2024屆河南省平許濟(jì)洛四市高三第二次質(zhì)量檢測理科綜合試題（含答案解析）

許濟(jì)洛平2023—2024學(xué)年高三第二次質(zhì)量檢測理科綜合注意事項：1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、考生號等填寫在答題卡上和試卷指定位置上。2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上，寫本試卷上無效。3.考試結(jié)束后，將答題卡交回。二、選擇題：本題共8小題。在每小題給出的四個選項中，第14~18題只有一項符合題目要求，第19~21題有多項符合題目要求。1.放射性同位素衰變的快慢有一定的規(guī)律，在使用放射性同位素時，必須嚴(yán)格遵守操作規(guī)程。如圖所示，甲圖是氡222的衰變曲線，乙圖是鉍210的衰變曲線。橫坐標(biāo)表示的是時間t；縱坐標(biāo)表示的是元素任意時刻的質(zhì)量m與時的質(zhì)量的比值。根據(jù)該圖象提供的信息，下列說法正確的是（）A.元素氡222比元素鉍210的半衰期大B.元素氡222經(jīng)過第一個1.9天，剩有的元素氡222C.元素鉍210經(jīng)過第一個5天，剩有的元素鉍210D.元素氡222經(jīng)過第一個19天，剩有的元素氡222【答案】D【解析】【詳解】A．由題圖可知，其氡222的半衰期為3.8天，鉍210的半衰期為5天，所以元素氡222比元素鉍210的半衰期小，故A項錯誤；B．半衰期是統(tǒng)計規(guī)律，只有經(jīng)過半衰期的整數(shù)倍的時間才能比較準(zhǔn)確的算出發(fā)生衰變的原子核的數(shù)量，故經(jīng)過第一個1.9天（個半衰期），無法得出具體發(fā)生衰變的原子核的數(shù)量，也無法確定剩余原子核的數(shù)量，故B項錯誤；C．由于元素鉍210的半衰期為5天，所以經(jīng)過第一個5天，其剛好經(jīng)過一個半衰期，由公式解得即剩余的元素鉍210，故C項錯誤；D．由于元素氡222的半衰期為3.8天，所以經(jīng)過第一個19天，其剛好經(jīng)過5個半衰期，由公式解得即剩余的元素氡222，故D項正確。故選D。2.一種光學(xué)傳感器是通過接收器接收到紅綠燈光信號而觸發(fā)工作的。如圖所示，一細(xì)束黃色光沿AB方向從汽車玻璃外側(cè)（汽車玻璃可視為兩表面平行的玻璃磚）的B點射入，入射角為i，折射光線剛好沿BC方向在汽車玻璃內(nèi)側(cè)C點觸發(fā)光學(xué)傳感器。若入射光的顏色發(fā)生變化，且入射光的入射位置B不變，仍要使折射光線沿BC方向在汽車玻璃內(nèi)側(cè)C點觸發(fā)光學(xué)傳感器。下列說法正確的是（）A.若改用綠色光射入，需要入射角i減小到某一合適的角度B.若改用紅色光射入，需要入射角i減小到某一合適的角度C.若改用紅色光射入，需要入射角i增大到某一合適的角度D.改用任何顏色的光射入，都需要入射角i減小到某一合適的角度【答案】B【解析】【詳解】A．若改用綠色光射入，頻率變大，折射率變大，折射角不變，根據(jù)可知，入射角變大，故A錯誤；BC．若改用紅色光射入，頻率變小，折射率變小，折射角不變，根據(jù)可知，入射角變小，故B正確C錯誤；D．如果改用頻率更高的光，則折射率變大，折射角不變，根據(jù)入射角變大，故D錯誤。故選B。3.行星繞恒星運動的軌道半徑不同，周期就不同，行星表面單位面積單位時間接受到的輻射能量也不同。如圖所示為火星和地球環(huán)繞太陽運動的示意圖。設(shè)火星繞太陽做圓周運動的周期為T1，地球繞太陽做圓周運動的周期為T2。在直射時，火星表面單位面積單位時間接受到的輻射能量為E1，地球表面單位面積單位時間接受到的輻射能量為E2。假定太陽的能量輻射各向均勻，則下列關(guān)系正確的是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】【詳解】將行星繞太陽運動簡化為圓周運動，由萬有引力提供向心力，對火星有火星表面單位面積單位時間接受到的輻射能量為將行星繞太陽運動簡化為圓周運動，由萬有引力提供向心力，對地球有地球表面單位面積單位時間接受到的輻射能量為解得故選A。4.如圖所示，豎直擋板P固定在足夠高的水平光滑絕緣桌面上。一個帶正電荷的小物體A放在桌面上，小物體A的左端與絕緣的輕彈簧相連，輕彈簧的左端固定在擋板P上。一不可伸長的絕緣輕繩跨過輕質(zhì)光滑定滑輪，一端與A連接，另一端連接一輕質(zhì)小鉤。整個裝置處于方向水平向左的勻強(qiáng)電場中。開始時A靜止，所帶電荷量保持不變，且不會碰到定滑輪?，F(xiàn)用一豎直向下的力F作用在輕質(zhì)小鉤上，使小物體A水平向右做勻加速直線運動，以x表示小物體A離開靜止位置時的位移，在彈簧恢復(fù)原長前（彈簧始終在彈性限度內(nèi)），下列表示F和x之間關(guān)系的圖像可能正確的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】【詳解】小物體帶正電，所受電場力方向向左，根據(jù)平衡條件，可知，靜止時，彈簧處于壓縮狀態(tài)，令此時的壓縮量為x0，根據(jù)胡克定律有以x表示小物體A離開靜止位置時的位移，在彈簧恢復(fù)原長之前，彈簧處于壓縮狀態(tài)，根據(jù)牛頓第二定律有結(jié)合上述有彈簧恢復(fù)原長之后，彈簧處于拉伸狀態(tài)，根據(jù)牛頓第二定律有結(jié)合上述有可知，F(xiàn)和x之間的關(guān)系表達(dá)式始終為可知F和x之間關(guān)系的圖像是一條縱軸截距為正值，斜率也為正值的傾斜的直線，即第三個選擇項符合要求。故選C。5.如圖所示，一個質(zhì)量為m、電阻為R、邊長為L的正方形金屬線框abcd，放在光滑絕緣水平面上，空間存在一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向下的有界勻強(qiáng)磁場，磁場的左右邊界剛好和線框的ab邊、cd邊重合。現(xiàn)在線框cd的中點加一水平向右的恒力F，使線框從圖示位置由靜止開始水平向右運動。已知經(jīng)過時間t，線框的ab邊剛好向右運動到磁場的右邊界處，此時線框的速度大小為v。若在同一時間t內(nèi)，線框內(nèi)產(chǎn)生的熱量與一恒定電流I在該線框內(nèi)產(chǎn)生的熱量相同，則關(guān)于該恒定電流I的表達(dá)式，下列正確的是（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】對線框根據(jù)能量守恒有線框內(nèi)產(chǎn)生的熱量與一恒定電流I在該線框內(nèi)產(chǎn)生的熱量相同，則恒定電流產(chǎn)生的熱量為解得故選D。6.直流電動機(jī)的工作原理可以簡化為如圖所示的情景。兩根平行的光滑金屬導(dǎo)軌固定在同一絕緣水平面內(nèi)。兩軌道左端點間接有直流電源。一金屬棒ab放在兩導(dǎo)軌的最右端，且和兩導(dǎo)軌垂直，金屬棒ab的長度剛好和兩導(dǎo)軌的間距相同，金屬棒ab的兩端分別用絕緣輕繩通過光滑輕環(huán)豎直懸掛在水平固定橫梁上的O1，O2點。開始時，開關(guān)S是斷開的，輕繩剛好拉直、且金屬棒ab和兩導(dǎo)軌接觸良好。兩導(dǎo)軌所在的平面處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中。當(dāng)開關(guān)S閉合后，金屬棒ab突然開始擺動，通過水平橫梁的正上方后再擺動下來，如此不斷進(jìn)行下去。根據(jù)其工作原理，下列說法正確的是（）A.當(dāng)開關(guān)S閉合時，導(dǎo)體棒ab所受的安培力水平向右B.當(dāng)開關(guān)S閉合后，導(dǎo)體棒ab所受的安培力的沖量水平向左C.當(dāng)開關(guān)S閉合后，導(dǎo)體棒ab所受安培力對導(dǎo)體棒ab做正功D.當(dāng)開關(guān)S閉合后，導(dǎo)體棒ab的動量增量方向水平向左【答案】AC【解析】【詳解】A．當(dāng)開關(guān)S閉合時，由題中電路圖可知通過導(dǎo)體棒ab的電流方向從a到b，由左手定則知，導(dǎo)體棒ab所受的安培力水平向右，故A正確；B．當(dāng)開關(guān)S閉合后，導(dǎo)體棒ab所受的安培力的方向向右，因此安培力的沖量應(yīng)水平向右，故B錯誤；C．當(dāng)開關(guān)S閉合后，導(dǎo)體棒ab所受的安培力向右，導(dǎo)體棒向右運動，因此導(dǎo)體棒ab所受的安培力對導(dǎo)體棒ab做正功，故C正確；D．當(dāng)開關(guān)S閉合后，根據(jù)動量定理，導(dǎo)體棒ab的動量增量方向和安培力的沖量的方向相同，應(yīng)為水平向右，故D錯誤；故選AC。7.利用如圖所示的實驗裝置對物體的運動過程進(jìn)行研究。把滑塊A和滑塊B放在水平固定且足夠長的氣墊導(dǎo)軌上，滑塊A和滑塊B之間連接一水平輕質(zhì)彈簧，整體靜止不動，輕質(zhì)彈簧處于原長狀態(tài)?，F(xiàn)在開通氣源，并在滑塊A的左方加一水平向右的恒定推力，使滑塊A由靜止開始沿氣墊導(dǎo)軌一直向右運動（彈簧始終在彈性限度內(nèi)）。則下列說法正確的是（）A.滑塊A沿氣墊導(dǎo)軌一直做非勻變速運動B.滑塊B沿氣墊導(dǎo)軌一直做非勻變速運動C.滑塊A運動的加速度大小趨于恒定值D.滑塊B運動的加速度大小趨于恒定值【答案】AB【解析】【分析】【詳解】AB．滑塊A與B中間用輕質(zhì)彈簧鏈接，對整體進(jìn)行受力，有滑塊A與B整體做勻加速直線運動，但隔離分析后發(fā)現(xiàn)，由于彈簧壓縮伸長周期性變化，導(dǎo)致滑塊A和滑塊B沿氣墊導(dǎo)軌方向合力也不停地變化，所以導(dǎo)致加速度也一直變化，所以一直做非勻變速運動，故AB正確；CD．滑塊A與B整體做勻加速直線運動，但隔離分析后發(fā)現(xiàn)，由于彈簧壓縮伸長周期性變化導(dǎo)致滑塊A和滑塊B沿氣墊導(dǎo)軌方向合力也不停地變化，所以導(dǎo)致加速度也不停的變化，導(dǎo)致導(dǎo)致滑塊A和滑塊B加速度大小不會趨于恒定值。故CD錯誤。故選AB。點睛】8.如圖甲所示，一質(zhì)量為m的小物塊，從位置O以速度v0沿粗糙水平地面向右運動。小物塊與右方一豎直墻壁第一次碰撞后，反向向左運動。當(dāng)小物塊水平向左運動至距豎直墻壁最遠(yuǎn)處的P1（坐標(biāo)為x1）位置時，立即對其施加一個水平向右的推力F，當(dāng)小物塊運動到P2（坐標(biāo)為x2）位置時，撤去推力F，使其與豎直墻壁第二次碰撞后，恰好反向運動至位置O處靜止不動。取位置O為坐標(biāo)原點，水平向右為正方向。已知推力F隨小物塊水平位移的變化如圖乙所示，小物塊每次和豎直墻壁碰撞不計能量損失。則下列說法正確的是（）A.小物塊每次和豎直墻壁碰撞的過程中，墻壁對小物塊的沖量大小為0B.小物塊每次和豎直墻壁碰撞的過程中，墻壁對小物塊做的功為0C.在小物塊從位置O開始運動到第一次返回到P1的過程中，摩擦力對小物塊做的功為D.在推力F對小物塊作用的過程中，推力F對小物塊做的功為【答案】BCD【解析】【詳解】A．小物塊每次和豎直墻壁碰撞的過程中，墻壁對小物塊的作用力不為零，根據(jù)I=Ft可知，墻壁對小物塊的沖量大小不為0，選項A錯誤；B．小物塊每次和豎直墻壁碰撞的過程中墻壁與物塊作用點沒有位移，故墻壁對小物塊做的功為零，選項B正確；C．由題意可知，P1點是物塊與墻壁碰后反向運動到達(dá)的最遠(yuǎn)點，則物塊在到達(dá)P1位置時速度為零，則從在小物塊從位置O開始運動到第一次返回到P1的過程中，由動能定理可知，摩擦力對小物塊做的功為選項C正確；D．因F-x圖像的面積等于力F的功，則在推力F對小物塊作用的過程中，推力F對小物塊做的功為選項D正確。故選BCD。三、非選擇題9.如圖甲、乙所示為研究平拋運動規(guī)律的兩個實驗裝置示意圖。把覆蓋有復(fù)寫紙的白紙鋪貼在硬薄板B上，實驗時依次將硬薄板B水平插入豎直固定放置的A板的各個插槽中，每次讓小球從固定傾斜軌道的同一位置由靜止釋放，并從軌道的末端水平飛出。每打完一點后，把B板水平插入A板下方相鄰插槽中并繼續(xù)進(jìn)行如上操作。甲圖裝置中，A板的各插槽相鄰間距都相等，且均為y；乙圖裝置中，A板的各插槽相鄰間距分別為y1、y2、y3、y4、y5、y6，且。兩個裝置實驗分別得到小球在白紙上打下的若干痕跡點。忽略空氣阻力的影響，根據(jù)平拋運動的規(guī)律，回答下列問題：（1）在甲圖裝置中，小球在兩相鄰痕跡點之間運動時間____________（選填“相等”或“不相等”）；（2）在乙圖裝置中，小球在兩相鄰痕跡點之間運動時間____________（選填“相等”或“不相等”）；【答案】①.不相等②.相等【解析】【詳解】（1）[1]平拋運動在豎直方向上做自由落體運動，因不滿足所以在甲圖裝置中，小球在兩相鄰痕跡點之間運動時間不相等；（2）[2]平拋運動在豎直方向上做自由落體運動，因為滿足在連續(xù)的相等時間間隔內(nèi)位移差相等，所以在乙圖裝置中，小球在兩相鄰痕跡點之間運動時間相等。10.在實驗室進(jìn)行實驗時，需要一個電流表進(jìn)行電流的測量，但是實驗室只有一量程為3V、內(nèi)阻約為幾千歐的電壓表，現(xiàn)將其改裝成電流表，來進(jìn)行電流的測量。實驗室提供的器材為：待測電壓表（量程3.0V，內(nèi)阻約為幾千歐）；電阻箱R（最大阻值為99999.9Ω）；滑動變阻器R0（最大阻值為50.0Ω）；電源E（電動勢約7.5V，內(nèi)阻很?。?；開關(guān)S和導(dǎo)線若干。（1）測量內(nèi)阻的電路圖：在改裝前，需要對電壓表內(nèi)阻進(jìn)行測量，某探究小組的兩個同學(xué)分別畫出了甲、乙兩個電路圖。在實驗過程中要求：當(dāng)電阻箱R的阻值調(diào)節(jié)為0，在閉合開關(guān)S后，通過調(diào)節(jié)滑動變阻器R0的阻值，保證電壓表的指針不能夠超過滿偏量程。則正確的電路圖應(yīng)該選_________（選填“甲”或“乙”）。（2）測量內(nèi)阻的步驟：①選擇正確的電路原理圖，連接線路（保持開關(guān)S斷開）；②將電阻箱R的阻值調(diào)節(jié)為0，將滑動變阻器R0的滑片滑動到最左端，閉合開關(guān)S；③調(diào)節(jié)滑動變阻器R0的滑片，使電壓表滿偏（電壓表示數(shù)為3.0V）；④保持滑動變阻器R0的滑片位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值，使電壓表的示數(shù)為1.5V，記下電阻箱R的阻值；⑤斷開開關(guān)S，拆除導(dǎo)線。在步驟④中，當(dāng)電壓表示數(shù)為1.5V時，電阻箱R的阻值為3.0kΩ，則電壓表內(nèi)阻的真實值__________（選填“大于”、“等于”或“小于”）3.0kΩ。（3）改裝：若要把該電壓表改裝成有兩個量程的電流表，其中一個量程為0.6A，另一個量程為3.0A。設(shè)計電路圖如圖丙所示（虛線框內(nèi)為改裝后的電流表電路圖，電阻R1和R2為根據(jù)計算選擇好的定值電阻），則當(dāng)開關(guān)S接A端時，該改裝后的電流表的量程為____________A（選填“0.6”或“3.0”）。（4）校對：假如把改裝后的電流表和標(biāo)準(zhǔn)電流表進(jìn)行校對，實驗電路圖如圖丁所示。把改裝后的電流表（使用0.6A量程）與量程為0.6A的標(biāo)準(zhǔn)電流表串聯(lián)在一起來共同測量某一段電路的電流，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)電流表讀數(shù)為0.3A時，該改裝的電流表讀數(shù)___________0.3A（選填“大于”、“等于”或“小于”）。（5）若選用另外一個量程合適的電壓表（內(nèi)阻未知）和此改裝電流表測量未知電阻Rx的阻值（約為2kΩ），設(shè)計了如圖戊，己所示的兩個電路。不考慮實驗操作中的偶然誤差，則使用__________（選填“戊”或“己”）電路可減小由電表內(nèi)阻引起的實驗誤差?！敬鸢浮竣?甲②.小于③.3.0④.大于⑤.戊【解析】【詳解】（1）[1]當(dāng)電阻箱R的阻值調(diào)節(jié)為0，閉合開關(guān)S后，調(diào)節(jié)滑動變阻器R0的阻值，甲圖中電壓表示數(shù)從0開始逐漸增加，乙圖中電壓表示數(shù)最小值為因為電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于滑動變阻器最大阻值，所以電壓接近于，超過電壓表的量程，所以選擇甲圖合適。（2）[2]調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值，則總電阻變大，干路電流減小，內(nèi)阻和滑動變阻器右部分電壓減小，電阻箱和電壓表的總電壓變大，即大于3V，當(dāng)電壓表的示數(shù)為1.5V時，電阻箱的電壓大于1.5V，由于它們串聯(lián)，所以電阻箱的電阻大于電壓表的電阻，故電壓表的實際阻值小于3.0kΩ。（3）[3]接A時，量程為接B時，量程為所以接A時，量程大，為3.0A。（4）[4]由于把改裝后的電流表與量程為0.6A的標(biāo)準(zhǔn)電流表串聯(lián)，所以電流相等，均為0.3A，改裝的電流表是電壓表和電阻并聯(lián)的，而電壓表實際的阻值偏小，所以通過電壓表的實際電流偏大，所以改裝的電流表讀數(shù)大于0.3A。（5）[5]由于改裝后的電流表內(nèi)阻已知，而另一個電壓表內(nèi)阻未知，所以為減小由電表內(nèi)阻引起的實驗誤差，選擇圖戊更合適。11.為了保護(hù)物體不被高速運動的物體擊穿，可以在物體外層加裝上一定厚度的防護(hù)材料。通過對以下簡化模型的計算可以粗略說明其原因。如圖所示，質(zhì)量為m、左右厚度為d的長方體物體，靜止放在水平光滑軌道上，如圖甲所示。質(zhì)量也為m的無動力模擬小車（小車右方固定有足夠長的水平輕質(zhì)鉆頭）從某一位置沿著水平光滑軌道向右以某一速度勻速運動，最后鉆頭剛好能夠水平擊穿物體?，F(xiàn)把質(zhì)量也為m、厚度也為d的防護(hù)材料和該物體固定在一起，靜止放在水平光滑軌道上，如圖乙所示。若讓該模擬小車也以同樣的速度水平向右運動，試通過計算分析，最后鉆頭是否能夠進(jìn)入防護(hù)材料后面的物體。設(shè)鉆頭在防護(hù)材料和物體中受到的阻力均為恒力、且鉆頭在防護(hù)材料中受到的阻力大小是在物體中受到阻力大小的2倍?！敬鸢浮坎荒堋窘馕觥俊驹斀狻吭O(shè)小車初速度為v0，射入厚度為d的長方體物體后，小車與長方體物體共速，速度為v，由動量守恒得mv0=(m＋m)v此過程中動能損失為解得設(shè)射入厚度為d的防護(hù)材料后，小車與防護(hù)材料共速，速度為v′，由動量守恒得mv0=(m＋2m)v′此過程中動能損失為聯(lián)立解得最后鉆頭不能夠進(jìn)入防護(hù)材料后面的物體。12.如圖甲所示，一長方體容器，固定在水平地面上，中間用隔板隔開成兩部分。容器隔板左側(cè)內(nèi)充有壓縮空氣，體積為V1；容器隔板右側(cè)也充有空氣，體積為V2。容器隔板右側(cè)與水銀壓強(qiáng)計相連，壓強(qiáng)計左右兩管下部由軟膠管相連，兩管中水銀面剛好等高。把隔板豎直向上緩慢抽出一部分（空氣不漏出），使容器隔板左、右兩側(cè)空氣充分混合，穩(wěn)定后，左管中水銀下降到某一位置后靜止不動；緩慢地向上提右管，使左管中水銀面再次回到原來高度，此時右管與左管中水銀面的高度差為h，如圖乙所示。已知水銀的密度為，大氣壓強(qiáng)為p0，重力加速度為g；容器中空氣可視為理想氣體，其溫度不變，壓強(qiáng)計左管上方體積可忽略不計。求隔板豎直向上抽出前，容器隔板左側(cè)壓縮空氣的壓強(qiáng)（題中物理量均為國際單位制）。【答案】【解析】【詳解】打開閥門前，內(nèi)的氣體壓強(qiáng)為，打開閥門后，混合氣體壓強(qiáng)為打開閥門前后發(fā)生等溫變化，根據(jù)玻意耳定律，有解得13.如圖所示，兩條相距為d的光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在同一絕緣水平面內(nèi)，其左端接一阻值為R的電阻，一與導(dǎo)軌垂直的金屬棒置于兩導(dǎo)軌上。在電阻、導(dǎo)軌和金屬棒中間有一面積為S的區(qū)域，在該區(qū)域中存在豎直向下的均勻磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B隨時間t的變化關(guān)系為B=kt，式中k為常量、且k>0。在金屬棒右側(cè)還有一寬度為L勻強(qiáng)磁場區(qū)域，區(qū)域左邊界