2023-2024年云南省昆明市云南民族大學(xué)附屬中學(xué)高三上學(xué)期期中理綜物理試題（解析版）

2023—2024學(xué)年秋季學(xué)期期中聯(lián)考診斷測試高三年級理科綜合試卷二、單選題1.放射性同位素釷經(jīng)一系列衰變后生成氡，以下說法正確的是（）A.每經(jīng)過一次衰變原子核的質(zhì)量數(shù)會減少個B.的半衰期約為1分鐘，所以2分鐘后1g原子核就將全部衰變完C.放射性元素釷的原子核比氡原子核的中子數(shù)少個D.釷衰變成氡一共經(jīng)過次衰變和次衰變【答案】D【解析】【詳解】A．每經(jīng)過一次衰變原子核的質(zhì)量數(shù)會減少4個，故A錯誤；B．經(jīng)過兩個半衰期，原子核剩余的質(zhì)量故B錯誤；C．放射性元素釷的原子核的中子數(shù)氡原子核的中子數(shù)所以放射性元素釷的原子核比氡原子核的中子數(shù)多8個，故C錯誤；D．釷衰變成氡，可知質(zhì)量數(shù)少12，電荷數(shù)少4，因為經(jīng)過一次衰變，電荷數(shù)少2，質(zhì)量數(shù)少4；經(jīng)過一次衰變，電荷數(shù)多1，質(zhì)量數(shù)不變，可知經(jīng)過3次衰變，2次衰變，故D正確。故選D。2.疊放在水平地面上的四個完全相同的排球如圖所示，質(zhì)量均為m，相互接觸，球與地面間的動摩擦因數(shù)均為μ，則：A.上方球與下方3個球間均沒有彈力B.下方三個球與水平地面間均沒有摩擦力C.水平地面對下方三個球的支持力均為D.水平地面對下方三個球的摩擦力均為【答案】C【解析】【詳解】對上方球分析可知，小球受重力和下方球支持力而處于平衡狀態(tài)，所以上方球一定與下方球有力的作用，故A錯誤；下方球由于受上方球斜向下的彈力作用，所以下方球有運動的趨勢，故下方球受摩擦力作用，故B錯誤；對四個球的整體分析，整體受重力和地面的支持力而處于平衡，所以三個小球受支持力大小為4mg，每個小球受支持力為mg，故C正確；三個下方小球受到的是靜摩擦力，故不能根據(jù)滑動摩擦力公式進(jìn)行計算，故D錯誤．故選C．3.1970年成功發(fā)射的“東方紅一號”是我國第一顆人造地球衛(wèi)星，該衛(wèi)星至今仍沿橢圓軌道繞地球運動。如圖所示，設(shè)衛(wèi)星在近地點、遠(yuǎn)地點的速度分別為、，近地點到地心的距離為r，地球質(zhì)量為M，引力常量為G。則（）A.v1＞v2，v1＝ B.v1＞v2，v1＞C.v1＜v2，v1＝ D.v1＜v2，v1＞【答案】B【解析】【詳解】根據(jù)開普勒第二定律有若衛(wèi)星繞地心做軌道半徑為r的圓周運動時，線速度大小為將衛(wèi)星從半徑為r的圓軌道變軌到圖示的橢圓軌道，必須在近地點加速，所以有故選B。4.如圖所示，輕彈簧的一端固定在豎直墻上，質(zhì)量為2m的光滑弧形槽靜止放在光滑水平面上，弧形槽底端與水平面相切，一個質(zhì)量為m的小物塊從槽高h(yuǎn)處開始自由下滑，下列說法錯誤的是（）A.在下滑過程中，物塊和弧形槽組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒B.在下滑過程中，物塊和槽的水平方向動量守恒C.物塊被彈簧反彈后，離開彈簧時的速度大小為v=2D.物塊壓縮彈簧的過程中，彈簧的最大彈性勢能Ep=【答案】D【解析】【分析】滑塊下滑過程，滑塊與弧形槽組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，應(yīng)用動量守恒定律與機(jī)械能守恒定律求出滑塊與弧形槽的速度，然后應(yīng)用能量守恒定律分析答題．【詳解】滑塊下滑過程，只有重力做功，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，故A正確；滑塊下滑過程，滑塊與弧形槽組成系統(tǒng)水平方向所受合外力為零，系統(tǒng)水平方向動量守恒，故B正確；設(shè)小球到達(dá)水平面時速度大小為v1，槽的速度大小為v2，且可判斷球速度方向向右，槽的速度方向向左，以向右為正方向，在球和槽在球下滑過程中，系統(tǒng)水平方向動量守恒，由動量守恒定律得：mv1-2mv2=0，由機(jī)械能守恒定律得：mgh=mv12+?2mv22，由以上兩式解得：v1=2，v2=，物塊與彈簧相互作用過程系統(tǒng)機(jī)械能守恒，物塊離開彈簧時速度大小與物塊接觸彈簧前的速度大小相等，v=v1=2，故C正確；物塊與彈簧相互作用過程系統(tǒng)機(jī)械能守恒，物塊速度為零時，彈簧的彈性勢能最大，由機(jī)械能守恒定律可知，最大彈性勢能Ep=mv12=，故D錯誤；本題選錯誤的，故選D．【點睛】本題考查了動量守恒定律與機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用，分析清楚物體運動過程，應(yīng)用動量守恒定律與機(jī)械能守恒定律即可正確解題．5.基于人的指紋具有終身不變性和唯一性的特點，發(fā)明了指紋識別技術(shù)．目前許多國產(chǎn)手機(jī)都有指紋解鎖功能，常用的指紋識別傳感器是電容式傳感器，如圖所示．指紋的凸起部分叫“嵴”，凹下部分叫“峪”．傳感器上有大量面積相同的小極板，當(dāng)手指貼在傳感器上時，這些小極板和正對的皮膚表面部分形成大量的小電容器，這樣在嵴處和峪處形成的電容器的電容大小不同．此時傳感器給所有的電容器充電后達(dá)到某一電壓值，然后電容器放電，電容值小的電容器放電較快，根據(jù)放電快慢的不同，就可以探測到嵴和峪的位置，從而形成指紋圖象數(shù)據(jù)．根據(jù)文中信息，下列說法正確的是()A.在峪處形成的電容器電容較大B.在峪處形成的電容器放電較慢C.充電后在嵴處形成的電容器的電荷量大D.潮濕的手指頭對指紋識別絕對沒有影響【答案】C【解析】【分析】根據(jù)電容的決定式分析d改變時電容的變化以及電荷量的多少；根據(jù)電荷量的多少分析放電時間長短．【詳解】A．根據(jù)電容的計算公式可得，極板與指紋峪(凹下部分)距離d大，構(gòu)成的電容器電容小，故A錯誤；BC．傳感器給所有的電容器充電后達(dá)到某一電壓值，然后電容器放電，所以所有的電容器電壓一定，根據(jù)可知，極板與指紋溝(凹的部分，d大，電容小)構(gòu)成的電容器充上的電荷較少，所以在峪處形成的電容器放電過程中放電時間短，放電快；反之，在嵴處形成的電容器電容大，電荷量大，放電時間長，故C正確，B錯誤；濕的手與傳感器之間有水填充，改變了原來匹配成平行板電容器的電容，所以會影響指紋解鎖，故D錯誤．二、多選題6.下列有關(guān)光的現(xiàn)象、電磁波和相對論的說法正確的是A.光通過偏振片時，光的振動方向與透振方向的夾角越大，透過的光越強(qiáng)B.楊氏干涉觀察到了明暗條紋證明光是一種波，如果用激光進(jìn)行實驗則效果沒有那么明顯C.赫茲在實驗中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)電磁波到達(dá)導(dǎo)線環(huán)時，它在導(dǎo)線環(huán)中激發(fā)出感應(yīng)電動勢，使得導(dǎo)線環(huán)中產(chǎn)生火花，這個導(dǎo)線環(huán)就是一個電磁波檢測器D.根據(jù)相對論原理，將兩只調(diào)整同步的銫原子鐘分別放在地面上和宇宙飛船上，則在宇宙飛船上的銫原子鐘會走得慢些【答案】CD【解析】【分析】光的振動方向與透振方向的垂直時，光不能透過；激光的頻率單一，是相干光源；當(dāng)電火花在感應(yīng)圈兩個金屬球間跳動時，能產(chǎn)生電磁波，導(dǎo)線環(huán)會產(chǎn)生電磁感應(yīng)，接收到電磁波；根據(jù)狹義相對論的兩個基本假設(shè)（相對性原理、光速不變原理）和幾個基本結(jié)論：①鐘慢效應(yīng)；②尺縮效應(yīng)．【詳解】光通過偏振片時，光的振動方向與透振方向的垂直時，沒有光透過，當(dāng)兩者相平行時，則透過的光最強(qiáng)，故A錯誤；楊氏干涉觀察到了明暗條紋證明光是一種波，如果用激光，由于是相干光源，則進(jìn)行實驗則效果更明顯，故B錯誤；當(dāng)火花在感應(yīng)圈兩個金屬球間跳動時，必定建立一個快速變化的電磁場這種變化的電磁場以電磁波的形式在空間快速傳播，當(dāng)電磁波經(jīng)過導(dǎo)線環(huán)時，迅速變化的電磁場在導(dǎo)線環(huán)中激發(fā)出感應(yīng)電動勢，使得導(dǎo)線環(huán)的兩個小球間也產(chǎn)生了火花在赫茲實驗中，感應(yīng)圈成了電磁波發(fā)射器，導(dǎo)線環(huán)成了電磁波的檢測器，故C正確；根據(jù)鐘慢效應(yīng)，宇宙飛船高速經(jīng)過地球附近時，地球上有看宇宙飛船上的銫原子鐘會走得慢些，故D正確；故選CD．【點睛】考查光的偏振原理，掌握光的干涉條件，知道激光是相干光源，理解導(dǎo)線環(huán)產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的條件，注意鐘慢效應(yīng)的適用范圍，若在宇宙飛船上人看鐘，則走得正常．7.關(guān)于描述物體做直線運動的四個圖像，下列說法正確的是（）A.圖甲中，物體在這段時間內(nèi)的位移小于75mB.圖乙中，物體的加速度為0.75m/s2C.圖丙中，時間內(nèi)物體的速度變化量為48m/sD.圖丁中，物體內(nèi)的位移為120m【答案】BC【解析】【詳解】A．如果物體做勻加速直線運動，則內(nèi)，位移甲圖圖形面積大于勻加速直線運動的圖形面積，所以圖甲中，物體在這段時間內(nèi)的位移大于75m，故A錯誤；B．圖乙中，由可得物體的加速度為故B正確；C．圖丙中，根據(jù)面積法有，時間內(nèi)物體的速度變化量為故C正確；D．由圖可知，物體做勻減速直線運動，則可得則物體內(nèi)的位移為故D錯誤。故選BC。8.圖甲是一種振動發(fā)電裝置的示意圖，半徑為r=0.1m、匝數(shù)n=20的線圈位于輻向分布的磁場中，磁場的磁感線均沿半徑方向均勻分布（其右視圖如圖乙所示），線圈所在位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為B=T，線圈電阻為R1=0.5Ω，它的引出線接有R2=9.5Ω的小電珠L，外力推動線圈框架的P端，使線圈沿軸線做往復(fù)運動，線圈運動速度v隨時間t變化的規(guī)律如圖丙所示（摩擦等損耗不計），則（）A.小電珠中電流的峰值為0.16AB.小電珠中電流的有效值為0.16AC.電壓表的示數(shù)約為1.5VD.t=0.1s時外力的大小為0.128N【答案】AD【解析】【詳解】AB.由題意及法拉第電磁感應(yīng)定律知，線圈在磁場中做往復(fù)運動，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小符合正弦曲線變化規(guī)律，線圈中的感應(yīng)電動勢的峰值為Em＝nBlv＝nB·2πrvm故小電珠中電流的峰值為故A正確，B錯誤；C.電壓表示數(shù)故C錯誤；D.當(dāng)t＝0.1s也就是時，外力的大小為F＝nB·2πrIm＝0.128N故D正確。故選AD。三、實驗題9.某科學(xué)小組做新型材料的課題研究，要測量新材料的電阻率．取一均勻新材料制成的圓柱體進(jìn)行測量，實驗步驟如下：（1）用刻度尺測出圓柱體的長度為L．（2）用螺旋測微器測量其直徑如圖甲所示，由圖可知其直徑D＝________mm；（3）用多用表測量其電阻如圖乙所示，若此時歐姆表選擇“×100”擋位，可知電阻值________Ω．（4）用伏安法可以更加精確地測量該圓柱體的電阻，若在測量待測圓柱體電阻時，電壓表和電流表示數(shù)分別用U和I表示，則該圓柱體材料的電阻率ρ＝________（用題中所給字母L、D、U、I表示）．【答案】①.3.202---3.205②.600③.【解析】【詳解】（2）[1]．用螺旋測微器測量其直徑：D＝3mm+0.01mm×20.5=3.205mm；（3）[2]．電阻值:6×100Ω=600Ω．（4）[3]．由以及且解得10.在做“用油膜法估測分子大小”的實驗中，所用油酸酒精溶液的濃度為每溶液中有純油酸，用注射器測得上述溶液有滴，把滴該溶液滴入盛水的淺盤里，待水面穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，用筆在玻璃板上描出油酸的輪廓，再把玻璃板放在坐標(biāo)紙上，其形狀和尺寸如圖所示，坐標(biāo)中正方形方格的邊長為.(1)下列有關(guān)該實驗的說法正確的___________A．本實驗也可直接將純油酸滴水面上測量B．本實驗將油膜看成單分子油膜C．本實驗忽略了分子的間隙D．測量油膜面積時，由于不足一格的正方形面積無法估讀，全部舍去(2)該實驗中每滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積為___________；油酸膜的面積是___________；按以上實驗數(shù)據(jù)估測出油酸分子的直徑為___________（保留一位有效數(shù)字）。(3)油酸酒精溶液滴入淺盤的水中后，迅速用筆在玻璃板上描出油膜的輪廓，然后根據(jù)測量的數(shù)據(jù)算出分子直徑，結(jié)果將___________（偏大、偏小、不變）?！敬鸢浮竣?BC②.③.284##288##292④.⑤.偏大【解析】【詳解】(1)[1]A．本實驗不可直接將純油酸滴水面上測量，如果不稀釋，則在水面形成的油膜不是單分子油膜，故A錯誤；BC．本實驗將稀釋的油酸在水面上盡可能的展開，形成單分子油膜，本實驗忽略了分子的間隙，故BC正確；D．測量油膜面積時，多于半格按一格來計算，少于半格的舍去，故D錯誤。

故選BC；(2)[2]每滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積[3]根據(jù)“多于半格按一格來計算，少于半格的舍去”的方法，可以得到油膜所占格數(shù)為72格，則油酸膜的面積是[4]油酸分子的直徑[5]油酸酒精溶液滴入淺盤的水中后，迅速用筆在玻璃板上描出油膜的輪廓，這樣油酸可能沒有完全展開，使得測得的面積偏小，根據(jù)測量的數(shù)據(jù)算出分子直徑，結(jié)果將偏大。四、解答題11.質(zhì)量為M的絕緣細(xì)管，做成一圓形軌道，豎直固定在水平面上，如圖所示．圓心與坐標(biāo)原點重合，在I、II象限有垂直于軌道平面向外的勻強(qiáng)磁場，在IV象限有豎直向下的勻強(qiáng)電場．一個帶正電的小球，其電荷量為q、質(zhì)量為m，從圖中位置由靜止釋放，第一次到達(dá)圓形軌道的最高點時剛好能通過．不計一切摩擦，小球的電荷量保持不變，圓形軌道的半徑為R，絕緣細(xì)管的內(nèi)徑遠(yuǎn)小于R，小球直徑略小于絕緣細(xì)管的內(nèi)徑，小球可看成質(zhì)點．求：(1)電場強(qiáng)度E的大??；(2)若小球第四次到最高點時，剛好對軌道無壓力，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小．【答案】（1）（2）【解析】【詳解】（1）第一次小球恰能達(dá)到最高點，到最高點速度為零，則：EqR=mgR解得：（2）小球第四次到達(dá)最高點時，對軌道無壓力，此時：小球從開始到第四次到達(dá)最高點的過程，由動能定理可得：聯(lián)立解得：12.真空管道超高速列車的動力系統(tǒng)是一種將電能直接轉(zhuǎn)換成平動動能的裝置．圖1是某種動力系統(tǒng)的簡化模型，圖中粗實線表示固定在水平面上間距為l的兩條平行光滑金屬導(dǎo)軌，電阻忽略不計，ab和cd是兩根與導(dǎo)軌垂直，長度均為l，電阻均為R的金屬棒，通過絕緣材料固定在列車底部，并與導(dǎo)軌良好接觸，其間距也為l，列車的總質(zhì)量為m．列車啟動前，ab、cd處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向下，如圖1所示，為使列車啟動，需在M、N間連接電動勢為E的直流電源，電源內(nèi)阻及導(dǎo)線電阻忽略不計，列車啟動后電源自動關(guān)閉．（1）要使列車向右運行，啟動時圖1中M、N哪個接電源正極，并簡要說明理由；（2）求剛接通電源時列車加速度a大??；（3）列車減速時，需在前方設(shè)置如圖2所示的一系列磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場寬度和相鄰磁場間距均大于l．若某時刻列車的速度為，此時ab、cd均在無磁場區(qū)域，試討論：要使列車停下來，前方至少需要多少塊這樣的有界磁場？【答案】（1）M接電源正極，理由見解析（2）（3）若恰好為整數(shù)，設(shè)其為n，則需設(shè)置n塊有界磁場，若不是整數(shù)，設(shè)的整數(shù)部分為N，則需設(shè)置N+1塊有界磁場【解析】【詳解】試題分析：結(jié)合列車的運動方向，應(yīng)用左手定則判斷電流方向，從而判斷哪一個接電源正極；對導(dǎo)體棒受力分析，根據(jù)閉合回路歐姆定律以及牛頓第二定律求解加速度；根據(jù)動量定理分析列車進(jìn)入和穿出磁場時動量變化，據(jù)此分析；（1）M接電源正極，列車要向右運動，安培力方向應(yīng)向右，根據(jù)左手定則，接通電源后，金屬棒中電流方向由a到b，由c到d，故M接電源正極．（2）由題意，啟動時ab、cd并聯(lián)，設(shè)回路總電阻為，由電阻的串并聯(lián)知識得①；設(shè)回路總電流為I，根據(jù)閉合電路歐姆定律有②設(shè)兩根金屬棒所受安培力之和F，有F=BIl③根據(jù)牛頓第二定律有F=ma④，聯(lián)立①②③④式得⑤（3）設(shè)列車減速時，cd進(jìn)入磁場后經(jīng)時間ab恰好進(jìn)入磁場，此過程中穿過兩金屬棒與導(dǎo)軌所圍回路的磁通量的變化為，平均感應(yīng)電動勢為，由法拉第電磁感應(yīng)定律有⑥，其中⑦；設(shè)回路中平均電流為，由閉合電路歐姆定律有⑧設(shè)cd受到的平均安培力為，有⑨以向右為正方向，設(shè)時間內(nèi)cd受安培力沖量為，有⑩同理可知，回路出磁場時ab受安培力沖量仍為上述值，設(shè)回路進(jìn)出一塊有界磁場區(qū)域安培力沖量為，有?設(shè)列車停下來受到的總沖量為，由動量定理有?聯(lián)立⑥⑦⑧⑨⑩??式得?討論：若恰好為整數(shù)，設(shè)其為n，則需設(shè)置n塊有界磁場，若不是整數(shù)，設(shè)的整數(shù)部分為N，則需設(shè)置N+1塊有界磁場．?．【點睛】如圖所示，在電磁感應(yīng)中，電量q與安培力的沖量之間的