吉林省2024年高考物理一模试卷

试卷更新日期：2024-03-11 类型：高考模拟

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一、单选题：本大题共7小题，共28分。

1. 如图所示，一物块 $($ 可看成质点 $)$ 沿粗糙斜面以速度 $v$ 从斜面底端冲上最高点后返回到底端 $.$ 取沿斜面向上的方向为正方向，物块在此过程的 $v - t$ 图象正确的是（）

A、 B、 C、 D、

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2. 汽船航行时所受水的阻力与它的速度的平方成反比，如果汽船以速度 $v$ 水平匀速航行时，发动机功率为 $P$ ，当汽船以速度 $2 v$ 水平匀速航行，发动机功率为（）

A、 $\frac{1}{2} P$ B、 $2 P$ C、 $4 P$ D、 $8 P$

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3. 中国结是一种中国特有的手工编织工艺品。一质量为 $m$ 的中国结用细绳悬挂于 $O$ 点，处于静止状态，如图所示，重力加速度为 $g$ ，下列说法正确的是（）

A、细绳 $O A$ 不一定竖直 B、细绳 $O A$ 对中国结的拉力大小为为 $\frac{m g}{3}$ C、中国结的重心一定在细绳 $O A$ 所在的直线上 D、中国结所受重力的施力物体是地球，重力的方向总是指向地心

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4. 质量为 $1 k g$ 的小球在空中自由下落，与水平地面相碰后立即被反弹，之后又上升到某一高度。此过程中小球的速度随时间变化规律的图像如图所示，不计空气阻力， $g$ 取 $10 m / s^{2}$ 。下列说法中正确的是（）

A、小球刚与地面接触时重力的瞬时功率为 $50 W$ B、球在上升过程中重力势能增加 $8 J$ C、小球与地面接触过程中机械能损失 $4.5 J$ D、小球在下落过程中重力做功 $12 J$

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5. 下列说法正确的是（）

A、所有行星绕太阳运行的轨道都是圆轨道 B、牛顿利用扭秤实验装置比较准确地测出了引力常量 C、两物体间的距离趋近于零时，万有引力趋近于无穷大 D、在地球上，若物体的速度达到7.9km／s，则物体将飞离地面

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6. 如图所示，在光滑的水平面上放有一物体 $M$ ，物体上有一光滑的半圆弧轨道，轨道半径为 $R$ ，最低点为 $C$ ，两端 $A$ 、 $B$ 等高。现让小滑块 $m$ 从 $A$ 点静止下滑，在此后的过程中，则（）

A、 $M$ 和 $m$ 组成的系统机械能守恒，动量守恒 B、 $m$ 从 $A$ 到 $C$ 的过程中 $M$ 向左运动， $m$ 从 $C$ 到 $B$ 的过程中 $M$ 向右运动 C、 $m$ 从 $A$ 到 $B$ 的过程中， $M$ 运动的位移为 $\frac{2 m R}{M + m}$ D、 $m$ 从 $A$ 到 $B$ 的过程中， $M$ 运动的位移为 $\frac{2 M R}{M + m}$

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7. 如图所示，真空中两等量异种点电荷 $+ q$ 、 $- q$ 固定在 $y$ 轴上。 $a b c d$ 为等腰梯形， $a d$ 、 $b c$ 边与 $y$ 轴垂直且被 $y$ 轴平分。下列说法正确的是（）

A、 $b$ 、 $c$ 点场强相同 B、 $a$ 点电势高于 $d$ 点电势 C、将质子从 $a$ 点移动到 $c$ 点，电场力做负功 D、将电子从 $d$ 点移动到 $b$ 点，电势能增加

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二、多选题：本大题共3小题，共18分。

8. 小球 $A$ 和 $B$ 用细线连接，可以在光滑的水平杆上无摩擦地滑动，已知它们的质量之比 $m_{1}$ ： $m_{2} = 3$ ： $1$ ，当这一装置绕着竖直轴做匀速转动且 $A$ 、 $B$ 两球与水平杆子达到相对静止时 $($ 如图 $)$ ， $A$ ， $B$ 两球做匀速圆周运动的（）

A、线速度大小相等 B、半径之比为 $r_{1}$ ： $r_{2} = 1$ ： $3$ C、角速度相等 D、向心力的大小之比为 $F_{1}$ ： $F_{2} = 3$ ： $1$

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9. 如果把水星和金星绕太阳的运动视为匀速圆周运动，从水星与金星在一条直线上开始计时，如图所示。若天文学家测得在相同时间内水星转过的角度为 $θ_{1}$ ；金星转过的角度为 $θ_{2}$ （ $θ_{1}$ 、 $θ_{2}$ 均为锐角），则由此条件可求得（）

A、水星和金星绕太阳运动的周期之比 B、水星和金星到太阳的距离之比 C、太阳的密度 D、水星与金星再次相距最近所用的时间

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10. 用如图所示的方法可测得金属导体中单位体积内的自由电子数 $n$ 。现测得一块横截面为矩形的金属导体的宽为 $b$ ，厚为 $d$ ，并加有与侧面垂直的磁感应强度为 $B$ 的匀强磁场，当通以图示方向电流 $I$ 时，在导体上、下表面间用电压表可测得电压为 $U$ 。已知自由电子的电荷量为 $e$ ，则下列判断正确的是（）

A、上表面电势高 B、下表面电势高 C、该导体单位体积内的自由电子数为 $\frac{I}{e d b}$ D、该导体单位体积内的自由电子数为 $\frac{B I}{e U b}$

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三、实验题：本大题共2小题，共15分。

11. 某同学利用图中所示的 $D I S$ 向心力实验器来探究圆周运动向心力的影响因素。
$①$ 圆柱体和另一端的挡光杆随水平旋臂绕转轴一起做圆周运动，通过绳子连接力传感器测量圆柱体受到的向心力 $F$ ；
$②$ 测得圆柱体到转轴的距离为 $r$ ，挡光杆到转轴的距离为 $d$ ，挡光杆的挡光宽度为 $Δ s$ ，挡光杆经过光电门的挡光时间 $Δ t$ ；
$③$ 保持圆柱体的质量和半径 $r$ 不变，改变转速重复步骤 $① ②$ ，得到多组 $F$ 和 $Δ t$ 的数据，研究 $F$ 与圆柱体线速度 $v$ 的关系。

(1)、挡光杆的角速度 $ω =$ ，圆柱体的线速度 $v =$ $($ 用所测物理量符号表示 $)$ 。

(2)、实验中测得的数据如表：
     $v / m · s^{- 1}$
     $1$
     $1.5$
     $2$
     $2.5$
     $3$
     $F / N$
         $0.88$
         $2$
         $3.5$
         $5.5$
         $7.9$
如图甲、乙所示是根据上述实验数据作出的 $F - v$ 、 $F - v^{2}$ 图像，那么保持圆柱体质量和半径一定时研究 $F$ 与 $v$ 的关系，为方便研究，应使用的图像是。

(3)、上述图像是保持 $r = 0.2 m$ 时得到的，由图像可得圆柱体的质量为 $k g ($ 保留两位有效数字 $)$ 。

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12. 某实验小组设计如图 $(a)$ 所示的装置来探究加速度与力和质量的关系．通过改变小托盘和砝码总质量来改变小车受到的合外力，通过加减钩码来改变小车的总质量．

(1)、在本实验中采用的科学方法是____ $($ 填正确答案标号 $)$ ．

A、理想实验法 B、等效替代法 C、控制变量法 D、实验推理法

(2)、实验中为使小托盘和砝码的总重力近似等于小车所受拉力，则小托盘和砝码的总质量 $m$ 与小车和钩码的总质量 $M$ 应该满足的关系为．

(3)、如图 $(b)$ 所示为本实验中得到的一条清晰纸带，已知实验中使用的打点计时器打点频率为 $50 H z$ ，则这个加速度大小 $a =$ ．

(4)、保持小车及车里钩码的总质量不变，改变小托盘和砝码的总质量，经过 $6$ 次实验，获得了 $6$ 组对应的数据，在坐标纸上描点、画线，得到如图 $(c)$ 所示的图线．发现图线不过原点，经排查发现：并非人为的偶然误差所致，那么你认为出现这种结果的原因可能是 $.$ 根据图线计算出小车和钩码的总质量为．

(5)、实验小组保持小托盘和砝码总质量不变，改变小车里钩码的质量，重复操作把实验得到的几组数据画成如图 $(d)$ 所示的图象，为了更直观描述物体的加速度跟其质量的关系，应该建议他改画成 $a$ 和的关系图象．

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四、计算题：本大题共3小题，共39分。

13. “霸王级”寒潮来啦 $！$ 同学，你穿秋裤了吗？近日，重庆市气象局官方号发布消息：中央气象台发布寒潮黄色预警，中国气象局已启动三级应急响应。彩云湖校区，会下雪吗？我们有机会感受赏雪的乐趣吗？让我们先通过计算体验滑雪的魅力吧。如图所示，一位滑雪者，人与装备的总质量为 $m = 75 k g$ ，以 $v_{0} = 2 m / s$ 的初速度沿山坡匀加速直线滑下，山坡倾角为 $θ = 37 °$ ，经 $t = 5 s$ 后下滑到水平冰面。在 $5 s$ 内下滑的路程为 $x = 60 m$ 。 $s i n 37 ° = 0.6$ ， $c o s 37 ° = 0.8$ ，
求：

(1)、滑雪者在斜坡上的加速度 $a$ ；

(2)、滑雪者在斜坡上受到的阻力 $f$ ；

(3)、如果下滑到水平冰面后，滑雪者在运动方向上只受到冰面提供的摩擦阻力，且滑雪者与水平冰面间的动摩擦因数 $μ_{2} = 0.5$ ，那么滑雪者在冰面上再滑行多远才会停下来？

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14. 过山车是一种惊险的游乐工具，其运动轨道可视为如图的物理模型，已知轨道的最高点 $A$ 离地面高为 $30 m$ ，圆环轨道半径 $R$ 为 $5 m$ ，过山车质量为 $50 k g$ ， $(g = 10 m / s^{2})$ ，求：

(1)、若不计一切阻力，该车从 $A$ 由静止释放，经过圆形轨道最高点 $C$ 时速度多大？

(2)、若考虑阻力的影响，当过山车经过 $C$ 点时对轨道恰好无压力，则在过山车从 $A$ 点运动到 $C$ 点的过程中，克服阻力做的功多大？

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15. 如图所示，在平面直角坐标系 $x o y$ 中，第 $I$ 象限内有沿 $y$ 轴负向的匀强电场，电场强度的大小为 $E$ ，第 $I V$ 象限内有垂直纸面向外的匀强磁场．在 $y$ 轴的正半轴上，各点处均向 $x$ 轴正向发射质量均为 $m$ 、电荷量为 $q$ 的带正电粒子，结果这些粒子均能从 $x$ 轴上的 $Q$ 点进入磁场，并且到 $Q$ 点速度最小的粒子 $A$ ，经磁场偏转后恰好从 $(0 ， - L)$ 射出磁场，已知 $O Q = L$ ，粒子的重力不计．求：

(1)、匀强磁场的磁感应强度大小及粒子 $A$ 在磁场中运动的时间；

(2)、若某粒子 $c$ 从 $y$ 轴上的 $P$ 点射出，经过 $Q$ 点时，速度方向与 $x$ 轴正向成 $30 °$ ，求 $O P$ 的大小及该粒子在磁场中做圆周运动的半径．

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$v / m · s^{- 1}$	$1$	$1.5$	$2$	$2.5$	$3$
$F / N$	$0.88$	$2$	$3.5$	$5.5$	$7.9$