河南省开封市、商丘市九校2024年高三下第一次测试物理试题含解析

河南省开封市、商丘市九校2024年高三下第一次测试物理试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、我国计划在2020年发射首个火星探测器，实现火星环绕和着陆巡视探测。假设“火星探测器”贴近火星表面做匀速圆周运动，测得其周期为T。已知引力常量为G，由以上数据可以求得（）A．火星的质量B．火星探测器的质量C．火星的第一宇宙速度D．火星的密度2、如图所示，跳水运动员最后踏板的过程可以简化为下述模型：运动员从高处落到处于自然状态的跳板上，随跳板一同向下做变速运动到达最低点，然后随跳板反弹，则()A．运动员与跳板接触的全过程中只有超重状态B．运动员把跳板压到最低点时，他所受外力的合力为零C．运动员能跳得高的原因从受力角度来看，是因为跳板对他的作用力远大于他的重力D．运动员能跳得高的原因从受力角度来看，是因为跳板对他的作用力远大于他对跳板的作用力3、如图所示，两个完全相同的小球A、B，在同一高度处以相同大小的初速度v0分别水平抛出和竖直向上抛出，下列说法正确的是（）A．两小球落地时的速度相同B．两小球落地时，重力的瞬时功率相同C．从开始运动至落地，重力对两小球做功相同D．从开始运动至落地，重力对两小球做功的平均功率相同4、2019年1月3日，“嫦娥四号”探测器成功实现在月球背面软着陆。探测器在距离月球表面附近高为h处处于悬停状态，之后关闭推进器，经过时间t自由下落到达月球表面。已知月球半径为R，探测器质量为m，万有引力常量为G，不计月球自转。下列说法正确的是（）A．下落过程探测器内部的物体处于超重状态B．“嫦娥四号”探测器落到月球表面时的动能为C．月球的平均密度为D．“嫦娥四号”探测器在月球表面获得的水平速度就可离开月球表面围绕月球做圆周运动5、如图所示为氢原子能级的示意图，下列有关说法正确的是A．处于基态的氢原子吸收10.5eV的光子后能跃迁至，n＝2能级B．大量处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可辐射出3种不同频率的光C．若用从n＝3能级跃迁到n＝2能级辐射出的光，照射某金属时恰好发生光电效应，则用从n＝4能级跃迁到n＝3能级辐射出的光，照射该金属时一定能发生光电效应D．用n＝4能级跃迁到n＝1能级辐射出的光，照射逸出功为6.34eV的金属铂产生的光电子的最大初动能为6.41eV6、竖直向上抛出一个小球，图示为小球向上做匀变速直线运动时的频闪照片，频闪仪每隔0.05s闪光一次，测出ac长为23cm，af长为34cm，则下列说法正确的是（）A．bc长为13cmB．df长为7cmC．小球的加速度大小为12m/s2D．小球通过d点的速度大小为2.2m/s二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、在粗糙水平桌面上，长为l=0.2m的细绳一端系一质量为m=2kg的小球，手握住细绳另一端O点在水平面上做匀速圆周运动，小球也随手的运动做匀速圆周运动。细绳始终与桌面保持水平，O点做圆周运动的半径为r=0.15m，小球与桌面的动摩擦因数为，。当细绳与O点做圆周运动的轨迹相切时，则下列说法正确的是（）A．小球做圆周运动的向心力大小为6NB．O点做圆周运动的角速度为C．小球做圆周运动的线速度为D．手在运动一周的过程中做的功为8、如图所示，等量同种正电荷固定在M、N两点，虚线框ABCD是以MN连线的中点为中心的正方形，其中G、H、E、F分别为四条边的中点，则以下说法中正确的是（）A．若A点电势为5V，则B点电势为5VB．同一正电荷在A点具有的电势能大于在D点具有的电势能C．在G点释放一个带正电粒子(不计重力)，粒子将沿GH连线向H点运动D．在E点释放一个带正电粒子(不计重力)，粒子将沿EF连线向F点运动9、下列有关热力学基本概念、规律与热力学定律的描述正确的是。A．热量是在单纯的热传递过程中系统内能变化的量度B．绝热过程中，系统内能的变化只与做功的多少有关，而与做功的方式无关C．改变内能的两种方式是做功和热传递，因此同时做功和热传递一定会改变内能D．第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学第二定律E.机械能不可能全部转化为内能，内能也不可能全部转化为机械能10、如图甲为一列沿x正方向传播的简谐横波在t=0.1s时刻的波动图像，图乙是波中某振动质点位移随时间变化的振动图像，P是平衡位置为x=1.5m处的质点，Q是平衡位置为x=12m处的质点，则下列说法正确的是________。A．t=0.2s时，质点P的振动方向沿y轴负方向B．图乙可能是x=1m处质点的振动图像C．再经过0.5s，质点Q第一次到达波峰D．从t=0.10s到t=0.25s，质点P通过的路程为30cmE.再经过0.4s，质点Q达到加速度正向最大，位移反向最大三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）小明同学想要设计一个既能测量电源电动势和内阻，又能测量定值电阻阻值的电路。他用了以下的实验器材中的一部分，设计出了图(a)的电路图：a．电流表A1(量程0.6A，内阻很小)；电流表A2(量程300μA，内阻rA=1000Ω)；b．滑动变阻器R(0-20Ω)；c，两个定值电阻R1=1000Ω，R2=9000Ω；d．待测电阻Rx；e．待测电源E(电动势约为3V，内阻约为2Ω)f．开关和导线若干(1)根据实验要求，与电流表A2串联的定值电阻为___________(填“R1”或“R2”)(2)小明先用该电路测量电源电动势和内阻，将滑动变阻器滑片移至最右端，闭合开关S1，调节滑动变阻器，分别记录电流表A1、A2的读数I1、I2，得I1与I2的关系如图(b)所示。根据图线可得电源电动势E=___________V；电源内阻r=___________Ω，(计算结果均保留两位有效数字)(3)小明再用该电路测量定值电阻Rx的阻值，进行了以下操作：①闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器到适当阻值，记录此时电流表A1示数Ia，电流表A2示数Ib；②断开开关S2，保持滑动变阻器阻值不变，记录此时电流表A1示数Ic，电流表A2示数Id；后断开S1；③根据上述数据可知计算定值电阻Rx的表达式为___________。若忽略偶然误差，则用该方法测得的阻值与其真实值相比___________(填“偏大”、“偏小”或“相等”)12．（12分）如图所示为某同学完成验证平行四边形定则实验后留下的白纸．(1)根据图中数据，F合的大小是__N．(3)观察图象发现，理论的合力F合与一个弹簧秤拉动时的拉力F3差异较大，经验证F3测量无误，则造成这一现象可能的原因是__A．用手压住结点后拉弹簧秤并读数B．初始时一个弹簧秤指示在0.4N处而未调零C．两个弹簧秤首次拉动时结点位置的记录有较大偏差D．拉动过程中绳套从弹簧秤上脱落，装上后继续实验．四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）如图所示，让小球从图中的A位置静止摆下，摆到最低点B处摆线刚好被拉断，小球在B处恰好未与地面接触，小球进入粗糙的水平面后向右运动到C处进入一竖直放置的光滑圆弧轨道。已知摆线长，，小球质量，B点C点的水平距离，小球与水平面间动摩擦因数，g取。（1）求摆线所能承受的最大拉力为多大；（2）要使小球不脱离圆弧轨道，求圆弧轨道半径R的取值范围。14．（16分）某种透明材料制成的半球壳，外径是内径的两倍，过球心O的截面如图所示，A是外球面上的点，AO是半球壳的对称轴。一单色光在图示截面内从A点射入，当入射角i=45°时折射光恰与内球面相切于B点。（i）求透明材料对该光的折射率；（ii）要使从A点入射光的折射光能从内球面射出半球壳，求光在A点入射角应满足的条件。15．（12分）如图所示，一根内壁光滑的直角三角形玻璃管处于竖直平面内，，让两个小球（可视为质点）分别从顶点A由静止开始出发，一小球沿AC滑下，到达C所用的时间为t1，另一小球自由下落经B到达C，所用的时间为t2，在转弯的B处有个极小的光滑圆弧，可确保小球转弯时无机械能损失，且转弯时间可以忽略不计，sin37º=0.6，求：的值。

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、D【解析】

AC．根据和可知，因缺少火星的半径，故无法求出火星的质量、火星的第一宇宙速度，选项AC均错误；B．根据上式可知，火星探测器的质量m被约去，故无法求出其质量，B错误；D．根据可得又代入上式可知，火星的密度故可求出火星的密度，D正确。故选D。2、C【解析】

A.运动员与跳板接触的下降过程中，先向下加速，然后向下减速，最后速度为零，则加速度先向下，然后向上，所以下降过程中既有失重状态也有超重状态，同理上升过程中也存在超重和失重状态，故A错误；

B.运动员把跳板压到最低点时，跳板给其的弹力大于其重力，合外力不为零，故B错误；

C.从最低点到最高过程中，跳板给运动员的支撑力做正功，重力做负功，位移一样，运运动员动能增加，因此跳板对他的作用力大于他的重力，故C正确；

D.跳板对运动员的作用力与他对跳板的作用力是作用力与反作用力，大小相等，故D错误．故选C.3、C【解析】

A．两个小球在运动的过程中都是只有重力做功，机械能守恒，根据机械能守恒可知两物体落地时速度大小相等，方向不同，所以速度不同，故A错误。B．落地时两物体的速率相同，重力也相同，但A物体重力与速度的夹角为锐角，B物体重力与速度方向相同，所以落地前的瞬间B物体重力的瞬时功率大于A物体重力的瞬时功率，故B错误。C．根据重力做功的表达式得两个小球在运动的过程重力对两小球做功都为mgh，故C正确。D．从开始运动至落地，重力对两小球做功相同，但过程A所需时间小于B所需时间，根据P=W4、C【解析】

A．下落过程探测器自由下落，，处于完全失重状态，其内部的物体也处于完全失重状态。故A错误；B．“嫦娥四号”探测器做自由落体运动，有解得“嫦娥四号”探测器落到月球表面时的动能故B错误；C．由万有引力等于重力，有解得月球的平均密度故C正确；D．月球的第一宇宙速度“嫦娥四号”探测器在月球表面获得的水平速度就可离开月球表面围绕月球做圆周运动。故D错误。故选C。5、D【解析】

A．处于基态的氢原子吸收10.2eV的光子后能跃迁至n=2能级，不能吸收10.2eV的能量．故A错误；B．大量处于n=4能级的氢原子，最多可以辐射出，故B错误；C．从n=3能级跃迁到n=2能级辐射出的光的能量值大于从n=4能级跃迁到n=3能级辐射出的光的能量值，用从n=3能级跃迁到n=2能级辐射出的光，照射某金属时恰好发生光电效应，则用从n=4能级跃迁到n=3能级辐射出的光，照射该金属时不一定能发生光电效应，故C错误；D．处于n=4能级的氢原子跃迁到n=1能级辐射出的光的能量为：，根据光电效应方程，照射逸出功为6.34eV的金属铂产生的光电子的最大初动能为：，故D正确；6、C【解析】

C．根据题意可知，cf长为11cm，则根据匀变速直线运动的位移差公式可得其中所以C正确；D．匀变速直线运动中，某段的平均速度等于这一段中间时刻的瞬时速度，则d点的速度为所以D错误；B．根据匀变速直线运动的位移公式得所以B错误；A．同理可得b点的速度为则所以A错误。故选C。二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、BCD【解析】

A．由几何关系可知小球做圆周运动的轨道半径小球做圆周运动，根据牛顿第二定律其中解得选项A错误；B．由于解得O点做圆周运动的角速度和小球一样，所以选项B正确；C．由于解得选项C正确；D．手在运动一周的过程中做的功等于小球克服摩擦力做的功，故选项D正确。故选BCD。8、AD【解析】

A．根据等量同种电荷等势面分布情况和对称性可知，A点和B点电势相等，若A点电势为5V，则B点电势为5V，故A正确；B．根据等量同种电荷等势面分布情况和对称性可知，A点和D点电势相等，则同一正电荷在AD两点具有的电势能相等，故B错误；C．由G点释放一个带正电粒子(不计重力)，该粒子所受的电场力垂直于MN连线向上，所以粒子将沿GH连线向上运动，故C错误；D．在E点电场强度方向由E到F，带正电的粒子受到的电场力方向由E到F，粒子将沿EF连线向F点运动，故D正确。故选AD。9、ABD【解析】

A．根据热力学第一定律得热量是在单纯的热传递过程中系统内能变化的量度，故A正确；B．绝热过程中，系统内能的变化只与做功的多少有关，而与做功的方式无关，故B正确；C．改变内能的方式有做功和热传递，二者在内能的改变上是一样的，若对外做功的同时吸收热量，内能可能不变，故C错误；D．第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学第二定律即热现象的方向性，故D正确；E．机械能可能全部转化为内能，内能不可能全部转化为机械能，而不产生其他影响，故E错误。故选ABD。10、BCE【解析】

A．根据图像可知：波的周期为0.2s,t=0.2s时的波动图像与t=0.1s时的波动图象相反，根据“头碰头，尾碰尾”可知，质点P的振动方向沿y轴正方向，故选项A错误；B．由图乙可知，t=0.1s时，质点通过平衡位置，且向下振动，根据“头碰头，尾碰尾”可知，图乙可能是x=1m或x=5m处的质点振动图象，故选项B正确；C．由图甲可知，图乙可知，故波速质点Q第一次到达波峰相当于质点x=2m处的波峰传播到Q点，即故选项C正确；D．经过已知内，振子走过的路程为；内，若振子从平衡位置或两级开始运动，则路程为。由于质点P不是从平衡位置或两级开始运动，故在这段时间内，质点P通过的路程不为30cm，实际上大于30cm，故选项D错误；E．经过0.4s，波向前传播的距离为即相当于x=4m处的质点运动形式传播到Q点，此时Q位于波谷，加速度达到正向最大，位移反向最大，故选项E正确。故选BCE。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、R23.02.1相等【解析】

（1）电流表A2与R2串联，可改装为量程为的电压表，故选R2即可；（2）由图可知电流表A2的读数对应的电压值即为电源的电动势，则E=3.0V；内阻（3）由题意可知：，；联立解得；由以上分析可知，若考虑电流表A1内阻的影响，则表达式列成：，，最后求得的Rx表达式不变，则用该方法测得的阻值与其真实值相比相等。12、1.8AC【解析】

(1)[1]根据图象，结合比例尺可得F合=1.8N(2)[2]A.用手压住结点后拉弹簧秤并读数，造成弹簧秤与木板不平行可能造成这一现象，故A正确；B.图中两分力夹角为锐角，初始时一个弹簧秤指示在0.4N处而未调零，这一个分力会有相差0.4N的错误，不会造成合力也相差0.4N，故B错误；C.两个弹簧秤首次拉动时结点位置的记录有较大偏差，