物理-2025年新高考模擬金典卷暨甘肅省白銀市靖遠縣第一中學2024-2025學年高三上學期9月月考試題和答案

1．【典型情境題】某地地磁場的磁感應強度的豎直分量的大小By隨距離地面高度h的變化關系如圖所示，方向豎直向上，直升機將一始終保持水平的閉合金屬導線框豎直向上勻速吊起，下列說法正確的是()A．線框中有順時針方向的感應電流（俯視）B．線框中的感應電流不斷減小C．線框的四條邊有向內(nèi)收縮的趨勢D．線框的四條邊有向外擴張的趨勢2．關于行星運動的公式=k，以下理解正確的是()A．k是一個與行星質量有關的常量B．k與a3成正比C．k與T2成反比D．k與a和T均無關3．如圖所示，等量異種點電荷P、Q固定在絕緣水平面上，在P、Q連線的中垂面上放置一金屬板，金屬板通過開關S與大地相連。斷開開關S時，金屬板的電勢為φ1；閉合開關S時，金屬板的電勢為φ2；斷開開關S且撤除正點電荷Q時，金屬板的電勢為φ3。以無窮遠處電勢為零，則()<φ2<φ34．如圖，雜技演員站在距離豎直擋板處朝擋板水平拋出一個彈性小球，小球經(jīng)擋板反彈后恰好落入演員身后距離演員處地面上的孔中。已知小球離手時距離地面的高度為h，重力加速度為g，不計空氣阻力，小球與擋板碰撞過程無能量損失，即小球碰撞前后的瞬間，豎直方向的速度不變，水平方向的速度大小不變，方向相反，則小球離手時的速度大小為()5．如圖所示，豎直放置的絕熱汽缸內(nèi)有A、B兩個活塞，活塞的質量、厚度均可忽略，其中A活塞絕熱，B活塞導熱，兩活塞與汽缸間封閉了甲、乙兩部分理想氣體，活塞的面積為S，活塞與汽缸壁之間的滑動摩擦力f=p0S（p0為外界大氣壓強最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。初始時，兩活塞之間及活塞A與汽缸底部間的距離均為d，兩活塞與汽缸壁之間的摩擦力均恰好為0，兩部分理想氣體的熱力學溫度均與環(huán)境溫度相同?，F(xiàn)對甲氣體緩慢加熱，則當活塞B剛好要發(fā)生滑動時，活塞A移動的距離為()6．【典型情境題】香港中文大學前校長高錕提出：光通過直徑僅幾微米的玻璃纖維就可以用來傳輸大量信息。根據(jù)這一理論制造的光導纖維成為電話、互聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代通信網(wǎng)絡運行的基石，高錕因此獲得了2009年諾貝爾物理學獎。如圖所示，一段橫截面為圓形的粗細均勻的光導纖維被彎成半圓形狀，光導纖維的橫截面直徑為d，折射率為n，光導纖維外部可認為是真空區(qū)域。如果將一束平行光垂直于光導纖維的水平端面A射入，并使之全部從水平端面B射出，為保證光信號一定能發(fā)生全反射，光纖中心軸線的轉彎半徑R應7．如圖所示，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比n1:n2=5:2，定值電阻R的阻值為22Ω,電表均為理想交流電表，電源兩端輸出的交流電壓u=2202sin100πt，則 A．電流表示數(shù)為4AB．電壓表示數(shù)為88·2VC．R的功率為352WD．變壓器的輸入功率為1408W8．【典型情境題】微型核電池是利用微型和納米級系統(tǒng)開發(fā)出的一種超微型電源設備，這種設備通過放射性物質的衰變，釋放出帶電粒子，從而獲得持續(xù)電流。鎳63(Ni)會發(fā)生β衰變，用它制成的大容量核電池，續(xù)航可超百年。已知鎳63(Ni)發(fā)生β衰變過程中的質量虧損為Δm，真空中光速為c。下列判斷正A．鎳63的衰變方程為Ni→Cu+-eB.β粒子來源的核反應方程為n→H+-eC．升高鎳63的溫度，可使其半衰期縮短D．鎳63發(fā)生衰變時釋放的能量為Δmc29．某簡諧橫波波源的振動圖像如圖1所示，該波源的振動形式在介質中傳播，某時刻的完整波形如圖2所示，其中P、Q是介質中的兩個質點，該波的波源位于圖2中坐標原點處，下列說法正確的是()A．該波的波速為2m/sB．由圖2中時刻再經(jīng)過0.35s，質點Q處于波谷C．圖2中質點Q第一次處于波谷時，波源處于平衡位置D．從t=0.2s到質點Q開始振動，質點P運動的路程為0.12m10．“風洞”實驗是飛行器研制工作中的重要過程。一質量為m的小球在光滑的水平面上以初速度v0（沿x軸正方向）穿過一段風帶，經(jīng)過風帶時風會給小球一個沿水平方向且與v0方向垂直（沿y軸正方向）的恒力作用，風帶在0≤x≤l區(qū)域，其他區(qū)域無風。小球穿過風帶過程的運動軌跡及穿過風帶后的速度方向如圖所示，已知小球在穿過風帶過程中沿y軸正方向運動的位移為。下列說法正確的是()A．小球穿過風帶所需時間為2B．小球穿過風帶過程中的加速度大小為2C．小球穿過風帶時所受恒力的大小為 D．小球穿過風帶后的速度大小為·2v011．【典型情境題】（6分）某同學用圖甲所示的實驗裝置測定沙桶的加速度，連接在小車后面的紙帶穿過打點計時器，實驗時通過改變沙桶的質量，實現(xiàn)外力的改變，桌面水平，與小車相連的細線與桌面平行，重力加速度g=9.80m/s2。（1）若某次實驗中測得沙桶及滑輪的總質量為0.253kg，彈簧測力計的示數(shù)為1.10N，則本次實驗中沙桶加速度的理論值a1=m/s2（結果保留三位有效數(shù)字）。（2）若該次實驗結束后，得到如圖乙所示的紙帶，相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔T=0.1s，用刻度尺測得相鄰計數(shù)點間的距離分別是s1=2.35cm、s2=5.21cm、s3=7.11cm、s4=8.89cm，則該次實驗中紙帶 （選填“左”或“右”）端與小車相連，沙桶加速度的實驗值a2=m/s2（結果保留（3）沙桶加速度的理論值與實驗值不相等的原因可能是（寫出一個原因即可）。12．【典型情境題】（9分）某同學想測定一碳膜電阻的準確阻值，如圖甲所示，觀察其色環(huán)顏色，查得該碳膜電阻的阻值為2kΩ,誤差為±10%，實驗室提供器材如下：A．電流表（量程0~3mA，內(nèi)阻約20Ω)B．電流表A2C．電壓表（量程0~5V，內(nèi)阻約5kΩ)D．滑動變阻器RP（阻值范圍為0~10Ω,允許通過的最大電流為2A）E．待測碳膜電阻RxF．電源（電動勢為6V，內(nèi)阻約2Ω)G．開關和導線若干（1）實驗時電流表應選（填器材前面的序號）。（2）為了獲得從零開始變化的數(shù)據(jù)使測量結果更準確，采用下列實驗電路進行實驗，較合理的是。A．B.D.（3）用伏安法測電阻時，由于電壓表、電流表內(nèi)阻的影響，測量結果總存在系統(tǒng)誤差。按圖乙所示的電路進行測量，可以消除這種系統(tǒng)誤差。該實驗的步驟是：閉合開關S1，將開關S2接1，調節(jié)滑動變阻器RP和RP’，使電壓表指針盡量接近滿偏，讀出此時電壓表和電流表的示數(shù)U1、I1；接著讓兩滑動變阻器的滑片保持不動，將開關S2接2，讀出這時電壓表和電流表的示數(shù)U2、I2。由以上記錄數(shù)據(jù)可得被測電阻Rx的表達式是Rx=。1310分）如圖所示，輕桿BC的C端用光滑鉸鏈與墻壁固定，桿的B端通過水平細繩AB使桿與豎直墻壁保持30o的夾角。若在B端下方懸掛一個定滑輪（不計重力某人通過豎直向下拉繩用它勻速地提升重物。已知重物的質量m=30kg，人的質量M=60kg，重力加速度g=10m/s2。求：（1）此時地面對人的支持力的大?。唬?）輕桿BC對B端的彈力大小和繩AB中拉力的大小。1415分）如圖所示，回旋加速器D形盒的半徑為R，高頻加速電場的電壓為U，頻率為f，兩D形盒處在勻強磁場中。用該回旋加速器加速電子束，達到最大速度后將電子引出，測得電子引出時的平均電流為I，電子的電荷量為e，質量為m，求：（1）電子被引出時的速度大??；（2）電子在回旋加速器中加速的次數(shù)；（3）電子束的輸出功率（單位時間內(nèi)輸出的電子束的能量）。1517分）如圖所示，在同一豎直平面內(nèi)，質量為2m的小球A靜止在沿光滑斜面放置的被壓縮并被鎖定的彈簧上，A與斜面頂端水平面C的高度差H=2L。解除彈簧的鎖定，小球A受到下方彈簧的彈力作用沿斜面向上運動，離開斜面后，到達最高點時與靜止懸掛在細繩上的小球B發(fā)生彈性正碰，碰撞后球B剛好能擺到與懸點O同一高度處，球A沿水平方向拋射落在水平面C上的P點，O點在水平面C上的投影O,點到P點的距離為。已知球B的質量為m，細繩長為L，兩球均視為質點，重力加速度為g，不計空氣阻力。求：（1）球B在兩球碰撞后瞬間的速度大小；（2）球A在兩球碰撞前瞬間的速度大??；（3）彈簧的彈力對球A所做的功。參考答案題序123456789答案DDACCACBDBDCD解題分析本題考查電磁感應。根據(jù)楞次定律，線框中有逆時針方向的感應電流（俯視由法拉第電磁感應定律可知，感應電流的大小保持不變，A、B項錯誤；根據(jù)楞次定律，線框的四條邊有向外擴張的趨勢，C項錯誤，D項正確。2．答案D解題分析本題考查對開普勒第三定律的理解。開普勒第三定律表明，繞同一恒星運動的行星，其軌道半徑的三次方與其公轉周期二次方的比值是一常量，該常量與a3和T2均無關，與行星的質量也無關，D項正確。3．答案A解題分析本題考查電勢。斷開開關S時，金屬板位于等量異種點電荷連線的中垂面上，電勢φ1=0，閉合開關S時，金屬板與大地連接，電勢φ2=0，斷開開關S且撤除正電荷Q，此時金屬板處于負點電荷產(chǎn)生的電場中，電勢φ3<0，A項正確。4．答案C解題分析本題考查平拋運動。由于小球與擋板碰撞過程無能量損失，碰撞前后小球的速度大小不變，若沒有擋板，根據(jù)對稱性可知，小球做平拋運動，水平位移為根據(jù)平拋運動規(guī)律，有s=v0t，h=gt2，解得項正確。解題分析本題考查等溫變化。設活塞B剛好要發(fā)生滑動時，活塞A向上移動的距離為x，對氣體乙，初始時，有p1=p0，根據(jù)玻意耳定律，有p1Sd=p2(d-x)S，對活塞B，有p2S=p0S+f，聯(lián)立解得C項正確。6．答案A解題分析本題考查全反射。光線的臨界狀態(tài)是光緊貼內(nèi)表面入射時，在外表面剛好發(fā)生全反射，光路如解題分析本題考查變壓器。原線圈兩端所接的交流電壓的有效值為220V，根據(jù)變壓器原、副線圈兩端電壓與線圈匝數(shù)關系可知U1:U2=5:2，可得U2=88V，由歐姆定律可知副線圈中的電流，=I22R=352W，由變壓器的輸入功率等于輸出功率知P1=352W，C項正確。8．答案BD解題分析本題考查β衰變。根據(jù)核反應方程的電荷數(shù)守恒、質量數(shù)守恒可知，A項錯誤；β粒子來源于原子核中的中子，其核反應方程為n→H+-e，B項正確；放射性元素的半衰期與溫度無關，C項錯誤；根據(jù)質能方程可知，D項正確。9．答案BD解題分析本題考查振動圖像與波的圖像綜合應用。由圖1可知該波的周期為0.2s，由圖2可知該波的波長為0.2m，波速v==1m/s再經(jīng)過0.35s，波傳播的距離Δx=vt=1×0.35m=0.35m，根據(jù)波形平移法可知，再經(jīng)過0.35s，質點Q處于波谷位置，B項正確；根據(jù)波形平移法可知，再經(jīng)過s=0.35s=T，質點Q第一次處于波谷，波源從圖示時刻再經(jīng)過T處于波峰，C項錯誤；由題圖可知波形圖對應的時刻為t=0.則從t=0.2s到質點Q開始振動，質點P運動的路程×4A=12cm，D項正確。解題分析本題考查小球在光滑的水平面上做類平拋運動，著重考查學生物理建模能力及知識應用能力。小球在x軸方向以速度v0做勻速運動，小球穿過風帶所需時間，A項錯誤；小球在y軸方向做初速度為0的勻加速運動，有y=at2=，解得a=，B項錯誤；由牛頓第二定律有F=ma=mv02，C項正確；l由t，得vy=v0，故小球穿過風帶后的速度大小為v0，D項正確。11．答案（1）1.10（2）左1.06（3）細線與滑輪間有摩擦，或沙桶運動過程中存在空氣阻力解題分析本題考查沙桶的加速度的測定，著重考查學生的實驗能力及誤差分析能力。（1）以沙桶及滑輪為研究對象，由牛頓第二定律有mg-2F=ma1，代入數(shù)據(jù)得a1=1.10m/s2。（2）因小車做勻加速運動，紙帶上相鄰兩個計數(shù)點間的距離會越來越大，故紙帶左端與小車相連。由逐差法得小車的加速度=2.11m/s2，故沙桶加速度的實驗值=1.06m/s2。（3）沙桶加速度的實驗值小于理論值，原因是細線與滑輪間有摩擦，或存在空氣阻力。I1I2解題分析本題考查伏安法測電阻時器材的選擇、電路選擇及誤差分析。（1）實驗中所選電源電動勢為6V，電路中最大電流A≈3mA，根據(jù)電表的選取原則，實驗中電流表示數(shù)要超過其量程的三分之一，可知應選擇電流表。A1，故選A。（2）為了獲得從零開始變化的數(shù)據(jù)使測量結果更準確，則滑動變阻器應采用分壓式接法﹐同時根據(jù)Rx>RRRAV可知﹐為了使實驗結果更加準確，應選擇電流表內(nèi)接法﹐故選B。（3）根據(jù)實驗原理，當開關S2接1時，根據(jù)部分電路的歐姆定律有Rx+RA+RP=當開關S2接2時，根據(jù)部分電路的歐姆定律有RA+