2025届内蒙古自治区北京师范大学乌兰察布集宁附属中学高三下学期三模物理试题

2025年高三年级第三次模拟考试 物理 一、单选题（共7小题） 1.重元素的放射性衰变共有四个系列，分别是U238系列(从开始到稳定的为止)、Th232系列、U235系列及Np237系列(从开始到稳定的为止)，其中，前三个系列都已在自然界找到，而第四个系列在自然界一直没有被发现，只是在人工制造出Np237后才发现的．下列说法正确的是(　　) A. 的中子数比的中子数少20个 B. 从到，共发生7次α衰变和4次β衰变 C. Np237系列中所有放射性元素的半衰期随温度的变化而变化 D. 与是不同的元素 2.如图所示，某同学在沙料场中发现沙子堆积时会形成圆锥体，且堆积过程中圆锥体的底角保持不变。他测得某堆沙子的底部周长约为62.8 m，查阅资料发现沙子之间的动摩擦因数约为0.6，若沙子间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则这堆沙子的体积约为(　　) A. 628m3 B. 472m3 C. 314m3 D. 157m3 3.近几年来我国新能源汽车发展迅速，现对国产某品牌新能源汽车进行性能测试。已知该汽车在时间t内通过了位移s，同时它的速度变为原来的N倍。如果汽车做的是匀加速直线运动，该汽车加速度大小为(　　)。 A. B. C. D. 4.如图所示，BD是竖直平面内圆上的一条竖直直径，AC是该圆的另一条直径，该圆处于匀强电场中，场强方向平行于圆周平面.将带等量负电荷的相同小球从O点以相同的动能射出，射出方向不同时，小球会经过圆周上不同的点，在这些所有的点中，到达A点时小球的动能总是最小.忽略空气阻力，小球重力不能忽略，则下列说法中正确的是(　　) A. 可以断定电场方向由O点指向圆弧AEB上的某一点 B. 到达B点时小球的动能和电势能之和总是最小 C. 到达C点时小球的电势能总是最小 D. 到达圆上的所有小球中，机械能最小的小球应落在圆弧CFD上的某一点 5.如图所示，电源电动势E＝6 V，内阻r＝1 Ω，R0＝3 Ω，R1＝7.5 Ω，R2＝3 Ω，R3＝2 Ω，电容器的电容C＝2 μF.开始时开关S处于闭合状态，则下列说法正确的是(　　) A. 开关S闭合时，电容器上极板带正电 B. 开关S闭合时，电容器两极板间电势差是3 V C. 将开关S断开，稳定后电容器极板所带的电荷量是3.6×10－6 C D. 将开关S断开至电路稳定的过程中通过R0的电荷量是9.6×10－6 C 6.英国物理学家麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发感生电场。如图所示，一个半径为r的绝缘细圆环水平放置，环内存在竖直向上的匀强磁场B，环上套一带电荷量为+q的小球。已知磁感应强度B随时间均匀增加，其变化率为k，若小球在环上运动一周，则感生电场对小球的作用力所做功的大小是(　　) A. 0　　 B. r2qk　　 C. 2πr2qk　　 D. πr2qk 7.某同学原地竖直起跳进行摸高测试，从离地到上升到最高点所用时间为t，重心上升的总高度为H。若不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 该同学在上升第一个与上升第三个的过程中，克服重力做功之比为 B. 该同学在上升第一个与上升第三个的过程中，克服重力做功之比为 C. 该同学在上升第一个与上升第三个的过程中，重力的冲量之比为 D. 该同学在上升第一个与上升第三个的过程中，重力的冲量之比为 二、多选题（共3小题） 8.对于钠和钙两种金属，其遏止电压Uc与入射光频率ν的关系如图所示．用h、e分别表示普朗克常量和电子电荷量，则(　　) A. 钠的逸出功小于钙的逸出功 B. 图中直线的斜率为 C. 在得到这两条直线时，必须保证入射光的光强相同 D. 若这两种金属产生的光电子具有相同的最大初动能，则照射到钠的光频率较高 9.如图，空间存在匀强电场，质量为m、电荷量为q的小球沿图中实线先后通过同一竖直面平面内的P、Q两点，通过两点时速率相同，P、Q两点连线与竖直方向的夹角为θ，则在小球从P运动到Q的过程中(　　) A. 小球到达实线中点时速率最小 B. 小球动量的变化率先减小后增大 C. 该电场的场强不应小于 D. 小球在P点的电势能大于在Q点的电势能 10.如图所示，甲图为演示光电效应的实验装置；乙图为a、b、c三种光照射下得到的三条电流表与电压表读数之间的关系曲线；丙图为氢原子的能级图。下列说法正确的是（　　） A. 同一介质中a光的波长大于c光 B. 若b光为可见光，则a光可能是紫外线 C. 若b光光子能量为2.86eV，用它直接照射大量处于n=2激发态的氢原子，可以产生6种不同频率的光 D. 若b光光子是由处于n=3激发态的氢原子向n=2跃迁产生的，则a光光子也可能是由处于n=3激发态的氢原子向n=2跃迁产生的 三、实验题（共2小题） 11.运用玻意耳定律可以测量小晶体的密度，实验步骤如下： Ⅰ.取适量小晶体，用天平测出质量，然后将小晶体装入注射器内； Ⅱ.缓慢推动活塞至某一位置，记录活塞所在位置的容积刻度V1，通过压强传感器、数据采集器从计算机上读取此时气体的压强p1； Ⅲ.重复步骤 Ⅱ，记录活塞在另一位置的容积刻度V2和读取相应的气体的压强p2； Ⅳ.处理记录的数据，算出小晶体的密度． (1)为了减小实验误差，现采用作直线图像的方法来处理表格中的实验数据．按此要求，方格图的纵坐标应标明的物理量是________，横坐标则应标明________，根据表格数据在方格图中画出相应图线； (2)如果图线的斜率用k表示，则注射器内小晶体的体积V0与容积刻度V、气体的压强p的关系表达式为：V0＝________； (3)实验测得这些小晶体的质量为6.48×10－3 kg，则小晶体的密度为________ kg/m3. 12.某同学利用图1所示的电路测定电源的电动势和内阻，断开开关，调整电阻箱阻值R，再闭合开关，读取电压表示数U，多次重复，取得多组数据后，作出图线如图2所示，则该电池电动势E=　　　V。内电阻r=　　　。若考虑电压表的内阻，则该电池电动势的真实值与测量值相比　　　(填“偏大”、“偏小”或“相等”)。内电阻的真实值与测量值相比　　　(填“偏大”、“偏小”或“相等”)。 四、计算题（共3小题） 13.如图所示，平面直角坐标系xOy中，在（的范围内存在沿-y方向的匀强电场，一带正电微粒以一定的初速度沿与x轴夹角的方向从坐标原点射入第Ⅰ象限电场，当微粒速度最小时，其在x轴方向的位移为4m。不计重力。求： （1）微粒射出电场的点的坐标； （2）微粒穿过电场区域的过程中速度偏转角度的正切值。 14.如图甲所示，绝缘水平面上有一间距L＝1 m的金属“U”形导轨，导轨右侧接一个R＝3 Ω的电阻。在“U”形导轨中间虚线范围内存在垂直于导轨的匀强磁场，磁场的宽度d＝1 m，磁感应强度B＝0.5 T。现有一质量m＝0.1 kg、电阻r＝2 Ω、长L＝1 m的导体棒MN以一定的初速度从导轨的左端开始向右运动，穿过磁场的过程中，回路中的感应电流i随时间t变化的图像如图乙所示。已知导体棒与导轨之间的动摩擦因数μ＝0.3，导轨电阻不计。在导体棒MN穿过磁场的过程中，求：(g取10 m/s2) (1)MN刚进入磁场时的速度大小； (2)电阻R产生的焦耳热； (3)导体棒通过磁场的时间。 15.如图所示，间距为与水平面夹角的平行金属轨道间存在垂直轨道平面向下、磁感应强度为(满足)的匀强磁场，平行导轨通过单刀双掷开关与一只阻值为的电阻或减速装置相连，减速装置由半径为的圆环、转轴和一根阻值为的金属短棒焊接而成，圆环边缘和转轴通过电刷连入电路。圆环内存在垂直圆环平面向上、磁感应强度为的匀强磁场。质量为阻值为的金属杆垂直轨道放置，初始位置离轨道底端终点的距离为，不计杆与轨道间的摩擦，忽略焊点、电刷、导线和导轨的电阻。现将开关打到端与电阻相连，将金属杆由静止释放，最终金属杆匀速冲过终点；再将开关打到端与减速装置相连，将金属杆放回初始位置，并使其获得平行斜面向下、大小为的初速度，同时在外力控制下使减速装置绕轴顺时针(从上往下观察)转动，使得金属杆做匀减速运动，最终金属杆恰好在终点处速度减为零。求：(答案用不包含的字母、数字表示，重力加速度用表示)： (1)开关S打到时，金属杆最终的速度； (2)开关S打到时，金属杆到达轨道底端终点的时间； (3)开关S打到时，减速装置转动的角速度与运动时间的关系。 第1页 共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 参考答案 一、单选题 1.【答案】B 【解析】的中子数为238-92=146个，的中子数为209-83=126个，则的中子数比的中子数多20个，A错误；根据质量数守恒，有237-209=4×7，可知发生了7次α衰变，根据电荷数守恒，有93-83=2×7-4，可知发生了4次β衰变，B正确；放射性物质的半衰期不受外界因素的影响，C错误；与的质子数相同，中子数不同，它们是相同的元素，D错误． 2.【答案】A 【解析】令圆锥体的底角为α，这堆沙子的底部周长为62.8m，则底部半径为，当动摩擦因数为时，最大静摩擦力等于重力的下滑分力，有，解得，设这堆沙子高为H，结合几何关系有，联立以上解得，则这堆沙子的体积约为，故选A。 3.【答案】A 【解析】设初速度为，则时间t后速度变为，物体在时间t内通过了位移s，则平均速度为，解得，所以加速度为，故选A。 4.【答案】B 【解析】在这个电场中，小球受到两个力影响：重力和电场力.在A点动能最小，则速度最小，说明沿OA方向发射的小球克服合力做功最大，也就是说在这个电场跟重力场中，合力方向沿OC方向，在O点时，对小球受力分析，重力竖直向下，合力方向沿OC方向，则电场力方向指向弧BC(劣弧，不包括B、C点)，即电场方向由O指向弧AD(劣弧，不包括A、D两点)，故A错误；由于只有重力和电场力做功，故在任意点的小球的动能、重力势能和电势能之和为定值，由于在B点的重力势能最大，所以在B点的动能与电势能之和最小，故B正确；因电场方向是由O指向弧AD(劣弧，不包括A、D两点)，故C点不是电势最高的位置，小球在C点的电势能不是最小，故C错误；机械能最小时，应该在带负电荷的小球的电势能最大处，应该在弧AD(劣弧，不包括A、D两点)上，故D错误. 5.【答案】D 【解析】开关S闭合时的等效电路图如图甲所示，电容器C两端电压等于R3两端电压U3，已知电路总电阻R＝＋r＝4 Ω，由闭合电路欧姆定律可知干路电流I＝＝1.5 A，路端电压U＝E－Ir＝4.5 V，则U3＝U＝1.8 V，此时电容器所带电荷量Q1＝CU3＝3.6×10－6 C，且上极板带负电，下极板带正电，故A、B错误．开关S断开时的等效电路图如图乙所示，稳定后电容器C两端电压等于R2两端电压U2，此时U2＝R2＝3 V，电容器所带电荷量Q2＝CU2＝6×10－6 C，且上极板带正电，下极板带负电，故通过R0的电荷量Q＝Q1＋Q2＝9.6×10－6 C，故C错误，D正确． 6.【答案】D 【解析】设圆环所在回路感应电动势为E，则由法拉第电磁感应定律得E==kS=kπr2，小球运动一周，感应电场对小球做功大小为W=qE=qkπr2，故选项D正确。 7.【答案】D 【解析】根据题意，由逆向思维可看成自由落体运动，则该同学在上升第一个与上升第三个的位移之比为，由公式可知，克服重力做功之比为，故AB错误；根据题意，由逆向思维可看成自由落体运动，该同学在上升第一个与上升第三个的时间之比为，由公式可知，重力的冲量之比为，故C错误，D正确。故选D。 二、多选题 8.【答案】AB 【解析】根据Uce＝Ek＝hν－W0，即Uc＝ν－，则由题图可知钠的逸出功小于钙的逸出功，选项A正确；题图中直线的斜率为，选项B正确；在得到这两条直线时，与入射光的光强无关，选项C错误；根据Ek＝hν－W0，若这两种金属产生的光电子具有相同的最大初动能，则照射到钠的光频率较低，选项D错误． 9.【答案】AC 【解析】题意可知，小球通过PQ两点时速率相同，根据动能定理可知该过程合力做功为0，则合力方向垂直于PQ连线，可知小球该过程做类斜抛运动，则PQ连线的中垂线与轨迹交点为类斜抛运动的等效最高点，所以小球到达实线中点时合力做负功最多，该点速率最小，故A正确；小球运动过程中只受电场力和重力作用，由于二者均为恒力，故其合力也为恒力，由动量定理，推导可得，可知小球动量的变化率为电场力和重力的合力，故小球动量的变化率不变，故B错误；设电场力与PQ夹角为α如图 由于电场力和重力合力垂直与PQ连线，故沿PQ方向，根据力的平衡，有，解得电场强度为，故电场的场强不应小于，故C正确；由于PQ过程电场力和重力做的总功为0，Q点低于P点，所以该过程重力做正功，故该过程电场力做负功，根据功能关系可知小球的电势能增加，即小球在P点的电势能小于在Q点的电势能，故D错误。 10.【答案】AD 【解析】由乙图可知，a光与c光相比，遏制电压更低，由eUc＝hν－W0，同一光电管阴极的逸出功W0相同，所以a光的频率更小，能量更小，波长更长，A正确；由A中分析可知，a光、b光的遏制电压相同，则频率相同，是同种光，紫外线不是可见光，B错误，D正确；吸收2.86 eV的能量，处于的氢原子可以跃迁到第5能级，此后向下跃迁，由知可以产生10种不同的光子，C错。 三、实验题 11.【答案】(1)V　　见解析图　(2)V－　(3)2.4×103 【解析】(1)根据玻意耳定律，有pV＝C，要作直线图像，故作V－ 图像，图像如图所示． (2)注射器中的气体发生的是等温变化，根据玻意耳定律pV＝C，可知气体体积趋向于0时，p趋向于无穷大．从图像知，纵轴截距表示小晶体的体积，故有k＝＝p(V－V0) ，解得V0＝V－. (3)由(2)得，小晶体的体积V0＝0.27×10－5 m3 小晶体的密度ρ＝＝ kg/m3＝2.4×103 kg/m3. 12.【答案】　　偏大　　偏大 【解析】由闭合电路欧姆定律得，整理可得，对照图2中的斜率和截距可知，代入图像中数据可得，若考虑电压表的内阻，则需要考虑电压表的分流作用，设电压表内阻为，则把电压表等效为电源的一部分，则所以该电池电动势的真实值比测量值偏大，内电阻的真实值也比测量值偏大。 四、计算题 13.【答案】（1）（6m，1.5m）；（2）3 【解析】（1）当微粒速度最小时，微粒到达最高点P，如图所示 设粒子射入电场的速度为，水平方向和竖直方向的分速度，，粒子从射入到运动到最高点，水平方向有，竖直方向有，联立可得，设微粒射出电场的点为Q，粒子从最高点P到穿出点Q，水平方向有，竖直方向有，，，联立解得，射出点的纵坐标 ，可知微粒射出电场的点的坐标为（6m，1.5m）。 （2）射入到最高点P有，解得，设粒子穿过电场与水平方向的夹角为α，则有，粒子射入电场和水平方向的夹角为，则微粒穿过电场区域的过程中速度偏转角度的正切值， 14.【答案】(1)5 m/s　(2)0.3 J　(3)0.5 s 【解析】(1)根据闭合电路欧姆定律得I0＝ 根据法拉第电磁感应定律得E＝BLv0 由乙图知，MN刚进入磁场时的电流I0＝0.5 A 联立解得v0＝＝5 m/s。 (2)导体棒通过磁场的过程，由动能定理得 －μmgd－W安＝mv2－mv02 而v＝＝3 m/s QR＝W安 联立解得QR＝0.3 J。 (3)导体棒通过磁场过程，由动量定理得－μmgt－BLt＝mv－mv0 t＝ 联立解得t＝0.5 s。 15.【答案】(1) (2) (3) 【解析】(1)开关S打到时，金属杆最终将匀速运动，由受力分析可知， 又因为，，将代入联立解得， (2)根据动量定理：，，，解得， (3)金属杆做匀减速运动，则有，，由牛顿第二定律可知，，解得，，由闭合电路欧姆定律可知，，又，，联立解得：， 第1页 共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$