2024届内蒙古自治区高三上学期模拟测试物理试卷（ 含答案解析 ）

物理学科高三模拟测试卷注意事项：1．答题前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将校区、姓名、授课教师填写在答题卡和试卷的相应位置．2．第Ⅰ卷每小题选出答案后，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应的位置，不能写在试卷上．3．第Ⅱ卷必须用0.5毫米黑色签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应的位置，不能写在试卷上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案．4．答案不能使用涂改液、胶带纸、修正带修改．不按以上要求作答的答案无效．一、选择题（每小题6分，共8小题，总计48分．在每小题给出的四个选项中，第14~18小题只有一项符合题目要求，第19-21小题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）1.关于放射性元素的衰变，下列说法中正确的是（）A.氡经一系列衰变变成稳定的，要经过4次α衰变和4次β衰变B.原子核发生一次β衰变，原子核内的一个质子转变为一个中子C.三种天然放射线中，电离能力和穿透能力最强的是α射线D.天然放射现象说明原子具有核式结构【答案】A【解析】【详解】A．氡经一系列衰变变成稳定的，由222=206+4X，86=82+2X-Y，联立解得：X=4次，Y=4次，要经过4次α衰变和4次β衰变，选项A正确；B．原子核发生一次β衰变，原子核内的一个中子转变为一个质子，选项B错误；C．三种天然放射线中，电离能力最强的是α射线，穿透能力最强的是γ射线，选项C错误；D．天然放射现象说明原子核具有复杂结构，选项D错误。故选A2.有一列火车正在做匀加速直线运动，从某时刻开始计时，第1分钟内发现火车前进180m，第6分钟内发现火车前进360m，则加速度为（）A.0.01m/s2 B.0.05m/s2 C.36m/s2 D.D.180m/s2【答案】A【解析】【分析】【详解】由匀变速直线运动的推论可知A正确。故选A。3.如图所示，质量为m的质点静止地放在半径为R的半球体上，质点与半球体间的动摩擦因数为μ，质点与球心的连线与水平地面的夹角为θ，则下列说法正确的是（）A.地面对半球体的摩擦力方向水平向左B.质点对半球体的压力大小为mgcosθC.质点所受摩擦力大小为mgsinθD.质点所受摩擦力大小为mgcosθ【答案】D【解析】【详解】A．以质点与半球体为系统，系统处于平衡状态，因无水平外力，所以地面对半球体的摩擦力为零，A错误；BCD．质点所受的重力可分解为沿半径方向与切线方向两分量，由质点平衡知质点所受的摩擦力为Ff＝mgcosθ对半球体的压力为FN＝mgsinθB、C错误，D正确。故选D。4.质量为1kg的物体只在力F的作用下运动，力F随时间变化的图像如图所示，在t＝1s时，物体的速度为零，则物体运动的v－t图像、a－t图像正确的是（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【详解】AB．在0-1s内物体在负方向的恒力F作用下做匀减速运动，t=1s时速度减为零，可知物体的初速度为正，初速度大小为则选项A错误，B正确；CD．在0-1s内在负方向的恒力作用下加速度应该为负值且大小不变，选项CD错误。故选B。5.如图所示，轻弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为2m的光滑弧形槽静止放在光滑水平面上，弧形槽底端与水平面相切，一个质量为m的小物块从槽高h处开始自由下滑，下列说法错误的是（）A.在下滑过程中，物块和弧形槽组成的系统机械能守恒B.在下滑过程中，物块和槽的水平方向动量守恒C.物块被弹簧反弹后，离开弹簧时的速度大小为v=2D.物块压缩弹簧的过程中，弹簧的最大弹性势能Ep=mgh【答案】D【解析】【详解】A．滑块下滑过程中，物块和弧形槽组成的系统只有重力做功，系统机械能守恒，A正确，不符合题意；B．滑块下滑过程，滑块与弧形槽组成的系统水平方向所受合外力为零，系统水平方向动量守恒，B正确，不符合题意；C．设小球到达水平面时速度大小为v1，槽的速度大小为v2，且可判断球速度方向向右，槽的速度方向向左，以向右为正方向，在球和槽在球下滑过程中，系统水平方向动量守恒，由动量守恒定律得由机械能守恒定律得联立解得物块与弹簧相互作用过程系统机械能守恒，物块离开弹簧时速度大小与物块接触弹簧前的速度大小相等，则C正确，不符合题意；D．物块与弹簧相互作用过程系统机械能守恒，物块速度为零时，弹簧的弹性势能最大，由机械能守恒定律可知，最大弹性势能为D错误，符合题意。故选D。6.如图所示，在倾角的光滑轨道上，质量m=0.1kg的AB杆放在轨道上，轨道间距，电流I=0.5A．当加上垂直于杆AB的某一方向的匀强磁场后，杆AB处于静止状态，则所加磁场的磁感应强度可能为（）A.1T B.5.5T C.4T D.7.5T【答案】BD【解析】【详解】金属导轨光滑，所以没有摩擦力，则金属棒只受重力支持力和安培力，根据平衡条件支持力和安培力的合力应与重力等大反向，根据矢量三角形合成法则作出三种情况的合成图如图由图可以看出当安培力F与支持力垂直时有最小值即解得故BD正确，AC错误。7.如图所示，在粗糙水平面上放一质量为M的斜面，质量为m的木块在竖直向上力F作用下，沿斜面匀速下滑，此过程中斜面保持静止，若将F改为斜向左上，则地面对斜面（）A.无摩擦力 B.有水平向左的摩擦力C.支持力为 D.支持力小于【答案】AD【解析】【详解】AB．质量为m的木块在竖直向上力F作用下，沿斜面匀速下滑，木块m受力分析如图所示根据力的平衡条件得若将F改为斜向左上，对质量为m的木块受力分析如图所示根据力的平衡条件对质量为M的斜面受力分析如图所示根据牛顿第三定律，综合以上各式可得所以地面对斜面的摩擦力故A正确，B错误；CD．地面对斜面的支持力为综合以上各式得故C错误，D正确。故选AD。8.历史上有些科学家曾把在任意相等位移内速度变化量相等的单向直线运动称为“匀变速直线运动”（现称“另类匀变速直线运动”）。“另类加速度”定义为，其中v0和vt分别表示某段位移s内的初速度和末速度。A>0表示物体做加速运动，A<0表示物体做减速运动。而现在物理学中加速度定义式为，下列说法正确的是（）A.若A不变，则a也不变B.若A>0且保持不变，则a逐渐变大C.若A不变，则物体在中间位置处速度大小为D.若A不变，则物体在中间位置处速度大小为【答案】BC【解析】【详解】AB．若A不变，分两种情况，当A>0时，相等位移内速度增加量相同，则对应的平均速度增大，相等位移所用时间减少，由可知，a逐渐增大，当A<0时，相等位移内速度减少量相同，则对应的平均速度减小，相等位移所用时间增加，由可知，a逐渐减小，A错误，B正确；CD．若A不变，设物体在中间位置处速度大小为，由题意可得联立解得C正确，D错误故选BC。二、非选择题：本卷包括必考题和选考题两部分．第22～32题为必考题，每个试题考生都必须作答．第33～34题为选考题，考生根据要求作答．9.某同学做“验证力的平行四边形定则”实验时，主要步骤是：A．在桌面上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上；B．用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套；C．用两个弹簧秤分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O。记下O点的位置，读出两个弹簧秤的示数；D．按选好的标度用铅笔和刻度尺作出两只弹簧秤的拉力F1和F2的图示，并用平行四边形定则求出合力F；E．只用一只弹簧秤，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧秤的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力的图示；F．比较力和F的大小和方向，看它们是否相同，得出结论。上述步骤中：（1）有重要遗漏的步骤的序号是________和____________；（2）遗漏的内容分别是__________________________和_______________________。【答案】①.C②.E③.C中未记下两条细绳方向④.E中未说明是否把橡皮条的结点拉到了位置O【解析】【详解】（1）[1][2]本实验为了验证力的平行四边形定则，采用等效替代法，要作力的图示，得到合力的理论值和实际值，然后进行比较，从而得出结论。所以实验中，除了要记录弹簧秤的示数外，还要记录出对应弹簧秤的拉力方向。同时实验中还需要确保使用两个弹簧秤拉橡皮条的时候与只用一只弹簧秤拉橡皮条的时候两次对橡皮条的作用效果相同，所以两次都要使橡皮条伸长，结点到达同一位置O。所以有重要遗漏的步骤的序号是C和E。（2）[3][4]由上述分析可知，C中遗漏的内容是未记下两条细绳的方向，E中遗漏的内容是未说明是否把橡皮条的结点拉到了位置O。10.某同学通过实验测定一个阻值约为5Ω的电阻Rx的阻值。（1）现有电源（4V，内阻可不计）、滑动变阻器（0～50Ω，额定电流2A）、开关和导线若干，以及下列电表：A．电流表（0～3A，内阻约0.025Ω）B．电流表（0～0.6A，内阻约0.125Ω）C．电压表（0～3V，内阻约3kΩ）D．电压表（0～15V，内阻约15kΩ）为减小测量误差，在实验中，电流表应选用________，电压表应选用________（选填器材前的字母）；实验电路应采用图中的________（选填“甲”或“乙”）。（2）接通开关，改变滑动变阻器滑片P的位置，并记录对应的电流表示数I、电压表示数U。某次电表示数如图所示，可得该电阻的测量值Rx＝＝________Ω（保留两位有效数字）。（3）若在（1）问中选用甲电路，产生误差的主要原因是________；若在（1）问中选用乙电路，产生误差的主要原因是________。（选填选项前的字母）A．电流表测量值小于流经Rx的电流值B．电流表测量值大于流经Rx的电流值C．电压表测量值小于Rx两端的电压值D．电压表测量值大于Rx两端的电压值【答案】①.B②.C③.甲④.5.2⑤.B⑥.D【解析】【详解】(1)[2]因电源的电压为4V，因此电压表选择3V量程，故电压表选C。[1]由于Rx的阻值约为5Ω，根据欧姆定律可知，电流的最大值为从精确角来说，所以电流表选择0.6A的量程，故电压表选B。[3]根据待测电阻的阻值与电压表及电流表的阻值可知，待测电阻的阻值偏小，因此选择电流表外接法，故选择甲图。(2)[4]电压表的读数为U=2.60V；电流表的读数为I=0.50A，因此电阻阻值(3)[5]甲图采用的是电流表外接法，实际上电压表并不是理想电表，所以电压表也有电流，电流表测量的电流是Rx和电压表的电流之和，所以产生误差的主要原因是电流表测量值大于Rx的电流值，导致测量的电阻Rx比实际偏小，所以选B。[6]乙图采用的是电流表内接法，实际上电流表并不是理想电表，所以电流表两端也有电压，电压表测量的电压是Rx和电流表两端的电压之和，所以产生误差的主要原因是电压表测量值大于Rx两端的电压值，导致测量的电阻Rx比实际偏大，所以选D。11.一儿童玩耍时不慎从45m高的阳台上无初速度掉下，在他刚掉下时恰被楼下一社区管理人员发现，该人员迅速由静止冲向儿童下落处的正下方楼底，准备接住儿童。已知管理人员到楼底的距离为18m，为确保能稳妥安全地接住儿童，管理人员将尽力节约时间，但又必须保证接住儿童时没有水平方向的冲击。不计空气阻力，将儿童和管理人员都看作质点，设管理人员奔跑过程中只做匀速或匀变速运动，g取10m/s2。（1）管理人员至少用多大的平均速度跑到楼底？（2）若管理人员在奔跑过程中做匀加速或匀减速运动的加速度大小相等，且最大速度不超过9m/s，求管理人员奔跑时加速度的大小需满足什么条件？【答案】（1）；（2）a≥9m/s2【解析】【详解】（1）儿童下落的时间为管理人员平均速度的最小值为（2）假设管理人员跑至儿童落地点的过程中不存在匀速运动过程，在这种情况下管理人员先匀加速1.5s再匀减速1.5s，使得到达儿童落地点时速度恰好减为零，此时对应的加速度最小，设此过程的最大速度为v0，则解得假设不成立，所以管理人员先以最小加速度加速至最大速度vm后匀速运动一段时间后，再匀减速运动，到达儿童落地点时速度恰好减为零，设管理人员匀加速和匀减速的时间均为t0，则解得所以管理人员的加速度最小值为即理人员奔跑时加速度应满足的条件为12.在如图所示的竖直平面内，水平轨道CD和倾斜轨道GH与半径的光滑圆弧轨道分别相切于D点和G点，GH与水平面的夹角θ=37°。过G点、垂直于纸面的竖直平面左侧有匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度B=1.25T；过D点、垂直于纸面的竖直平面右侧有匀强电场，电场方向水平向右，电场强度E=1×104N/C。小物体P1质量m=，电荷量q=+8×10-6C，受到水平向右的推力F=9.98×10-3N的作用，沿CD向右做匀速直线运动，到达D点后撤去推力。当P1到达倾斜轨道底端G点时，不带电的小物体P2在GH顶端静止释放，经过时间t=0.1s与P1相遇。P1和P2与轨道CD、GH间的动摩擦因数均为u=0.5，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，物体电荷量保持不变，不计空气阻力，求：(1)小物体P1在水平轨道CD上运动速度v的大小；(2)求小物体P1运动到G点的速度vG；(3)倾斜轨道GH的长度s。【答案】(1)4m/s；(2)5m/s；(3)0.56m【解析】【分析】【详解】(1)设小物体P1在匀强磁场中运动的速度为v，受到向上的洛伦兹力为F1，受到的摩擦力为f，则F1＝qvB①f＝μ(mg－F1)②由题意，水平方向合力为零F－f＝0③联立①②③式，代入数据解得v＝4m/s④(2)设P1在G点的速度大小为vG，由于洛伦兹力不做功，根据动能定理⑤带入数据解得vG=5m/s(3)P1在GH上运动，受到重力、电场力和摩擦力的作用，设加速度为a1，根据牛顿第二定律qEcosθ－mgsinθ－μ(mgcosθ＋qEsinθ)＝ma1⑥P1与P2在GH上相遇时，设P1在GH运动的距离为s1⑦设P2质量为m2，在GH上运动的加速度为a2，则m2gsinθ－μm2gcosθ＝m2a2⑧P1与P2在GH上相遇时，设P2在GH运动的距离为s2，⑨联立⑤～⑨式，代入数据得s＝s1＋s2⑩s＝0.56m13.将一个分子固定在O点，另一分子放在图中的点，两分子之间的作用力与其间距的关系图线如图所示，虚线1表示分子间相互作用的斥力，虚线2表示分子间相互作用的引力，实线3表示分子间相互作用的合力，如果将分子从点无初速度释放，分子仅在分子力的作用下始终沿水平方向向左运动，则下列说法正确的是（）A.分子由点运动到点的过程中，先加速再减速B.分子在点的分子势能最小C.分子在点的加速度大小为零D.分子由点释放后运动到点左侧的过程中，加速度先增大后减小再增大E.该图能表示固、液、气三种状态下分子力的变化规律【答案】BCD【解析】【详解】AB．C点为斥力和引力相等的位置，C点的右侧分子间作用力的合力表现为引力，C点的左侧分子间作用力的合力表现为斥力，因此分子Q由A点运动到C点的过程中，分子Q一直做加速运动，分子的动能一直增大，分子势能一直减小，当分子Q运动到C点左侧时，分子Q做减速运动，分子动能减小，分子势能增大，即分子Q在C点的分子势能最小，A错误，B正确；C．C点为分子引力等于分子斥力的位置，即分子间作用力的合力为零，则分子Q在C点的加速度大小为零，C正确；D．分子Q由A点释放后运动到C点左侧过程中，由题图可知分子间作用力的合力先增大后减小再增大，则由牛顿第二定律可知加速度先增大后减小再增大，D正确；E．气体分子间距较大，分子间作用力很弱，不能用此图表示气体分子间作用力的变化规律，E错误。故选BCD。14.一体积为的绝热气缸固定在水平面上，开口向右，气缸的横截面积为S，用一厚度不计的绝热活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，开始封闭气体的体积为、压强与外界大气压强相同且为，封闭气体的温度为．已知活塞与气缸之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且用表示。现用电热丝对封闭气体加热，封闭气体的温度缓慢地升高，活塞缓慢地向右移动。求：（i）绝热活塞将要向右移动时，封闭气体的温度；（ii）绝热活塞刚好移动到气缸的最右端时，封闭气体的温度。【答案】（i）；（ii）【解析】【详解】（i）绝热活塞移动前，由力的平衡条件可知解得，绝热活塞移动前，封闭气体的压强为气体发生等容变化，由查理定律可得解得，绝热活塞将要向右移动时，封闭气体的温度为(ii)绝热活塞向右移动时，气体发生等压变化，由盖−吕萨克定律得其中，解得15.在x=5m处有一波源，该波源产生一列沿x轴负方向传播的简谐横波，波长为λ=4m，经过一段时间，x=1m处的质点C刚开始振动，振动方向沿y轴正方向，将该时刻作为计时起点。t=0.3s时，x=−1m处的质点第一次处在波峰。则下列说法正确的是（）A.该