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四川绵阳三台2025届高三模拟联考物理试题
注意事项:
本试卷满分100分,考试时间为75分钟。答卷前,考生务必将自己的姓名、考号填写在答题卡上;考试结束,将答题卡交回。
第Ⅰ卷(选择试题46分)
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1.科技的不断发展,给人类探索未知领域提供了有利的条件,在探究火星时发现探测器太阳能电池板的发电能力有限,因此科学家用放射性材料作为辅助电源为火星车供电。中的Pu元素是,具有天然放射性,半衰期为87.7年。发生衰变的核反应方程为,则下列说法正确的是( )
A.X原子核的中子数为142
B.10个Pu原子核经过87.7年后一定还会剩余5个
C.新核X 的比结合能小于Pu核的比结合能
D.Pu的半衰期跟核内部自身因素有关,也跟原子所处的化学状态和外部条件有关
2.我国高铁技术、北斗卫星导航系统、5G通信技术,目前处于世界领先水平。与4G 相比,5G 具有“更高网速、低延时、低功率海量连接、通信使用的电磁波频率更高”等特点。与4G相比,5G使用的电磁波
A.波长更长 B.传播速度更快
C.能量子的能量更大 D.4G信号是横波,5G信号是纵波
3.如图所示,用曝光时间间隔为的相机在真空实验室拍摄羽毛与苹果同时由静止开始下落一段时间内的局部频闪照片。若当地的重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.羽毛经过B点时的速度
B.
C.苹果在AB、BC、CD动量的变化量之比为1:3:5
D.苹果在AB、BC、CD动能的增量之比为1:3:5
4.中国空间站和嫦娥六号分别围绕地球和月球做圆周运动,中国空间站的轨道半径为嫦娥六号轨道半径的n倍,中国空间站的运动周期为嫦娥六号运动周期的k倍,根据上述数据可得地球质量与月球质量之比为( )
A. B. C. D.
5.图甲为一列沿x轴正向传播的简谐横波在t=0时的图像,图甲中某质点的振动情况如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.图乙可能是质点b的振动图像
B.再经1s质点a将沿x轴运动到x=2m处
C.质点a 的位移与时间的关系为y=0.1sin(πt)m
D.波在传播过程中,质点a在2s内运动的路程为0.8m
6.如图,悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上O点处;绳的一端固定在墙上,另一端通过光滑定滑轮与物体乙相连。甲、乙两物体质量相等。系统平衡时,O点两侧绳与竖直方向的夹角分别为α和β。若β=55°,则α等于( )
A.45° B.70° C.80° D.55°
7.如图所示的电路接在有效值恒为U的交流电源两端,理想变压器原、副线圈的匝数之比,定值电阻、,电表均为理想电表。当滑动变阻器滑片从a向b滑动时,则下列说法正确的是( )
A.,电压表示数变大 B.电流表示数变小
C.R1的电功率变大 D.变压器的输出功率一定变小
二、选择题Ⅱ(本题共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2分,有选错的得0分)。
8.如图所示,波长为和的两种单色光射入三棱镜,经折射后射出两束单色光a和b,则这两束光( )
A.光子能量EaB.射向同一双缝干涉装置,其干涉条纹间距
C.在水中的传播速度
D.照射同一种金属均有光电子逸出,光电子最大初动能
9.如图(a)所示,一物块以一定初速度沿倾角为的固定斜面上滑,运动过程中摩擦力大小f恒定,物块动能与运动路程s的关系如图(b)所示。重力加速度大小取,下列判断正确的是( )
A.物块的质量为7kg
B.物块所受摩擦力
C.物块在最高点时重力势能为45J
D.物块上滑过程克服摩擦力做功为5J
10.如图,在平面直角坐标系Oxy的第一象限内,存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B。大量质量为m、电荷量为q的相同粒子从y轴上的点,以相同的速率在纸面内沿不同方向先后射入磁场,设入射速度方向与y轴正方向的夹角为。当时,粒子垂直x轴离开磁场。不计粒子的重力。则( )
A.粒子一定带负电
B.当时,粒子也垂直x轴离开磁场
C.粒子入射速率为
D.粒子离开磁场的位置到O点的最大距离为
第Ⅱ卷(非选择题54分)
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11.(7分)某学习小组想用动力学的方法测滑块(含遮光条)的质量,装置如图甲所示,主要实验仪器:气垫导轨、滑块(带宽度为d的遮光条,总质量m待测)、钩码若干(每个质量均为)、光电计时器、细线。主要步骤如下。
(1)把光电门1、2固定在气垫导轨合适的位置,打开气泵,调节旋钮P、Q,从轨道右端推出滑块,离手后,若遮光条先后经过光电门1、2的遮光时间_______,则气垫导轨调节水平。
(2)将细线绕过滑轮,右端与滑块连接,另一端悬挂钩码,调节滑轮使细线与导轨平行。
(3)把滑块拉至轨道右端释放,记录遮光条先后经过光电门1、2的遮光时间和遮光条从光电门1运动到光电门2的时间t。则滑块加速度的表达式为_______(用题目中给出的字母表示)。
(4)改变悬挂钩码的数量n,多次重复实验。
(5)在坐标纸上画出图如图乙所示。若图像的纵截距为b,斜率为k,则滑块质量的表达式_______(用k、b表示)。
(6)若滑块释放时有向右的初速度,则对测量结果_______影响。(选填“有”或“没有”)
12.(9分)(1)观察电容器的充、放电现象的实验装置如图1所示。应选择的电流表表头为______(填“图2”或“图3”)。
(2)如图4所示为某品牌方块电池,小文同学分别用电路图5和电路图6测量此方块电池的电动势和内阻。他选用的器材有电压表(量程为15 V、内阻未知),电流表(量程为0.6 A、内阻等于),滑动变阻器R(0~50 )。规范实验并根据测量数据描绘的图线分别得到如图7中I、Ⅱ所示的图线。完成下列几个问题。
①根据电路图5测量数据描绘的图线应为图7中的_________(填“I”或“Ⅱ”);
②根据题中条件,本次实验应选择______(填“图5”或“图6”);
③综合分析可得该电源电动势为______V,内阻为______Ω。(保留3位有效数字)
13.(10分)自行车前叉是连接车把手和前轴的部件,如图甲所示。为了减少路面颠簸对骑手手臂的冲击,前叉通常安装有减震系统,常见的有弹簧减震和空气减震。一空气减震器的原理图如图乙所示,总长、横截面积为的汽缸(密封性良好)里面充有空气,忽略光滑活塞(厚度不计)和车把手的质量,缸内气体的热力学温度为,当不压车把手时活塞恰好停留在汽缸顶部,外界大气压强。求:
(1)不考虑缸内气体温度变化,用力下压车把手,当活塞稳定在距汽缸顶部处时,对车把手的压力大小;
(2)缸内气体的热力学温度为,不压车把手时,活塞到汽缸顶部的距离。
14.13分)“冰天雪地也是金山银山”,哈尔滨冰雪大世界的冰滑梯已成为游客最喜欢的娱乐项目之一。如图所示,某一冰滑梯由AB和BC两段滑道组成,两段间由一小段光滑圆弧连接,其中AB段斜面长9m,BC段水平。在滑道顶端准备出发过程中,一旅客不慎将质量为2kg的背包在滑道顶端A处掉落,背包由静止开始匀加速滑下。1s后该旅客搭乘轮胎滑具,在工作人员助推下从顶端以1.5m/s的初速度、3m/s2的加速度匀加速追赶,在坡底光滑圆弧的水平处追上背包并立即将其拎起。已知该旅客和滑具总质量为48kg,滑具与BC段间的动摩擦因数为 =0.4,重力加速度g取10m/s2,忽略空气阻力及拎包过程中旅客与背包的重心变化。
(1)求该旅客从开始下滑到追上背包经过的时间;
(2)若旅客拎起背包后乘坐滑具继续滑行,求旅客拎起背包这一瞬间的速度大小和旅客在BC段滑行的距离。(结果均保留2位小数)
15.15分)如图(a),倾角为θ=37°、间距为l=0.1m的足够长的平行金属导轨底端接有阻值为R=0.16Ω的电阻,一质量为m=0.1kg的金属棒ab垂直于导轨放置,与导轨间的动摩擦因数为μ=0.5.建立原点位于导轨底端、方向沿导轨向上的坐标轴x,在0.2m≤x≤0.8m区间内有垂直于导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B=1.6T.从t=0时刻起,金属棒ab在沿x轴正方向的外力F作用下,从x=0处由静止开始沿斜面向上运动,其速度v与位移x、加速度a与速度v的关系分别满足图(b)和图(c).当金属棒ab运动至x2=0.8m处时,撤去外力F,金属棒ab继续向上运动.金属棒ab在运动过程中始终保持与导轨垂直,且与导轨接触良好,不计金属棒ab与导轨的电阻,重力加速度大小为g=10m/s2,sin37°=0.6.求:
(1) 当金属棒ab运动至x=0.2m处时,电阻R消耗的电功率;
(2) 外力F与位移x的关系式;
(3) 从金属棒ab开始运动到运动至最高点的过程中,系统产生的内能.
E答案:
A 2.C 3.B 4.C 5.C 6.B 7.C
8.AB 9.BD 10.CD
11.(7分)答案:(1)相等 (3) (5) (6)没有
解析:-I.(1)从轨道右端推出滑块,离手后,若遮光条先后经过光电门1、2的遮光时间相等,说明滑块做匀速运动,则气垫导轨调节水平。
(3)由于遮光条经过光电门的遮光时间极短,通过光电门时的瞬时速度可用平均速度代替。遮光条先后经过光电门1、2的速度分别为,则滑块加速度。
(5)由牛顿第二定律有,整理得,图像的纵截距,斜率,可求得。
(6)本实验中加速度的测量与滑块有无初速度无关。
12.(9分)答案:(1)图2 (2)①Ⅱ ②图5
③9.00(8.98~9.02);0.500(0.460~0.540)
解析:(1)在电容器的充、放电过程中,电流会先增大后减小,且可能会反向。题图2中的电流表指针指向中间,且左右两边都有刻度,说明它可以测量交变电流,即电流方向改变时,指针可以向左右两边偏转,因此适合本实验。而题图3中的电流表只能测量单向电流,不适合本实验,则应选择的电流表表头为题图2。
(2)①根据题中电路图5测量数据描绘的图线中,图像的斜率的绝对值等于电池内阻和电流表内阻之和,则斜率的绝对值较大,则应为题图7中Ⅱ;
②根据题中条件,因为电流表内阻已知,则本次实验应选择题中电路图5;
③综合分析,根据题图7中的图线Ⅱ以及,可得该电源电动势,内阻为,代入数据得。
(10分)
F=20N (2)8.4cm
解:(1)由玻意耳定律:P1V1=P2V2
P1=105P a V1=84s P2= V2=70s
则:105×84s =P 2×70s
P2=1.2×105Pa 4分
对车把手的压力:F=(P2-P0)s=20N 2分
由公式:V1/T1=V2/T2
84s/300 =hs/270 h =75.6cm 3分
Δh=84-75.6=804cm 1分
14.(13分)(1)2s (2)7.44m/s,6.92m
【详解】(1)设滑道AB段的长度为L,则有 2分
解得 1分
(2)设背包和旅客到达水平滑道时的速度分别为v1、v2,则1分
其中
代入数据解得 1分
根据速度时间关系可得 1分
代入数据解得1分
旅客拎起背包的过程,系统动量守恒,设拎起背包时的共同速度为v,根据动量守恒定律,有 2分
代入数据解得1分
根据牛顿第二定律可得,1分
1分
联立解得1分
15.15分 解:(1)当金属棒ab运动至x1=0.2m处时,由图(b)可知其速度大小:
v1=5x1=5×0.2m/s=1m/s 1分
此时感应电动势:E=Blv1=1.6×0.1×1V=0.16V 1分
电阻R消耗的电功率:P==W=0.16W 2分
(2)金属棒ab在无磁场区间0<x<0.2m运动时,由图(c)可知
a=5v=25x(m/s2)
由牛顿第二定律有:F-mgsinθ-μmgcosθ=ma 1分
代入数据解得:F=2.5x+1 (N)1分
金属棒ab在有磁场区间0.2m≤x≤0.8m运动时,其速度大小:v=5x (m/s)
金属棒ab切割磁感线产生的感应电流:I= 1分
金属棒ab受到的安培力大小:F安=BIl 1分
代入数据解得:F安=0.8x (N)
由牛顿第二定律有:F-mgsinθ-μmgcosθ-F安=ma 1分
代入解得:F=3.3x+1(N)1分
综上,外力F与位移x的关系式为:
F=;1分
(3)在磁场中F安=0.8x (N),克服安培力做功
W安=F安Δx= Δx=×(x2 x1)
代入数据解得:W安=0.24J 2分
金属棒ab离开磁场时的速度大小:v2=5x2=5×0.8m/s=4m/s
设金属棒ab离开磁场后向上运动的最大距离为s,由动能定理有
-mgsinθ s-μmgcosθ s=0-m 1分
解得:s=0.8m
金属棒ab向上运动过程中,克服摩擦力做功:
Wf=μmgcosθ (x2+s) 1分
代入数据解得:Wf=0.64J
金属棒ab在整个向上运动过程中,系统产生的内能
Q=W安+Wf=0.24J+0.64J=0.88J 1分
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