2025届高三下学期二轮模拟物理练习卷(九)

2025届高三下学期二轮模拟物理练习卷(九) (75分钟　100分) 考生须知: 1.本卷侧重:高考评价体系之创新性。 2.本卷怎么考:①考查应对常见物理情景的创新应用能力(题5、9);②考查应对创新物理情景的分析能力(题15)。 3.本卷典型情境题:题1、5、6、11。本卷拔高题:题7、15。 4.本卷测试内容:高考全部范围。 一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28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.放射性同位素在工农业生产中有很多的应用,在医学上可以利用放射性同位素治疗疾病,如用钴60治疗肿瘤,用磷32治疗皮肤病。下列核反应方程中属于放射性同位素衰变的是 AIXee BHHHen CUnBaKr+n DNHeOH 2.2023年4月11日傍晚,我国西北方天空上演了一幕浪漫天象——金星(又称“启明星”)伴昴星团(又称“七姐妹星团”),人们用裸眼或小型天文望远镜就能欣赏到这浪漫一幕,如图所示。如果金星到太阳的距离为r,绕太阳公转的周期为T,金星自转的周期为T',金星的半径为R,引力常量为G,则 A.金星的质量为 B.金星的质量为 C.太阳的质量为 D.太阳的质量为 3.如图,三根相互平行的长直导线A、B、C处于同一平面内,导线中通有大小均为I的电流,电流方向如图所示,A、B间和B、C间的距离均为2L,a、b、c、d是三根导线的一条垂线上的四个点,a、b到A及c、d到C的距离均为L。已知通电直导线周围磁场的磁感应强度公式为B=k,其中I为直导线中的电流,r为某点到直导线的距离,k为常量。则a、b、c、d四点中 A.c点的磁感应强度最大,b点的磁感应强度最小 B.c点的磁感应强度最大,d点的磁感应强度最小 C.a点的磁感应强度最大,b点的磁感应强度最小 D.a点的磁感应强度最大,d点的磁感应强度最小 4.在某工地上,工作人员在水平地面上利用三脚架悬挂重物,三脚架简化图如图所示,其中O、A、B、C恰好是正四面体的四个顶点,悬挂的重物P的重力为G,三脚架及悬挂重物的细绳重力不计,重物P处于静止状态。则每根支架的弹力大小为 A.G B.G C.G D.G 5.一定质量的理想气体由a状态沿图中直线经b、c、d状态回到a状态,图中直线ab与横轴平行,直线bc和直线da与纵轴平行,直线cd的延长线过坐标系的原点。下列关于该气体的说法正确的是 A.c、d状态下气体的体积之比为 B.a、c状态下气体的体积之比为 C.a到b的过程中,气体放出热量,气体内能增加 D.b到c的过程中,气体放出热量,气体内能不变 6.石磨在中国人的生活中曾经起着重要的作用。石磨分为两层,上层转动,下层保持静止,通过摩擦,获取豆浆、面粉等生活物资。如图甲所示,某景区里一位游客体验推动石磨,现将游客推石磨的情景简化为图乙,O1、O2两点为连接石磨和推杆的连杆的转轴,石磨的转动简化为圆周运动,人的推拉动作均为沿MN直线的匀速率运动。关于人使石磨转动一周的过程,下列说法正确的是 A.如果推磨人控制得当,石磨可以匀速转动 B.O1点的线速度大小始终不会等于O2点的速度大小 C.人向前推动石磨的过程中,石磨的线速度始终增大 D.人往回拉动石磨的过程中,石磨的线速度先减小后增大 7.【拔高题】如图所示,在某真空区域有一个空间直角坐标系Oxyz,在x轴上与原点O的距离都为d的M、N两点分别固定两个电荷量都为+Q(Q>0)的点电荷。z轴上P点与y轴上S点到原点O的距离都为d。现将一个电荷量为-q(q>0)的试探电荷置于P点,则 A.使该试探电荷从P点沿z轴正向移动,其所受电场力先增大后减小 B.使该试探电荷从P点沿z轴向原点O移动,其所受电场力逐渐减小 C.使该试探电荷沿直线从P点移动到S点,其所受电场力先增大后减小 D.使该试探电荷沿直线从P点移动到S点,其电势能先增大后减小 二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。 8.如图,半径为R的圆内存在方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场,MN是直径,M处有一质子发射源,能沿纸面各个方向发射速率相同的质子,质子在磁场边界的出射点只能分布在六分之一的圆周上。已知质子的比荷为k,不计质子的重力及质子间的相互作用,则 A.质子的速率为kBR B.质子的速率为kBR C.沿圆心方向射入的质子,出射点到M点的距离为R D.沿圆心方向射入的质子,出射点到M点的距离为R 9.我国早在3000年前就发明了辘轳,辘轳的简化模型如图所示,辘轳的卷筒可绕水平轻轴转动,卷筒的半径为R,质量为M,厚度不计。某人转动卷筒,通过轻绳从井里吊起装满水的薄壁柱状水桶,水桶的高为d,空桶的质量为m0,桶中水的质量为m。井中水面与井口的高度差为H,重力加速度为g,不计辐条的质量和转动轴处的摩擦。下列说法正确的是 A.若人以恒定的角速度ω0匀速转动卷筒,则水桶上升的速度v0=ω0R B.若人以恒定的功率P0转动卷筒,且装满水的水桶到达井口前已做匀速运动,则水桶上升过程中的最大速度vm= C.将空桶从桶口与井口相平齐处由静止释放并带动卷筒转动,水桶接触水面时的速度大小v= D.忽略提水过程井中水面高度的变化,水桶从桶口与井中水面相齐位置缓慢上升高度H,人做的功W=(m0+m)gH 10.如图,理想变压器原线圈与定值电阻R0串联后接在电压有效值U0=100 V的正弦式交流电源上,副线圈并联若干盏(大于10盏)相同的电灯L,每个电灯的阻值恒为R=100 Ω。已知理想变压器原、副线圈匝数之比为1∶2,定值电阻R0的阻值为5 Ω,电压表和电流表均为理想交流电表。现依次闭合与电灯串联的开关,则在此过程中 A.电压表示数一直变小 B.电流表示数一直变小 C.变压器的输出功率一直变小 D.接入5盏灯时,变压器的输出功率最大 三、非选择题:本题共5小题,共54分。 11.(6分)某学习小组在实验室用打点计时器研究小车的匀变速直线运动,他们将打点计时器接到频率为50 Hz的交流电源上,实验时得到一条理想的纸带,并在纸带上便于测量的地方选取第一个计数点,在这个点下标明A,然后每隔4个点选一个计数点,依次标为B、C、D、E,最后用刻度尺正确测量,结果如图所示。则相邻计数点间的时间间隔为　　　　s,打C点时小车的瞬时速度大小为　　　　m/s(保留三位有效数字),小车运动的加速度大小为　　　　m/s2(保留三位有效数字),A、B间的距离应为　　　　cm。  12.(9分)某同学利用图甲的电路测量一电源的电动势(E)和内阻(r)。图中 为理想电流表,R为电阻箱。 (1)开关S闭合前,应将电阻箱阻值调到　　　　(选填“最大”或“最小”)。  (2)开关S闭合后,调节电阻箱,分别记录下电阻箱的阻值R和电流表的示数I,记录多组数据后,作出-R 图像,如图乙所示。根据图乙可得电源的电动势E=　　　　,内阻r=　　　　。  (3)若考虑电流表的内阻不为零,则该方法测得的电源电动势　　　　(选填“偏小”、“偏大”或“依然准确”),测得的电源内阻　　　　(选填“偏小”、“偏大”或“依然准确”)。  13.(10分)如图甲所示,一列简谐横波沿水平方向向左传播,A、B两质点的平衡位置相距xAB=7 m,A、B两质点的振动图像如图乙所示。求: (1)质点A的振动方程。 (2)该波的传播速度大小。 14.(13分)水平面内固定两根足够长的平行金属导轨ab和cd,它们之间的距离为l,导轨所处空间存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场,MN是垂直放置在导轨上、质量为m的导体棒,金属导轨b、c间接一阻值为R的定值电阻,如图甲所示。现用水平向右的拉力F0使导体棒沿导轨做匀速运动,某时刻开始计时,导体棒发生位移s0的过程中定值电阻产生的焦耳热为Q,此后导体棒进入光滑导轨,水平拉力的大小仍保持不变,导体棒始终与导轨垂直且接触良好,导体棒所受拉力和安培力与位移关系的图像如图乙所示(图中仅画出0~s0位移内的图线)。已知重力加速度为g,导轨电阻不计。 甲　　　　　　　　　　　　　　　　　　乙 (1)求0~s0位移内导体棒与导轨间的动摩擦因数μ。 (2)求导体棒在导轨间的阻值r。 (3)假设导体棒发生位移3s0时恰好进入稳定状态,求导体棒的最终速率vm,并在图乙的基础上定性画出导体棒在其位移大小为s0~3s0内所受安培力随位移变化的图线。 15.【拔高题】(16分)如图所示,将两个大小相同、质量分别为2m和m的小球A、B叠放在足够长且内壁光滑的竖直玻璃管中,玻璃管的直径略大于小球的直径,两球由静止释放,初始时A球底部到水平地面的高度h=0.45 m,A球与水平地面碰撞后立即以原速率反弹,紧接着A球与B球发生弹性碰撞,碰撞时间极短。已知重力加速度g=10 m/s2,不计空气阻力。 (1)求A球与B球第一次碰撞后瞬间B球的速度大小。 (2)求从两球发生第一次碰撞到两球发生第二次碰撞的时间间隔。 (3)已知两球发生第二次碰撞前的瞬间速度方向相反,求第二次碰撞后B球能上升的最大高度。 参 考 答 案 题序 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A D A C B D C BC AB AD 1.答案　A 解题分析　本题考查核反应。选项A为碘131的衰变,选项B为核聚变,选项C为重核的裂变,选项D为人工核转变,故A项正确。 2.答案　D 解题分析　本题考查万有引力定律。知道行星的公转周期、轨道半径只能计算中心天体的质量,所以根据题给信息不能计算金星质量,A、B项错误;设金星的质量为m,太阳的质量为M,根据万有引力提供向心力,有G=mr,可得M=,C项错误、D项正确。 3.答案　A 解题分析　本题考查磁场的叠加。根据安培定则可知,三根通电直导线在c点形成的磁场方向相同,故c点的磁感应强度最大;取垂直纸面向里为正方向,根据磁场的叠加可知,a点的磁感应强度Ba=k+k-k=,b点的磁感应强度Bb=k+k-k=,d点的磁感应强度Bd=k+k-k=-,故b点的磁感应强度最小,A项正确。 4.答案　C 解题分析　本题考查力的平衡。设正四面体的棱长为l,O点在水平面的投影点为O',根据几何知识可知AO'=×lsin 60°=l,则悬挂重物的细绳与每根支架的夹角的正弦值sin θ==,故cos θ=;根据力的平衡和力的分解可知,细绳的拉力F=G=3Tcos θ,解得每根支架的弹力T=G,C项正确。 5.答案　B 解题分析　本题考查理想气体的p-T图像。从c到d,气体做等容变化,故Vc=Vd,A项错误。由d到a,气体做等温变化,有pdVd=paVa,故===,B项正确。a到b的过程中,气体温度升高(内能增加,ΔU>0),压强不变,体积增大(气体对外做功,W<0),根据热力学第一定律ΔU=W+Q,可知Q>0,即气体吸收热量,C项错误。b到c的过程中,气体温度不变(内能不变,ΔU=0),压强减小,体积增大(气体对外做功,W<0),根据热力学第一定律ΔU=W+Q,可知Q>0,气体吸收热量,D项错误。 6.答案　D 解题分析　本题考查运动的分解。在人使磨转动一周的过程中,石磨不可能匀速转动,A项错误。如图所示,将O1点的线速度与O2点的速度分别沿连杆方向与垂直于连杆方向分解,有v1cos α=v2cos β,石磨转动一周过程中,必然有α=β位置,此位置两点速度大小相等,故B项错误。无论人是推还是拉石磨,当O1点运动到MN直线上时,O1点的线速度大于其他位置线速度,当连杆与石磨相切时,石磨的线速度是最小的,故人推或拉石磨的过程中,石磨的线速度均是先减小后增大,C项错误、D项正确。 7.答案　C 解题分析　 本题考查等量同种点电荷的电场。在z轴上任选一点H,连接HM与HN,设其与z轴的夹角为θ,如图所示。根据等量同种点电荷的电场分布可知H点的电场强度大小E=·cos θ,方向竖直向上,整理得E=cos θsin2θ=cos θ(1-cos2θ);令t=cos θ,t∈(0,1),可得函数f (t)=t(1-t2),对函数求导得f'(t)=1-3t2,令f'(t)=0,解得t=±,结合导函数的性质可知,在t∈(0,] 时,f(t)单调递增,在t∈(,1) 时,f(t)单调递减,因此t=cos θ=时,电场强度最大,即OH==d 时电场强度最大,由此可知,使试探电荷从P点沿z轴正向移动,其所受电场力逐渐减小,使试探电荷从P点沿z轴向原点O移动,其所受电场力先增大后减小,A、B项错误;从原点O向PS作垂线,设垂足为D,则OD=dsin 45°=d,所以PS连线上D点电场强度最大,使试探电荷沿直线从P点移动到S点,其所受电场力先增大后减小,C项正确;因试探电荷沿直线从P点移动到S点,电场力先做正功后做负功,所以其电势能先减小后增大,D项错误。 8.答案　BC 解题分析　本题考查带电粒子在有界磁场中的运动。如图所示,MP圆弧为圆周的六分之一,由几何知识可知,质子在磁场中运动的半径r=,根据公式qvB=m,可得v=kBR,A项错误、B项正确;设沿圆心方向射入的质子,出射点为Q,弦MQ的长为2x,圆周运动的圆心为O',根据几何知识有OM·O'M=OO'·x,即R×=×x,解得x=R,所以MQ=R,C项正确、D项错误。 9.答案　AB 解题分析　人以恒定的角速度ω0匀速转动卷筒,则水桶上升的速度v0=ω0R,A项正确;设水桶做匀速运动时受到轻绳的拉力为F1,则有F1=(m0+m)g,又P0=F1vm,解得vm=,B项正确;桶由静止下落的过程中,水桶和卷筒组成的系统机械能守恒,则有m0g(H-d)=m0v2+Ek卷筒 ,所以v<,C项错误;设水桶在水中受到的浮力为F浮,水桶从桶口与井中水面相齐位置缓慢上升高度H的过程中,根据动能定理有W-(m+m0)gH+d=0,且F浮=mg,解得W=(m+m0)gH-d,D项错误。 10.答案　AD 解题分析　本题考查理想变压器。设原线圈上的电压与电流分别为U1、I1,副线圈的输出电压为U2(电压表的示数),副线圈的输出电流为I2(电流表示数)。根据理想变压器特性有=,=,并且U0=U1+I1R0,I2=,其中k为接入的电灯的盏数。整理可得I2=,代入数据得I2= A,U2= V。由以上分析可知,接入的电灯数目越多,电流表示数越大,电压表示数越小,A项正确、B项错误。变压器的输出功率P2=U2I2= W,故当k=5时变压器的输出功率最大,C项错误、D项正确。 11.答案　0.1　(1分)　1.02　(1分)　3.00　(2分)　5.72　(2分) 解题分析　相邻计数点间的时间间隔T=5× s=0.1 s;根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于平均速度可知,打C点时小车的瞬时速度大小vC= m/s =1.02 m/s;根据公式Δx=aT2,可得a==×10-2 m/s2=3.00 m/s2;因为xAB+xBC=14.44 cm,且xBC-xAB=aT2=3.00 cm,联立解得xAB=5.72 cm。 12.答案　 (1)最大　(2分) (2)　(2分)　a　(2分) (3)依然准确　(2分)　偏大　(1分) 解题分析　(1)为了保证电流表和电源安全,电阻箱阻值应调到最大。 (2)根据闭合电路的欧姆定律有E=I(R+r),整理得=·R+,结合图像可得E=,r=a。 (3)若考虑电流表的内阻不为零,根据闭合电路的欧姆定律有E=I(R+RA+r),整理得=·R+,结合图像可得E=,r=a-RA,故测得的电源电动势依然准确,测得的电源内阻偏大。 13.解题分析　(1)由图乙可知,质点A做简谐运动的周期T=1.6 s　(1分) 质点A做简谐运动的圆频率ω== rad/s　(1分) 故质点A的振动方程为y=Asin ωt=0.2sint(m)。　(3分) (2)若A、B平衡位置之间的距离小于一个波长,则t=0时刻该波的图像如图所示 根据正弦曲线可知xAB=λ+λ=λ　(1分) 根据波动的周期性可得xAB=(n+)λ(n=0,1,2,3,…)　(1分) 解得λ= m(n=0,1,2,3,…)　(1分) 所以该简谐横波的传播速度大小v== m/s(n=0,1,2,3,…)。　(2分) 14.解题分析　(1)导体棒MN在拉力作用下做匀速运动,导体棒受拉力、安培力和摩擦力作用 根据力的平衡有F0-F0-μmg=0　(2分) 解得μ=。　(1分) (2)0~s0位移内,MN克服摩擦力和安培力做功,克服安培力做的功转化为电路的焦耳热 根据功能关系有 F0·s0=μmg·s0+I2(R+r)Δt　(2分) 并且Q=I2RΔt　(1分) 解得r=-R。　(2分) (3)导体棒进入光滑导轨后,做加速度越来越小的加速运动,最终做匀速运动 最终导体棒受到的安培力F安=BIl==F0 　(1分) 并且R+r=　(1分) 解得vm=　(1分) 导体棒在位移s0~3s0内所受安培力随位移变化的图线如图所示。　(2分) 15.解题分析　(1)A球与地面碰撞前做自由落体运动 根据机械能守恒定律有2mgh=×2m ,解得v0==3 m/s　(1分) 两球第一次碰撞前瞬间,A、B球的速度大小均为v0=3 m/s,但方向相反,两球第一次碰撞过程中,取竖直向上为正方向,根据系统动量守恒有2mv0-mv0=2mvA1+mvB1　(2分) 根据系统机械能守恒有×2m+×m=×2m+×m　(2分) 解得vA1=-1 m/s(负号表示方向向下),vB1=5 m/s。　(2分) (2)B球从第一次碰撞后到落回碰撞位置的时间tB=2×=1 s　(1分) A球第一次碰撞后立即与地面碰撞并原速率反弹 A球从离开地面到落回地面的时间tA=2×||=0.2 s　(1分) 由于tB=5tA,所以从两球发生第一次碰撞到两球发生第二次碰撞的时间间隔Δt=tB=1 s。 　(2分) (3)由(2)中分析可知,两球第二次碰撞前瞬间 A的速度大小vA2=1 m/s,方向向上,B的速度大小vB2=5 m/s,方向向下 根据系统动量守恒有2mvA2-mvB2=2mvA3+mvB3　(1分) 根据系统机械能守恒有×2m+×m=×2m+×m　(1分) 解得vA3=-3 m/s(负号表示方向向下),vB3=3 m/s　(1分) 根据竖直上抛运动规律,第二次碰撞后B球能上升的最大高度HB==0.45 m。　(2分) 第 1 页 共 1 页 学科网（北京）股份有限公司 $$