河南省項(xiàng)城市五校聯(lián)考2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期8月月考理綜物理試題（解析版）

理科綜合考生注意：1．答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、考生號(hào)填寫在試卷和答題卡上，并將考生號(hào)條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡對應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)。回答非選擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。可能用到的相對原子質(zhì)量：H1C12O16Mg24S32Ca40Fe56二、選擇題：本題共8小題，每小題6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。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1.隨著中國玉兔月球探測器成功著陸月球背面，世界上掀起了新一輪的月球探測熱潮。月球表面蘊(yùn)含豐富而地球卻十分匱乏的氦3是一種非常理想的核聚變材料，月球氦3的開發(fā)對解決能源危機(jī)有著積極的意義。氦3與氘核的核反應(yīng)方程為，其中為釋放的核能。且知氘核的比結(jié)合能為，氦核的比結(jié)合能為，則下列說法中正確的是（）A.X為中子 B.氦3的比結(jié)合能比氦核的比結(jié)合能大C.氦3的比結(jié)合能為 D.氦3的比結(jié)合能為【答案】C【解析】【詳解】A．根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可得核反應(yīng)方程為可知X為質(zhì)子，故A錯(cuò)誤；B．核反應(yīng)放出能量，可知氦3的比結(jié)合能比氦核的比結(jié)合能小，故B錯(cuò)誤；CD．根據(jù)可得氦3的比結(jié)合能為故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。2.如圖1所示，“爬繩”是一項(xiàng)鍛煉臂力的體育運(yùn)動(dòng)。一位同學(xué)看見體育場支架上豎直懸掛著的粗壯而均勻的爬繩，忽然來了興致想估測一下爬繩的重量。他在繩的下端施加一個(gè)橫向的力使繩緩緩偏離豎直方向，當(dāng)繩的上端與豎直方向成角時(shí)使繩保持靜止，此時(shí)力與水平方向恰好也成角斜向上且大小為，如圖2所示。由此可知該繩的重量約為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】對整條繩子進(jìn)行受力分析，繩子受重力、外力F與懸點(diǎn)對繩的拉力T，豎直方向列平衡方程水平方向列平衡方程聯(lián)立解得繩的重力為故選B。3.2023年5月10日21時(shí)22分，天舟六號(hào)貨運(yùn)飛船發(fā)射成功，并于次日5時(shí)16分成功與中國天宮空間站對接，為航天員送去所需的服裝、食物、水、實(shí)驗(yàn)設(shè)備等物資?，F(xiàn)將其發(fā)射對接過程作適當(dāng)簡化：如圖所示，圓軌道1為中國天宮空間站的運(yùn)行軌道，天舟六號(hào)在運(yùn)載火箭的托舉下沿軌道運(yùn)動(dòng)至點(diǎn)“船箭分離”，飛船進(jìn)入與圓軌道1相切于點(diǎn)的橢圓軌道2運(yùn)行，最后擇機(jī)與空間站對接。下列相關(guān)說法中正確的是（）A.天舟六號(hào)飛船由點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至點(diǎn)的過程中機(jī)械能持續(xù)增大B.天舟六號(hào)飛船沿橢圓軌道2的運(yùn)行周期要小于空間站的運(yùn)行周期C.天舟六號(hào)飛船由點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至點(diǎn)的過程中，飛船內(nèi)的物資始終處于超重狀態(tài)D.天舟六號(hào)飛船沿橢圓軌道2的運(yùn)行速度始終小于與空間站對接后在軌道1上的運(yùn)行速度【答案】B【解析】【詳解】A．飛船由P點(diǎn)到B點(diǎn)過程中的A點(diǎn)到B點(diǎn)段，飛船只受萬有引力，只有引力做功，機(jī)械能守恒，故A錯(cuò)誤；B．由開普勒第三定律可知軌道半長軸越小，周期越小，飛船在軌道2的半長軸比軌道1的小，所以飛船在軌道2運(yùn)動(dòng)的周期比在空間站的運(yùn)動(dòng)周期小，故B正確；C．飛船由P點(diǎn)到A點(diǎn)，飛船獲得外界提供的動(dòng)力，加速上升，處于超重狀態(tài)，到飛船從A點(diǎn)到B點(diǎn)，只受地球?qū)ζ涞娜f有引力，處于完全失重狀態(tài)，故C錯(cuò)誤；D．飛船在軌道2運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)要經(jīng)歷點(diǎn)火加速才能進(jìn)入軌道1運(yùn)動(dòng)，所以飛船在軌道2的B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)速度比與空間站對接后在軌道1上的運(yùn)行速度要大，故D錯(cuò)誤；故選B。4.示波器是一種重要的電子測量儀器，其核心部件是示波管，示波管的原理示意圖如圖1所示。如果在電極之間所加的電壓及在電極之間所加的電壓分別按圖2中實(shí)線及虛線所示的規(guī)律變化，則在熒光屏上呈現(xiàn)出來的圖形應(yīng)該是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】【詳解】由題意可知，如果在電極之間所加的電壓是圖2中的實(shí)線，實(shí)線按余弦規(guī)律變化，即在方向偏轉(zhuǎn)位移在正負(fù)最大值之間變化，在電極之間所加的電壓是圖2中的虛線，即在方向偏轉(zhuǎn)位移在負(fù)正最大值之間變化，在t=0時(shí)刻，Y極板電壓為正并最大，X極板電壓是負(fù)并最大，與的頻率相同，因此則在熒光屏上呈現(xiàn)出來的圖形應(yīng)該是A，即A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。5.在如圖所示的弓形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，弧所在圓的半徑為，弦的長度為。現(xiàn)有電性未知、比荷為的帶電粒子，由弦的中點(diǎn)以不同的速率沿垂直弦的方向射入磁場，不計(jì)粒子重力及粒子間相互作用，則下列說法中正確的是（）A.粒子離開磁場的具體位置僅取決于速率的大小B.以速率射入的粒子將從弦上離開磁場C.粒子的速率越大，粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間就越短D.從弧上離開磁場的粒子在磁場里運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間為【答案】D【解析】【詳解】A．依題意，可知粒子在磁場中受到的洛倫茲力大小和方向與粒子的速度和粒子的電性有關(guān)，即粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)軌跡與粒子的運(yùn)動(dòng)速度及電性有關(guān)，則粒子離開磁場的具體位置除了取決于速率的大小外，還與粒子的電性有關(guān)，故A錯(cuò)誤；B．依題意，根據(jù)可得以的速率射入的粒子，在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑由幾何知識(shí)可知粒子將從圓弧上離開磁場，故B錯(cuò)誤；C．若粒子的速率滿足由幾何知識(shí)可知，粒子將從弦上離開磁場，粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)軌跡均為一個(gè)半圓，在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間均為顯然并不是粒子速度越大，粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間就越短，故C錯(cuò)誤；D．設(shè)從弧上離開磁場的粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)軌跡所對的圓心角為，可得粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間由幾何知識(shí)可知，當(dāng)粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)軌跡恰好與弧相切時(shí)，此時(shí)最大，設(shè)粒子對應(yīng)的半徑為，由幾何關(guān)系可得求得此時(shí)粒子在磁場運(yùn)動(dòng)的半徑為由幾何知識(shí)可求得該粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)軌跡所對圓心角運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間為故D正確。故選D。6.下列說法中，正確的是（）A.水乃“生命之源”，已知水的摩爾質(zhì)量為，密度為，阿伏伽德羅常數(shù)為，則1毫升水中所含水分子的個(gè)數(shù)約為B.某種物質(zhì)的導(dǎo)熱性具有各向同性的特點(diǎn)，這說明該物質(zhì)一定是非晶體C.我們常常能看到，油滴會(huì)漂浮于水面之上，這說明油不浸潤水D.由氣體壓強(qiáng)的微觀解釋可知，氣體壓強(qiáng)不僅僅取決于分子與容器壁碰撞時(shí)沖擊力大小而且與碰撞頻率密切相關(guān)，所以氣體溫度升高時(shí)壓強(qiáng)未必增大【答案】AD【解析】【詳解】A．1毫升水中所含水分子的個(gè)數(shù)約為故A正確；B．某種物質(zhì)的導(dǎo)熱性具有各向同性的特點(diǎn)，該物質(zhì)可能是非晶體，也可能是晶體，因?yàn)榫w并不是所有物理性質(zhì)都具有各向異性，故B錯(cuò)誤；C．我們常常能看到，油滴會(huì)漂浮于水面之上，這說明油比水的密度小，故C錯(cuò)誤；D．由氣體壓強(qiáng)的微觀解釋可知，氣體壓強(qiáng)不僅僅取決于分子與容器壁碰撞時(shí)沖擊力大小而且與碰撞頻率密切相關(guān)，所以氣體溫度升高時(shí)壓強(qiáng)未必增大，故D正確。故選AD。7.如圖所示，在三維空間坐標(biāo)系所在空間存在沿軸正方向，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場，同時(shí)空間還存在方向未知的勻強(qiáng)電場。某時(shí)刻一帶電粒子由坐標(biāo)原點(diǎn)以初速度沿軸正方向射入空間，粒子軌跡恰為一在平面內(nèi)與軸相切的拋物線。粒子重力不計(jì)，則下列判斷中正確的是（）A.勻強(qiáng)電場場強(qiáng)一定等于 B.勻強(qiáng)電場場強(qiáng)一定大于C.勻強(qiáng)電場場強(qiáng)方向一定平行于平面 D.勻強(qiáng)電場場強(qiáng)方向一定平行于平面【答案】BC【解析】【詳解】A．粒子軌跡恰為一在平面內(nèi)與軸相切的拋物線，可知粒子重力不計(jì)，磁場方向沿x軸正方向，那么其受到的洛倫茲力始終豎直向上或向下，則除了豎直方向的電場，在水平方向上也存在電場，且豎直方向上的電場力與洛倫茲力大小相等，即可得那么合勻強(qiáng)電場場強(qiáng)一定大于，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．粒子軌跡恰為一在平面內(nèi)與軸相切的拋物線，除了豎直方向的電場，也存在與x軸相同或相反方向的電場，則合勻強(qiáng)電場場強(qiáng)方向一定平行于平面，故C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。8.如圖所示，在傾角的光滑固定斜面上固定有一可繞轉(zhuǎn)軸在斜面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)的輕桿，桿的兩端分別連接著質(zhì)量為的小球P和質(zhì)量為的小球Q，OP的長度，OQ的長度，重力加速度取。現(xiàn)給小球P一個(gè)垂直于且與斜面平行的初速度，規(guī)定轉(zhuǎn)軸點(diǎn)為零勢能點(diǎn)，則此后（）A.系統(tǒng)機(jī)械能不變恒為B.當(dāng)輕桿轉(zhuǎn)至水平位置時(shí)，輕桿對球P彈力的大小為C.當(dāng)球Q轉(zhuǎn)至最低點(diǎn)時(shí)，輕桿對轉(zhuǎn)軸的彈力為零D.當(dāng)球Q轉(zhuǎn)至最低點(diǎn)時(shí)，輕桿對轉(zhuǎn)軸的彈力大小為【答案】AD【解析】【詳解】A．兩球運(yùn)動(dòng)過程中，只有重力做功系統(tǒng)機(jī)械能守恒。依題意，兩球角速度相同，根據(jù)可知二者線速度關(guān)系為小球P剛獲得速度時(shí)，系統(tǒng)機(jī)械能為聯(lián)立，解得系統(tǒng)機(jī)械能不變恒為。故A正確；B．當(dāng)輕桿轉(zhuǎn)至水平位置時(shí)，由機(jī)械能守恒，可得又此時(shí)輕桿對球P的彈力與重力下滑分力的合力提供向心力，有且聯(lián)立，解得故B錯(cuò)誤；CD．當(dāng)球Q轉(zhuǎn)至最低點(diǎn)時(shí)，有又由牛頓第二定律，可得，聯(lián)立，解得所以輕桿對轉(zhuǎn)軸的彈力大小為故C錯(cuò)誤；D正確。故選AD。三、非選擇題：本題共14小題，共174分。（說明：物理部分為第22～26題，共62分；化學(xué)部分為第27～30題，共58分；生物部分為第31～35題，共54分）9.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)探究平拋運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)裝置，如圖1所示，在水平桌面上放置一個(gè)斜面，每次都讓鋼球從斜面上的同一位置滾下，滾過桌邊后鋼球便做平拋運(yùn)動(dòng)。在鋼球拋出后經(jīng)過的地方水平放置一塊木板（還有一個(gè)用來調(diào)節(jié)木板高度的支架，圖中未畫出），木板上放兩張白紙，白紙間夾有復(fù)寫紙，這樣便于記錄鋼球在白紙上的落點(diǎn)。為了方便記錄小球落點(diǎn)坐標(biāo)，該同學(xué)還在桌子邊緣沿豎直方向設(shè)置了一個(gè)標(biāo)尺（零刻度與水平桌面對齊），在木板的邊緣設(shè)置了一水平標(biāo)尺（零刻度與桌面的豎直邊緣對齊），不斷調(diào)節(jié)木板高度，借助標(biāo)尺，測量每次小球落點(diǎn)的坐標(biāo)，并記錄于下表：次數(shù)12345…橫坐標(biāo)…縱坐標(biāo)…該同學(xué)用“圖像法”來處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得到了如圖2所示的圖像，重力加速度為。則（1）如圖2所示，該同學(xué)以小球平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移為縱坐標(biāo)，若以__________（用已測知的物理量表示）作為橫坐標(biāo)，則圖線的斜率即小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度。（2）由圖2可知，依據(jù)第四組數(shù)據(jù)描出的點(diǎn)，明顯偏離了“直線”，則造成這一偏差可能的原因是該次操作__________。A．小球釋放的位置較“同一位置”偏高B．小球釋放的位置較“同一位置”偏低C．水平木板的左端較桌子邊緣偏右（3）若圖2是以“”為橫坐標(biāo)繪制的，單位均為國際單位，則本實(shí)驗(yàn)中小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為__________（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。【答案】①.②.BC##CB③.1.4【解析】【詳解】（1）[1]平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向水平方向消除可得整理可得可知以小球平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移為縱坐標(biāo)，以作為橫坐標(biāo)，則圖線的斜率即小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度。（2）[2]由圖可知點(diǎn)的斜率明顯偏小，根據(jù)分析可知可能的原因?yàn)樾∏蜥尫诺奈恢幂^“同一位置”偏低，導(dǎo)致初速度較小，或水平木板的左端較桌子邊緣偏右導(dǎo)致水平位移的測量值偏小。故選BC。（3）[3]根據(jù)整理可得可知圖像斜率解得10.看到交警用酒精檢測儀檢查酒駕的情景，某同學(xué)欲自己制作一個(gè)酒精檢測儀，所用器材如下：半導(dǎo)體酒精濃度傳感器（其電阻與酒精氣體濃度的關(guān)系圖線如圖1所示）干電池E（電動(dòng)勢為，內(nèi)阻未知）電流計(jì)G（滿偏電流，內(nèi)阻）電阻箱（最大阻值）滑動(dòng)變阻器（最大阻值）電鍵2個(gè)，導(dǎo)線若干（1）實(shí)驗(yàn)電路原理圖如圖2所示，請?jiān)趫D3中完成實(shí)物連線。（）（2）該同學(xué)將電流計(jì)的量程擴(kuò)大為，則應(yīng)將電阻箱的阻值調(diào)為__________。（3）具體使用該探測儀時(shí)，首先閉合電鍵、，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電流計(jì)G滿偏（即電流計(jì)G的示數(shù)為）。然后斷開電鍵，若：（計(jì)算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）①探測儀處于“待機(jī)”狀態(tài)，即傳感器所處環(huán)境的酒精濃度為零時(shí)，電流計(jì)的示數(shù)應(yīng)為__________；②傳感器所處環(huán)境的酒精濃度恰為“酒駕”標(biāo)準(zhǔn)，即“”，則電流計(jì)的示數(shù)應(yīng)為__________；③傳感器所處環(huán)境的酒精濃度恰為“醉駕”標(biāo)準(zhǔn)，即“”，則電流計(jì)的示數(shù)應(yīng)為__________。（4）該探測儀在實(shí)際使用的過程中發(fā)現(xiàn)，酒精氣體濃度的測量值總是較實(shí)際值偏小，究其原因可能是所用電源的電動(dòng)勢較要__________（填“偏大”或“偏小”）。【答案】①.②.6.0③.1.50④.2.50⑤.3.75⑥.偏小【解析】【詳解】（1）[1]由實(shí)驗(yàn)電路原理圖如圖2，可有實(shí)物連線圖如圖所示。（2）[2]將電流計(jì)的量程擴(kuò)大為，由歐姆定律可得則應(yīng)將電阻箱的阻值調(diào)為6.0。可得擴(kuò)大量程后的電流表的內(nèi)阻為（3）①[3]閉合電鍵、，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電流計(jì)G滿偏，設(shè)電源的內(nèi)阻為r，由閉合電路歐姆定律可得傳感器所處環(huán)境的酒精濃度是零時(shí)，由圖1可知，Rx=70，則電路中的電流為電流計(jì)的量程擴(kuò)大了10倍，因此電流計(jì)的示數(shù)應(yīng)為1.50mA。②[4]傳感器所處環(huán)境的酒精濃度恰為“酒駕”標(biāo)準(zhǔn)，即“”，由圖1可知，對應(yīng)的Rx=30，則此時(shí)電路中的電流為電流計(jì)的量程擴(kuò)大了10倍，因此電流計(jì)的示數(shù)應(yīng)為2.50mA。③[5]傳感器所處環(huán)境的酒精濃度恰為“醉駕”標(biāo)準(zhǔn)，即“”，由圖1可知，對應(yīng)的Rx=10，則此時(shí)電路中的電流為電流計(jì)的量程擴(kuò)大了10倍，因此電流計(jì)的示數(shù)應(yīng)為3.75mA。（4）[6]由以上解析可得電路中的電流為當(dāng)電源的電動(dòng)勢較要偏小時(shí)，在同一酒精濃度下，電路中的總電流將偏小，則流經(jīng)電流計(jì)的電流將偏小，則對應(yīng)的Rx值偏大，則酒精氣體濃度的測量值較實(shí)際值偏小。11.如圖所示，間距為的平行光滑金屬導(dǎo)軌水平固定，導(dǎo)軌平面處在豎直向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場中。導(dǎo)軌左端連接有電容為的平行板電容器，質(zhì)量為、電阻不可忽略的導(dǎo)體棒垂直導(dǎo)軌放置在導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌足夠長且電阻不計(jì)。求：（1）請畫出電容器所帶電量與其兩極板間電壓之間的關(guān)系圖線，并求出電容器所儲(chǔ)存的電能與極板間電壓及電容的關(guān)系式；（2）某時(shí)刻給導(dǎo)體棒一平行于導(dǎo)軌的水平初速度，則最終導(dǎo)體棒的速度為多大?！敬鸢浮浚?），；（2）【解析】【詳解】（1）由電容器電容的定義式，可得即電容器所帶電量與其極板間電壓成正比，故關(guān)系圖線，如下圖所示由功能關(guān)系及，結(jié)合關(guān)系圖線，可知電容器所儲(chǔ)存的電能與其極板間的電壓及電容間的關(guān)系式為（2）當(dāng)導(dǎo)體棒獲得向右的初速度時(shí)，切割磁感線產(chǎn)生動(dòng)生電動(dòng)勢給電容器充電，設(shè)充電電流為，則導(dǎo)體棒所受安培力大小為方向水平向左；在安培力作用下導(dǎo)體棒速度逐漸減小，動(dòng)生電動(dòng)勢亦隨之減小，而電容器則隨著帶電量增加極板間的電壓逐漸增大。當(dāng)動(dòng)生電動(dòng)勢等于電容器兩極板間的電壓時(shí)，電容器不再充電，導(dǎo)體棒隨即勻速運(yùn)動(dòng)，設(shè)此時(shí)導(dǎo)體棒的速度為故有對導(dǎo)體棒運(yùn)用動(dòng)量定理，可得由可知，聯(lián)立上述方程，即可解得12.如圖所示，直角為由某種負(fù)折射率材料制成的光學(xué)元件的橫截面，其中為邊的兩個(gè)三等分點(diǎn)，且知邊長。所謂“負(fù)折射率材料”，即光從真空射到該材料界面發(fā)生折射時(shí)，入射光線和折射光線分布在法線同一側(cè)，此時(shí)折射角取負(fù)值，其余光學(xué)規(guī)律不變?，F(xiàn)有一束單色光，從點(diǎn)以入射角射入元件，經(jīng)元件作用后從邊出射，出射光線恰與入射光線平行，光在真空中的傳播速度為。（1）求此光學(xué)元件對該光束折射率的大??；（2）若保持入射角不變，將入射點(diǎn)平移至點(diǎn)，請畫出光束傳播的光路圖并求出光束在元件中的傳播時(shí)間。【答案】（1）；（2），【解析】【詳解】（1）由題意可知，當(dāng)光束由點(diǎn)以入射時(shí)，出射光線與入射光線平行，光路如圖所示