河南省中原名校2023~2024學(xué)年高三下學(xué)期考前全真模擬考試物理試題（解析版）

高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE12024屆高三考前全真模擬考試物理試題卷本試卷分選擇題和非選擇題兩部分。考生應(yīng)首先閱讀答題卡上的文字信息，然后在答題卡上作答，在試題卷上作答無效。交卷時(shí)只交答題卡。第I卷（選擇題共48分）一、選擇題（本題共8小題，每小題6分，共48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1~5題只有一項(xiàng)符合題目要求，第6~8題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。）1.2024年5月6日，太陽爆發(fā)了一個(gè)X5.0級(jí)耀斑同時(shí)伴隨著日冕物質(zhì)拋射，這一刻被我國綜合性太陽探測衛(wèi)星“夸父一號(hào)”成功記錄，再次刷新了第25太陽活動(dòng)周最大耀斑的紀(jì)錄。太陽內(nèi)部發(fā)生熱核反應(yīng)，其中一種典型的模式為，已知、、、的質(zhì)量分別為mp＝1.0078u、mα＝4.0026u、me＝0.00055u、mC＝12.0000u，1u相當(dāng)于931.5MeV。下列說法正確的是（）A.該核反應(yīng)前后的質(zhì)子數(shù)不變B.該核反應(yīng)釋放的正電子來自原子核外部C.該核反應(yīng)生成的核比核更穩(wěn)定D.該核反應(yīng)釋放的核能約為25.6MeV〖答案〗D〖解析〗A．該核反應(yīng)前的質(zhì)子數(shù)為4，反應(yīng)后的質(zhì)子數(shù)為2，故A錯(cuò)誤B．該核反應(yīng)釋放的正電子來自原子核內(nèi)部質(zhì)子轉(zhuǎn)化為中子，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)題意可知，3個(gè)核的質(zhì)量大于1個(gè)核質(zhì)量，假設(shè)3個(gè)核合成一個(gè)核，存在質(zhì)量虧損，釋放能量，所以核比核更穩(wěn)定，故C錯(cuò)誤；D．該核反應(yīng)釋放的核能約為故D正確；故選D。2.2024年5月3日17時(shí)27分，嫦娥六號(hào)探測器由長征五號(hào)遙八運(yùn)載火箭在中國文昌航天發(fā)射場發(fā)射，之后準(zhǔn)確進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道，發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功，實(shí)現(xiàn)了我國深空探測的重大突破。如圖為嫦娥六號(hào)探測器在月球著陸前部分軌道的簡化示意圖，嫦娥六號(hào)探測器經(jīng)地月轉(zhuǎn)移軌道在近月點(diǎn)第一次“剎車”進(jìn)入橢圓軌道，運(yùn)行一段時(shí)間后，又在近月點(diǎn)第二次“剎車”進(jìn)入圓形軌道。則嫦娥六號(hào)探測器（）A.在橢圓軌道運(yùn)行的周期大于在圓形軌道運(yùn)行的周期B.在圓形軌道運(yùn)行時(shí)加速度保持不變C.在圓形軌道上的動(dòng)能比在橢圓軌道近月點(diǎn)的動(dòng)能大D.在橢圓軌道與圓形軌道運(yùn)行時(shí)，與月心的連線在相同時(shí)間內(nèi)掃過的面積相等〖答案〗A〖解析〗A．根據(jù)開普勒第三定律，由于橢圓軌道半長軸大于圓形軌道的半徑，所以嫦娥六號(hào)探測器在橢圓軌道運(yùn)行的周期大于在圓形軌道運(yùn)行的周期，故A正確；B．嫦娥六號(hào)探測器在圓形軌道運(yùn)行時(shí)，加速度大小不變，方向時(shí)刻發(fā)生變化，故B錯(cuò)誤；C．嫦娥六號(hào)探測器從橢圓軌道變軌到圓形軌道，需要在變軌處點(diǎn)火減速，所以嫦娥六號(hào)探測器在圓形軌道上動(dòng)能比在橢圓軌道近月點(diǎn)的動(dòng)能小，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)開普勒第二定律可知，同一軌道上，探測器與月心的連線在相同時(shí)間內(nèi)掃過的面積相等，但探測器在橢圓軌道與圓形軌道運(yùn)行時(shí)，與月心的連線在相同時(shí)間內(nèi)掃過的面積不相等，故D錯(cuò)誤；故選A。3.在真空中，等腰三角形ABC平行于電場線的方向置于勻強(qiáng)電場中，AB=AC=cm，BC=2cm，已知=1V，現(xiàn)把一個(gè)電子從無窮遠(yuǎn)處移動(dòng)到A點(diǎn)，電場力做功，把一個(gè)質(zhì)子從B點(diǎn)移到無窮遠(yuǎn)處，電場力做功，其中電子的電荷量為，選取無窮遠(yuǎn)處為電勢零點(diǎn)，則勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度的大小為（）A.V/cm B.1V/cmC.V/cm D.V/cm〖答案〗A〖解析〗一個(gè)電子從無窮遠(yuǎn)處移動(dòng)到A點(diǎn)，根據(jù)電場力做功與電勢差的關(guān)系可得一個(gè)質(zhì)子從B點(diǎn)移到無窮遠(yuǎn)處，根據(jù)電場力做功與電勢差的關(guān)系可得則BC的中點(diǎn)O的電勢為現(xiàn)以O(shè)點(diǎn)為原點(diǎn)，以BC向右為x軸，以AO向下為y軸，建立直角坐標(biāo)系，如圖所以勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度的大小為故選A。4.如圖所示，兩根相距L=0.5m的平行無電阻金屬導(dǎo)軌MN和OP，水平放置在方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T。垂直導(dǎo)軌放置兩根金屬滑桿ab和cd，它們?cè)趦山饘賹?dǎo)軌間的有效電阻均為r=0.1Ω。金屬滑桿ab、cd在導(dǎo)軌上滑行時(shí)受到的摩擦力分別為f1=0.3N和f2=0.1N。今施水平恒力F于ab桿上，使兩桿最終都能做勻速直線運(yùn)動(dòng)。下列說法正確的是（）A.恒力F=0.3NB.cd桿最終勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的電流為2AC.ab和cd最終勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度不相等，速度差為2m/sD.外力F所做功等于兩金屬滑桿上產(chǎn)生的焦耳熱之和〖答案〗C〖解析〗A．兩桿最終都能做勻速直線運(yùn)動(dòng)，受力平衡，則回路中感應(yīng)電流一定，對(duì)兩金屬桿整體進(jìn)行分析故A錯(cuò)誤；B．cd桿最終勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，所受安培力與摩擦力平衡，則有解得故B錯(cuò)誤；C．勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢為感應(yīng)電流為結(jié)合上述解得即ab和cd最終勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度不相等，速度差為2m/s，故C正確；D．根據(jù)功能關(guān)系與能量守恒定律可知，外力F所做的功等于兩金屬桿增加的動(dòng)能、兩金屬桿與軌道摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能與兩金屬滑桿上產(chǎn)生的焦耳熱的總和，故D錯(cuò)誤。故選C。5.如圖所示，一束復(fù)色光由一半圓形透明介質(zhì)的O點(diǎn)射入空氣后，分為a、b兩束單色光。下列說法正確的是（）A.a光的波長大于b光的波長B.光線由透明介質(zhì)射出后頻率發(fā)生了變化C.如果增大入射角，a光將比b光先實(shí)現(xiàn)全反射D.若用a光照射某金屬能發(fā)生光電效應(yīng)，則用b光照射該金屬也一定能發(fā)生光電效應(yīng)〖答案〗C〖解析〗A．一束復(fù)色光由一半圓形透明介質(zhì)的O點(diǎn)射入空氣后，由圖可知，a光的偏轉(zhuǎn)程度大于b光的偏轉(zhuǎn)程度，則a光的折射率大于b光的折射率，a光的頻率大于b光的頻率，a光的波長小于b光的波長，故A錯(cuò)誤；B．光線由透明介質(zhì)射出后頻率保持不變，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)全反射臨界角公式可知a光發(fā)生全反射的臨界角較小，如果增大入射角，a光將比b光先實(shí)現(xiàn)全反射，故C正確；D．若用a光照射某金屬能發(fā)生光電效應(yīng)，由于a光的頻率大于b光的頻率，則用b光照射該金屬不一定能發(fā)生光電效應(yīng)，故D錯(cuò)誤。故選C。6.圖（a）為一列簡諧橫波在時(shí)的波形圖，圖（b）為介質(zhì)中平衡位置在處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像，P是平衡位置為的質(zhì)點(diǎn)。下列說法正確的是（）A.波速為B.波的傳播方向向右C.時(shí)間內(nèi)，P向y軸正方向運(yùn)動(dòng)D.當(dāng)時(shí)，P恰好回到平衡位置〖答案〗AD〖解析〗A．由圖（a）可知，波長由圖（b）可知周期則波速故A正確；B．由圖（b）可知時(shí)，處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向向下，由圖（a）利用“同側(cè)”法可知波向左傳播，故B錯(cuò)誤；C．時(shí)間內(nèi)P質(zhì)點(diǎn)由波峰向波谷處運(yùn)動(dòng)，即向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D．時(shí)P質(zhì)點(diǎn)位于波峰處，故P質(zhì)點(diǎn)達(dá)到平衡位置的時(shí)刻為當(dāng)時(shí)，，P恰好回到平衡位置，故D正確。故選AD。7.固定于豎直平面內(nèi)的光滑大圓環(huán)上套有一個(gè)小環(huán)，小環(huán)從大圓環(huán)頂端P點(diǎn)由靜止開始自由下滑，在下滑到最低點(diǎn)的過程中，運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)時(shí)，重力的功率最大，OQ與水平面的夾角為θ，重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A.小環(huán)運(yùn)動(dòng)至與圓心O等高處的A點(diǎn)的加速度為B.小環(huán)運(yùn)動(dòng)至與圓心O等高處的A點(diǎn)的加速度為gC.sinθ＝D.sinθ＝〖答案〗D〖解析〗AB．小環(huán)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)，根據(jù)機(jī)械能守恒可得小環(huán)受到的彈力提供向心力，即聯(lián)立可得則小環(huán)在A點(diǎn)的受力為加速度為故AB錯(cuò)誤；CD．小球運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)時(shí)，重力的功率最大，則此時(shí)小環(huán)的豎直分速度最大，小環(huán)在豎直方向上的合力為零，即小環(huán)所受彈力的豎直分力剛好與重力平衡，則有設(shè)此時(shí)小環(huán)的速度為，從P點(diǎn)到Q點(diǎn)的過程中，根據(jù)機(jī)械能守恒可得小環(huán)在Q點(diǎn)，由牛頓第二定律可得聯(lián)立解得解得（舍去）故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。8.如圖所示的坐標(biāo)系中，第一象限存在垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.1T，一質(zhì)量為0.1kg，電荷量為q=1C的帶正電的小球從y軸上y=5m位置以速度v0=10m/s水平拋出，落在x軸上的（x0，0），經(jīng)歷的時(shí)間為t0，g=10m/s2，關(guān)于該小球在第一象限的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）A.小球落在x軸上的速度等于m/sB.小球經(jīng)過x軸時(shí)豎直方向的速度為m/sC.小球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間和水平位移的關(guān)系為x0＋10t0=D.小球的運(yùn)動(dòng)為勻變速曲線運(yùn)動(dòng)〖答案〗AC〖解析〗A．洛倫茲力不做功，則根據(jù)動(dòng)能定理解得故A正確；B．在水平方向上，根據(jù)動(dòng)量定理解得又解得故B錯(cuò)誤；C．在豎直方向上，根據(jù)動(dòng)量定理解得故C正確；D．小球受到的重力不變，但洛倫茲力大小和方向一直改變，所以合外力變化，根據(jù)牛頓第二定律，小球的運(yùn)動(dòng)為非勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。故選AC。第II卷（非選擇題共62分）9.某實(shí)驗(yàn)小組驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的裝置如圖1所示，在鐵架臺(tái)上端固定一輕質(zhì)滑輪，一條輕質(zhì)細(xì)繩跨過滑輪懸吊兩個(gè)完全相同的物塊A、B，質(zhì)量均為M，物塊A側(cè)面粘貼小遮光片（質(zhì)量忽略不計(jì)）。在物塊A下掛6個(gè)小鉤碼、B下掛4個(gè)小鉤碼，小鉤碼也完全相同且質(zhì)量為m，光電門C、D通過連桿固定于鐵架臺(tái)上，并處于同一豎直線上，光電門C、D之間的距離h＝50.0cm。兩光電門與數(shù)字計(jì)時(shí)器相連（圖中未畫出），可記錄遮光片通過光電門的時(shí)間。初始時(shí)，通過外力干預(yù)使整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，g＝10m/s2。實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）用20分度的游標(biāo)卡尺測量遮光片的寬度如圖2所示，遮光片的寬度d＝______mm。（2）從合適位置釋放物塊，計(jì)時(shí)器記錄遮光片通過光電門C、D的時(shí)間分別為t1＝4.30ms，t2＝2.15ms。物塊A下落過程的加速度為_______m／s2。（結(jié)果保留兩位小數(shù)）（3）已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，若要驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，需要驗(yàn)證的關(guān)系式為______。（用所給物理量的符號(hào)表示）〖答案〗（1）2.15（2）0.75（3）〖解析〗小問1詳析】20分度的游標(biāo)卡尺，精確度為0.05mm，則遮光片的寬度【小問2詳析】物塊經(jīng)過光電門、時(shí)的速度分別為，物塊A下落過程的加速度【小問3詳析】若機(jī)械能守恒，則滿足即整理得10.電導(dǎo)是描述導(dǎo)體導(dǎo)電性能的物理量，電導(dǎo)數(shù)值上等于電阻的倒數(shù)，符號(hào)是G，單位是西門子（S）。為得到某段金屬絲的電導(dǎo)G與哪些因素有關(guān)，在控制實(shí)驗(yàn)室溫度不變的條件下，某組同學(xué)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。（1）實(shí)驗(yàn)器材有電源（電動(dòng)勢約為1.5V，內(nèi)阻不可忽略）、滑動(dòng)變阻器、完全相同的電流表A1和A2（量程0~0.6A，內(nèi)阻RA＝1.0Ω）、電阻箱R（最大阻值999.9Ω）、定值電阻R0（可供選擇的阻值有1Ω和100Ω兩種）。按照如圖方式連接好電路。閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器至合適阻值，調(diào)節(jié)電阻箱阻值，讀出電流表A1、A2示數(shù)，分別記為I1、I2，記錄此時(shí)電阻箱的阻值R；為了較好地完成該實(shí)驗(yàn)，應(yīng)選阻值為________Ω的定值電阻R0；金屬的電導(dǎo)表達(dá)式G＝________（用R0、R、RA、I1、I2表示）；（2）更換同種材料，不同規(guī)格的金屬絲，分別測量電導(dǎo)，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)匯總?cè)缦拢簩?dǎo)線直徑d（mm）123222導(dǎo)線長度（cm）500500500400250100電導(dǎo)G（S）0251.002.251.252.005.00根據(jù)表中數(shù)據(jù)可得，電導(dǎo)G與________成正比，與________成反比（均用表格中的物理量符號(hào)表示）；（3）為了測量不同金屬的導(dǎo)電性能，該組同學(xué)更換適當(dāng)測量電路，對(duì)直徑分別為1mm、長度為100cm的不同金屬導(dǎo)線進(jìn)行進(jìn)一步測量，測量不同金屬絲電壓U和電流I數(shù)據(jù)匯總?cè)缦拢航饘巽~鋁鐵鎢導(dǎo)線兩端電壓U（V）0.0170.015流過導(dǎo)線電流I（A）0.050.10.150.2根據(jù)表中數(shù)據(jù)可得，該段鎢線電導(dǎo)G＝________S（保留3位有效數(shù)字），四種金屬中，金屬________的導(dǎo)電性能最好。〖答案〗（1）1（2）l（3）13.3銅〖解析〗【小問1詳析】[1]因電源電動(dòng)勢為1.5V，若選擇阻值為100Ω的定值電阻與電流表串聯(lián)，則電流表的讀數(shù)很小，則應(yīng)該選擇阻值為1Ω的定值電阻；[2]由電路可知其中聯(lián)立解得【小問2詳析】[1][2]根據(jù)表中數(shù)據(jù)可得，電導(dǎo)G與d2成正比，與l成反比；【小問3詳析】[3][4]根據(jù)表中數(shù)據(jù)可得可知該段鎢線電導(dǎo)四種金屬中，金屬銅的導(dǎo)電性能最好。11.如圖所示，開口向上的導(dǎo)熱氣缸豎直放置于桌面上，缸體的深度為3L，橫截面積為S，內(nèi)壁光滑。兩個(gè)質(zhì)量相同、橫截面積為S的導(dǎo)熱活塞A、B（厚度不計(jì)）與氣缸內(nèi)壁無摩擦且不漏氣靜止在缸內(nèi)，距缸底的高度分別為L、2L，每個(gè)活塞的重力為，p0為外界空氣的大氣壓。兩部分封閉氣體分別記為Ⅰ、Ⅱ，現(xiàn)迅速的把氣缸翻轉(zhuǎn)180°后，口朝下懸吊在空中，求（1）翻轉(zhuǎn)前，氣體I的壓強(qiáng)是多少；（2）翻轉(zhuǎn)后，穩(wěn)定后封閉氣體Ⅰ的長度?！即鸢浮剑?）；（2）〖解析〗（1）設(shè)初狀態(tài)封閉氣體Ⅰ、Ⅱ的壓強(qiáng)分別為、，以活塞B為對(duì)象，根據(jù)受力平衡可得以活塞A為對(duì)象，根據(jù)受力平衡可得其中聯(lián)立解得，（2）把氣缸翻轉(zhuǎn)180°后，口朝下懸吊在空中，假設(shè)活塞B沒有掉落，設(shè)Ⅰ氣體的長度為，Ⅱ區(qū)域氣體的長度為，則兩部分氣體的壓強(qiáng)分別為、，對(duì)AB整體分析有對(duì)B活塞受力分析，有解得，對(duì)Ⅰ氣體由玻意耳定律解得對(duì)Ⅱ氣體由玻意耳定律解得由于說明B活塞已經(jīng)掉落；則重新設(shè)Ⅰ氣體的壓強(qiáng)為，長度為，對(duì)A受力分析可得解得對(duì)Ⅰ氣體由玻意耳定律得解得12.如圖所示，光滑的水平面足夠長，B物塊靠近斜面處于靜止?fàn)顟B(tài)，A物塊質(zhì)量為0.2kg，B物塊質(zhì)量為0.8kg,輕質(zhì)彈簧左端固定在豎直墻壁上，右端與A物塊接觸，但并不栓接，斜面傾角為，A在斜面上沒有摩擦力，B與斜面之間的摩擦因數(shù)為0.75，水平面與斜面之間平滑連接。用外力使物塊壓彈簧并使物塊靜止在水平面上，此時(shí)彈簧的彈性勢能為10J，某時(shí)刻撤去外力，A、B之間的碰撞為彈性碰撞（A、B碰撞時(shí)A與彈簧早已分離），重力加速度為10m/s2,,A、B視為質(zhì)點(diǎn)，求：（最后結(jié)果可以用分?jǐn)?shù)來表示）（1）A、B第一次碰后B在斜面上上滑的距離；（2）B最終在足夠長的斜面上滑行的最大距離?！即鸢浮剑?）；（2）〖解析〗（1）根據(jù)對(duì)A機(jī)械能守恒求得對(duì)第一次碰撞運(yùn)用動(dòng)量守恒對(duì)第一次碰撞運(yùn)用能量守恒解得對(duì)B運(yùn)用機(jī)械能守恒且有解得題目中水平面足夠長，意為B停止前，A與B不發(fā)生二次碰撞。（2）對(duì)運(yùn)動(dòng)過程進(jìn)行分析，A碰撞B無能量損失，整個(gè)過程中能量轉(zhuǎn)化為B與斜面摩擦的熱損失和B的重力勢能。由斜面摩擦系數(shù)與傾角的正切值可以判斷B可以靜止于斜面上不下滑。所以B能達(dá)到的最遠(yuǎn)距離為，A不再與B發(fā)生碰撞，即A滑上斜面到達(dá)B處時(shí)的速度為0。對(duì)整個(gè)過程運(yùn)用能量守恒解得13.如圖所示，兩根間距為L＝1m的光滑的導(dǎo)軌置于水平地面上，俯視圖如圖，左端連接電源，電動(dòng)勢為E＝6.4V，電源右側(cè)是一個(gè)電容為C＝1500mF的電容器，電容器上邊連一個(gè)單刀雙擲開關(guān)，電容器的右側(cè)有一定寬度的磁場強(qiáng)度為B＝0.6T的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，①②兩條虛線是此磁場的邊界線，一質(zhì)量為m＝0.1kg，電