辽宁省鞍山市2026届高三下学期5月三模质量检测物理试卷(含解析)

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辽宁省鞍山市2026届高三下学期5月三模质量检测物理试卷(含解析)

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辽宁省鞍山市2026届高三下学期5月三模质量检测物理试卷
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.2025年1月,具有完全知识产权,全球最大“华龙一号”核电基地——漳州核电机组正式投入商业运行,这标志着我国在高温气冷堆核电技术领域实现了全球领先。关于核反应和核能,下列说法正确的是( )
A.反应方程式,属于核聚变反应
B.反应方程式,此过程中释放的能量为,其中是反应前后的质量亏损
C.核电站利用核反应堆中发生的核裂变反应来发电,其核废料具有放射性,但不会对环境造成危害
D.氢的同位素(氚)具有放射性,半衰期为12.46年,现有100个氚原子核,经过12.46年后将剩下50个
2.中国预计在2028年实现载人登月计划,把月球作为登上更遥远行星的一个落脚点。图是“嫦娥一号奔月”的示意图,“嫦娥一号”卫星发射后经多次变轨,进入地月转移轨道,最终被月球引力捕获,成为绕月卫星。关于“嫦娥一号”,以下说法正确的是( )
A.发射速度必须达到第二宇宙速度
B.16h轨道与24h轨道半长轴的平方与公转周期的立方之比相等
C.轨道Ⅲ上Q点的速度大于轨道Ⅱ上Q点的速度
D.轨道Ⅲ变轨到轨道Ⅱ时,需点火加速
3.如图是飞镖盘示意图,盘面画有多个同心圆以表示环数,O是圆心,盘竖直挂在墙上,A是盘的最高点,B是盘的最低点。某同学玩飞镖时,飞镖的出手点与A等高,且每次飞镖的出手点相同,出手时飞镖速度与盘面垂直,同学连续扔了两次。甲飞镖命中O点,乙飞镖命中B点,若空气阻力忽略不计,可知甲乙两支飞镖( )
A.初速度之比是
B.空中飞行的时间相等
C.打在盘上的速度相互平行
D.击中盘面瞬间,速度与水平方向的夹角正切值之比为1∶2
4.如图甲为水晶透明“平安扣”由同材质同心环形材料组成,将“平安扣”平放在水平桌面上,过环心的横截面如图乙所示,外环的半径为R。细光束从P点射入“平安扣”时,经一次折射后,恰好在内环上发生全发射,且从外环上第一次的射出点为Q(图中未画出),并测得圆心角POQ为2θ,已知光在真空中的传播速度为c,水晶的折射率为n。细光在“平安扣”中由P点入射到Q点出射所经历的时间为( )
A. B. C. D.
5.图(a)所示的油纸伞是我国古人智慧的结晶。图(b)为其结构示意图,ON是一条可绕伞顶O转动的伞骨,伞撑两端分别与ON中点M和滑环P铰接。保持伞柄不动,向上推滑环P,使得伞骨ON以恒定角速度开伞,则( )
A.M点的线速度方向总是沿PM方向
B.M点的向心加速度方向沿MP方向
C.N点线速度大小是M点的2倍
D.N点的向心加速度大小是M点的4倍
6.波源O垂直于纸面做简谐运动,其在均匀介质中产生的横波在时的波形如图甲所示,实线表示波峰,虚线表示波谷,波源O及质点P、质点Q的平衡位置在同一直线上。规定垂直纸面向外为正方向,图乙为该介质中某一质点的振动图像。下列说法正确的是( )
A.该波的波速为25cm/s
B.图乙可能为质点M的振动图像
C.时质点P的位置与时质点Q的位置相同
D.时,质点M正垂直纸面向外运动
7.如图所示,材料相同的物体A、B由轻绳连接,质量分别为m和,在恒定拉力F的作用下沿固定斜面向上加速运动。则( )
A.轻绳拉力的大小与斜面的倾角有关
B.轻绳拉力的大小与物体和斜面之间的动摩擦因数有关
C.轻绳拉力的大小为
D.若改用同样大小拉力F沿斜面向下拉连接体加速运动,轻绳拉力的大小可能为零
二、多选题
8.交流发电机产生的感应电动势如图所示,通过自耦变压器给一电阻R供电,不计发电机内阻。下列说法正确的是( )
A.通过电阻R的电流方向每秒钟改变10次
B.电压表示数能达到的最大值为12V
C.时发电机线圈平面与磁场方向平行
D.自耦变压器滑片P向上滑动时,电阻R热功率增大
9.某静电场在x轴正半轴的电势随x变化的图像如图所示,a、b、c、d、为x轴上四个点。一负电荷仅在静电力作用下,以一定初速度从d点开始沿x轴负方向运动到a点,则该电荷( )
A.在b点电势能最小 B.在c点时速度最小
C.所受静电力始终做负功 D.在a点受静电力沿x轴负方向
10.如图,固定的两条光滑平行轨道的曲面部分是半径为R的四分之一圆弧,水平部分位于竖直向上、大小为B的匀强磁场中,导轨Ⅰ部分两导轨间距为L,导轨Ⅱ部分两导轨间距为,将质量均为m的金属棒P和Q分别置于轨道上的ab段和cd段,且与轨道垂直。P、Q棒电阻均为r,导轨电阻不计。Q棒静止,让P棒从圆弧最高点静止释放,当P棒在导轨Ⅰ部分运动时,Q棒已达到稳定运动状态。下列说法正确的是( )
A.P棒到达轨道最低点瞬间对轨道压力的大小为3mg
B.Q棒第一次稳定运动时速度大小为
C.Q棒从开始运动到第一次速度达到稳定,该过程通过P棒的电荷量为
D.从P棒进入导轨Ⅱ运动到再次稳定过程中,P、Q棒中产生的总热量为
三、实验题
11.某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。实验器材有:带有标尺的竖直杆、光电计时器、直径为d的小球、小球释放器(可使小球无初速释放)、网兜。实验时改变光电门的位置并测量出小球挡光时间t,从竖直杆上读出小球到光电门间的竖直距离h,根据实验数据作出图像如图丙所示,已知当地重力加速度为g。
(1)使用游标卡尺测量小球的直径如图乙所示,则小球直径__________;
(2)丙图中直线斜率为k,若__________,则可以验证小球机械能守恒;
(3)由于空气阻力的影响,实验结果存在误差,本实验中小球受到的空气阻力大小为__________(用m、g、k表示)。
12.某物理实验小组设计了如图甲所示的电路测量电源的电动势和内阻。
(1)闭合开关前,应先将滑动变阻器的滑片P调到________________(填“a”或“b”)端。
(2)实验记录了单刀双掷开关分别接1、2时对应的多组电压表的示数U和电流表的示数I,根据实验数据绘制了如图乙所示的A、B两条图线。当开关接1位置时,作出的图线是图乙中的图线________________。(填“A”或“B”)
(3)从尽可能减小系统误差的角度,电源电动势________________,电源内阻________________。(均选用、、、中的字母表示)
(4)利用图乙还可以得出电流表内阻________________。(均选用、、、中的字母表示)
四、计算题
13.如图所示,一个圆筒形导热汽缸开口向上竖直放置,内有活塞,活塞横截面积为S,质量为m,活塞与汽缸之间无摩擦且不漏气。汽缸内密封有一定质量的理想气体,气柱高度为h,汽缸内距缸底处有固定的卡环。已知大气压为,重力加速度为g。
(1)若在活塞上缓慢加入一定质量的细砂,直至活塞恰好与卡环接触,计算细砂的质量;
(2)若汽缸缓慢漏气,则直到不再漏气为止,汽缸内漏出气体与余气体质量之比为多少。
14.如图所示,光滑水平面中间部分连接一长度为顺时针匀速转动的传送带,水平面和传送带上表面平齐,水平面的左侧有一半径的固定光滑圆弧斜面体。一质量为的滑块A从斜面体最高点由静止下滑,离开斜面体后滑上传送带。已知滑块A和水平传送带间的动摩擦因数,传送带的右侧依次放有滑块B和C,滑块C的质量为,滑块A、B、C均可看成质点,滑块间的碰撞均为弹性碰撞,重力加速度g取。求:
(1)滑块A离开斜面体时的速度大小;
(2)要使滑块A离开传送带时的速度最大,传送带运动的最小速度为多大;
(3)在(2)问的基础上要使B与C碰撞一次后滑块C获得的动能最大,则滑块B的质量m2为多大。
15.如图所示,MN是长度为3a的线状粒子源,PQ是金属网,从MN均匀逸出比荷为、初速度为0的带正电粒子。半径为a的圆形区域与PQ相切于,延长交于MN中点。在MN、PQ间所加电压为,粒子经电场加速后进入PQ右侧区域,在PQ右侧部分区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场。不计粒子重力。
(1)若仅圆内有磁场,磁感应强度大小为,求粒子在磁场中运动的最长时间;
(2)若仅圆外有磁场,不考虑粒子重复进入无磁场区域:
(ⅰ)当磁感应强度大小为时,求能经过圆心O的粒子在MN上逸出时的位置到的距离;
(ⅱ)要使能进入圆形区域的粒子数占总数的50%,求磁感应强度的大小。
参考答案
1.答案:B
解析:A.铀235吸收中子后分裂为钡144和氪89,并释放中子,属于核裂变反应,而非核聚变,故A错误;
B.氘与氚聚变生成氦4和中子,释放的能量由质量亏损决定,满足,故B正确;
C.核电站的核废料具有放射性,若处理不当会对环境造成危害,故C错误;
D.半衰期是统计规律,仅适用于大量原子核的衰变,少量原子核的剩余数量无法精确预测,故D错误。
故选B。
2.答案:C
解析:A.“嫦娥一号”绕月球运行时,仍未脱离地球引力的约束,所以其发射速度应大于第一宇宙速度,小于第二宇宙速度,故A错误;
B.根据开普勒第三定律可知,16h轨道与24h轨道半长轴的立方与公转周期的平方之比相等,故B错误;
CD.卫星从高轨道变轨到低轨道,需要在变轨处点火减速,所以“嫦娥一号”从轨道III变轨到轨道II时,需点火减速,所以“嫦娥一号”在轨道III上Q点的速度大于轨道II上Q点的速度,故C正确,D错误。
故选C。
3.答案:D
解析:AB.飞镖飞出竖直方向做自由落体运动,则有
解得
可知
故两次飞镖运动的时间之比为
水平方向飞镖做匀速直线运动,则有
两次飞镖的水平位移相等,故两次飞镖的初速度之比为
AB错误;
CD.两次击中盘上时,竖直方向的速度大小分别为,
速度与水平方向的夹角正切值之比为
C错误,D正确。
故选D。
4.答案:A
解析:作出光在水晶中的光路如图所示
设P点到内表面发生全发射的点距离为l,根据图中几何关系和正弦定理有
光在内环上刚好发生全反射,则
由对称性可知,光从P点射入到从Q点射出的时间为
又光在水晶中的传播速度
联立解得
故选A。
5.答案:C
解析:A.由题意可知,M点做匀速圆周运动,线速度方向始终沿圆周的切线方向,始终与ON垂直,而非沿PM方向,故A错误;
B.由题意可知,ON是一条可绕伞顶O转动的伞骨,M点以O点为圆心做匀速圆周运动,所以向心加速度方向始终沿M指向圆心O,不是沿MP方向,故B错误;
C.由匀速圆周运动规律可知
由于,
所以有
所以N点线速度大小是M点的2倍,故C正确;
D.由向心加速度公式可知
由于,
所以有
所以N点的向心加速度大小是M点的2倍,故D错误。
故选C。
6.答案:D
解析:A.由甲图可知,该波的波长为
由乙图可知,该波的周期为
故该波的波速为
A错误;
BD.由甲图可,再经过波峰传到M点,故M点此时正垂直纸面向外振动,而图乙中,的质点沿负方向运动,即垂直纸面向里运动,则图乙不可能为质点M的振动图像,B错误,D正确;
C.时质点P由波峰()位置刚好到达波谷的位置,结合甲图可知,时刻,质点Q也在波谷位置,两者具有相同的垂直于纸面的位移,但波只是振动形式的传播,质点并未随波逐流,两者不是同一个点,显然在纸面内的不同位置,显然C错误。
故选D。
7.答案:C
解析:ABC.以物体A、B及轻绳整体为研究对象,根据牛顿第二定律得
解得
再隔离B进行分析,根据牛顿第二定律得
解得
故绳子的拉力与斜面倾角无关,与动摩擦因数无关,与两物体的质量有关,故C正确,AB错误;
D.若改用同样大小拉力沿斜面向下拉连接体加速运动,整体由牛顿第二定律得
解得
再隔离A进行分析,假设轻绳拉力的大小为零,则根据牛顿第二定律得
解得
故D错误。
故选C。
8.答案:AC
解析:A.由题图可知周期为,一个周期电流方向改变2次,则通过电阻R的电流方向每秒钟改变10次,故A正确;
B.电压表示数为电压有效值,由题图可知电压表示数为,故B错误;
C.由题图可知时电动势最大,此时磁通量变化率最大,磁通量为零,则发电机线圈平面与磁场方向平行,故C正确;
D.自耦变压器滑片P向上滑动时,原线圈匝数增大,根据可知,电阻R两端电压减小,根据可知,电阻R热功率减小,故D错误。
故选AC。
9.答案:BD
解析:AB.根据题意,由公式可知,负电荷在高电势位置的电势能较小,由图可知,a点的电势最大,则在a点电势能最小,同理可知,c点的电势最小,则在c点时电势能最大,电荷仅在电场力作用下,电荷的电势能和动能之和不变,可知,电势能最大时,动能最小,则在c点时,电荷的动能最小,即速度最小,故A错误,B正确;
CD.根据沿电场线方向电势逐渐降低,结合题图可知,c点左侧电场方向沿x轴正方向,c点右侧电场方向沿x轴负方向,可知,c点右侧负电荷受沿x轴正方向的电场力,c点左侧负电荷受沿x轴负方向的电场力,可知,在a点受静电力沿x轴负方向,从d点开始沿x轴负方向运动到a点,电场力先做负功再做正功,故C错误,D正确。
故选BD。
10.答案:ACD
解析:A.P棒到达轨道最低点时速度大小设为,根据机械能守恒定律得
根据牛顿第二定律得
联立解得,
由牛顿第三定律可得,P棒到达轨道最低点瞬间对轨道压力的大小为,故A正确;
BC.设Q棒第一次稳定运动时的速度为,P棒的速度为,则有
Q棒从开始运动到第一次速度达到稳定过程中,对P、Q棒分别分析,由动量定理可得,

联立解得,,,故B错误,C正确;
D.从P棒进入导轨Ⅱ运动后,两棒速度稳定时,速度相同,设稳定速度为v。由动量守恒定律得
由能量守恒定律得P、Q棒中产生的总热量为
联立解得,故D正确。
故选ACD。
11.答案:(1)0.80
(2)
(3)
解析:(1)由图乙可知,小球直径。
(2)若小球机械能守恒,有

可得
则图像的斜率
所以,若,则可以验证小球机械能守恒。
(3)设空气阻力大小为f,根据能量守恒有

可得

解得
12.答案:(1)a
(2)A
(3);
(4)
解析:(1)闭合开关前,需要将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大,保护电路,滑片P
在a端时接入电阻最大,因此填a。
(2)当接1时,误差在于电流表的分压,所测内阻等于电源内阻与电流表内阻之和,所以内阻测量值比真实值偏大;当接2时,误差在于电压表的分流,所测内阻等于电源与电压表并联的总电阻,所以内阻测量值比真实值偏小。根据闭合电路欧姆可得
可知图线斜率的绝对值表示内阻,则接1时图线的斜率绝对值大于接2时图线的斜率绝对值,可知当开关接1位置时,作出的图线是图乙中的图线A。
(3)图线的纵截距为时的电压,等于电源电动势E,图线A的纵截距为,因此;
对图线,当时外电阻为零,此时
代入得。
(4)对图线,时

代入
整理得。
13.答案:(1);(2)
解析:(1)没有堆放细砂前,封闭气体

堆放细砂后,封闭气体

细砂缓慢放置,气体发生等温变化,据玻意耳定律可得
联立解得
(2)漏气前,对于汽缸气体

活塞缓慢漏气,不再漏气为止,汽缸气体压强与外界大气压强相同,则

据玻意耳定律可得
汽缸内漏出气体与剩余气体质量之比为
联立解得
14.答案:(1)6m/s
(2)8m/s
(3)2kg
解析:(1)设滑块A和斜面体分离时滑块A的速度大小为,对滑块A,根据动能定理有
解得
(2)要使滑块A离开传送带的速度最大,则滑块A在传送带上一直加速,设A离开传送带的速度为,则,
解得
故要使滑块A离开传送带的速度最大,传送带运动的最小速度为8m/s;
(3)A、B两滑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
碰撞过程无机械能损失,由机械能守恒定律得
解得
同理可得B、C两滑块碰撞后,C滑块的速度为
可得
由此可知,当,即时,最大,滑块C获得的动能最大。
(1)答案:
解析:(1)粒子在加速电场中,根据动能定理可得
在磁场中洛伦兹力提供圆周运动的向心力,则有,
当粒子在圆形磁场中轨迹对应弦长最长,为圆形磁场直径2a时,粒子在磁场中运动的时间最长,轨迹如图所示
对应轨迹圆周运动的圆心角60°,在磁场中运动的最长时间
(2)答案:(ⅰ)0,;(ⅱ)
解析:(ⅰ)①,粒子直线运动经过O点;
②粒子在右侧磁场中匀速圆周运动,由牛顿第二定律得
解得
由几何关系得:当粒子指向圆心进入无磁场区域时,粒子轨迹与对称轴相切,如图所示
所以,粒子到对称轴的距离
(ⅱ)取临界状态,粒子在右侧磁场中运动轨迹圆恰好与无磁场区域圆相切,如图所示
根据题意有一半的粒子圆形区域,所以上下两轨迹圆圆心距离为,由几何关系可得
解得
由牛顿第二定律得
解得

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