2024届陕西省汉中市汉台区高三下学期教学质量检测（一模）理综试题-高中物理（含答案解析）

汉台区2024届高三年级教学质量检测考试理科综合试题（卷）本试卷共38题（含选考题），共300分，考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。注意事项：1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2.选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效：在草稿纸、试卷上答题无效。4.作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5.保持卡面清洁，不要折叠、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。可能用到的相对原子质量：H-1O-16Na-23C1-35.5二、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第14~18题只有一项符合题目要求，第19~21题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。1.某国政府不顾国际社会的反对，公然决定将大量核废水排放到太平洋，引起了国际舆论的强烈谴责。核废水主要包含63种放射性物质，其中以铯137、锶90、氚、碳14等为主，下列说法正确的是（）A.铯137的半衰期是30年，60年后核废水中的铯137全部衰减殆尽B.锶90发生衰变的衰变方程为的比结合能比的大C.氚具有放射性，是原子核外电子从高能级向低能级跃迁造成的D.碳14的半衰期为5730年，如果一块古木中的碳14含量是现代植物的0.25倍，则古木的历史约11460年【答案】D【解析】【详解】A．铯137的半衰期是30年，经历两个半周期，60年后核废水中的铯137仍剩下原先的，故A错误；B．锶90发生衰变的衰变方程为，更稳定，的比结合能比的小，故B错误；C．氚具有放射性，是原子核发生衰变造成的，故C错误；D．碳14的半衰期为5730年，如果一块古木中的碳14含量是现代植物的0.25倍，经历两次半周期，则古木的历史约故D正确。故选D。2.杭州亚运会跳台的跳水决赛中，中国运动员全红婵完美一跳后裁判全给10分并获得冠军。从全红婵离开跳板开始计时，跳水过程中重心的图像如图所示。则全红婵的重心（）A.在过程中作自由落体运动B.在过程中速度方向发生改变C.在过程中加速度逐渐减小D.在时刻上浮至水面【答案】C【解析】【详解】A．在过程中初速度不是零，不是自由落体运动，故A错误；B．在过程中速度始终为正值，方向不变，故B错误；C．在过程中，图像斜率变小，斜率代表加速度，加速度逐渐减小，故C正确；D．根据图像可知，过程竖直向上运动，过程中竖直向下运动，在时刻下降到最低点，故D错误。故选C。3.一种便携式三脚架由三根完全相同的轻杆通过铰链组合在一起，每根杆均可绕铰链自由转动。如图所示，三根杆与竖直方向的夹角均为37°，吊锅和细铁链的总质量为m，支架与铰链之间的摩擦忽略不计，则（）A.三角架所受合力大小mgB.每根杆受到地面的作用力为C.每根杆与地面的摩擦力大小为D.减小杆与竖直方向夹角时，杆与地面摩擦力增大【答案】C【解析】【详解】A．三角支架处于静止状态，受力平衡，所受合力为0，故A错误；B．以吊锅和铁链为研究对象，设每根杆的弹力为，在竖直方向，根据平衡条件有解得而每根杆受到地面对其的作用力应与平衡，由此可知，每根杆受到地面的作用力为，故B错误；C．根据牛顿第三定律可知，每根杆对地面的作用力的大小为，则由平衡条件可得，每根杆与地面间的摩擦力大小故C正确；D．由可知，减小杆与竖直方向夹角时，杆与地面摩擦力将减小，故D错误。故选C。4.如图所示，飞行器在距月球表面高度为3R的圆形轨道Ⅰ上运动，到达轨道A点处，点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道近月点B再次点火进入近月轨道Ⅲ并绕月球做匀速圆周运动。已知：月球半径为R，月球表面的重力加速度为，则（）A.飞行器椭圆轨道Ⅱ上运动时，B点速度大于A点速度，机械能守恒B.飞行器在轨道Ⅱ上通过B点的加速度小于在轨道Ⅰ上通过A点的加速度C.由已知条件可求出飞行器在轨道Ⅱ上的运行周期为D.若月球的质量变大，半径不变，则飞行器在近月轨道Ⅲ上运行线速度将变小【答案】A【解析】【详解】A．由开普勒第二定律知，飞行器在椭圆轨道Ⅱ上运动时，B点速度大于A点速度，由于在轨道Ⅱ上运动时只有万有引力做功，所以机械能守恒，故A正确；B．根据牛顿第二定律可得解得可知越小，加速度越大，所以飞行器在轨道Ⅱ上通过B点的加速度大于在轨道Ⅰ上通过A点的加速度，故B错误；C．设飞行器在近月轨道Ⅲ绕月球运行一周所需的时间为，则有解得根据几何关系知，Ⅱ轨道的半长轴为根据开普勒第三定律有联立可得飞行器在轨道Ⅱ上的运行周期为故C错误；D．由万有引力提供向心力可得可得当月球质量变大，半径不变时，则飞行器在近月轨道Ⅲ上运行线速度将变大，故D错误。故选A。5.微信运动步数的测量是通过手机内电容式加速度传感器实现的。其工作原理可简化为如图所示，M极板固定，当手机的加速度变化时，N极板能上下左右运动，进而改变电容器的电容。将运动信号转化为电信号，图中R为定值电阻。下列说法正确的是（）A.手机静止时，电流表示数为零、电容器两极板不带电B.N极板向上运动时，两极板间的电场强度不发生变化C.N极板向上运动时，电容器的电容减小D.N极板向下运动时，电流由b向a流过电流表【答案】D【解析】【详解】A．静止时，电流表示数为零，但两极板与电源连接，带正、负电荷，故A错误；B．N极板向上运动时，U不变，间距减小，根据可知两极板间的电场强度增大，故B错误；C．N极板向上运动时，间距减小，根据可知电容器的电容增加，故C错误；D．由C选项分析可知，N极板向下运动时，间距增大，电容器电容减小，由于电势差U不变，根据Q=CU可知电荷量减小，电容器放电，由图可知，带负电的自由电荷由a向b流过，电流由b向a流过电流表，故D正确。故选D。6.如图甲所示，质量m=10kg的物体静止在水平地面上，在水平推力F的作用下开始运动，水平推力（F）随位移（x）变化的图像如图乙所示。已知物体与地面间的动摩擦因数μ=0.5，取重力加速度大小g=10m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列判断正确的是（）A.x=5m时，物体的速度最大B.x=10m时，物体的速度为0C.物体的位移在0~10m的过程中，力F对物体所做的功为1000JD.物体的位移在0~10m的过程中，物体运动的时间大于4s【答案】AB【解析】【详解】A．由题图乙可知F随x变化的关系式为则物体所受合外力随x的表达式为当x＜5m时，F合始终沿正方向，物体做加速度减小的加速运动，速度一直增大，当x=5m时速度达到最大值，故A正确；BC．x=10m时，设物体的速度大小为v，F-x图像与坐标轴所围的面积表示F的功，则物体的位移在0~10m的过程中，力F对物体所做的功为根据动能定理有解得故B正确，C错误；D．0~5m过程中，F做的功为根据前面分析可知x=5m时，物体速度达到最大值vm，根据动能定理有解得设物体运动的时间为t1，物体先做加速度逐渐减小到加速运动，再做加速度逐渐增大的减速运动，作出物体运动的v-t图像如图所示。根据v-t图像与t轴所围面积表示位移可知解得故D错误。故选AB。7.如图所示，理想变压器所接电源的输出电压为，、、为三个完全相同的灯泡，灯泡和变压器的原线圈串联，灯泡、并联接在副线圈回路中，定值电阻，交流电流表为理想电表，当开关闭合时三个灯泡都正常发光，电流表示数为2A。下列说法正确的是（）A.变压器原副线圈的匝数比为 B.灯泡的额定电压为12VC.电源输出的功率为26W D.当开关S断开时，灯泡会变暗【答案】AD【解析】【详解】A．、、为三个完全相同的灯泡，电流表示数为2A，则灯泡额定电流为1A，有故A正确；B．电源的输出电压为，有效值为设灯泡的额定电压为UL，有解得故B错误；C．电源输出功率为故C错误；D．当开关S断开时，副线圈中总功率变小，电流变小，原线圈中电流变小，灯泡会变暗，故D正确。故选AD。8.如图甲所示，一电阻不计且足够长的固定光滑平行金属导轨MN、PQ间距L=1m，下端接有阻值R=2Ω的电阻，导轨平面与水平面间的夹角θ=30°。整个装置处于方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。一质量m=0.2kg、阻值r=1Ω的金属棒垂直于导轨放置并用绝缘细线通过光滑的定滑轮与质量M=1kg的重物相连，左端细线沿NM方向。棒由静止释放后，沿NM方向位移x与时间t之间的关系如图乙所示，其中ab为直线。已知棒在0~0.3s内通过的电荷量是0.3~0.4s内通过电荷量的2倍，g取10m/s2，下列说法正确的是（）A.图乙中a点的纵坐标是0.6mB.棒在0~0.3s内通过的电荷量是0.18CC.磁感应强度B=9TD.电阻R在0~0.4s内产生的热量Q=1.8J【答案】AD【解析】【详解】A．通过导体棒的电荷量为棒在0~0.3s内通过的电荷量是0.3~0.4s内通过电荷量的2倍，则有解得故A正确；BC．0.3s后棒做匀速运动，则受力平衡，有根据闭合电路的欧姆定律得解得故BC错误；D．在0~0.4s内，对导体棒由动能定理得根据功能关系有在电路中，电阻R在0~0.4s内产生的热量联立解得D正确。故选AD。三、非选择题：共174分。第22~32题为必考题，每个试题考生都必须做答。第33~38题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题：共129分。9.在“验证动量守恒定律”的实验中，为了避免平抛起点记录不准确以及实验操作过程中白纸的移动带来误差，某同学利用如图所示的装置进行了如下的操作：①先调整斜槽轨道，使其末端的切线水平，在一块平木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将该木板竖直立于靠近槽口处，使小球a从斜槽轨道上某固定点处由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹O；②将木板向右平移适当的距离，再使小球a从原固定点由静止释放，撞在木板上并在白纸上留下痕迹B；③把半径相同的小球b静止放在斜槽轨道水平段的最右端让小球a仍从原固定点由静止释放，和小球b相碰后，两球撞在木板上并在白纸上留下痕迹A和C；④用刻度尺测量白纸上O点到A、B、C三点的距离分别为y1、y2和y3。（1）两小球的质量关系：ma________mb（填“>”、“<”或“=”）。（2）上述实验除需测量白纸上O点到A、B、C三点的距离外，还需要测量的物理量有_______。A．木板向右移动的距离LB．小球a和小球b的质量ma、mbC．落到A、B、C三点的时间tD．小球a和小球b的具体半径r（3）用本实验中所测得的数据验证两小球碰撞过程动量守恒的表达式为_______；实验小组发现本次实验数据还可以验证两小球碰撞过程的机械能守恒，其表达式为_______。A．B．C．D．【答案】①.＞②.B③.D④.C【解析】【详解】（1）[1]为了使a碰撞b后不被弹回，两小球的质量应满足（2）[2]两小球在碰撞前后都做平抛运动，则碰前a球有可得同理碰后a、b的速度分别为则有动量守恒定律既所用还需要测量两小球质量。故选B；（3）[3]由上述分析可知，验证两小球碰撞过程动量守恒的表达式为故选D；[4]由机械能守恒可得故选C。10.在“练习使用多用电表”的实验中，图1为某多用电表的面板。（1）指针式多用电表使用前应该先___________（选择“机械调零”或“欧姆调零”），使指针指向“0”。（2）图2为一正在测量中的多用电表表盘。如果选择开关在电阻挡“”，则读数为___________；如果选择开关在直流电压挡“”，则读数为___________。（3）若该欧姆表的刻度值是按电动势为刻度的，当电池的电动势下降到时，欧姆表仍可调零。若重新调零后的欧姆表测得某待测电阻阻值为，则这个待测电阻的真实值为___________。【答案】（1）机械调零（2）①.1500②.25.0（3）14.0【解析】【小问1详解】指针式多用电表使用前应该先机械调零，使指针指向“0”。【小问2详解】[1]选择开关在电阻挡“”，由图2可知读数为[2]选择开关在直流电压挡“”，由图示表盘可知，其分度值为，其读数为。【小问3详解】电动势为，调零后欧姆表内部电阻为电动势为时，调零后欧姆表内部电阻为电动势为时，电阻阻值为对应的电流为电动势为时，有联立解得这个待测电阻的真实值为11.如图所示，在平台中间有一个光滑凹槽，滑板的水平上表面与平台等高，一物块视为质点以大小v0=6m/s的初速度滑上滑板，当滑板的右端到达凹槽右端时，物块恰好到达滑板的右端，且此时物块与滑板的速度恰好相等。物块与滑板的质量分别为m1=0.1kg、m2=0.2kg，物块与滑板以及平台间的动摩擦因数均为μ=0.4，取重力加速度大小g=10m/s2。求：（1）滑板的长度；（2）物块在平台上滑行的距离；（3）滑板运动前右端到C点的距离d。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）设滑板的右端到达凹槽右端时，物块与滑板的速度为，根据动量守恒，有解得根据能量守恒定律，有解得（2）物块在平台上匀减速，根据动能定理，有解得（3）滑板运动过程中根据动能定理，有解得12.如图所示，在坐标系内有一个半径为的圆形区域，圆心坐标为，圆内分布有正交的匀强磁场和匀强电场，磁场垂直纸面向里，电场大小方向未知。在直线的上方和直线的左侧区域内，有一沿轴负方向的匀强电场，场强大小和圆形区域内的电场相等。一质量为、电荷量为的粒子以速度（未知）从点沿轴正方向垂直于磁场射入，经过时间匀速通过圆形区域并从点射出；若不改变初速度的大小和方向，仅撤去磁场，粒子飞出圆形区域时间将变为（不计粒子的重力，已知）。（1）求粒子的初速度；（2）求电场强度和磁感应强度的大小；（3）若仅撤去圆形区域中的电场，让粒子以速度从点垂直磁场射入第四象限，且速度方向与轴正方向夹角，求粒子从第一次射入磁场到最终离开磁场的时间。【答案】（1）；（2），；（3）【解析】【详解】（1）粒子在电磁场中做匀速直线运动，所以v0=（2）撤去磁场后，带电粒子在电场中做类平抛运动x=R，y=R沿y轴负方向联立得又因为该粒子在电磁场中做匀速直线运动时联立可得B（3）撤去电场后，带电粒子在磁场中做匀速圆周运动代入v0和B得r=R由几何关系可知粒子从A点沿y轴正方向射出磁场，并从C点进入上方电场，在电场中减速为零后反向加速从C点出电场时vC=2v0，又从A点沿y轴负向进入磁场做匀速圆周运动，刚好从Q点射出磁场，在磁场中运动的总时间电场中运动的总时间在AC之间匀速运动的时间则总时间为（二）选考题：共45分。请考生从所给出的2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目题号后的方框涂黑。注意所做题目的编号必须与所涂题目的题号一致，并且在解答过程中写清每问的小题号，在答题卡指定位置答题，如果多做则每学科按所做的第一题计分。33.【物理—选修3-3】13.下列说法中正确的是（）A.一定质量的理想气体经过一个绝热压缩过程，其温度一定升高B.给自行车打气时气筒活塞压下后反弹，是由分子斥力造成的C.第二类永动机不可能制成的原因是违反了能量守恒定律D.运送货物的卡车停于水平地面，在缓慢卸货过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，不计分子间势能，则胎内气体从外界吸热E.液体中悬浮微粒的布朗运动是液体分子对微粒的撞击作用不平衡所引起的【答案】ADE【解析】【详解】A．—定质量的理想气体经过绝热压缩，则外界对气体做功，则根据热力学第一定律可知即气体的内能增大，则气体的温度升高，故A正确；B．用气筒给车胎打气，气筒压下后有反弹是轮胎的内部压强大于外界大气压，并不是分子间的斥力，故B错误；C．第二类永动机不可能制成的原因是其违反了热力学第二定律，故C错误；D．运送货物的卡车停于水平地面，在缓慢卸货过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，不计分子间势能，则气体的内能不变，气体做等温变化，根据可知气体压强减小，气体体积增大，气体对外做功，根据热力学第一定律，故胎内气体从外界吸热，故D正确；E．液体中悬浮微粒的布朗运动是液体分子对微粒的撞击作用不平衡所引起的，故E正确。故选ADE。14.如图，内壁光滑的导热汽缸内用质量为m，横截面积为S的活塞封闭一定质量的理想气体，初始时汽缸开口向上放置，活塞在距缸底的距离为H处保持静止，己知大气压强，重力加速度g，环境温度保持不变。现将汽缸缓慢转动放平，求：（1）活塞向外移动的距离d；（2）为使放平后活塞与缸底的距离仍为H，需在转动前通过气门缓慢放出一定质量的气体，求放出气体占原有气体质量的比例。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）初始时对活塞缓慢转动，气体温度不变，放平后气体压强为，由玻意耳定律得由几何关系解得（2）设放出气体后活塞与缸底的距离为，缓慢放出过程气体压强、温度均不变，故密度不变，则对转动过程由玻意耳定律得联立解得34.【物理——选修3-4】15.图甲为一列简谐横波在t=0时的波形图，图乙为平衡位置在x=2m处