四川省成都某中学2024届高三年级下册二模理综物理 含解析

成都外国语学校高2021级高考模拟（二）

理科绘合试卷

注意事项：

1.答卷前，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。

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。

1.二十世纪初，爱因斯坦、卢瑟福、波尔等物理学家相继取得了一系列重要的成果，他们的发现对人类文

明的进程产生了深远的影响。下列关于该段时间内的物理学成就的描述正确的是（）

A.2彘u+jn-喋Ba+黑Kr+3jn是重核的裂变，它是目前核电站反应堆工作原理之一

B.；He+in是轻核的聚变，该反应会释放能量，原因是；He的比结合能比：H和:H的比结合

能都小

C.根据狭义相对论，任何情况下测得的光速都是相同的

D.根据爱因斯坦的光电效应方程逸出光电子的最大初速度的大小与照射光的频率成线性关

系

【答案】A

【解析】

【详解】A.2£1;+3一喋82+北币+3》是重核的裂变，它是目前核电站反应堆工作原理之一。故A正

确；

B.：H+汨一；He+jn是轻核的聚变，该反应会释放能量，原因是：He的比结合能比汨和汨的比结合

能都大。故B错误；

C.狭义相对论是应用在惯性参考系下的时空理论。故C错误；

D.根据爱因斯坦的光电效应方程

Ekm=〃V-W

逸出光电子的最大初动能的大小与照射光的频率成线性关系。故D错误。

故选Ao

2.某航天器以速率v绕地球在圆轨道上运行，其轨道半径为地球半径的两倍，如图所示。万有引力常量为

G,则以下说法正确的是（）

地球的第一宇宙速度大小为2v

B.立于航天器内底板上的宇航员对底板的压力为零

C.若在航天器所在的轨道上发射卫星，只有当发射速度达到第二宇宙速度时才能使卫星脱离地球引力的

束缚

D.根据题干提供的信息可以求出地球的密度

【答案】B

【解析】

【详解】A.设地球半径为R,航天器以速率v绕地球在圆轨道上运行，则

2

_MmV

G--------2=m—

(2尺)2R

在地球表面附近，有

Mm

G.R

解得地球的第一宇宙速度大小为

匕=A/2V

故A错误;

B.万有引力提供向心力，宇航员处于完全失重状态，立于航天器内底板上的宇航员对底板的压力为零,

故B正确;

C.第二宇宙速度是地球上发射的卫星脱离地球引力的束缚，飞离地球所需的最小速度，根据能量守恒,

在航天器所在的轨道上发射卫星，能使卫星脱离地球引力束缚最小发射速度小于第二宇宙速度，故c错误;

D.根据万有引力提供向心力

2

「Mmv

G------7=m——

(27?)2R

地球的密度为

pM-=M---=3V-2---

V±介2兀GR2

3

地球半径不知，故无法求出地球的密度，故D错误。

故选B。

3.一物块放置在固定斜面上，对物块施加一水平力「保持该力大小不变，在将该作用力沿水平方向

逆时针缓慢转动至竖直方向的过程中，物块始终静止在斜面上，如图所示。则该过程中（）

A.斜面对物块的摩擦力逐渐减小

B,斜面对物块的支持力先减小后增大

C.斜面对物块的作用力先减小后增大

D.斜面对物块的作用力一直减小

【答案】D

【解析】

【详解】AB.对物块受力分析，并正交分解，如图

G

作用力/沿水平方向逆时针缓慢转动至竖直方向的过程中，沿斜面方向的分力先变大再变小，因为它与

物块重力下滑分力的大小关系不确定，所以物块所受摩擦力的变化情况不确定。作用力尸垂直于斜面方

向的分力先是垂直于斜面向下逐渐减小至零，然后垂直于斜面向上逐渐增大，而重力的垂直斜面方向的

分力始终保持不变，所以斜面对物块的支持力一直减小。故AB错误；

CD.依题意，物块处于静止状态，受力平衡，根据二力合成的规律可知重力与外力尸的合力随着二者夹

角的变大而减小。可知斜面对物块的作用力也一直减小。故C错误；D正确。

故选D。

4.为全面推进乡村振兴，彭州某地兴建的小型水电站如图所示。该水电站交流发电机的输出功率为

工4=A=400A

故D正确；

B.降压变压器输出的功率为

月=U4I4=220x400W=88kW

输电的效率为

77=^x100%=—x100%=88%

R100

故B错误；

C.输电线上损失的功率为

"g=《_q=12kW

又

P统=琮/

解得

/线=40A

其中

，2=，3=1线

则升压变压器的匝数比为

%_40A_1

〃2一4—400A—10

故C错误。

故选D。

5.如图所示，一半径为R的光滑绝缘半球面开口向下，固定在水平面上。整个空间存在磁感应强度为

B、方向竖直向下的匀强磁场。一电荷量为q(00)、质量为机的小球P在球面上做水平的匀速圆周运

动，圆心为球心。到该圆周上任一点的连线与竖直方向的夹角为0=60。。若重力加速度为g,以下说

法正确的是()

A.从上面俯视小球沿顺时针方向运转

B.球面对小球的弹力大小为用8

C.小球的速率越大，则小球受到的洛伦兹力越大

2mg_

D.磁感应强度的大小可能为8=

~q

【答案】C

【解析】

【详解】A.小球受到洛伦兹力水平指向圆心。'，根据左手定则可知，从上面俯视小球沿逆时针方向

运转，故A错误；

B.小球竖直方向受力平衡，则有

Ncos6=mg

可得球面对小球的弹力大小为

N=Jo=2mg

故B错误;

C.根据

=QvB

可知小球的速率越大，则小球受到的洛伦兹力越大，故C正确;

D.水平方向根据牛顿第二定律可得

v2

qvB一Nsin。=m--------

7?sin<9

整理可得

2个；v2-qBv+6mg=0

对于v的一元二次方程，根据数学知识可知，需要满足

(qB¥-4x2°1nxy/3mg>0

37?

可得

BN迎庐

qNR

可知磁感应强度的大小不可能为3=2'、区，故D错误。

qNR

故选C。

6.从地面上将一物体竖直向上抛出，物体运动过程中受到恒定大小的空气阻力作用，其上升过程中动能

与重力势能随上升的高度变化的图像如图所示，则根据该图像可以求出（）

A.物体落回地面时的动能

B.物体上升到最高点的机械能

C,物体上升最大高度

D.物体从抛出至落回抛出点所用的时间

【答案】AB

【解析】

【详解】B.设重力势能和动能相等的高度为由,阻力大小为了,物体质量为加，由动能定理得

-mg\-fhl=40J-100J①

重力势能和动能相等时

mg%=40J②

由①②得

mg+f

mg2

动能的减小量和重力势能的增加的比值

/减=Og+f）h=mg+f=3

转增mghmg2

则从上升过程中动能与重力势能相等到最高点，动能减小量为40J,则重力势能增加

故可求得上升到最高点的机械能

故B正确；

A.上升过程中减少的机械能

LiT200T100

ANE=100J-----J=——JT

33

因阻力恒定，下降过程减少的机械能和上升过程减少的机械能相同也为UWJ,故可求得返回地面时的动

3

能

Lsct100J100J100J

E.=100J--------------=------

r333

故A正确；

C.因物体质量未知，阻力大小未知，故无法由图像求得物体上升最大高度，故C错误；

D.因物体质量未知，阻力大小未知，故无法由图像求得从抛出至落回抛出点所用的时间，故D错误。

故选ABo

7.如图所示，真空中的d两点固定两个点电荷Qi、Q,其中。1带正电，b、c是ad连线的三等分点,

c、e位于以［为圆心的圆周上，e点的场强为零，若取无穷远处电势为零。则以下说法正确的是()

A.同一试探电荷在b点受到的静电力大于c点受到的静电力

Be点的电势<pe<Q

C.电势差Ubc=Ube

D.21的电荷量大于。2的电荷量

【答案】AD

【解析】

【详解】D.e点的场强为零，设cd=A,根据电场的叠加可知点电荷Q带负电，且

kQj_kQ2

(47?)2-R?

可得

0=162

故01的电荷量大于。2的电荷量，故D正确；

A.根据电场的叠加，试探电荷在6点受到的静电力为

,1

B.h=—rL

8

C.刚越过PQ时加速度大小为g

D.刚越过PQ时加速度大小为2g

【答案】BC

【解析】

【详解】AB.线框自由下落过程，有

2gh=v2

金属框架他边刚好有一半进入磁场所需时间为

L

”2

V

此过程金属杆做匀加速直线运动，可得

,12

L=vt+3gt

联立，解得

h=-L

8

故A错误；B正确;

CD.依题意，线框匀速下落过程，有

口B2L2V

F安=口=mg

K

金属杆刚越过时，有

2g(/z+£)=v2

联立，解得

v'=3v

此时闭合回路中的金属杆所受安培力为

B2L2(3V-V)

尸安=")=2F安=2mg

K

根据牛顿第二定律，可得

F^-mg

a=-----------=g

m

故C正确；D错误。

故选BC。

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作答。第33〜38题

为选考题，考生根据要求作答。

（一）必考题：共129分。

9.某同学利用验证牛顿第二定律的装置来验证动能定理，实验步骤如下：

铀.短R光电门1光电'12

扫*呵用细线定滑，轮

小个弓匚H卜二―

力传感器＜----x------------►

/A,祛码盘

及祛码

（1）测量小车、力传感器和挡光板的总质量为M,挡光板的宽度d；

（2）水平轨道上安装两个光电门，测出两光电门中心间的距离s,小车上固定有力传感器和挡光板，细

线一端与力传感器连接，另一端跨过定滑轮，挂上祛码盘，实验首先保持轨道水平，小车通过光电门1

和2的时间相等，此时小车做运动，力传感器的示数为线；

（3）增加祛码盘里祛码的质量，释放小车，力传感器的示数为凡小车通过光电门1和2的时间分别为

%和明则小车受到的合外力为（用“RFo”表示）；

（4）已知重力加速度为g,若要验证动能定理，需要验证的关系为o

【答案】①.匀速直线②.F-F。③.（R—乙）s=5M（丁）2-5”（不丁

乙Lr\乙11

【解析】

【详解】（2）⑴小车通过光电门1和2的时间相等，此时小车做匀速直线运动；

（3）⑵小车做匀速直线运动时有

F0=f

力传感器的示数为尸时小车受到的合外力为

F^=F-FQ

（4）[3]若要验证动能定理，需要验证的关系为

1,1,

（F-F0）s=-Mvl--Mvf

其中

联立解得

22

(F-F0)s=—Af(―)--M(―)

，t?2Zj

10.提供有下列器材，用于测量电源的电动势和内阻:

①待测电源（电动势小于3V）

②电压表（量程3V,内阻约3k。）

③电阻箱R（0-999.9Q）

④定值电阻/=4。

⑤开关

⑥导线若干

甲、乙两同学分别设计了如图a和图b所示的电路。

（1）某次实验中电阻箱的情况如图所示，则其接入电路的电阻为

（2）若图a和图b电阻箱接入电路的电阻均为（1）中所读的阻值，电压表的示数分别为“和则它

们的大小关系UaUb（选填“>"、"=”或）；

（3）两同学分别根据电阻箱和电压表的读数R和U,通过建立合适的坐标系，通过图像处理数据得出了

电动势和内阻的值。某同学根据图a实验测得的电压表的示数。和电阻箱的读数R,作出了如图所示图

线，则所测得的电动势耳=,内阻n=o（结果均保留2位有效数字）。由于电压

表的内阻不是无穷大，该同学所测得的电动势（选填“>"、"=”或）真实值。

联立解得

E［=2.5V

rx-l.OQ

E

⑶由于电压表的分流作用，导致流过电源的实际电流大于丁方一，所以电动势的测量值小于真实

值。

11.如图所示，一半径为R的圆与x轴相切于原点O,圆内有直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大为

Bo与无轴垂直的竖直虚线与磁场最右端相切，其右侧的第I象限内存在沿-y方向的匀强电场。现有一束

比荷为幺的带正电粒子沿着+y方向从原点。射入磁场，粒子离开磁场时方向沿x轴正方向，进入电场

m

后，经电场偏转打到x轴上坐标为（3R,0）的点，不计粒子的重力，求：

（1）粒子射入磁场时的速度；

（2）电场强度的大小；

（3）若仅使从。点射入的带电粒子初速度方向与-x轴方向成30。角，求粒子从。点出发到再次打到x轴

上所用的时间。

［答案］⑴迦；⑵工（3）"3+9+6百）

m2m6qB

【解析】

【详解】（1）在圆形磁场中，沿径向入射的粒子沿径向飞出，作出粒子的运动轨迹如图所示

根据几何关系可知，粒子在磁场中运动的半径为

r=R

在磁场中由洛伦兹力提供圆周运动的向心力，则

2

qvB=m—

0r

解得

(2)进入电场后，经电场偏转打到x轴上坐标为(3R,0)的点，则有

R=L吗2,3R—R=v°t

2m

解得

2m

由于轨迹半径与磁场圆半径相等，则四边形oqaa为棱形，可知飞出时速度沿x轴正方向，由几何关

系可知，轨迹对应圆心角为

6=180-30=150

磁场中圆周运动的周期

2nr

T=

%

磁场中运动的时间

150

A=------

1360

粒子从。3到04做匀速直线运动，则

7?-rsin30

在电场中竖直方向有

7?+7?cos30=」理R

2m3

粒子从O点出发到再次打到x轴上所用的时间

12.光滑的水平面上停放着质量mc=2kg的平板小车C,C的左端放置质量〃ZA=lkg的物块A,车上距左端

加处Go小于车的长度)放置质量mB=3kg的物块B,物块A、B均可视为质点，它们与车面间的动摩擦因

数分别为〃A=0.3、〃B=0.1,开始时车被锁定无法运动，物块A以vo=9m/s的水平初速度从左端开始正对B

运动，重力加速度g=10m/s2。

(1)若无o=7.5m,求A开始运动后经过多长时间与B发生碰撞；

(2)若xo=7.5m,A与B发生弹性正碰，求A停止运动时距车左端的距离；

(3)改变期的值，A运动至B处与B发生弹性碰撞后立即解除对车的锁定，此后A与B都刚好没从车

上掉下，求平板车的长度。

AD——>voDB

【答案】(1)1s；(2)6m；(3)9m

【解析】

【详解】(1)物块A的加速度大小为。，由牛顿第二定律

^AmAg=mAa

由运动学公式

1

xo=vot,~~at)

解得

?=ls

(2)A与B碰前速度瞬间为匕，碰后AB速度分别为%、匕

匕=%_at

%匕=%匕+为匕

^mAvi=^mAv2

解得

(m-m]

彩=―A一也R^=_3m/s

mA+mB

2mA

v3=---------匕=3m/s

加A+加8

A碰后向左运动，假设A碰后向左发生的最大位移为西，由动能定理:

12

Ax=%一再

解得

Ax=6m

故A停止运动时距平板车左端6m；

(3)设A与B碰前速度为匕，碰后AB速度分别为%、%

同理可得

(mA-mB)1

%二("4=/4

mA+mB2

2mA1

羽6=~=/4

mA+mB2

由于AB与平板车之间的摩擦力大小以=%,且A的加速度大于B,由此可判断A碰后向左做匀减速运

动，此过程中车一直保持静止。

由运动学公式：

v4—v0=-2axQ

0—v；=—

解得

x0=2.7m

设最终三者共同匀速运动速度为以，由动量守恒定律

%%+mBV6=(%+fnB+7%)%

解得

设B开始与平板小车右端相距为与，由能量守恒

।加("U+mB+mc)Vl=

解得

xB=6.3m

L=x0+xB

解得

L=9m

(-)选考题：共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作

答。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.如图甲为某种转椅的结构示意图，其升降部分由M、N两筒组成，两筒间密闭了一定质量的理想气体。

图乙为气体分子速率分布曲线，初始时刻筒内气体所对应的曲线为6人坐上椅子后M迅速向下滑动，设

此过程筒内气体不与外界发生热交换，则此过程中()

甲乙

A.密闭气体压强增大，分子平均动能增大

B.外界对气体做功，气体分子的密集程度保持不变

C.密闭气体内能增大，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数增加

D.密闭气体的分子速率分布曲线可能会变成a曲线

E.密闭气体的分子速率分布曲线可能会变成c曲线

【答案】ACE

【解析】

【详解】ABC.根据题意可知，M迅速向下滑动，理想气体的体积减小，气体分子的密集程度变大，外界

对气体做功，且筒内气体不与外界发生热交换，则理想气体内能增大，温度升高，分子平均动能增大，容

器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数增加，密闭气体压强增大，故AC正确，B错误；

DE.由于气体温度越高，速率较大的分子所占的比例越大，则密闭气体的分子速率分布曲线可能会变成c

曲线，故E正确，D错误。

故选ACEo

14.如图所示，两个固定的导热良好的足够长水平汽缸，由水平轻质硬杆相连的两个活塞面积分别为

22

SA=120cm,SB=20cmo两汽缸通过一带阀门K的细管连通，最初阀门关闭，A内有理想气体，初始温

度为27℃,B内为真空。初始状态时两活塞分别与各自汽缸底相距。=40cm、b=10cm,活塞静止。（不

计一切摩擦，细管体积可忽略不计，A内有体积不计的加热装置，图中未画出。设环境温度保持不变为

27℃,外界大气压为po）。

（1）当阀门K关闭时，在左侧汽缸A安装绝热装置，同时使A内气体缓慢加热，求当右侧活塞刚好运

动到缸底时A内气体的温度TA,及压强PA；

（2）停止加热并撤去左侧汽缸的绝热装置，将阀门K打开，足够长时间后，求大活塞距左侧汽缸底部的

距离

（3）之后将阀门K关闭，用打气筒（图中未画出）向A汽缸中缓慢充入压强为2Po的理想气体，使活塞

回到初始状态时的位置，则充入的理想气体体积AV为多少？

【答案】(1)375K,(2)30cm；(3)1000cm3

6

【解析】

【详解】（1）阀门K关闭时，将A内气体缓慢加热，温度缓慢升高，根据受力平衡可知，气体压强不

变，为等压变化，对于A气体，初态有

匕=。鼠，"=(27+273)K=300K

末态有

匕1=(«+&)SA

由盖一吕萨克定律有

上=%

"TA

即

aSA_

300K—TA

解得

7=375K

对两活塞整体为研究对象，根据受力平衡得

PASA-POSA+AA=0

解得

5

PA=o-PO

（2）打开阀门K稳定后，设气体压强为p\,以两个活塞和杆为整体有

S

PAA~00sA+P0SB-p'ASB=0

解得

PA=PO

设大活塞最终左移x,对封闭气体分析；初态有

PA="%=(。+力SA，，=375K

o

末态有

，=AX5AX)5,

p]=PuA+a—BTQ=300K

由理想气体状态方程得

—A匕1_PN\

T「T。

即

|为3+。应=p0msA+3+”以电］

375K—300K

代入数据解得

Ax=30cm

（3）关闭阀门，若活塞恢复初始位置，则对B中气体，初态有

PB=Po>%=S+"AX)SB

末态压强为P〉体积为

%=6SB

由玻意耳定律得

PB^B=P'B^B

即

POSB@。-Ax)=p'BSBb

解得

PB’=2Po

则

PASA+PO'B~Po$A~PB^B=°

解得

PA=1A)

o

对A中气体和充入气体整体为研究对象，初态有

PA=PO>H=〃SA