人教版高三上学期模拟考试物理试卷（带答案解析）

第页答案第=page11页，共=sectionpages22页人教版高三上学期模拟考试物理试卷（带答案解析）一、单选题（共24分）1．（本题4分）如图，一个原子核X经图中所示的一系列α、β衰变后，生成稳定的原子核Y，下列说法正确的是（）A．在此过程中共经历10次β衰变B．某次衰变过程中，会同时放出一个α粒子和一个β粒子C．原子核发生β衰变时，放出的β射线是高速电子流，因为原子核内没有电子，所以射线是核外电子逸出原子形成的D．衰变中产生的β粒子比α粒子在空气中传播得远2．（本题4分）位于坐标原点的波源从时开始振动，发出的波在介质I、II中沿轴传播，时形成的完整波形如图所示，P、Q分别为介质I、II中的质点。下列说法正确的是（

）A．质点P、Q的振动状态不相同B．该机械波在介质Ⅰ、Ⅱ中的传播速度之比为2∶1C．过程，质点经过的路程为D．当时，质点做加速度减小的加速运动3．（本题4分）运动员在水平地面，上进行拉轮胎的负荷训练，若在起动后的一小段时间内，运动员用两根轻绳拉着轮胎做匀速直线运动。如图所示，运动过程中保持两绳的端点A、B等高，两绳间的夹角为θ、所在平面与水平面夹角恒为。已知轮胎重为G，运动过程受地面摩擦力大小恒为f，则每根绳的拉力大小为（）A． B．C． D．4．（本题4分）某士兵在与水平面成30°角的斜坡上进行手榴弹投掷训练，先后从斜坡上同一点分别以速度v1水平抛出和以速度v2垂直斜坡抛出两个手榴弹，两个手榴弹落在斜坡上同一位置。不计空气阻力，两个手榴弹初速度大小的比值为（）A．1∶1 B．1∶C．1∶2 D．1∶35．（本题4分）火箭的网系回收可简化为如下过程，质量的火箭先靠发动机点火主动匀减速，10s末定点入网后关闭点火系统，并启动电控液压缓冲系统，系统通过缓冲绳索以的恒定功率对火箭产生持续缓冲作用，整个回收过程可视为竖直方向的运动，其图像如图所示，不计空气阻力和一切能量损耗，重力加速度，下列说法正确的是（

）A．0~10s，火箭处于失重状态B．10~12s，绳索的平均作用力为C．0~10s，火箭的重力势能减小D．10~12s，火箭的下降高度为24m6．（本题4分）卫星围绕某行星做匀速圆周运动的轨道半径的三次方（r3）与周期的平方（T2）之间的关系如图所示。若该行星的半径R0和卫星在该行星表面运行的周期T0已知，引力常量为G，则下列物理量中不能求出的是（）A．该卫星的线速度 B．该卫星的动能C．该行星的平均密度 D．该行星表面的重力加速度二、多选题（共20分）7．（本题5分）WorkingModel是一款仿直软件。可以记录物体的运动过程并描绘出运动图像。如图是该软件导出的图像，t为时刻。为0~t时间内物体运动的位移。已知t0时刻前图像为直线，t0时刻后图像为反比例曲线。该图像模拟某物块在粗糙水平面上做匀减速直线运动直至静止的滑动情景，取重力加速度为10m/s2.下列说法正确的有（）

A．物块在4s后某一时刻静止B．0时刻，物块的速度大小为20m/sC．物块运动的位移大小为60mD．物块与水平面间的动摩擦因数为8．（本题5分）2023年8月18日，世界首条35千伏公里级超导输电示范工程首次实现满负荷运行，刷新了我国商用超导输电工程最大实际运行容量的纪录。如图是某输电线路的简化图，两理想变压器的匝数比分别为M、N间接入电压有效值恒为U的正弦交变电源，a、b、c三个电阻的阻值相等。则（）A．电源功率P一定时，输电电压U加倍，则流过电阻b的电流减半B．电源功率P一定时，输电电压U加倍，则电阻b损耗的功率减半C．M、N间电压U一定时，电阻c两端的电压为D．M、N间电压U一定时，电阻c两端的电压为9．（本题5分）如图所示，水平圆盘上放置一个质量为的小物块，物块通过长的轻绳连接到竖直转轴上的定点，此时轻绳恰好伸直，与转轴成角。现使整个装置绕转轴缓慢加速转动（轻绳不会绕到转轴上），角速度从零开始缓慢增大，直到物块刚好要脱离圆盘。已知物块与圆盘间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小。下列说法正确的是（）A．当时，轻绳对物块的弹力随角速度的增大而增大B．物块刚好要脱离圆盘时角速度，轻绳对物块的弹力为C．圆盘与物块间的摩擦力先增大后减小D．圆盘对物块的支持力始终等于物块受到的重力10．（本题5分）如图所示，在竖直平面内有水平向右、场强为1×104N/C的匀强电场．在匀强电场中有一根长2m的绝缘细线，一端固定在O点，另一端系一质量为0.08kg的带电小球，它静止时悬线与竖直方向成37°角．若小球获得一定初速度后恰能绕O点在竖直平面内做圆周运动，取小球在静止时的位置为电势能零点和重力势能零点，cos37°＝0.8，g＝10m/s2．下列说法正确的是（）A．小球的电荷量q＝6×10﹣5CB．小球在c点的动能最小，且为1JC．小球在b点时的机械能最小D．小球在运动过程中电势能和机械能之和保持不变，且为5J三、实验题（共16分）11．（本题6分）某同学按图甲所示，安装实验器材测量重力加速度g。已知物块A与遮光片的质量为，遮光片中心距光电门的高度为h。物块B质量为，置于光滑的桌面上。锁定物块B，使系统保持静止状态。某时刻解除锁定，物块A由静止开始向下运动，光电门记录遮光片的遮光时间（忽略绳和滑轮的质量，不计系统内的摩擦）。（1）用游标卡尺测出遮光片的宽度d，测量结果如图乙所示：遮光片的宽度___________；（2）重力加速度的表达式___________（用题中所给字母及所测量的物理量表示）；（3）实验数据分析发现，测得的重力加速度g比真实值偏小，原因可能是___________。（任写一条即可）12．（本题10分）某实验小组在实验室练习使用多用电表测电阻：(1)多用电表表盘如图甲所示，某同学在完成机械调零后，准备测电阻，他进行如下操作，请帮助他完成以下实验步骤：①将K旋转到电阻挡“×10”的位置。②将红、黑表笔短接，旋动___________（填“S”或“T”），使指针对准电阻挡的0刻线。③将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小，如图乙中虚线所示，则应将K旋转到电阻挡“×___________”的位置（选填“1”、“100”）。(2)该同学在做好正确操作后，表盘指针如图乙实线所示，则该电阻阻值为___________Ω。(3)图丙是该实验小组绘制的多用电表内部电路图，图中E是电池；R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻；表头的满偏电流为250µA，内阻为480Ω，虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位：欧姆×100Ω挡、直流电压1V挡、直流电压5V挡、直流电流1mA挡和直流电流2.5mA挡。根据上述条件可得：R1+R2=___________Ω，R4=___________Ω。四、解答题（共40分）13．（本题10分）如图所示，正压防护服是一种特殊防护装备，可有效保护穿戴者免受细菌、病毒的侵害。其气密性检测流程如下：测试前，将防护服平稳放置在平台上，关闭排气口，使防护服完全封闭后连接气泵。气泵每秒向防护服中充入的空气（即）。将防护服内气体缓慢加压至。已知充气前防护服内气体压强为，体积，防护服充满气后气体的体积，整个检测过程中气体温度不变。(1)求从充气开始到防护服内气体压强达到所需的时间；(2)防护服内气体压强达到后，关闭气泵阀门，若一定时间后压强下降的量小于等于初始值的则判定合格。忽略防护服内部容积变化，求合格防护服内剩余气体与原有气体质量之比的最小值。14．（本题15分）如图所示，两根固定的光滑的金属导轨水平部分与倾斜部分平滑连接，两导轨间距为L=0.5m，导轨的倾斜部分与水平面成α=37°角。导轨的倾斜部分有一个匀强磁场区域abcd，磁场方向垂直于斜面向上，导轨的水平部分在距离斜面底端足够远处有两个匀强磁场区域，磁场方向竖直且相反，所有磁场的磁感应强度大小均为B=1T，每个磁场区沿导轨的长度均为L=0.5m，磁场左、右两侧边界均与导轨垂直。现有一质量为m=0.5kg，电阻为r=0.2Ω，边长也为L的正方形金属线框PQMN，从倾斜导轨上由静止释放，金属线框在MN边刚滑进磁场abcd时恰好做匀速直线运动，此后，金属线框从导轨的倾斜部分滑上水平部分。取重力加速度求：(1)金属线框刚释放时MN边与ab的距离s：(2)可调节cd边界到水平导轨的高度，使得线框刚进入水平磁场区时速度大小为8m/s，求线框在穿越水平磁场区域过程中的加速度的最大值；(3)若导轨的水平部分有多个连续的长度均为L磁场，且相邻磁场方向相反，求在（2）的条件下，直到线框最终停下来在两导轨上运动过程中线框内产生的焦耳热。15．（本题15分）如图所示，在光滑水平地面上有一质量为的长木板B，离长木板B的右端距离为处放有固定的竖直挡板，其最左端放有一质量为的重物（可视为质点）。开始时，长木板B和重物都静止，现在给重物一初速度，使重物和长木板B均向右运动，并与挡板发生碰撞，碰撞前瞬间长木板B和重物的速度恰好相等，已知长木板B或重物与挡板碰撞时均没有机械能损失。求：（1）若重物始终在长木板B上，长木板B与竖直挡板碰撞之前，长木板B的加速度。（2）整个运动过程中，要使重物不离开长木板B，长木板的长度需要满足的条件。参考答案与解析题号12345678910答案DCAACBBDACACAD1．D【详解】A．X的中子数为146，质子数为92，质量数为Y的中子数为124，质子数为82，质量数为质量数减少发生α衰变的次数为发生β衰变的次数为故A错误；B．一次衰变只能放出一个α粒子或者一个β粒子，故B错误；C．β射线是高速电子流，来自原子核内部中子的衰变，发生β衰变时，原子核内的中子转化为一个质子的同时放出一个电子，故C错误；D．因为β粒子比α粒子穿透能力强，所以衰变中产生的β粒子比α粒子在空气中传播得远，故D正确。故选D。2．C【详解】A．同一波源在不同的介质中周期与频率不变，总能量（振幅）不变，所以P、Q两点振动的周期与振幅相等，根据图像可知此时P、Q两点都正处于平衡状态向上振动，振动状态是相同的，故A错误；B．根据图像可知在介质I、II中波长分别为2m和4m，根据公式周期相同时，该机械波在介质I、II中的波速之比为1:2，故B错误；C．根据题干可知振动周期为在时质点P开始振动，在内P点振动了一个周期，所以路程为8cm（即4A），故C正确；D．在时质点Q开始振动，根据图像可知波源的起振方向向着y轴负方向，所以在时质点Q振动了完整的2个周期后又运动了0.2s，此时正向y轴负方向最大位移处运动，正在做加速度增大的减速运动，故D错误。故选C。3．A【详解】设每根绳的拉力大小为T，根据力的合成与分解以及对称性可知，两根绳拉力的合力大小为对轮胎根据平衡条件有解得故选A。4．A【详解】如图所示，把两运动分解为初速度方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动竖直方向的位移而则初速度方向的位移而解得故选A。5．C【详解】A．火箭回收过程向下运动，内速度向下且不断减小，说明加速度方向向上，火箭处于超重状态，故A错误；B．内，火箭平均加速度大小方向竖直向上，该过程对火箭，根据牛顿第二定律有联立解得绳索的平均作用力，故B错误；C．图像的面积表示位移，内火箭下落的位移重力势能减小量等于重力做功，即，故C正确；D．若火箭在内做匀减速直线运动，则火箭的下降高度为但实际情况是火箭做的是变加速运动，故火箭的下降高度不为24m，故D错误。故选C。6．B【详解】A．卫星在该行星表面运行，则卫星的线速度选项A可求，不符合题意B．卫星的动能因不知卫星的质量，故无法求得，选项B符合题意；C．在星球表面，根据万有引力提供向心力得解得则行星的密度选项C可求，不符合题意。D．在星球表面，根据万有引力与重力近似相等得解得选项D可求，不符合题意。故选B。7．BD【详解】AC．因为t0时刻后图像为反比例曲线，即即x=k为定值，可知此时物体静止，即从t0时刻开始物体已经静止，根据坐标（7.5，4）可得物体的位移为x=30m选项AC错误；B．根据可得可得v0=20m/s选项B正确；D．物体的加速度根据可得选项D正确。故选BD。8．AC【详解】AB．当电源功率P一定时，输电电压U加倍，则原线圈电流减半，故流过电阻b的电流减半，根据可得电阻b损耗的功率变为原来的，故A正确，B错误；CD．设a、b、c三个电阻的阻值为R，通过变压器线圈1、2、3、4的电流分别为，两端的电压分别，由欧姆定律有根据理想变压器的输入功率等于输出功率，有同理同一回路有又有可得解得故D错误，C正确。故选AC。9．AC【详解】CD．较小时，轻绳无弹力，静摩擦力提供向心力静摩擦力随角速度的增大而增大。当达到最大静摩擦力时解得角速度由继续增大，轻绳弹力增大，圆盘对物块的支持力减小，D错误；角速度由继续增大，静摩擦力减小。所以圆盘与物块间的摩擦力先增大后减小，C正确；AB．角速度由继续增大，轻绳弹力增大，圆盘对物块的静摩擦力减小，物块刚好要脱离圆盘时静摩擦力为零，此时解得，B错误；当时，物块始终与水平圆盘相对静止，轻绳对物块的弹力随角速度的增大而增大，A正确。故选AC。10．AD【详解】小球静止时悬线与竖直方向成37°角，受重力、拉力和电场力，三力平衡，根据平衡得：mgtan37°＝qE，解得：，故A正确；小球恰能绕O点在竖直平面内做圆周运动，在等效最高点b速度最小，根据牛顿第二定律得：；最小动能为：，故B错误；根据能量守恒定律，电势能与机械能之和不变，所以机械能最小的位置是电势能最大的位置，根据电场力做功最多的过程，即与O点等高的最左的位置a点，故C错误；选最低点为零势能点，求A点的电势能和重力势能加上动能就是能量之和为：E＝Ek+Ep+Ep′＝1J+mg×2Lcos37°+Eq×2Lsin37°＝5J，故D正确．11．测得的重力加速度g比真实值偏小，原因可能是物块B与桌面间有摩擦力或绳与滑轮间有阻力作用。【详解】（1）[1]如图乙所示：遮光片的宽度（2）[2]物块B置于光滑的桌面上，解除锁定，则物块A与B都从静止开始做匀加速直线运动，根据动滑轮原理，两物体的速度大小关系即得物块A下落h的速度为根据运动学公式解得根据牛顿第二定律，对B和A分析联立解得（3）[3]测得的重力加速度g比真实值偏小，原因可能是物块B与桌面间有摩擦力或绳与滑轮间有阻力作用。12．(1)T100(2)1900(3)160880【详解】（1）[1]将红、黑表笔短接，旋动欧姆调零旋钮T，使指针对准电阻挡的0刻线；[2]将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小，说明待测电阻阻值较大，所以应换大倍率，即应将K旋转到电阻挡“×100”位置。（2）欧姆表的读数为指针所指刻度与倍率的乘积，所以所测电阻阻值为（3）[1]B端接2时，该多用电表为电流表，量程为1mA，此时代入数据解得[2]B端接4时，该多用电表为电压表，量程为1V，此时代入数据解得13．(1)(2)【详解】（1）充气过程气体温度不变，初态：原有气体体积，充入气体体积，总压强为末态：压强，体积对所有气体，由