安徽省合肥市一六八中學(xué)高三下學(xué)期最后一卷理綜物理含解析

合肥一六八中學(xué)2023屆高三最后一卷理科綜合合肥一六八中學(xué)命題中心考生須知：1.本卷共12頁，滿分300分，考試時(shí)間150分鐘。2.答題前，在答題卷指定區(qū)域填寫班級(jí)、姓名、考場號(hào)、座位號(hào)及準(zhǔn)考證號(hào)并填涂相應(yīng)數(shù)字。3.所有答案必須寫在答題紙上，寫在試卷上無效。4.考試結(jié)束后，只需上交答題紙。一、選擇題（本題共8小題，每小題6分，共48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第14~18題只有一項(xiàng)符合題目要求，第19~21題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分）1.據(jù)中國載人航天工程辦公室消息，中國空間站已全面建成，我國載人航天工程“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略已從構(gòu)想成為現(xiàn)實(shí)。目前，空間站組合體在軌穩(wěn)定運(yùn)行，神舟十五號(hào)航天員乘組狀態(tài)良好，計(jì)劃于今年6月返回地面?？臻g站運(yùn)行期間利用了我國的中繼衛(wèi)星系統(tǒng)進(jìn)行信號(hào)傳輸，天地通信始終高效穩(wěn)定。已知空間站在距離地面400公里左右的軌道上運(yùn)行，其運(yùn)動(dòng)視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，中繼衛(wèi)星在距離地面36000公里左右的地球靜止軌道上運(yùn)行，則下列說法正確的是（）A.中繼衛(wèi)星可能經(jīng)過合肥正上空B.空間站運(yùn)行的角速度與中繼衛(wèi)星角速度大小相同C.在空間站內(nèi)可以用水銀體溫計(jì)測量宇航員體溫D.在實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)由靜止釋放一小球，測量小球下落的高度和時(shí)間可計(jì)算出實(shí)驗(yàn)艙所在軌道處的重力加速度【答案】C【解析】【詳解】A．同步衛(wèi)星的軌道在赤道上方，不可能經(jīng)過合肥上空，A錯(cuò)誤；B．根據(jù)牛頓第二定律得解得中繼衛(wèi)星的軌道半徑大于空間站的軌道半徑，所以中繼衛(wèi)星角速度小于空間站運(yùn)行角速度，B錯(cuò)誤；C．因?yàn)樗y溫度計(jì)是根據(jù)熱脹冷縮原理制成的，所以可以用水銀體溫計(jì)測宇航員體溫，C正確；D．在空間站內(nèi)的小球處于完全失重狀態(tài)，由靜止釋放的小球處于漂浮狀態(tài)，小球不下落，則無法通過測量小球下落的高度和時(shí)間計(jì)算出實(shí)驗(yàn)艙所在軌道處的重力加速度，D錯(cuò)誤。故選C。2.2023年4月12日，位于合肥科學(xué)島的世界首個(gè)全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置（EAST）“人造太陽”獲得重大成果，成功實(shí)現(xiàn)403秒穩(wěn)態(tài)運(yùn)行，創(chuàng)造了新的世界紀(jì)錄。太陽之所以能輻射出巨大的能量，就是內(nèi)部氫核聚變的結(jié)果。假定地球單位面積接受太陽直射能量的功率為P，地球到太陽中心的距離為r，太陽可用于氫核聚變的質(zhì)量為m，光在真空中傳播的速度為c，太陽的壽命大約是（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】太陽每秒輻射的能量太陽每秒減少的質(zhì)量太陽的壽命解得Ｃ正確。故選Ｃ。3.從兩個(gè)波源發(fā)出的兩列振幅相同、頻率均為5Hz的簡諧橫波，分別沿x軸正、負(fù)方向傳播，在某一時(shí)刻到達(dá)A、B點(diǎn)，如圖中實(shí)線、虛線所示。兩列波的波速均為10m/s。則下列說法正確的是（）A.質(zhì)點(diǎn)P、O開始振動(dòng)的時(shí)刻之差為B.再經(jīng)過半個(gè)周期后，的質(zhì)點(diǎn)振幅極大C.再經(jīng)過半個(gè)周期后，兩列波在和之間引起的合振動(dòng)振幅極大的質(zhì)點(diǎn)有4個(gè)D.再經(jīng)過半個(gè)周期后，兩列波在和之間引起的合振動(dòng)振幅極小的質(zhì)點(diǎn)有3個(gè)【答案】B【解析】【詳解】A．該波的周期為由圖知，質(zhì)點(diǎn)P、O開始振動(dòng)的時(shí)刻之差為故A錯(cuò)誤；BCD．該波的波長為根據(jù)波峰與波峰相遇或波谷與波谷相遇時(shí)振動(dòng)加強(qiáng)，當(dāng)波峰與波谷相遇時(shí)振動(dòng)減弱，可知，兩列波在和m之間引起的合振動(dòng)振幅極大的質(zhì)點(diǎn)的x坐標(biāo)為：1m、2m、3m、4m、5m處5個(gè)點(diǎn)，合振動(dòng)振幅極小的質(zhì)點(diǎn)的x坐標(biāo)為、、、處4個(gè)點(diǎn)。故B正確，CD錯(cuò)誤。故選B。4.如圖所示，在立方體的塑料盒內(nèi)，其中AE邊豎直，質(zhì)量為m的帶正電小球（可看作質(zhì)點(diǎn)），第一次小球從A點(diǎn)以水平初速度沿AB方向拋出，小球在重力作用下運(yùn)動(dòng)恰好落在F點(diǎn)。M點(diǎn)為BC的中點(diǎn)，小球與塑料盒內(nèi)壁的碰撞為彈性碰撞，落在底面不反彈。則下列說法正確的是（）A.第二次將小球從A點(diǎn)沿AM方向，以的水平初速度拋出，撞上FG的中點(diǎn)B.第二次將小球從A點(diǎn)沿AM方向，以水平初速度拋出，落在H點(diǎn)C.若又在空間增加沿AD方向的勻強(qiáng)電場，第三次將小球從A點(diǎn)沿AB方向水平拋出，要使小球落在G點(diǎn)初速度為v0D.若又在空間增加沿AD方向的勻強(qiáng)電場，第三次將小球從A點(diǎn)沿AB方向水平拋出，要使小球落在G點(diǎn)電場力大小為2mg【答案】B【解析】【詳解】AB.設(shè)立方體邊長為l，從A點(diǎn)沿AB方向平拋落在F點(diǎn)，豎直方向自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)間為水平方向勻速直線運(yùn)動(dòng)可知初速度為=從A點(diǎn)沿AM方向，以v0水平初速度拋出，經(jīng)歷時(shí)間將與面BCGF碰撞，碰撞前后豎直向下的速度不變，平行與面BCGF的速度也不變，垂直面BCGF的速度反向，再經(jīng)歷時(shí)間落到地面恰好打在H點(diǎn)，A錯(cuò)誤，B正確；C.加了沿AD方向的勻強(qiáng)電場，從A點(diǎn)沿AB方向水平拋出，不改變AB方向的勻速運(yùn)動(dòng)，也不改變豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)，而平行AD方向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，若要打到G點(diǎn)，則拋出的初速度不變，仍為，C錯(cuò)誤；D.AD方向上代入上述公式解得所以電場力為D錯(cuò)誤。故選B。5.如圖所示，輕桿OA與輕桿OB通過光滑鉸鏈安裝在豎直墻面上，另一端通過A鉸鏈連接于O點(diǎn)。已知，，鉸鏈質(zhì)量忽略不計(jì)，重力加速度為g?，F(xiàn)將一個(gè)質(zhì)量為m的物塊通過輕繩懸掛于O點(diǎn)保持靜止，下列說法正確的是（）A.輕桿OA對(duì)O點(diǎn)鉸鏈的作用力為mgB.豎直墻對(duì)A、B兩點(diǎn)鉸鏈的總作用力方向豎直向上C.若在O點(diǎn)施加從零緩慢增大且水平向左的外力，則輕桿OB的彈力先減小后反向增大D.若在O點(diǎn)施加從零緩慢增大且水平向右的外力，則輕桿OB的彈力先增大后減小【答案】BC【解析】【詳解】A．對(duì)O點(diǎn)受力分析如圖1：則有故A錯(cuò)誤；B．對(duì)輕桿OA、OB及重物所組成的系統(tǒng)進(jìn)行受力分析可知，該系統(tǒng)受到三個(gè)外力，分別是豎直墻對(duì)A、B兩點(diǎn)鉸鏈的作用力及重物重力，由三力平衡可知豎直墻對(duì)A、B兩點(diǎn)鉸鏈的總作用力方向豎直向上，大小等于，故B正確；C．若在O點(diǎn)施加從零緩慢增大且水平向左的外力，則O點(diǎn)受力情況如圖2.沿兩桿方向?qū)g和F正交分解可得FcosF緩慢增大時(shí)一直增大，先減小后反向增大，故C正確；D．若在O點(diǎn)施加從零緩慢增大且水平向右的外力，則O點(diǎn)受力情況如圖3.沿兩桿方向?qū)g和F正交分解可得故F緩慢增大時(shí)先減小后反向增大，一直增大，故D錯(cuò)誤。故選BC。6.如圖所示的兩個(gè)平行板電容器水平放置，A板用導(dǎo)線與板相連，B板和板都接地。已知A板帶正電，在右邊電容器間有一個(gè)帶電油滴N處于靜止?fàn)顟B(tài)。AB間電容為，電壓為，帶電量為；間電容為，電壓為，帶電量為，若將左邊電容器間的絕緣介質(zhì)抽出，則（）A.減小，增大B減小，增大C.減小，增大D.N原來所在位置處的電勢升高且N向上運(yùn)動(dòng)【答案】BD【解析】【詳解】A．將絕緣介質(zhì)抽出，由電容的決定式可知，將變小，而板未動(dòng)，則不變，故A錯(cuò)誤；B．A板和板總電荷量不變，由于變小，不變，可知減小、增大，故B正確；C．不變，增大，由可知，增大，因所以也增大，故C錯(cuò)誤；D．增大，由場強(qiáng)公式則可知之間的場強(qiáng)增大，N向上運(yùn)動(dòng)；N原來所在位置處與距離不變，場強(qiáng)增大，則增大，而接地，電勢為零，故N原來所在位置處的電勢升高，故D正確。故選BD7.兩根長度均為l的剛性輕桿，一端通過質(zhì)量為m的球形鉸鏈連接，此球?yàn)锳球，另一端與質(zhì)量均為m的B、C小球相連。將此裝置的兩桿并攏，鉸鏈向上豎直地放在桌上，右邊距離C球處有一面豎直墻面，因受微小擾動(dòng)兩桿分別向兩邊滑動(dòng)，A球下降，致使C球與墻面發(fā)生彈性碰撞，兩桿始終在同一豎直面內(nèi)，不計(jì)一切摩擦，各球直徑都比桿長l小得多，重力加速度取g，從A球開始運(yùn)動(dòng)到A球落地前瞬間這一過程，下列說法正確的是（）A.整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中系統(tǒng)機(jī)械能守恒，系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒B.C球碰撞豎直墻面前瞬間速度大小為C.A球落地前瞬間，三球速度相同D.A球落地前瞬間，A球的速度方向沿斜左下方【答案】BD【解析】【詳解】A．運(yùn)動(dòng)過程中與墻壁碰撞，系統(tǒng)水平方向動(dòng)量不守恒，由于是彈性碰撞又不計(jì)摩擦因此系統(tǒng)機(jī)械能守恒，故A錯(cuò)誤；B．由于三球質(zhì)量相同，靜止釋放A球豎直向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)A、C間的桿與豎直方向夾角為45°時(shí)C球與豎直墻壁碰撞，此時(shí)，A球、C球的速度沿AC桿方向分速度相同，A球、B球的速度沿AB桿方向分速度相同，由于兩桿與豎直方向夾角都是，故三球速度相同，由動(dòng)能定理得則C球碰撞豎直墻面前瞬間速度大小為故B正確；CD．C球與墻壁碰撞后，速度反向水平向左，A球沿AC桿方向速度立即沿CA方向，碰撞后瞬間A、B、C三球速度相同均水平向左為此后三球水平方向動(dòng)量守恒。當(dāng)A球落地瞬間，B、C兩球只有水平向左速度，A球還具有豎直向下的速度，所以A球的速度方向沿斜左下方，故C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。8.我國自主研發(fā)的世界首臺(tái)高溫超導(dǎo)高速磁浮工程化樣車在四川成都下線，超導(dǎo)磁懸浮列車可以簡化為如圖所示模型：在水平面上相距l(xiāng)的兩根固定平行直導(dǎo)軌間，有大小為B、寬度是l的勻強(qiáng)磁場，相鄰磁場區(qū)域的磁場方向相反。整個(gè)磁場以速度v水平向右勻速運(yùn)動(dòng)，跨在兩導(dǎo)軌間的邊長為l的正方形單匝線圈abcd懸浮在導(dǎo)軌上方，在磁場力作用下向右運(yùn)動(dòng)，并逐漸達(dá)到最大速度。當(dāng)超導(dǎo)磁懸浮列車制動(dòng)時(shí)，所有磁場立即停止，線圈繼續(xù)運(yùn)動(dòng)了距離x停下來。設(shè)線圈的總電阻為R，總質(zhì)量為m，運(yùn)動(dòng)中所受到的阻力大小恒為f。則（）A.線圈在圖示位置的電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針B.線圈最大速度C.制動(dòng)過程線圈產(chǎn)生的焦耳熱為D.從開始制動(dòng)到停下來所用的時(shí)間為【答案】CD【解析】【詳解】A．磁場向右運(yùn)動(dòng)，則線圈相對(duì)于磁場向左運(yùn)動(dòng)，根據(jù)右手定則可知，線圈在圖示位置的電流方向?yàn)閍bcda方向，故A錯(cuò)誤；B．線圈達(dá)到最大速度時(shí)，線圈ad邊和bc邊各以相對(duì)磁場的速度切割磁感線運(yùn)動(dòng)，回路中電流為由于左右兩邊ad和bc均受到安培力，則合安培力為最大速度時(shí)，有聯(lián)立解得故B錯(cuò)誤；C．剎車過程中克服安培力做功等于線圈產(chǎn)生的焦耳熱，對(duì)線圈由動(dòng)能定理，有解得Q=故C正確；D．減速過程由動(dòng)量定理有又有聯(lián)立可得故D正確。故選CD。二、非選擇題（本題共14題，共174分）9.某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，該同學(xué)進(jìn)行了如下操作：①用天平分別測出物塊A、B的質(zhì)量和（的質(zhì)量含遮光片）；②用20分度游標(biāo)卡尺測量遮光片的擋光寬度d，示數(shù)如圖乙所示，游標(biāo)卡尺的示數(shù)為___________cm；③將重物A、B用輕繩按圖甲所示連接，跨放在輕質(zhì)定滑輪上，一個(gè)同學(xué)用手托住重物B，另一個(gè)同學(xué)測量出擋光片中心到光電門中心的豎直距離，之后釋放重物B使其由靜止開始下落。測得遮光片經(jīng)過光電門的時(shí)間為，則重物B速度的大小為___________。（用題目給定的或測得的物理量符號(hào)表示）（2）要驗(yàn)證系統(tǒng)（重物A、B）的機(jī)械能守恒，應(yīng)滿足的關(guān)系式為___________（用質(zhì)量、，重力加速度為g，遮光片經(jīng)過光電門的時(shí)間為，遮光片的寬度d和距離h表示）。（3）為提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確程度，請(qǐng)寫出一條減少誤差的建議___________?！敬鸢浮竣?②.③.④.繩的質(zhì)量要輕且盡可能光滑；盡量保證重物只沿豎直方向運(yùn)動(dòng)，不要搖晃【解析】【詳解】（1）[1]游標(biāo)卡尺的示數(shù)為[2]重物A速度的大小為重物B速度大小為（2）[3]系統(tǒng)（重物A、B）的機(jī)械能守恒有整理得（3）[4]為提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確程度，繩的質(zhì)量要輕且盡可能光滑；盡量保證重物只沿豎直方向運(yùn)動(dòng)，不要搖晃。10.如圖甲為物理興趣小組設(shè)計(jì)的多用電表的電路原理圖。他們選用內(nèi)阻、滿偏電流的電流表、標(biāo)識(shí)不清的電源，定值電阻、導(dǎo)線、滑動(dòng)變阻器等組裝了多用電表。該多用電表表盤如圖乙所示，下排刻度均勻，上排刻度線對(duì)應(yīng)數(shù)值還沒有及時(shí)標(biāo)出。（1）若，當(dāng)選擇開關(guān)接“3”時(shí)為電壓表的量程為___________V。（2）該興趣小組在實(shí)驗(yàn)室找到了一個(gè)電阻箱，利用組裝好的多用電表設(shè)計(jì)了如下從“校”到“測”的實(shí)驗(yàn)：①將選擇開關(guān)接“2”，紅黑表筆短接，調(diào)節(jié)的阻值使電表指針滿偏；②將多用電表紅黑表筆與電阻箱相連，調(diào)節(jié)電阻箱使多用電表指針指在電表刻度盤中央C處，此時(shí)電阻箱如圖丙所示，則C處刻度線的標(biāo)注值應(yīng)為___________Ω，多用電表內(nèi)部電源的電動(dòng)勢E=______V。③用待測電阻代替電阻箱接入兩表筆之間，表盤指針指在圖乙所示位置，則計(jì)算可知待測電阻約為=________Ω。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）④小組成員拿來一塊電壓表，將兩表筆分別觸碰電壓表的兩接線柱，其中___________表筆（填“紅”或“黑”）接電壓表的正接線柱，該電壓表示數(shù)為，可以推知該電壓表的內(nèi)阻為_______Ω?！敬鸢浮竣?3②.1500③.15④.⑤.黑⑥.6000【解析】【詳解】（1）[1]由歐姆定律可得（2）②[2]將多用電表紅黑表筆與電阻箱相連，調(diào)節(jié)電阻箱使多用電表指針指在電表刻度盤中央C處，此時(shí)電阻箱如圖丙所示，則C處刻度線的標(biāo)注值應(yīng)為[3]紅黑表筆短接時(shí)，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得指針指在電表刻度盤中央C處時(shí)，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得聯(lián)立解得③[4]用待測電阻代替電阻箱接入兩表筆之間，表盤指針指在圖乙所示位置，此時(shí)電流為，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得解得④[5]歐姆表的黑表筆接電源的正極，紅表筆接電源的負(fù)極；將兩表筆分別觸碰電壓表的兩接線柱，其中黑表筆接電壓表的正接線柱；[6]該電壓表示數(shù)為12V，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得解得該電壓表的內(nèi)阻為11.如圖所示，在水平桌面上倒立著一個(gè)透明圓錐，底面是半徑的圓，圓錐軸線與桌面垂直，過軸線的豎直截面是等腰三角形，底角。有一束光線從距軸線處垂直于圓錐底面入射，透過圓錐后在水平桌面上形成一個(gè)小光點(diǎn)。已知透明圓錐介質(zhì)的折射率，真空中光速。求：①光在圓錐中傳播的時(shí)間t；②桌面上光點(diǎn)到圓錐頂點(diǎn)O間的距離?！敬鸢浮竣?，②【解析】【詳解】①圓錐中的光速傳播時(shí)間解得②光線從底面垂直入射后沿直線射到圓錐側(cè)面上的點(diǎn)發(fā)生折射，光路如圖所示由幾何關(guān)系可知入射角θ，設(shè)折射角為α，則解得由幾何關(guān)系可知為等腰三角形，則解得12.如圖，導(dǎo)熱性能良好的氣缸A和B高度均為h（活塞的厚度不計(jì)），橫截面積不同，豎直浸沒在恒溫槽內(nèi)。它們的底部由一細(xì)管連通（細(xì)管容積可忽略）。兩氣缸內(nèi)各有一個(gè)活塞，質(zhì)量分別為和，活塞與氣缸之間無摩擦，兩活塞的下方為理想氣體，上方為真空。當(dāng)兩活塞下方氣體處于平衡狀態(tài)時(shí)，兩活塞底面相對(duì)于氣缸底的高度均為?，F(xiàn)保持恒溫槽溫度不變，在兩活塞上面同時(shí)各加上同樣大小的壓力，讓壓力從零緩慢增加，直至其大小等于2mg（g為重力加速度）為止。求系統(tǒng)再次平衡后，活塞A離氣缸頂部的距離是多少？【答案】【解析】【詳解】平衡時(shí)氣缸A、B內(nèi)氣體的壓強(qiáng)相等，故得兩活塞上各放一質(zhì)量為2m的質(zhì)點(diǎn)前，氣體的壓強(qiáng)和體積分別為兩活塞上各施加壓力穩(wěn)定后，B中活塞將一直下降至氣缸底部為止，B中氣體全部進(jìn)入氣缸A，假設(shè)此時(shí)氣缸A中活塞并未上升到氣缸頂部，氣體的壓強(qiáng)為設(shè)平衡時(shí)氣體體積為。由于初態(tài)末態(tài)都是平衡態(tài)，由理想氣體狀態(tài)方程有得則A中氣體的高度為，所以活塞A離氣缸頂部的距離是13.如圖所示，表面粗糙的斜面直軌道與水平面夾角為，兩光滑圓軌道半徑相同，均為R，與斜面直軌道相切連接，切點(diǎn)分別為B、C，BC間的距離為，圓形軌道的出入口錯(cuò)開，現(xiàn)有一質(zhì)量為m的小球自A點(diǎn)由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)進(jìn)入圓形軌道，恰好做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，接著再進(jìn)入另一個(gè)圓形軌道運(yùn)動(dòng)，已知小球與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，重力加速度為g，求；（1）小球沿斜面下滑過程中加速度a的大小；（2）AB間距離；（3）小球剛進(jìn)入第二個(gè)圓軌道瞬間對(duì)軌道的壓力大小?！敬鸢浮浚?