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    2024届内蒙古呼和浩特市高三下学期第一次质量数据监测(一模)理科综合试卷-高中物理(原卷版+解析版)
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    2024届内蒙古呼和浩特市高三下学期第一次质量数据监测(一模)理科综合试卷-高中物理(原卷版+解析版)

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    这是一份2024届内蒙古呼和浩特市高三下学期第一次质量数据监测(一模)理科综合试卷-高中物理(原卷版+解析版),文件包含精品解析2024届内蒙古呼和浩特市高三下学期第一次质量数据监测一模理科综合试卷-高中物理原卷版docx、精品解析2024届内蒙古呼和浩特市高三下学期第一次质量数据监测一模理科综合试卷-高中物理解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共35页, 欢迎下载使用。

    注意事项:
    1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。第Ⅰ卷第1页至第7页,Ⅱ卷第8页至第20页。答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号、座位号涂写在答题卡上。本试卷满分300分,考试时间150分钟。
    2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。写在本试卷上无效。
    3.回答第Ⅱ卷时,将答案必须写在题号所指示的答题区域内,超出答题区域书写的答案无效,写在本试卷上无效。
    4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
    可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Ti-48
    二.选择题:本题共8个小题,每小题6分,14~18小题每小题给出的四个选项中只有一项
    是符合题目要求的,19~21小题有多个选项符合题目要求,全部选对得6分,选对但
    不全得3分,有错误选项得0分。
    1. 日本福岛核电站废水中具有大量的放射性元素,其中是主要成分,经大约30年的时间有半数发生β衰变,同时生成新核X。则下列说法正确的是( )
    A. 发生β衰变时放出的β射线是电子流
    B. 原子核衰变的本质是核外电子的跃迁
    C. 衰变时,衰变产物中的X比多一个中子
    D. 随着未衰变原子核数量的减少的半衰期也会变短
    【答案】A
    【解析】
    【详解】AB.发生β衰变时,核内的一个中子转化成一个质子,同时放出一个粒子,即电子,则发生β衰变时放出的β射线是电子流,故A正确,B错误;
    C.由β衰变实质可知,衰变过程中核内的一个中子转化成一个质子,则衰变产物中的X比少一个中子,故C错误;
    D.放射性元素的半衰期与核内部自身因素有关,与原子所处的化学状态和外部条件无关,则半衰期不变,故D错误。
    故选A。
    2. 某同学在练习网球,如图中1、2分别为前后两次网球从同一位置击出后的运动轨迹,最后球都能恰好垂直击打在竖直墙面上,并以原速率反弹(碰撞时间极短)。设两次网球在空中运动的过程中,从击出到与墙面碰撞,前后两次的时间分别为、,与墙壁碰撞过程中,前后两次墙壁对球的冲量大小分别是、,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
    A. B. C. D.
    【答案】D
    【解析】
    【详解】AB.球1、2都能恰好垂直击打在竖直墙面上,根据逆向思维,球1、2的运动可看成从墙到球拍的平抛运动,竖直方向有
    由于球1竖直方向的位移较小,可得
    故AB错误;
    CD.球1、2水平位移相等,则

    根据动量定理,前后两次墙壁对球的冲量大小为

    可得
    故C错误,D正确。
    故选D。
    3. 如图所示,在倾角为的玻璃棚上放有一质量为m的物体A,连接在竖直墙壁上O点的细绳拴住物体A起保护作用,细绳刚好伸直且细绳质量不计,与玻璃棚的夹角,若由于下雨等因素导致物体A与玻璃棚之间的动摩擦因数减小为,导致细绳张紧且物体A受到的静摩擦力达到最大,此时细绳上拉力的大小T及物体所受摩擦力的大小f,重力加速度为,则:( )
    A. B.
    C. D.
    【答案】A
    【解析】
    【详解】对物体受力分析,则沿斜面方向
    垂直斜面方向
    其中
    解得
    故选A。
    4. 嫦娥五号是中国探月工程第六次任务,标志着探月工程“绕、落,回”三步走的圆满完成。如图所示为“嫦娥五号”着陆月球前部分轨道的简化示意图:Ⅰ是地月转移轨道.Ⅱ、Ⅲ是绕月球运行的椭圆轨道,Ⅳ是绕月球运行的圆形轨道。P,Q分别为椭圆轨道Ⅱ的远月点和近月点,椭圆轨道Ⅲ的半长轴为a,嫦娥五号在椭圆轨道Ⅲ运行周期为T.圆轨道Ⅳ到月球表面的距离为h,月球半径为R,月球表面的重力加速度为g,万有引力常量为G,不考虑月球的自转,则( )
    A. 嫦娥五号在Ⅱ轨道上稳定运行时经过P点的加速度大于经过Q点的加速度
    B. 嫦娥五号由Ⅰ轨道进入Ⅱ轨道,需要在P处向后喷气加速
    C. 由题中已知条件,可以推知月球的密度
    D. 嫦娥五号在Ⅳ轨道上绕月运行的速度大小为
    【答案】C
    【解析】
    【详解】A.根据牛顿第二定律
    解得
    在Ⅱ轨道上稳定运行时经过P点的加速度小于经过Q点的加速度,故A错误;
    B.由Ⅰ轨道进入Ⅱ轨道,需要制动减速,需在P处向前喷气。故B错误。
    C.设月球表面有一个质量为m的物体,根据万有引力等于重力,在月球表面时,有
    可得月球的质量为
    月球的密度
    可以推知月球的密度,故C正确;
    D.“嫦娥五号”在Ⅳ轨道上绕月运行时有
    解得速度大小为
    故D错误;
    故选C。
    5. 如图所示,在倾角为37°的粗糙且足够长的斜面底端,一质量为可视为质点的滑块压缩一轻弹簧并锁定,滑块与弹簧不拴连。时刻解除锁定,计算机通过传感器描绘出滑块的图像,其中Ob段为曲线,bc段为直线,已知物块在0-0.2s内运动的位移为0.8m,取,则下列说法正确的是( )
    A. 滑块速度最大时,滑块与弹簧脱离
    B. 滑块在0.2s时机械能最大
    C. 滑块与斜面间的动摩擦因数为
    D. 时刻弹簧的弹性势能为32J
    【答案】D
    【解析】
    【详解】A.当滑块速度最大时,满足
    此时弹力不为零,滑块与弹簧还没有脱离,选项A错误;
    B.滑块机械能增量等于弹力做功与摩擦力做功的代数和,开始时弹力大于摩擦力,此过程中弹力功大于摩擦力功,滑块的机械能增加;最后阶段弹力小于摩擦力,弹力功小于摩擦力功,此过程中滑块的机械能减小,则滑块在0.2s时弹力为零,此时滑块的机械能不是最大,选项B错误;
    C.滑块脱离弹簧后向上减速运动的加速度
    根据牛顿第二定律
    解得滑块与斜面间的动摩擦因数为
    选项C错误;
    D.由能量关系可知,时刻弹簧的弹性势能为
    选项D正确。
    故选D。
    6. 如图所示,在y轴上关于O点对称的A、B两点有等量同种点电荷,带电量为;在x轴上C点有点电荷,带电量为。且,。下列判断正确的是( )
    A. O点的场强大于D点的场强
    B. O点的场强小于D点的场强
    C. 若将点电荷从O移向C,电势能增大
    D. 若将点电荷从O移向C,电势能增大
    【答案】AD
    【解析】
    【详解】AB.A、B两个+Q在O点的场强矢量和为0,所以O点的场强等于C点在O点产生的场强
    A、B、C三点电荷在D点产生的场强如图所示
    EA与EB大小相等,方向如图,根据几何关系可知
    EC方向沿x轴负方向,大小为
    故三个场强的矢量和为0,所以O点场强大于D点场强,故A正确,B错误;
    CD.x轴上x<0的区间,合场强方向沿x轴负方向,所以将正电荷从O移向C,电场力做正功,电势能减小;将负电荷从O移向C,电场力做负功,电势能增大。故C错误,D正确。
    故选AD
    7. 如图所示,竖直平面内一半径为R的圆形区域内有磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直纸面向里。一束质量为m.电荷量为-q的带电粒子沿平行于直径MN的方向以不同速率从P点进入匀强磁场,入射点P到直径MN的距离,不计粒子重力。下列说法正确的是( )
    A. 若粒子射出磁场时的速度方向恰好与其入射方向相反,则其入射速度为
    B. 若粒子恰好能从N点射出,则粒子在磁场中运动的时间为
    C. 若粒子恰好能从M点射出,则粒子在磁场中运动的时间为
    D. 若粒子射出磁场时的速度方向恰好与其入射方向垂直,则其入射速度为
    【答案】AC
    【解析】
    【详解】A.若粒子射出磁场时的速度方向恰好与其入射方向相反,由图可知
    由几何关系可知
    由洛伦兹力提供向心力
    可得其入射速度为
    故A正确;
    B.若粒子恰好能从N点射出,粒子的轨迹图如图所示
    连接PN即为粒子做圆周运动的弦长,连接PO,由,可知
    ∠POM=30°,β=60°
    则有
    ∠PON=150°,α=15°
    粒子在匀强磁场中匀速圆周运动,解得粒子运动周期为
    ∠PO′N=30°,则粒子在磁场中运动的时间为
    故B错误;
    C.若粒子恰好能从M点射出,其运动轨迹如图所示
    由图可知
    可得
    θ=60°
    对应的圆心角为
    则粒子在磁场中运动的时间为
    故C正确;
    D.若粒子射出磁场时的速度方向恰好与其入射方向垂直,由图可知
    根据几何关系

    其中
    解得
    由洛伦兹力提供向心力
    可得
    故D错误。
    故选AC。
    8. 如图所示,两根光滑的金属平行导轨放在水平面上,左端向上弯曲,右端连有绝缘弹性障碍物,导轨间距为,电阻不计。水平段导轨所处空间有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小。质量为、电阻为的金属棒b垂直导轨放置其上,它与磁场左边界的距离为,现将质量为、电阻为的金属棒a从弯曲导轨上高为处由静止释放,使其沿导轨运动。已知在以后的运动过程中,两金属棒始终不会相撞,且金属棒b撞击障碍物前已经是匀速运动状态,撞击过程中不损耗机械能。设两金属棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好,取则( )
    A. 金属棒a刚进入磁场时的速度为2m/s
    B. 金属棒b第一次撞击障碍物前,b棒上产生的焦耳热为0.20J
    C. 金属棒a刚越过磁场左边界,它两端电压大小为0.3V
    D. 金属棒a最终静止在轨道上,离障碍物的距离为0.64m
    【答案】BD
    【解析】
    【详解】A.对于金属棒a由机械能守恒定律
    可得金属棒a刚进入磁场时的速度为
    故A错误;
    C.由法拉第电磁感应定律有
    金属棒两端电压为路端电压,由闭合电路欧姆定律得
    联立解得,金属棒刚越过磁场左边界时,它两端的电压大小为
    故C错误;
    B.金属棒a进入磁场后与金属棒b组成的系统由动量守恒可得
    解得a、b共速后做匀速运动的速度大小为
    根据能量守恒可得整个回路产生的焦耳热为
    则金属棒第一次撞击障碍物前,棒上产生的焦耳热为
    故B正确;
    D.a进入磁场后,最终停止,由动量定理可得
    其中


    联立解得
    由分析可知,多次碰撞后,b棒最终停在障碍物旁,而电量是由于磁通量引起的,为a、b的间距变化,且a棒始终是单向直线运动,故金属棒最终静止在轨道上,离障碍物的距离为
    故D正确。
    故选BD。
    第Ⅱ卷 非选择题(共174分)
    三、非选择题(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做答。第33-40题为选考题,考生根据要求做答。)
    (一)必考题(共11题,共129分)
    9. 为测量小铜块与某轨道表面间的动摩擦因数,一同学将该轨道的一端放在水平桌面上,形成一倾角为的斜面,小铜块可在斜面上加速下滑,如图所示。该同学用手机拍摄小铜块的下滑过程,然后解析视频记录的图像,获得4个连续相等时间间隔(每个时间间隔)内小铜块沿斜面下滑的距离,如下表所示。
    由表中数据可得,小铜块沿斜面下滑的加速度大小为_______,小铜块与该轨道表面间的动摩擦因数为_______。(结果均保留2位有效数字,重力加速度大小取)
    【答案】 ①. 0.52 ②. 0.52
    【解析】
    【详解】[1]小铜块沿斜面下滑的加速度大小为
    [2]根据牛顿第二定律
    解得
    10. 某探究小组要准确测定一个电源的电动势和内阻,实验室老师提供了如下规格的器材:
    A.电源(电动势约为1.5V,内阻约为52Ω);
    B.电压表V(量程为0~3V,内阻约为3kΩ);
    C.电流表(量程为以,内阻);
    D.电流表(量程为0~30mA,内阻约为1.0Ω);
    E.电流表(量程为0~0.6A,内阻约为0.1Ω);
    F.滑动变阻器(阻值范围为0~20Ω,额定电流为3A);
    G.滑动变阻器(阻值范围为0~200Ω,额定电流为1A);
    H.定值电阻(阻值为4400Ω);
    I.定值电阻(阻值为400Ω);
    J.开关、导线若干。
    (1)要准确测定旧干电池电动势和内阻,下列电路中最合适的是_______;
    A. B.
    C. D.
    (2)选择合适电路进行实验,某次测量时某个电表的表盘如图甲所示,则读数为_______;
    (3)若该探究小组以所选电路支路中电表的示数I'为纵坐标,干路中电表的示数I为横坐标,作出的关系图像如图乙所示,则根据测量电路和图乙可求得该电源的电动势______V(结果保留两位小数),内阻______Ω(结果保留一位小数);
    (4)用本实验所选的电路测量,干电池电动势的测量值______(真实值).内阻的测量值______(真实值)。(均选填“=”“>”或“<”)
    【答案】(1)C (2)235(233~237均可)
    (3) ①. 1.40 ②. 66.7
    (4) ①. = ②. >
    【解析】
    【小问1详解】
    AB.不能测量电源的两端电压,无法测量电源的电动势和内阻,故AB不合适,不符合题意;
    D.将电流表A1和R4改装成的电压表的量程为
    0.3V小于电源电动势1.5V,改装后的电压表的量程太小,D不合适,不符合题意;
    C.将电流表A1和R3改装成的电压表的量程为
    电源电动势1.5V,改装后的电压表的量程可以满足实验要求,故C合适,符合题意。
    故选C。
    【小问2详解】
    该电流表读数为;
    【小问3详解】
    [1]根据闭合电路欧姆定律有
    解得
    利用图中的数据可知纵轴截距
    将数据和代入,解得
    [2]斜率的大小
    解得
    【小问4详解】
    [1]根据所选择的电路可知,当时,路端电压等于电源电动势,故电动势的测量值没有系统误差,即
    [2]电流表A2的分压使内阻的测量值存在系统误差,测量值为干电池内阻r真和电流表A2内阻r2之和
    所以
    11. 如图所示为两组平行金属板,一组竖直放置,一组水平放置,今有一质量为、电荷量为带电微粒静止在竖直放置的平行金属板的点,经电压加速后通过点小孔进入两板间距为、板长、电压为的水平放置的平行金属板间,若带电微粒从水平平行金属板的右侧穿出,、虚线为两块平行板的中线,带电微粒的重力和所受空气阻力均可忽略。求:
    (1)带电微粒通过点时的速度大小;
    (2)带电微粒通过水平金属板过程中电场力对其做功为多少?
    【答案】(1);(2)
    【解析】
    【详解】(1)设带电微粒通过点时的速度大小为,根据动能定理可得
    解得
    (2)带电微粒通过水平金属板时竖直方向的位移为y,则有

    通过水平金属板的时间

    水平金属板间的电场强度

    带电微粒在水平金属板间受到的电场力

    根据牛顿第二定律可得

    由①②③④⑤式联立并代入数据解得
    根据功的计算公式可得
    解得
    12. 下图为“冲关”活动简易模型,它由竖直面内光滑圆形轨道和光滑水平轨道PN组成,Q点为圆形轨道最低点,M点为最高点,圆形轨道半径。水平轨道PN右侧并排放置木板c、d,两木板间相互接触但不粘连,木板上表面与水平轨道PN平齐,木板c、d质量均为,长度。两个小物块a和b静止在水平轨道PN的左端,质量分别为和,物块间有一被压缩的轻质弹簧,与两块不拴接,用细绳将它们锁定,已知弹簧的弹性势能。物块b与木板c的动摩擦因数,与木板d的动摩擦因数,木板c、d与地面间动摩擦因数均为。现剪短细绳后两物块瞬间被弹出,使两物块都获得水平速度。重力加速度,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求:
    (1)物块a、b与弹簧分离瞬间获得速度大小、;
    (2)通过计算分析物块b能否经过最高点M,若不能求物块b在圆轨道上距离水平轨道PN的最大高度H;若能求物块b运动到圆形轨道最高点M处的速度;
    (3)若仅改变物块a的质量,其余条件不变,为使物块b与弹簧分离后,经过圆形轨道(未与轨道脱离)后,最终停在木板d上,求物块a质量的取值范围。
    【答案】(1),;(2)不能,;(3)
    【解析】
    【详解】(1)根据动量守恒定律
    解得
    (2)若物块b能通过点
    解得
    所以物块不能到达圆周最高点
    解得
    所以物块通过了点,综上分析在之间的某位置恰好脱离圆轨道。假设在点恰好脱离
    从b点到E点由动能定理可得
    解得

    (3)当物块分离后,物块恰好通过点时,物块最终与木板相对静止,在上滑动的相对位移为
    由圆周运动知识得
    由牛顿第二定律得
    解得
    物块b从M点到Q点动能定理可得
    解得
    设物块b最终与木板C相对静止时得速度为
    解得
    所以物块b恰好通过圆周最高点最终停在木板C上未到达d板上。
    根据动量守恒、机械能守恒得
    解得
    当物块分离后,物块通过圆周最高点点后,恰好停在木板的最左端保持相对静止,设物块b在木板上滑行的时间为,由运动学公式可得
    解得
    由碰撞过程动量守恒和能量守恒
    解得
    当物块分离后,物块通过圆周最高点点后,恰好停在木板的最右端保持相对静止,设物块在木板上滑行的时间为
    由牛顿第二定律得物块在木板上滑行的加速度
    由牛顿第二定律得物块在木板上滑行的加速度
    假设此时木板c和 木板d分离,对木板d受力分析可得
    解得
    此加速度比木板c单独减速的加速度还大,说明木板d的减速更快,即物块在木板d上运动时cd没有分离,则
    解得

    解得
    由动量守恒和能量守恒
    解得
    综上可知
    (二)选考题:共45分。
    考生从给出的2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题做答,并用2B铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑。题号必须与所涂题目的题号一致,在答题卡上选答区域指定位置答题,如果多做,则每学科按所做第一题计分。
    【物理—选修3-3】(15分)
    13. 关于分子动理论,下列说法正确的有( )
    A. 扩散现象是物质分子永不停息地做无规则运动的证明
    B. 布朗运动不是分子运动,但间接地反映了液体分子运动的无规则性
    C. 压缩气体时,体积越小,压强越大,说明气体分子间存在着斥力
    D. 当分子间作用力表现为引力时,分子势能随距离的增大而减少
    E. 从微观角度来看,气体的压强与气体分子的平均动能和分子的密集程度有关
    【答案】ABE
    【解析】
    【详解】A.扩散现象是物质分子永不停息地做无规则运动的证明,选项A正确;
    B.布朗运动是悬浮在液体表面的固体颗粒的无规则运动,不是分子运动,但间接地反映了液体分子运动的无规则性,选项B正确;
    C.气体压强是大量的气体分子对器壁频繁碰撞的产生的,压缩气体时,体积越小,压强越大,气体分子对器壁单位面积的碰撞力变大,但不能说明气体分子间存在着斥力,选项C错误;
    D.当分子间作用力表现为引力时,随分子距离变大,分子力做负功,分子势能增大,选项D错误;
    E.从微观角度来看,气体的压强与气体分子的平均动能和分子的密集程度有关,分子动能越大,则分子对器壁的碰撞力越大,分子越密集,则单位时间单位面积上撞击的分子个数越多,则气体的压强越大,选项E正确。
    故选ABE。
    14. 篮球在器材室被打入温度为7℃的空气后,球内压强为。比赛过程中,篮球内气体的温度升高为27℃。比赛中,篮球被刺出一小孔开始漏气,换下置于馆内稳定后温度为17℃,压强为。将空气看成理想气体,认为整个过程中篮球的容积不变,忽略温度变化对大气压的影响。求:
    (1)温度升高至27℃时球内气体的压强;
    (2)篮球漏出空气的质量与比赛前篮球内空气质量的比值。
    【答案】(1);(2)
    【解析】
    【详解】(1)设球内气体温度为27℃时得压强为,初态气体压强为,初态气体温度
    27℃气体温度
    比赛过程中,气体做等容变化,则
    解得
    (2)设篮球的体积为
    篮球内27℃气体变为17℃时的体积为,密度为,根据理想气体状态方程
    解得
    比赛前篮球内空气质量
    篮球漏出空气的质量
    所以篮球漏出空气的质量与比赛前篮球内空气质量之比
    解得
    34.【物理选修3-4】(15分)
    15. 如图所示,实线是一列简谐横波在时刻的波形图,波沿x轴正向传播。此时处的M点正处于平衡位置,从时刻开始经0.2s第一次出现虚线所示波形图。则可知( )
    A. 这列波的波长是4m
    B. 这列波的周期是0.4s
    C. 在0-0.2s时间,波传播的距离是1m
    D. 时,处的质点距平衡位置5cm处
    E. 在0-2s时间内,x=4m处的质点运动的路程1m
    【答案】ACE
    【解析】
    【详解】A.这列波的波长是4m,选项A正确;
    B.经0.2s质点振动四分之一周期,即可知这列波的周期是T=0.8s,选项B错误;
    C.由波形图可知,在0-0.2s时间,波传播的距离是1m,选项C正确;
    D.处的质点的振动方程
    则时,处的质点距平衡位置
    选项D错误;
    E.因,则在0-2s时间内,x=4m处的质点运动的路程
    s=2.5×4A=10A=100cm=1m
    选项E正确。
    故选ACE。
    16. 如图所示,横截面为半圆形的某种透明柱体介质,截面ABC的半径,直径AB与水平屏幕MN垂直并与A点接触,由a、b两种单色光组成的复色光沿半径方向射向圆心O,已知该介质对a、b两种单色光的折射率分别为、则
    (1)求a光和b光在介质中传播的速度之比;
    (2)若逐渐增大复色光在O点的入射角,使AB面上刚好只有一种色光射出,求此时屏幕上两个亮斑的距离。
    【答案】(1);(2)
    【解析】
    【详解】(1)设光在介质中传播速度,由折射率定律得

    所以光在介质中传播速度之比
    (2)光在介质的面上发生全反射的临界角分别为,由全反射规律得

    解得
    所以增大入射角时光先发生全反射,光路图如图所示此时光入射角
    因为
    所以
    根据折射定律
    解得
    所以

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