2024屆高三物理上學(xué)期第一次考試試題（含解析）

2024屆高中畢業(yè)班第一次考試物理試題

一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。每小題只有一個選項符合題目要求。

1.質(zhì)量為2kg的物體在4個共點(diǎn)力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，其中最大的一個力大小為4=20N,最小的一

個力大小為工=2N。下列判斷正確的是（）

A.其他兩個力的合力大小可能等于1ON

B.其他兩個力的合力大小一定為22N或18N

C.若保持其他力不變，只撤除工，物體運(yùn)動的加速度大小一定是Im/s?

D.若保持其他力不變，瞬間把工的方向改變60°,物體由靜止開始運(yùn)動，在最初1秒內(nèi)的位移大小是1m

【答案】C

【解析】

【詳解】AB.物體處于平衡狀態(tài)則合力為0,根據(jù)力的合成法則，2個力的合力與剩余2個力的合力等大反

向。片與工的合力范圍為

耳一月〈這<耳+心

即

18N4這<22N

故其他兩個力的合力范圍為

18N<K<22N

故AB錯誤；

C.其余三個力的合力與工等大反向，只撤除工，物體運(yùn)動的加速度大小為

—F,-2Ni

a=———=------=lm/s

m2kg

故C正確；

D.若把工的方向改變60°,則其余三力的合力與工大小相等，方向成120°夾角，則合力

F=F]

此時物體的加速度為

=—=lm/s2

m

則在最初1秒內(nèi)的位移大小是

1

x=-a't7=0.5m

2

故D錯誤。

故選Co

2.如圖所示，一端封閉的玻璃管用19cm的水銀柱封閉一定質(zhì)量的理想氣體，玻璃管水平放置時，氣柱長

為L。設(shè)大氣壓強(qiáng)為76cmHg,環(huán)境溫度保持不變，當(dāng)玻璃管置于傾角為30°的斜面上且開口端沿斜面向

【答案】A

【解析】

【詳解】氣體初始壓強(qiáng)

Pi-76cmHg

初始體積

V^LS

氣體末狀態(tài)壓強(qiáng)

p2=(76+19sin30°)cmHg=85.5cmHg

末狀態(tài)體積

V2=L'S

根據(jù)玻意耳定律

PM=°2匕

解得

,8L

LT——

9

故選Ao

3.如圖所示，一塊足夠長兩面平行玻璃磚對紅色光的折射率為〃=血，一束紅色光垂直射到該玻璃磚的

上表面某點(diǎn)P時，穿過該玻璃磚的時間為to若該單色光以45。的入射角斜射到P點(diǎn)，則該束光從下表面

射出所需的時間是()

2

p

,42

A.-tB忑c.D.

3*

【答案】B

【解析】

【詳解】設(shè)介質(zhì)中的速度為匕平行玻璃磚厚度為4根據(jù)

d

v=一

若該單色光以45°的入射角斜射到P點(diǎn)，則

sin45°

n二---------------

sin<9

解得

6=30°

單色光在玻璃磚中運(yùn)動距離為

d2也,

x-------=------d

cos。3

該束光從下表面射出所需的時間是

2包

----_-d=2c_

vL6

故選Bo

4.質(zhì)量為冽的物體受恒定合力在R作用下做勻變速運(yùn)動，經(jīng)過A點(diǎn)時速度大小為V,速度方向與力尸

的方向垂直。再經(jīng)一段時間，速度方向與R方向的夾角是。，下列對這一過程的描述，說法正確的是（）

A.夕可能大于90°

、、心一、「口mvtan^

B.這一過程經(jīng)歷的時間是--------

F

C.這一過程力R做的功是"^

2tan26?

D.這一過程物體動量的變化為mvtan。

【答案】C

【解析】

3

【詳解】A.經(jīng)過A點(diǎn)時速度大小為"，速度方向與力R的方向垂直，之后軌跡會向力的方向偏移，所以。

小于90°,故A錯誤；

BD.沿力的方向根據(jù)動量定理

Ft=△〃=m------

tan。

這一過程經(jīng)歷的時間

mv

t=--------

FtanO

故BD錯誤；

C.后來的速度大小為

sin。

根據(jù)動能定理

2

1,212mv

W=—mv----mv=-------

222tarr。

故C正確。

故選Co

5.如圖所示為某電場中左軸方向上電勢變化的圖像，OA=AB,下列對x軸上不同點(diǎn)的電場強(qiáng)度、電勢以

及在x軸上移動電荷時靜電力做功情況等的描述正確的是（）

A.從。點(diǎn)開始，經(jīng)A點(diǎn)到8點(diǎn)，場強(qiáng)先減小后增大

B.。點(diǎn)電勢和8點(diǎn)電勢相等

C.正電荷從。點(diǎn)沿直線移到B點(diǎn)，電勢能先減小后增大

D.負(fù)電荷從。點(diǎn)沿直線移到8點(diǎn)，靜電力一直做負(fù)功

【答案】D

【解析】

【詳解】A.。-無圖像斜率表示場強(qiáng)，從。點(diǎn)開始，經(jīng)A點(diǎn)到B點(diǎn)，斜率不變，所以場強(qiáng)不變，故A錯誤;

B.由圖可知，。點(diǎn)電勢大于8點(diǎn)電勢，故B錯誤；

C.根據(jù)

4

Ep=q(p

正電荷從。點(diǎn)沿直線移到8點(diǎn)，電勢減小，電勢能減小，故C錯誤；

D.負(fù)電荷從。點(diǎn)沿直線移到B點(diǎn)，電勢減小，電勢能增大，所以靜電力一直做負(fù)功，故D正確。

故選Do

6.2023年5月30日，我國神舟十六號宇宙飛船成功發(fā)射，三位宇航員與神舟十五號的三位宇航員在中國

空間站成功會師，目前神舟十六號三位宇航員通力協(xié)作，正有條不紊地完成各項預(yù)定任務(wù)?？臻g站繞地球

運(yùn)行視為勻速圓周運(yùn)動，周期與地球同步衛(wèi)星的周期之比為1:16。下列描述正確的是（）

A.神舟十六號發(fā)射速度大于第二宇宙速度

B.空間站運(yùn)行的加速度大于地球表面重力加速度

C.空間站運(yùn)行的速度與同步衛(wèi)星的速度大小之比為8：1

D.空間站的軌道半徑和同步衛(wèi)星的軌道半徑之比為1：/痂

【答案】D

【解析】

【詳解】A.神舟十六號繞地球運(yùn)行，所以發(fā)射速度大于第一宇宙速度小于第二宇宙速度，故A錯誤；

B.空間站運(yùn)行時萬有引力充當(dāng)向心力

-Mm

G——=ma

地球表面萬有引力等于重力

-Mm

G-^=mg

所以

a=G-^<G~^=g

空間站運(yùn)行的加速度小于地球表面重力加速度，故B錯誤；

D.根據(jù)開普勒第三定律

可得空間站的軌道半徑和同步衛(wèi)星的軌道半徑之比為

4:弓=1:歹256

故D正確；

C.根據(jù)

5

2萬「

v=-----

T

可得空間站運(yùn)行速度與同步衛(wèi)星的速度大小之比為

匕:％=^/16:1

故C錯誤。

故選D

7.如圖所示，長為L的輕繩一端固定在。點(diǎn)，另一端連接質(zhì)量為根的小球。先把繩子拉直且處于水平位置,

然后由靜止釋放小球，設(shè)。點(diǎn)所在的水平面為重力勢能的零勢面，不計空氣阻力。當(dāng)細(xì)繩與水平方向夾角

為。時（。小于90°）,下列說法正確的是（）

OR°

A.L一定時，夕越大，小球的機(jī)械能E越大

B.。一定時，L越大，小球的向心加速度。越大

C.。一定時，繩的拉力與繩長L無關(guān)

D.L一定時，夕越大，小球所受重力的瞬時功率越大

【答案】C

【解析】

【詳解】A.小球在擺動過程中，只有重力做功，所以機(jī)械能守恒，始終等于零，故A錯誤；

B.根據(jù)動能定理

mgLsin8=；mv2

小球的向心力

v2

Cl——

L

解得

a=2gsin0

所以夕一定時，小球的向心加速度，與L無關(guān)，故B錯誤；

C.根據(jù)

2

T-mgsmO=^~

6

解得

T=3mgsin0

所以夕一定時，繩的拉力與繩長L無關(guān)，故C正確；

D.小球重力的瞬時功率

PG-mgvcosO-mgcos6j2gLsin6

當(dāng)6=0。時重力的瞬時功率為零，當(dāng)6接近90°時重力的瞬時功率接近零，所以L一定時，。越大，小球

所受重力的瞬時功率先增大后減小，故D錯誤。

故選Co

二、多項選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。每小題有多個選項符合題目要求。全部選對的得

6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。

8.如圖所示，鋼珠從高為50m的塔頂上邊緣外側(cè)被豎直向上以10m/s的初速度拋出，最終落在地面上。

已知點(diǎn)6和鳥距離塔頂分別為15m和40m,不計空氣阻力，重力加速度g取lOm/s?。下列說法正確的是

A.從鋼珠被拋出到經(jīng)過塔頂邊緣需要4.0s

B.鋼珠距離地面的最大高度為55m

C.鋼珠從《到巴所需時間為1.0s

D.鋼珠從耳到巴所需時間為1.5s

【答案】BC

【解析】

【詳解】A.鋼珠被拋出到經(jīng)過塔頂邊緣做勻加速運(yùn)動，則

八1,

O=vot~—gt

解得

t=2s

故A錯誤；

7

B.鋼珠距離地面的最大高度為

故B正確；

CD.從最高點(diǎn)到6的時間

從最高點(diǎn)到鳥的時間

鋼珠從4到8所需時間為

t3—Is

故C正確，D錯誤。

故選BC?

9.位置坐標(biāo)x=0的波源S在￡=0時刻從平衡位置開始向下運(yùn)動，形成沿x軸正、負(fù)兩個方向傳播的簡諧

橫波，沿波傳播方向上有間距均為1m的9個質(zhì)點(diǎn)，位置坐標(biāo)如圖所示。/=0時刻各質(zhì)點(diǎn)均處于平衡位置,

經(jīng)0.3秒x=lm處的質(zhì)點(diǎn)第一次具有正向最大速度，同時尤=3m的質(zhì)點(diǎn)開始振動，則下列法正確的是

()

S

-----??????????

-3-2-10123450

A.波速為10m/s

B.x=-3m和尤=3m的兩質(zhì)點(diǎn)振動步調(diào)完全一致

C.f=o.6s時，X=4m的質(zhì)點(diǎn)具有負(fù)向最大速度

D./=0.5s時，x=-2.5m的質(zhì)點(diǎn)加速度正在減小

【答案】AB

【解析】

【詳解】A.設(shè)該波的波速為L周期為T，根據(jù)題意可得

2=0.3s

V

8

J工=0.3s

v2

其中

X]=Im,%,=3m

聯(lián)立解得

v=10m/s,T=0.4s

故A正確；

B.由于該波源形成沿左軸正、負(fù)兩個方向傳播的簡諧橫波，則關(guān)于該波源對稱的點(diǎn)的振動步調(diào)一致，故B

正確；

C.該波從波源傳播到x=4m處所需的時間為

?=-=—s=0.4s

v10

則可知0.4s時x=4m處質(zhì)點(diǎn)才開始振動，且跟波源的起振方向相同，即從平衡位置開始向下振動，而

T

0.2s=-

2

則可知/=0.6s時，x=4m的質(zhì)點(diǎn)到達(dá)平衡位置，正向上振動，此刻該質(zhì)點(diǎn)具有正向最大速度，故C錯誤;

D.波傳播到x=—2.5m處所用的時間為

L==0.25s

v10

則再經(jīng)過0.25s,x=-2.5m質(zhì)點(diǎn)正從平衡位置向正向最大位移處振動，而離平衡位置越遠(yuǎn)加速度越大，

速度越小，即該質(zhì)點(diǎn)得加速度正在增大，故D錯誤。

故選ABo

10.如圖所示，水平固定放置的足夠長光滑平行金屬導(dǎo)軌，左端與電阻火相連，直導(dǎo)體A3質(zhì)量為冽，電

阻為「，長度與導(dǎo)軌寬度相同，有勻強(qiáng)磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面。作用一水平向右的恒力/，使直導(dǎo)體A3由

靜止開始向右運(yùn)動，當(dāng)直導(dǎo)體一直加速到速度為%時，撤除拉力歹，直導(dǎo)體再經(jīng)相同的位移停止。對直導(dǎo)

體A3經(jīng)歷的兩個過程，描述正確的是（）

A

A.撤除R后AB做勻減速運(yùn)動

B.加速階段的運(yùn)動時間小于減速階段的運(yùn)動時間

C.拉力P的沖量大小等于2

9

1

D.拉力E做的功大于一根行7

2

【答案】BCD

【解析】

【詳解】A.撤除R后根據(jù)牛頓第二定律

BIL-ma

根據(jù)閉合電路歐姆定律

1=-^—

R+r

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律

E=BLv

解得

B2I}

a=-------V--

m^R+rj

撤除P后AB做加速度減小的減速運(yùn)動，故A錯誤；

B.根據(jù)加速階段

F-^-^=ma

R+r

可知加速階段做加速減小的加速運(yùn)動，由題知,加速和減速運(yùn)動位移相同，根據(jù)圖像可知，加速階段的運(yùn)

動時間小于減速階段的運(yùn)動時間，故B正確;

C.在加速階段，根據(jù)動量定理

口B-l7vLB2cx

rt----------?t-rt------------=mv

R+rR+r0

在減速階段，根據(jù)動量定理

B'lJx

=0—mv

R+rR+r0

解得拉力尸的沖量大小

I=Ft=2mv0

10

故C正確；

D.在加速階段，根據(jù)動能定理

1,

%-叫=2mvo

解得

1

%=5叫9+嗎

1,

可知拉力/做的功大于一根嗎，故D正確。

2

故選BCDo

三、非選擇題：本題共5小題，共54分。

11.如圖1所示是研究小車加速度與力關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置，木板置于水平桌面上，一端系有砂桶的細(xì)繩通過

滑輪與拉力傳感器相連，拉力傳感器可顯示所受拉力的大小又為帶滑輪小車的質(zhì)量，用為砂和砂桶的

總質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)時先不掛砂桶，將木板右端墊高，調(diào)整墊塊的左右位置，平衡摩擦力，然后掛上砂桶，改變

桶中砂的質(zhì)量，多次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。完成下列問題：

(1)實(shí)驗(yàn)中(填“需要”或“不需要”)滿足砂和砂桶的總質(zhì)量也遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量V。

(2)以拉力傳感器的示數(shù)R為橫坐標(biāo)，小車的加速度。為縱坐標(biāo)，畫出的a-尸圖像是一條過坐標(biāo)原點(diǎn)的

直線，如圖2所示，則圖線的斜率上=(用M表示)。

(3)若某同學(xué)實(shí)驗(yàn)中加墊塊過高，采集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的圖像可能是o

2

【答案】①.不需要②.一③.A

M

【解析】

【詳解】(1)[1]本題實(shí)驗(yàn)中有拉力傳感器，拉力是已知的無需滿足滿足砂和砂桶的總質(zhì)量〃?遠(yuǎn)小于小車的

質(zhì)量V；

(2)[2]根據(jù)牛頓第二定律

2F=Ma

11

整理為

故斜率為2；

M

（3）[3]加墊塊過高既平衡摩擦力過度，當(dāng)拉力為0時，也有加速度，故A正確。

故選Ao

【點(diǎn)睛】本題考查驗(yàn)證牛頓第二定律，注意平衡摩擦?xí)r產(chǎn)生的誤差。

12.用半偏法測電流表G的內(nèi)阻&的電路如圖所示。待測電流表滿偏電流與=1mA,內(nèi)阻WOC左右，電

源A（電動勢g=L5V,內(nèi)阻很?。娫碆（電動勢均=6QV,內(nèi)阻很?。娮柘銻（電阻范圍

03000）,滑動變阻器K（0~2000Q）,滑動變阻器鳥（0?10000Q）。

~~

—<5^—

——1|——L——

（1）本實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①按圖連接好電路；

②斷開開關(guān)S2,閉合開關(guān)S1,調(diào)節(jié)滑動變阻器R的阻值，使電流表G指針滿偏；

③保持開關(guān)S1閉合，并保持,閉合開關(guān)S2,調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值，使電流表G指針半偏；

④讀出電阻箱R'的阻值是98.5Q,則待測電流表的內(nèi)阻是Q。

（2）為了盡可能減小實(shí)驗(yàn)誤差，電路中電源應(yīng)該選擇（填“A”或"B”）；滑動變阻器應(yīng)該選

擇（填“%”或“凡”）。

（3）用本方法測量的電流表內(nèi)阻的測量值___________真實(shí)值（填“等于”“大于”或“小于”）。

【答案】①.滑動變阻器滑片位置不變②.98.5③.B④.凡⑤.小于

【解析】

【詳解】（1）③[1]保持開關(guān)S1閉合，并保持滑動變阻器滑片位置不變，閉合開關(guān)S2,調(diào)節(jié)電阻箱R的阻

值，使電流表G指針半偏；

@[2]閉合開關(guān)S?,電流表G和電阻箱R并聯(lián)，電壓相等；當(dāng)電流表G指針半偏時，兩者電流相等，所以

兩者電阻相等，則待測電流表的內(nèi)阻是98.50。

12

(2)[3][4]該實(shí)驗(yàn)中為了減小誤差，電源電動勢要盡量大，滑動變阻器也要選大的，所以電源應(yīng)選擇B,

滑動變阻器應(yīng)選擇私

(3)[5]因開關(guān)S?閉合后，總電阻減小，總電流變大，則當(dāng)電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度一半時，通過電阻箱

的電流大于總電流的一半，即電阻箱的阻值小于電流表的阻值，即測量值小于真實(shí)值。

13.如圖所示，固定在豎直面內(nèi)的四分之三光滑圓弧軌道ABC,A點(diǎn)與水平面相切，8是圓心。的等高點(diǎn)，

。是最高點(diǎn)。在水平面上安裝一彈簧發(fā)射器，可以發(fā)射具有一定初動能的小球(初動能大小未知)。若發(fā)射

點(diǎn)在尸點(diǎn)，對準(zhǔn)A點(diǎn)發(fā)射小球，小球恰好到達(dá)A點(diǎn)；若發(fā)射點(diǎn)在M點(diǎn)，對準(zhǔn)A點(diǎn)發(fā)射同一小球，小球恰好

沿圓弧軌道內(nèi)側(cè)到達(dá)B點(diǎn)；若發(fā)射點(diǎn)在N點(diǎn)，對準(zhǔn)A點(diǎn)發(fā)射同一小球，小球恰好能沿圓弧軌道內(nèi)側(cè)到達(dá)C

點(diǎn)。已知可二乙，AM=4，小球與水平面間的摩擦力恒定，求N、A兩點(diǎn)的距離。

【解析】

【詳解】設(shè)=小球從P點(diǎn)發(fā)射，小球恰好到達(dá)A點(diǎn)，根據(jù)能量守恒有

Ep=3

小球從拉點(diǎn)發(fā)射，小球恰好到達(dá)B點(diǎn)，根據(jù)能量守恒有

Ep=fL2+mgR

小球從N點(diǎn)發(fā)射，小球恰好到達(dá)。點(diǎn)，根據(jù)能量守恒有

19

Ep=fL+2mgR+—mvc

小球恰好能沿圓弧軌道內(nèi)側(cè)到達(dá)。點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律有

mg=m蟲

R

聯(lián)立解得

L_5^2-34

―2-

14.如圖1所示，在半徑為廠的圓形區(qū)域內(nèi)，有垂直于圓面的磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間的變化關(guān)系如圖2

所示，⑸和2大小之比為G：l，已知用=線。f=0時刻，一帶電粒子從P點(diǎn)沿尸。方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場

13

中，從圓周上A點(diǎn)離開磁場，NPQ4=60°,在磁場中運(yùn)動的時間為AlAfv/o）,粒子重力不計。

（1）求該粒子的比荷（用含△八線的式子表示）；

（2）若同一種粒子在%時刻從尸點(diǎn)入射，速度大小、方向均與第一次相同，求這個粒子在圓形磁場區(qū)域中

運(yùn)動的時間。

/'XX''、、

/、

'XXXX'

P-----

\xX0XX：°引2。3%

\/

、、XX/

B2

、、---

圖1圖2

2萬

【答案】（1）

【解析】

【詳解】（1）根據(jù)題意做出粒子得運(yùn)動軌跡如圖所示

根據(jù)幾何關(guān)系可得該粒子軌跡得半徑

百

-rtan30----r

3

設(shè)該粒子得質(zhì)量為掰，電荷量為心入射速度為v,由洛倫茲力充當(dāng)向心力有

V2

Blqv=m--

粒子的周期為

1=2兀R

v

則可得

T_2nR、

Ar=

3v

聯(lián)立解得

q_2n

m34△/

14

(2)在％時刻射入同一粒子，此時的磁場強(qiáng)度為^2,根據(jù)洛倫茲力充當(dāng)向心力有

B2qv=m—

R2

解得

R,=—

-B.q

根據(jù)題意有

BX'.B2—V3:1

而

&jvxB？q=§2

用BxqmvB1

解得

“2=

則可知粒子在磁場中偏轉(zhuǎn)的角度為90，設(shè)該粒子在此磁場中運(yùn)動的時間為/，則可得

_2兀R]1_6兀&_3\/3

v42v4

15.如圖所示，質(zhì)量為〃2、長為2L的長木板靜止在光滑的水平面上，一質(zhì)量也為加、可視為質(zhì)點(diǎn)的小物

塊以水平速度%滑上木板，當(dāng)物塊和木板相對靜止時，物塊剛好位于長木板中點(diǎn)處，重力加速度為g。

(1)求物塊和長木板之間的動摩擦因數(shù)〃；

(2)若水平面不光滑，且長木板與水平面間的動摩擦因數(shù)為幺，小物塊仍然以相同的速度滑上長木板，求

3

經(jīng)多長時間，小物塊和長木板速度相等，并判斷此時小物塊是否與長木板分離；

(3)求在(2)的條件下長木板從開始運(yùn)動到靜止與水平面間因摩擦產(chǎn)生的熱量是多少(用含加和%的式

子表達(dá))。

—|7o

///////