸出電壓隨時間變化的圖像，讓它們分別接在阻值相同的定值電阻的兩端，則時間T內與甲、乙兩電源相接的電阻產生的熱量之比為（）A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗設定值電阻的阻值為R，由圖甲可知一個周期內定值電阻產生的熱量由圖乙可知一個周期內定值電阻產生的熱量解得故選A。2.如圖所示的電路，理想變壓器的原線圈通過理想交流電流表接在交流電源上，副線圈接有兩個完全相同的燈泡、、定值電阻R、電動機M和理想交流電壓表。初始狀態時開關斷開，現將開關閉合，下列說法正確的是（）A.電流表的示數變小 B.電壓表的示數變大C.燈泡變暗 D.燈泡變暗〖答案〗D〖解析〗AC．原線圈接入的交流電一定，開關閉合后，變壓器的輸出功率增大，通過原副線圈的電流均增大，故電流表的示數變大，燈泡變亮故，AC錯誤；B．原線圈接入的交流電一定，原線圈兩端的電壓不變，原副線圈匝數比不變，根據電壓匝數的關系可知，副線圈兩端電壓不變，即電壓表的示數不變，故B錯誤；D．結合上述可知，副線圈兩端的電壓不變，通過副線圈的電流增大，則燈泡和定值電阻R兩端的電壓均增大，燈泡兩端的電壓減小，燈泡變暗，故D正確。故選D。3.進入21世紀，北斗導航系統全球組網、天宮空間站在軌建造完成，標志著我國的航天事業走在了世界前列。已知天宮空間站和北斗導航系統中的中圓軌道衛星均繞地球做勻速圓周運動，周期分別為、，則空間站和中圓軌道衛星的（）A.運轉半徑之比為 B.線速度大小之比為C.向心加速度大小之比為 D.線速度均大于第一宇宙速度〖答案〗B〖解析〗A．根據開普勒第三定律可得A錯誤；B．根據萬有引力提供向心力可得線速度大小可得B正確；C．根據可得向心加速度大小之比C錯誤；D．第一宇宙速度是環繞速度的最大值，空間站和中圓軌道衛星的線速度均小于第一宇宙速度，D錯誤。故選B。4.如圖所示，真空中孤立的、半徑為r、表面光滑的金屬球固定在絕緣支架上，金屬球材料的極限頻率為，普朗克常量為h，電子的電荷量為e、若以無窮遠處為零電勢點，均勻帶電金屬球的電勢，其中Q為金屬球所帶的電荷量，k為靜電力常量，r為金屬球的半徑。現用頻率為的光持續照射金屬球，則金屬球被照射后所帶電荷量的最大值為（）A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗根據光電效應方程，光電子的最大初動能金屬球的電勢的最大值為，則可得由電勢可得金屬球所帶電荷量的最大值故選A5.如圖所示，一人隨電梯由靜止開始先勻加速后勻速向上運動，從電梯開始運動時計時，下列關于人受到的摩擦力f、支持力、人的動能以及重力勢能隨時間t變化的關系圖像可能正確的是（）A. B.C. D.〖答案〗C〖解析〗A．電梯先勻加速上升再勻速上升，對運動過程受力分析結合牛頓第二定律的同向性可知人先受摩擦力后不受摩擦力，A錯誤；B．加速上升階段，加速度向上，人受到的支持力大于重力，勻速上升階段，支持力等于重力，B錯誤；C．人的動能先增大后不變，動能增大階段，動能表達式C正確；D．設電梯的傾角為，加速運動時，上升的高度隨時間的關系為重力勢能隨時間變化的關系為D錯誤。故選C。6.一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，時刻該波剛傳播到質點P，波形圖如圖所示，時刻平衡位置在處的質點Q（圖中未標出）恰好第一次到達波谷，下列說法正確的是（）A.該波的波速大小為 B.波源的振動周期為C.內質點Q沿y軸負方向加速運動 D.內質點P經過的路程為〖答案〗C〖解析〗B．由圖可知波長P、Q兩質點之間的距離為，該波由質點P傳播到質點Q用時同，再經由平衡位置第一次到達波谷，可知可得波源的振動周期B項錯誤；A．波速A項錯誤；C．經該波傳播到質點Q，時間內質點Q由波峰向平衡位置運動，沿y軸負方向加速運動，C項正確；D．由波形圖可知波動方程代入，和，，可得內，質點P經過的路程D項錯誤。故選C。7.如圖所示，粗糙輕桿BC水平固定在豎直轉軸AB上，質量為m的小球穿在輕桿上，輕彈簧一端與小球相連，另一端固定在豎直轉軸上的A點，A、B兩點之間的距離為L，彈簧的原長為。裝置靜止時將小球向左緩慢推到距B點處松手，小球恰好能保持靜止，現使該裝置由靜止開始繞豎直轉軸緩慢加速轉動，當小球與輕桿之間的彈力為零時，保持角速度不變，此時小球與B點之間的距離為，從開始轉動到小球與輕桿之間的彈力為零的過程外界提供給裝置的能量為E。已知小球與輕桿之間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g，彈簧始終在彈性限度內，下列說法正確的是（）A.當小球與輕桿之間的彈力為零時，該裝置轉動的角速度大小為B.彈簧的勁度系數為C.小球與輕桿之間的動摩擦因數為D.從開始轉動到小球與輕桿之間的彈力為零的過程，小球克服摩擦力做的功為〖答案〗D〖解析〗A．當小球與輕桿之間的彈力為零時，小球圓周運動的半徑設此時彈簧與輕桿之間的夾角為，則有小球與輕桿之間的彈力為零時，摩擦力為0，對小球進行分析，則有解得故A錯誤；B．設小球與輕桿之間的彈力為零時彈簧伸長量為，在豎直方向有結合上述有解得故B錯誤；C．設裝置靜止時彈簧與輕桿之間的夾角為，則有彈簧的壓縮量由平衡條件可得，聯立解得故C錯誤；D．兩種狀態彈簧的彈性勢能相等，整個過程外界提供給裝置的能量解得故D正確。故選D。8.如圖所示，在正方形ABCD的三個頂點A、B、C分別固定著一個電荷量為q的正點電荷，D點固定著一個電荷量也為q的負點電荷，O點為正方形的中心，M、N兩點分別為AD邊和BC邊的中點，下列說法正確的是（）A.M、N、O三點的電場強度大小的關系為B.M、N、O三點電勢的關系為C.若將C點的點電荷沿OC連線向O點靠近，電場力做負功D.若將C點的點電荷沿OC連線向O點靠近，電勢能逐漸減小〖答案〗AC〖解析〗A．根據電場的疊加，可知M點、N點、O點的場強等于A、D兩處等量異種電荷產生的場強和B、C兩處等量同種電荷產生的場強的疊加，根據等量異種電荷和等量同種電荷產生的電場的特點，可知A、D兩處等量異種電荷在M點、O點、N點產生的場強大小的關系為B、C兩處等量同種電荷在M點、O點、N點產生的場強大小的關系為，可知，O點的場強等于B、D兩處等量異種電荷在O點的場強與A、C兩處等量同種電荷在O點的場強的疊加，而B、D間的距離大于A、D間的距離，有A、D兩處等量異種電荷在M點的場強大于B、D兩處等量異種電荷在O點的場強，故A正確；B．M點、N點、O點位于A、D兩處等量異種電荷產生的電場的同一條等勢線上，距離B、C兩處的電荷越近的點電勢越高，故B錯誤；CD．AC連線是B、D兩處的電荷產生的電場中的一條等勢線，C點處的電荷向O點靠近時與A點處的正電荷距離減小，電勢逐漸升高，電勢能逐漸增大，電場力做負功，C正確，D錯誤。故選AC。9.半圓柱狀光學器件的橫截面如圖所示，O點為圓心、AB為直徑，一束由紅光和紫光組成的復色光，在真空中從A點斜射到器件的上表面，折射光分成兩束分別照射到圓弧面上的P、Q兩點。已知當入射角時，紫光恰好在圓弧面上發生全反射，下列說法正確的是（）A.此時紅光在圓弧面上也一定發生了全反射B.該器件對紫光的折射率為C.若增大入射角，紅光和紫光均會在圓弧面上發生全反射D.兩束折射光分別由A點到P點和由A點到Q點傳播的時間相等〖答案〗BD〖解析〗A．紫光的頻率大于紅光的頻率，該器件對紫光的折射率大于紅光的折射率，由折射定律可知，紫光的折射角小于紅光的折射角，所以紅光照射到P點，光路圖如圖所示由，可知全反射臨界角的關系為由幾何關系可知因紫光恰好發生全反射，故則紅光不會發生全反射，A錯誤；B．對紫光根據幾何關系，可得臨界角則可得解得B正確；C．當入射角增大，折射角相應增大，紅光和紫光在圓弧面的入射角均減小，紅光和紫光的入射角均小于各自的臨界角，故均不會發生全反射，C錯誤；D．根據幾何關系紫光在器件中傳播的速度傳播時間同理可得故D正確。故選BD。10.如圖所示，兩根足夠長的光滑平行金屬導軌固定在傾角為的絕緣斜面上，導軌間距為L，導軌頂端接有阻值為R的定值電阻，導軌處在垂直導軌平面向下的磁感應強度大小為B的勻強磁場中。現使金屬棒MN從導軌底端以初速度沿導軌向上運動，經過一段時間金屬棒返回導軌底端。已知金屬棒返回導軌底端時的速度未達到勻速狀態且大小為，金屬棒的長度為L、質量為m、電阻為r，金屬棒始終與導軌垂直且接觸良好，導軌的電阻不計，重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A.金屬棒從導軌底端出發至返回底端的過程中加速度一直減小B.金屬棒上滑過程中的平均速度大小滿足C.金屬棒從導軌底端出發至返回底端所經歷的時間為D.金屬棒上滑過程中回路產生的焦耳熱為〖答案〗ABC〖解析〗A．金屬棒上滑過程中根據牛頓第二定律又聯立可得隨著速度v的減小，加速度a逐漸減小，同理可得下滑過程中隨著速度v的增大，加速度a逐漸減小，A正確；B．其圖像如圖所示因上滑過程和下滑過程的位移大小相等，則圖線與橫軸所圍成的A、B兩部分的面積相等，可知上滑過程的平均速度小于，下滑過程的平均速度大于，因上滑過程的時間小于下滑過程的時間，故上滑過程的平均速度大于，即金屬棒上滑過程中的平均速度大小滿足B正確；C．金屬棒從導軌底端出發至返回底端的整個過程中，由動量定理可得安培力的沖量又，因為，所以解得C正確；D．整個過程機械能的減少量等于回路中產生的總焦耳熱上滑過程比下滑過程經過同一位置時的速度大、感應電流大、安培力大，故上滑過程克服安培力做的功大于下滑過程克服安培力做的功，即上滑過程產生的焦耳熱大于下滑過程產生的焦耳熱，故應大于，D錯誤。故選ABC。二、非選擇題：本題共5小題，共54分。11.如圖甲所示為“探究小車加速度a與受力F、質量M關系”的實驗裝置圖，槽碼的質量為m，小車的質量為M，重力加速度為g。（1）實驗開始時首先平衡了摩擦力。若不計細線的質量和滑輪的摩擦，且沒有滿足，增加槽碼的個數，使槽碼的總質量變為原來的2倍，則細線上的拉力___________（填“大于”“等于”或“小于”）原來的2倍。（2）如圖乙所示為某同學通過正確操作獲得的一條紙帶。已知所用交流電源的頻率為，相鄰兩個計數點之間還有4個點沒有標出，根據圖乙中的數據可得小車的加速度大小為___________。（結果保留三位有效數字）（3）保持槽碼的質量m一定，改變小車的質量M，某同學在處理數據時，以小車加速度的倒數為縱軸、以小車的質量M為橫軸，作出的圖像如圖丙所示，圖中縱截距___________。（用題中所給字母表示）〖答案〗（1）小于（2）1.25（3）〖解析〗【小問1詳析】以小車為研究對象，根據牛頓第二定律可得以槽碼為研究對象，根據牛頓第二定律可得聯立可得若保持小車的質量M不變，將槽碼的質量m增大為原來的2倍，則有【小問2詳析】相鄰兩個計數點之間還有4個點沒有標出，所以相鄰計數點間的時間間隔根據可得【小問3詳析】對槽碼和小車整體有可得可知圖像的縱截距等于重力加速度的倒數,即12.某實驗小組用多用電表測量一個二極管的正向電阻，分別利用“×10”歐姆擋和“×100”歐姆擋進行正確操作，發現測得的阻值有很大差距。分析原因時，有同學提出，在使用多用電表測量電阻時，多用電表的內部電路可以等效為一個直流電源，可能因為多用電表兩個倍率歐姆擋所用電源電動勢不同而造成二極管的工作點不同，為分析具體原因，該小組同學進行了如下實驗。（1）將多用電表調到“×100”歐姆擋，紅表筆和黑表筆短接，進行歐姆調零；將電阻箱的阻值調到最大；把多用電表、電流表（量程為，內阻約為）、電阻箱（阻值范圍為）和開關串聯成閉合回路。請用筆畫線代替導線，完成圖甲中的實物連線圖。___________（2）閉合開關，調整電阻箱的阻值，該多用電表的表盤指針如圖乙所示，其示數為___________，電流表的表盤指針如圖丙所示，其示數為___________。已知多用電表表盤正中央的刻度值為15，可知多用電表內部電源的電動勢為___________V（結果保留三位有效數字）；再換用“×10”歐姆擋，重復上述操作，測得內部電源電動勢與“×100”歐姆擋相同。（3）該型號二極管伏安特性曲線如圖丁所示，請在圖丁中作圖確定分別用多用電表“×10”歐姆擋和“×100”歐姆擋測定二極管的正向電阻時的工作點。___________可知用“×10”歐姆擋測得的阻值明顯___________（填“大于”或“小于”）用“×100”歐姆擋測得的阻值。其原因并非是多用電表內部電源的電動勢不同，而是不同電阻擋的多用電表的___________不同。〖答案〗（1）（2）##19004601.56（3）小于內阻〖解析〗【小問1詳析】多用電表在使用時必須使電流從正接線柱流進，負接線柱流出同，串聯的電流表也必須使電流從正接線柱流進，負接線柱流出，實物連線圖如圖所示【小問2詳析】[1]多用電表用“×100”歐姆擋，讀數為[2]電流表量程為，最小分度為，讀數為；[3]多用電表測量電阻的原理是閉合電路歐姆定律，當兩表筆短接時調整調零旋鈕使表針滿偏，即當待測電阻的阻值等于時，這時表頭指針半偏，表針指在歐姆表盤的中值上，所以為中值電阻，“×100”歐姆擋多用電表的內阻為，由閉合電路歐姆定律可得【小問3詳析】[1]當用多用電表的“×10”歐姆擋和“×100”歐姆擋測定二極管的正向電阻時，多用電表可視為電動勢內阻分別為和的等效電源，短路電流分別為在圖丁中作出兩等效電源伏安特性曲線如圖所示[2]與二極管伏安特性曲線的兩個交點分別為兩個工作點，工作點與原點連線的斜率等于二極管的正向電阻的阻值的倒數，可知用“×10”歐姆擋測得的二極管的正向電阻的阻值小；[3]多用電表不同的倍率擋測得的阻值不同，是因為不同倍率擋多用電表內部的總電阻即歐姆表內阻不同。13.如圖所示，容積為的暖水瓶內倒入溫度為97℃的熱水，將瓶塞輕放入瓶口，瓶塞與瓶口內側接觸良好且不漏氣。已知瓶口的橫截面積為，瓶塞圓臺側面母線與軸線間的夾角為，，。瓶塞與瓶口間的動摩擦因數為0.15，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，忽略瓶塞的重力。瓶內氣體溫度始終與水溫相同，瓶內氣體可視為理想氣體，外界大氣壓強，熱力學溫度與攝氏溫度的關系為。瓶內溫度緩慢降到78.5℃，此時瓶塞恰好不發生滑動。（1）求瓶內溫度為78.5℃時，瓶塞受到的摩擦力大小（結果保留兩位有效數字）；（2）若稍微拔動瓶塞使外部氣體進入暖水瓶內，忽略瓶內水溫的微小變化，求穩定后進入瓶內的空氣質量與原來暖水瓶中空氣質量的比值。〖答案〗（1）；（2）〖解析〗（1）氣體溫度緩慢降低過程，氣體發生等容變化，則有其中，解得瓶塞受力分析，如圖所示由平衡條件有又聯立解得（2）空氣進入暖水瓶后，瓶內溫度不變，壓強等于大氣壓強，根據可得14.粒子分析儀由加速電場、偏轉電場與磁場組成。如圖所示，在平面直角坐標系xOy的第一象限內存在著沿y軸負方向的勻強電場，第二象限內存在著場強大小為E、沿x軸正方向的勻強電場，第四象限內存在著垂直于坐標平面向里的勻強磁場。一質量為m、電量為的粒子從點由靜止釋放，粒子從y軸上的點射入第一象限，經電場偏轉后從x軸上的射入第四象限，經磁場偏轉后粒子從x軸上的點返回第一象限，不計粒子的重力，求：（1）粒子通過B點時的速率；（2）第四象限內勻強磁場的磁感應強度大小；（3）粒子從A點運動到D點的時間。〖答案〗（1）；（2）；（3）〖解析〗（1）在加速電場中，根據動能定理有解得（2）粒子進入第一象限做類平拋運動，設運動的時間為，則有，解得，粒子在C點的速度令粒子在C點速度方向與水平方向夾角為，則有可知，粒子運動到C點時速度方向與x軸