2024届内蒙古自治区高三上学期12月模拟测试 物理试卷（含答案）

这是一份2024届内蒙古自治区高三上学期12月模拟测试 物理试卷（含答案），共5页。试卷主要包含了有一列火车正在做匀加速直线运动等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1．答题前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将校区、姓名、授课教师填写在答题卡和试卷的相应位置．
2．第Ⅰ卷每小题选出答案后，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应的位置，不能写在试卷上．
3．第Ⅱ卷必须用0.5毫米黑色签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应的位置，不能写在试
卷上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案．
4．答案不能使用涂改液、胶带纸、修正带修改．不按以上要求作答的答案无效．
第Ⅰ卷 选择题（共48分）
一、选择题（每小题6分，共8小题，总计48分．在每小题给出的四个选项中，第14~18小题只有一项符合题目要求，第19-21小题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
14．关于放射性元素的衰变，下列说法中正确的是( )
A．氡经一系列衰变变成稳定的，要经过4次α衰变和4次β衰变
B．原子核发生一次β衰变，原子核内的一个质子转变为一个中子
C．三种天然放射线中，电离能力和穿透能力最强的是α射线
D．天然放射现象说明原子具有核式结构
15．有一列火车正在做匀加速直线运动．从某时刻开始计时，第1分钟内，发现火车前进了180m．第6分钟内发现火车前进了360m．则火车的加速度为( )
A．0.01m/s2 B．0.05m/s2 C．36m/s2 D．180m/s2
16．如图所示，质量为m的质点静止地放在半径为R的半球体上，质点与半球体间的动摩擦因数为μ，质点与球心的连线与水平地面的夹角为θ，则下列说法正确的是( )
A．地面对半球体的摩擦力方向水平向左
B．质点对半球体的压力大小为mgcsθ
C．质点所受摩擦力大小为μmgsinθ
D．质点所受摩擦力大小为mgcsθ
17．质量为1kg的物体只在力F的作用下运动，力F随时间变化的图象如图所示，在t＝1s时，物体的速度为零，则物体运动的v­t图象、a­t图象正确的是( )
18．如图所示，轻弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为2m的光滑弧形槽静止放在光滑水平面上，弧形槽底端与水平面相切，一个质量为m的小物块从槽高h处开始自由下滑，下列说法错误的是( )
A．在下滑过程中，物块和弧形槽组成的系统机械能守恒
B．在下滑过程中，物块和槽的水平方向动量守恒
C．物块被弹簧反弹后，离开弹簧时的速度大小为
D．物块压缩弹簧的过程中，弹簧的最大弹性势能Ep=mgh
19．如图所示，在倾角θ=30°的光滑轨道上，质量m=0.1kg的AB杆放在轨道上，轨道间距l=0.2m，电流I=0.5A．当加上垂直于杆AB的某一方向的匀强磁场后，杆AB处于静止状态，则所加磁场的磁感应强度可能为( )
A.1 T B.4 T C.5.5 T D.7.5 T
20．如图所示，在粗糙水平面上放一质量为M的斜面，质量为m的木块在竖直向上力F作用下，沿斜面匀速下滑，此过程中斜面保持静止，若将F改为斜向左上，则地面对斜面( )
A．无摩擦力B．有水平向左的摩擦力
C．支持力为(M+m)gD．支持力小于(M+m)g
21．历史上有些科学家曾把在相等位移内速度变化相等的单向直线运动称为“匀变速直线运动”（现称“另类匀变速直线运动”），“另类加速度”定义为，其中和分别表示某段位移内的初速和末速．表示物体做加速运动，表示物体做减速运动．而现在物理学中加速度的定义式为，下列说法正确的是( )
A．若不变，则也不变
B．若且保持不变，则逐渐变大
C．若不变，则物体在中间位置处的速度为
D．若不变，则物体在中间位置处的速度为
第Ⅱ卷 非选择题（共62分）
二、非选择题：本卷包括必考题和选考题两部分．第22～32题为必考题，每个试题考生都必须作答．第33～34题为选考题，考生根据要求作答．
（一）必考題
22．（6分）某同学做“验证力的平行四边形定则”实验时，主要步骤是：
A．在桌面上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上；
B．用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套；
C．用两个弹簧秤分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O．记下O点的位置，读出两个弹簧秤的示数；
D．按选好的标度用铅笔和刻度尺作出两只弹簧秤的拉力F1和F2的图示，并用平行四边形定则求出合力F；
E．只用一只弹簧秤，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧秤的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力F’ 的图示；
F．比较力F’ 和F的大小和方向，看它们是否相同，得出结论．上述步骤中：（1）有重要遗漏的步骤的序号是________和____________；（2）遗漏的内容分别是__________________________和_______________________．
23.（9分）某同学通过实验测定一个阻值约为5 Ω的电阻Rx的阻值．
(1)现有电源(4 V，内阻可不计)、滑动变阻器(0～50 Ω，额定电流2 A)、开关和导线若干，以及下列电表：
A．电流表(0～3 A，内阻约0.025 Ω)
B．电流表(0～0.6 A，内阻约0.125 Ω)
C．电压表(0～3 V，内阻约3 kΩ)
D．电压表(0～15 V，内阻约15 kΩ)
为减小测量误差，在实验中，电流表应选用______，电压表应选用______(选填器材前的字母)；实验电路应采用图a中的______(选填“甲”或“乙”)．
图a
(2)接通开关，改变滑动变阻器滑片P的位置，并记录对应的电流表示数I、电压表示数U．某次电表示数如图b所示，可得该电阻的测量值Rx＝eq \f(U,I)＝________ Ω．(保留2位有效数字)
图b
(3)若在(1)问中选用甲电路，产生误差的主要原因是________；若在(1)问中选用乙电路，产生误差的主要原因是______．(选填选项前的字母)
A．电流表测量值小于流经Rx的电流值
B．电流表测量值大于流经Rx的电流值
C．电压表测量值小于Rx两端的电压值
D．电压表测量值大于Rx两端的电压值
24．（14分）据报道，一儿童玩耍时不慎从45m高的阳台上无初速度掉下，在他刚掉下时恰被楼下一社区管理人员发现，该人员迅速由静止冲向儿童下落处的正下方楼底，准备接住儿童．已知管理人员到楼底的距离为18m，为确保能稳妥安全接住儿童，管理人员将尽力节约时间，但又必须保证接住儿童时没有水平方向的冲击．不计空气阻力，将儿童和管理人员都看作质点，设管理人员奔跑过程中只做匀速或匀变速运动，g取10m/s2．
（1）管理人员至少用多大的平均速度跑到楼底？
（2）若管理人员在奔跑过程中做匀加速或匀减速运动的加速度大小相等，且最大速度不超过9m/s，求管理人员奔跑时加速度的大小需满足什么条件？
25.（18分）在如图所示的竖直平面内，水平轨道CD和倾斜轨道GH与半径r=m的光滑圆弧轨道分别相切于D点和G点，GH与水平面的夹角θ=37°．过G点、垂直于纸面的竖直平面左侧有匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度B=1.25T；过D点、垂直于纸面的竖直平面右侧有匀强电场，电场方向水平向右，电场强度E=1×104N/C．小物体P1质量m=2×10-3kg，电荷量q=+8×10-6C，受到水平向右的推力F=9.98×10-3N的作用，沿CD向右做匀速直线运动，到达D点后撤去推力．当P1到达倾斜轨道底端G点时，不带电的小物体P2在GH顶端静止释放，经过时间t=0.1s与P1相遇．P1和P2与轨道CD、GH间的动摩擦因数均为μ=0.5，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8，物体电荷量保持不变，不计空气阻力．求：
（1）小物体P1在水平轨道CD上运动速度v的大小；
（2）求小物体P1运动到G点的速度vG；
（2）倾斜轨道GH的长度s．
(二)选考题
33．[物理−选修3−3]（15分）
(1)（5分）将一个分子P固定在O点，另一分子Q放在图中的A点，两分子之间的作用力与其间距的关系图线如图所示，虚线1表示分子间相互作用的斥力，虚线2表示分子间相互作用的引力，实线3表示分子间相互作用的合力．如果将分子Q从A点无初速度释放，分子Q仅在分子力的作用下始终沿水平方向向左运动．则下列说法正确的是 ．(填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)
A．分子Q由A点运动到C点的过程中，先加速再减速
B．分子Q在C点的分子势能最小
C．分子Q在C点的加速度大小为零
D．分子Q由A点释放后运动到C点左侧的过程中，加速度先增大后减小再增大
E．该图能表示固、液、气三种状态下分子力的变化规律
(2)（10分）一体积为的绝热气缸固定在水平面上，开口向右，气缸的横截面积为S，用一厚度不计的绝热活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，开始封闭气体的体积为、压强与外界大气压强相同且为，封闭气体的温度为．已知活塞与气缸之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且用表示．现用电热丝对封闭气体加热，封闭气体的温度缓慢地升高，活塞缓慢地向右移动．求：
(i)绝热活塞将要向右移动时，封闭气体的温度；
(ii)绝热活塞刚好移动到气缸的最右端时，封闭气体的温度．
34．[物理−选修3−4]（15分）
(1)（5分）在x=5 m处有一波源，该波源产生一列沿x轴负方向传播的简谐横波，波长为λ=4 m，经过一段时间，x=1 m处的质点C刚开始振动，振动方向沿y轴正方向，将该时刻作为计时起点．t=0.3s时，x= −1m处的质点第一次处在波峰．则下列说法正确的是__________．(填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)
A．该简谐波的速度大小为10 m/s
B．t=0时x=3 m处的质点B的振动方向沿y轴正方向
C．在t=0.3 s时x=4 m处的质点A位于平衡位置且运动方向沿y轴正方向
D．在t=0.4 s时x=4 m处的质点A的加速度最大且沿y轴正方向
E．在t=0.5 s时x=−3 m处的质点D第一次处在波峰
(2)（10分）玻璃砖的截面为等腰三角形ABC，如图所示，底边，∠A=30°，图中的虚线为底边BC的垂直平分线，且垂足为O．一细光束由O点斜射入玻璃砖内，当该细光束第一次射到AB边时，刚好发生全反射，已知该玻璃砖对该光的折射率为，光在真空中的传播速度用c表示，．求:
(i)细光束在底边BC的入射角i；
(ii)该细光束从O点射入玻璃砖到第一次射到AB边所需的时间．
物理考答案及解析
22．答案：（1）C E （2）C中未记下两条细绳的方向 E中未说明是否把橡皮条的结点拉到了位置O
23． (1)B C 甲 (2)5.2 (3)B D
24．解析：（1）儿童下落过程，由运动学公式得， ①（1分）
管理人员奔跑的时间t≤t0 ②（1分）
对管理人员奔跑过程，由运动学公式得， ③（1分）
由①②③并代入数据得，≥6m/s（2分）
（2）假设管理人员先匀加速接着匀减速奔跑到楼底，奔跑过程中的最大速度为v0，由运
动学公式得，（1分）
得=12m/s>vm=9m/s（1分）
故管理人员应先加速到vm=9m/s，再匀速，最后匀减速奔跑到楼底.（1分）
设匀加速、匀速、匀减速过程的时间分别为t1、t2、t3，位移分别为s1、s2、s3，
由运动学公式得， ④（1分） ⑤（1分） ⑥（1分）
⑦（1分） ⑧（1分） s1+s2+s3=s ⑨（1分）
由④～⑨并代入数据得，a≥9m/s2. （2分）
25. 解：设小物体P1在匀强磁场中运动的速度为v，受到向上的洛伦兹力为F1，受到的摩擦力为f，则F1＝qvB ①
f＝μ(mg－F1) ②
由题意，水平方向合力为零F－f＝0 ③ 联立①②③式，代入数据解得v＝4 m/s ④
（2）设P1在G点的速度大小为vG，由于洛伦兹力不做功，根据动能定理
qErsinθ−mgr(1−csθ)=12mvG2−12mv2 ⑤
代入数据解得vG=5m/s
(3)P1在GH上运动，受到重力、电场力和摩擦力的作用，设加速度为a1，根据牛顿第二定律
qEcsθ－mgsinθ－μ(mgcsθ＋qEsinθ)＝ma1 ⑥
P1与P2在GH上相遇时，设P1在GH运动的距离为s1，则s1=vGt+12a1t2 ⑦
设P2质量为m2，在GH上运动的加速度为a2，则 m2gsinθ－μm2gcsθ＝m2a2 ⑧
P1与P2在GH上相遇时，设P2在GH运动的距离为s2，则s2=12a2t2 ⑨
联立⑤～⑨式，代入数据得 s＝s1＋s2 ⑩
s＝0.56 m ⑾
33．(1)【答案】BCD
(2)【解析】(i)绝热活塞移动前，气体发生等容变化，由查理定律可得 (2分)
又由力的平衡条件可知=+(2分)
解得=(1+ QUOTE fp0S ) (2分)
(ii)绝热活塞向右移动时，气体发生等压变化，由盖−吕萨克定律得 (2分)
，
解得 (2分)
34．(1)【答案】ADE
(2)【解析】(i)根据细光束第一次射到AB边时刚好发生全反射可知，细光束在AB边上的入射角等于全反射临界角，由折射定律得 QUOTE 1n (1分)
代入数据解得=45°(1分)
设细光束在BC边的折射角大小为r，由几何关系可得r=30°(1分)
根据折射定律得 (1分)
代入数据解得i=45°(1分)
(ii)对△OBD由正弦定理 (1分)
假设细光束从O点射入玻璃砖到第一次射到AB边所需的时间为t，细光束在玻璃砖中的速度为 QUOTE cn (1分)
又由 (1分)
联立解得a(2分)
题号
14
15
16
17
18
19
20
21
答案
A
A
D
B
D
CD
AD
BC