2024届内蒙古赤峰市高三下学期一模模拟考试理科物理试题【含解析】

这是一份2024届内蒙古赤峰市高三下学期一模模拟考试理科物理试题【含解析】，共17页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题（8小题题，48分）
1.医学影像诊断设备PET/CT是借助于示踪剂可以聚集到病变部位的特点来发现疾病。示踪剂常利用同位素 611C作示踪原子标记，其半衰期仅有20 min。 611C可由小型回旋加速器输出的高速质子流轰击 714N获得，下列说法正确的是
A. 用高速质子轰击 714N，生成 611C的同时释放出中子
B. 用高速质子轰击 714N，生成 611C的同时释放出β粒子
C. 611C储存环境温度升高，其半衰期将减小
D. 质量为8 g的 611C经过40 min后，剩余 611C的质量为2 g
2.避雷针是用来保护建筑物避免雷击的装置。当雷云放电时，在避雷针顶端形成局部电场集中的空间，引导雷电向避雷针放电，将雷电流引入大地。避雷针周围电场的等势面分布情况如图所示，在等势面中有A、B、C、D四点。下列说法中正确的是( )
A. C点场强小于B点场强
B. AD连线中点的电势为8.5kV
C. 同一带负电的雨滴在C点的电势能小于在B点的电势能
D. 同一带负电的雨滴从C点移动到B点，电场力做负功
3.2023年10月26日17时46分，神舟十七号载人飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接。飞船的发射过程可简化为：飞船从预定轨道Ⅰ的A点第一次变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达椭圆轨道的远地点B时，再次变轨进入空间站的运行轨道Ⅲ，与空间站实现对接。假设轨道Ⅰ和Ⅲ都近似为圆轨道，下列说法正确的是( )
A. 飞船在椭圆轨道Ⅱ经过A点时的加速度比飞船在圆轨道I经过A点时的加速度大
B. 飞船在椭圆轨道Ⅱ经过A点时的速度一定大于11.2km/s
C. 飞船沿轨道Ⅱ运行的周期小于沿轨道Ⅲ运行的周期
D. 在轨道Ⅰ和轨道Ⅲ上飞船与地心连线在相等的时间内扫过的面积相等
4.太阳能电池板在光照时将光能转化为电能即为光伏发电。太阳能电池板作为电源，其路端电压与干路电流的关系如图中的曲线所示，太阳能电池板负载的U-I图线为图中倾斜直线。当太阳能电池板给负载供电时，下列说法正确的是( )
A. 太阳能电池板的效率约为50%
B. 太阳能电池板的输出功率约为3.24×10-3W
C. 太阳能电池板的内阻约为1kΩ
D. 太阳能电池板的内阻消耗的功率约为1.8W
5.如图所示，一根细线一端系在天花板上，另一端系在木箱上，木箱内放有一个质量m=0.1kg的物块，物块与水平轻质弹簧相连，弹簧的另一端与木箱左壁相连，此时弹簧处于伸长状态，弹簧的弹力为0.5N，物块保持静止状态。取重力加速度g=10m/s2。用剪刀把细线剪断的瞬间，物块的加速度大小是( )
A. a=0B. a=5m/s2C. a=10m/s2D. a=5 5m/s2
6.质量为m的子弹以速度v0射穿静止在光滑水平面上质量也为m的木块，设子弹穿过木块的时间为t，木块对子弹的阻力恒为f，则子弹穿过木块的瞬间( )
A. 木块的速度为ftmB. 木块的速度为v0
C. 子弹的速度为ft2mD. 子弹的速度为v0-ftm
7.矩形导线框abcd放在匀强磁场中，在外力控制下处于静止状态，如图甲所示。磁感线方向与导线框所在平面垂直，磁感应强度B随时间变化的图像如图乙所示(规定磁感应强度的方向垂直导线框平面向里为正方向)，在0∼4s时间内，流过导线框的电流(规定顺时针方向为正方向)与导线框ad边所受安培力随时间变化的图像(规定以向左为安培力正方向)可能是图中的( )
A. B.
C. D.
8.如图所示，一固定在水平面上的光滑木板，与水平面的夹角θ=30∘，木板的底端固定一垂直木板的挡板，上端固定一定滑轮O。劲度系数为k=16mg5d的轻弹簧下端固定在挡板上，上端与质量为2m的物块Q连接。跨过定滑轮O的不可伸长的轻绳一端与物块Q连接，另一端与套在水平固定的光滑直杆上质量为m的物块P连接。初始时物块P在水平外力F作用下静止在直杆的A点，且恰好与直杆没有相互作用，轻绳与水平直杆的夹角α=37∘。去掉水平外力F，物块P由静止运动到B点时轻绳与直杆间的夹角β=53∘。已知滑轮到水平直杆的垂直距离为d，重力加速度大小为g，弹簧轴线、物块Q与定滑轮之间的轻绳共线且与木板平行，不计滑轮大小及摩擦。sin37∘=0.6，cs37∘=0.8，sin53∘=0.8，cs53∘=0.6。则下列说法正确的是( )
A. 物块P向左运动的过程中其机械能先增大后减小
B. 物块P从A点运动到B点时，物块Q的重力势能减少量小于P、Q两物块总动能的增加量
C. 物块P在A点时弹簧的伸长量为524d
D. 物块P从A点运动到B点的过程中，轻绳拉力对物块P做的功为125mgd516
二、非选择题
9.（6分）某同学用伏安法测电阻Rx的阻值(约为10Ω)，除了Rx、开关S、导线外，还有下列器材：电流表A(量程0∼300mA，内阻约为1.0Ω)、电压表V(量程0∼3V，内阻约为6kΩ)、滑动变阻器R(0∼5Ω，允许通过的最大电流2A)、蓄电池E(电动势为6V，内阻约为0.05Ω)。
(1)要求Rx测量值尽可能准确，你在图A、B、C、D中选择的电路图是_____。
A. B．
C． D．
(2)按所选电路实验测量时测量值比真实值_________。(填“偏大”，“偏小”或“不变”)
10.（9分）某实验小组在没有天平的情况下，利用下列器材测量小车质量M。器材包括小车、一端带有定滑轮的平直轨道、垫板、细线、打点计时器、纸带、频率为50Hz的交流电源、5个槽码(槽码的质量均为m=0.01kg)。
(1)按图甲安装好实验器材，跨过定滑轮的细线一端连接在小车上，另一端悬挂着5个槽码。改变轨道的倾角，用手轻拨小车，直到打点计时器在纸带上打出一系列__________的点，表明小车沿倾斜轨道匀速下滑。
(2)保持轨道倾角不变，取下1个槽码(即细线下端悬挂4个槽码)，由静止释放小车，让小车拖着纸带沿轨道下滑，同时用传感器记录小车在时刻t相对于其起始位置的位移s，绘制s-t图像如图，经数据处理后可得到相应的加速度a=__________m/s2(结果保留2位有效数字)。
(3)依次减少细线下端悬挂的槽码数量，重复步骤(2)。
(4)用n表示取下的槽码数，对应不同的n、1n和1a的值如下表所示。
①利用表中的数据在图丙中作出1a-1n关系图线。_________
②由1a-1n关系图线可求出斜率为__________s2/m。
③小车质量M=__________kg。(g=10m/s2，结果保留2位有效数字)
11.（12分）冰滑梯是东北地区体验冰雪运动乐趣的设施之一，某冰滑梯的示意图如图所示。一游客从A点由静止沿滑道下滑，螺旋滑道的摩擦可忽略且AB两点的高度差为h，滑板与倾斜滑道和水平滑道间的动摩擦因数均为μ，倾斜滑道的水平距离为L1，BC两点的高度差也为h。忽略游客经过轨道衔接处B、C点时的能量损失。求：
(1)游客滑至轨道B点时的速度vB的大小；
(2)为确保游客安全，水平滑道L2的最小长度。
12.（20分）如图所示，边长为L的正方形OACD区域在平面直角坐标系的第一象限内，OACD区域内有垂直坐标平面向外的匀强磁场，边长为L的正方形OMPN区域在第三象限内，QMPN区域内有沿y轴正向的匀强电场。在MP边上离x轴距离为23L的Q点，以速度v0沿x轴正向射出一个质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，粒子经电场偏转恰好从坐标原点O进入磁场，粒子经磁场偏转后，从坐标(0.8L,0)点离开磁场。不计粒子的重力，sin53°=0.8，cs53°=0.6，求：
(1)匀强电场的电场强度大小；
(2)匀强磁场的磁感应强度大小；
(3)若粒子在磁场中运动的某时刻，突然撤去磁场，此后粒子的运动经过D点，则撤去磁场后，粒子在OACD区域内运动的时间。
选考题
13.（5分）如图，一定质量的理想气体从状态A经热力学过程AB、BC、CA后又回到状态A。对于AB、BC、CA三个过程，下列说法正确的是( )
A. A→B过程中气体压强增大B. A→B过程中气体对外界做功
C. B→C过程中气体内能减小D. B→C过程中气体分子的平均动能减小
E. C→A过程中气体放出热量
14.（10分）如图所示，竖直面内有一粗细均匀的U形玻璃管。初始时，U形管右管上端封有压强p0=75cmHg的理想气体A，左管上端封有长度L1=8cm的理想气体B，左右两侧水银面高度差L2=5cm，此时A、B气体的温度均为280K。
(1)求初始时理想气体B的压强；
(2)保持气体A温度不变，对气体B缓慢加热，求左侧液面下降4cm时气体B的温度。
15.（5分）下列有关机械振动和机械波的说法正确的是( )
A. “闻其声不见其人”是声波的衍射现象
B. 单摆具有等时性，是因为其振动周期与摆球的质量和振幅均无关
C. 火车鸣笛向我们驶来时，我们听到的笛声频率比声源发声的频率低
D. 弹簧振子做简谐运动时，若某两个时刻位移相同，则这两个时刻的速度也一定相同
E. 机械波中各个质点通过受迫振动的形式传递能量和信息
16.（10分）如图甲所示，某汽车大灯距水平地面的高度为h=0.675m，该大灯结构的简化图如图乙所示。光源位于焦点处，光源发出的光经旋转抛物面反射后，平行于旋转抛物面的对称轴线射出，然后垂直射向半球透镜的左边圆面。半球透镜的折射率为n= 2，tan15 ∘≈0.27，已知透镜直径远小于大灯离地面高度。求：
(1)C为AO的中点，射向C点的细光束经透镜后射到地面的位置与大灯间的水平距离x；
(2)射向AO的某条细光束经透镜弧面恰不发生全反射，这条细光束射到地面的位置与大灯间的水平距离。
答案和解析
1.D
【解析】AB.用高速质子轰击​714N生成 611C时，根据质量数守恒与电荷数守恒，核反应方程为 714N+11H→611C+24He，即释放的是​24He，故AB错误;
C.半衰期是由核内部自身决定的，跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系，故C错误;
D.8 g的 611C经40 min(两个半衰期)后，剩余 611C的质量为m0=(12)2m=2g，故D正确。
2.A
【解析】
A、等差等势面的疏密表示场强的大小，等势面越密的地方场强越大，因此C点的场强比B点的场强小，故A正确；
B、等势面越密的地方场强越大，由图可知AD连线中点上下段平均电场大小不相等，根据U=Ed可得AD连线中点的电势不是8.5 kV，故B错误；
C、根据Ep=qφ可知，负电荷在C点的电势能大于B点的电势能，故C错误；
D、由于C点电势比B点电势低，所以UCBRx
应采用电流表外接法；滑动变阻器最大阻值较小，同时限流接法会使电路中的电流超过电流表的最大量程，故采用分压接法；AC图中滑动变阻器一部分短路后剩余部分与待测电阻和电流表两端并联，为不超过电流表量程，滑动变阻器的调节范围会非常小，不合理。
故选D。
(2)采用电流表外接法，电流表的测量值偏大，则实验测量时测量值比真实值偏小。
10.等间距 0.40 2.6 0.26
【解析】(1)[1]改变轨道的倾角，用手轻拨小车，直到打点计时器在纸带上打出一系列等间距的点，表明小车沿倾斜轨道匀速下滑。
(2)[2]物体做匀加速直线运动，对应的 s-t 图像为曲线，由图像可知，当 t=2.0s 时，位移为
s=0.80m
则有
s=12at2
解得
a=0.40m/s2
(4)①[3]结合表格数据，根据描点法可得如图所示图线
②[4]由关系 1a-1n 图线可求出斜率为
k=1.20-
③[5]根据题意，由牛顿第二定律有
nmg=Ma
整理可得
1a=Mmg⋅1n
则有
k=Mmg=2.6s2/m
解得
M=0.26kg
11.解：(1)游客滑至轨道B点过程，由动能定理：
mgh=12mvB2-0
解得vB= 2gh；
(2)游客恰好运动到D点时，水平滑道长度最小，由动能定理：
mg·2h-μmgcsθ·hsinθ-μmgL2=0-0
其中L 1=hctθ
联立知水平滑道L2的最小长度为：L2=2hμ-L1。
【解析】本题考查动能定理的应用，正确选用过程是解题的关键。
(1)游客滑至轨道B点过程，由动能定理列方程得出经过B点时的速度大小；
(2)游客恰好运动到D点时过程，由动能定理列方程得出水平滑道的最小长度。
12.(1)粒子在电场中运动做类平抛运动，则有
L=v0t ， 23L=12at2
根据牛顿第二定律得
qE=ma
解得
E=4mv 023qL
(2)设粒子通过O点时的速度大小为v，根据动能定理得
23qEL=12mv2-12mv 02
解得
v=53v0
设粒子进入磁场时速度方向与y轴夹角为 θ ，则
v0=vsinθ
解得
sinθ=35
设粒子在磁场中做圆周运动的半径为r，根据几何关系有
2rcsθ=0.8L
解得
r=12L
根据牛顿第二定律得
qvB=mv2r
解得
B=10mv03qL
(3)粒子在电场、磁场中运动的轨迹如图所示
根据几何关系可知，粒子在磁场中做圆周运动的圆心 O' 的横坐标为
x=12×0.8L=0.4L
纵坐标为
y= r2-x2=0.3L
若粒子在磁场中运动的某时刻，突然撤去磁场，则撤去磁场后，粒子在G点沿速度方向经过D点，由数学知识可得
O'D= 0.3L2+L-0.4L2= 0.45L
设撤去磁场后，粒子在OACD区域内运动的距离为d，根据几何关系得
d=GD= O'D2-r2= 55L
粒子在OACD区域内运动的时间
t'=dv=3 5L25v0

13.ACD
【解析】AB.由图可知，A→B过程中气体温度不变，体积减小，外界对气体做功，由玻意耳定律可知，气体的压强增大，故A正确，B错误；
CD.由图可知，B→C过程中气体温度降低，则气体的内能减小，气体分子的平均动能减小，故CD正确；
E.由图可知，C→A过程中气体的温度升高，内能增加，气体体积变大，气体对外界做功，由热力学第一定律可知，气体吸收热量，故E错误。
故选ACD。
14.解：
(1)根据题意，设初始时理想气体B的压强为 pB ，则有
pB+ρgL2=p0
解得
pB=70cmHg
(2)左侧液面下降4cm时，右侧液面上升4cm，初状态理想气体A的长度为
L0=L1+L2=13cm
压强为 p0 ，末状态理想气体A的长度为
L0'=L0-4cm=9cm
压强为 pA ，则有
p0L0S=pAL0'S
解得
pA=3253cmHg
则末状态理想气体B的压强为
pB'=pA+3cm=3343cmHg
对气体B有
pBL1ST0=pB'L1+4ST
解得
T=668K
15.ABE
【解析】A.“闻其声不见其人”是声波绕过障碍物传播过来，是衍射现象，故A正确；
B.单摆具有等时性，是因为其振动周期取决于摆长与所在处的重力加速度，与摆球的质量和振幅均无关，故B正确；
C.由多普勒效应可知，火车鸣笛向我们驶来时，我们听到的笛声频率将比声源发声的频率高，故C错误；
D.弹簧振子做简谐运动时，若某两个时刻位移相同，则这两个时刻的速度大小也一定相同，但方向可能不同，故D错误；
E.机械波传播机械振动的运动形式，机械波中各个质点通过受迫振动的形式传递能量和信息，故E正确。
故选ABE。
16.(1)光路如图所示
由题知
OD=OA=R
C为AO中点，则
OC=OA2=R2
又因为
sini=OCOD
由折射率有
n=sinrsini
解得折射角为
r=45 ∘
有几何关系可知，该光线与地面间的夹角为
θ=180 ∘-135 ∘-30 ∘=15 ∘
由几何关系有
tanθ=hx
解得
x=2.5m
(2)当光线恰好在半圆界面发生全发射时，其临界角为
sinC=1n
解得
C=45 ∘
此时折射光线与水平方向的夹角
α=180 ∘-90 ∘-C=45 ∘
由几何关系有
s=htanα=0.675m
n
2
3
4
5
1n
0.5
0.33
0.25
0.20
1a(s2/m)
1.20
0.77
0.55
0.42