内蒙古2024届高三上学期物理模拟试卷（含解析）

内蒙古2024届高三上学期物理模拟试卷
请考生注意：
1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。
2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、如图所示，同种材料制成的轨道MO和ON底端由对接且．小球自M点由静止滑下，小球经过O点时无机械能损失，以v、s、a、f分别表示小球的速度、位移、加速度和摩擦力四个物理量的大小．下列图象中能正确反映小球自M点到左侧最高点运动过程的是( )
A． B．
C． D．
2、下列说法中正确的是（　　）
A．原子核发生衰变时都遵守电荷守恒、质量守恒、能量守恒
B．为核衰变方程
C．光电效应说明了光具有粒子性
D．康普顿散射实验说明了光具有波动性
3、如图所示，在光滑水平面上一小球以某一速度运动到A点，遇到一段半径为R的1/4圆弧曲面AB后，落到水平地面的C点．已知小球没有跟圆弧曲面的任何点接触，则BC的最小距离为（ ）
A．R B．R C．R D．（－1）R
4、如图所示，为某运动员(可视为质点)参加跳板跳水比赛时，其竖直方向的速度随时间变化的v－t图象以他离开跳板时为计时起点，不计空气阻力。则下说法中正确的是（ ）
A．t3时刻达到最高点
B．t2时刻的位移最大
C．t1时刻的加速度为负
D．在t1~t2时间内重力做功WG小于t2~t3时间内克服阻力做功Wf
5、几位同学利用课余时间测一干涸的半球形蓄水池的直径。身高为1.80m的小张同学站在池边从头顶高处水平向池中投掷小石子，石子刚好落到池底的正中央，小李同学用手机的秒表记录的小石子运动时间为1.6s。不计空气阻力，重力加速度取10m/s2。可知水池的直径为（ ）
A．3.6m B．11m C．12.8m D．22m
6、如图所示为鱼饵自动投放器的装置示意图，其下部是一个高度可以调节的竖直细管，上部是四分之一圆弧弯管，管口沿水平方向。竖直细管下端装有原长为L0的轻质弹簧，弹簧下端与水面平齐，将弹簧压缩并锁定，把鱼饵放在弹簧上。解除锁定当弹簧恢复原长时鱼饵获得速度v0。不考虑一切摩擦，重力加速度取g，调节竖直细管的高度，可以改变鱼饵抛出后落水点距管口的水平距离，则该水平距离的最大值为
A．＋L0 B．＋2L0 C．－L0 D．－2L0
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、如图所示，一根不可伸长的细绳两端分别连接在固定框架上的A、B两点，细绳绕过光滑的轻小滑轮，重物悬挂于滑轮下，处于静止状态．若缓慢移动细绳的端点，则绳中拉力大小的变化情况是（　　）
A．只将绳的左端移向A′点，拉力变小
B．只将绳的左端移向A′点，拉力不变
C．只将绳的右端移向B′点，拉力变小
D．只将绳的右端移向B′点，拉力变大
8、图示水平面上，O点左侧光滑，右侧粗糙，质量分别为m、2m、3m和4m的4个滑块（视为指点），用轻质细杆相连，相邻滑块间的距离为L。滑块1恰好位于O点，滑块2、3、4依次沿直线水平向左排开。现对滑块1施加一水平恒力F，在第2个滑块进入粗糙水平面后至第3个滑块进入粗糙水平面前，滑块做匀速直线运动。已知滑块与粗糙水平面间的动摩擦因素均为，重力加速度为g，则下列判断正确的是（　　）
A．水平恒力大小为3mg
B．滑块匀速运动的速度大小为
C．在第2个滑块进入粗糙水平面前，滑块的加速度大小为
D．在水平恒力F的作用下，滑块可以全部进入粗糙水平面
9、科学家通过实验研究发现，放射性元素有有多种可能的衰变途径：先变成，可以经一次衰变变成，也可以经一次衰变变成（X代表某种元素），和最后都变成，衰变路径如图所示。则以下判断正确的是（　　）
A．
B．①是衰变，②是衰变
C．①是衰变，②是衰变
D．经过7次衰变5次衰变后变成
10、一简谐横波沿x轴正方向传播，在t=时刻，该波的波形图如图(a)所示，P、Q是介质中的两个质点。图(b)表示介质中某质点的振动图像。下列说法正确的是
A．质点Q的振动图像与图(b)相同
B．在t=0时刻，质点P的速率比质点Q的大
C．在t=0时刻，质点P的加速度的大小比质点Q的大
D．平衡位置在坐标原点的质点的振动图像如图(b)所示
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11．（6分）用图甲所示装置探究动能定理。有下列器材：A．电火花打点计时器；B．220V交流电源；C．纸带；D．细线、小车、砝码和砝码盘；E.一端带滑轮的长木板、小垫木；F.刻度尺。
甲 乙
(1)实验中还需要的实验器材为________。
(2)按正确的实验操作，实验中得到一条点迹清晰的纸带如图乙，图中数据xA、xB和xAB已测出，交流电频率为f，小车质量为M，砝码和砝码盘的质量为m，以小车、砝码和砝码盘组成系统为研究对象，从A到B过程中，合力做功为________，动能变化量为________，比较二者大小关系，可探究动能定理。
12．（12分）某同学利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则：在竖直木板上铺有白纸，并用图钉固定在木板上。固定两个光滑的滑轮 A 和 B，将绳子打一个结点 O，每个钩码的质量相等。调整钩码个数使系统达到平衡。
(1)实验过程中必须要记录下列哪些数据（____）
A．O 点位置
B．每组钩码的个数
C．每个钩码的质量
D．OA、OB 和 OC 绳的长度
E．OA、OB 和 OC 绳的方向
(2)下列实验操作正确的是（____）
A．将 OC 绳换成橡皮筋，仍可完成实验
B．细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些可减小实验误差
C．尽量保持∠AOB 为 90°、60°、120°等特殊角方便计算
D．若改变悬挂钩码的个数 N3，重新进行实验，必须保持 O 点位置不动，重新调整钩码的个数N1、N2
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13．（10分）如图所示，直角三角形ABC为某种透明介质的横截面，∠B＝30°，BC＝30cm，AB面涂有反光材料．某单色光从BC上的D点垂直BC射入介质，经AB面反射后从AC面上射出，射出方向与AB面垂直．已知BD＝21cm，不考虑光在AC面的反射．求：
（i）介质的折射率；
（ii）光在介质中的传播时间．
14．（16分）如图甲所示，半径R＝0.45 m的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，B为轨道的最低点，B点右侧的光滑水平面上紧挨B点有一静止的小平板车，平板车质量M＝1 kg，长度l＝1 m，小车的上表面与B点等高，距地面高度h＝0.2 m．质量m＝1 kg的物块(可视为质点)从圆弧最高点A由静止释放．取g＝10 m/s2.试求：
(1)物块滑到轨道上的B点时对轨道的压力大小；
(2)若锁定平板车并在上表面铺上一种特殊材料，其动摩擦因数从左向右随距离均匀变化，如图乙所示，求物块滑离平板车时的速率；
(3)若解除平板车的锁定并撤去上表面铺的材料后，物块与平板车上表面间的动摩擦因数μ＝0.2，物块仍从圆弧最高点A由静止释放，求物块落地时距平板车右端的水平距离．
15．（12分）如图所示，两根足够长的平行竖直导轨，间距为 L，上端接有两个电阻和一个耐压值足够大的电容器， R1∶R2 2∶3，电容器的电容为C且开始不带电。质量为m、电阻不计的导体棒 ab 垂直跨在导轨上，S 为单刀双掷开关。整个空间存在垂直导轨平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为 B。现将开关 S 接 1，ab 以初速度 v0 竖直向上运动，当ab向上运动 h 时到达最大高度，此时迅速将开关S接 2，导体棒开始向下运动，整个过程中导体棒与导轨接触良好，空气阻力不计，重力加速度大小为 g。试问：
(1) 此过程中电阻 R1产生的焦耳热；
(2) ab 回到出发点的速度大小；
(3)当 ab以速度 v0向上运动时开始计时，t1时刻 ab到达最大高度 h 处， t2时刻回到出发点，请大致画出 ab从开始运动到回到出发点的 v-t 图像（取竖直向下方向为正方向）。
参考答案
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、D
【解析】
A.由于在两个斜面上都是匀变速运动，根据位移时间关系公式，可知位移--时间图象是曲线，故A错误；
B.小球先做匀加速运动，a=gsinθ-μgcosθ，后做匀减速运动，加速度大小为a=gsinα+μgcosα，而gsinα+μgcosα＞gsinθ-μgcosθ，因而B错误；
C.根据f=μN=μmgcosθ可知：当θ＞α时，摩擦力μmgcosθ＜μmgcosα，则C错误；
D.小球运动过程中，在两个斜面上都受到恒力作用而沿斜面做匀变速直线运动，速度先增加后减小，根据速度时间关系公式，可知两段运动过程中的v-t图都是直线，且因为在OM上的加速度较小，则直线的斜率较小，故D正确；
2、C
【解析】
A．原子核发生衰变时电荷数守恒和质量数守恒，但质量不守恒，故A错误；
B．为裂变方程，故B错误；
C．光电效应说明了光具有粒子性，故C正确；
D．康普顿在研究石墨对X射线的散射中发现光具有粒子性，故D错误。
故选C。
3、D
【解析】
在A点，小球开始离开圆弧曲面，只受重力，则有：
得：,之后小球做平抛运动，则：，得：则平抛运动的最小水平位移为：,
所以BC的最小距离为：
A、B、C错误；D正确；故选D．
4、D
【解析】
A．运动员起跳时的速度方向向上，可知，t1时刻达到最高点，故A错误。
B．在0-t2时间内，v-t图象为直线，加速度不变，所以在0-t2时间内人在空中，t1时刻达到最高点，t1-t2时间内下落，t2时刻开始进入水面，t3时刻达到水中最深处，t3时刻的位移最大，故B错误。
C．根据速度图象的斜率表示加速度，知t1时刻的加速度为正，故C错误。
D．在t1-t3时间内，根据动能定理知
即
所以在t1~t2时间内重力做功WG12小于t2~t3时间内克服阻力做功Wf23，故D正确。
故选D。
5、D
【解析】
设水池的半径为R，人身高为h，根据平抛运动的规律，在竖直方向，有
代入数据解得R=11m，则直径为22m，故ABC错误，D正确。
故选D。
6、A
【解析】
设弹簧恢复原长时弹簧上端距离圆弧弯管口的竖直距离为h，根据动能定理有－mgh=，鱼饵离开管口后做平抛运动，竖直方向有h＋L0=gt2，鱼饵被平抛的水平距离x=vt，联立解得，所以调节竖直细管的高度时，鱼饵被投放的最远距离为＋L0，选项A正确。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、BD
【解析】
设细绳长为L，AB两点间的水平距离为x，绳与竖直方向的夹角为θ，则由图可得：
设绳中拉力为F，对滑轮与绳的结点处受力分析，由平衡知识可得：
解得：
AB.只将绳的左端移向A′点，L、x均不变，拉力不变；故A项错误，B项正确；
CD.只将绳的右端移向B′点，L不变、x变大，拉力变大；故C项错误，D项正确。
8、AC
【解析】
A．在第2个滑块进入粗糙水平面后至第3个滑块进入粗糙水平面前，滑块做匀速直线运动，对整体分析则有：
解得：
F=3mg
故A正确；
B．根据动能定理有：
解得
v=
故B错误；
C．由牛顿第二定律得
解得
a=
故C正确；
D．水平恒力F作用下，第三个物块进入粗糙地带时，整体将做减速运动，由动能定理得
解得
故滑块不能全部进入粗糙水平面，故D错误。
故选AC。
9、BD
【解析】
ABC．由题意可知经过①变化为，核电荷数少2，为衰变，即
故
经过②变化为，质量数没有发生变化，为衰变，即
故
故A错误，C错误，B正确；
D．经过7次衰变，则质量数少28，电荷数少14，在经过5次衰变后，质量数不变，电荷数增加5，此时质量数为
电荷数为
变成了，故D正确。
故选BD。
10、CD
【解析】
A.简谐机械波沿x轴正方向传播，在时刻，质点Q的振动方向向上，而在振动图象上在时刻质点的振动方向向下，所以图(b)不是质点Q的振动图象，故A错误；
B.在t=0时刻，质点P位于波谷，速度为零，质点Q位于平衡位置，则质点P的速率比质点Q的小，故B错误；
C.在t=0时刻，质点P的位移比质点Q的大，由公式，则质点P的加速度的大小比质点Q的大，故C正确；
D.在时刻，平衡位置在坐标原点的质点振动方向向下，与振动图象相符，所以平衡位置在坐标原点的质点的振动图象如图(b)所示，故D正确。
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11、天平 mgxAB
【解析】
(1)[1]因为需要测量小车以及砝码和砝码盘的质量，所以实验中还需要的实验器材为天平。
(2)[2]以小车、砝码和砝码盘组成系统为研究对象，平衡摩擦力后，系统所受合外力做的功为
[3]匀变速直线运动的某段时间内，中间时刻速度等于平均速度
其动能变化量为
12、ABE AB
【解析】
(1)[1]A．为了验证平行四边形定则，必须作受力图，所以需要确定受力点，即需要标记结点的位置，A正确；
BC．其次要作出力的方向和大小，每个钩码的质量相同，所以钩码的个数可以作为力的大小，不需要测量钩码质量，B正确，C错误；
DE．连接钩码绳子的方向可以表示力的方向，所以需要标记OA、OB 和 OC 绳的方向，D错误，E正确。
故选ABE。
(2)[2]A．如果将绳换成橡皮筋，在同一次实验过程中，只要将结点拉到相同的位置，实验结果不会发生变化，仍可完成实验，A正确；
B．细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些可以使力的方向更准确，减小实验误差，B正确；
C．实验通过平行四边形定则进行力的合成确定力的大小和方向，不需要计算，C错误；
D．实验的目的是验证平行四边形定则，重新实验，不需要保持结点位置不动，D错误。
故选AB。
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、 (1) (2)
【解析】
（i）由题，作出的光路如图所示
光在E点发生反射，光在F点发生折射，由反射定律得：
因AEF为等边三角形，则，光沿垂直AB面方向射出，则
根据折射定律得：
解得：
（ii）光在介质中的传播速度
由几何关系可得：，
光在介质中的传播时间
解得：
【点睛】先根据题意作出光路图，再根据几何关系求出入射角和折射角，根据折射定律求出折射率，根据求出光在介质中的速度，由几何关系求出光传播的路程，从而求光在介质中运动的时间．
14、（1）30N．（2）1m/s．（3）0.2m．
【解析】
（1）物体从圆弧轨道顶端滑到B点的过程中，机械能守恒，则mgR＝mvB2，
解得vB=3m/s．
在B点由牛顿第二定律得，N-mg=m，
解得N=mg+m=30N
即物块滑到轨道上B点时对轨道的压力N′=N=30N，方向竖直向下．
（2）物块在小车上滑行时的摩擦力做功Wf＝ l＝ 4J
从物体开始滑到滑离平板车过程中由动能定理得，mgR+Wf＝mv2
解得v=1m/s
（3）当平板车不固定时，对物块a1=μg=2m/s2
对平板车；
经过时间t1物块滑离平板车，则
解得t1=0.5s（另一解舍掉）
物体滑离平板车的速度v物=vB-a1t1=2m/s
此时平板车的速度：v车=a2t1=1m/s
物块滑离平板车做平抛运动的时间
物块落地时距平板车右端的水平距离s=(v物-v车)t2=0.2m
【点睛】
本题综合考查了动能定理、机械能守恒定律、牛顿第二定律和运动学公式，综合性较强，关键理清运动过程，选择合适的规律进行求解．
15、（1）；（2）；（3）见解析。
【解析】
（1）只有当开关S接1时回路中才有焦耳热产生，在导体棒上升过程，设回路中产生的焦耳热为Q，根据能量守恒有
又，因此电阻R1产生的热量为
（2）当开关S接2时，导体棒由静止开始下落，设导体棒下落的加速度为a，由牛顿第二定律得
mg-ILB=0
又
联立得
所以导体棒做初速度为0，加速度为a的匀加速直线运动，设导体棒回到出发点的速度大小为v，由 得
（3）当导体棒向上运动时，由于所受安培力向下且不断减小，所以导体棒做加速度逐渐减小的减速运动；当导体棒开始向下运动时做初速度为0的匀加速直线运动，由于所受安培力与重力反向，所以此过程加速度小于g.