四川省蓬溪中学校2024-2025学年高三上学期二诊模拟物理试卷

蓬溪中学校高三二诊模拟题解析 一、单选题：本大题共7小题，每小题4分，共28分。 1. 蹦极是一项刺激的户外休闲活动。如图所示，弹性长绳一端固定在塔台上，另一端绑在蹦极者踝关节处，蹦极者从塔台上由静止自由下落。在弹性绳绷紧前，蹦极者下落前半程和后半程速度的增加量分别为Δv1、Δv2，令，将蹦极者视为质点，不计空气阻力，则k满足（　　） A. 1<k<2 B. 2<k<3 C. 3<k<4 D. 4<k<5 【答案】B 【解析】 【详解】假设自由下落的距离为h，则前一半路程有 得 对全程有 得 则 所以 故选B。 2.烟雾自动报警器中装有放射性元素镅241，其核反应方程为，下列说法正确的是（ ） A．X是α粒子，α射线穿透能力比γ射线强 B．X是α粒子，α射线电离能力比γ射线强 C．X是β粒子，β射线穿透能力比γ射线强 D．X是β粒子，β射线电离能力比γ射线强 【答案】B 3. 甲、乙两个物体在同一条直线上运动，运动的位移—时间图像如图所示，其中甲的图像为顶点位于x轴上的抛物线，乙的图像为过原点的直线。根据图像，以下对两物体运动的分析正确的是（　　） A. 两物体相遇时速度大小相等 B. 两物体相遇时的位置坐标为 C. t0时刻甲的速度大小为乙的2倍 D. 两物体的平均速度相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．图像的斜率表示物体运动的速度，则由图可知，两物体相遇时，甲的速度大小大于乙的速度大小，故A错误； B．由图可知，两物体相遇时的位置坐标大于，故B错误； C．甲的图像为一条抛物线，故甲做匀加速直线运动，从0-t0时间内，有 则 乙的图像为一条直线，则乙做匀速直线运动，则 解得 则t0时刻甲的速度大小为乙的2倍，故C正确； D．两物体的平均速度大小均为 但两物体的平均速度方向相反，故两物体的平均速度不相等，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，水平台面高度为2R，一小球（视为质点）以某一初速度从台边沿水平方向向右抛出，其运动轨迹上有一点A，水平地面上有一点O，OA的连线与水平方向的夹角为30°，O、A间的距离为R，且OA连线恰好与此时小球的速度方向垂直。已知重力加速度大小为g，不计空气阻力。则小球抛出时的初速度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】由题意可知，小球到达A点时，其速度方向与轨迹相切，由几何关系可知，此时速度方向与水平方向夹角为60°，设小球运动的时间为t，则 由几何关系可知，从开始运动到小球运动到A点，球在竖直方向下落的高度为 联立解得小球抛出时的初速度大小为 故选D。 5. 如图所示，A是静止在赤道上的物体，随地球自转而做匀速圆周运动；B、C是同一平面内两颗人造卫星，B位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上，C是地球同步卫星。已知第一宇宙速度为v，物体A和卫星B、C的线速度大小分别为，，，周期大小分别为，，，则下列关系正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】AB．地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度，所以 根据公式 C的线速度大于A的线速度。 根据 得 可知B的线速度大于C的线速度，但均小于第一宇宙速度，故A错误，B正确； CD．卫星C为同步卫星，所以 根据 得 得C的周期大于B的周期，故CD错误。 6. 一质量为的电动小车在水平面上由静止开始启动，启动过程中牵引力随时间的变化如图所示。时刻，小车达到额定功率，速度为，此后保持功率不变，时刻达到最大速度，已知小车所受阻力恒定，则（　　） A. 小车所受阻力为 B. 小车的额定功率 C. 个时间内小车的牵引力大小为 D. 时间内小车的平均速度大小为 【答案】B 【解析】 【详解】A．当牵引力等于阻力时，达到最大速度，即 P=fv2 解得阻力 故A错误； BC．小车达到最大速度时牵引力等于阻力即 在0-t1时段牵引力不变，此过程小车做匀加速直线运动。在匀加速阶段由牛顿第二定律得 F-f=ma 由匀变速直线运动规律可知 在t1时刻匀加速到最大，故 P=Fv1 联立解得 故B正确，C错误； D．t1～t2时间内小车做的是加速度逐渐减小的加速运动，则平均速度不是，故D错误。 故选B。 7. 均匀介质中，波源S产生沿x轴方向传播的简谐横波，如图所示，A、B、C为x轴上的质点，质点C（图中未画出）位于x=10米处，波源在AB之间。t=0时刻，波源开始振动，从此刻开始A、B两质点振动图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ） A. 波源S位于x=1m处 B. 波速大小为4m/s C. C质点起振后，其振动步调与A质点相反 D. t=5.5s时，C质点位于波谷。 【答案】D 二、多选题：本大题共3小题，每小题6分，共18分。 8. 人体的细胞膜模型图如图（a）所示，由磷脂双分子层组成，双分子层之间存在电压（医学上称为膜电位），现研究某小块均匀的细胞膜，厚度为d，膜内的电场可看作匀强电场，简化模型如图（b）所示，初速度可视为零的一价正钾离子仅在电场力的作用下，从图中的A点运动到B点，下列说法正确的是（ ） A．A点电势大于B点电势 B．该钾离子的电势能增大 C．若膜电位增加，则钾离子进入细胞内的速度更大 D．若膜电位不变，膜的厚度越大，则钾离子进入细胞内的速度越大 【答案】AC 9. 图示为户外探险队员过深沟的一种方法。将一长为2x的不可伸长的轻绳两端固定在相距为x的A、B两等高点，绳上挂一轻小滑轮P。队员甲水平拉住滑轮，质量为m的队员乙吊在滑轮上，脚离地且处于静止状态，此时绳的AP部分竖直。将滑轮从静止释放，乙沿着绳滑到对面。不计滑轮摩擦和空气阻力，则（　　） A. 释放滑轮前队员乙受四个力的作用 B. 释放滑轮前甲的拉力为 C. 释放滑轮前绳的张力为 D. 乙滑动过程中的最大速度为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．释放滑轮前队员乙受重力、滑轮对其向上的拉力处于平衡态，故A错误； BC．由几何关系解得释放滑轮前AP长度为，而滑轮此时受乙对其向下的拉力、两绳的拉力T及甲对其水平向左的拉力F，设此时倾斜绳与竖直方向夹角为θ，由于滑轮此时平衡，有 竖直方向，有 联立解得 ， 故B错误，C正确； D．当乙加速度为零时，其速度最大，故当乙运动到AB中点的正下方时，其速度最大，此时乙距离AB平面的高度为，从乙开始滑动到速度最大，由机械能守恒可得 解得乙的最大速度为 故D正确。 故选CD。 10. 如图所示，水平转台上有一个质量为m的小物块，用长为L的轻细绳将物块连接在通过转台中心的转轴上，细绳与竖直转轴的夹角为θ，系统静止时细绳绷直但张力为零．物块与转台间动摩擦因数为μ（），设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．物块随转台由静止开始缓慢加速转动，在物块离开转台前（ ） A. 物块对转台的压力大小等于物块的重力 B. 转台加速转动的过程中物块受转台的静摩擦力方向始终指向转轴 C. 绳中刚出现拉力时,转台的角速度为 D. 物块能在转台上随转台一起转动的最大角速度为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．当转台达到一定转速后，物块竖直方向受到绳的拉力，重力和支持力，故A错误； B．转台加速转动的过程中，物块做非匀速圆周运动，故摩擦力不指向圆心，B错误； C．当绳中刚好要出现拉力时， 故，C正确； D．当物块和转台之间摩擦力为0时，物块开始离开转台，故 角速度为，故D正确； 故选CD。 三、实验题：本大题共2小题，每空2分，共14分。 11. 在“探究物体质量一定时，加速度与力的关系”实验中，小明同学做了如图甲所示的实验改进，在调节桌面水平后，用力传感器来测细线中的拉力（滑轮上的摩擦不计）。 （1）关于该实验的操作，下列说法正确的是______； A．必须用天平测出砂和砂桶的质量 B．一定要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量 C．应当先释放小车，再接通电源 D．需要改变砂和砂桶的总质量，打出多条纸带 E．实验中小车应从靠近打点计时器位置静止释放 （2）实验得到如图乙所示的纸带，已知打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz，相邻两计数点之间还有四个点未画出，由图中的数据可知，小车运动的加速度大小是______m/s2；（保留3位有效数字） （3）由实验得到小车的加速度a与力传感器示数F的关系如图丙所示。则小车与轨道的滑动摩擦力Ff=_______N。（保留2位有效数字） 【答案】 ①. DE ②. 2.40 ③. 1.0 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]A．拉力用力传感器测量，故不必用天平测出砂和砂桶的质量，A错误； B．不需要用砂和砂桶的总重力来当成拉力，故不需要满足砂和砂桶的总质量远小于小车的质量，B错误； C．应当先接通电源，再释放小车，C错误； D．需要改变砂和砂桶的总质量，打出多条纸带，实现测量多组数据，D正确； E．实验中小车应从靠近打点计时器位置静止释放，避免小车加速距离过短、纸带空白过多，E正确。 故选DE (2)[2]由逐差法可得，小车运动的加速度大小是 (3)[3]由牛顿第二定律可得 由图可知，当a=0时，F=0.5N，可得 Ff=2F=1.0N 12. 如图甲所示为某学习小组的同学们用圆锥摆粗略验证向心力表达式的实验情景。调节平台的高度，尽量使纸面贴近小球但不接触。用手带动小球运动使它在放手后恰能在纸面上方沿某个画好的圆做匀速圆周运动。 （1）若忽略小球运动中受到的阻力，小球的质量为m，重力加速度为g。在某次实验中，小球沿半径为r的圆做匀速圆周运动，用秒表记录了小球运动n圈的总时间t，则小球做此圆周运动所需的向心力大小F需=______（用m、n、t、r及相关的常量表示）。用刻度尺测得细线上端悬挂点到画有圆周纸面的竖直高度为h，那么对小球进行受力分析可知，小球做此圆周运动所提供的向心力大小F供=______（用m、h、r及相关的常量表示）。 （2）保持n的取值不变，改变h和r进行多次实验，可获取不同时间t。学习小组的同学们想用图像来处理多组实验数据。为了直观反映物理量间的关系，应合理选择坐标轴的相关变量，则应该画______（选填“t2-h”或“t-r”）图像。画出的图像如图乙所示，则引起图像中出现横截距的原因是______。 【答案】 ①. ②. ③. t2-h ④. 竖直高度h测大了，应为悬点到圆心间的竖直距离 【解析】 【详解】(1)[1]因为 则向心力 [2]此圆周运动所提供的向心力大小 (2)[3]由 可得 为了直观反映物理量间的关系，应合理选择坐标轴的相关变量，则应该画t2-h图像。 [4]由图像如图乙可知，当t2=0时h不为零，则引起图像中出现横截距的原因是竖直高度h测大了，应为悬点到圆心间的竖直距离。 四、计算题：本大题共3小题，13题10分，14题14分，15题16分，共40分。 13. 如图所示，光滑水平面上放置倾角为θ＝37°斜面体。在斜面体左侧与竖直墙壁之间连接着一个力传感器。一个可视为质点的滑块以一定的初速度从斜面底端冲上斜面，运动过程中，力传感器先后记录到的示数分别是16N和3.2N。（sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10m/s2），求： (1)滑块与斜面间的动摩擦因数μ； (2)滑块上滑和下滑所用时间的比值。 【答案】(1)0.5；(2) 【解析】 【详解】(1)滑块上滑过程中，对滑块和斜面整体进行受力分析，得 ① 滑块下滑过程中，先后对滑块和斜面进行受力分析，得 ② 联立①②式，解得 ③ (2)滑块上滑过程做末速度为0的匀减速直线运动，下滑过程做初速度为0的匀加速直线运动，其位移和时间均满足 ④ 上滑过程滑块加速度大小 ⑤ 下滑过程滑块加速度大小 ⑥ 又上滑和下滑过程位移大小相等，设上、下滑时间分别为 和 ，有 ⑦ 联立⑤⑥⑦式，解得 ⑧ 14. 如图所示，绝缘光滑轨道的AB部分为倾角=的斜面，AC部分为竖直平面内半径为R的半圆轨道，斜面与半圆轨道相切于A点，E为轨道的最低点，整个装置处于水平向右的恒定风力场（小球在风力场中受风力恒定）中．现有一个质量为m的小球，从斜面上某点由静止释放，当小球通过C点时所受合力的方向指向圆心，且小球对轨道的压力恰好为零．已知重力加速度大小为g，求： （1）小球受到风力的大小和到达C点时速度的大小； （2）小球到达E点时动能的大小； （3）小球通过C点后至落到轨道所用的时间． 【答案】（1） （2）(+1)mg（3） 【解析】 【详解】(1)小球运动到C点时，由受到的重力和向右的风力提供向心力，则有： tan 解得 F=mg 而 解得 (2)小球由E点到C点过程，根据动能定理有 解得 Ek=(+1)mg (3)小球离开C点后将做类似平抛运动，落到斜面上时有： 2R=at2 而 联立解得 t= 15. （18分）如图，金属板M、N板竖直平行放置，中心开有小孔，板间电压为U0，E、F金属板水平平行放置，间距和板长均为d，其右侧区域有垂直纸面向里足够大的匀强磁场，磁场上AC边界与极板E在同一条直线上．现有一质量为m、电荷量为q的正电粒子，从极板M的中央小孔S1处由静止释放，穿过小孔S2后沿EF板间中轴线进入偏转电场，从AD边界上的P处离开偏转电场时速度方向与水平方向夹角为37°，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，忽略粒子重力及平行板间电场的边缘效应，求： （1）粒子到达小孔S2时的速度v0； （2）P点与上极板的距离h； （3）要使粒子进入磁场区域后不能从AC边射出，磁场磁感应强度的最小值． 【答案】 【解析】 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 蓬溪中学高三二诊模拟题 一、单选题：本大题共7小题，每小题4分，共28分。 1. 蹦极是一项刺激的户外休闲活动。如图所示，弹性长绳一端固定在塔台上，另一端绑在蹦极者踝关节处，蹦极者从塔台上由静止自由下落。在弹性绳绷紧前，蹦极者下落前半程和后半程速度的增加量分别为Δv1、Δv2，令，将蹦极者视为质点，不计空气阻力，则k满足（　　） A. 1<k<2 B. 2<k<3 C. 3<k<4 D. 4<k<5 2. 、烟雾自动报警器中装有放射性元素镅241，其核反应方程为，下列说法正确的是（ ） A．X是α粒子，α射线穿透能力比γ射线强 B．X是α粒子，α射线电离能力比γ射线强 C．X是β粒子，β射线穿透能力比γ射线强 D．X是β粒子，β射线电离能力比γ射线强 3. 甲、乙两个物体在同一条直线上运动，运动的位移—时间图像如图所示，其中甲的图像为顶点位于x轴上的抛物线，乙的图像为过原点的直线。根据图像，以下对两物体运动的分析正确的是（　　） A. 两物体相遇时速度大小相等 B. 两物体相遇时的位置坐标为 C. t0时刻甲速度大小为乙的2倍 D. 两物体平均速度相等 4. 如图所示，水平台面高度为2R，一小球（视为质点）以某一初速度从台边沿水平方向向右抛出，其运动轨迹上有一点A，水平地面上有一点O，OA的连线与水平方向的夹角为30°，O、A间的距离为R，且OA连线恰好与此时小球的速度方向垂直。已知重力加速度大小为g，不计空气阻力。则小球抛出时的初速度大小为（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，A是静止在赤道上的物体，随地球自转而做匀速圆周运动；B、C是同一平面内两颗人造卫星，B位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上，C是地球同步卫星。已知第一宇宙速度为v，物体A和卫星B、C的线速度大小分别为，，，周期大小分别为，，，则下列关系正确的是（　　） A. B. C. D. 6. 一质量为的电动小车在水平面上由静止开始启动，启动过程中牵引力随时间的变化如图所示。时刻，小车达到额定功率，速度为，此后保持功率不变，时刻达到最大速度，已知小车所受阻力恒定，则（　　） A. 小车所受阻力为 B. 小车的额定功率 C. 个时间内小车的牵引力大小为 D. 时间内小车的平均速度大小为 7.均匀介质中，波源S产生沿x轴方向传播的简谐横波，如图所示，A、B、C为x轴上的质点，质点C（图中未画出）位于x=10米处，波源在AB之间。t=0时刻，波源开始振动，从此刻开始A、B两质点振动图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ） A. 波源S位于x=1m处 B. 波速大小为4m/s C. C质点起振后，其振动步调与A质点相反 D. t=5.5s时，C质点位于波谷。 二、多选题：本大题共3小题，每小题6分，共18分。 8. 人体的细胞膜模型图如图（a）所示，由磷脂双分子层组成，双分子层之间存在电压（医学上称为膜电位），现研究某小块均匀的细胞膜，厚度为d，膜内的电场可看作匀强电场，简化模型如图（b）所示，初速度可视为零的一价正钾离子仅在电场力的作用下，从图中的A点运动到B点，下列说法正确的是（ ） A．A点电势大于B点电势 B．该钾离子的电势能增大 C．若膜电位增加，则钾离子进入细胞内的速度更大 D．若膜电位不变，膜的厚度越大，则钾离子进入细胞内的速度越大 9. 图示为户外探险队员过深沟的一种方法。将一长为2x的不可伸长的轻绳两端固定在相距为x的A、B两等高点，绳上挂一轻小滑轮P。队员甲水平拉住滑轮，质量为m的队员乙吊在滑轮上，脚离地且处于静止状态，此时绳的AP部分竖直。将滑轮从静止释放，乙沿着绳滑到对面。不计滑轮摩擦和空气阻力，则（　　） A. 释放滑轮前队员乙受四个力的作用 B. 释放滑轮前甲的拉力为 C. 释放滑轮前绳的张力为 D. 乙滑动过程中的最大速度为 10. 如图所示，水平转台上有一个质量为m的小物块，用长为L的轻细绳将物块连接在通过转台中心的转轴上，细绳与竖直转轴的夹角为θ，系统静止时细绳绷直但张力为零．物块与转台间动摩擦因数为μ（），设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．物块随转台由静止开始缓慢加速转动，在物块离开转台前（ ） A. 物块对转台的压力大小等于物块的重力 B. 转台加速转动的过程中物块受转台的静摩擦力方向始终指向转轴 C. 绳中刚出现拉力时,转台的角速度为 D. 物块能在转台上随转台一起转动的最大角速度为 三、实验题：本大题共2小题，每空2分，共14分。 11. 在“探究物体质量一定时，加速度与力的关系”实验中，小明同学做了如图甲所示的实验改进，在调节桌面水平后，用力传感器来测细线中的拉力（滑轮上的摩擦不计）。 （1）关于该实验的操作，下列说法正确的是______； A．必须用天平测出砂和砂桶的质量 B．一定要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量 C．应当先释放小车，再接通电源 D．需要改变砂和砂桶的总质量，打出多条纸带 E．实验中小车应从靠近打点计时器位置静止释放 （2）实验得到如图乙所示的纸带，已知打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz，相邻两计数点之间还有四个点未画出，由图中的数据可知，小车运动的加速度大小是______m/s2；（保留3位有效数字） （3）由实验得到小车加速度a与力传感器示数F的关系如图丙所示。则小车与轨道的滑动摩擦力Ff=_______N。（保留2位有效数字） 12. 如图甲所示为某学习小组的同学们用圆锥摆粗略验证向心力表达式的实验情景。调节平台的高度，尽量使纸面贴近小球但不接触。用手带动小球运动使它在放手后恰能在纸面上方沿某个画好的圆做匀速圆周运动。 （1）若忽略小球运动中受到的阻力，小球的质量为m，重力加速度为g。在某次实验中，小球沿半径为r的圆做匀速圆周运动，用秒表记录了小球运动n圈的总时间t，则小球做此圆周运动所需的向心力大小F需=______（用m、n、t、r及相关的常量表示）。用刻度尺测得细线上端悬挂点到画有圆周纸面的竖直高度为h，那么对小球进行受力分析可知，小球做此圆周运动所提供的向心力大小F供=______（用m、h、r及相关的常量表示）。 （2）保持n的取值不变，改变h和r进行多次实验，可获取不同时间t。学习小组的同学们想用图像来处理多组实验数据。为了直观反映物理量间的关系，应合理选择坐标轴的相关变量，则应该画______（选填“t2-h”或“t-r”）图像。画出的图像如图乙所示，则引起图像中出现横截距的原因是______。 四、计算题：本大题共3小题，13题10分，14题14分，15题16分，共40分。 13. 如图所示，光滑水平面上放置倾角为θ＝37°斜面体。在斜面体左侧与竖直墙壁之间连接着一个力传感器。一个可视为质点的滑块以一定的初速度从斜面底端冲上斜面，运动过程中，力传感器先后记录到的示数分别是16N和3.2N。（sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10m/s2），求： (1)滑块与斜面间的动摩擦因数μ； (2)滑块上滑和下滑所用时间比值。 14. 如图所示，绝缘光滑轨道的AB部分为倾角=的斜面，AC部分为竖直平面内半径为R的半圆轨道，斜面与半圆轨道相切于A点，E为轨道的最低点，整个装置处于水平向右的恒定风力场（小球在风力场中受风力恒定）中．现有一个质量为m的小球，从斜面上某点由静止释放，当小球通过C点时所受合力的方向指向圆心，且小球对轨道的压力恰好为零．已知重力加速度大小为g，求： （1）小球受到风力的大小和到达C点时速度的大小； （2）小球到达E点时动能的大小； （3）小球通过C点后至落到轨道所用的时间． 15. （18分）如图，金属板M、N板竖直平行放置，中心开有小孔，板间电压为U0，E、F金属板水平平行放置，间距和板长均为d，其右侧区域有垂直纸面向里足够大的匀强磁场，磁场上AC边界与极板E在同一条直线上．现有一质量为m、电荷量为q的正电粒子，从极板M的中央小孔S1处由静止释放，穿过小孔S2后沿EF板间中轴线进入偏转电场，从AD边界上的P处离开偏转电场时速度方向与水平方向夹角为37°，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，忽略粒子重力及平行板间电场的边缘效应，求： （1）粒子到达小孔S2时的速度v0； （2）P点与上极板的距离h； （3）要使粒子进入磁场区域后不能从AC边射出，磁场磁感应强度的最小值． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$