绝密★启用前
2026届湖南省邵阳市高三年级物理综合模拟检测试卷(十)
本试卷共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、准考证号填写在本试卷和答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
一、选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.2023年10月23日,日本对外宣布进行福岛核污水的第二次排海,核污水中含有钋、铯等数十种放射性物质,其中钋核()发生衰变时的核反应方程为,、、X的质量分别为、、。下列说法正确的是( )
A.该核反应为衰变
B.钋核有84个质子和126个中子,其半衰期随温度的升高而变大
C.该核反应产物的结合能之和大于钋核()的结合能
D.衰变时释放能量
2.如图所示,质量为m的小球刚好静止在竖直放置的光滑圆管道内的最低点,管道的半径为R(不计内外径之差),水平线ab过轨道圆心,现给小球一水平向右的初速度,下列说法正确的是( )
A.若小球刚好能做完整的圆周运动,则它通过最高点时的速度为
B.若小球刚好能做完整的圆周运动,则它通过最高点时的速度为零
C.小球在水平线ab以下的管道中运动时,外侧管壁对小球一定无作用力
D.小球在水平线ab以上的管道中运动时,外侧管壁对小球一定有作用力
3.2024年10月30日,我国长征二号遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射,神舟十九号载人飞船顺利升空。已知引力常量为,地球半径为,地球表面的重力加速度为,视飞船绕地球做匀速圆周运动,其运行周期为,忽略地球自转。下列说法正确的是( )
A. 火箭加速升空阶段处于失重状态
B. 地球的平均密度
C. 飞船绕地球做匀速圆周运动时离地面高度
D. 飞船绕地球做匀速圆周运动时的速度可能大于地球的第一宇宙速度
4.一条弹性绳子呈水平状态,为绳子中点,两端、同时开始上下振动,一小段时间后产生的波形如图所示,对于之后绳上各点的振动情况,以下判断错误的是( )
A.两列波将同时到达中点
B.绳的两端点、开始振动的方向相同
C.中点的振动始终是加强的
D.点的位移大小在某时刻可能为零
5.一带负电的粒子只在静电力作用下沿轴正方向运动,其电势能随位移变化的关系如图所示,其中段是关于直线对称的直线,段是曲线,则下列说法正确的是( )
A. 处的电场强度比处的小
B. 在0、、、处的电势、、、的关系为
C. 段带电粒子做匀变速直线运动
D. 段电场强度方向不变,大小变化,段电场强度大小、方向均不变
6.如图所示,空间中有三个同心圆L、M、N,半径分别为R、3R、3R,图中区域Ⅰ、Ⅲ中有垂直纸面向外的匀强磁场(未画出),区域Ⅱ中有沿半径向外的辐向电场,AOB为电场中的一条电场线,AO和OB间电压大小均为U,a、b两个粒子带电荷量分别为-q、+q,质量均为m,从O点先后由静止释放,经电场加速后进入磁场,加速时间分别为t1、t2,a进入Ⅰ区域后从距入射点四分之一圆弧的位置第一次离开磁场,b进入Ⅲ区域后恰好未从外边界离开磁场,不计粒子重力。则
A.Ⅰ、Ⅲ磁感应强度大小的比值=
B.Ⅰ、Ⅲ磁感应强度大小的比值=
C.为使两粒子尽快相遇,两粒子释放的时间间隔Δt=6t2-4t1+(4-1)πR
D.为使两粒子尽快相遇,两粒子释放的时间间隔Δt=6t2-4t1+(2-1)πR
二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多项是符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7.每年夏季随着温度升高,天山和昆仑山上的冰川开始融化,塔里木河里的水便会溢出河道流向河边低洼处,同时河水带来了大量的鱼、虾等生物。当地村民掌握了这样的自然规律,世代居住在这里以捕鱼为生。现有一村民在距离水面高为2m的观察点,看到与水面成角的方向有一条鱼,鱼的实际位置在水面下方处。已知水的折射率为。下列说法正确的是( )
A.光射入水中后波长变长
B.鱼与村民的实际水平距离为2m
C.鱼的实际深度比村民观察到的要深
D.鱼在水中看到岸上所有的景物都会出现在一个顶角为的倒立圆锥里
8.某同学通过理想变压器把电压的交变电流降压后,给一个标有“20 V 1 A”的灯泡供电,变压器原、副线圈的匝数比为10∶1。为使灯泡正常工作,可以在原线圈串联一个电阻或在副线圈串联一个电阻(图中未画出),则下列说法正确的有( )
A.
B.
C.消耗的电功率大于消耗的电功率
D.该交变电流方向每秒钟改变100次
9.如图所示,一质量为的木块以的速率向右滑上以的速率在光滑水平地面上向左运动的薄木板,薄木板质量为,已知,,取水平向右为正方向.则在以后的运动过程中,下列图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
10.如图所示,水平传送带以速度大小v1=2 m/s向右匀速运动,小物体P、Q质量均为1 kg,由绕过定滑轮且不可伸长的轻绳相连,t=0时刻小物体P在传送带左端具有向右的速度v2=5 m/s,小物体P与定滑轮间的绳水平,不计定滑轮的质量和摩擦。小物体P与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2,传送带两端距离L=6 m,轻绳足够长,g=10 m/s2。下列关于小物体P的描述正确的是
A.小物体P离开传送带时的速度大小为3 m/s
B.小物体P在传送带上运动的时间为5 s
C.小物体P将从传送带的右端滑下传送带
D.小物体P在传送带上运动的全过程中,合外力对它做的功为W=-3.5 J
三、非选择题:本大题共5题,共56分。
11.某同学利用如图甲所示的实验装置来探究做功与物体动能变化的关系,已知当地重力加速度为 g。
(1)用游标卡尺测得遮光条(如图乙所示)的宽度d=1.14 cm,将全部钩码装载在小车上,调节导轨倾斜程度,使小车能够沿轨道 ;
(2)先从小车上取出一个钩码,挂到绳子下端,记录绳下端钩码的质量m,将小车从挡板处由静止释放,由数字计时器读出遮光时间,再从小车上取出第二个钩码,挂到第一个钩码下端,重复上述步骤,直至小车里钩码都挂到绳子下端,测得多组数据。该同学决定不计算速度,仅作出 图像,则图中符合真实情况的是 ;
A. B.
C. D.
(3)如果该同学将全部钩码挂在绳下端,仅从绳端依次取走钩码,但不转移到小车上,重做该实验,则作出的 图像符合该情况的是 。
A. B.
C. D.
12.利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内阻。现提供的器材如下:
A.电压表(量程为);
B.电压表(量程为);
C.电流表(量程为);
D.滑动变阻器(最大阻值为);
E.滑动变阻器(最大阻值为);
F.开关和导线若干。
(1)实验设备中电流表的内阻与电池的内阻差不多大,为了尽量减小实验误差,应该选择的实验电路是 (选填“甲”或“乙”)。
(2)实验中电压表应选用 ,滑动变阻器应选用 。(选填相应器材前的字母)
(3)用所选器材按照选好的电路图连接好电路后,将滑动变阻器的滑片置于合适位置,闭合开关S,通过调整滑动变阻器的滑片,得到多组电流和电压。根据实验数据,绘制出如图丙所示的图像,由图线可求出电源的电动势 、内阻 。(结果均保留小数点后两位)
13.如图所示,在竖直放置的导热圆柱形容器内用质量为m的活塞密封了一部分气体,活塞能无摩擦地在容器内滑动,活塞的横截面积为S,初始时容器内气体温度为T0,活塞距离容器底部h0的距离,容器周围环境大气压恒为p0。由于环境温度缓慢升高,经过一段时间,发现活塞缓慢移动到了距离容器底部距离为d的位置。容器内气体可视为理想气体,求:
(1)此过程中,环境温度的改变量ΔT;
(2)在此过程中气体从外界吸收的热量为Q,则容器内气体的内能的改变量ΔU。
14.(14分)如图所示,倾角为 、足够长的粗糙斜面固定在水平地面上,在斜面上有垂直斜面向下、磁感应强度为的匀强磁场区域,。一个边长为、质量为、总电阻为 的正方形金属线框从边界处以初速度沿斜面向上进入磁场,经时间到达最高点,然后线框开始沿斜面向下运动,离开磁场时线框已匀速,线框与斜面间的动摩擦因数为,重力加速度,不计空气阻力。求:
(1) 线框刚进入磁场区域时的加速度大小;
(2) 线框沿斜面向上运动过程中产生的焦耳热;
(3) 线框沿斜面开始下滑至完全离开磁场过程中减少的机械能(结果保留两位小数)。
15.如图所示,在光滑的水平面上有一质量为0.8kg的小车C,车上固定一处于自然长度的轻质弹簧,弹簧左端此时正好位于小车表面P点上方,小车表面P点左边粗糙,右边光滑,且P点与小车左端距离。小车左端还放置一可看成质点的小滑块B,其质量为1.2kg,整个装置处于静止状态。现有长为的细线系着一个质量为0.4kg的小球A悬挂于O点,将小球拉至与竖直方向成角的位置从静止开始释放,小球摆到最低点时,刚好能与小滑块B相碰(相碰时间极短),相碰后小球A反弹的速度大小为碰撞前的一半。已知滑块B于车表面P点左侧的动摩擦因数,重力加速度g取。问:
(1)A、B碰后滑块B的速度大小为多少?
(2)弹簧具有的最大弹性势能为多少?
(3)通过计算判断滑块B会不会从小车左端滑落,如果不会,则滑块B最终相对C静止在C表面上的何处?
参考答案
1.【答案】C
【详解】根据核反应中电荷数守恒和质量数守恒,可知X为,即该核反应为衰变。A错误;钋核有84个质子和126个中子,其半衰期由原子核内部决定,不会随温度的升高而变大。B错误;衰变时释放能量,生成物更稳定,则生成物的比结合能更大,由于反应过程总的核子数不变,则核反应产物的结合能之和大于钋核()的结合能。C正确;衰变时释放能量,D错误。
2.【答案】 B
【详解】 在最高点,由于外管或内管都可以对小球产生弹力作用,当小球的速度等于0时,内管对小球产生弹力,大小为mg,故最小速度为0,A错误,B正确;小球在水平线ab以下管道运动,由于沿半径方向的合力提供做圆周运动的向心力,所以外侧管壁对小球一定有作用力,而内侧管壁对小球一定无作用力,C错误;小球在水平线ab以上管道中运动时,当速度非常大时,内侧管壁没有作用力,此时外侧管壁有作用力。当速度比较小时,内侧管壁有作用力,外侧管壁没有作用力,D错误。
3.【答案】B
【详解】火箭加速升空阶段处于超重状态,错误;由地球表面重力近似等于万有引力,有,地球的平均密度,联立解得,正确;对飞船,由万有引力提供向心力得,联立解得飞船绕地球做匀速圆周运动时离地面的高度为,错误;第一宇宙速度是卫星绕星球运动的最大环绕速度,飞船绕地球做匀速圆周运动的速度小于地球的第一宇宙速度,错误。
高分关键:加速度向上超重,加速度向下失重。
知识拓展 卫星绕同一中心天体运动时,线速度、角速度、向心加速度和周期只与轨道半径有关,轨道半径越大,线速度、角速度、向心加速度越小,周期越大。第一宇宙速度是卫星绕星球表面附近做匀速圆周运动的线速度,是卫星绕星球运动的最大环绕速度,也是发射卫星的最小速度。
4.【答案】C
【解析】机械波的波速由介质决定,波在同种介质中传播时波速相同,由于点距、端距离相同,所以两列波同时到达点,故正确;根据波的传播特点可知,各质点的起振方向与波源的起振方向相同,由题图可知,左边的波向右传播,右边的波向左传播,依据“上下坡法”,可知它们起振方向相同,所以绳子的两端点、开始振动的方向相同,故正确;由于两列波的波长不同,波速相同,则周期不同,频率不同,故两列波并不能发生稳定的干涉现象,因此点的振动并不总是加强或减弱的,故错误;当两波刚传到点时,点位移为零,故正确符合题意.
5.【答案】B
【思路导引】 图像信息提取:(1)图线的切线斜率表示静电力,可求解电场强度,要注意场强的方向;(2)电势能大,电势不一定高,要看粒子的电性.
【解析】根据电势能的变化量可知,图像的切线斜率表示静电力,则粒子在处所受的静电力大于在处的,则处的电场强度大于处的电场强度,故A错误;根据电势能与电势的关系 ,粒子带负电,,可知电势能越大,粒子所在处的电势越低,故,故B正确;由题图可知,段和段电场强度方向相反,加速度并不相同,故段粒子不是一直做匀变速直线运动,故C错误;段电场强度方向不变,大小不变,段图像的切线斜率逐渐减小,故电场强度逐渐减小,方向不变,故D错误.
6.【答案】AC
【解析】带电粒子沿电场线加速,由动能定理知qU=mv2,可得v=,由几何关系可知,a粒子在区域Ⅰ中做圆周运动的轨迹半径为R,根据洛伦兹力提供向心力有qvB1=m,设b粒子在区域Ⅲ中做圆周运动的轨迹半径为r2,根据几何关系有(3R)2+=(3R-r2)2,解得r2=R,根据洛伦兹力提供向心力有qvB2=m,联立可得=,A正确,B错误;由图可得,两粒子最快在D点相遇,a粒子的运动时间为ta=4t1+,又Ta=,b粒子的运动时间为tb=6t2+2Tb,又Tb=,则Δt=tb-ta,联立可得Δt=6t2-4t1+(4-1)πR,C正确,D错误。
7.【答案】CD
【详解】光射入水中频率不变,根据,可知,光射入水中后波长变短,A错误;令图中光路的折射角为,则有,解得,令鱼与村民的实际水平距离为x,根据几何关系有,解得,B错误;村民看到的鱼的位置位于图中水面上方两条入射光线的延长线的交点,可知,鱼的实际深度比村民观察到的要深,C错误;根据全反射的条件有,解得可知,鱼在水中看到岸上所有的景物都会出现在一个顶角为的倒立圆锥里,D正确。
8.【答案】BD
【详解】根据,可知,,变压器不改变频率,一秒50个周期,一个周期改变电流方向2次,因此共改变电流方向100次,D正确;如图甲所示,当电阻接入原电路,保证小灯泡正常发光,,,根据变压器原理有,,解得,,根据串联规律有,根据欧姆定律有,消耗的电功率,,A错误;如图乙所示,当电阻接入副电路,根据变压器原理有,解得,根据串联规律有,根据欧姆定律有,消耗的电功率,所以,B正确,C错误。
甲 乙
9.【答案】BD
【详解】设木块与木板之间的动摩擦因数为 ,对木块,由牛顿第二定律可得木块加速度大小为,同理可得木板加速度大小为,由题可知,有,图像的斜率代表加速度,故图像斜率应小于图像斜率,、错误;由于不知道木板的长度,若木块滑离木板时木板速度恰好为0,则可能出现如选项图中所示的情况,正确;若木板足够长,则木板速度减到0后会在摩擦力作用下向右做匀加速运动,加速度不变,最终和木块一起向右做匀速直线运动,正确.
10.【答案】AD
【解析】P相对传送带向右做减速运动时,由牛顿第二定律有-μmg-mg=2ma1,解得a1=-6 m/s2,方向水平向左,P与传送带共速时运动的位移大小x1=(点拨:假设P的速度减小到v1时未从传送带右端滑出),解得x1= m<L,所用的时间t1==0.5 s,故在P的速度和传送带速度相等后,会继续减速,其速度小于传送带的速度,所以摩擦力方向会突变为向右,由牛顿第二定律有-mg+μmg=2ma2,解得a2=-4 m/s2,方向水平向左,则从共速到P的速度减小到零时P的位移大小为x2== m,P从v1减速到零所用时间t2==0.5 s,由于x1+x2= m<L,故P不会从传送带右端滑出,P的速度减为零后以|a2|=4 m/s2向左加速,由x1+x2=|a2|求得t3= s,P运动到传送带最左端时的速度大小v3=|a2|t3=3 m/s,随后P掉下传送带,则P在传送带上运动的时间t=t1+t2+t3=s,A正确,B、C错误;由动能定理可得合外力对P做的功为W=m-m,代入数据求得W=-3.5 J,D正确。
11.【答案】(1)匀速下滑;(2)B;(3)C
【详解】(1)为了平衡摩擦力,所以让斜面有一定的倾角,当小车匀速下滑时,摩擦力就被平衡掉了,此处应填匀速下滑;
(2)设小车和所有砝码的总质量为M,则当绳子下端的钩码质量为m时,由牛顿第二定律,由运动学规律可知,,联立可得,即。
(3)如果该同学将全部钩码挂在绳下端,仅从绳端依次取走钩码,剩余的钩码质量为m,但不转移到小车上,设小车的质量为,则有,由运动学规律可知,,联立可得,则随着m的增大,图像的斜率减小。
12.【答案】甲;B;D;1.45;1.30
【详解】(1)一般干电池的内阻较小,且远小于电压表的内阻,选择图甲时电压表的分流很小,误差小。而图乙电流表内阻与电源内阻相当,则电流表的分压较大,误差大,综合考虑,应选图甲进行实验。
(2)一节干电池的电动势约为,则电压表应选B;为方便实验操作,滑动变阻器应选D;
(3)根据闭合电路欧姆定律有,则该电池的电动势为图线的纵轴截距,即,电源的内阻为图线斜率的绝对值,即。
13.【答案】(1);(2)
【详解】(1)气体进行等压变化,则根据盖吕萨克定律可知,
解得。
(2)在此过程中气体对外做功,
气体从外界吸收的热量为Q,则容器内气体的内能的增量,。
14.【答案】(1)
(2)
(3)
(1) 线框刚进入磁场区域时,切割磁感线产生的电动势为…………1分根据欧姆定律有,根据牛顿第二定律有…………1分解得…………1分
(2) 线框沿斜面向上运动过程中,假设线框不能完全出磁场,能离开磁场部分的长度为,则由动量定理有…………2分线框进、出磁场过程有…………1分联立解得,假设成立…………1分由能量守恒定律有…………1分解得…………1分
(3) 线框匀速出磁场时,切割磁感线产生的电动势为…………1分根据欧姆定律有,根据平衡条件有…………1分解得,线框从开始下滑至完全离开磁场过程中,根据动能定理有安…………1分减少的机械能为…………1分解得…………1分
15.【答案】(1)1m/s,是弹性碰撞,(2)0.06J,(3)不会滑落,相对静止于P点左侧0.05m处
【详解】(1)小球下摆过程中机械能守恒,由机械能守恒定律得
解得
小球与木块碰撞过程系统动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得
解得
(2)弹簧弹性势能最大时木块与小车速度相等,木块与小车组成的系统动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得
解得
由能量守恒定律得
解得
(3)由能量关系
滑块B最终相对C静止在C表面上P点左侧0.05m处
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