山西省忻州市重點中學2023-2024學年高三第二次模擬考試物理試卷含解析

山西省忻州市重點中學2023-2024學年高三第二次模擬考試物理試卷考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖所示，條形磁鐵靜止放在桌面上，當在其左上方放一電流方向垂直紙面向里的通電直導線后，則磁鐵受到的摩擦力和彈力A．摩擦力為零B．摩擦力方向向左C．彈力保持不變D．摩擦力方向向右2、兩根相距為L的足夠長的金屬直角導軌如圖所示放置，它們各有一部分在同一水平面內(nèi)，另一部分垂直于水平面。質(zhì)量均為m的金屬細桿ab、cd與導軌垂直接觸形成閉合回路，桿與導軌之間的動摩擦因數(shù)均為μ，導軌電阻不計，回路總電阻為2R。整個裝置處于磁感應強度大小為B，方向豎直向上的勻強磁場中。當ab桿在平行于水平導軌的拉力F作用下以速度v1沿導軌勻速運動時，cd桿也正好以速度v2向下勻速運動。重力加速度為g。下列說法中正確的是（）A．a(chǎn)b桿所受拉力F的大小為 B．cd桿所受摩擦力為零C．回路中的電流強度為 D．μ與v1大小的關系為μ=3、某同學按如圖1所示連接電路，利用電壓傳感器研究電容器的放電過程。先使開關S接1，電容器充電完畢后將開關擲向2，可視為理想電壓表的電壓傳感器將電壓信息傳入計算機，屏幕上顯示出電壓隨時間變化的U-t曲線，如圖2所示。電容器的電容C已知，且從圖中可讀出最大放電電壓U0，圖線與坐標軸圍成的面積S、任一點的點切線斜率k，但電源電動勢、內(nèi)電阻、定值電阻R均未知，根據(jù)題目所給的信息，下列物理量不能求出的是A．電容器放出的總電荷量 B．電阻R兩端的最大電流C．定值電阻R D．電源的電動勢和內(nèi)電阻4、如圖所示，一個勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧豎直放置，彈簧上端固定一質(zhì)量為2m的物塊A，彈簧下端固定在水平地面上。一質(zhì)量為m的物塊B，從距離彈簧最上端高為h的正上方處由靜止開始下落，與物塊A接觸后粘在一起向下壓縮彈簧。從物塊B剛與A接觸到彈簧壓縮到最短的整個過程中（彈簧保持豎直，且在彈性限度內(nèi)形變），下列說法正確的是（）A．物塊B的動能先減少后增加又減小 B．物塊A和物塊B組成的系統(tǒng)動量守恒C．物塊A和物塊B組成的系統(tǒng)機械能守恒 D．物塊A物塊B和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒5、質(zhì)量相等的A、B兩個物體放在同一水平面上，分別受到水平拉力、的作用而從靜止開始做勻加速直線運動，經(jīng)過時間和4，A、B的速度分別達到2和時，分別撤去和，以后物體繼續(xù)做勻減速直線運動直至停止，兩個物體速度隨時間變化的圖象如圖所示，設和對A、B的沖量分別為和，和，對A、B做的功分別為和，則下列結論正確的是A．，B．，C．，D．，6、關于原子核及其變化，下列說法中正確的是（）A．衰變和裂變都能自發(fā)的發(fā)生B．β衰變現(xiàn)象說明電子是原子核的組成部分C．升高溫度可以使放射性元素的半衰期縮短D．同種放射性元素在化合物中的半衰期與單質(zhì)中的半衰期相等二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖甲所示，abcd是位于豎直平面內(nèi)的正方形閉合金屬線框，金屬線框的質(zhì)量為m，電阻為R，在金屬線框的下方有一勻強磁場區(qū)域，MN和PQ是勻強磁場區(qū)域的水平邊界，并與線框的bc邊平行，磁場方向垂直紙面向里．現(xiàn)使金屬線框從MN上方某一高度處由靜止開始下落，如圖乙是金屬線框由開始下落到bc邊剛好運動到勻強磁場PQ邊界的v﹣t圖象，圖中數(shù)據(jù)均為己知量，重力加速度為g，不計空氣阻力，則在線框穿過磁場的過程中，下列說法正確的是（）A．t1到t2過程中，線框中感應電流沿順時針方向B．線框的邊長為v1（t2﹣t1）C．線框中安培力的最大功率為D．線框中安培力的最大功率為8、《大國工匠》節(jié)目中講述了王進利用“秋千法”在1000kV的高壓線上帶電作業(yè)的過程。如圖所示，絕緣輕繩OD一端固定在高壓線桿塔上的O點，另一端固定在兜籃上。另一絕緣輕繩跨過固定在桿塔上C點的定滑輪，一端連接兜籃，另一端由工人控制。身穿屏蔽服的王進坐在兜籃里，緩慢地從C點運動到處于O點正下方E點的電纜處。繩OD一直處于伸直狀態(tài)，兜籃、王進及攜帶的設備總質(zhì)量為m，不計一切阻力，重力加速度大小為g。關于王進從C點運動到E點的過程中，下列說法正確的是（）A．工人對繩的拉力一直變大B．繩OD的拉力一直變大C．OD、CD兩繩拉力的合力大小等于mgD．當繩CD與豎直方向的夾角為30°時，工人對繩的拉力為mg9、對于分子動理論的理解，下列說法正確的是_________。A．只要知道氣體的摩爾體積和阿伏伽德羅常數(shù)，就可以算出氣體分子的體積B．溫度越高，擴散現(xiàn)象越明顯C．兩個分子間的距離變大的過程中，分子間引力變化總是比斥力變化慢D．當分子間作用力表現(xiàn)為引力時，分子間的距離越大，分子勢能越大E.只要兩物體的質(zhì)量、溫度、體積相等，兩物體的內(nèi)能一定相等10、如圖所示，豎直平面內(nèi)存在著兩個方向豎直向上的相同帶狀勻強電場區(qū)，電場區(qū)的高度和間隔均為d，水平方向足夠長．一個質(zhì)量為m、電荷量為＋q的小球以初速度v0在距離電場上方d處水平拋出，不計空氣阻力，則()A．小球在水平方向一直做勻速直線運動 B．小球在電場區(qū)可能做直線運動C．若場強大小為，小球經(jīng)過兩電場區(qū)的時間相等 D．若場強大小為，小球經(jīng)過兩電場區(qū)的時間相等三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）一個實驗小組在“探究彈力和彈簧伸長的關系”的實驗中：（1）甲同學在做該實驗時，通過處理數(shù)據(jù)得到了圖甲所示的F﹣x圖象，其中F為彈簧彈力，x為彈簧長度．請通過圖甲，分析并計算，該彈簧的原長x0＝_____cm，彈簧的彈性系數(shù)k＝_____N/m．該同學將該彈簧制成一把彈簧秤，當彈簧秤的示數(shù)如圖乙所示時，該彈簧的長度x＝_____cm．（2）乙同學使用兩條不同的輕質(zhì)彈簧a和b，得到彈力與彈簧長度的圖象如圖丙所示．下列表述正確的是_____．A．a(chǎn)的原長比b的長B．a(chǎn)的勁度系數(shù)比b的大C．a(chǎn)的勁度系數(shù)比b的小D．測得的彈力與彈簧的長度成正比．12．（12分）某同學采用如圖甲所示的實驗裝置探究加速度和力的關系，其中小車的質(zhì)量為M，砂和砂桶的總質(zhì)量為m（滑輪光滑），交流電頻率為Hz（1）本實驗中______（需要/不需要）滿足（2）松開砂桶，小車帶動紙帶運動，若相鄰計數(shù)點間還有4個點未畫出，紙帶如圖乙所示，則小車的加速度______m/s2（結果保留三位有效數(shù)字）四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，在光滑水平面上靜止放置質(zhì)量M=2kg、長L=2.17m、高h=0.2m的長木板C。距該板左端距離x=1.81m處靜止放置質(zhì)量mA=1kg的小物塊A，A與C間的動摩擦因數(shù)μ=0.2。在板右端靜止放置質(zhì)量mB=1kg的小物塊B，B與C間的摩擦忽略不計。A、B均可視為質(zhì)點，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取10m/s2。現(xiàn)在長木板C上加一水平向右的力F，求：(1)當F=3N時，小物塊A的加速度；(2)小物塊A與小物塊B碰撞之前運動的最短時間；(3)若小物塊A與小物塊B碰撞之前運動的時間最短，則水平向右的力F的大小(本小題計算結果保留整數(shù)部分)；(4)若小物塊A與小物塊B碰撞無能量損失，當水平向右的力F=10N，小物塊A落到地面時與長木板C左端的距離。14．（16分）兩根距離為L=2m的光滑金屬導軌如圖示放置，P1P2，M1M2兩段水平并且足夠長，P2P3，M2M3段導軌與水平面夾角為θ=37°。P1P2，M1M2與P2P3，M2M3段導軌分別處在磁感應強度大小為B1和B2的磁場中，兩磁場方向均豎直向上，B1=0.5T且滿足B1=B2cosθ。金屬棒a，b與金屬導軌垂直接觸，質(zhì)量分別為kg和0.1kg，電阻均為1Ω，b棒中間系有一輕質(zhì)繩，繩通過光滑滑輪與質(zhì)量為0.2kg的重物連接，重物距離地面的高度為10m。開始時，a棒被裝置鎖定，現(xiàn)靜止釋放重物，已知重物落地前已勻速運動。當重物落地時，立即解除b棒上的輕繩，b棒隨即與放置在P2M2處的絕緣棒c發(fā)生碰撞并粘連在一起，隨后bc合棒立即通過圓弧裝置運動到傾斜導軌上，同時解除a棒的鎖定。已知c棒的質(zhì)量為0.3kg，假設bc棒通過圓弧裝置無能量損失，金屬導軌電阻忽略不計，空氣阻力不計，sin37ο=0.6，cos37ο=0.8，g取10m/s2，求：(1)b棒與c棒碰撞前的速度；(2)b棒從靜止開始運動到與c棒碰撞前，a棒上產(chǎn)生的焦耳熱；(3)a棒解除鎖定后0.5s，bc合棒的速度大小為多少。15．（12分）（鋰核）是不穩(wěn)定的，它會分裂成一個α粒子和一個質(zhì)子，同時釋放一個γ光子（1）寫出核反應方程；（2）一個靜止的分裂時釋放出質(zhì)子的動量大小為P1，α粒子的動量大小為P2，γ光子與α粒子運動方向相同，普朗克常量為h。求y光子的波長λ。

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、B【解析】

磁鐵的磁感線從N到S，故通電導線所處位置的磁場方向為斜向左下，根據(jù)左手定則可知導線受到斜向左上的安培力，根據(jù)牛頓第三定律可得磁鐵受到導線給的斜向右下的作用力，該作用力可分解為水平向右和豎直向下，故磁鐵受到的摩擦力水平向左，彈力增大，B正確．2、D【解析】

A．導體ab切割磁感線時產(chǎn)生沿ab方向，產(chǎn)生感應電動勢，導體cd向下勻速運動，未切割磁感線，不產(chǎn)生感應電動勢，故整個電路的電動勢為導體ab產(chǎn)生的，大小為：①感應電流為：②導體ab受到水平向左的安培力，由受力平衡得：③解得：④AC錯誤；B．導體棒cd勻速運動，在豎直方向受到摩擦力和重力平衡，有：⑤即導體棒cd摩擦力不為零，B錯誤；D．聯(lián)立②⑤式解得，D正確。故選D。3、D【解析】

由Q=CU0，所以容器放出的總電荷量可求，所以A選項能求出；根據(jù)I=Q/t，變形得，Ut為圖象與坐標軸所圍面積S可求，所以Q=S/R，則，所以C選項可求；電阻R兩端的最大電流即為電容器剛開始放電的時候，所以，選項B電阻R兩端的最大電流可求；根據(jù)題意只知道電源的電動勢等于電容器充滿電兩板間的電壓，也就是剛開始放電時的電壓，即E=U0，內(nèi)電阻無法求出，所以選項D不能求出。4、A【解析】

A．B物塊開始自由下落速度逐漸增大，與A物塊碰撞瞬間，動量守恒，選取豎直向下為正方向，則可知A、B碰后瞬間作為整體速度小于碰前B物塊速度，隨后AB整體向下運動，開始重力大于彈力，且彈力逐漸增大，所以整體做加速度減小的加速運動，當重力等于彈力時，速度達到最大，之后彈力大于重力，整體做加速度增大的減速運動，直至速度減為0，所以從物塊B剛與A接觸到彈簧壓縮到最短的整個過程中，物塊B的動能先減少后增加又減小，A正確；B．物塊A和物塊B組成的系統(tǒng)只在碰撞瞬間內(nèi)力遠大于外力，動量守恒，之后系統(tǒng)所受合外力一直變化，系統(tǒng)動量不守恒，B錯誤；CD．兩物塊碰撞瞬間損失機械能，所以物塊A和物塊B組成的系統(tǒng)機械能不守恒，物塊A物塊B和彈簧組成的系統(tǒng)機械能不守恒，CD錯誤。故選A。5、B【解析】從圖象可知，兩物塊勻減速運動的加速度大小之都為，根據(jù)牛頓第二定律，勻減速運動中有f=ma′，則摩擦力大小都為m．根據(jù)圖象知，勻加速運動的加速度分別為：，，根據(jù)牛頓第二定律，勻加速運動中有F-f=ma，則F1=，F(xiàn)1=，F(xiàn)1和F1的大小之比為11：5；所以：，則I1＜I1；圖線與時間軸所圍成的面積表示運動的位移，則位移之比為；兩個物體的初速度、末速度都是0，所以拉力做的功與摩擦力做的功大小相等，所以：，則W1＞W(wǎng)1．故選B.點睛：解決本題的關鍵通過圖象得出勻加速運動和勻減速運動的加速度，根據(jù)牛頓第二定律，得出兩個力的大小之比，以及知道速度-時間圖線與時間軸所圍成的面積表示位移．6、D【解析】

A．衰變能自發(fā)發(fā)生，裂變不能自發(fā)發(fā)生，A錯誤；B．衰變是原子核中的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子同時產(chǎn)生電子的過程，所以電子不是原子核的組成部分，B錯誤；CD．元素原子核的半衰期是由元素本身決定，與元素所處的物理和化學狀態(tài)無關，C錯誤，D正確。故選D。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BD【解析】

A．金屬線框剛進入磁場時，磁通量增加，磁場方向垂直紙面向里，根據(jù)楞次定律判斷可知，線框中感應電流方向沿逆時針方向，故A錯誤；B．由圖象可知，金屬框進入磁場過程中做勻速直線運動，速度為v1，勻速運動的時間為t2﹣t1，故金屬框的邊長：L＝v1（t2﹣t1），故B正確；CD．在金屬框進入磁場的過程中，金屬框所受安培力等于重力，則得：mg＝BIL，又，又L＝v1（t2﹣t1），聯(lián)立解得：；線框僅在進入磁場和離開磁場過程中受安培力，進入時安培力等于重力，離開時安培力大于重力，開始減速，故開始離開磁場時安培力最大，功率最大，為Pm＝F安t2，又，聯(lián)立得：，故C錯誤，D正確．8、BCD【解析】

AB．對兜籃、王進及攜帶的設備整體受力分析如圖所示繩OD的拉力為F1，與豎直方向的夾角為θ，繩CD的拉力為F2，與豎直方向的夾角為α。根據(jù)幾何知識有由正弦定理可得解得α增大，θ減小，則F1增大，F(xiàn)2減小，故A錯誤，B正確；C．兩繩拉力的合力大小等于mg，故C正確；D．當α=30°時，則θ=30°，根據(jù)平衡條件有可得故D正確。故選BCD。9、BCD【解析】

A．由于氣體分子間距很大，知道氣體的摩爾體積和阿伏伽德羅常數(shù)，不能算出氣體分子的體積，故A錯誤；B．溫度越高，分子熱運動越明顯，擴散現(xiàn)象越明顯，故B正確；C．兩個分子間的距離變大的過程中，分子間引力和斥力均減小，引力變化總是比斥力變化慢，故C正確；D．當分子間作用力表現(xiàn)為引力時，分子間的距離越大，分子力做負功，分子勢能越大，故D正確；E．物體內(nèi)能與物質(zhì)的量、溫度、體積和物態(tài)有關，故E錯誤。故選BCD。10、ABD【解析】

A．將小球的運動沿著水平方向和豎直方向進行分解，水平方向不受外力，故小球在水平方向一直以速度v0做勻速直線運動，故A正確；B．小球在電場區(qū)時，受到豎直向下的重力和豎直向下的電場力，若電場力與重力大小相等，二力平衡，小球能做勻速直線運動，故B正確；C．若場強大小為，則電場力等于mg，在電場區(qū)小球所受的合力為零，在無電場區(qū)小球勻加速運動，故經(jīng)過每個電場區(qū)時小球勻速運動的速度均不等，因而小球經(jīng)過每一無電場區(qū)的時間均不等，故C錯誤；D．當場強大小為，電場力等于2mg，在電場區(qū)小球所受的合力大小等于mg，方向豎直向上，加速度大小等于g，方向豎直向上，根據(jù)運動學公式，有經(jīng)過第一個無電場區(qū)d=v1=gt1經(jīng)過第一個電場區(qū)d=v1t-gt22v2=v1-gt2由①②③④聯(lián)立解得t1=t2v2=0接下來小球的運動重復前面的過程，即每次通過無電場區(qū)都是自由落體運動，每次通過電場區(qū)都是末速度為零勻減速直線運動，因此，小球經(jīng)過兩電場區(qū)的時間相等，故D正確。故選ABD。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、82520B【解析】

（1）當彈力為零時，彈簧處于原長狀態(tài)，故原長為:x0＝8cm，在F﹣x圖象中斜率代表彈簧的勁度系數(shù)，則:，在乙圖中彈簧秤的示數(shù):F＝3.00N，根據(jù)F＝kx，可知:，故此時彈簧的長度:L＝x+x0＝20cm．（2）A．在丙圖中，當彈簧的彈力為零時，彈簧處于原長，故b的原長大于a的原長，故A錯誤；BC．斜率代表勁度系數(shù)，故a的勁度系數(shù)大于b的勁度系數(shù)，故B正確，C錯誤；D．彈簧的彈力與彈簧的形變量成正比，故D錯誤．12、不需要2.01【解析】

（1）[1]小車所受拉力可以由彈簧測力計測出，無需滿足（2）[2]計數(shù)點間有4個點沒有畫出，計數(shù)點間的時間間隔為t=0.02×5s=0.1s由勻變速直線運動的推論可得小車的加速度代入數(shù)據(jù)解得a=2.01m/s2四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、(1)1m/s2；(2)t=0.6s；(3)6N≤F≤26N；(4)x2=0.78m【解析】

(1)若長木板C和小物塊一起向右加速運動，設它們之間