2024届河南省新乡市高三下学期第二次模拟考试物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE12023—2024学年新乡市高三第二次模拟考试第Ⅰ卷一、选择题：1.核污水与核废水在危害程度上存在巨大差别，核污水中某放射性原子核X释放出一个粒子后转变为新核Y，下列说法正确的是()A.原子核X比新核Y少2个电子B.原子核X比新核Y多2个中子C原子核发生衰变后，原子序数向后移动两位D.原子核X的比结合能比新核Y的比结合能大〖答案〗B〖解析〗AB．原子核发生衰变后，质量数减4，原子序数减2，原子核X比新核Y多2个中子、2个质子，故A错误，B正确；C．原子核发生衰变后，原子序数减2，原子序数向前移动两位，故C错误；D．原子核X的比结合能比新核Y的比结合能小，故D错误。故选B。2.如图甲所示，用手握住长绳的一端，时刻在手的带动下绳上A点开始振动，其振动图像如图乙所示，则时刻绳的波形图为（）A. B.C D.〖答案〗D〖解析〗根据图乙可知，A点起振方向向上，在时刻绳上A点由平衡位置向上运动，波传播的时间恰好为一个周期，则传播的距离为一个波长。选项B、C所示图像中A点由平衡位置向下振动，选项A所示图像中波传播的距离为半个波长，只有选项D所示图像符合条件。故选D。3.如图所示，一根跨过光滑轻滑轮的轻质细绳两端各系一个小球a、b，b球的质量是a球的2倍，用手托住b球，a球静止于地面，细绳刚好被拉紧，突然松手，b球落地后立刻静止，a球上升的最大高度为h，则松手前b球距地面的高度为（）A. B. C. D.〖答案〗C〖解析〗设松手时b球距地面的高度为，b球着地时的速度大小为v，b球落地前的加速度为，则有解得对b球有b球落地后，对球有联立解得故选C4.如图甲所示，质量为M、倾角为θ的斜面体放在粗糙水平地面上，质量为m的物块恰好能静止在斜面上。现作用在物块上一平行于斜面向上、如图乙所示的力F，使物块沿斜面匀速上滑，斜面体始终不动，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g。则物块匀速上滑过程中，下列说法正确的是（）A.物块受到的支持力大小为B.物块受到的摩擦力大小为C.地面对斜面体的摩擦力大小为D.地面对斜面体的支持力大小为〖答案〗C〖解析〗AB．物块恰好能静止在斜面上时，对物块受力分析，可得物块沿斜面匀速上滑时，对物块受力分析可得物块受到的支持力大小为物块受到的摩擦力大小为故AB错误；CD．对物块受力分析可得F的大小为对物块和斜面体整体分析，可得地面对斜面体的摩擦力大小为地面对斜面体的支持力大小为故C正确，D错误。故选C。5.如图所示，真空中一透明体的横截面是半径为R的四分之一圆OAB，一束单色光从C点垂直OA射入透明体，射到AB面上的D点时恰好发生全反射，并恰好从B点射出透明体。已知弧AD的长度为，光在真空中的传播速度为c，则单色光在透明体中传播的时间为A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗光路图如图所示设，结合几何关系有在AB面上的D点时恰好发生全反射，则临界角为，则所用时间为解得故选A。6.如图所示，弹簧上端固定，下端竖直悬挂一条形磁铁。在磁铁正下方固定一个闭合金属圆环，将磁铁竖直向上托起少许后放开，磁铁始终在圆环上方运动并很快停下，下列说法正确的是A.当磁铁靠近圆环时两者之间有引力B.当磁铁远离圆环时两者之间有斥力C.磁铁从释放到停下来减小的机械能大于圆环产生的内能D.当磁铁远离圆环时，从上往下看，圆环中产生顺时针方向的电流〖答案〗CD〖解析〗AB．圆环中产生感应电流，使磁铁始终受到阻碍，当磁铁靠近圆环时两者之间有斥力，当磁铁远离圆环时两者之间有引力，故AB错误；C．磁铁从释放到停下来减小的机械能等于圆环产生的内能与弹簧增加的势能之和，故C正确；D．根据楞次定律知，当磁铁远离圆环时，从上往下看，圆环中产生顺时针方向的电流，故D正确。故选CD。7.目前，北斗全球卫星导航系统已服务全球200多个国家和地区，正式进入服务全球的新时代。北斗系统空间段由多种类卫星组合而成，其中卫星A处于地球静止轨道，卫星B每天都会经过新乡市正上方，地球可看作质量分布均匀的球体，关于卫星A、B，下列说法正确的是A.卫星A一定位于赤道正上方 B.卫星B一定位于地球倾斜同步轨道上C.两卫星的速度大小可能相等 D.两卫星的向心加速度大小可能相等〖答案〗ACD〖解析〗A．卫星A处于地球静止轨道，一定位于赤道正上方，A正确；B．若倾斜地球同步轨道卫星周期仍然是24小时，但轨道与赤道平面有夹角，如果某时刻在新乡正上方，则24小时后就又在新乡正上方，若卫星B的周期为地球自转周期的约数，则卫星B也会每天经过新乡市正上方，B错误；CD．若卫星B为地球倾斜同步卫星，则卫星A、B的速度大小相等，向心加速度大小也相等，C、D均正确。故选ACD。8.如图所示，理想变压器有两个副线圈，原线圈的匝数，两个副线圈的匝数分别为、，三个定值电阻的阻值分别为、、，正弦交流电源的电压有效值恒为，下列说法正确的是A.原线圈两端的电压为180VB.通过电阻R的电流为0.5AC.电阻，消耗的电功率相等D.电源的输出功率为220W〖答案〗CD〖解析〗AB．根据题意，设正弦交流电源的电压为E，原线圈两端的电压为U，两个副线圈两端的电压分别为、，通过原线圈和两个副线圈的电流分别为I、、，则有，，又有，，解得，故AB错误；C．由AB分析可得，则电阻，消耗电功率分别为，故C正确；D．电源的输出功率为故D正确。故选CD。第Ⅱ卷二、非选择题：9.某同学用如图甲所示的装置验证牛顿第二定律，将木板固定在水平桌面上，砝码盘中未放砝码时，小车恰好能匀速运动，在砝码盘中放入砝码，闭合打点计时器开关后释放小车，得到一条对应的纸带。（1）某次实验过程中，打点计时器打出的纸带如图乙所示，图中相邻两计数点间有四个点未画出，已知打点计时器所接电源的频率为50Hz，则小车的加速度大小=______。（结果保留三位小数）（2）改变砝码盘中砝码的质量m，重复实验，得到多组数据。以小车的加速度a为纵坐标，砝码的质量m为横坐标，描点得到如图丙所示的图像，在砝码质量较小时，图像为过原点、斜率为k的直线，用天平测出小车的质量为M，当地重力加速度大小为g，砝码盘的质量=______（用k、M、g表示）。〖答案〗（1）0.495（2）〖解析〗【小问1详析】图中相邻两计数点间有四个点未画出，已知打点计时器所接电源的频率为50Hz，故相邻两计数点间时间为，根据逐差法，可知，小车运动的加速度大小为【小问2详析】砝码盘中未放砝码时，小车恰好能匀速运动，故根据平衡条件根据牛顿第二定律（2）由牛顿第二定律可得其中整理得在砝码质量较小时有图像为过原点、斜率为k的直线，故解得10.某同学从多用电表内部拆出一个量程为200μA的灵敏电流表，现要测量该表头的内阻（大于2000Ω），实验室所提供的器材有：A．待测灵敏电流表；B．电阻箱（0∼99999.9Ω）；C．滑动变阻器（最大阻值为5Ω，允许通过的最大电流为0.5A）；D．滑动变阻器（最大阻值为50Ω，允许通过的最大电流为0.1A）；E．干电池一节（电动势约为1.5V，内阻约为1Ω）；F．导线若干、开关两个。该同学设计了如图甲所示的电路图，正确连接电路后进行了如下操作：①把滑动变阻器的滑片滑到a端，闭合开关，并将电阻箱的阻值调到较大；②闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使灵敏电流表满偏；③保持开关闭合、滑动变阻器滑片的位置不变，断开开关，调整电阻箱的阻值，当灵敏电流表半偏时，电阻箱旋钮位置如图丙所示。请回答下列问题：（1）滑动变阻器应选用______（填“”或“”）；（2）用笔画线代替导线将实物图乙补充完整______；（3）该灵敏电流表的内阻为______Ω；（4）在操作无误的情况下，灵敏电流表内阻的测量值______（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。〖答案〗（1）（2）（3）2596.0（4）大于〖解析〗【小问1详析】[1]选择较小的滑动变阻器，断开与闭合时相比，滑动变阻器左侧部分的电压变化较小，测得的灵敏电流表内阻误差较小。所以滑动变阻器应选用。【小问2详析】[2]实物连接如图所示【小问3详析】[3]不考虑滑动变阻器左边部分电压的变化，当灵敏电流表半偏时，电阻箱两端的电压与灵敏电流表两端的电压相等，则电阻箱的读数等于灵敏电流表的内阻，由图丙可知灵敏电流表的内阻为。【小问4详析】[4]在断开后，电路中的总电阻增大，总电流减小，滑动变阻器的左侧部分电压增大，则灵敏电流表半偏时，电阻箱两端的电压略大于灵敏电流表两端电压，所以内阻的测量值大于真实值。11.洗车所用的喷水壶的构造如图所示，水壶的容积为V，洗车前向壶内加入的洗涤剂并密封，然后用打气筒打气20次后开始喷水。已知外部大气压强恒为，打气筒每次打入压强为、体积为的空气，空气可视为理想气体，不计细管内液体的体积及压强，打气及喷水过程中封闭空气的温度始终不变。（1）求喷水壶内封闭空气的最大压强p；（2）喷水壶内洗涤剂能否全部从喷口喷出？若不能，最少还能剩余多少？〖答案〗（1）；（2）不能，〖解析〗（1）打气过程中，相当于把空气等温压缩，有解得（2）假设壶内洗涤剂不能全部从喷口喷出，当壶内空气的压强降到时，剩余洗涤剂的体积为，有解得故假设成立，壶内洗涤剂不能全部从喷口喷出，剩余洗涤剂的体积为。12.如图所示，平面直角坐标系xOy的第一象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第四象限存在垂直于平面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场。一质量为m、带电荷量为+q的粒子从y轴上的P点以速度垂直y轴射入电场，从x轴上的M点射入第四象限，并垂直y轴从N点以的速度射出磁场，不计粒子受到的重力。求：（1）粒子在第四象限内运动的时间t；（2）匀强电场的电场强度大小E。〖答案〗（1）；（2）〖解析〗（1）设粒子在磁场中运动的轨迹半径为R，经过M点时速度与x轴正方向所成的角为θ，则有又有，粒子在第四象限内运动的时间为联立解得（2）设粒子在电场中运动的时间为，结合平抛运动规律有由动能定理有解得13.如图所示，某同学在水平雪地里做了一个冰壶比赛场地，将两个冰壶A、B从掷出线先、后（时间差）掷出，掷出时的速度大小分别为，，两冰壶均沿中心线运动，当冰壶B追上冰壶A时两者发生弹性正碰（碰撞时间极短），之后冰壶A恰好到达大本营中心。已知冰壶A、B的质量分别为、，两冰壶与冰面的动摩擦因数均为μ=0.04，两冰壶均可视为质点，取重力加速度大小。求：（1）两冰壶碰撞前的速度大小、；（2）大本营中心到掷出线的距离s；（3）冰壶B掷出后与冰壶A间最大距离d。〖答案〗（1），；（2）；（3）〖解析〗（1）设冰壶B运动时间t后追上冰壶A，两冰壶在冰面上减速时的加速度大小为a，由牛顿第二定律可得由匀变速直线运动规律可得解得（2）设两冰壶碰撞后的速度大小分别为、，则有解得（3）设最终两冰壶间的距离为x，有解得则冰壶B掷出后与冰壶A间的最大距离为2023—2024学年新乡市高三第二次模拟考试第Ⅰ卷一、选择题：1.核污水与核废水在危害程度上存在巨大差别，核污水中某放射性原子核X释放出一个粒子后转变为新核Y，下列说法正确的是()A.原子核X比新核Y少2个电子B.原子核X比新核Y多2个中子C原子核发生衰变后，原子序数向后移动两位D.原子核X的比结合能比新核Y的比结合能大〖答案〗B〖解析〗AB．原子核发生衰变后，质量数减4，原子序数减2，原子核X比新核Y多2个中子、2个质子，故A错误，B正确；C．原子核发生衰变后，原子序数减2，原子序数向前移动两位，故C错误；D．原子核X的比结合能比新核Y的比结合能小，故D错误。故选B。2.如图甲所示，用手握住长绳的一端，时刻在手的带动下绳上A点开始振动，其振动图像如图乙所示，则时刻绳的波形图为（）A. B.C D.〖答案〗D〖解析〗根据图乙可知，A点起振方向向上，在时刻绳上A点由平衡位置向上运动，波传播的时间恰好为一个周期，则传播的距离为一个波长。选项B、C所示图像中A点由平衡位置向下振动，选项A所示图像中波传播的距离为半个波长，只有选项D所示图像符合条件。故选D。3.如图所示，一根跨过光滑轻滑轮的轻质细绳两端各系一个小球a、b，b球的质量是a球的2倍，用手托住b球，a球静止于地面，细绳刚好被拉紧，突然松手，b球落地后立刻静止，a球上升的最大高度为h，则松手前b球距地面的高度为（）A. B. C. D.〖答案〗C〖解析〗设松手时b球距地面的高度为，b球着地时的速度大小为v，b球落地前的加速度为，则有解得对b球有b球落地后，对球有联立解得故选C4.如图甲所示，质量为M、倾角为θ的斜面体放在粗糙水平地面上，质量为m的物块恰好能静止在斜面上。现作用在物块上一平行于斜面向上、如图乙所示的力F，使物块沿斜面匀速上滑，斜面体始终不动，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g。则物块匀速上滑过程中，下列说法正确的是（）A.物块受到的支持力大小为B.物块受到的摩擦力大小为C.地面对斜面体的摩擦力大小为D.地面对斜面体的支持力大小为〖答案〗C〖解析〗AB．物块恰好能静止在斜面上时，对物块受力分析，可得物块沿斜面匀速上滑时，对物块受力分析可得物块受到的支持力大小为物块受到的摩擦力大小为故AB错误；CD．对物块受力分析可得F的大小为对物块和斜面体整体分析，可得地面对斜面体的摩擦力大小为地面对斜面体的支持力大小为故C正确，D错误。故选C。5.如图所示，真空中一透明体的横截面是半径为R的四分之一圆OAB，一束单色光从C点垂直OA射入透明体，射到AB面上的D点时恰好发生全反射，并恰好从B点射出透明体。已知弧AD的长度为，光在真空中的传播速度为c，则单色光在透明体中传播的时间为A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗光路图如图所示设，结合几何关系有在AB面上的D点时恰好发生全反射，则临界角为，则所用时间为解得故选A。6.如图所示，弹簧上端固定，下端竖直悬挂一条形磁铁。在磁铁正下方固定一个闭合金属圆环，将磁铁竖直向上托起少许后放开，磁铁始终在圆环上方运动并很快停下，下列说法正确的是A.当磁铁靠近圆环时两者之间有引力B.当磁铁远离圆环时两者之间有斥力C.磁铁从释放到停下来减小的机械能大于圆环产生的内能D.当磁铁远离圆环时，从上往下看，圆环中产生顺时针方向的电流〖答案〗CD〖解析〗AB．圆环中产生感应电流，使磁铁始终受到阻碍，当磁铁靠近圆环时两者之间有斥力，当磁铁远离圆环时两者之间有引力，故AB错误；C．磁铁从释放到停下来减小的机械能等于圆环产生的内能与弹簧增加的势能之和，故C正确；D．根据楞次定律知，当磁铁远离圆环时，从上往下看，圆环中产生顺时针方向的电流，故D正确。故选CD。7.目前，北斗全球卫星导航系统已服务全球200多个国家和地区，正式进入服务全球的新时代。北斗系统空间段由多种类卫星组合而成，其中卫星A处于地球静止轨道，卫星B每天都会经过新乡市正上方，地球可看作质量分布均匀的球体，关于卫星A、B，下列说法正确的是A.卫星A一定位于赤道正上方 B.卫星B一定位于地球倾斜同步轨道上C.两卫星的速度大小可能相等 D.两卫星的向心加速度大小可能相等〖答案〗ACD〖解析〗A．卫星A处于地球静止轨道，一定位于赤道正上方，A正确；B．若倾斜地球同步轨道卫星周期仍然是24小时，但轨道与赤道平面有夹角，如果某时刻在新乡正上方，则24小时后就又在新乡正上方，若卫星B的周期为地球自转周期的约数，则卫星B也会每天经过新乡市正上方，B错误；CD．若卫星B为地球倾斜同步卫星，则卫星A、B的速度大小相等，向心加速度大小也相等，C、D均正确。故选ACD。8.如图所示，理想变压器有两个副线圈，原线圈的匝数，两个副线圈的匝数分别为、，三个定值电阻的阻值分别为、、，正弦交流电源的电压有效值恒为，下列说法正确的是A.原线圈两端的电压为180VB.通过电阻R的电流为0.5AC.电阻，消耗的电功率相等D.电源的输出功率为220W〖答案〗CD〖解析〗AB．根据题意，设正弦交流电源的电压为E，原线圈两端的电压为U，两个副线圈两端的电压分别为、，通过原线圈和两个副线圈的电流分别为I、、，则有，，又有，，解得，故AB错误；C．由AB分析可得，则电阻，消耗电功率分别为，故C正确；D．电源的输出功率为故D正确。故选CD。第Ⅱ卷二、非选择题：9.某同学用如图甲所示的装置验证牛顿第二定律，将木板固定在水平桌面上，砝码盘中未放砝码时，小车恰好能匀速运动，在砝码盘中放入砝码，闭合打点计时器开关后释放小车，得到一条对应的纸带。（1）某次实验过程中，打点计时器打出的纸带如图乙所示，图中相邻两计数点间有四个点未画出，已知打点计时器所接电源的频率为50Hz，则小车的加速度大小=______。（结果保留三位小数）（2）改变砝码盘中砝码的质量m，重复实验，得到多组数据。以小车的加速度a为纵坐标，砝码的质量m为横坐标，描点得到如图丙所示的图像，在砝码质量较小时，图像为过原点、斜率为k的直线，用天平测出小车的质量为M，当地重力加速度大小为g，砝码盘的质量=______（用k、M、g表示）。〖答案〗（1）0.495（2）〖解析〗【小问1详析】图中相邻两计数点间有四个点未画出，已知打点计时器所接电源的频率为50Hz，故相邻两计数点间时间为，根据逐差法，可知，小车运动的加速度大小为【小问2详析】砝码盘中未放砝码时，小车恰好能匀速运动，故根据平衡条件根据牛顿第二定律（2）由牛顿第二定律可得其中整理得在砝码质量较小时有图像为过原点、斜率为k的直线，故解得10.某同学从多用电表内部拆出一个量程为200μA的灵敏电流表，现要测量该表头的内阻（大于2000Ω），实验室所提供的器材有：A．待测灵敏电流表；B．电阻箱（0∼99999.9Ω）；C．滑动变阻器（最大阻值为5Ω，允许通过的最大电流为0.5A）；D．滑动变阻器（最大阻值为50Ω，允许通过的最大电流为0.1A）；E．干电池一节（电动势约为1.5V，内阻约为1Ω）；F．导线若干、开关两个。该同学设计了如图甲所示的电路图，正确连接电路后进行了如下操作：①把滑动变阻器的滑片滑到a端，闭合开关，并将电阻箱的阻值调到较大；②闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使灵敏电流表满偏；③保持开关闭合、滑动变阻器滑片的位置不变，断开开关，调整电阻箱的阻值，当灵敏电流表半偏时，电阻箱旋钮位置如图丙所示。请回答下列问题：（1）滑动变阻器应选用______（填“”或“”）；（2）用笔画线代替导线将实物图乙补充完整______；（3）该灵敏电流表的内阻为______Ω；（4）在操作无误的情况下，灵敏电流表内阻的测量值______（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。〖答案〗（1）（2）（3）2596.0（4）大于〖解析〗【小问1详析】[1]选择较小的滑动变阻器，断开与闭合时相比，滑动变阻器左侧部分的电压变化较小，测得的灵敏电流表内阻误差较小。所以滑动变阻器应选用。【小问2详析】[2]实物连接如图所示【小问3详析】[3]不考虑滑动变阻器左边部分电压的变化，当灵敏电流表半偏时，电阻箱两端的电压与灵敏电流表两端的电压相等，则电阻箱的读数等于灵敏电流表的内阻，由图丙可知灵敏电流表的内阻为。【小问4详析】[4]在断开后，电路中的总电阻增大，总电流减小，滑动变阻器的左侧部分电压增大，则灵敏电流表半偏时，电阻箱两端的电压略大于灵敏电流表两端电压，所以内阻的测量值大于真实值。11.洗车所用的喷水壶的构造如图所示，水壶的容积为V，洗车前向壶内加入的洗涤剂并密封，然后用打气筒打气20次后