四川省成都市2024届高三物理下学期三诊热身考试理综试题5月6日含解析

高2024届高三下期三诊热身考试理科综合试题本试卷包括第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。考试时间：150分钟总分：300分注意事项：1.答题前，请将自己的姓名、考籍号准确填写在答题卡的相应位置。4.所有题目的答案都必须填涂或书写在答题卡上，写在试题卷上的答案无效。2.答选择题时，务必使用2B铅笔将答题卡上相应题号的所选答案标号涂黑。3.答非选择题时，请用0.5毫米蓝色或黑色钢笔或签字笔，将答案准确、工整书写在答题卡上相应的位置。5.考试结束后，只将答题卡交回考务处。可能用到的相对原子质量：H-1Li-7N-14C-12O-16Na-23Cu-64二、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.细心的同学会发现商场里安装供顾客上、下楼的电梯主要有如图所示两种：台阶式如图甲，斜面式如图乙。下列对某同学分别乘坐两种扶梯的过程，描述正确的是（）A.乘坐电梯甲匀速下降时，该同学受到水平方向的摩擦力B.乘坐电梯甲加速下降时，该同学所受摩擦力做负功C.乘坐电梯乙匀速上升时，该同学不受到摩擦力作用D.乘坐电梯乙加速上升时，该同学受到的摩擦力做正功【答案】D【解析】【详解】A．乘坐电梯甲匀速下降时，该同学不受摩擦力作用，故A错误；B．乘坐电梯甲加速下降时，摩擦力水平向前，该同学所受摩擦力做正功，故B错误；C．乘坐电梯乙匀速上升时，该同学受到沿电梯面向上的摩擦力作用，故C错误；D．乘坐电梯乙加速上升时，该同学受到沿电梯面向上的摩擦力作用，摩擦力做正功，故D正确。故选D。2.火星是太阳系中距离地球较近、自然环境与地球最为类似的行星之一。如果将地球和火星绕太阳的公转视为匀速圆周运动，并忽略行星自转的影响。根据表中数据，结合所学知识可以判断行星天体质量/kg天体半径/m公转轨道半径/m地球6.0×10246.4×1061.5×1011火星6.4×10233.4×1062.3×1011A.火星的公转周期小于一年B.火星表面重力加速度小于地球表面的重力加速度C.火星的第一宇宙速度大于7.9km/sD.太阳对地球的引力比对火星的引力小【答案】B【解析】【详解】A．据解得由上式可知，行星的公转周期随半径的增大而增大，则火星的公转周期大于一年，故A错误；B．火星表面的重力加速度为地球表面的第一宇宙速度为9.8m/s2，有代入数据有g火<g地=98m/s2故B正确；C．火星表面的第一宇宙速度为地球表面第一宇宙速度为7.9km/s，有代入数据可知故C错误；D．据由于地球的质量比火星的质量大，公转半径又比火星的公转半径小，所以太阳对地球的引力比对火星的引力大，故D错误。故选B。3.进入冬季后，北方的冰雪运动吸引了许多南方游客。如图为雪地转转游戏，人乘坐雪圈（人和雪圈总质量为50kg）绕轴以2rad/s的角速度在水平雪地上匀速转动，已知水平杆长为2m，离地高为2m，绳长为4m，且绳与水平杆垂直。则雪圈（含人）（）A.所受的合外力为零 B.圆周运动的半径为2mC.线速度大小为4m/s D.所受向心力大小为800N【答案】D【解析】【详解】根据几何关系可知，雪圈（含人）做匀速圆周运动的半径为则线速度大小为雪圈（含人）所受的合外力提供所需的向心力，则有故选D。4.2023年4月，我国有“人造太阳”之称的托卡马克核聚变实验装置创造了新的世界纪录。其中磁约束的简化原理如图：在半径为和的真空同轴圆柱面之间，加有与轴线平行的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，。假设氘核沿内环切线向左进入磁场，氚核沿内环切线向右进入磁场，二者均恰好不从外环射出。不计重力及二者之间的相互作用，则和的速度之比为（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【详解】由题意可知，根据左手定则，作图如图所示由几何关系可知，氘核的半径为，有则由几何关系可知，氚核的半径为，有则即由洛伦兹力提供向心力可得由题意可知，氘核和氚核的比荷之比为故和的速度之比为故选A。5.电子枪除了加速电子外，同时还有使电子束会聚或发散作用，其原理可简化为如图所示。一球形界面外部空间中各处电势均为，内部各处电势均为，球心位于z轴上O点。一束靠近z轴且关于z轴对称的电子以相同的速度平行于z轴射入该界面，电子质量为m，电子电荷量为e，由于电子在界面处只受到法线方向的作用力，其运动方向将发生改变，不考虑相对论相应和电子之间相互作用力。某电子射到界面方向与法线的夹角为，它射入球形界面后的运动方向与法线的夹角（图中未标出），下列描述正确的是（）A.电子束汇聚到O点B.电子束运动方向C.电子通过界面动能减少了D.电子束运动方向【答案】D【解析】【详解】C．设电子穿过界面后的速度为，由于电子只受法线方向的作用力，其沿界面切线方向速度不变。则电子穿过界面的过程中，根据动能定理电子通过界面动能增加了，故C错误；ABD．上式解得如图所示则有所以可知电子束没有汇聚到O点，故AB错误，D正确。故选D6.关于天然放射现象，下列说法正确的是（）A.射线是原子核衰变时，中子转变成质子时产生的B.属于核裂变C.核反应中，反应前的质量小于反应后和电子的质量之和D.已知氡222的半衰期为3.8天，则7.6天以后，大量的氡222原子核中有75%会发生衰变【答案】AD【解析】【详解】A．β射线是原子核衰变时中子转变成质子时产生电子，故A正确；B．属于α衰变，故B错误；C．核反应中由于有能量放出，则有质量亏损，反应前的质量大于反应后和电子的质量之和，故C错误；D．已知氡222的半衰期为3.8天，则7.6天以后，有的氡222原子核会发生衰变，故D正确。故选AD。7.2023年6月11日，宁夏至湖南±800kV特高压直流输电工程正式开工建设，这是我国首条以输送“沙戈荒”风电光伏大基地新能源为主的电力外送大通道，该工程将于2025年末建成投产。±800kV指两根导线对地之间的电压分别为正800kV和负800kV，两根导线之间是1600kV。受端在衡阳换流站以500kV接入湖南电网交流系统。输电线路流程可简化为如图所示，若直流输电线的总电阻为10，不计变压器与整流等造成的能量损失，直流变交流时，有效值不变。输电功率为时，下列说法正确的是（）A.输电线路中电流为B.衡阳换流站的输入功率为C.衡阳换流站的输入电压为±800kVD.若保持输送功率不变，用±500kV输电，衡阳换流站的输入功率比用±800kV输电时减少【答案】AB【解析】【详解】A．两根导线之间是1600kV，则输电功率为时，输电线路中电流为故A正确；B．输电线损耗的电功率为W则衡阳换流站的输入功率为W故B正确；C．输电线的内阻两端有电压，则衡阳换流站的输入电压小于±800kV，故C错误；D．若保持输送功率不变，用±500kV输电，则电流输电线损耗的电功率为W则衡阳换流站的输入功率为W衡阳换流站的输入功率比用±800kV输电时减少W故D错误；故选AB。8.如图所示，空间中有正交的匀强磁场和匀强电场，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度为B，匀强电场方向竖直向下，电场强度为E，将一质量为m，带电荷量为的小球水平向左射入场区中，速度大小为v。已知，g为重力加速度，电磁场空间范围足够大。则在小球之后运动的过程中，以下说法正确的是（）A.电场力对小球做正功，故小球机械能一直增大B.小球运动过程中的最大速度为C.小球运动过程连续两次速度最大时的位置间的距离为D.小球偏离入射方向的最大距离为【答案】BD【解析】【详解】BCD．将初速度v分解为与初速度方向相同即向左的和方向相反即向右的分运动对应的洛伦兹力大小故粒子以向右做匀速直线运动，另一分速度在洛伦兹力的作用下逆时做匀速圆周运动，有解得周期为当转至与同向时速度有最大值其运动过程中偏离入射方向的最大距离即为圆周运动的直径，即连续两次速度达到最大值的时间间隔为T，故其间距为故BD正确，C错误；A．由BCD分析可知，在一个周期内，电场力一半时间做正功，一半时间做负功，因此小球机械能并不是一直增大，故A错误。故选BD。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。9.用图示装置验证动量守恒定律。气垫导轨上安装1、2两个光电门，两滑块上均固定一相同的竖直遮光条。（1）实验前，接通气源后，在导轨上轻放一个滑块，给滑块一初速度，使它从轨道左端向右运动，发现滑块通过光电门1的时间小于通过光电门2的时间。为使导轨水平，可调节Q使轨道右端______（选填“升高”或“降低”）一些。（2）正确调节后，测出滑块A和遮光条的总质量为，滑块B和遮光条的总质量为。将滑块A静置于两光电门之间，将滑块B静置于光电门2的右侧，推动B，使其获得水平向左的速度（滑块B在第一次到达光电门2之前已经完成加速过程），B经过光电门2并与A发生碰撞且被弹回，再次经过光电门2.光电门2先后记录的挡光时间为，，光电门1记录的挡光时间为。则实验中两滑块的质量满足______（选填“>”“<”或“=”），若等式______成立，则可初步验证上述碰撞中系统动量守恒。【答案】（1）降低（2）①.>②.【解析】【小问1详解】滑块通过光电门1的时间小于通过光电门2的时间，说明滑块做减速运动，则右端较高，可调节Q使轨道右端降低一些。【小问2详解】[1]滑块B与滑块A碰撞后被弹回，根据碰撞规律[2]若碰撞过程动量守恒，取向左为正方向，有整理得10.某物理实验小组看到一则消息：锂硫电池的能量密度高，可使电动汽车的续航从提升至，提升三倍，手机一个星期都不需充电。这激起了同学们对电池的研究热情，他们从市场上买来一新款电池，要测量这款电池的电动势和内阻，并利用这个电池提供电能测量—未知电阻的阻值，设计了如图甲所示的实验电路。器材如下：A．待测电池B．待测电阻（约）C．电流表（量程、内阻很小）D．电流表（量程、内阻很小）E．电阻箱（最大阻值）F．开关一只，导线若干（1）将电阻箱阻值调到最大，闭合开关S，改变电阻箱的阻值使两电表有适当的值，记录电阻箱阻值并读取两电表的读数，重复上述操作；（2）根据记录的电流表的读数和电流表的读数，以为纵坐标，以对应的电阻箱阻值的倒数为横坐标，得到的图像如图乙所示．则图像在纵轴的截距为__________，待测电阻__________（结果保留两位有效数字）；因两电表存在一定的内阻，会对电阻测量引起误差的是__________（填“”或“”），且测量值__________（填“大于”或“小于”）真实值；（3）图丙是以电流表的读数为横坐标，以电流表的读数为纵坐标得到的结果．由图可求得电池的电动势__________V，内阻__________（结果均保留三位有效数字）。【答案】①.1②.7.2③.④.大于⑤.8.96⑥.3.20【解析】【详解】（2）[1][2]由串并联电路知识及欧姆定律可知变形得故截距为1；根据图像斜率可得[3][4]因应为含的支路的总电阻，即故引起误差的为，且测量值大于真实值．（3）[5][6]由闭合电路欧姆定律可知变形得根据图像的纵截距及斜率，可知11.一游戏装置竖直截面如图所示，该装置由倾角的固定斜面CD、水平传送带EF、粗糙水平轨道FG、光滑圆弧轨道GPQ组成。斜面CD高度，传送带EF与轨道FG离地面高度均为h，两者长度分别为，OG、OP分别为圆弧轨道的竖直与水平半径，半径，轨道各处平滑连接。现将质量的滑块（可视为质点）从斜面底端的弹射器弹出，沿斜面从D点离开时速度大小，恰好无碰撞从E点沿水平方向滑上传送带。当传送带以的速度顺时针转动，滑块恰好能滑至P点。已知滑块与传送带间的动摩擦因数，不计空气阻力。，求：（1）高度h；（2）滑块与水平轨道FG间的动摩擦因数；（3）滑块最终静止时离G点的距离x；【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）滑块从到做斜抛运动，点为最高点，分解，竖直方向水平方向竖直位移为，则解得所以（2）滑块以滑上传送带，假设能被加速到，则成立。故滑块离开点的速度从到由动能定理得解得（3）由分析可知，物块从返回后向左进入传送带，又被传送带原速率带回，设物块从返回后，在之间滑行的总路程为，则解得所以，滑块停止时离点12.如图所示，左侧倾斜部分为光滑的相互平行放置的间距为L，电阻不计的金属导轨，水平部分为用绝缘材料做成的间距也为L的光滑轨道，两者之间平滑连接。倾斜导轨的倾角为θ，倾斜导轨上端接有一个单刀双掷开关S，接在1端的电源，电动势为E，内阻为r，其串联的定值电阻为R1，接在2端的电容器的电容为C（未充电）。在水平轨道正方形区域Ⅰ、Ⅱ分布有大小相等方向相反的匀强磁场（大小未知），在倾斜导轨区域Ⅲ中存在方向竖直向上且大小与Ⅰ、Ⅱ区相同的匀强磁场，当先将开关S与1相连时，一质量为m电阻不计的金属导体棒ef恰好能静止在高为h的倾斜导轨上。然后再将开关S掷向2，此后导体棒ef将由静止开始下滑，并且无能量损失地进入水平轨道，之后与原来静止在水平轨道上的“U”型导线框abcd碰撞，并粘合为一个正方形线框，U型导线框三条边总质量为3m、总电阻为4R，当线框完全穿过Ⅰ区磁场后，恰好静止线框四边与Ⅱ磁场边界线重合。不计一切摩擦阻力，（本题中E、r、R1、C、R、L、h、θ、m及重力加速度g均为已知），求：（1）磁感应强度B的大小；（2）将开关S掷向2后，ef棒滑到GH处的速度v；（本问中磁感应强度可用B表示）；（3）线框穿越磁场边界线MN、PQ过程中产生的热量之比：。【答案】（1）；（2）；（3）9:16【解析】【详解】（1）导体棒ef恰好能静止倾斜导轨上，此时安培力水平向左，受力分析可知根据闭合电路欧姆定律解得（2）将开关S掷向2后，设导体棒在很短时间内速度为v，根据动量定理可得其中电容充电量与电流关系带入整理得故导体棒做匀加速直线运动，加速度ef棒滑到GH处的速度（3）设与导线框abcd碰撞后，整体速度为，根据动量守恒线框进入磁场后水平方向上只有安培力作用，根据动量定理解得线框中bc进入Ⅱ区磁场，bc、ef均切割磁感线，并且感应电动势同向叠加，则有解得联立得根据能量守恒，线框穿越磁场边界线MN过程中产生的热量线框穿越磁场边界线PQ过程中产生的热量联立解得[物理——选修]（略）[物理—选修3-4]（15分）13.在同一水平面，两种不同介质Ⅰ和Ⅱ的分界面MN为一条直线，在水平面内垂直于MN建立x坐标系，与MN的交点记为坐标原点，在和处各有一个波源和，振动频率相同均为1Hz，在时刻两波源同时开始沿垂直纸面方向振动，且起振方向相同，两列波的振幅均为10cm。经半个周期后波形示意图如图所示，其中圆弧实线表示波峰。下列说法正确的是（）A.介质Ⅰ和介质Ⅱ的波速之比为1∶2B.在时两波恰好在原点处第一次相遇C.在时原点的位移大小为D.从到的过程中处质点振动的路程为60cmE.经过一定的时间，两波可以在介质Ⅰ和Ⅱ中形成稳定的干涉图样【答案】ADE【解析】【详解】A．振动频率相同均为1Hz，可知=1s根据波形图是振动半个周期的波形图，可以判断得出两波源开始起振方向垂直纸面向外，首先波源用到达最大位移处，然后再用将波峰状态传播如题图位置，因此m，根据可知，两列波的波速分别为