安徽省阜阳市临泉田家炳实验中学（临泉县教师进修学校）2024-2025学年高三下学期4月月考物理试题

高三物理模拟试题 （本试卷共100分,考试时间75分钟） 注意事项: 1.答题前,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交回。 一、单项选择题:本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的。 1.一枚烟花弹从地面竖直上升,恰好到达最高点时发生爆炸,大量烟花颗粒从爆炸中心同时向外飞出,其中a、b颗粒分别沿水平方向和斜向上飞出,初速度大小va=vb,如图所示。忽略空气阻力,对a、b均未落地前的描述正确的是 A.a相对b的速度保持不变 B.a、b在空中运动的时间相等 C.a、b的速率始终相等 D.a、b落地的瞬时速度相同 2.2023年4月12日,正在运行的世界首个全超导托卡马克EAST装置获重大成果,实现了高功率稳定的403秒稳态长脉冲高约束模等离子体运行,创造了托卡马克装置稳态高约束模运行新的世界纪录,为可控核聚变的最终实现又向前迈出了重要的一步。下列关于核反应的说法正确的是 A.轻核聚变一定比重核裂变释放的核能更多 B.重核的裂变过程质量增大,轻核的聚变过程有质量亏损 C.氘核和氚核是核聚变的核反应燃料 D.目前核电站主要利用核聚变反应释放的能量发电 3.有“深海打捞员”之称的海狮,在一次打捞行动中打捞出一个导热良好且密闭的氧气罐,罐内封闭一定质量的氧气(视为理想气体)。在海狮从一定深度的海水中缓慢上升的过程中,海水温度逐渐升高,则此过程中 A.罐内氧气的内能可能不变 B.罐内氧气的压强不断减小 C.罐内每个氧气分子的动能都增大 D.氧气分子撞击器壁单位面积的作用力增大 4.将透明半圆柱体的平面竖直放置,如图所示。用一束单色光沿半径照射半圆柱体,设圆心处入射角为θ。当θ=45°时,半圆柱体右侧恰好无光线射出。则半圆柱体对该单色光的折射率为 A. B. C. D.2 5.在我国,近年垂钓运动正成为休闲和体育结合的新时尚。鱼漂是垂钓时反映鱼儿咬钩讯息的工具。如图甲所示,当鱼漂静止时,P点恰好在水面处。将鱼漂缓慢向下压,松手后,鱼漂在竖直方向上做简谐运动,其振动图像如图乙所示,取竖直向上为位移的正方向,则 A.在t=0.3 s时刻,鱼漂的速度方向竖直向下 B.在t=0.3 s时刻,鱼漂的加速度方向竖直向上 C.该鱼漂的振动频率为1.25 Hz D.该鱼漂在振动的过程中,存在速度和加速度均减小的时间段 6.科学家发现某星球周围存在着环状物质,为了测定环状物质是该星球的组成部分,还是环绕该星球的卫星群,用天文望远镜观察发现,该环状物质的ω2-r-3(ω为环状物质绕星球做匀速圆周运动的角速度,r为环状物质到星球中心的距离)关系图如图所示,其斜率为k。引力常量为G,以下说法正确的是 A.环状物质是该星球的组成部分 B.该星球的质量为 C.该星球的自转周期为 D.该星球表面的重力加速度为k 7.打桩机是基建常用工具。某种简易打桩机模型如图所示,重物A、B和C通过不可伸长的轻质长绳跨过两个光滑且等高的小定滑轮连接,在外力作用下使得C与滑轮等高(A、B和C均在空中),且处于静止状态,C到两定滑轮的距离均为L。重物A和B的质量均为m,重物C的质量为m。撤除外力,使C由静止开始竖直落下(始终未与地面相碰),A、B、C均可视为质点。则重物C下落的最大距离为 A.8L B.6L C.4L D.2L 8.如图所示,水平边界PQ、MN 间存在方向竖直向下的匀强电场,电场的宽度为L。一绝缘轻杆两端分别固定质量为m的带电小球A、B,A、B两小球所带的电荷量分别为-3q、+q。现将该装置移动到边界PQ 上方且使轻杆保持竖直,使球B刚好位于边界PQ 上,然后由静止释放该装置,释放后该装置的轻杆始终保持竖直且做周期性往复运动。已知电场强度的大小E=(g为重力加速度),忽略两带电小球对电场的影响,两小球均可视为质点。则该装置中轻杆的最大长度为 A.L B.2L C.3L D.4L 二、多项选择题:本题共2小题,每小题5分,共10分。每小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。 9.如图所示的含理想变压器的电路中,a、b、c为三只相同的灯泡,调节滑动变阻器R使a、b、c的亮度相同,U1为原线圈所在电路输入的交流电源的有效电压,U2为副线圈的输出电压,且U1恒定。若滑动变阻器的滑片向e端滑动,则 A.灯泡a的亮度增大 B.灯泡a的亮度减小 C.灯泡b和灯泡c的亮度不变 D.灯泡b和灯泡c的亮度减小 10.如图所示,A、B是两个相同的正方形导线框,它们从水平有界匀强磁场上方不同高度处由静止释放,线框的边长小于磁场宽度。下列说法正确的是 A.在A和B两线框进磁场的过程中,线框内的电流方向均为逆时针方向 B.A和B两线框出磁场的过程中均可能做匀减速直线运动 C.A线框在进磁场和出磁场的两过程中,产生的焦耳热可能相等 D.在A和B两线框进磁场的过程中,通过导线横截面的电荷量不相等 题序 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 三、非选择题:本题共5小题,共58分。 11.(7分)在“验证力的平行四边形定则”实验中,将橡皮筋的一端固定,另一端P系两根细线,每根细线均与一个弹簧测力计(量程为0~5 N、最小刻度为0.1 N)相连,对其中一个测力计施加竖直向下的拉力F1,对另一个测力计施加水平向右的拉力F2,结点P在O点静止时,两测力计的示数如图甲所示;然后只用一个测力计将结点P拉回O点,正确读出测力计的示数。请回答下列问题: 甲 乙 (1)由图甲可读得水平拉力F2的大小为　　　　N。  (2)根据已选取的标度,在虚线方格纸上按力的图示要求,画出竖直拉力F1和水平拉力F2及其理论上的合力F。 (3)在本次实验中　　　　(选填“能”或“不能”)验证力的平行四边形定则。  12.(9分)压敏电阻(对电压变化反应灵敏的限压型元件)被广泛应用于汽车、电子、医疗设备以及工业机器人等领域。某物理课外兴趣小组的同学设计了如图所示的实验电路来探究一块压敏电阻Rx的阻值随其两端电压的变化关系,其电阻值在100 kΩ~300 kΩ之间变化,要求测量电压范围为12 V~18 V。实验室提供的实验器材如下: 学生电源E(电动势3 V~20 V,内阻不计); 电压表(量程为0~15 V,内阻为15 kΩ); 电压表(量程为0~3 V,内阻为3 kΩ); 电流表(量程为0~150 μA,内阻约250 Ω); 滑动变阻器R1(阻值范围为0~20 Ω,额定电流为3 A); 滑动变阻器R2(阻值范围为0~100 kΩ,额定电流为0.1 A); 定值电阻R3(阻值为2 kΩ,额定电流为0.5 A); 定值电阻R4(阻值为5 kΩ,额定电流为0.2 A); 开关及导线若干。 在尽可能减小测量误差的情况下,请回答下列问题: (1)滑动变阻器应选用　　　　(选填“R1”或“R2”),电压表应选用　　　　(选填“”或“”),定值电阻R0应选用　　　　(选填“R3”或“R4”)。  (2)实验中先将滑动变阻器的滑片P移至　　　　(选填“最左端”、“中央”或“最右端”),为了能测量到压敏电阻两端电压为18 V,　　　　(选填“断开”或“闭合”)开关S2。闭合开关S1,移动滑片P至合适位置,若此时电压表示数为12.0 V,电流表示数为75.0 μA,则此时压敏电阻阻值的测量值为　　　　kΩ (结果保留三位有效数字),与真实值相比　　　　(选填“偏大”、“不变”或“偏小”)。  13.(10分)一个用电子天平测量环境温度的实验装置如图所示。导热汽缸开口向上并固定在桌面上,用质量m1=500 g、横截面积S=10 cm2 的活塞封闭一定质量的理想气体于汽缸中,活塞与汽缸壁间无摩擦。一轻质直杆中心置于固定支点A上,左端用不可伸长的轻绳竖直悬挂活塞,右端用相同轻绳竖直悬挂一个质量m2=1500 g的铁块,并将铁块放置到电子天平上。当电子天平示数为1000 g时,测得环境温度T1=300 K。设外界大气压强p0=1.0×105 Pa,重力加速度g=10 m/s2。 (1)当T1=300 K时,封闭气体的压强为多少? (2)该装置可测量的最高环境温度为多少? 14.(14分)动力飞艇匀速上升至离地面1000 m高处时的速度大小为5 m/s,此时在极短的时间内以大小为10 m/s的速度(相对于地面)竖直向下抛出一质量为12 kg的载重(体积可忽略,落至无人区),然后飞艇加速至最大速度大小为20 m/s时,立即关闭发动机,之后其速度逐渐减小到零。设飞艇抛载后体积、发动机推动力、空气阻力均不变。已知飞艇抛载前总质量为52 kg,体积为40 m3,空气密度取1.3 kg/m3。飞艇上升过程受到的空气阻力为140 N,重力加速度g=10 m/s2。求: (1)飞艇抛载后的速度大小和加速度大小。 (2)飞艇从抛载到匀减速上升至速度为零所需的时间。 15.(18分)如图,在直角坐标系xOy中,y轴竖直,虚线MN通过O点且与x轴负方向间的夹角θ=37°,第三象限内有一点A(-L,-L)。第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场和方向平行纸面的匀强电场(图中未画出);x<0的区域内有沿x轴负方向的匀强电场,且第二象限内的电场强度与第三象限内的不同。现有一质量为m、电荷量为q的带正电小球从A点以大小v0=(g为重力加速度大小)的初速度沿AO做直线运动,小球通过O点后在第一象限做匀速圆周运动,接着通过y轴上的P(0,L)点后进入第二象限,第二象限内的电场强度大小E2=。sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。求: (1)第三象限内电场强度的大小E3。 (2)小球到达O点时的速度大小v。 (3)第一象限内磁感应强度大小B和电场强度大小E1以及小球从通过P点开始到第二次通过MN所用的时间t(在到达P点前通过O点为第一次通过MN)。 参考答案 1.A　【命题意图】本题考查斜抛运动和平抛运动。 【解题分析】以自由落体的物体为参考系,a、b颗粒均沿初速度方向做匀速直线运动,即a相对b的速度保持不变,A项正确;由于a做平抛运动,b做斜抛运动,二者出发点相同,在空中运动的时间不同,B项错误;根据机械能守恒定律可知,当b斜向上运动时,b的动能减小,a向下运动,a的动能增大,C项错误;a、b落地的瞬时速度方向不同,大小相等,D项错误。 2.C　【命题意图】本题考查核反应的概念。 【解题分析】相同质量的核燃料,轻核聚变比重核裂变释放的核能更多,没有指明质量,无法确定哪个释放的能量多,A项错误;重核的裂变过程和轻核的聚变过程均有质量亏损,B项错误;核聚变的核反应燃料主要是氘核和氚核,C项正确;目前核电站主要是利用核裂变反应释放的能量发电,D项错误。 3.D　【命题意图】本题考查气体的内能、气体的压强。 【解题分析】在海狮从一定深度的海水中缓慢上升的过程中,海水温度逐渐升高,罐内氧气的内能不断增大,A项错误;由于气体体积不变,根据=C可知,罐内氧气压强p∝T,可知罐内氧气压强不断增大,B项错误;罐内氧气分子的平均动能增大,并非每个氧气分子的动能都增大,C项错误;罐内氧气的压强增大,则氧气分子撞击器壁单位面积的作用力增大,D项正确。 4.A　【命题意图】本题考查光的全反射。 【解题分析】单色光沿半径照射半圆柱体,当θ=45°时,半圆柱体右侧恰好无光线射出,发生全反射,有n=,解得n=,A项正确。 5.C　【命题意图】本题考查机械振动。 【解题分析】由题图乙知,0.3 s时刻鱼漂远离平衡位置向上做减速运动,速度方向竖直向上,加速度方向竖直向下,A、B项错误;该鱼漂的振动频率f==1.25 Hz,C项正确;该鱼漂在振动的过程中,不存在速度和加速度均减小的时间段,D项错误。 6.B　【命题意图】本题考查万有引力。 【解题分析】若环状物质是该星球的组成部分,则环状物质与该星球同轴转动,角速度相同,通过题图可知,环状物质是该星球的卫星群,A项错误;由G=mrω2,可得ω2=GMr-3,由题图可知,GM=k,该星球的质量为,B项正确;根据题意,不能求出该星球的自转周期和该星球表面的重力加速度,C、D项错误。 7.C　【命题意图】本题考查机械能守恒定律。 【解题分析】设重物C下落的最大距离为H,当重物C下落的距离最大时,A、B和C的速率均为零,根据机械能守恒定律,可得mCgH-2mg(-L)=0,联立解得H=4L,C项正确。 8.C　【命题意图】本题考查电场力做功。 【解题分析】该装置的轻杆始终保持竖直且做周期性往复运动,则A球在刚到达电场下边界时速度为0。当轻杆最长时,设A球刚进入电场,而B球已经离开电场且B球到电场下边界的距离为x,则在B球开始运动到B球与电场下边界的距离为x的过程,根据动能定理有qEL+2mg(L+x)=×2mv2 ,A球刚进入电场到A球处于电场下边界的过程,根据动能定理有2mgL-3qEL=0-×2mv2 ,又E=,联立解得x=2L,所以该装置的轻杆的最大长度为x+L=3L,C项正确。 9.AD　【命题意图】本题考查动态电路的分析、变压器。 【解题分析】三个相同的灯泡亮度相同,则通过三个灯泡的电流、三个灯泡两端的电压均相同;若滑动变阻器的滑片向e端滑动,滑动变阻器R的阻值减小,灯a两端电压增大,灯a变亮,A项正确、B项错误;滑动变阻器R两端的电压减小,变压器的输入电压减小,输出电压U2减小,灯b和灯c变暗,C项错误、D项正确。 10.AC　【命题意图】本题考查电磁感应。 【解题分析】A和B两线框进磁场的过程中,由楞次定律知两线框内的感应电流方向均为逆时针方向,A项正确;线框出磁场的过程中,根据E=Blv,I=,安培力FA=可知,线框出磁场时,若安培力大小等于重力,则线框做匀速运动,若安培力大小不等于重力,则速度变化时,安培力也随之改变,线框不可能做匀变速直线运动,B项错误;根据能量守恒定律可知,线框产生的焦耳热Q=FAL,若线框A进磁场时做减速运动,完全进入磁场后做加速运动,当它刚要出磁场时的速度与刚要进磁场时的速度相等时,两过程中产生的焦耳热相等,C项正确;线框在进磁场的过程中通过导线横截面的电荷量q=t,其中=,E=BL,联立可得q=x,由于A和B两线框在进磁场的过程中通过的位移均为L,则在A和B线框在进磁场的过程中,通过导线横截面的电荷量相等,D项错误。 11.(1)3.70　(2分) (2)如图　(3分) (3)不能　(2分) 【命题意图】本题考查“验证力的平行四边形定则”实验。 【解题分析】(1)由于最小刻度为0.1 N,应读到0.01 N,水平放置的弹簧测力计示数是3.70 N。 (2)按已知的标度,根据力的图示,画出两个分力F1、F2的图示,再根据平行四边形定则画出它们的合力F的图示,如图。 (3)由合力的图示知F=5.17 N,由于F大小超出弹簧测力计的量程,无法用弹簧测力计准确测量,也就无法验证力的平行四边形定则。 12.(1)R1　(1分)　　(1分)　R4　(1分) (2)最左端　(1分)　断开　(1分)　213　(2分)　偏大　(2分) 【命题意图】本题考查压敏电阻阻值的测量。 【解题分析】(1)由于Rx≫R1,RV+R0≫R1,为了便于操作,则滑动变阻器应选择R1;电压需要测量到18 V,若采用电压表,则改装后最大能测量到 ×5 kΩ+3 V=8 V<18 V,若采用电压表,则改装后选用R3,最大能测量到×2 kΩ+15 V=17 V<18 V,无法测量18 V的电压,改装后选用R4,最大能测量到×5 kΩ+15 V=20 V>18 V,可以测量12 V~18 V,电压表应选用,定值电阻应选择R4。 (2)滑片P移至最左端时电压表的示数为零,当滑片P向右移动时两表的示数均从零开始逐渐增大,保护了电表;断开开关S2,电压表量程扩大为20 V,才能测量18 V;当电压表的示数为12.0 V时,电压表量程扩大后测到的电压U=×(15 kΩ+5 kΩ)=16.0 V,压敏电阻阻值的测量值R测==≈213 kΩ,压敏电阻的真实值R真=R测-RG<R测。 13.【命题意图】本题考查理想气体实验定律及其相关知识点,主要考查综合分析能力。 【解题分析】(1)当电子天平示数为1000 g时,分析铁块受力可知轻绳拉力 F1=m2g-FN=1.5×10 N-1.0×10 N=5 N　(1分) 根据杠杆原理,可知两侧轻绳拉力一样大,对活塞有 F1+p1S=m1g+p0S　(1分) 解得p1=p0=1.0×105 Pa。　(2分) (2)当温度升高时,气体压强增大,轻绳拉力减小,天平示数增大,直到轻绳拉力为零时,天平示数不再继续增大,此时测量的温度最高 对活塞,有p2S=m1g+p0S　(2分) 解得p2=1.05×105 Pa　(1分) 根据查理定律,有=　(2分) 解得T2=315 K。　(1分) 14.【命题意图】本题考查动量守恒定律、牛顿第二定律。 【解题分析】(1)设飞艇抛载前总质量为m1,抛载后总质量为m2,抛出的载重质量为m0,飞艇抛载过程动量守恒,有 m1v0=m2v1-m0v2　(2分) 其中m1=52 kg,m0=12 kg,v0=5 m/s,v2=10 m/s,m2=m1-m0=40 kg 解得抛载后飞艇的速度大小v1=9.5 m/s　(1分) 抛载前飞艇做匀速运动,受力平衡,则有 F推+F浮=m1g+f　(1分) 其中F浮=ρVg=520 N=m1g　(1分) 解得F推=f=140 N　(1分) 抛载后飞艇的加速度a满足F推+F浮-m2g-f=m2a　(2分) 解得a=3 m/s2。　(1分) (2)飞艇做匀加速直线运动至最大速度所需时间 t1==3.5 s　(1分) 关闭发动机后飞艇做匀减速直线运动的加速度大小 a'==0.5 m/s2　(2分) 开始做匀减速直线运动至上升到速度为零的时间 t2==40 s　(1分) 飞艇从抛载到匀减速上升至速度为零所需的时间t=t1+t2=43.5 s。　(1分) 15.【命题意图】本题考查带电粒子在电场、磁场中的运动。 【解题分析】(1)由几何关系,有tan α==,即α=37°　(2分) 小球在第三象限中的受力情况如图所示,则 qE3=　(1分) 解得E3=。　(1分) (2)小球从A点运动到O点的过程中,根据动能定理得 -qE3·L-mg·L=mv2-m　(3分) 其中v0=　(1分) 解得v=。　(1分) (3)小球在第一象限内做匀速圆周运动,说明小球在第一象限中受到的电场力与重力恰好平衡,则qE1=mg　(1分) 解得E1=　(1分) 洛伦兹力提供向心力,则qvB=m　(2分) ·L=rcos α　(1分) 解得B=　(1分) 由tan α=知小球从P点进入第二象限后开始做类平抛运动,则 Lcos α=at2　(1分) 根据牛顿第二定律得=ma　(1分) 解得t=。　(1分) ( 第 13 页 共 14 页 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$