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）

2024届内蒙古赤峰市高三下学期一模模拟考试理科综合试题
物理
一、选择题（8小题题，48分）
1.医学影像诊断设备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作示踪原子标记，其半衰期仅有。可由小型回旋加速器输出的高速质子流轰击获得，下列说法正确的是
A. 用高速质子轰击，生成的同时释放出中子
B. 用高速质子轰击，生成的同时释放出粒子
C. 储存环境温度升高，其半衰期将减小
D. 质量为的经过后，剩余的质量为
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、、、四点。下列说法中正确的是( )
A. 点场强小于点场强
B. 连线中点的电势为
C. 同一带负电的雨滴在点的电势能小于在点的电势能
D. 同一带负电的雨滴从点移动到点，电场力做负功
3.年月日时分，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的点第一次变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达椭圆轨道的远地点时，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经过点时的加速度比飞船在圆轨道经过点时的加速度大
B. 飞船在椭圆轨道Ⅱ经过点时的速度一定大于
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
B. 太阳能电池板的输出功率约为
C. 太阳能电池板的内阻约为
D. 太阳能电池板的内阻消耗的功率约为
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，物块保持静止状态。取重力加速度。用剪刀把细线剪断的瞬间，物块的加速度大小是( )
A. B. C. D.
6.质量为的子弹以速度射穿静止在光滑水平面上质量也为的木块，设子弹穿过木块的时间为，木块对子弹的阻力恒为，则子弹穿过木块的瞬间( )
A. 木块的速度为 B. 木块的速度为
C. 子弹的速度为 D. 子弹的速度为
7.矩形导线框放在匀强磁场中，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，木板的底端固定一垂直木板的挡板，上端固定一定滑轮。劲度系数为的轻弹簧下端固定在挡板上，上端与质量为的物块连接。跨过定滑轮的不可伸长的轻绳一端与物块连接，另一端与套在水平固定的光滑直杆上质量为的物块连接。初始时物块在水平外力作用下静止在直杆的点，且恰好与直杆没有相互作用，轻绳与水平直杆的夹角。去掉水平外力，物块由静止运动到点时轻绳与直杆间的夹角。已知滑轮到水平直杆的垂直距离为，重力加速度大小为，弹簧轴线、物块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。，，，。则下列说法正确的是( )
A. 物块向左运动的过程中其机械能先增大后减小
B. 物块从点运动到点时，物块的重力势能减少量小于、两物块总动能的增加量
C. 物块在点时弹簧的伸长量为
D. 物块从点运动到点的过程中，轻绳拉力对物块做的功为
二、非选择题
9.（6分）某同学用伏安法测电阻的阻值约为，除了、开关、导线外，还有下列器材：电流表量程，内阻约为、电压表量程，内阻约为、滑动变阻器，允许通过的最大电流、蓄电池电动势为，内阻约为。
要求测量值尽可能准确，你在图、、、中选择的电路图是_____。
A. ．
． ．
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。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、频率为的交流电源、个槽码槽码的质量均为。
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。
保持轨道倾角不变，取下个槽码即细线下端悬挂个槽码，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相对于其起始位置的位移，绘制图像如图，经数据处理后可得到相应的加速度__________结果保留位有效数字。
依次减少细线下端悬挂的槽码数量，重复步骤。
用表示取下的槽码数，对应不同的、和的值如下表所示。
利用表中的数据在图丙中作出关系图线。_________
由关系图线可求出斜率为__________。
小车质量__________。，结果保留位有效数字
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。一游客从点由静止沿滑道下滑，螺旋滑道的摩擦可忽略且两点的高度差为，滑板与倾斜滑道和水平滑道间的动摩擦因数均为，倾斜滑道的水平距离为，两点的高度差也为。忽略游客经过轨道衔接处、点时的能量损失。求：
游客滑至轨道点时的速度的大小；
为确保游客安全，水平滑道的最小长度。
12.（20分）如图所示，边长为的正方形区域在平面直角坐标系的第一象限内，区域内有垂直坐标平面向外的匀强磁场，边长为的正方形区域在第三象限内，区域内有沿轴正向的匀强电场。在边上离轴距离为的点，以速度沿轴正向射出一个质量为、电荷量为的带正电的粒子，粒子经电场偏转恰好从坐标原点进入磁场，粒子经磁场偏转后，从坐标点离开磁场。不计粒子的重力，，，求：
匀强电场的电场强度大小；
匀强磁场的磁感应强度大小；
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点，则撤去磁场后，粒子在区域内运动的时间。
选考题
13.（5分）如图，一定质量的理想气体从状态经热力学过程、C、后又回到状态。对于、C、三个过程，下列说法正确的是( )
A. 过程中气体压强增大 B. 过程中气体对外界做功
C. 过程中气体内能减小 D. 过程中气体分子的平均动能减小
E. 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形玻璃管。初始时，形管右管上端封有压强的理想气体，左管上端封有长度的理想气体，左右两侧水银面高度差，此时、气体的温度均为。
求初始时理想气体的压强；
保持气体温度不变，对气体缓慢加热，求左侧液面下降时气体的温度。
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，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，，已知透镜直径远小于大灯离地面高度。求：
为的中点，射向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；
射向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.
【解析】用高速质子轰击生成时，根据质量数守恒与电荷数守恒，核反应方程为，即释放的是，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.的经两个半衰期后，剩余的质量为，故D正确。
2.
【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，因此点的场强比点的场强小，故A正确；
B、等势面越密的地方场强越大，由图可知连线中点上下段平均电场大小不相等，根据可得连线中点的电势不是，故B错误；
C、根据可知，负电荷在点的电势能大于点的电势能，故C错误；
D、由于点电势比点电势低，所以，由知负电荷从点移动到点，电场力做正功，故D错误。
3.
【解析】
A、根据万有引力完全提供圆周运动向心力可得解得可知飞船在点点火加速后瞬间的加速度不变，故 A错误
B、地球的第二宇宙速度是，达到此值时，卫星将脱离地球的束缚，绕太阳运动，故飞船在椭圆轨道Ⅱ经过点时的速度不可能大于，故B错误
C、飞船在Ⅱ轨道上的运行的半长轴小于轨道Ⅲ的半径，结合开普勒第三定律可知，飞船沿轨道Ⅱ运行的周期小于沿轨道Ⅲ运行的周期，C正确；
D、飞船与地心的连线单位时间内扫过的面积
飞船绕地球做匀速圆周运动时
可得：
轨道Ⅰ的半径小于轨道Ⅲ的半径，故在轨道Ⅰ上飞船与地心连线单位时间内扫过的面积小于在轨道Ⅲ上扫过的面积，故D错误。
4.
【解析】A、由知，图像的纵截距为，由图知，电源电动势，图中的交点为太阳能电池板接负载时的电流和电压，由图知，，，则太阳能电池板的内阻，太阳能电池板的输出功率，太阳能电池板的效率，太阳能电池板的内阻消耗的功率，故B正确，ACD错误。
5.
【解析】
用剪刀把绳子剪断的瞬间，物块有竖直方向的加速度
因物块完全失重，物块对篮子压力为零，则水平方向不受摩擦力，只受弹簧的拉力，则
可知物块的加速度大小
故ABC错误，D正确。
故选D。
6.
【解析】
设子弹穿过木块后，子弹的运动速度为，木块的运动速度为，以水平向右为正方向，根据动量守恒定律有：
对木块，根据动量定理有：
解得 ，所以AD正确。
7.
【解析】在内，原磁场磁感应强度垂直纸面向外，且线性减小，线框产生的感应电流为逆时针方向，即为负方向，大小不变。同理可得，在时间内，线框上的感应电流为逆时针方向，即为负方向，大小不变。在时间内，线框上的感应电流为顺时针方向，即为正方向，大小不变。在内，线框产生的感应电流为顺时针方向，即为正方向，大小不变。故A正确；B错误；
由以上分析得，在时间内，导线框边电流方向为由向，空间所加磁场的磁感应强度为垂直纸面向外，且线性减小，根据左手定则得，导线框边受安培力向左，且线性减小，即安培力为正方向，线性减小。同理可得，在时间内，导线框边电流方向为由向，空间所加磁场的磁感应强度为垂直纸面向里，且线性增大，根据左手定则得，导线框边受安培力向右，且线性增大，即安培力为负方向，线性增大。在时间内，导线框边电流方向为由向，空间所加磁场的磁感应强度为垂直纸面向里，且线性减小，根据左手定则得，导线框边受安培力向左，且线性减小，即安培力为正方向，线性减小。在内，导线框边电流方向为由向，空间所加磁场的磁感应强度为垂直纸面向外，且线性增大，根据左手定则得，导线框边受安培力向右，且线性增大，即安培力为负方向，线性增大。故C正确；D错误。
故选AC。
8.
【解析】A.由于轻绳只能提供拉力，其对于物块来说在从到的过程中，轻绳拉力的方向与其运动方向成锐角，即轻绳拉力对其做正功，而由于水平直杆光滑，所以物块在该过程中机械能一直增大，故A错误；
C.对物块在点时进行受力分析，其恰好与直杆没有相互作用，所以绳子拉力竖直向上的分力与其重力大小相等，有 ，所以绳子拉力，对物块进行受力分析，沿斜面方向上，解得此时弹簧弹力为，由胡克定律可得弹簧此时的伸长量为，故C正确；
B.物块到点时，由几何可得物块沿斜面向下滑了，所以弹簧此时压缩量为 ，所以此时弹簧的弹性势能与物块在点时的相同，物块从点运动到点的过程中，弹簧弹力做功为零，所以由能量守恒定律，物块重力势能减少量之和等于、两物块增加的总动能，故B错误；
D.物块到点时，、速度满足，物块从点运动到点的过程中，由能量守恒定律，联立解得 ， ；对物块由动能定理从运动到的过程中，绳子拉力做功 ，故D正确。
9.
偏小
【解析】根据题意，由于
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；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。
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
【解析】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。
物体做匀加速直线运动，对应的 图像为曲线，由图像可知，当 时，位移为
则有
解得
结合表格数据，根据描点法可得如图所示图线
由关系 图线可求出斜率为
根据题意，由牛顿第二定律有
整理可得
则有
解得
11.解：游客滑至轨道点过程，由动能定理：
解得；
游客恰好运动到点时，水平滑道长度最小，由动能定理：
其中
联立知水平滑道的最小长度为：。
【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。
游客滑至轨道点过程，由动能定理列方程得出经过点时的速度大小；
游客恰好运动到点时过程，由动能定理列方程得出水平滑道的最小长度。
12.粒子在电场中运动做类平抛运动，则有
，
根据牛顿第二定律得
解得
设粒子通过点时的速度大小为，根据动能定理得
解得
设粒子进入磁场时速度方向与轴夹角为 ，则
解得
设粒子在磁场中做圆周运动的半径为，根据几何关系有
解得
根据牛顿第二定律得
解得
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 的横坐标为
纵坐标为
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，粒子在点沿速度方向经过点，由数学知识可得
设撤去磁场后，粒子在区域内运动的距离为，根据几何关系得
粒子在区域内运动的时间

13.
【解析】由图可知，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；
由图可知，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，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：
根据题意，设初始时理想气体的压强为 ，则有
解得
左侧液面下降时，右侧液面上升，初状态理想气体的长度为
压强为 ，末状态理想气体的长度为
压强为 ，则有
解得
则末状态理想气体的压强为
对气体有
解得

15.
【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.光路如图所示
由题知
为中点，则
又因为
由折射率有
解得折射角为
有几何关系可知，该光线与地面间的夹角为
由几何关系有
解得
当光线恰好在半圆界面发生全发射时，其临界角为
解得
此时折射光线与水平方向的夹角
由几何关系有

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