新疆乌鲁木齐市2023-2024学年高三二月高考物理模拟测试（含答案解析）

2023-2024学年乌鲁木齐市高三年级二月高考模拟测试物理试卷（问卷）注意事项：1．本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分，第I卷1至3页，第II卷3至4页。答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填在答题卡相应位置上。2．回答第I卷时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案的标号。写在本试卷上无效。3．回答第II卷时，请按要求在规定区域作答，写在本试卷上无效。4．考试结束，将答题卡交回。一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1-6题只有一项符合题目要求，7-10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1.氢的同位素氘（又叫重氢）和氚（又叫超重氢）聚合成氦，核反应方程是，关于该反应下列说法中正确的是（）A.该核反应为α衰变B.核反应方程中的X表示中子，中子是卢瑟福发现的C.该核反应发生后，核子的平均质量减小D.的比结合能比的比结合能大【答案】C【解析】【详解】A．核反应方程为聚变反应，A错误；B．根据质量数和电荷数守恒，核反应方程中的X表示中子，中子是查德威克发现的，B错误；CD．聚变反应是放能反应，发生质量亏损，反应后核子的平均质量减小，的比结合能比的比结合能小，C正确、D错误。故选C。2.冰壶因其对技战术要求极高而被称为“冰上国际象棋”。某运动员在一次训练中，使原来静止在水平冰面上的冰壶以大小为的速度推出，若冰壶的质量约为，则该运动员对冰壶的水平冲量大小约为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【详解】由动量定理可得故B正确，ACD错误。3.下列关于能源和能量说法中正确的是（）A.汽车散失的热量不能收集起来再次开动汽车，说明能量的转化或转移具有方向性B.核电站是利用核聚变释放的能量发电，核能是不可再生的能源C.加油机给受油机加油的过程中一直保持水平匀速飞行，受油机的动能不变D.小孩从滑梯上滑下，感觉臀部发热，他动能增大，重力势能减少，机械能不变【答案】A【解析】【详解】A．由于能量的转化或转移具有方向性，所以汽车散失的热量不能收集起来再次开动汽车，故A正确；B．核电站是利用核裂变释放的能量发电，核能是不可再生的能源，故B错误；C．加油机给受油机加油的过程中一直保持水平匀速飞行，但受油机的质量增大，所以动能增大，故C错误；D．小孩从滑梯上滑下，他的动能增大，重力势能减少，感觉臀部发热，即克服摩擦力做功，所以机械能减少，故D错误。故选A。4.如图所示，平行板电容器极板上的接点与直流电源连接，下极板接地，开关闭合，一带电油滴位于电容器中的点恰处于静止状态，则下列说法正确的是（）A.当开关闭合，极板上移一小段距离，点电势将降低，电路中有逆时针方向的电流B.当开关断开，极板下移一小段距离，带电油滴将沿竖直方向向上运动C.当开关闭合，极板分别以为转轴在纸面内逆时针转动角，液滴将向左做匀加速直线运动D.当开关断开，极板上移一小段距离，带电油滴的电势能保持不变【答案】C【解析】【详解】A．当开关S闭合极板上移一小段距离，板间距离的增大，由可知，场强E减小，P点电势等于P点与下极板间的电势差，由于P点到下极板间距离不变，由可知，场强E减小时P点电势降低，由电容的决定式可得：减小，开关S闭合，电容器两端的电压不变，由定义式可得：减小，电路中有顺时针方向的电流，A错误；B．当开关断开，极板下移一小段距离，板间距离d增大了，由场强公式可知板间场强不变，油滴所受的电场力不变，油滴仍处于静土状态，故B错误；C．当开关S闭合，将A、B极板分别以OO′为转轴在纸面内逆时针快速转动角，初状态根据平衡条件转动后板间电压不变，板间距离为d′，则有电场力为根据几何关系电场力竖直分力仍与重力乎衡，电场力的水平分力即为油滴的合力，所以油滴将水平向左做匀加速直线运动，故C正确；D．当开关S断开，B极板上移一小段距离，由于板间场强不变，油滴所处P点到B极板的距离变小，故P点的电势降低，而根据平衡条件可知油滴带负电，所以油滴电势能增加，故D错误；故选C。5.如图所示，A、B两物块放在光滑水平面上，它们之间用轻质细线相连，两次连接情况中细线倾斜方向不同，但与竖直方向的夹角相同，对B施加水平力和，两种情况下A、B整体的加速度分别为、，细线上的力分别为、，则下列说法正确的是（）A.若，则必有 B.若，则必有C.若，则必有 D.若，则必有【答案】B【解析】【详解】A．把A、B两物块看成一个整体，对B施加水平力F1和F2，若两力相等，则必有故A错误；B．隔离A分析受力，拉力T1在水平方向的分力为拉力T2在水平方向的分力为若F1=F2，则有联立解得故B正确；C．由于若T1>T2，则必有根据牛顿第二定律，必有故C错误。D．若T1<T2，则必有根据牛顿第二定律，必有故D错误。故选B。6.某同学把电流表、干电池和一个定值电阻串联后，两端连接两只测量表笔，做成了一个测量电阻的装置。两只表笔直接接触时，电流表读数是5mA，两只表笔与的电阻连接时，电流表读数是3mA。现在把表笔与一个未知电阻连接时，电流表读数是2mA，则该未知电阻阻值是（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【详解】设电源电动势为E，欧姆表的内阻为r，则两只表笔直接接触时，有，两只表笔与的电阻连接时，有，现在把表笔与一个未知电阻连接时，有，联立解得所以B正确；ACD错误；故选B。7.一列波沿x轴方向以的速度传播的简谐横波，时刻的波形如图所示，P、Q两质点的横坐标分别为、．已知时质点Q的运动方向沿y轴正方向，则下列说法正确的是（）A.波的传播方向沿x轴负方向B.质点P振动的周期为C.内质点Q的路程为D.时刻起质点P比质点Q先回到平衡位置E.质点P的振动方程为【答案】ABD【解析】【详解】A．已知时质点Q的运动方向沿y轴正方向，可知波的传播方向沿x轴负方向，故A正确；B．由波形图可知λ=4m，则故B正确；C．由于3.4s=4T，因质点Q在t=0时刻不是从最高点（或最低点）、或者平衡位置振动，则在T/4内的路程不等于A=1cm，即0～3.4s内质点Q的路程不等于17A=17cm，故C错误；D．t＝0时刻质点P向下振动，而质点Q向上振动，则t＝0时刻起质点P比质点Q先回到平衡位置，故D正确；E．由于，则质点P的振动方程为故E错误。故选ABD。8.2021年8月1日，在东京奥运会田径女子铅球决赛中，巩立姣以20米58创个人最佳成绩的夺冠。如图所示为比赛中巩立娇将铅球抛出后的瞬间。不计空气阻力，铅球被抛出后在空中运动的过程中（）A.加速度不变 B.水平方向的速度不变C.竖直方向的速度不变 D.速度变化量的方向不变【答案】ABD【解析】【详解】A．铅球被抛出后在空中运动的过程中，只受重力，不计空气阻力，铅球加速度为重力加速度，加速度不变，A正确；B．铅球水平方向不受外力，水平方向速度不变，B正确；C．铅球竖直方向受重力，竖直方向有竖直向上的初速度，竖直方向做竖直上抛运动，竖直方向的速度大小先减小后增大，C错误；D．速度变化量速度变化量方向跟重力加速度方向相同，竖直向下，D正确故选ABD。9.A、B两个点电荷在真空中所形成电场的电场线（方向未标出）如图所示．图中C点为两点电荷连线的中点，MN为两点电荷连线的中垂线，D为中垂线上的一点，电场线的分布关于MN左右对称．则（）A.这两个点电荷一定是等量同种电荷B.这两个点电荷一定是等量异种电荷C.C点的电场强度比D点的电场强度大D.C、D两点的电势一定不相等【答案】BC【解析】【详解】AB.根据电场线的特点，从正电荷出发到负电荷终止可以判断，、是两个异种电荷，由于电场线的分布关于左右对称，可知两个电荷的电量相等，所以这两个点电荷一定是等量异种电荷，故A错误，B正确；C.在两等量异号电荷连线的中垂线上，点电场线最密，电场强度最大，所以点的电场强度比点的电场强度大，故C正确；D.是两点电荷连线的中垂线，中垂线上每点的电场方向都水平向右，中垂线和电场线垂直，所以中垂线为一条等势线，所以点的电势等于点的电势，故D错误．10.如图所示，轻质弹簧一端固定在水平面上的转轴O上，另一端与套在粗糙固定直杆A处质量为m的小球（可视为质点）相连，A点到水平面的高度为h，直杆的倾角为30o，OA＝OC，B为AC的中点，OB等于弹簧原长，小球从A处以加速度大小为aA由静止开始下滑，第一次经过B处的速度为v，运动到水平面C处速度恰好为零；然后小球获得一初动能Ek由C处以加速度大小为aC(aC方向沿直杆向上)沿直杆向上滑行，恰好能到达出发点A。已知重力加速度为g，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（）A.小球下滑过程中，AB段与BC段摩擦力做功相等B.Ek＝mghC.弹簧具有的最大弹性势能为mv2D.aA﹣aC=g【答案】ACD【解析】【详解】A．在下滑过程中，从A到B和从B到C物体受到的支持力都等于重力垂直杆的分力和弹簧的弹力垂直杆的分力，弹簧的弹力关于B点对称，因此从A到B和从B到C物体受到的支持力是关于B点对称相等，因此摩擦力相等，因此摩擦力做功相同；故A正确；B．小球从A到C，弹性势能改变量为零，动能的改变量为零，重力做正功，摩擦力做负功，根据动能定理有当小球得到初动能由C恰好到A，由动能定理得两次摩擦力做功相同，因此故B错误；C．根据能量守恒定律得，对于小球从A到B的过程有从A到C过程有联立解得故C正确；D．在Ａ点时在Ｃ点其中的θ是弹簧弹力与杆的夹角，解得故D正确。故选ACD。二、实验题（本题共2小题，每空2分，作图2分，共14分）11.某同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中测量了一些数据，其中的一组数据如下所示。（1）用游标卡尺测量摆球直径，游标尺位置如图所示，可知摆球直径_________cm。（2）为了提高实验精度，在试验中可改变几次摆长l，测出相应的周期T，从而得出一组对应的l与T的数值，再以l为横坐标为纵坐标，将所得数据连成直线如图所示，利用图像可求出重力加速度_______。（结果保留三位有效数字）【答案】①.1.940②.9.86【解析】【详解】（1）[1]20分度游标卡尺的精确值为，由图中游标卡尺读数可知摆球直径为（2）[2]单摆的周期公式为可得可知图像的斜率为解得重力加速度为12.有一只毫安表，它的内阻是100Ω，满偏电流1mA，现要改装成量程为0.6A的电流表，则毫安表应_______（串联或并联）阻值为_________Ω的电阻，若要改装成3V的电压表应______（串联或并联）阻值为__________Ω的电阻．【答案】①.并联②.0.17③.串联④.2900【解析】【详解】[1]把电流表改装成0.6A的电流表需要并联分流电阻，并联电阻阻值[2]把电流表改装成3V的电压表需要串联分压电阻，串联电阻阻值三、计算题（本题共5小题，共46分。解答时，要有必要的步骤、公式和文字说明，只写结果不得分）13.将长度为20cm、通有0.1A电流的直导线放入一匀强磁场中，电流与磁场的方向如图所示，已知磁感应强度为1T。试求出下列各图中导线所受安培力的大小和方向。【答案】（1）0；（2）0.02N，水平向右；（3）0.02N，垂直导线斜向左上【解析】【详解】（1）电流方向和磁场方向平行，导线不受安培力。（2）导线受到的安培力大小为由左手定则知方向水平向右。（3）导线受到的安培力大小为由左手定则知方向垂直导线斜向左上。14.如图所示，轮O1、O3固定在同一转轴上，轮O1、O2用皮带连接且不打滑。在O1、O2、O3三个轮的边缘各取一点A、B、C，已知三个轮的半径之比r1∶r2∶r3＝2∶1∶1，求：（1）A、B、C三点的线速度大小之比vA∶vB∶vC；（2）A、B、C三点的角速度大小之比ωA∶ωB∶ωC；（3）A、B、C三点的向心加速度大小之比aA∶aB∶aC。【答案】（1）2∶2∶1；（2）1∶2∶1；（3）2∶4∶1【解析】【详解】（1）轮O1、O3固定在同一转轴上，则。因为r1∶r3＝2∶1，所以轮O1、O2用皮带连接且不打滑，则，所以有（2）由以上分析知,且，则（3）根据公式得15.如图所示，光滑的长直斜面与足够长的水平地面通过一小段光滑圆弧平滑连接，斜面与水平方向的夹角。物块从倾斜轨道上点由静止开始下滑，最后静止于水平地面上的点，测量发现和的长度均为。在点放置一物块，再次让物块从倾斜轨道上点由静止下滑，一段时间后与发生碰撞（碰撞时间极短），碰后粘连成为一个整体，最后一起静止于点。已知物块、均可看成质点且它们和水平地面间的动摩擦因数相同，，，重力加速度大小为，不计空气阻力。求：(1)和碰撞前瞬间的速度大小；(2)和的质量之比。【答案】(1)；(2)【解析】【分析】【详解】(1)设物块的质量为，物块、和水平地面间的动摩擦因数均为，物块从点下滑至点的过程，由动能定理可知设和碰撞前瞬间的速度大小为，由动能定理可知解得(2)设物块的质量为，碰撞后两物块的共同速度大小为，由动量守恒定律可知根据动能定理可知解得16.如图1所示，水平台面AB与水平地面间的高度差h＝0.45m，一质量m＝0.1kg的小钢球静止在台面右端B处。一小钢块在水平向右的推力F作用下从A点由静止开始向右做直线运动，力F的大小随时间变化的规律如图2所示，当t＝1.5s时立即撤去力F，此时钢块恰好与钢球发生弹性正碰，碰后钢块和钢球水平飞离台面，分别落到地面上的C点和D点。已知B、D两点间的水平距离是B、C两点间的水平距离的4倍，钢块与台面间的动摩擦因数μ＝，取g＝10m/s2。钢块与台面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：（1）钢块的质量m1；（2）B、C两点间的水平距离x1。【答案】（1）0.2kg；（2）0.8m【解析】【详解】（1）设碰前钢块的速度大小为v，碰后钢块、钢球的速度大小分别为v1、v2，碰后钢块、钢球均做平抛运动，设平抛运动的时间为t1，钢块的水平位移为x1＝v1t1钢球的水平位移为x2＝v2t1由题意可知x2＝4x1钢块与钢球发生弹性正碰，碰撞过程系统动量守恒、机械能守恒，以向右为正方向，由动量守恒得m1v＝m1v1+mv2由机械能守恒定律得＝代入数据解得m1＝0.2kg（2）钢块与台面间的最大静摩擦力为f＝μm1g＝×0.2×10N＝N＜0.8N从施加推力开始钢块开始向右运动，根据F﹣t图像中，图线与t轴所包围的面积表示冲量，则t2＝1.5s内，推力冲量大小为对钢块，根据动量定理有IF﹣μm1gt2＝m1v﹣0代入数据解得v＝8m/s钢块与钢球发生弹性正碰，碰撞过程系统动量守恒、机械能守恒，以向右为正方向，由动量守恒得m1v＝m1v1+mv2由机