2024屆黑龍江省牡丹江市普通高中協(xié)同發(fā)展共同體高三下學期第一次模擬物理試卷（解析版）

高級中學名校試卷PAGEPAGE1高三學年考試物理試題考試時間：75分鐘分值：100分一、選擇題（本題共10小題，共46分．在每小題給出的四個選項中，第1~7題只有一項符合題目要求，每小題4分，第8~10題有多項符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分）1．2024年3月，山東威海實現(xiàn)自主核能供熱，全球首座第四代核電站開始向居民供暖，是核能綜合利用的一次突破。目前核電站獲取核能的基本核反應方程：，其中不穩(wěn)定，衰變的半衰期為，下列說法正確的是（）A．反應產物的中子數(shù)為50B．上述核反應也稱熱核反應，由于質量虧損而釋放出能量C．反應產物的比結合能比的比結合能小D．1.5kg的原子核，經過后剩余的質量是開始時的2．一物體在水平面上做直線運動，其圖像如圖所示。下列說法正確的是（）A．若該圖像為圖像，則在時間內物體的平均速度小于B．若該圖像為圖像，則在時間內物體先做加速運動再做減速運動C．若該圖像為圖像，則在時間內物體的最大位移出在b時刻D．若該圖像為圖像，則在時間內物體的最大位移出在c時刻3．2024年3月27日18時36分在四川阿壩州壤塘縣（北緯31.69度，東經101.31度）發(fā)生4.1級地震，震源深度15千米。地震發(fā)生時監(jiān)測站監(jiān)測到一列沿x軸傳播的地震橫波，t=0時刻波形如圖甲所示，質點P從t=0時刻開始的振動圖像如圖乙所示。下列說法正確的是（）A．該波沿x軸正方向傳播B．該波沿x軸傳播20km距離需要5sC．Q點的振動方程為y=2sin（2πt）cmD．該波與頻率為2Hz的簡諧橫波相遇，一定能形成干涉圖樣4．“兒童散學歸來早，忙趁東風放紙鳶”，春天正是踏青放風箏的好時節(jié)。如圖所示，在細線拉力的作用下，風箏靜止在空中，若氣流對風箏的作用力大小不變，下列說法正確的是（）A．地面受到人的作用力方向斜向右上方B．細線由實線位置變?yōu)樘摼€位置，細線的拉力變小C．細線由實線位置變?yōu)樘摼€位置，地面對人的支持力變大D．細線由實線位置變?yōu)樘摼€位置，地面對人的摩擦力變大5.如圖甲所示，無線充電是近年來發(fā)展起來的新技術，具有使用方便、不易老化磨損等優(yōu)點，同時也存在著傳輸距離短、能量損耗大等不足。圖乙為其工作原理圖，其送電線圈與受電線圈匝數(shù)比為，若在ab端輸入的交流電壓，則cd端的輸出電壓可能為（

）A．10V B．11V C．22V D．44V6.嫦娥五號是中國探月工程第六次任務，標志著探月工程“繞、落，回”三步走的圓滿完成。如圖所示為“嫦娥五號”著陸月球前部分軌道的簡化示意圖：Ⅰ是地月轉移軌道．Ⅱ、Ⅲ是繞月球運行的橢圓軌道，Ⅳ是繞月球運行的圓形軌道。P，Q分別為橢圓軌道Ⅱ的遠月點和近月點，橢圓軌道Ⅲ的半長軸為a，嫦娥五號在橢圓軌道Ⅲ運行周期為T．圓軌道Ⅳ到月球表面的距離為h，月球半徑為R，月球表面的重力加速度為g，萬有引力常量為G，不考慮月球的自轉，則（

）A．嫦娥五號在Ⅱ軌道上穩(wěn)定運行時經過P點的加速度大于經過Q點的加速度B．嫦娥五號由Ⅰ軌道進入Ⅱ軌道，需要在P處向后噴氣加速C．由題中已知條件，可以推知月球的密度D．嫦娥五號在Ⅳ軌道上繞月運行的速度大小為7．如圖所示，一物塊置于足夠長的水平傳送帶上，彈簧左端固定在豎直墻壁上，彈簧右端與物塊接觸但不栓接，墻壁與物塊間系不可伸長的輕繩使水平方向的彈簧處于壓縮狀態(tài)，壓縮量為0.2m（彈性限度內）。已知物塊質量為0.5kg。物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)、重力加速度g=10m/s2。若傳送帶不動，剪斷輕繩，當彈簧剛好恢復原長時物塊的速度為零；若傳送帶以v=3m/s的速度順時針勻速轉動，則剪斷輕繩后（

）A．在彈簧恢復原長的過程中，物塊向右先做加速運動，后做減速運動B．彈簧恢復原長時，物塊速度大小為2m/sC．物塊在傳送帶上運動的過程中，摩擦力對物塊做功為2.5JD．彈簧恢復原長后，物塊與傳送帶之間由于摩擦而產生的熱量為2.75J8.一定質量的理想氣體從狀態(tài)a經狀態(tài)b、c、d回到狀態(tài)a，此過程氣體的關系圖像如圖所示，其中過程為雙曲線的一部分，過程平行于坐標軸.已知在狀態(tài)a時氣體溫度為，則（）A．在狀態(tài)c時氣體的溫度為B．過程氣體吸熱C．過程氣體對外做功D．從狀態(tài)a經一次循環(huán)再回到狀態(tài)a的過程中氣體向外放熱大于9．如圖所示，ABCD是邊長為l的正三棱錐，虛線圓為三角形ABD的內切圓，M、N、P分別為BD、AB和AD邊與圓的切點，O為圓心，正三棱錐的頂點A、B和D分別固定有電荷量為+Q、+Q和-Q的點電荷，則（）A．同一帶正電的點電荷分別置于M、P兩點的電勢能相等B．將質子由C移動到M，電勢能減少C．M、P兩點的電場強度相同D．將電子由P移動到N，電場力做正功10.如圖所示的等邊三角形區(qū)域ACD內存在垂直紙面向外的勻強磁場，磁場的磁感應強度大小為B，AC的中點O處有一粒子發(fā)射源，能向磁場區(qū)域沿垂直AC的方向發(fā)射一系列速率不同的同種正粒子，已知粒子的比荷為k，磁場區(qū)域的邊長為L。則下列說法正確的是（）A．粒子速度越大在磁場中運動的時間越短B．從AC邊離開的粒子在磁場中運動的時間相同C．從AC邊離開的粒子，速率的最大值為D．從AD邊的中點離開的粒子，速率為二、實驗題（共14分）11．（6分）某校舉辦科技節(jié)活動，一位同學設計了可以測量水平面上運動物體加速度的簡易裝置，如圖所示。將一端系有擺球的細線懸于小車內O點，細線和擺球后面有一個半圓形的刻度盤。當小球與小車在水平面上保持相對靜止時，根據懸繩與豎直方向的夾角θ，便可得到小車此時的加速度。（1）為了制作加速度計的刻度盤，需要測量當?shù)氐闹亓铀俣?，該選手利用單擺進行測量，每當擺球經過最低點時記數(shù)一次，從計數(shù)1到51用時40秒，則該單擺周期為s；若已知單擺擺長為l，周期為T，則計算當?shù)刂亓铀俣鹊谋磉_式為g＝；（2）該加速度測量儀的刻度。（填“均勻”或“不均勻”）12、（8分）超薄柔性導電薄膜，可用于穿戴設備、醫(yī)用電子設備等。如圖甲，某研究小組將一種柔性導電材料均勻涂在絕緣介質上表面，已知該材料在室溫下的電阻率為，用多用電表粗測其電阻，用如下方法測定該導電材料在介質表面涂層的厚度。（1）游標卡尺測量出涂層的長度為L，寬度為d。（2）現(xiàn)有如下器材可用于精確測量涂層阻值：①電源E（電動勢為3V、內阻約為）②電壓表V（量程1.0V、內阻為）③電流表（量程0.06A、內阻）、（量程6A、內阻）④滑動變阻器（阻值），滑動變阻器（阻值）⑤定值電阻（阻值）⑥導線若干，開關一只（3）測量時為了電壓表和電流表指針都有偏轉明顯，減小相對讀數(shù)誤差，電流表應選；為了測量范圍大一些，滑動變阻器R應選。（均用所選儀器的符號表示）（4）請在圖丙虛框中畫出所需元件，并在圖丁中完成實物連線。（5）經測量，電壓表示數(shù)為U，電流表示數(shù)為I，則該涂層上下總厚度為（用題目所給的物理量符號表示）。三、計算題（共40分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后〖答案〗的不給分。有數(shù)字計算的題，〖答案〗中必須明確寫出數(shù)值和單位）13（10分）如圖所示，粗糙輕桿水平固定在豎直輕質轉軸上A點。質量為m的小球和輕彈簧套在輕桿上，小球與輕桿間的動摩擦因數(shù)為μ，彈簧原長為0.6L，左端固定在A點，右端與小球相連。長為L不可伸長質量不計的細線一端系住小球，另一端系在轉軸上B點，AB間距離為0.6L。裝置靜止時將小球向左緩慢推到距A點0.4L處時松手，小球恰能保持靜止。接著使裝置由靜止緩慢加速轉動。已知小球與桿間最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度大小為g，不計轉軸所受摩擦。（1）求彈簧的勁度系數(shù)k；（2）求小球與輕桿間恰無相互作用力時裝置轉動的角速度ω；14.（12分）隨著監(jiān)控技術的不斷發(fā)展，現(xiàn)在大街小巷、家家戶戶都安裝了監(jiān)控攝像等設備。如圖所示為一監(jiān)控設備上取下的半徑為的半球形透明材料，球心為點，A點為半球面的頂點，且滿足與渡有反射膜的底面垂直。一束單色光平行于射向半球面的B點，折射光線通過底面點，經點反射后射向半球面上的點（圖中未畫出），光真空傳播速度為c。已知B到連線的距離為，長為。求:（1）此材料的折射率；（2）求該單色光在半球形透明材料中傳播時間t。15．（18分）如圖所示，傾角為θ=30°、間距L=0.5m、電阻不計的金屬軌道固定放置且足夠長，沿軌道建立x軸，邊界與坐標原點O在一條直線上且垂直x軸。區(qū)域：，垂直軌道平面向下；區(qū)域：（T），垂直軌道平面向上。質量為、邊長均為L=0.5m的U形框由金屬棒de（阻值）和兩絕緣棒cd、ef組成。另有質量為、長度、阻值的金屬棒ab在離cf一定距離處獲得沿斜面向下的沖量后沿軌道向下運動。金屬棒ab及U形框與軌道間的動摩擦因數(shù)。（1）ab棒釋放后的短時間內比較d、e兩點的電勢高低。（2）若棒ab從某處釋放，同時U形框解除鎖定，為使棒ab與U形框碰撞前框能保持靜止，則釋放ab時所加的初速度的最大值。（3）若棒ab在x=-0.16m處釋放，且初速度為，同時U形框解除鎖定，求棒ab與框發(fā)生完全非彈性碰撞后ed棒的最大位移?！飬⒖即鸢浮铩?、〖答案〗D【詳析】A．根據核反應方程中質量數(shù)、電荷數(shù)守恒可寫出該核反應方程為可知反應產物的中子數(shù)為53，故A錯誤；B．該核反應為重核裂變反應，B錯誤；C．核反應中生成物比反應物穩(wěn)定，比結合能大，C錯誤；D．根據半衰期公式可知時所以1.5kg的原子核，經過后剩余的質量是開始時的，D正確。故選D。2、〖答案〗A【詳析】AC.若該圖像為圖像，若為勻變速直線運動，則和時間段內圖線均為直線，平均速度為，但由于時間段內圖線為曲線，因線下面積為位移，所以實際位移小于勻變速運動位移，則時間內物體的平均速度小于，直線在時間內物體的最大位移出在c時刻，A正確，C錯誤；BD.若該圖像為圖像，圖線斜率表示物體運動速度，則在時間內，物體先做加速運動再做勻速運動，物體的最大位移出在b時刻，BD錯誤。故選A。3．〖答案〗B【詳析】A．由圖乙可知質點P在t=0時刻向下振動，根據平移法可知該波沿x軸負方向傳播，故A錯誤；B．由圖甲、乙可知波長為4km，周期為1s，則該波的波速為km/s沿x軸傳播20km距離需要=5s故B正確；C．波沿x軸負方向傳播，則Q點在t=0時刻向下振動，振動方程為y=-2sin（t）cm=-2sin（2πt）cm故C錯誤；D．該波的頻率為=1Hz與頻率為2Hz的簡諧橫波相遇，不能形成干涉圖樣，故D錯誤；故選B。4.〖答案〗B【詳析】A．人在地面上受豎直向下的重力、向上的支持力、向右的摩擦力和斜向左上方的細線拉力，所以人受到地面的作用力即支持力和摩擦力的合力，方向應斜向右上方，由牛頓第三定律可知，地面受到人的作用力方向斜向左下方，故A錯誤；B．當細線由實線位置變?yōu)樘摼€位置，對風箏分析，繩子拉力T與風箏重力G的夾角減小，若氣流對風箏的作用力大小不變，作出力的三角形，如圖所示由此可知，細線的拉力減小，故B正確；CD．對人和風箏整體分析，則有細線由實線位置變?yōu)樘摼€位置，氣流對風箏的作用力F大小不變，方向與豎直方向的夾角變小，所以地面對人的摩擦力減小，地面對人的支持力N減小，故CD錯誤。故選B。5．A【詳析】根據題意可知輸入端電壓的有效值為V=220V根據變壓器電壓與線圈匝數(shù)的關系有解得V實際存在漏磁損耗，所以cd端的輸出電壓可能為10V。故選A。6、〖答案〗C【詳析】A．根據牛頓第二定律解得在Ⅱ軌道上穩(wěn)定運行時經過P點的加速度小于經過Q點的加速度，故A錯誤；B．由Ⅰ軌道進入Ⅱ軌道，需要制動減速，需在P處向前噴氣。故B錯誤。C．設月球表面有一個質量為m的物體，根據萬有引力等于重力，在月球表面時，有可得月球的質量為月球的密度可以推知月球的密度，故C正確；D．“嫦娥五號”在Ⅳ軌道上繞月運行時有解得速度大小為故D錯誤；故選C。7、〖答案〗B【詳析】B．若傳送帶不動，彈簧壓縮量為0.2m到恢復原長時物塊的速度為零，由動能定理彈簧彈力做功為若傳送帶以3m/s的速度順時針勻速轉動，剪斷輕繩后。彈簧恢復原長時，彈簧彈力做功不變，摩擦力做正功，根據動能定理彈簧恢復原長時，物塊速度大小為B正確；A．由B選項分析可知，在彈簧恢復原長的過程中物塊的速度一直小于傳送帶速度，物塊所受的滑動摩擦力一直水平向右，彈力水平向右，則物塊向右做加速運動，A錯誤；C．物塊與彈簧分離后，在摩擦力的作用下做勻加速直線運動，直至共速后做勻速直線運動，勻加速運動過程中，摩擦力做功為，由動能定理得則物塊在傳送帶上運動的過程中，摩擦力對物塊做功為C錯誤；D．根據牛頓第二定律，物塊勻加速運動的加速度大小為勻加速至共速的時間為這段時間內，物塊運動距離為傳送帶運動距離為則彈簧恢復原長后，物塊與傳送帶之間由于摩擦而產生的熱量為D錯誤。故選B。8、〖答案〗BD【詳析】A．過程，由理想氣體狀態(tài)方程得解得A錯誤；B．過程，氣體體積增大對外做功，壓強不變，溫度升高，內能增大，氣體吸熱；B正確；C．過程，氣體對外做的功等于圖像與橫軸所圍圖形面積，由圖得其小于，C錯誤；D．在一次循環(huán)過程后，內能不變，整個過程中，外界對氣體做功大于，根據熱力學第一定律可知，在一次循環(huán)過程中氣體放出的熱量大于，D正確。故選BD。9、〖答案〗AD【詳析】A．根據對稱性可知，M點和P點的電勢相等，則同一帶正電的點電荷分別置于M、P兩點的電勢能相等，故A正確；B．根據等量異種電荷等勢面關系圖可知，若僅考慮B處和D處點電荷時，C點和M點的電勢相等，質子由C到M，靠近A處的正點電荷，電場力做負功，電勢能增加，故B錯誤；C．根據對稱性可知，M點和P點的電場強度大小相等，方向不同，故C錯誤。D．在A處點電荷產生的電場中，N點和P點的電勢相等，在B處點電荷產生的電場中，N點的電勢大于P點的電勢，在D處點電荷產生的電場中，N點的電勢大于P點的電勢，所以N點的電勢高于P點的電勢，電子在N點的電勢能小于在P點的電勢能，則電子由P到N，電勢能減小，電場力做正功，故D正確；故選AD。10、〖答案〗BD【詳析】ABC．當粒子的軌跡與AD邊相切時，能從AC邊離開的粒子的速度最大，軌跡如圖所示，軌跡與AD邊的切點為H，圓心為，則由幾何關系可知又解得當粒子的速度小于時，粒子從AC邊離開磁場，由圖可知從AC邊離開的粒子在磁場中均轉動半個圓周，又所以從AC邊離開磁場的粒子在磁場中運動的時間相同，故AC錯誤，B正確；D．當粒子從AD邊的中點離開磁場時，粒子的軌跡如圖所示，則粒子軌道的圓心應為A，則粒子的軌道半徑為又解得故D正確。故選BD?！即鸢浮?.6（2分）（2分）不均勻（2分）（1）[1]由題意，知單擺周期為[2]根據單擺周期公式則計算當?shù)刂亓铀俣鹊谋磉_式為（2）[3]由受力分析，結合牛頓第二定律，得解得可知加速度不隨角度均勻變化。12、〖答案〗（3）（1分）（1分）（4）丙圖（2分）丁圖（2分）（2分）【詳析】本實驗測導電薄膜的電阻，通過待測電阻的最大電流為測量時為了電壓表和電流表指針都有偏轉明顯，減小相對讀數(shù)誤差，當電流表選擇量程0.06A，此時被測電阻兩端的電壓3V，而電壓表V量程只有1.0V，為了放大電壓表量程，可以利用定值電阻串聯(lián)，當電壓表示數(shù)為1V，則實際兩端電壓為3V。為了測量范圍大一些，應采用滑動變阻器應采用分壓接法，滑動變阻器應選總阻值小的。（4）[4]由（3）分析可得，實驗電路、實物連線如圖所示。（5）[5]根據歐姆定律根據電阻定律可得13、（10分）（1）；（2）；【詳析】（1）依題意，有k（0.6L－0.4L）＝μmg（2分）解得k＝（2分）（2）小球與輕桿間恰無彈力時受力情況如圖所示，此時彈簧長度為0.8L有Tsin37°＝mg（2分）Tcos37°＋k（0.8L－0.6L）＝0.8mω2L（2分）解得ω＝（2分）14．（12分）（1）；（2）【詳析】（1）根據