江西省宜春市2024-2025学年高三下学期模拟预测物理试题（解析版）

这是一份江西省宜春市2024-2025学年高三下学期模拟预测物理试题（解析版），共18页。
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
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回。
一、选择题：本题共10小题，共46分.在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分：第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分.
1.下列说法中正确的是（ ）
A.方程式是重核裂变反应方程
B.半衰期是仅对大量的放射性原子核的描述，但该元素构成不同化合物时，半衰期会发生变化
C.一群处于能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射的光子频率最多有12种
D.要使金属发生光电效应，照射光的频率必须超过某一数值
2.2023年12月4日，陇东~山东800千伏特高压直流输电工程（甘肃段）铁塔组立首基试点在庆阳市西峰区什社乡N0003号塔举行，标志着该工程正式进入铁塔组立阶段。如图所示为相邻铁塔间某根输电线的示意图，A、B两点分别为铁塔与输电线的连接点且等高，C点为该段输电线的最低点，C点切向方向水平，输电线质量分布均匀，输电线两端的切线与竖直方向的夹角，AB间输电线总质量为2m，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
甲 乙
A.左铁塔A处对输电导线的拉力大小为
B.C处输电导线的张力大小为
C.从A点到C点输电线上张力大小一直增加
D.由于热胀冷缩，冬季输电线与竖直方向的夹角增加，输电线两端的弹力大小减少
3.某实验兴趣小组利用等腰三棱镜研究光的折射现象，如图所示，等腰三棱镜ABC的顶角为，AB边的边长为L，光线DO射到AB边的中点O，当入射角时，光最后垂直AC边射出。已知光在真空中的传播速度为c，不考虑光的多次反射。下列说法正确是（ ）。
A.三棱镜的折射率为1.5
B.光在三棱镜中的传播时间为
C.换用频率更高的光仍以相同入射角照射到O点，则光在棱镜中的传播时间一定变长
D.换用频率更高的光仍以相同入射角照射到O点，则光通过三棱镜后的偏折角将减小
4.斜面ABC倾角为37°，AB段粗糙程度相同，BC段光滑，如图甲所示。质量为1kg的小物块以初速度沿斜面向上滑行，到达B处速度为，到达C处速度恰好为零，其上滑过程的v—t图像如图乙所示，重力加速度g取。下列说法正确是（ ）
甲 乙
A.小物块沿斜面向上滑行通过AB的时间
B.物块与AB段斜面的动摩擦因数
C.斜面AC间距离是
D.小物块沿斜面下滑时间2s
5.某高速公路自动测速装置如图甲所示，雷达向汽车驶来的方向发射脉冲电磁波，相邻两次发射时间间隔为t.当雷达向汽车发射电磁波时，在显示屏上呈现出一个尖形波；在接收到反射回来的无线电波时，在显示屏上呈现出第二个尖形波。根据两个波在显示屏上的距离，可以计算出汽车至雷达的距离。显示屏如图乙所示，根据图中，t、的意义，结合光速c，则汽车车速为（ ）
甲 乙
A.B.C.D.
6.如图所示，在一斜面顶端，将A、B两个带电小球先后分别以相同速度沿同一方向水平抛出，两球都落在斜面上，已知A球质量为2m，带电量为，B球质量为m，带电量也为，整个装置处于竖直向下的匀强电场中，场强，重力加速度g取。A、B两球在空中运动的时间分别为、，加速度分别为、，位移分别为、，落在斜面上的重力功率分别为、，不计空气阻力，则（ ）
A.B.C.D.
7.某种游戏的弹射装置的简化示意图如图所示，光滑的水平导轨MN右端N处与倾斜传送带理想连接，传送带长度，并以恒定速率顺时针转动，三个质量均为的滑块A、B、C置于水平导轨上，B、C之间有一段轻弹簧刚好处于原长，滑块B与轻弹簧连接，C未连接弹簧，B、C处于静止状态且离N点足够远，现让滑块A以初速度沿B、C连线方向向B运动，A与B碰撞后粘连在一起，碰撞时间极短，滑块C脱离弹簧后滑上倾角的传送带，并从传送带顶端滑出.已知滑块C与传送带之间的动摩擦因数，重力加速度g取，，，则下列说法正确的是（ ）
A.滑块C与弹簧脱离的瞬间获得的速度
B.轻弹簧长度最短时，所具有的弹性势能
C.滑块C在传送带上因摩擦产生的热量
D.传送带因传送滑块C到顶端而电动机多做的功
8.2021年12月底，我国自主研发的实践21号卫星“捕捉”到同步轨道上已失效的北斗2号卫星，并与之完成对接。如图所示，同步轨道是圆轨道，转移轨道是椭圆轨道，墓地轨道是圆轨道，北斗2号卫星经过变轨成功进入墓地轨道，已知引力常量G，以下选项中正确的是（ ）
A.北斗2号卫星在P点需要点火加速才能从同步轨道进入转移轨道
B.北斗2号卫星在同步轨道上经过P点时的加速度大于在转移轨道上经过P点时的加速度
C.北斗2号卫星在墓地轨道的机械能大于在同步轨道上的机械能
D.北斗2号卫星进入墓地轨道后，测出其墓地轨道周期T，可计算出地球的质量
9.“西电东送”是我国实现经济跨区域可持续快速发展的重要保证，如图为模拟远距离输电的部分测试电路，输入端接在的交流电源上，原、副线圈匝数之比。定值电阻和理想变压器相连，小灯泡和并联，。电压表和电流表均为理想交流电表，是热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小。下列说法正确的是（ ）
A.流过灯泡L电流的频率为100Hz
B.环境温度降低时，电流表A示数一定增大
C.环境温度降低时，电压表V示数一定增大
D.当时，电压表的读数为12V
10.如图所示是我国某磁悬浮列车利用电磁阻尼辅助刹车的示意图，在车身下方固定一由粗细均匀导线制成的N匝矩形线框abcd，ab边长为L，bc边长为d，在站台轨道上存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的有界矩形匀强磁场MNPQ，区域长也为d，MN边界与ab平行。d若ab边刚进入磁场时列车关闭发动机，此时的速度大小为，cd边刚离开磁场时列车刚好停止运动。已知线框总电阻为R，列车的总质量为m，列车停止前所受铁轨阻力及空气阻力的合力恒为f。重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
甲 乙
A.列车进站过程中电流方向为adcb
B.线框ab边刚进入磁场时列车的加速度大小
C.线框从进入到离开磁场过程中，线框产生的焦耳热
D.线框从进入到离开磁场过程所用的时间
二、非选择题：本题共5小题，共54分.
11.（8分）如图甲所示的实验装置可以用来验证机械能守恒定律，弹簧上端连接一个力传感器，力传感器固定在铁架台横梁上，弹簧下端连接一枚钢球。钢球上固定一个挡光片，钢球和挡光片总质量为m。调整两个光电门的位置，使得钢球由静止释放后能够通过光电门A和光电门B。测出光电门A、B与弹簧自然状态时最下端距离分别为、，小球通过两光电门的时间分别为、，重力加速度g。
（1）用游标卡尺测量光电门挡光片厚度如图乙所示，则光电门挡光片厚度__________cm.
甲乙
（2）实验过程中小球通过两光电门的时间__________（填“一定”“可能”或“不可能”）；
（3）小球从光电门A运动到光电门B的过程中，测得遮光片经过光电门A、B时力传感器的读数分别为、，由于弹簧弹力与伸长量成正比，可用平均力计算克服弹力所做的功__________；然后根据实验数据得出小球机械能减少量__________；比较W和，若两者在误差范围内近似相等，则小球和弹簧组成的系统机械能守恒。（光电门挡光片厚度用d表示）
12.（8分）某同学设计电路测量输液用生理盐水的电阻率，先把生理盐水注入内径均匀的圆柱形玻璃管中，侧壁连接一细管，细管上加有阀门K来控制以使管内总是注满生理盐水，玻璃管两端接有导电活塞（活塞电阻可忽略），右侧活塞固定，左侧活塞可自由移动，管中的生理盐水柱可看作纯电阻（其电阻约几十欧），现有以下器材：
（1）为准确测量该电解液的电阻率，备有以下器材：
A.直流电源E（电动势约6V，内阻很小） B.电压表V（量程0~6V，内阻约为10）
D.电流表A（量程0~100mA，内阻约为）F.滑动变阻器R（最大阻值为）
G.开关S、导线若干、游标卡尺
根据所给的器材，在甲图方框内将电路图补充完整__________（图甲中已给出盐水柱、电源E开关S的符号）.
（2）实验步骤如下：
①用游标卡尺测玻璃管的内径；
②选用器材连接成实验电路，调节滑动变阻器，使电压表的示数为4V，记录此时电流表的示数I和电解液接入电路中的长度L；
③多次改变电解液的长度，调节滑动变阻器，使电压表的示数仍为4V，记录多组电流表的示数I和电解液接入电路中的长度L；
④断开S，整理好器材。
（3）电压表读数为U，电流表的读数为I，电解液接入电路中的长度为L，玻璃管的内径为d，则电解液的电阻率表达式为__________（用以上物理量的符号表示）；由于系统误差的存在，电阻率的测量值将比真实值__________（填“偏大”“不变”或“偏小”）：
（4）实验小组利用记录的多组数据，根据电解液接入电路中的长度L和电流I的数据，绘制出如图乙所示的图线，根据图线求得电解液的电阻率__________（结果保留两位有效数字）。
甲乙
13.（10分）千余年来，景德镇制瓷业集历代名窑之大成，汇各地技艺之精华，形成了独树一帜的手工制瓷工艺生产体系，创造了中国陶瓷史上最辉煌灿烂的一段历史。瓷器的烧制可以采用窑炉。如图是窑炉的简图，上方有一单向排气阀，当窑内气压升高到（为大气压强）时，排气阀才会开启，压强低于时，排气阀自动关闭，某次烧制过程，初始时窑内温度为，窑内气体体积为，压强为。已知烧制过程中窑内气体温度均匀且缓慢升高。不考虑瓷胚体积的变化，气体可视为理想气体，绝对零度取.
甲乙
（1）排气阀开始排气时，窑内气体温度；
（2）求窑内温度为1227℃时，排出气体质量与窑内原有气体质量的比值。
14.（12分）如图所示，由两个半径均为的四分之一圆弧细管道构成的光滑细管道ABP竖直放置，且固定在光滑水平台面上，圆心连线水平，轻弹簧左端固定在竖直板上，右端与质量为的物块接触（不拴接，物块的大小的直径略小于管的内径，物块运动过程可视为质点），在水平台面的右方有一倾角为30°的足够长的光滑固定斜面EF，斜面上有一质量也为0.1kg的薄木板CD，开始时薄木板被锁定。开始时弹簧处于锁定状态，具有的弹性势能为4mgR，其中g为重力加速度。当解除锁定后物块离开弹簧进入管道，最后从P点抛出。经过一段时间后恰好以平行于薄木板的方向滑上薄木板，在物块滑上薄木板的同时薄木板解除锁定，下滑过程中某时刻物块和薄木板能达到共同速度。已知物块与薄木板间的动摩擦因数，重力加速度g取，求：
（1）物块到经P点时对轨道的压力：
（2）物块滑上薄木板时的速度大小：
（3）达到共同速度前物块下滑的加速度大小及从物块滑上薄木板至达到共同速度两者的相对位移。
15.（16分）如图所示，平面直角坐标系xy第二象限的左端有一加速电场，两极板的电势差为U，在右侧极板上开有两个出射孔；x轴上方有垂直坐标系平面向里、半径为R的圆形匀强磁场（大小未知），圆心为。轴下方有一平行x轴的虚线MN，在其下方有磁感应强度方向垂直坐标系平面向外、大小为的矩形匀强磁场，磁场上边界与MN重合。在MN与x轴之间有平行于y轴、场强大小为的匀强电场（图中未画出），且MN与x轴相距（大小未知）。现有两相同带电粒子a、b从极板左端无初速度经加速电场加速后分别从上端孔和下端孔飞离电场，再射入圆形磁场，进入圆形磁场对应的纵坐标分别为R、2R，经磁场偏转后都经过坐标原点O进入x轴下方电场。已知粒子质量为m、电荷量大小为q，不计粒子重力及粒子间的相互作用力。
（1）求磁感应强度的大小及a粒子经圆形匀强磁场偏转的时间；
（2）若电场沿y轴正方向，b粒子到达MN的位置与O的距离；
（3）若电场沿y轴正方向，，欲使带电粒子b能回到x轴上且距原点O距离最远，求矩形磁场区域的最小面积。
【参考答案】
一、选择题：本题共10小题，共46分.在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分：第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分.
1.D【详解】A.该反应属于衰变，故A错误：
B.半衰期是一个统计规律，只对大量放射性原子核才有意义，其只由元素种类决定，与其他因素无关，故B错误。
C.一群处于能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射的光子频率最多有种，故C错误：
D要使金属发生光电效应，照射光的频率必须超过某一数值，即超过这种金属的极限频率，故D正确
2.B【详解】AB.，，，故A错误，B正确。
C.由于从A点到C点，张力的水平分量保持不变，而输电线与水平方向夹角逐渐减小，因此张力逐渐减小。
D.由于热胀冷缩，冬季输电线与竖直方向的夹角变大，可知和都增加，根据，和也都增加，故D错误。
3.C【详解】AB.作出光路图，根据几何关系有折射角，根据，解得，光在棱镜镜中的传播距离为，传播速度，而，解得，A错误，B错误；
CD.由于频率越大，折射率越大，若换用频率更高的光仍以相同入射角照射到点，则可知折射角将减小，光线将向底边偏折的程度越高，偏折角越大，根据几何关系可知光的传播距离变大，而根据可知，同时传播速度变小，因此可知光在棱镜中的传播时间一定变长，C正确，D错误，故选C。
4.B【详解】A.由图像得，解得，，A错误；B.设BC段长度为，加速度大小为。AB段，由牛顿第二定律有，BC段有，联立解得，B正确；
CD.因为BC段光滑，所以物体沿斜面下滑，回到点的速度大小仍为，CB段，设下滑时间，则，解得，BA段，位移，，，下滑时，解得，则小物块沿斜面向下滑行通过BA段的时间，故CA段下滑总时间，CD错误；故选B。
5.答案A
【详解】汽车两次反射无线电波时离雷达的距离分别为，，两次反射无线电波的时间间隔为，汽车的位移，汽车车速，得.
6.B【详解】设斜面倾角为，根据几何关系可得，由A，B均带正电，则A，B所受电场力坚直向下，根据牛顿第二定律，，，，则，故B准确，，，，故A错误；水平方向，根据，，则，C错误；由，D错误。故选B。
7.C【详解】设与碰撞后共同速度为，弹簧长度最短时，A、B、C共同速度为，以向右为正方向，根据动量守恒定律和能量守恒定律有：，，，解得，B错误；
设A、B碰撞后，弹簧第一次恢复原长时，A、B整体的速度为，C的速度为，
由动量守恒定律有：，由机械能守恒定律有：，解得，A错误；
C.以滑上传送带，假设做匀加速直线运动的位移为时与传送带共速，由运动学公式得，由，得，解得，设在传送带上加速运动的时间为，有，所以相对位移，摩擦产生的热量，解得，C正确；根据能量守恒定律，电动机多做的功等于滑块增加的机械能与在传送带上因摩擦产生的热量之和，，D错误。故选C。
8.AC【详解】A.北斗2号卫星在P点需要点火加速才能从同步轨道进入转移轨道，故A正确；B.在同步轨道和转移轨道经过P点时，加速度相同，故B错误；由低空轨道变到高空轨道需要点火加速，对卫星做正功，机械能增加，故C正确；假设火星的半径为R，墓地轨道轨道半径为r，假设火星质量为M，北斗2号卫星质量为m，由万有引力提供向心力，解得，题干仅提供了引力常量，墓地轨道轨道半径为r未知，D错误。故选AC。
9.CD【详解】.A.流过灯泡L电流的频率为50Hz，A错误；，，
解得，环境温度降低时，阻值变大，则济变大，变小，变小，变大，变大，电压表V示数一定变大；B错误，C正确，当时，，，，D准确。故选CD。
10.BD【详解】A.列车进站过程中穿过线框的磁通量变大，由楞次定律及安培定则可知列车进站过程中电流方向为，A错误；
B.列车ab边进入磁场瞬间产生的感应电动势为，由闭合电路的欧姆定律得，对列车由牛顿第二定律得，
联立解得，B正确；
C.线框由进入磁场到离开磁场过程中，由动能定理得，
又，联立方程解得，C错误；
D.线框由进入磁场到离开磁场过程中，由动量定理得：，
又，则，联立方程解得，D正确。故选BD。
二、非选择题：本题共5小题，共54分.
11.【答案】0.78（2分）可能（2分）（2分）
（2分）
【解析】（1）根据游标卡尺读数规律可得，遮光条的宽度为，
（2）小球运动过程中，有可能从A一直加速到B，也有可能从A先加速后减速到B。
（3）小球从光电门A运动到光电门B的过程中，弹性势能改变量，
小球机械能减少量：.
12.【答案】（1）如图（2分）（3）（2分）偏小（2分）（4）（2分）
【解析】（1）约几十欧，用外接法，由于滑动变阻器的最大阻值小于待测电阻，故滑动变阻器采用分压式接法.
（3）根据欧姆定律得，且，
联立解得电阻率，
因为采用电流表外接法，电压表的分流导致电流表的示数偏大，所以测得的电阻率偏小。
（4）由（3）的分析知，则，
则关系图线为过坐标原点的倾斜直线，斜率，
由图线可得斜率，
代入数据解得.
三、计算题（本题共三小题，10分+12分+16分）
13（10分）.（1）627℃；（2）2：5
【详解】（1）对封闭在气窑内的气体，排气前容积不变，烧制前温度为，
排气阀刚开启则气体升温过程中发生等容变化，根据查理定律有，（2分）
解得.（1分）
（2）当气体温度为1227℃，压强为时，体积为。
根据理想气体状态方程有：（2分）解得（1分）
又（1分）所以：（2分）
14（12分）.解析：（1）物块从脱离弹簧到P过程，弹簧的弹性势能转化为物块重力势能和动能，根据能量守恒定律得：（1分）
计算得出：
在P点，由牛顿第二定律得：（1分）计算得出，（1分）
根据牛顿第三定律得：物块到达P点时对圆弧轨道的压力大小为3N，方向竖直向上。（1分）
（2）设物块到达斜面上的速度为v，则根据题意得（1分）
计算得出，（1分）
（3）在物块滑上薄木板的过程中，由牛顿第二定律得对物块：，
计算得出：（1分）
对木板：，计算得出：（1分）
设从物块滑上薄木板至达到共同速度所用的时间为t，则有；（1分）
在时间t内，物块位移：（1分）
在时间t内，薄木板位移：（1分）
两者的相对位移（1分）
15（16分）.【答案】（1），；（2）；（3）
【详解】（1）a、b两带点粒子经电场加速后，动能定理可得：得：（1分）
a、b平行进入圆形磁场，均进过原点，则根据“磁聚焦”可知，粒子做圆周运动的半径大小与磁场区域半径大小相等，即，（1分）又，（1分）
解得，（1分）
a粒子经圆形匀强磁场偏转的时间（1分）
（2）带电粒子从点沿轴负方向进入电场后类平抛，y轴上做初速度为零的匀加速运动，x轴上做匀速直线运动，
则有：（1分）（1分）得（1分）
解得到O点距离为（1分）
甲
（3）若匀强电场沿轴正方向，则粒子b从原点沿轴负向进入电场，做类平抛运动，设粒子b经电场加速度后的速度大小为，在MN下方磁场做匀速圆周运动的轨道半径为，粒子b离开电场进入磁场时速度方向与水平方向夹角为，如图甲所示.
则有，解得，（1分）
又，则（1分）
在磁场中有，解得（1分）
如图乙所示，由几何关系可知，在矩形磁场中运动的圆心在轴上，当粒子从矩形磁场右边界射出，且方向与轴正方向夹角为60°时，粒子能够到达轴，距离原点最远。（1分）
则最小矩形区域水平边长为（1分）
竖直边长为（1分）
则最小面积为（1分）
乙