2024-2025学年内蒙通辽市高三模拟考试物理试卷（4月）(含详细答案解析)

这是一份2024-2025学年内蒙通辽市高三模拟考试物理试卷（4月）(含详细答案解析)，共13页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.乌珠穆沁白马经数百年驯化，具备了体形优美、聪明睿智、耐力十足的特性。一匹马由静止开始沿直线运动的速度-时间图像如图所示，则这匹马从静止开始跑500m所用的时间为( )
A. 25sB. 27sC. 28.5sD. 30s
2.有些人非常喜爱驾驶和钓鱼。驾驶或钓鱼时，为了减小强光对人眼的伤害，人们通常会戴一种特殊的眼镜，这种眼镜应该是( )
A. 凸透镜B. 凹透镜C. 偏光眼镜D. 涂了增透膜的眼镜
3.在医学上，常用碘131衰变产生的γ射线对患有相关疾病的病人进行治疗。碘131的衰变方程为I53131I→X54131X⁡e+X+γ，下列说法正确的是( )
A. 该衰变过程释放的核能全部转化为γ射线的能量
B. γ射线比X的电离能力强
C. 反应方程中X为碘131的原子核组成部分
D. 碘131发生的是β衰变
4.除颤器通过在短时间内向心脏提供一定强度的电流，利用电击将心脏的电活动“清除”，以使心脏活动达到正常节律。在除颤器中，电容器是储存能量并在需要时能够快速释放能量的关键元件。某除颤器的电容C=200μF，电容器储存电能的电势差U=200V，电容器储存的能量可以通过公式E=12CU2计算，除颤器的放电时间一般在10毫秒到20毫秒。下列说法正确的是( )
A. 除颤器储存的电荷量为0.04CB. 除颤器放电时的平均电流为2A
C. 除颤器储存的能量为2JD. 除颤器放出能量的平均功率为4kW
5.如图所示，质量为m的方形箱子放置在光滑的水平面上，在水平向左的力F0=4mg的作用下，箱子沿水平面向左做匀加速直线运动，箱内一个质量为m的物块紧贴后壁随箱子一起做匀加速直线运动且恰好不下滑，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g，则物块与箱壁间的动摩擦因数为( )
A. 14B. 13C. 12D. 34
6.如图所示，理想变压器的原、副线圈的匝数之比为3:1，副线圈所接电阻的阻值为R，原线圈所接电阻的阻值为9R，a、b接在正弦交流电源上，已知原线圈所接电阻两端的电压为U0，下列说法正确的是( )
A. 通过副线圈所接电阻的电流为U0RB. a、b两端的电压为U0
C. 电源输入的电压为4U0D. 电源输出的功率为2U029R
7.2024年，嫦娥六号从月球背面采集并带回质量为1935.3克的月壤。该任务不仅展示了中国在深空探测领域的技术实力，也为月球科学研究提供了大量宝贵的数据。假设未来我国宇航员登上月球，并在月球上进行如图所示的实验：在水平月面上固定倾角为30∘的斜面体，将一小球从斜面底端正上方某高度处以大小为v0的速度水平向左抛出，测得小球经过时间t恰好垂直打在斜面上。已知月球的半径为R，引力常量为G，不考虑月球自转。下列说法正确的是( )
A. 月球的重力加速度大小为 3v03tB. 月球的质量为 3v0RtG
C. 月球的密度为3 3v04πtGRD. 月球的第一宇宙速度为 3v0Rt
二、多选题：本大题共3小题，共12分。
8.如图所示，工人利用轻质、光滑的滑轮组将质量为m的重物提起，重力加速度大小为g，若工人竖直向下匀速拉轻绳，则在重物升高的高度为h的过程中，下列说法正确的是( )
A. 工人对绳子的拉力逐渐增大B. 工人的拉力做的功为mgh
C. 重物的重力势能增加了mghD. 重物的机械能增加了mgh
9.地震波勘探技术是一种通过记录和分析人工激发的地震波在地层中传播的特性，来研究地下地质情况的勘探方法。一列简谐横波沿x轴负方向传播，0时刻的波形如图中实线所示，0.4s时刻的波形如图中的虚线所示。下列说法正确的是( )
A. 该简谐横波的传播速度大小可能为10m/s
B. 该简谐横波的传播速度大小可能为2.5m/s
C. 0时刻，平衡位置在x=4m处的质点正在沿y轴负方向运动
D. 在0∼0.4s内，平衡位置在x=4m处的质点通过的路程一定为5cm
10.电磁流量计是一种用于测量导电液体流量(单位时间内流过管道横截面的液体的体积)的仪器。它利用法拉第电磁感应原理来测量液体流过管道的速度，从而计算出流量。某电磁流量计如图所示，形状为立方体的流量计的长、宽、高分别为 a、b、c，匀强磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度大小为B，导电液体从左到右时的流速为v。下列说法正确的是( )
A. 通过电阻R的电流方向为从下到上
B. 导电液体的流量为bcv
C. 若仅把导电液体改成靠近N板的带正电粒子(不计重力)，恰好没有电流通过电阻R，则粒子所带电荷量与其质量之比为2vBb
D. 若仅把导电液体改成靠近N板的带正电粒子(不计重力)，恰好没有电流通过电阻R，则粒子所带电荷量与其质量之比为2vBc
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.某实验小组用如图甲所示的实验装置验证牛顿第二定律。
(1)本实验所用的实验方法是 。
A.假设法
B.理想实验法
C.控制变量法
D.等效替代法
(2)小组同学按正确实验方法安装好实验装置，且平衡了摩擦力。若小车的质量为M，砝码和砝码盘的总质量为m，则当满足 条件时，可认为小车受到的合力大小等于砝码和砝码盘的总重力大小。
(3)图乙为研究“在外力一定的条件下，小车的加速度与其质量的关系”时所得的实验图像，纵坐标为小车的加速度的倒数1a，横坐标为小车的质量M，图乙中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b。若牛顿第二定律成立，则重力加速度大小g= ，砝码和砝码盘的总质量m= 。
12.为了测量某金属丝(阻值为几欧姆)的电阻率，一实验小组设计了如图甲所示的电路。现有实验器材：螺旋测微器、米尺、电源E、电压表(内阻非常大)、定值电阻R0(阻值为10.0Ω)、滑动变阻器R、待测金属丝、单刀双掷开关K、开关S、导线若干。
(1)实验时，先将滑动变阻器R接入电路的电阻调至 (填“最大”或“最小”)，再闭合开关S。将K与2端相连，适当减小滑动变阻器R接入电路的电阻，此时电压表示数记为U2;保持滑动变阻器R接入电路的电阻不变，然后将K与1端相连，此时电压表示数记为U1。已知U2−U1=0.50V，由此得到流过待测金属丝的电流I= mA(保留两位有效数字)。
(2)多次重复上述操作，测得金属丝的电阻r=6.52Ω。用米尺测得金属丝的长度L=80.00cm。用螺旋测微器测量金属丝不同位置的直径，某次测量的示数如图乙所示，该示数为d= mm。多次测量后，得到直径的平均值恰好与d相等。由以上数据可知，待测金属丝所用材料的电阻率ρ= ×10−7Ω⋅m(保留两位有效数字)。
四、计算题：本大题共3小题，共30分。
13.呼伦贝尔位于内蒙古自治区东北部，以其辽阔的大草原和丰富的民族文化而闻名。一游客驾驶汽车从北京到呼伦贝尔旅游，到达呼伦贝尔时发现汽车的某轮胎内气体的压强偏低(轮胎内气体可视为理想气体，且体积不变，无漏气)，于是给该轮胎充入压强与大气压强相同的空气，使该轮胎内气体的压强恢复到从北京出发时的压强(充气过程中轮胎内气体的温度与环境相同，且保持不变)。已知该轮胎内气体的体积V0=40L，从北京出发时，该轮胎内气体的温度为27∘C，压强p1=2.5×105Pa，呼伦贝尔的环境温度为−3∘C，大气压强恒为p0=1.0×105Pa。取0∘C=273K，求：
(1)到达呼伦贝尔时，充气前该轮胎内气体的压强p2;
(2)给该轮胎充入空气的体积ΔV。
14.如图所示，内壁光滑、半径为R的圆弧轨道AB竖直固定在光滑的水平面上，竖直半径OA与倾斜半径OB的夹角为127∘，质量为4m的小球放置在A点的左侧，现让质量为m的子弹以水平向右的速度射入小球并停留在小球内部(射入过程时间极短)，然后小球与子弹构成的整体(以下简称为“整体”)从A点运动到B点。已知整体在B点时仍处于圆周运动的状态，且轨道对整体的弹力刚好为0，子弹与小球均视为质点，重力加速度大小为g，取sin37∘=0.6，cs37∘=0.8。求：
(1)整体在A、B两点的速度大小;
(2)子弹射入小球之前的速度大小;
(3)子弹射入小球的过程中，子弹克服小球的作用力做的功。
15.电磁弹射技术是一种利用电磁力推动物体的先进技术，广泛应用于航空母舰上的舰载机弹射系统和其他需要高速发射的场景。电磁弹射装置简化模型图如图所示，图中电源(内阻不计)的电动势E=1×105V。有一质量m=2kg、电阻R=150Ω、长度L=0.5m的金属棒(电磁弹射弹)，垂直放置在足够长的水平固定导轨上，导轨处在方向竖直向上、磁感应强度大小B=50T的匀强磁场中。闭合开关S，金属棒由静止加速运动至达到最大速度，即完成“弹射”。已知离开导轨前金属棒始终与导轨接触良好，不考虑其他电阻，不计一切摩擦。
(1)求金属棒的速度大小v1=1×103m/s时，金属棒的加速度大小a;
(2)求金属棒能获得的最大速度vm;
(3)求弹射过程中流过金属棒的电荷量q;
(4)若金属棒从静止至刚达到最大速度所用的时间为t，求该过程中金属棒的位移大小x(用t表示)。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】在0−4s内，马做匀加速直线运动，根据加速度的定义式a=v−v0t， 可得加速度a=5m/s2。
根据匀加速直线运动的位移公式x1=12at2，可得0−4s内的位移x1=12×5×42=40m。
在4−30s内，马做匀速直线运动，速度v=20m/s，
根据x−x1=vt2
可得：t2=23s；
故t总=4s+t2=27s
故B正确，ACD错误。
2.【答案】C
【解析】A、凸透镜主要用于矫正远视眼，对光线有会聚作用，不能减小强光对人眼的伤害， A错误；
B 、凹透镜主要用于矫正近视眼，对光线有发散作用，但不能有效过滤偏振光，不能很好地减小强光对人眼的伤害， B错误；
C 、偏光眼镜可以过滤掉来自水面、路面等反射的偏振光，从而减小强光对人眼的伤害， C正确；
D 、涂了增透膜的眼镜，主要是为了增加光的透射，减少反射，其目的不是减小强光对人眼的伤害， D错误。
3.【答案】D
【解析】D.碘131的衰变方程为I53131I→X54131X⁡e+X+γ，衰变过程需满足质量数和电荷数守恒。解得X的质量数为0，电荷数为−1。故X为β粒子，故该衰变为β衰变，故D正确。
A.该衰变过程释放的核能一部分转化为新核的动能，一部分转化为γ射线的能量，故A错误。
B.γ射线电离能力弱于β射线(X)，故B错误；
C.X即β粒子为电子，并非原子核的组成部分，原子核由质子和中子构成。故C错误。
4.【答案】A
【解析】A.根据电容的定义式C=QU，可得电荷量Q=CU。已知C=200μF=200×10−6F，U=200V，则Q=200×10−6F×200V=0.04C， A正确。
B.放电时间t在10毫秒到20毫秒，即t1=10×10−3s，t2=20×10−3s。
根据I=Qt，
当t=10×10−3s时，I1=0.04C10×10−3s=4A;
当t=20×10−3s时，I2=0.04C20×10−3s=2A，
由于放电时间不确定，平均电流不一定为2 A， B错误。
C.已知电容器储存能量公式E=12CU2，
将C=200×10−6F，U=200V
代入可得：E=12×200×10−6F×(200V)2=4J，C错误。
D.由C可知E=4J，当t=10×10−3s时，根据P=Et，P1=4J10×10−3s=400W;
当t=20×10−3s时，P2=4J20×10−3s=200W，D错误。
5.【答案】C
【解析】对箱子和物块整体进行分析，根据牛顿第二定律：F0=(m+m)a，
已知F0=4mg，则4mg=(m+m)a，
解得加速度a=2g，
对物块进行水平方向的受力分析，物块受到箱子后壁的弹力 N，根据牛顿第二定律N=ma，
把a=2g代入可得N=m×2g=2mg，
对物块进行竖直方向的受力分析，物块恰好不下滑，重力 mg等于摩擦力f，即f=mg。
又因为f=μN，可得mg=μ×2mg，
解得μ=12，C正确。
6.【答案】D
【解析】A、根据电路可知，流过原线圈的电流I1=U09R，根据变压器的基本关系可知，I1I2=n2n1，故副线圈电流I2=U03R，故A错误；
BC、由A选项的分析可知，副线圈两端电压U2=I2R=U03，根据变压器的基本关系可知，原线圈两羰的电压U1=n1n2U2=U0，故a、b两端的电压U=U0+U1=2U0，BC均错误；
D、电源的输出功率P=P9R+PR=U029R+(U03)2R=2U029R，D正确；
故选D。
7.【答案】C
【解析】A.小球做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，速度vx=v0，竖直方向做初速度为0的匀加速直线运动，设月球表面重力加速度为g月，则落到斜面上时的竖直方向速度vy=g月t，已知小球恰好垂直打在斜面上，根据平抛运动速度的偏转角关系，速度与竖直方向夹角为α=30∘，则tanα=vxvy，解得g月= 3v0t。故A错误；
B.在月球表面，物体的重力等于月球对物体的万有引力，即mg月=GMmR2，可得M=g月R2G，把g月= 3v0t代入可得M= 3v0R2Gt。故B错误；
C.月球的体积V=43πR3，月球的质量为M= 3v0R2Gt，根据密度公式ρ=MV解得ρ=3 3v04πGRt，故C正确；
D.第一宇宙速度是近月卫星的环绕速度，在近月轨道，重力提供向心力，即mg月=mv2R，可得v= g月R，把g月= 3v0t代入可得v= 3v0Rt。故D错误。
8.【答案】AC
【解析】A 、由图可知，，若工人竖直向下匀速拉轻绳，以左侧滑轮为研究对象，左侧滑轮两边绳子之间夹角增大，导致两分力增大， A正确；
C 、重物升高的高度为h ，质量为m，重力加速度为g，根据△Ep=mgh可知重物的重力势能增加了mgh， C正确；
BD 、工人竖直向下匀速拉轻绳，根据关联运动可知，重物加速上升，动能增大，根据功能关系可知，工人的拉力做功大于mgh，重物的机械能增加量大于mgh，BD错误。
9.【答案】BC
【解析】AB 、由图可知波长λ=4m。波沿x轴负方向传播，从0时刻到0.4s时刻，波传播的距离△x=(n+14)λ(n=0,1,2,⋯)，波速v=△x△t=(n+14)λ0.4=(n+14)×40.4=(10n+2.5)m/s(n=0,1,2,⋯)。当n=0时，v=2.5m/s;当n=1时，v=12.5m/s等，不可能为10m/s，A错误，B正确；
C 、根据波的“上下坡”法，因为波沿x轴负方向传播，0时刻，平衡位置在x=4m处的质点正在沿y轴负方向运动， C正确；
D 、从0时刻到0.4s时刻，时间△t=0.4s，由于周期不确定，所以不能确定，平衡位置在x=4m处的质点通过的路程一定为5cm， D错误。
10.【答案】BD
【解析】A.根据右手定则，让磁感线穿过手心，四指指向正电荷运动的方向(导电液体从左到右流动，正电荷从左到右运动)，大拇指所指的方向为感应电动势的方向，所以 M板电势高， N板电势低，通过电阻 R的电流方向为从上到下，故A错误。
B.管道的横截面积S=bc，液体的流速为v，根据流量的定义Q=Sv，可得导电液体的流量Q=bcv，故B正确。
CD.若仅把导电液体改成靠近N板的带正电粒子(不计重力)，恰好没有电流通过电阻R，说明粒子受到的洛伦兹力等于电场力，洛伦兹力F洛=qvB，电场力F电=qE，感应电动势E=Bcv，则电场强度E′=Ec=Bv。因为F洛=F电,即qvB=qE′，所以v=E′B=BvB=v，根据牛顿第二定律qvB=mv2r可得qm=vBr，由于粒子恰好没有电流通过电阻R，说明粒子在磁场中做圆周运动的半径r=c2，则qm=2vBc，故D正确，C错误。
11.【答案】(1)C；
(2)m≪M；
(3)1b；bk；
【解析】解：(1)本实验探究的是牛顿第二定律，涉及多变量问题，故采用了控制变量法；
(2)实验中是用砝码和砝码盘的重力代替小车受到的拉力，可以先写出拉力的表达式F=Ma=M×mgm+M=mg1+mM，
从表达式看出，只有当m≪M时，F≈mg；
(3)根据牛顿第二定律F=(M+m)a(这里F=mg)，可变形为1a=Mmg+1g。
已知纵坐标为1a，横坐标为M，图线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，由1a=Mmg+1g可知，;截距b=1g，则g=1b；斜率k=1mg，则m=bk。
12.【答案】(1)最大 ； 50；
(2)0.250(0.248∼0.252均给分) ； 4.0。
【解析】(1)在开关闭合时要保证电路中的电流最小，所以先将滑动变阻器R接入电路的电阻调至最大。
根据题意可知，R0 两端的电压为： U=U2−U1，
则流过 R0 即流过待测金属丝的电流：I=UR0=U2−U1R0=0.05A=50mA
(2)螺旋测微器的读数为：d=25.0×0.01mm=0.250mm(0.248∼0.252均给分)
根据电阻定律：r=ρLS，
又：S=π⋅(d2)2，
代入数据联立解得：ρ=4.0×10−7Ω⋅m
13.【答案】解：(1)由查理定律有p1T1=p2T2
其中p1=2.5×105Pa，T1=(273+27)K=300K，T2=(273−3)K=270K
解得p2=2.25×105Pa。
(2)由玻意耳定律有p2V0+p0△V=p1V0
解得△V=10L。
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
14.【答案】(1)在B点，把整体受到的重力分别沿着BO和垂直BO的方向分解，沿着BO方向的分力提供整体做圆周运动的向心力，有5mgsin37∘=5mvB2R
解得vB= 15gR5
整体从A点运动到B点，由机械能守恒定律有12×5mvA2=5mgR(1+sin37∘)+12×5mvB2
解得vA= 95gR5；
(2)子弹与小球发生完全非弹性碰撞，有mv0=5mvA
解得v0= 95gR；
(3)由动能定理有W=12mv02−12mvA2
解得W=2285mgR。
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
15.【答案】解：(1)金属棒的速度大小v1=1×103m/s时，金属棒切割磁感线产生的感应电动势E1=BLv1
此时回路中的电流I=E−E1R
解得I=500A
此时金属棒受到的安培力大小F=BIL
解得F=1.25×104N
由牛顿第二定律有F=ma
解得a=6.25×103m/s2。
(2)金属棒切割磁感线产生的最大感应电动势Em=BLvm，其中Em=E
解得vm=4×103m/s。
(3)由动量定理有BIL⋅△t=mvm
其中q=I⋅△t
解得q=320C。
(4)由动量定理有BE−BLvRLt=mvm
x=vt；即x=E⋅tBL−mREB3L3
解得x=(4×103t−1.92×103)m。
【解析】详细解答和解析过程见【答案】