物理-黑龍江省牡丹江市普通高中協(xié)同發(fā)展共同體2023-2024學(xué)年高三下學(xué)期第一次模擬試題和答案

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，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分）1．2024年3月，山東威海實現(xiàn)自主核能供熱，全球首座第四代核電站開始向居民供暖，是核能綜合利用的一次突破。目前核電站獲取核能的基本核反應(yīng)方程：5U+n4Ba+X+3n，其中4Ba不穩(wěn)定，衰變的半衰期為T，下列說法正確的是()A．反應(yīng)產(chǎn)物X的中子數(shù)為50B．上述核反應(yīng)也稱熱核反應(yīng)，由于質(zhì)量虧損而釋放出能量C．反應(yīng)產(chǎn)物X的比結(jié)合能比5U的比結(jié)合能小D．1.5kg的4Ba原子核，經(jīng)過3T后4Ba剩余的質(zhì)量是開始時的2．一物體在水平面上做直線運動，其圖像如圖所示。下列說法正確的是()A．若該圖像為v-t圖像，則在0-c時間內(nèi)物體的平均速度小于B．若該圖像為x-t圖像，則在0-c時間內(nèi)物體先做加速運動再做減速運動C．若該圖像為v-t圖像，則在0-c時間內(nèi)物體的最大位移出在b時刻D．若該圖像為x-t圖像，則在0-c時間內(nèi)物體的最大位移出在c時刻3．2024年3月27日18時36分在四川阿壩州壤塘縣（北緯31.69度，東經(jīng)101.31度）發(fā)生4.1級地震，震源深度15千米。地震發(fā)生時監(jiān)測站監(jiān)測到一列沿x軸傳播的地震橫波，t=0時刻波形如圖甲所示，質(zhì)點P從t=0時刻開始的振動圖像如圖乙所示。下列說法正確的是()A．該波沿x軸正方向傳播B．該波沿x軸傳播20km距離需要5sC．Q點的振動方程為y=2sin（2πt）cmD．該波與頻率為2Hz的簡諧橫波相遇，一定能形成干涉圖樣4．“兒童散學(xué)歸來早，忙趁東風(fēng)放紙鳶”，春天正是踏青放風(fēng)箏的好時節(jié)。如圖所示，在細線拉力的作用下，風(fēng)箏靜止在空中，若氣流對風(fēng)箏的作用力大小不變，下列說法正確的是()A．地面受到人的作用力方向斜向右上方B．細線由實線位置變?yōu)樘摼€位置，細線的拉力變小C．細線由實線位置變?yōu)樘摼€位置，地面對人的支持力變大D．細線由實線位置變?yōu)樘摼€位置，地面對人的摩擦力變大5.如圖甲所示，無線充電是近年來發(fā)展起來的新技術(shù)，具有使用方便、不易老化磨損等優(yōu)點，同時也存在著傳輸距離短、能量損耗大等不足。圖乙為其工作原理圖，其送電線圈與受電線圈匝數(shù)比為20:1，若在ab端輸入U1=220sin100πt(V)的交流電壓，則cd端的輸出電壓U2可能為()A．10VB．11VC．22VD．44V6.嫦娥五號是中國探月工程第六次任務(wù)，標志著探月工程“繞、落，回”三步走的圓滿完成。如圖所示為“嫦娥五號”著陸月球前部分軌道的簡化示意圖：Ⅰ是地月轉(zhuǎn)移軌道.Ⅱ、Ⅲ是繞月球運行的橢圓軌道，Ⅳ是繞月球運行的圓形軌道。P，Q分別為橢圓軌道Ⅱ的遠月點和近月點，橢圓軌道Ⅲ的半長軸為a，嫦娥五號在橢圓軌道Ⅲ運行周期為T．圓軌道Ⅳ到月球表面的距離為h，月球半徑為R，月球表面的重力加速度為g，萬有引力常量為G，不考慮月球的自轉(zhuǎn)，則()A．嫦娥五號在Ⅱ軌道上穩(wěn)定運行時經(jīng)過P點的加速度大于經(jīng)過Q點的加速度B．嫦娥五號由Ⅰ軌道進入Ⅱ軌道，需要在P處向后噴氣加速C．由題中已知條件，可以推知月球的密度D．嫦娥五號在Ⅳ軌道上繞月運行的速度大小為直7．如圖所示，一物塊置于足夠長的水平傳送帶上，彈簧左端固定在豎直墻壁上，彈簧右端與物塊接觸但不栓接，墻壁與物塊間系不可伸長的輕繩使水平方向的彈簧處于壓縮狀態(tài)，壓縮量為0.2m（彈性限度內(nèi)）。已知物塊質(zhì)量為0.5kg。物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.5、重力加速度g=10m/s2。若傳送帶不動，剪斷輕繩，當(dāng)彈簧剛好恢復(fù)原長時物塊的速度為零；若傳送帶以v=3m/s的速度順時針勻速轉(zhuǎn)動，則剪斷輕繩后()A．在彈簧恢復(fù)原長的過程中，物塊向右先做加速運動，后做減速運動B．彈簧恢復(fù)原長時，物塊速度大小為2m/sC．物塊在傳送帶上運動的過程中，摩擦力對物塊做功為2.5JD．彈簧恢復(fù)原長后，物塊與傳送帶之間由于摩擦而產(chǎn)生的熱量為2.75J8.一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a經(jīng)狀態(tài)b、c、d回到狀態(tài)a，此過程氣體的p-V關(guān)系圖像如圖所示，其中da過程為雙曲線的一部分，ab、bc、cd過程平行于坐標軸.已知在狀態(tài)a時氣體溫度為T0，則()A．在狀態(tài)c時氣體的溫度為T0B．a(chǎn)b過程氣體吸熱C．da過程氣體對外做功3p0V0D．從狀態(tài)a經(jīng)一次循環(huán)再回到狀態(tài)a的過程中氣體向外放熱大于3p0V09．如圖所示，ABCD是邊長為l的正三棱錐，虛線圓為三角形ABD的內(nèi)切圓，M、N、P分別為BD、AB和AD邊與圓的切點，O為圓心，正三棱錐的頂點A、B和D分別固定有電荷量為+Q、+Q和-Q的點電荷，則()A．同一帶正電的點電荷分別置于M、P兩點的電勢能相等B．將質(zhì)子由C移動到M，電勢能減少C．M、P兩點的電場強度相同D．將電子由P移動到N，電場力做正功10.如圖所示的等邊三角形區(qū)域ACD內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強磁場，磁場的磁感應(yīng)強度大小為B，AC的中點O處有一粒子發(fā)射源，能向磁場區(qū)域沿垂直AC的方向發(fā)射一系列速率不同的同種正粒子，已知粒子的比荷為k，磁場區(qū)域的邊長為L。則下列說法正確的是()A．粒子速度越大在磁場中運動的時間越短B．從AC邊離開的粒子在磁場中運動的時間相同BkLC．從AC邊離開的粒子，速率的最大值為BkLC．從AC邊離開的粒子，速率的最大值為D．從AD邊的中點離開的粒子，速率為二、實驗題（共14分）116分）某校舉辦科技節(jié)活動，一位同學(xué)設(shè)計了可以測量水平面上運動物體加速度的簡易裝置，如圖所示。將一端系有擺球的細線懸于小車內(nèi)O點，細線和擺球后面有一個半圓形的刻度盤。當(dāng)小球與小車在水平面上保持相對靜止時，根據(jù)懸繩與豎直方向的夾角θ,便可得到小車此時的加速度。（1）為了制作加速度計的刻度盤，需要測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋撨x手利用單擺進行測量，每當(dāng)擺球經(jīng)過最低點時記數(shù)一次，從計數(shù)1到51用時40秒，則該單擺周期為s；若已知單擺擺長為l，周期為T，則計算當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊谋磉_式為g=;（2）該加速度測量儀的刻度。（填“均勻”或“不均勻”）12、（8分）超薄柔性導(dǎo)電薄膜，可用于穿戴設(shè)備、醫(yī)用電子設(shè)備等。如圖甲，某研究小組將一種柔性導(dǎo)電材料均勻涂在絕緣介質(zhì)上表面，已知該材料在室溫下的電阻率為p=6x10一8Ω.m，用多用電表粗測其電阻Rx心50Ω,用如下方法測定該導(dǎo)電材料在介質(zhì)表面涂層的厚度。（1）游標卡尺測量出涂層的長度為L，寬度為d。（2）現(xiàn)有如下器材可用于精確測量涂層阻值：①電源E（電動勢為3V、內(nèi)阻約為0.2Ω)②電壓表V（量程1.0V、內(nèi)阻為1000Ω)③電流表A1（量程0.06A、內(nèi)阻r1=1Ω)、A2（量程6A、內(nèi)阻r2=0.3Ω)④滑動變阻器R1（阻值20Ω),滑動變阻器R2（阻值2000Ω)⑤定值電阻R0（阻值2000Ω)⑥導(dǎo)線若干，開關(guān)一只（3）測量時為了電壓表和電流表指針都有偏轉(zhuǎn)明顯，減小相對讀數(shù)誤差，電流表應(yīng)選；為了測量范圍大一些，滑動變阻器R應(yīng)選。（均用所選儀器的符號表示）（4）請在圖丙虛框中畫出所需元件，并在圖丁中完成實物連線。（5）經(jīng)測量，電壓表示數(shù)為U，電流表示數(shù)為I，則該涂層上下總厚度為（用題目所給的物理量符號表示）。三、計算題（共40分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不給分。有數(shù)字計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）13（10分）如圖所示，粗糙輕桿水平固定在豎直輕質(zhì)轉(zhuǎn)軸上A點。質(zhì)量為m的小球和輕彈簧套在輕桿上，小球與輕桿間的動摩擦因數(shù)為μ,彈簧原長為0.6L，左端固定在A點，右端與小球相連。長為L不可伸長質(zhì)量不計的細線一端系住小球，另一端系在轉(zhuǎn)軸上B點，AB間距離為0.6L。裝置靜止時將小球向左緩慢推到距A點0.4L處時松手，小球恰能保持靜止。接著使裝置由靜止緩慢加速轉(zhuǎn)動。已知小球與桿間最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度大小為g，不計轉(zhuǎn)軸所受摩擦。（1）求彈簧的勁度系數(shù)k；（2）求小球與輕桿間恰無相互作用力時裝置轉(zhuǎn)動的角速度ω;14.（12分）隨著監(jiān)控技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)在大街小巷、家家戶戶都安裝了監(jiān)控攝像等設(shè)備。如圖所示為一監(jiān)控設(shè)備上取下的半徑為R的半球形透明材料，球心為O點，A點為半球面的頂點，且滿足AO與渡有反射膜的底面垂直。一束單色光平行于AO射向半球面的B點，折射光線通過底面D點，經(jīng)D點反射后射向半球面上的E點（圖中未畫出），光真空傳播速度為c。已知B到OA連線。求:（1）此材料的折射率；（2）求該單色光在半球形透明材料中傳播時間t。1518分）如圖所示，傾角為θ=30°、間距L=0.5m、電阻不計的金屬軌道固定放置且足夠長，沿軌道建立x軸，邊界OO,與坐標原點O在一條直線上且垂直x軸。x＜0區(qū)域：B1=1T，垂直軌道的U形框由金屬棒de（阻值R1=0.2Ω)和兩絕緣棒cd、ef組成。另有質(zhì)量為m2=0.1kg、長度=0.2Ω的金屬棒ab在離cf一定距離處獲得沿斜面向下的沖量后沿軌道向下運動。金屬棒ab及U形框與軌道間的動摩擦因數(shù) （1）ab棒釋放后的短時間內(nèi)比較d、e兩點的電勢高低。（2）若棒ab從某處釋放，同時U形框解除鎖定，為使棒ab與U形框碰撞前框能保持靜止，則釋放ab時所加的初速度的最大值。（3）若棒ab在x=-0.16m處釋放，且初速度為=4m/s，同時U形框解除鎖定，求棒ab與框發(fā)生完全非彈性碰撞后ed棒的最大位移。1、【答案】1、【答案】D【詳解】A．根據(jù)核反應(yīng)方程中質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)守恒可寫出該核反應(yīng)方程為+X+3n可知反應(yīng)產(chǎn)物X的中子數(shù)為53，故A錯誤；23592B．該核反應(yīng)為重核裂變反應(yīng)，B錯誤；C．核反應(yīng)中生成物比反應(yīng)物穩(wěn)定，比結(jié)合能大，C錯誤；余D．根據(jù)半衰期公式m余88t3=所以1.5kg的4Ba原子核，經(jīng)過3T后22、【答案】A【詳解】AC.若該圖像為v-t圖像，若為勻變速直線運動，則0-b和b-c時間段內(nèi)圖線均為直線，平均速度為，但由于0-b時間段內(nèi)圖線為曲線，因線下面積為位移，所以實際位移小于勻變速運動位移，則0-c時間內(nèi)物體的平均速度小于a，直線在0-c時間內(nèi)物體的最大位移出在c時刻，2A正確，C錯誤；BD.若該圖像為x-t圖像，圖線斜率表示物體運動速度，則在0-c時間內(nèi)，物體先做加速運動再做勻速運動，物體的最大位移出在b時刻，BD錯誤。故選A。3．【答案】B【詳解】【詳解】A．由圖乙可知質(zhì)點P在t=0時刻向下振動，根據(jù)平移法可知該波沿x軸負方向傳播，故A錯誤；B．由圖甲、乙可知波長為4km，周期為1s，則該波的波速為v==4km/s沿x軸傳播20km距離需要t,=x=5s故B正確；vC．波沿x軸負方向傳播，則Q點在t=0時刻向下振動，振動方程為y=-2sin（t）cm=-2sin（2πt）cm故C錯誤；TD．該波的頻率為f==1Hz與頻率為2Hz的簡諧橫波相遇，不能形成干涉圖樣，故D錯誤；故選B。4.【答案】4.【答案】B【詳解】A．人在地面上受豎直向下的重力、向上的支持力、向右的摩擦力和斜向左上方的細線拉力，所以人受到地面的作用力即支持力和摩擦力的合力，方向應(yīng)斜向右上方，由牛頓第三定律可知，地面受到人的作用力方向斜向左下方，故A錯誤；B．當(dāng)細線由實線位置變?yōu)樘摼€位置，對風(fēng)箏分析，繩子拉力T與風(fēng)箏重力G的夾角減小，若氣流對風(fēng)箏的作用力大小不變，作出力的三角形，如圖所示由此可知，細線的拉力減小，故B正確；CD．對人和風(fēng)箏整體分析，則有Fsinθ=fFcosθ+N=G+G人細線由實線位置變?yōu)樘摼€位置，氣流對風(fēng)箏的作用力F大小不變，方向與豎直方向的夾角θ變小，所以地面對人的摩擦力f減小，地面對人的支持力N減小，故CD錯誤。故選B?！驹斀狻扛鶕?jù)題意可知輸入端電壓的有效值為U1=V=220V根據(jù)變壓器電壓與線圈匝數(shù)的關(guān)系有 22實際存在漏磁損耗，所以cd端的輸出電壓U2可能為10V。故選A。66、【答案】C【詳解】A．根據(jù)牛頓第二定律【詳解】A．根據(jù)牛頓第二定律G=ma解得a=在Ⅱ軌道上穩(wěn)定運行時經(jīng)過P點的加速度小于經(jīng)過Q點的加速度，故A錯誤；B．由Ⅰ軌道進入Ⅱ軌道，需要制動減速，需在P處向前噴氣。故B錯誤。C．設(shè)月球表面有一個質(zhì)量為m的物體，根據(jù)萬有引力等于重力，在月球表面時，有G=mg可得月球的質(zhì)量為M=gR2G月球的密度p=M =VgR2 G3g=可以推知月球的密度，故C正確；D．“嫦娥五號”在Ⅳ軌道上繞月運行時有G故選C。=m解得速度大小為v=gRgR2R+h77、【答案】B【詳解】B．若傳送帶不動，彈簧壓縮量為0.2m到恢復(fù)原長時物塊的速度為零，由動能定理W-μmgx=0彈簧彈力做功為W=0.5J若傳送帶以3m/s的速度順時針勻速轉(zhuǎn)動，剪斷輕繩后。彈簧恢復(fù)原長時，彈簧彈力做功不變，摩擦力做正功，根據(jù)動能定理W+μmgx=2mv1彈簧恢復(fù)原長時，物塊速度大小為v1=2m/sB正確；A．由B選項分析可知，在彈簧恢復(fù)原長的過程中物塊的速度一直小于傳送帶速度，物塊所受的滑動摩擦力一直水平向右，彈力水平向右，則物塊向右做加速運動，A錯誤；C．物塊與彈簧分離后，在摩擦力的作用下做勻加速直線運動，直至共速后做勻速直線運動，勻加速運動過程中，摩擦力做功為W,，由動能定理得W,=222mv-2mv1=1.25J則物塊在傳送帶上運動的過程中，摩擦力對物塊做功為Wf=W+W,=1.75JC錯誤；μmgmD．根據(jù)牛頓第二定律，物塊勻加速運動的加速度大小為μmgm間為t==0.2s=μg=5m/s2勻加速至共速的時這段時間內(nèi)，物塊運動距離為x1=t=0.5m傳送帶運動距離為x2=vt=0.6m則彈簧恢復(fù)原長后，物塊與傳送帶之間由于摩擦而產(chǎn)生的熱量為Q=μmg(x2-x1)=0.25JD錯誤。故選B。8、【答案】BD【詳解】A．a(chǎn)c過程，由理想氣體狀態(tài)方程得2p0.2V04p0.3V0=0cT0c解得TTA錯誤；B．a(chǎn)b過程，氣體體積增大對外做功，壓強不變，溫度升高，內(nèi)能增大，氣體吸熱；B正確；C．da過程，氣體對外做的功等于圖像與橫軸所圍圖形面積，由圖得其小于3p0V0，C錯誤；D．在一次循環(huán)過程后，內(nèi)能不變，整個過程中，外界對氣體做功大于3p0V0，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，在一次循環(huán)過程中氣體放出的熱量大于3p0V0，D正確。故選BD。99、【答案】AD【詳解】A．根據(jù)對稱性可知，M點和P點的電勢相等，則同一帶正電的點電荷分別置于M、P兩點的電勢能相等，故A正確；B．根據(jù)等量異種電荷等勢面關(guān)系圖可知，若僅考慮B處和D處點電荷時，C點和M點的電勢相等，質(zhì)子由C到M，靠近A處的正點電荷，電場力做負功，電勢能增加，故B錯誤；C．根據(jù)對稱性可知，M點和P點的電場強度大小相等，方向不同，故C錯誤。D．在A處點電荷產(chǎn)生的電場中，N點和P點的電勢相等，在B處點電荷產(chǎn)生的電場中，N點的電勢大于P點的電勢，在D處點電荷產(chǎn)生的電場中，N點的電勢大于P點的電勢，所以N點的電勢高于P點的電勢，電子在N點的電勢能小于在P點的電勢能，則電子由P到N，電勢能減小，電場力做正功，故D正確；故選AD。1010、【答案】BD【詳解】ABC．當(dāng)粒子的軌跡與AD邊相切時，能從AC邊離開的粒子的速度最大，軌跡如圖所示，軌跡與AD邊的切點為H，圓心為O1，則由幾何關(guān)系可知RRL1sin60。2又解得33BkL當(dāng)粒子的速度小于v1時，粒子從AC邊離開磁場，個圓周，又T=由圖可知從AC邊離開的粒子在磁場中均轉(zhuǎn)動半kB所以從AC邊離開磁場的粒子在磁場中運動的時間相同，故AC錯誤，B正確；D．當(dāng)粒子從AD邊的中點離開磁場時，粒子的軌跡如圖所示，則粒子軌道的圓心應(yīng)為A，則粒子的軌道半徑為v=1又解得BkLBkLv=22故D正確。故選BD。11、答案1.6（2分2分）不均勻（2分）（1）[1]由題意，知單擺周期為T===1.6s2[2]根據(jù)單擺周期公式T=2π則計算當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊谋磉_式為g=（2）[3]由受力分析，結(jié)合牛頓第二定律，得mgtanθ=ma解得a=gtanθ可知加速度不隨角度均勻變化。12、答案（3）A1（1分）R1（1分4）丙圖（2分）丁圖（2分）(（2分）【詳解】本實驗測導(dǎo)電薄膜的電阻，通過待測電阻的最大電流為mRx測量時為了電壓表和電流表指針都有偏轉(zhuǎn)明顯，減小相對讀數(shù)誤差，當(dāng)電流表選擇量程0.06A，此時被測電阻兩端的電壓3V，而電壓表V量程只有1.0V，為了放大電壓表量程，可以利用定值電阻R0=2000Ω串聯(lián)，當(dāng)電壓表示數(shù)為1V，則實際兩端電壓為3V。為了測量范圍大一些，應(yīng)采用滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法，滑動變阻器應(yīng)選總阻值小的R1。（4）[4]由（3）分析可得，實驗電路、實物連線如圖所示。DB2 3 3 R6（5）[5]根據(jù)歐姆定律Rx1+r=1I根據(jù)電阻定律RxL=Pdh可得h= PLI13、（10分12【詳解】（1）依題意，有k（0.6L－0.4L）=μmg（2分）解得k2分）（2）小球與輕桿間恰無彈力時受力情況如圖所示，此時彈簧長度為0.8L有Tsin37°=mg（2分）Tcos37°+k（0.8L－0.6L）＝0.8mω2L（2分）解得ω=（2分）1412分12）3Rc【詳解】（1）根據(jù)題意，畫出光路圖，如圖所示2-OG2則有BD=DFDF2+BF2R（1分）此材料的折射率為n==（2分）（2）由幾何關(guān)系，結(jié)合（1）分析可知經(jīng)ODE=60。連接AD，則有tanODA==（1分）解得經(jīng)ODA=60。即E點和A點重合，則反射光DE在圓弧上的入射角為30。1分） ），R有幾何光線得Rsin600ADsin600 R3（1分）根據(jù)vvc（2分）1515、（18分）【答案】（1）Qe＞Qd2）4.8m/s3）3m【詳解】（1）根據(jù)右手定則，可知ab棒上的感應(yīng)電流為a到b，則e點的電勢高，故（2）金屬棒ab向下運動時，由于m2gsin30。=μm2gcos30。（1分）重力沿斜面的分力與摩擦力等大反向，因此金屬棒ab釋放后，在安培力作用下運動，金屬棒ab做加速度減小的減速運動，ab受到的安培力為2a2（1分）由左手定則可知﹐U形框受到安培力的方向沿導(dǎo)軌平面向上，大小為FF安其中2因此獲得沖量的瞬間，U形框受到的安培力最大，最容易發(fā)生滑動。為使U形框靜止，此時U形框受到的摩擦力沿導(dǎo)軌平面向下為最大靜摩擦力，大小為m1f=μmgcosm1U形框靜止有金屬棒ab釋放時所加的初速度滿足的條件為即釋放ab時所加的初速度的最大值4.8m