2024届安徽省安庆市桐城中学物理高三上期末质量检测模拟试题含解析

2024届安徽省安庆市桐城中学物理高三上期末质量检测模拟试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：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、原子核有天然放射性，能发生一系列衰变，可能的衰变过程如图所示。下列说法中正确的是（）A．过程①的衰变方程为B．过程①的衰变方程为C．过程②的衰变方程为D．过程②的衰变方程为2、如图为跳水运动员从起跳到落水过程的示意图，运动员从最高点到入水前的运动过程记为I，运动员入水后到最低点的运动过程记为II，忽略空气阻力，则运动员A．过程I的动量改变量等于零B．过程II的动量改变量等于零C．过程I的动量改变量等于重力的冲量D．过程II的动量改变量等于重力的冲量3、关于固体、液体、气体和物态变化，下列说法中正确的是（）A．晶体一定具有各向异性的特征B．液体表面张力是液体内部分子间的相互作用C．0℃的铁和0℃的铜，它们的分子平均速率相同D．一定质量的某种理想气体状态改变时，内能不一定改变4、轨道平面与赤道平面夹角为90°的人造地球卫星被称为极地轨道卫星。它运行时能到达南北极区的上空，需要在全球范围内进行观测和应用的气象卫星、导航卫星等都采用这种轨道。如图所示，若某颗极地轨道卫星从北纬45°的正上方按图示方向首次运行到南纬45°的正上方用时45分钟，则（）A．该卫星发射速度一定小于7.9km/sB．该卫星轨道半径与同步卫星轨道半径之比为1∶4C．该卫星加速度与同步卫星加速度之比为2∶1D．该卫星的机械能一定小于同步卫星的机械能5、1905年爱因斯坦把普朗克的量子化概念进一步推广，成功地解释了光电效应现象，提出了光子说。下列给出的与光电效应有关的四个图像中，下列说法正确的是（）A．图甲中，当紫外线照射锌板时，发现验电器指针发生了偏转，说明锌板带正电，验电器带负电B．图乙中，从光电流与电压的关系图像中可以得到：电压相同时，光照越强，光电流越大，说明遏止电压和光的强度有关C．图丙中，若电子电荷量用表示，已知，由图像可求得普朗克常量的表达式为D．图丁中，由光电子最大初动能与入射光频率的关系图像可知，该金属的逸出功为或6、如图所示是旅游景区中常见的滑索。研究游客某一小段时间沿钢索下滑，可将钢索简化为一直杆，滑轮简化为套在杆上的环，滑轮与滑索间的摩擦力及游客所受空气阻力不可忽略，滑轮和悬挂绳重力可忽略。游客在某一小段时间匀速下滑，其状态可能是图中的（）A． B． C． D．二、多项选择题：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，有多个选项是符合题目要求的。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、图中小孩正在荡秋千，在秋千离开最高点向最低点运动的过程中，下列说法中正确的是（）A．绳子的拉力逐渐增大B．绳子拉力的大小保持不变C．小孩经图示位置的加速度可能沿a的方向D．小孩经图示位置的加速度可能沿b的方向8、科学实验证明，通电长直导线周围磁场的磁感应强度大小，式中常量k>0，I为电流强度，l为距导线的距离。如图所示，三根完全相同且通有恒定电流的长直导线a、b、c，其截面位于等边三角形的三个顶点，a、b、c通过的恒定电流大小分别为Ia、Ib、Ic，b、c位于光滑绝缘水平面上，三根导线均可保持静止状态，则（）A．a、b通有同向的恒定电流B．导线a受的合磁场力竖直向上C．导线a、b所受的合磁场力大小相等、方向相反D．导线a、b、c上通有的电流大小关系为Ia＝2Ib＝2Ic9、如图所示，一根很长且不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，两端各系一小球a和b，a球质量为m，静置于地面，b球质量为4m，用手托住，高度为h，此时轻绳刚好拉紧，从静止开始释放b球，不计空气阻力，已知b球落地后速度变为零，则下列说法正确的是A．在a球上升的全过程中，a球的机械能始终是增加的B．在a球上升的全过程中，系统的机械能守恒C．a球到达高度h时两球的速度大小为D．从释放开始，a球能上升的最大高度为1.6h10、在如图所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变，随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有()A．升压变压器的输出电压增大B．降压变压器的输出电压增大C．输电线上损耗的功率增大D．输电线上损耗的功率占总功率的比例增大三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）如图，物体质量为，静置于水平面上，它与水平面间的动摩擦因数，用大小为、方向与水平方向夹角的拉力F拉动物体，拉动4s后，撤去拉力F，物体最终停下来取试求：物体前4s运动的加速度是多大？物体从开始出发到停下来，物体的总位移是多大？12．（12分）在“用单摆测量重力加速度的大小”的实验中。(1)安装好实验装置后，先用游标卡尺测量摆球直径d，测量的示数如图所示，则摆球直径d=______cm，再测量摆线长l，则单摆摆长L=______（用d、l表示）；(2)摆球摆动稳定后，当它到达________（填“最低点”或“最高点”）时启动秒表开始计时，并记录此后摆球再次经过最低点的次数n（n=1、2、3……），当n=60时刚好停表。停止计时的秒表如图所示，其读数为________s，该单摆的周期为T=________s（周期要求保留三位有效数字）；(3)计算重力加速度测量值的表达式为g=___________（用T、L表示），如果测量值小于真实值，可能原因是___________；A．将摆球经过最低点的次数n计少了B．计时开始时，秒表启动稍晚C．将摆线长当成了摆长D．将摆线长和球的直径之和当成了摆长(4)正确测量不同摆L及相应的单摆周期T，并在坐标纸上画出T2与L的关系图线，如图所示。由图线算出重力加速度的大小g___________m/s2（保留3位有效数字，计算时π2取9.86）。四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）如图所示，在竖直向下的恒定匀强磁场B=2T中有一光滑绝缘的四分之一圆轨道，一质量m=3kg的金属导体MN长度为L=0.5m，垂直于轨道横截面水平放置，在导体中通入电流I，使导体在安培力的作用下以恒定的速率v=1m/s从A点运动到C点，g=10m/s2求：(1)电流方向；(2)当金属导体所在位置的轨道半径与竖直方向的夹角为θ=时，求电流的大小；(3)当金属导体所在位置的轨道半径与竖直方向的夹角为θ=时，求安培力的瞬时功率P。14．（16分）如图，某棱镜的横截面积为等腰直角三角形ABC，其折射率n=233，一束单色光从AB面的O点入射，恰好在AC面上发生全反射，O、A(1)光在AB面的入射角的正弦值；(2)光从O点入射到AC面上发生全反射所经历的时间．15．（12分）如图所示，在纸面内建立直角坐标系xOy，以第Ⅲ象限内的直线OM（与负x轴成45°角）和正y轴为界，在x<0的区域建立匀强电场，方向水平向左，场强大小E=2V/m；以直线OM和正x轴为界，在y<0的区域建立垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B=0.1T．一不计重力的带负电粒子从坐标原点O沿y轴负方向以v0=2×103m/s的初速度射入磁场．己知粒子的比荷为q/m=5×104C/kg，求：（1）粒子经过1/4圆弧第一次经过磁场边界时的位置坐标？（2）粒子在磁场区域运动的总时间？（3）粒子最终将从电场区域D点离开电，则D点离O点的距离是多少？

参考答案一、单项选择题：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、D【解题分析】

AB．由核反应过程中质量数守恒和电荷数守恒得，过程①的衰变方程为故AB错误；CD．由核反应过程中质量数守恒和电荷数守恒得，过程①的衰变方程为故C错误，D正确。故选D。2、C【解题分析】

分析两个过程中运动员速度的变化、受力情况等，由此确定动量的变化是否为零。【题目详解】AC．过程I中动量改变量等于重力的冲量，即为mgt，不为零，故A错误，C正确；B．运动员进入水前的速度不为零，末速度为零，过程II的动量改变量不等于零，故B错误；D．过程II的动量改变量等于合外力的冲量，不等于重力的冲量，故D错误。3、D【解题分析】

A．单晶体具有各向异性的特征，多晶体表现为各向同性，选项A错误；B．液体表面张力是液体表面层分子间的相互作用，选项B错误；C．0℃的铁和0℃的铜，它们的分子平均动能相同，但是分子平均速率不相同，选项C错误；D．一定质量的理想气体的状态改变时，若温度不变，则其内能不变，故D正确；故选D。4、B【解题分析】

A．根据第一宇宙速度的概念可知，该卫星发射速度一定大于7.9km/s，故A错误；

B．由题意可知，卫星的周期万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得解得该卫星轨道半径与同步卫星轨道半径之比故B正确；C．万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得解得该卫星加速度与同步卫星加速度之比故C错误；D．由于由于不知该卫星与同步卫星的质量关系，无法比较其机械能大小，故D错误。

故选AB。5、D【解题分析】

A．图甲中，当紫外线照射锌板时，发现验电器指针发生了偏转，说明锌板带正电，验电器也带正电，选项A错误；B．图乙中，从光电流与电压的关系图像中可以得到：电压相同时，光照越强，饱和光电流越大，但是遏止电压和光的强度无关，选项B错误；C．根据，则由图像可得解得选项C错误；D．图丁中，根据，由光电子最大初动能与入射光频率的关系图像可知，该金属的逸出功为或，选项D正确。故选D。6、B【解题分析】

设索道的倾角为α，若不考虑任何阻力，对滑轮和乘客组成的整体，由牛顿第二定律得（M+m）gsinα=（M+m）a对乘客由于满足Mgsinα=Ma可知绳子与索道垂直。若索道与滑轮之间有摩擦，而乘客不受空气阻力，则当匀速运动时，绳子在竖直方向；若同时考虑滑轮与索道之间的摩擦以及人所受的空气阻力，则绳子应该在垂直于索道与竖直方向之间，则选项B正确，ACD错误；故选B。二、多项选择题：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，有多个选项是符合题目要求的。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、AC【解题分析】小孩在最高点时，速度为零；受重力和拉力，合力沿着切线方向，绳子的拉力是重力沿绳子方向的分力，小于重力；而在最低点，小孩受到的拉力与重力的合力提供向上的向心力，所以绳子的拉力大于重力．可知在秋千离开最高点向最低点运动的过程中，绳子的拉力逐渐增大，故A正确，故B错误；当秋千离开最高点，向最低点运动的过程中，小孩的速度增大，合外力的一个分力指向圆心，提供向心力，另一个分力沿着切线方向，使小孩速度增大所以加速度方向可能沿图中的a方向，故C正确，D错误。所以AC正确，BD错误。8、BD【解题分析】

AB．对长直导线分析，长直导线受到重力、长直导线对长直导线的磁场力和长直导线对长直导线的磁场力，根据平衡条件可知长直导线与长直导线作用力是相互排斥，长直导线对长直导线作用力是相互排斥，所以长直导线与长直导线有反向的恒定电流，长直导线受的合磁场力竖直向上，且有大小等于长直导线的重力，故A错误，B正确；C．视长直导线、、整体，对其受力分析，根据平衡条件可得光滑绝缘水平面对长直导线支持力等于长直导线重力的倍；对长直导线受力分析，受到重力、光滑绝缘水平面对其支持力、长直导线对其吸引力和长直导线对其排斥力，根据力的合成与分解可得长直导线所受的合磁场力大小等于长直导线重力的倍，方向竖直向下，故C错误；D．对长直导线受力分析，在水平方向，根据平衡条件可得即可得对长直导线受力分析，同理可得故D正确；故选BD。9、CD【解题分析】

A．在球上升的全过程中，第一个过程系统的机械能守恒，球的机械能是增加的，在第二个过程中球的机械能守恒，故A错误；B．球落地时，有机械能损失，系统机械能不守恒，故B错误；CD．设球到达高度时两球的速度为，根据机械能守恒定律：得出此时轻绳恰好松弛，球开始做初速度为的竖直上抛运动。a球的机械能守恒计算得出球能上升的最大高度H为1.6h。故CD正确。故选：CD。10、CD【解题分析】试题分析：由于发电厂的输出电压不变，升压变压器的匝数不变，所以升压变压器的输出电压不变，故A错误．B、由于发电厂的输出功率增大，则升压变压器的输出功率增大，又升压变压器的输出电压U2不变，根据P=UI可输电线上的电流I线增大，导线上的电压损失变大，则降压变压器的初级电压减小，则降压变压器的输出电压减小，故B错误．根据P损=I线2R，又输电线上的电流增大，电阻不变，所以输电线上的功率损失增大，故C正确．根据，则有：；发电厂的输出电压不变，输电线上的电阻不变，所以输电线上损耗的功率占总功率的比例随着发电厂输出功率的增大而增大．故D正确．故选CD．考点：远距离输电三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、42m【解题分析】

（1）由牛顿第二定律运用正交分解法求解加速度；（2）根据运动公式求解撤去外力之前时的位移；根据牛顿第二定律求解撤去外力后的加速度和位移，最后求解总位移.【题目详解】（1）受力分析：正交分解：由牛顿第二定律得：；；联立解得：（2）前4s内的位移为，

4s末的速度为：，

撤去外力后根据牛顿第二定律可知：，

解得：，

减速阶段的位移为：，

通过的总位移为：．【题目点拨】此题是牛顿第二定律的应用问题；关键是知道加速度是联系运动和力的桥梁，运用正交分解法求解加速度是解题的重点．12、1.84cm最低点67.5s2.25sAC9.86m/s2【解题分析】

(1)[1][2]．摆球直径d=1.8cm+0.1mm×4=1.84cm；单摆摆长L=；(2)[3][4][5]．摆球摆动稳定后，当它到达最低点时启动秒表开始计时，并记录此后摆球再次经过最低点的次数n（n=1、2、3……），当n=60时刚好停表。停止计时的秒表读数为67.5s，该单摆的周期为；(3)[6]．根据可得计算重力加速度测量值的表达式为A．将摆球经过最低点的次数n计少了，则计算周期T偏大，则g测量值较小，选项A正确；B．计时开始时，秒表启动稍晚，则周期测量值偏小，则g测量值偏大，选项B错误；C．将摆线长当成了摆长，则L偏小，则g测量值偏小，选项C正确；D．将摆线长和球的直径之和当成了摆长,则L偏大，则g测量值偏大，选项D错误；故选AC。(4)[7]．根据可得由图像可知解得g=9.86m/s2四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13、(1)M指向N；(2)；(3)【解题分析】

(1)从A到C的过程中对导体棒受力分析，安培力方向水中水平向左，根据左手定则可判断电流方向从M指向N(2)因为金属导体MN做匀速圆周运动，由则得(3)根据功率的计算公式可得得14、(1)正弦值为33；(2)时间为【解题分析】

（1）由折射率求得临界角后，结合光路图中几何关系可求入射角的正弦值；（2