四川省成都市石室中学2025届高三上学期高考适应性测试演练模拟物理试卷(Word版附解析)
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这是一份四川省成都市石室中学2025届高三上学期高考适应性测试演练模拟物理试卷(Word版附解析),共24页。试卷主要包含了考生必须保证答题卡的整洁, 如图甲所示,“L”形木板Q等内容,欢迎下载使用。
(全卷满分100分,考试时间75分钟)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在本试卷和答题卡相应位置上。
2.作答选择题时,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,再选涂其他答案。答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答。答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先画掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,将试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷(选择题,共46分)
一、单项选择题:本大题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合要求。
1. 2023年8月24日,日本福岛第一核电站启动核污染水排海。核污染水含有的放射性元素高达64种,其中部分放射性物质(如碘129)的半衰期长达1570万年,下列说法正确的是( )
A. 核污染水进入海水后温度降低,会延长放射性元素的半衰期
B. 原子核的比结合能越大,原子核越稳定
C. 天然放射现象中产生的β射线中的电子来源于原子核外电子
D. 100个碘129原子在1570万年后有50个未发生衰变
【答案】B
【解析】
【详解】A.半衰期由原子核内部自身的因素决定,与所处的外部环境无关,降低温度放射性元素的半衰期不变,故A错误;
B.原子核的比结合能越大,原子核越稳定,故B正确;
C.天然放射现象中产生的β射线中的电子是原子核内的中子变为一个质子和一个电子,不是来源于原子核外电子,故C错误;
D.半衰期是大量放射性元素的统计规律,对少量原子核不适用,故D错误。
故选B。
2. 杭州亚运会跳台的跳水决赛中,中国运动员全红婵完美一跳裁判全给10分并获得冠军。如图1所示是她站在跳台踏板起跳的精彩瞬间,从她离开跳板开始计时,跳水过程中全红婵重心的图像可简化为如图2所示,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A. 运动员在过程中做自由落体运动
B. 运动员在过程中速度方向发生改变
C. 运动员在过程中处于超重状态
D. 运动员在时刻上浮至水面
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图像可知,运动员在内向上运动,加速度为重力加速度,方向向下,做竖直上抛运动,故A错误;
B.由图像可知,运动员在过程中速度方向没有发生改变,故B错误;
C.运动员在内向上运动,加速度为重力加速度,根据图像的切线斜率表示加速度,过程中加速度与重力加速度方向相反,运动员处于超重状态,故C正确;
D.根据图像的面积表示位移可知,运动员在时运动到水下最低点,故D错误;
故选C。
3. 2024年6月2日上午6时23分,嫦娥六号成功着陆月球背面。设想嫦娥六号被月球俘获后进入椭圆轨道Ⅰ上运行,周期为;当经过近月点点时启动点火装置,完成变轨后进入圆形轨道Ⅱ上运行,周期为。已知月球半径为,圆形轨道Ⅱ距月球表面的距离为,椭圆轨道Ⅰ远月点距月球表面的距离为,如图所示,引力常量为。忽略其他天体对嫦娥六号的影响,则下列说法正确的是( )
A.
B. 月球的质量为
C. 月球第一宇宙速度大于轨道Ⅱ上的运行速度
D. 嫦娥六号由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ需要点点火使其加速才能完成
【答案】C
【解析】
【详解】A.轨道Ⅰ的半长轴比轨道Ⅱ的半径大,根据开普勒第三定律可知,故A错误;
B.根据题意可知轨道Ⅱ的半径为,由万有引力提供向心力
可得月球的质量为
故B错误;
C.根据万有引力提供向心力
可得
月球第一宇宙速度为月球表面的环绕速度,可知月球第一宇宙速度大于轨道Ⅱ上的运行速度,故C正确;
D.嫦娥六号由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ半径减小,做近心运动,需要点火减速,故D错误
故选C。
4. 如图甲所示,金属圆环和金属线框相互靠近且固定在水平面上,金属棒放在金属线框上,圆环、端接如图乙所示的正弦交变电流,金属棒始终保持静止。以图甲中的电流方向为正方向,则下列说法正确的是( )
A. 内,金属棒中的感应电流方向为
B. 内,金属棒受到水平向左的静摩擦力
C. 时刻,金属棒受到的安培力最大
D. 内,金属棒中的感应电流先减小后增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.内,右侧闭合回路中穿过纸面向外的磁通量增大,根据楞次定律和安培定则可知,金属棒中的感应电流方向为,故A错误;
B.内,右侧闭合回路中穿过纸面向外的磁通量减小,根据楞次定律可知金属棒有向右运动的趋势,金属棒受到水平向左的静摩擦力,故B正确;
C.时刻,圆环中电流的变化率为零,则穿过闭合回路的磁通量变化率为零,感应电流为零,则金属棒受到的安培力也为零,故C错误;
D.内,由图乙可知,电流的变化率先增大后减小,则右侧闭合回路中的磁通量的变化率也先增大后减小,根据法拉第电磁感应定律,可知金属棒中的感应电流先增大后减小,故D错误。
故选B。
5. 如图所示,轻绳的一端与质量为的物块A连接,另一端跨过定滑轮与轻绳拴接于点。与水平方向成角的力作用在点,质量为的物块B恰好与地面间没有作用力。已知,定滑轮右侧的轻绳与竖直方向的夹角也为,重力加速度为。当从图中所示的状态开始顺时针缓慢转动的过程中,结点、的位置始终保持不变。则下列说法正确的是( )
A. 的最小值为
B.
C. 轻绳对定滑轮的作用力变大
D. 地面对物块B的支持力变小
【答案】A
【解析】
【详解】B.物块恰好与地面间没有作用力,根据受力分析可知
可知
B错误;
A.受力如图
由图可知,F的最小值为
A正确;
C.F从图中所示的状态顺时针转动90°的过程中,轻绳a的拉力大小始终等于A的重力大小,轻绳对定滑轮的作用力不变,C错误;
D.F从图中所示的状态顺时针转动90°的过程中,轻绳b的拉力变小,故地面对物块B的支持力变大,D错误。
故选A。
6. 一个半径为、球心为的半球形储油桶固定在水平面上,桶口平面保持水平,其右端点为点,且。当桶内没有油时,从某点恰能看到弧形桶底的点,连线与水平方向的夹角。当桶内装满油时,仍沿方向看去,恰能看到桶底的最低点点,已知光速为。则下列说法正确的是( )
A. 油的折射率为
B. 油的折射率为
C. 装满油时,光从点出发传播到点所用时间为
D. 装满油时,光从点出发传播到点所用时间为
【答案】D
【解析】
【详解】AB.
由几何关系可得及折射率计算式可得,油的折射率
故AB错误;
C.光在油中传播的速度为
装满油时,光从点出发传播到点所用时间
联立以上两式可得
故C错误,D正确。
故选D。
7. 如图所示,挡板P固定在倾角为的斜面左下端,斜面右上端与半径为的圆弧轨道连接,其圆心在斜面的延长线上。点有一光滑轻质小滑轮,。质量均为的物块B、C由一轻质弹簧拴接(弹簧平行于斜面),其中物块C紧靠在挡板P上,物块B用跨过滑轮的轻质细绳与一质量为、大小可忽略的小球A相连,初始时刻小球A锁定在点,细绳与斜面平行,且恰好绷直而无张力,物块B、C处于静止状态。某时刻解除对小球A的锁定,当小球A沿圆弧运动到最低点时(物块B未到达点),物块C对挡板的作用力恰好为0。已知重力加速度为,不计一切摩擦,下列说法正确的是( )
A. 小球A到达点时,小球A与物块B的速度大小相等
B. 小球A沿圆弧运动到最低点的过程中,其重力的功率一直增大
C. 小球A到达点时的速度大小为
D. 小球A由点运动到点的过程中,小球A和物块B的机械能之和先减小后增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.小球A到达点时,速度分解如图
根据运动的合成与分解有
A错误;
B.小球A沿圆弧开始运动时,重力的功率增大,到最低点时,速度方向与重力方向垂直,重力的功率为0,因此在此过程中,其重力的功率先增大后减小,B错误;
C.A球从解锁到最低点点过程中系统由能量守恒可得
又
解得
故B正确,C错误;
D.弹簧经历了从压缩到恢复原长,再到拉伸状态,弹性势能先减小再增大,所以小球A和物块B的机械能之和先增大再减小,故D错误。
故选C。
二、多项选择题:本大题共3小题,每小题6分,共18分。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 如图所示,导热良好的固定直立圆筒内,用面积为S,重力为0.01p0S的活塞封闭一定质量的理想气体,活塞能无摩擦滑动。圆筒与温度为3T0的热源接触,平衡时圆筒内的气体处于状态A,此时体积为6V0。缓慢推动活塞使气体达到状态B,此时体积为5V0。固定活塞,升高热源温度,气体达到状态C,此时压强为1.4p0。从状态A到状态C,气体从外界吸收热量Q;从状态B到状态C,气体内能增加ΔU。已知大气压强为1.01p0,下列说法正确的是( )
A. 气体从状态A到状态B,其分子平均动能不变,圆筒内壁单位面积受到的压力增大
B. 气体在状态A的压强为1.2p0
C. 气体在状态C的温度为3.6T0
D. 气体从状态A到状态B过程中外界对系统做的功W = ΔU − Q
【答案】AD
【解析】
【详解】A.圆筒导热良好,则气体从状态A缓慢推动活塞到状态B,气体温度不变,则气体分子平均动能不变;气体体积减小,则压强变大,圆筒内壁单位面积受到的压力增大,A正确;
B.状态A时的压强为
B错误;
C.根据
解得
C错误;
D.气体从状态A到状态B为等温变化过程,该过程内能不变;气体从状态B到状态C为等容变化过程,该过程外界对系统不做功;气体从状态A到状态C,由热力学第一定律得
其中
,,
可得气体从状态A到状态B过程中外界对系统做的功
D正确。
故选AD。
9. 如图甲所示,“L”形木板Q(竖直挡板厚度不计)静止于粗糙水平地面上,质量为的滑块P(视为质点)以的初速度滑上木板,时滑块与木板相撞并粘在一起。两者运动的图像如图乙所示。重力加速度大小,则下列说法正确的是( )
A. “L”形木板的长度为
B. Q的质量为
C. 地面与木板之间的动摩擦因数为0.1
D. 由于碰撞系统损失的机械能与碰撞后木板Q与地面摩擦产生的内能之比为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.“L”形木板的长度
A错误;
B.滑块P滑上木板后,滑块P做匀减速运动,木板Q做匀加速运动,由两者运动的图像可知,两者在碰撞前滑块P的速度为
木板Q的速度
两者碰撞后共同速度为
碰撞过程系统的动量守恒,设滑块P的质量为m,木板Q的质量为M,取滑块P的速度方向为正方向,由动量守恒定律可得
代入数据解得
B正确;
C.设滑块P与木板Q间的滑动摩擦因数为,地面与木板之间的滑动摩擦因数为,由运动的图像可知,在0~2s时间内,滑块P的加速度为
木板Q的加速度为
对两者由牛顿第二定律可得
代入数据联立解得
C错误;
D.由于碰撞系统损失的机械能为
代入数据解得
碰撞后木板Q与地面摩擦产生的内能
课中由于碰撞系统损失的机械能与碰撞后木板Q与地面摩擦产生的内能之比为,D正确。
故选BD。
10. 如图甲,同一竖直平面内,四点距点的距离均为,点为水平连线的中点,在连线的中垂线上。两点分别固定有一点电荷,电荷量均为()。以为原点,竖直向下为正方向建立轴。若取无穷远处为电势零点,则上的电势随位置的变化关系如图乙所示。一电荷量为的小球S以一定初动能从点竖直下落,一段时间后经过点,且在点的加速度大小为,为重力加速度大小,为静电力常量。则下列说法正确的是( )
A. 小球S在点受到的电场力大小为
B. 从点到点的过程,小球S受到的电场力先减小后增大
C. 从点到点,小球S动能变化为
D. 在连线的中垂线上电场强度最大的点到点的距离为
【答案】ACD
【解析】
【详解】AB.设A到小球的距离为R,A点的电荷对小球S的库仑力大小为FA,小球S和A点连线与中垂线的夹角设为θ,由库仑定律有
设小球S所受电场力大小为F,由力的合成有
则根据数学知识可知,从点到点的过程,小球S受到的电场力先增大后减小,再增大再减小;
小球S在点受到的电场力大小为
故A正确,B错误;
C.在N点的加速度大小为2g,根据牛顿第二定律有
小球S从O点到N点由动能定理有
根据图线可解得
故从O点到N点小球S的动能增加了,故C正确;
D.根据选项AB分析可得,小球S在连线的中垂线上受到的电场力为
设,则有
求导可得
可知F在单调递增,在单调递减,则即时,小球S受到的电场力最大,此位置的电场强度也最大,此时,则在连线的中垂线上电场强度最大的点到点的距离为
故D正确。
故选ACD。
第Ⅱ卷(非选择题,共54分)
三、实验题:本大题共2小题,共15分。[12.(3)3分,其他每空2分,共计15分]
11. 某实验小组的同学通过实验测量一粗细均匀的圆柱形合金电阻丝的电阻率,已知电阻丝的长度。
(1)用螺旋测微器测量电阻丝的直径,其示数如图甲所示,则直径的测量值为______。
(2)已知待测电阻丝的阻值约为,为了比较精确地测量电阻丝的电阻,实验室提供了下列器材:
A.电压表(量程,内阻约为;
B.电流表(量程为,内阻约为;
C.电流表(量程为,内阻约为;
D.滑动变阻器(阻值范围为;
E.电动势为的电源,内阻不计;
F.开关,导线若干。
根据实验器材,设计如图乙所示的实验电路,为比较精确地测量电阻丝的电阻,电流表应选______(填写器材前对应的字母序号);电压表右侧导线接______(填“”或“”)点。
(3)若通过(2)测得电阻丝的电阻为,则该电阻丝的电阻率为______。(取3,结果保留两位有效数字)
【答案】(1)1.385
(2) ①. C ②.
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据螺旋测微器的读数规律,该读数为
【小问2详解】
[1]电源电动势为4.5V,待测电阻丝的阻值约为,电压表量程为,当电压表达到满偏时,通过电阻的电流约为
故电流表应选C。
[2]待测电阻丝的阻值约为,电压表内阻约为,电流表内阻约为,为了减小误差,采用电流表外接法,电压表的右侧导线接点。
【小问3详解】
电阻丝的电阻为,根据电阻的决定式有
其中
解得
12. 某同学用如图1所示的装置验证轻弹簧和物块(带有遮光条)组成的系统机械能守恒。图中光电门安装在铁架台上且位置可调。物块释放前,细线与弹簧和物块的拴接点在同一水平线上,且弹簧处于原长。滑轮质量和一切摩擦均不计,细线始终伸直。物块连同遮光条的总质量为,弹簧的劲度系数为,弹性势能(为弹簧形变量),重力加速度为,遮光条的宽度为,物块释放点与光电门之间的距离为(远远小于。现将物块由静止释放,记录物块通过光电门的时间
(1)改变光电门的位置,重复实验,每次物块均从点静止释放,记录多组和对应的时间,作出图像如图2所示,若要验证轻弹簧和物块组成的系统机械能守恒,则在误差允许的范围内,需要验证正确的关系式是______。
A.
B.
(2)在(1)中的条件下,和时,物块通过光电门时弹簧具有的弹性势能分别为和,则______(用表示)。
(3)在(1)中的条件下,取某个值时,可以使物块通过光电门时的速度最大,速度最大值为______(表示)。
【答案】(1)B (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
小球经过光电门的速度为
若系统机械能守恒,则有
整理得
故选B。
【小问2详解】
当和时,物块通过光电门的时间相等,即物块经过光电门的速度相等,故动能也相等,根据机械能守恒定律分别有
整理可得
【小问3详解】
小物块经过光电门的速度越大,则小物块经过光电门所用时间越短,故由(1)可知,当时,小物块通过光电t时的速度最大时,且此时小物块的加速度为零。对其进行受力分析有
解得
代入(1)中可得最大速度
四、解答题:本大题共3个小题,共39分。
13. 一简谐波波源位于坐标原点,波源振动后时第一次形成如图所示的波形图。
(1)求该波的波长和传播速度大小
(2)在给出的坐标图上画出波在时刻的波形图;
(3)求从至处的质点的运动路程。
【答案】(1)
(2) (3)30cm
【解析】
【小问1详解】
由图可知
所以
波速v为
【小问2详解】
波的周期
由于
经过一个周期波刚好传到质点处,根据周期性可得时刻的波形图如图所示
【小问3详解】
波传播到处所需的时间
从至时间内处质点振动的时间
处质点的运动路程
14. 某固定装置的竖直截面如图所示,由倾角的直轨道,半径、圆心角为的圆弧,半径为,圆心角为的圆弧组成,轨道末端的点为圆弧的最高点,轨道间平滑连接。质量的物块从轨道上高度处以初速度下滑,经圆弧轨道滑上轨道。物块与轨道间的动摩擦因数,其余轨道光滑。(不计空气阻力,物块视为质点,,,)
(1)若初速度,求物块第一次通过点时速度大小;
(2)若初速度,求物块在轨道上运动的总路程;
(3)若物块沿轨道从点滑出,应满足什么条件?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
物块从开始运动到D点过程,根据动能定理
解得
【小问2详解】
设过D点后冲上曲面高度为,根据机械能守恒定律
解得
而
所以
故物块不会冲上E点,会原路返回。物块运动全程由能量守恒有
解得
【小问3详解】
物块在D点不脱离轨道,则全程不会脱离轨道,此时初速度最大,根据动能定理
还需要满足
解得
同理,物块能从E点滑出,满足
解得
综上
15. 利用电场和磁场来控制带电粒子的运动,在现代科技、生产、医疗领域中有广泛应用。如图甲所示,在竖直平面内建立坐标系,在的区域存在磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里的匀强磁场,在点沿轴正方向放置足够长的荧光屏A。第三象限内存在沿轴正方向的匀强电场,在点处沿轴正方向射出速度为的粒子,恰好以的速率从点射入磁场,粒子的质量为,电荷量为,不计粒子的重力及粒子间的相互作用。,。
(1)求该粒子击中荧光屏A的位置的坐标;
(2)该粒子从点运动到点的时间:
(3)如图乙所示,移去荧光屏A,在处,平行于轴放置一足够长的挡板C,在电场中,两点之间有一连续分布的曲线状粒子源,该粒子源沿轴正方向以速度持续发射与点处相同的粒子,粒子按坐标均匀分布,所有粒子经电场偏转后均从点进入磁场,粒子源发射一段时间后停止发射,粒子击中挡板C立即被吸收。求曲线状粒子源的曲线方程及击中挡板C的粒子数与发射的总粒子数之比。
【答案】(1)
(2)
(3),
【解析】
【小问1详解】
如图所示,粒子在第一象限做匀速圆周运动,如图所示,设速度方向与y轴正方向成夹角
由
可知
得
由几何关系知
即Q点坐标。
【小问2详解】
粒子在电场中P→O,x方向匀速直线运动
粒子在磁场中匀速圆周运动周期
粒子在磁场中O→Q
联立解得
粒子从P到Q的时间
【小问3详解】
设粒子在第三象限的加速度为,曲线上的点坐标为,最终都过点,即满足
联立可得
又该曲线过点,代入解得
经分析,所有粒子经电场偏转后均从O点进入磁场,且均经过Q点进入第二象限。如图所示
设发射粒子的初始位置纵坐标为,从O点进入第一象限与x轴正方向夹角为,其轨迹恰好与挡板相切,粒子经过O点速度
粒子圆周运动的半径
由
联立解得
粒子在电场中做匀变速曲线运动,由
得
且
联立解得
所以
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