高考专家联测卷（五）理科综合试题高中物理

2024届高考专家联测卷（五）理科综合（全卷满分300分，考试时间150分钟）注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在本试卷和答题卡相应位置上。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B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。答案不能答在试卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答。答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先画掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。第Ⅰ卷（选择题，共126分）一、选择题：本大题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~5题只有一项符合题目要求，第6~8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.下列说法正确的是（）A.美国科学家富兰克林发现自然界中存在两种电荷，他把一种命名为正电荷，另一种命名为负电荷B.在对自由落体运动的研究中，伽利略猜想运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证C.英国物理学家卡文迪许用油滴实验比较准确地测定出了电子的电荷量D.“探究加速度与力和质量的关系”的实验用到了等效替代法【答案】A【解析】【详解】A．美国科学家富兰克林发现自然界中存在两种电荷，他把一种命名为正电荷，另一种命名为负电荷，A正确；B．在对自由落体运动的研究中，伽利略猜想运动速度与下落时间成正比，并未直接用实验进行了验证，而是在斜面实验的基础上的合理推理，B错误；C．美国物理学家密里根用油滴实验比较准确地测定了电子的电荷量，C错误；D．“探究加速度与力和质量的关系”的实验用到了控制变量法，D错误；故选A。2.某车沿水平地面做匀变速直线运动时，发现在小车车厢的顶部用轻质细线悬挂了一质量为m的小球，悬挂小球的细线与竖直方向的夹角为，在车厢底板上放着一个质量为M的木块，小球及木块均和车厢保持相对静止，如图所示。若木块与车厢底板间的动摩擦因数为0.75，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当地的重力加速度大小为g，，，下列说法正确的是（）A.小车向左做匀加速运动B.此时小球的加速度大小为C.此时木块受到的摩擦力大小为0.75Mg，方向水平向右D.此时木块受到的摩擦力大小为，方向水平向右【答案】D【解析】【详解】A．根据小球的运动状态，对小球进行分析可知，小球的加速度方向沿水平向右，小球及木块均和车厢保持相对静止，即小车的加速度方向也是水平向右，当小车速度方向向右时，小车向右做匀加速直线运动，当小车速度方向向左时，小车向左做匀减速直线运动，故A错误；B．对小球进行分析，根据牛顿第二定律有解得故B错误；CD．对木块分析，可知，木块所受外力的合力等于小车对木块的摩擦力，方向水平向右，根据牛顿第二定律有结合上述解得故C错误，D正确。故选D。3.如图甲所示电路，原线圈串联一个阻值的电阻，副线圈c、d两端连接一个阻值的电阻，a、b两端输入如图乙所示正弦交流电压，理想电流表的示数为。下列说法错误的是（）A.理想电压表的示数为B.理想变压器原、副线圈匝数比为C.若只减小电阻的阻值，则电阻的电压增大D.原线圈两端电压的瞬时值表达式可写为【答案】C【解析】【详解】A．设原线圈的输入电压为，则有根据理想变压器可得解得即理想电压表的示数为，故A正确；B．由理想变压器电压比等于匝数比可得理想变压器原、副线圈匝数比为故B正确；C．将变压器与看成一个等效电阻，若只减小电阻的阻值，则该等效电阻阻值减小，则原线圈电流增大，根据可知原线圈的输入电压减小，故副线图的输出电压减小，电阻的电压将减小，故C错误；D．由以上分析可知，原线圈两端电压峰值为，周期为，则角速度为可得原线圈两端电压的瞬时值表达式为故D正确。本题选错误的，故选C。4.如图甲所示，驱动线圈通过开关S与电源连接，发射线圈放在绝缘且内壁光滑的水平发射导管内．闭合开关S后，在内驱动线圈的电流随时间的变化如图乙所示．在这段时间内，下列说法正确的是（）A.驱动线圈内部的磁场方向水平向左 B.发射线圈内部的感应磁场方向水平向右C.时发射线圈的感应电流最大 D.时发射线圈所受的安培力最大【答案】C【解析】【详解】A．根据安培定则，驱动线圈内的磁场方向水平向右，A错误；B．由图乙可知，通过发射线圈的磁通量增大，根据楞次定律，发射线圈内部的感应磁场方向水平向左，B错误；CD．时驱动线圈的电流变化最快，则此时通过发射线圈的磁通量变化最快，产生的感应电流最大；同理，时发射线圈中的感应电流最小，但此时磁场最强，安培力不是最大值，故C正确，D错误。故选C。5.磁控溅射是一种新型溅射技术，如图甲所示，电子在跑道上的运动原理可以近似认为：从水平靶面电离出初速度为零的电子，在阴极暗区只受竖直方向的电场力作用，加速飞向负辉区，阴极暗区上下侧面间的电势差保持不变；电子进入负辉区的运动速度始终与磁场方向垂直，磁感应强度大小处处相等，电子绕行半个圆周之后，重新进入阴极暗区，回到靶面时，速度恰好为零。电子就实现跳跃式地朝右漂移，如图乙所示，简称漂移。则下列说法正确的是（）A.负辉区中的整个磁场为匀强磁场B.电子每次飞离靶面时，电场和磁场的方向均要与原先反向才能实现漂移C.其他条件不变的情况下，阴极暗区厚度越大，电子到达负辉区的速度越大D.在直道区，电子每次跳跃的水平距离相同【答案】D【解析】【详解】A．电子从阴极暗区进入负辉区的运动速度始终与磁场方向垂直，电子的速度方向时刻改变，所以磁场方向变化，则负辉区中的整个磁场不是匀强磁场，故A错误；B．电子每次飞离靶面时，电子都要加速运动电场方向不变，电子从阴极暗区进入负辉区所受洛伦兹力都是向右，磁场方向不变，故B错误；C．由动能定理可知电子到达负辉区的速度由阴极暗区的电压决定，与阴极暗区厚度无关，故C错误；D．阴极暗区上下侧面间的电势差保持不变，由，可知电子从阴极暗区进入负辉区的运动速度大小不变，磁感应强度大小处处相等，由，可知电子在负辉区做圆周运动的半径相同，所以电子绕行半个圆周之后，电子每次跳跃的水平距离相同，故D正确。故选D。6.如图所示，电源电动势E=6V，内阻r=1.2Ω，定值电阻，电动机线圈电阻，电容器的电容C=300μF。开关S闭合后电路稳定时，电流表的示数I=1A，则下列说法正确的是（）A.电动机电流大于R1的电流B.电动机两端电压大于R3的电压C.电动机的电功率为2WD.电容器上极板带电荷量2.0×10−4C【答案】BD【解析】【详解】A．路端电压为则总电流电动机的电流选项A错误；B．R3的电压电动机两端的电压选项B正确；C．电动机的电功率为选项C错误；D．因可知电容器上极板电势较高，两极板电压电容器上极板带电荷量选项D正确。故选BD。7.如图所示为静电植绒流程示意图，正电金属板与负电金属网间有60kV的电压，将绒毛放在带负电荷的容器中，使绒毛带负电，绒毛在电场力的作用下飞到需要植绒的布匹表面上。忽略绒毛的重力、空气阻力、绒毛之间的相互作用力和边缘效应。正电金属板与负电金属网之间可视为匀强电场，下列说法正确的是（）A.绒毛运动经过各点的电势逐渐升高B.绒毛在飞向布匹的过程中，电势能不断增大C.若仅增大正电金属板与负电金属网之间的电压，绒毛到达布匹时的速率将减小D.若仅增大正电金属板与负电金属网之间的距离，绒毛到达布匹表面所用的时间将增大【答案】AD【解析】【详解】A．负电金属网与正电金属板间的电场方向向上，故绒毛运动经过处各点的电势逐渐升高，故A正确；B．绒毛在飞向布匹的过程中，绒毛在做加速运动，电场力做正功，电势能不断减小，故B错误；C．仅增大正电金属板与负电金属网之间的电压，电场强度增大，电场力增大，经过相同的距离，电场力做的功增多，根据动能定理，可知绒毛到达布匹时的动能增大，速率增大，故C错误；D．仅增大正电金属板与负电金属网之间的距离，电势差不变而电场强度减小，则绒毛受到的电场力减小，加速度减小，距离变大则所用时间将增大，故D正确。故选AD。8.如图所示，轻弹簧一端固定在O1点，另一端系一小球，小球穿在固定于竖直面内、圆心为O2的光滑圆环上，O1在O2的正上方，C是O1O2的连线和圆环的交点，将小球从圆环上的A点无初速度释放后，发现小球通过了C点，最终在A，B之间做往复运动。已知小球在A点时弹簧被拉长，在C点时弹簧被压缩，则下列判断正确的是（）A.弹簧在A点伸长量一定大于弹簧在C点的压缩量B.小球从A至C一直做加速运动，从C至B一直做减速运动C.小球机械能最大的位置有两处D.弹簧处于原长时，小球的速度最大【答案】AC【解析】【详解】A．只有重力和弹簧弹力做功，则小球和弹簧组成的系统机械能守恒，小球由A到C的过程中，动能增加，重力势能增加，则弹簧弹性势能一定减小，小球在A点时的弹性势能必大于在C点时的弹性势能，所以弹簧在A点的伸长量一定大于弹簧在C点的压缩量，故A正确；BD．由题意可知，小球从A至C，在切向先做加速运动，再做减速运动，当切向合力为零（此时弹簧仍处于伸长状态）时，速度最大，同理从C至B，在切向先做加速运动，再做减速运动，当切向合力为零（此时弹簧仍处于伸长状态）时，速度最大，故BD错误；C．当弹簧处于原长时，弹性势能为零，小球机械能最大，由题意知，A、B相对于O1O2对称，则弹簧处于原长的位置在A、C与B、C之间各有一处，故C正确。故选AC。二、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.目前均有显示电池剩余电量百分比的功能，其中一种原理是利用锂电池的电动势会随着电池剩余电量百分比的变化而变化，小铭同学查阅相关资料发现某款锂电池的电动势和电池剩余电量百分比图像如图甲所示，因此他设计如图乙的电路图测量电池的电动势和内阻，来估测电池剩余电量百分比，其中定值电阻。（1）小铭同学拆开该款锂电池外包装，发现里面有四根导线，红导线接电池的正极，黑导线接负极，其余两根导线空置不用，若用多用电表直流电压档粗测其电动势，多用电表的红表笔应与电池的______导线连接。（选填“红”或“黑”）（2）根据实验数据作出的U－I图像如图丙所示，由此预估目前该电池电量剩余百分比为______%，内阻r为______Ω。（保留2位有效数字）【答案】①.红②.80③.3.0【解析】【详解】（1）[1]根据多用电表电流“红表笔进黑表笔出”，可知多用电表的红表笔应与电池的正极，即红导线连接。（2）[2][3]根据图丙可知，电动势结合图甲，知目前该电池电量剩余百分比为80%，由闭合电路欧姆定律可得

则内阻为10.某同学用如图甲所示装置，做“探究加速度与质量的关系”实验．（1）实验时，应使细绳与木板平行，将木板右端垫高以平衡摩擦力，这样操作的目的是________；A．使细绳的拉力等于小车所受合力B．使细绳的拉力等于砝码盘和砝码的重力（2）实验中，应保持____________（填“盘和砝码”或“小车”）质量不变，多次改变________（填“砝码盘”或“小车”）中砝码的质量m进行实验。某次实验打出的一条纸带如图乙所示，在打出的纸带上每隔一个点取一个计数点，分别标为A、B、C、D、E，已知打点计时器所接交流电的频率为50Hz，小车做匀加速直线运动的加速度________m/s2；（结果保留两位有效数字）（3）该同学经（2）所述多次实验后，记录前述砝码的质量m以及对应小车的加速度大小a，作出图像。若图线的斜率为k，图线在纵轴上的截距为b，则小车受到的拉力大小________，小车的质量________。（均用相关物理量的符号表示）【答案】①.A②.盘和砝码③.小车④.3.9⑤.⑥.【解析】【详解】（1）[1]使细绳与木板平行，将木板右端垫高以平衡摩擦力，这样操作的目的是使细绳上的拉力等于小车所受合力。故选A。（2）[2][3]由于要探究加速度与质量的关系，因此应保持外力不变，即保持盘和砝码的质量不变，多次改变小车中砝码的质量进行实验。[4]由题知根据逐差法，可得（3）[5][6]根据牛顿第二定律有上式整理得其中解得11.在水平道路上行驶的汽车，挡风玻璃与水平面成，无风的天气里，车辆行驶时，静止在挡风玻璃上的树叶受到水平方向的空气推力，推力方向与车前进方向相反，大小由车速v决定，且满足。只讨论树叶沿挡风玻璃向下或向上的运动，横向运动可视为静止，已知树叶的质量，g取。（1）若忽略树叶与挡风玻璃间的摩擦力，求树叶静止在挡风玻璃上时车匀速运动的速度大小；（2）若树叶与挡风玻璃间有摩擦，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，某次经精密测量发现当匀速运动的车速为时，原来静止在挡风玻璃上的树叶恰好要开始沿挡风玻璃向上运动，求树叶与挡风玻璃间的动摩擦因数μ。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）树叶静止时受力平衡，沿玻璃斜面方向有又解得（2）当车速为时，发现树叶恰好向上运动，此时为临界状态，树叶加速度为0，则联立解得12.如图所示，竖直平面内有一段绝缘的圆弧轨道AB和绝缘的水平轨道BC相切于B，其中AB圆弧轨道的圆心为O，，圆心角θ＝53°，圆弧轨道光滑，BC轨道粗糙且足够长，滑块与轨道间的动摩擦因数μ＝0.5，轨道AB左侧d＝0.6m的区域存在一竖直向下匀强电场，BC轨道区域存在水平向右的匀强电场，一质量为m＝0.2kg，电量的滑块以一定的初速度从电场的左边界水平射入，滑块恰好能做直线运动，假定最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6。求：（1）滑块的电性和的大小；（2）若电场大小不变，方向反向，要使滑块恰好能从A点沿切线滑入轨道，求滑块水平射入电场时的初速度，以及进入A点时的速度；（3）在第（2）问的条件下，若电场的大小可在0到范围内调节，当取不同值时，求滑块最终因摩擦而产生的热量。（Q可用表示）【答案】（1）负电，；（2）3m/s；5m/s；（3）见解析【解析】【详解】（1）依题意，滑块恰能做直线运动，有解得且滑块带负电。（2）电场反向后，由牛顿第二定律可得滑块做类平抛运动，有又联立，解得且（3）滑块滑到B点时，有解得滑块向右运动到速度为0时，由动能定理解得第一个临界值，当满足有第二个临界值，当滑块回到A点时，速度刚好减为0，有解得可知，当时，滑块最终因摩擦而产生的热量为当时，滑块最终停在B点，有解得则滑块最终因摩擦而产生的热量为当时，有则滑块最终因摩擦而产生的热量为（二）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，则按所做的第一题计分。【物理——选修3—3】（15分）13.下列说法正确的是（）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压下后反弹，是由分子斥力造成的C.晶体的物理性质都是各向异性的D.运送沙子的卡车停在水平地面，在缓慢卸沙的过程中，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.液体中悬浮微粒布朗运动是液体分子对它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．单晶体是各向异性，多晶体是各项同性，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，可知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.火罐和抽气罐是中医拔罐的两种方式，如图所示，火罐下端开口，上端封闭；抽气罐下端开口，上端留有抽气阀门。用火罐时，先用火加热罐中气体，然后迅速按到皮肤上，降温后火罐内部的气压低于外部大气压，使火罐紧紧吸附在皮肤上。用抽气罐时先把罐体按在皮肤上，再通过抽气降低罐内气体的压强，同样使抽气罐紧紧吸附在皮肤上。某次使用火罐时，罐内气体初始温度为500K，最终降到400K，内能的减小量为，因皮肤凸起，内部气体的体积变为罐容积的。若换用抽气罐，也可抽气后达到同样的效果。罐内气体均可视为理想气体，忽略抽气过程中气体温度的变化。求：（1）火罐内部降温到400K时内部压强是多少？（2）用抽气罐拔罐时，抽出气体的质量与抽气前罐内气体质量的比值？【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）设火罐内气体初始状态参量分别为、、，温度降低后状态参量分别为、、，火罐的容积为，由题意知、、、、。由理想气体状态方程得代入数据得（2）对于抽气罐，设初态气体状态参量分别为、，末态气体状态参量分别为、，罐的容积为，由题意知、、，由玻意耳定律知得代入数据得设抽出的气体的体积为，由题意知故应抽出气体的质量与抽气前罐内气体质量的比值为【物理——选修3—4】（15分）15.一列简谐横波沿轴正方向传播，时刻的波形如图所示，此时两质点偏离平衡位置的位移相等，以后最少每隔两质点偏离平衡位置的位移相等，已知这列波的周期大于，下列说法正确的是（）A.时刻，质点与质点运动方向相反B.波的传播速度为C.当质点处于波峰时，质点处于平衡位置D.质点的振动方程为E.时间内，质点运动的路程为【答案】ABE【解析】【详解】A．根据题