2024保定名校协作体高三下学期三模试题物理含解析

这是一份2024保定名校协作体高三下学期三模试题物理含解析，共10页。试卷主要包含了本试卷主要考试内容，8 mB等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
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。
4.本试卷主要考试内容：高考全部内容。
一、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.科学家用中子轰击时，生成了人工放射性元素，其放出一个β粒子后形成稳定的新核X；用α粒子轰击时，产生一个稳定的新核Y和一个质子。下列说法正确的是
A.新核X、Y为同位素B.新核X、Y的质量相等
C.新核X比新核Y少两个质子D.新核X与新核Y的结合能相等
2.磁悬浮地球仪内部存在永磁铁，当底座通电后地球仪可以悬浮在空中，用手转动地球仪，可生动地展现地球在太空中的形态。若用手触碰地球仪使其偏离平衡位置少许，底座中的霍尔元件能检测到磁场的变化，松手后，负反馈机制会使地球仪重新回到平衡位置不掉落，下列说法错误的是
A.地球仪悬浮时处于失重状态
B.地球仪利用了电流的磁效应
C.地球仪能够持续转动是因为具有惯性
D.地球仪利用磁场将南北极锁定，使其只能绕地轴旋转
3.卫星失效后一般有“冰冻”和“火葬”两种处理方案，对于较低轨道的“死亡”卫星，备用发动机使其快速转移到更低的轨道上，最终一头扎入稠密大气层，与大气摩擦燃烧殆尽；对于较高轨道的“死亡”卫星，备用发动机可将其抬高到比地球同步轨道高300千米的“坟墓轨道”实施高轨道“冰冻”。下列说法正确的是
A.“死亡”卫星进入“坟墓轨道”后速度变大
B.实施低轨道“火葬”时，备用发动机对卫星做正功
C.实施高轨道“冰冻”时，备用发动机对卫星做负功
D.卫星在“坟墓轨道”上运行的加速度小于在地球静止轨道上运行的加速度
4.如图所示，泳池底有一个点光源P，只有在锥形范围内的光线才能从水面射出，MN为圆锥底面的一条直径。已知池水深1.8 m，圆锥的母线与水平方向所成的角为，光在空气中的传播速度，下列说法正确的是
A.θ为水的临界角B.水的折射率为
C.水面上亮斑的面积为D.光在水中传播的最短时间为
5.两端封闭、粗细均匀的玻璃管内，一段水银柱将内部的理想气体分隔成A、B两段，当玻璃管竖直静止时，A、B两段的长度相等，如图甲所示；仅将玻璃管旋转，再次平衡时，A、B两段的长度之比为1：2，如图乙所示。下列说法正确的是

A.图甲中A、B两段气体的压强的比值为
B.图甲中A、B两段气体的压强的比值为
C.图乙中A、B两段气体的压强的比值为
D.图乙中A、B两段气体的压强的比值为
6.如图所示，射线AB、AC为一足够大的匀强磁场区域的边界，内部磁场方向垂直纸面向里。两个质量相同且带异种电荷的粒子a、b以相同的速度先后从AB边上的D点垂直AB边射入磁场，两粒子运动的轨迹均与AC相切，忽略粒子受到的重力及粒子间的相互作用力，sin∠BAC=0.6，下列说法正确的是
A.a粒子带负电
B.a、b两粒子运动轨迹半径之比为3：1
C.a、b两粒子所带的电荷量之比为1：4
D.b粒子在磁场中的轨迹直径等于两切点的距离
7.如图所示，质量为4 kg的薄木板静置于足够大的水平地面上，其左端有一质量为2 kg的物块，现对物块施加一大小为12 N、水平向右的恒定拉力F，只要拉力F作用的时间不超过1 s，物块就不能脱离木板。已知物块与木板间的动摩擦因数为0.4，木板与地面间的动摩擦因数为0.1，物块可视为质点，取重力加速度大小g=10 m/s2。则木板的长度为
A.0.8 mB.1.0 mC.1.2 mD.1.5 m
二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8.一座小型水电站通过理想升压变压器和理想降压变压器向较远处的用户输送电能，如图所示。已知发电机的输出电压为U，输出功率为P；用户处的电压为U用，消耗的功率为P用，两变压器间线路的总电阻为R，其余线路电阻不计，由此可计算出
A.输电效率B.两变压器间的距离
C.升压变压器的原、副线圈匝数比D.降压变压器的原、副线圈匝数比
9.蹦极是一项极限运动，某人身系原长为30 m的弹性绳自P点无初速度落下，其运动轨迹为图中的虚线，人在最低点Q时的动能恰好与弹性绳的弹性势能相等。已知人的质量为75 kg，OP=30 m，OQ=40 m，弹性绳（满足胡克定律）具有的弹性势能，式中k为弹性绳的劲度系数，x为弹性绳的形变量，不计空气阻力及弹性绳的质量，人可视为质点，取重力加速度大小，下列说法正确的是
A.弹性绳的劲度系数为150 N/mB.弹性绳中的最大弹力为1500 N
C.人在Q点时的速度大小为20 m/sD.人在Q点时的加速度大小为30 m/s2
10.如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ倾斜固定，空间存在方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场，NQ间接有一定值电阻，将垂直导轨放置的金属棒由静止释放，金属棒在运动过程中，重力对金属棒做功的功率记为P重，闭合回路消耗的电功率记为P电，已知金属棒在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，导轨的电阻不计，下列关系图像可能正确的是
A.B.
C.D.
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11.（6分）某实验小组同学利用如图甲所示的实验装置测量当地的重力加速度大小。调节木板的倾角，使小车在未悬挂砝码盘时能拖着纸带沿木板向下匀速运动，之后将小车固定在靠近打点计时器处，在动滑轮上悬挂砝码盘和砝码，接通打点计时器电源并释放小车，打点计时器打出的纸带如图乙所示，已知打点计时器所接电源的频率，释放小车的瞬间打点计时器打的点记为0，之后的点依次记为1，2，3，…，0与120两点间的距离为152.36 cm，119与121两点间的距离为5.08 cm，两滑轮、细绳及纸带的质量均不计，回答下列问题：（结果均保留两位小数）

（1）打点计时器打记为120的点时小车的速度大小。
（2）小车的加速度大小，。
（3）测得小车的质量M=0.90 kg，砝码盘和砝码的总质量，则当地的重力加速度大小。
12.（10分）实验小组的同学利用如图甲所示的电路测绘小灯泡的I—U图像，研究小灯泡的电阻随电压变化的规律。实验室提供的器材有：

A.待测小灯泡：额定电压为2.5V；
B.电压表Ⓥ：量程为3.0 V，内阻约为3.0 kΩ；
C.电流表Ⓐ：量程为0.6 A，内阻为0.33 Ω；
D.滑动变阻器R：最大阻值为10 Ω；
E.三节干电池：每节干电池的电动势均为1.5 V，内阻均为0.7 Ω；
F.开关一个、导线若干。
（1）按如图甲所示的电路图连接好实物图，检查无误后，将滑动变阻器滑片移动到______（填“左”或“右”）端，闭合开关，将滑动变阻器滑片移动少许，记录电流表和电压表的示数I和U，重复上述过程得到多组I、U。
（2）根据数据描出的I—U图像经过点（2.6 V，0.3 A），如图乙所示，由此可知，小灯泡的电阻随电压的增大而____________（填“增大”或“减小”），当电流表示数为0.3 A时，小灯泡两端的实际电压为____________V，小灯泡的实际功率为____________W。（后两空保留两位有效数字）
（3）实验小组的同学将小灯泡直接与一节干电池串联形成闭合回路，此时小灯泡的实际功率为____________W。（结果保留两位有效数字）
13.（8分）如图所示，A、B、C是水面上直角三角形的三个顶点，，。某时刻起，A点开始在竖直方向做周期为T的简谐运动（起振方向向下），产生的波在水面传播，当波刚传到C点时，B点第一次到达波峰。求：
（1）该波的波长λ；
（2）该波的传播速度v。
14.（14分）如图所示，竖直平面内的光滑轨道由两部分拼接而成，其中MNP为半径半圆弧轨道，PQ为半径的圆轨道，将质量的小球A从M点正上方的某点由静止释放，小球无碰撞地从M点进入轨道后，与静止在轨道最低点N处的小球B发生弹性正碰，小球A反弹后恰好能回到M点，小球B沿轨道运动到Q点水平飞出后又恰好经过M点。两小球均可视为质点，不计空气阻力，取重力加速度大小，求：
（1）两小球碰撞后小球B的速度大小；
（2）小球B经过Q点时对轨道的压力大小
15.（16分）真空中一质量为m、带电荷量为的油滴从A点以一定的速度竖直向上射出，经时间后油滴速度减为0，此时在空间施加一沿竖直方向的匀强电场，持续一段时间后，将电场反向，但其大小保持不变，再持续同样的一段时间后，油滴恰好回到A点，重力加速度大小为g。求：
（1）油滴回到A点时的动能；
（2）匀强电场的电场强度大小E；
（3）油滴上升的最大高度h。
高三物理考试参考答案
1.A【解析】本题考查原子物理，目的是考查学生的理解能力。用中子轰击时核反应方程为，的衰变方程为，用α粒子轰击时核反应方程为，显然X为，Y为，选项A正确；新核X的质量小于新核Y的质量，选项B错误；新核X比新核Y少两个中子，选项C错误；新核X的结合能小于新核Y的结合能，选项D错误。
2.A【解析】本题考查物体的平衡，目的是考查学生的理解能力。地球仪悬浮时处于平衡状态，选项A错误。
3.D【解析】本题考查万有引力，目的是考查学生的理解能力。“坟墓轨道”在地球同步轨道上方300千米，此轨道卫星的速度、加速度均较小，选项A错误、D正确；备用发动机对卫星做正功，卫星的轨道将变高，备用发动机对卫星做负功，卫星的轨道将变低，选项B、C均错误。
4.D【解析】本题考查光的折射、全反射，目的是考查学生的推理论证能力。水的临界角与θ互余，选项A错误；光线在N点发生全反射，有，选项B错误；根据几何关系有，选项C错误；沿竖直方向射出的光线在水中传播的时间最短，有，选项D正确。
5.B【解析】本题考查理想气体状态方程，目的是考查学生的推理论证能力。设题图甲中A、B两段气体的压强分别为pA、pB，题图乙中A、B两段气体的压强分别为、，设水银的密度为ρ，水银柱的高度为h，若题图甲中A、B两段气体的长度均为3L，则题图乙中A、B两段气体的长度分别为2L、4L，有，，，，，，解得，，选项B正确。
6.C【解析】本题考查带电粒子在匀强磁场中的偏转，目的是考查学生的推理论证能力。由左手定则可知，a粒子带正电，b粒子带负电，选项A错误；根据几何关系有，解得，即a、b两粒子运动轨迹半径之比为4：1，选项B错误；由可得，a、b两粒子所带的电荷量之比为1：4，选项C正确；根据几何关系有，选项D错误。
7.B【解析】本题考查牛顿运动定律的应用，目的是考查学生的推理论证能力。分析可知，在拉力F作用下物块在木板上滑动，设在拉力F作用下物块的加速度大小为，木板的加速度大小为，拉力作用1 s后撤去，物块的加速度大小为，令，，，，，有，，，，解得，选项B正确。
8.ACD【解析】本题考查远距离输电，目的是考查学生的推理论证能力。输电效率，选项A正确；输电线的电阻率及横截面均未知，不能计算出两变压器间的距离，选项B错误；设升压变压器的原、副线圈匝数之比为，降压变压器的原、副线圈匝数之比为，有，，解得，，选项C、D均正确。
9.CD【解析】本题考查机械能守恒定律的应用，目的是考查学生的创新能力。根据机械能守恒定律有，解得k=300 N/m，，选项A错误、C正确；根据胡克定律有，选项B错误；根据牛顿运动定律有，选项D正确。（注意：Q点的曲率半径）
10.AD【解析】本题考查电磁感应的综合应用，目的是考查学生的模型建构能力。金属棒由静止释放时的加速度大小，之后回路中出现感应电流，回路中的电动势逐渐增大，金属棒受到的安培力沿导轨向上，安培力大小逐渐增大，金属棒的加速度减小，当时，回路中电流不再变化，重力对金属棒做功的功率，可见图像与图像相似，选项A正确、B错误；闭合回路消耗的电功率，由数学知识可知，图像在零点的斜率为0，选项C错误、D正确。
11.（1）1.27（2分）
（2）0.53（2分）
（3）9.79~9.81均可（2分）
【解析】本题考查测重力加速度实验，目的是考查学生的实验探究能力。
（1）中间时刻的瞬时速度等于此过程中的平均速度，所以。
（2）小车做匀加速直线运动，有（或）。
（3）设绳中的张力大小为T，根据牛顿运动定律有，，解得g=9.81 m/s²。
12.（1）左（2分）
（2）增大（2分） 2.5（2分） 0.75（2分）
（3）0.27~0.30均可（2分）
【解析】本题考查描绘小灯泡的图像，目的是考查学生的实验探究能力。
（1）为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片应移动到左端。
（2）由题图可知，小灯泡的电阻随电压的增大而增大；当电流表示数为0.3 A时，小灯泡和电流表Ⓐ的总电阻为8.67 Ω，小灯泡的电阻为8.34 Ω，小灯泡两端的实际电压为2.5 V，小灯泡的实际功率为0.75 W。
（3）因电流表Ⓐ的内阻为0.33 Ω，在题图乙中作出电动势为1.5V、内阻为0.37 Ω的电源的干路电流I与路端电压U的图像如图所示，两图像的交点为（1.422 V，0.211 A），小灯泡的实际功率。
13.【解析】本题考查机械波，目的是考查学生的推理论证能力。
（1）当波刚传到C点时，B点振动的时间，B点的振动形式向前传播（1分）
（2分）
解得。（1分）
（2）根据波速、波长、周期间的关系有
（2分）
解得。（2分）
14.【解析】本题考查功能关系，目的是考查学生的模型建构能力。
（1）设小球B的质量为mB，小球B经过Q点时的速度大小为vQ，小球B从Q点运动到M点所用的时间为t，有
（1分）
（1分）
（2分）
解得vN=7.5 m/s。（2分）
（2）设小球A碰撞前、后的速度大小分别为v0、v，根据动量守恒定律及能量守恒定律，有（1分）
（2分）
（1分）
（1分）
（1分）
解得。（2分）
15.【解析】本题考查带电粒子在匀强电场中的运动，目的是考查学生的创新能力。
（1）油滴射出后先做竖直上抛运动，设油滴的初速度大小为，回到A点时的速度大小为v；施加电场后油滴的运动可分解为两个直线运动，一个为自由落体运动，另一个为先向上做初速度为0的匀加速直线运动，后向上做匀减速直线运动直到速度为零，其图像如图所示，显然有
（2分）
（2分）
（1分）
解得。（1分）
（2）根据已知条件结合运动的独立性可知，图中两阴影部分的面积相等，有
（2分）
解得。（2分）
（3）因电场力大于油滴受到的重力，设油滴在0~2t0时间内向上运动了，电场反向后，油滴还能向上运动到达最高点，有
（2分）
（2分）
（1分）
解得。（1分）