2023-2024年四川省成都外國語教育集團(tuán)高三下學(xué)期聯(lián)考理科綜合試題（二）-高中物理（解析版）

成實(shí)外教育集團(tuán)高2021級高三聯(lián)考試題（二）理科綜合一、選擇題1.下列說法正確的是（）A.居里夫人最早發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象B.盧瑟福依據(jù)粒子散射實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象提出了原子的核式結(jié)構(gòu)理論C.愛因斯坦最先提出了微觀領(lǐng)域的能量量子化概念D.查德威克通過核反應(yīng)發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子【答案】B【解析】貝克勒爾最早發(fā)現(xiàn)了天然放射性物質(zhì)，A錯誤；盧瑟福依據(jù)粒子散射實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象提出了原子的核式結(jié)構(gòu)理論，B正確；普朗克最先提出了微觀領(lǐng)域的能量量子化概念，C錯誤；盧瑟福通過核反應(yīng)發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子，D錯誤。故選B。2.成都規(guī)劃到年建成條地鐵線路，越來越多的市民選擇地鐵作為出行的交通工具。如圖所示，時，列車由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動，第一節(jié)車廂的前端恰好與站臺邊感應(yīng)門的一根立柱對齊。時，第一節(jié)車廂末端恰好通過這根立柱所在位置，全部車廂通過立柱所用時間。設(shè)各節(jié)車廂的長度相等，不計(jì)車廂間距離。則（）A.該列車共有節(jié)車廂B.第個內(nèi)有節(jié)車廂通過這根立柱C.倒數(shù)第二節(jié)車廂通過這根立柱的時間為D.第節(jié)車廂通過這根立柱的末速度小于整列車通過立柱的平均速度【答案】A【解析】設(shè)每節(jié)車廂的長度為，列車的加速度為，列車整個通過立柱的時間為，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動某段位移的平均速度等于該段位移所用時間中間時刻的瞬時速度可得在末列車的速度為，根據(jù)速度與時間的關(guān)系有，聯(lián)立解得，根據(jù)位移與時間的關(guān)系可得，代入數(shù)據(jù)解得，故A正確；在前兩個內(nèi)，根據(jù)位移與時間的關(guān)系有，由題知，第一個內(nèi)通過一節(jié)車廂，由此可知，在第個內(nèi)有節(jié)車廂通過這根立柱，故B錯誤；第節(jié)車廂以及第節(jié)車廂通過立柱時，根據(jù)速度與位移的關(guān)系可得，，解得，，倒數(shù)第二節(jié)車廂即第節(jié)車廂通過立柱的時間為，故C錯誤；第四節(jié)車廂通過立柱的末速度，整個列車通過立柱的平均速度，可知，即第節(jié)車廂通過這根立柱的末速度大于整列車通過立柱的平均速度，故D錯誤。故選A。3.年月日時分，中國自主研發(fā)的神舟十七號載人飛船發(fā)射升空，經(jīng)過對接軌道后成功與空間站天和核心艙前向端口對接，形成三艙三船組合體?？臻g站軌道可近似看成圓軌道，距離地面的高度約為，已知同步衛(wèi)星距地球表面高度約為，下列說法正確的是（）A.神舟十七號的發(fā)射速度小于B.神舟十七號在對接軌道上的運(yùn)行周期大于空間站的運(yùn)行周期C.天和核心艙繞地球公轉(zhuǎn)的線速度比赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的線速度大D.神舟十七號從對接軌道變軌到空間站軌道時，機(jī)械能減小【答案】C【解析】第一宇宙速度是最小的發(fā)射速度，則神舟十七號的發(fā)射速度大于，故A錯誤；對接軌道半長軸小于空間站軌道的半徑，根據(jù)開普勒第三定律可知神舟十七號在對接軌道上的運(yùn)行周期小于空間站的運(yùn)行周期，故B錯誤；根據(jù)萬有引力提供向心力，解得，同步衛(wèi)星距地球表面高度約為大于，則天和核心艙繞地球公轉(zhuǎn)的線速度比同步衛(wèi)星隨地球自轉(zhuǎn)的線速度大，根據(jù)，可知同步衛(wèi)星的線速度大于赤道上的物體的線速度，所以天和核心艙繞地球公轉(zhuǎn)的線速度比赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的線速度大，故C正確；神舟十七號從對接軌道變軌到空間站軌道時，需要點(diǎn)火加速，機(jī)械能增大，故D錯誤。故選C。4.如圖所示，輕質(zhì)彈性繩（長度變化忽略不計(jì)）上端固定，下端連接光滑小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），斜面靜止在水平地面上，小球放在斜面上，開始時彈性繩與斜面平行?，F(xiàn)將斜面緩慢向左移到虛線處，小球仍靜止在斜面上。下列說法正確的是（）A.b對a的彈力增加 B.彈性繩的彈力減小C.地面對b的支持力增加 D.地面對b的摩擦力減小【答案】D【解析】對小球受力分析如圖所示，由圖可知，對的彈力即減小，彈性繩的彈力即增大，故AB錯誤；對斜面受力分析如圖，由平衡可得、，由于減小，地面對的支持力減小，地面對的摩擦力減小，故C錯誤，D正確。故選D。5.如圖所示，兩個電荷量都是的正、負(fù)點(diǎn)電荷固定在、兩點(diǎn)，連線中點(diǎn)為?，F(xiàn)將另一個電荷量為的試探電荷放在連線的中垂線上距為的點(diǎn)，沿某一確定方向施加外力使電荷由靜止開始沿直線從點(diǎn)運(yùn)動到點(diǎn)，下列說法正確的是（）A.外力的方向應(yīng)當(dāng)平行于方向水平向右B.電荷從點(diǎn)到點(diǎn)的運(yùn)動為勻變速直線運(yùn)動C.電荷從點(diǎn)到點(diǎn)的運(yùn)動為加速度減少的加速直線運(yùn)動D.電荷從點(diǎn)運(yùn)動到點(diǎn)的過程中逐漸增大【答案】D【解析】根據(jù)等量異種電荷周圍電場分布情況，可知試探電荷在運(yùn)動過程中受水平向左的逐漸增大的電場力作用，要想讓該電荷由靜止開始沿直線從點(diǎn)運(yùn)動到點(diǎn)，則該電荷所受合力的方向應(yīng)沿方向，受力分析如圖，，；如圖分析可知，外力的方向應(yīng)當(dāng)斜向右下，A錯誤；由于電場力逐漸增大，所以逐漸增大，也逐漸增大，加速度也逐漸增大，所以電荷從C點(diǎn)到О點(diǎn)的運(yùn)動為加速度增大的加速直線運(yùn)動，BC均錯誤；根據(jù)動能定理可知，即，由于逐漸增大，所以逐漸增大，D正確。故選D。6.如圖所示，豎直固定放置一半徑為的光滑圓形管道，為過圓心的水平線，質(zhì)量為的小球在管狀軌道內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動，已知小球直徑略小于管道內(nèi)徑，重力加速度為。則（）A.小球在水平線以上管道中運(yùn)動時，外側(cè)管壁對小球一定沒有作用力B.小球在水平線以下管道中運(yùn)動時，內(nèi)側(cè)管壁對小球一定沒有作用力C.小球通過最低點(diǎn)時的彈力大小可能為D.若在最高點(diǎn)管道對小球的彈力大小為mg，則一定是外側(cè)管壁對小球的作用力【答案】BD【解析】小球在水平線以上管道中運(yùn)動時，若速度足夠小時，小球擠壓內(nèi)側(cè)管壁，外側(cè)管壁對小球沒有作用力，選項(xiàng)Ａ錯誤；小球在水平線以下管道中運(yùn)動時，根據(jù)向心力的方向指向圓心可知，外側(cè)管壁對小球有指向圓心的彈力，內(nèi)側(cè)管壁對小球一定沒有作用力；選項(xiàng)Ｂ正確；小球通過最高點(diǎn)的最小速度為零時，根據(jù)動能定理，根據(jù)牛頓第二定律可得，解得，小球通過最低點(diǎn)時的最小彈力為，選項(xiàng)Ｃ錯誤；小球通過最高點(diǎn)的最小速度為零時，內(nèi)側(cè)管壁對小球的作用力最大為，若在最高點(diǎn)管道對小球的彈力大小為，則一定是外側(cè)管壁對小球的作用力，選項(xiàng)Ｄ正確；故選ＢＤ。7.如圖所示，矩形磁場區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，為邊中點(diǎn)位置，為段中點(diǎn)位置；現(xiàn)同時從、處水平向右發(fā)射速度相同的、兩粒子，粒子恰好可以從點(diǎn)飛出磁場，、兩粒子的運(yùn)動軌跡相交于點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），且在點(diǎn)處時、速度方向垂直。已知邊長為邊長的兩倍，不計(jì)粒子重力及粒子間的相互作用。下列說法正確的是（）A.、兩粒子的比荷為 B.、兩粒子的比荷為C.、兩粒子不會同時到達(dá)點(diǎn) D.點(diǎn)與邊界和邊界的距離相等【答案】AC【解析】根據(jù)題意，畫出兩個粒子的運(yùn)動軌跡示意圖為，由幾何關(guān)系可知，解得，帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做圓周運(yùn)動，有，可得，可得出，A正確，B錯誤；根據(jù)可知，兩個粒子的周期之比為，根據(jù)幾何關(guān)系可知，，，、兩粒子到達(dá)點(diǎn)的時間為，，，C正確；由幾何關(guān)系可知，點(diǎn)與邊界和邊界的距離分別為，，，D錯誤。故選AC。8.如圖所示，質(zhì)量為的木板靜止放在光滑水平面上，木板右端點(diǎn)處固定一根輕質(zhì)彈簧，彈簧處于原長狀態(tài)時左端在點(diǎn)，點(diǎn)到木板左端的距離，可視為質(zhì)點(diǎn)的小木塊質(zhì)量為，靜止放置在木板的左端；現(xiàn)對木板施加水平向左的恒力，時撤去恒力，此時木塊恰好到達(dá)彈簧自由端處，此后的運(yùn)動中沒有超過彈簧的彈性限度。已知木板點(diǎn)左側(cè)部分與木塊間的動摩擦因數(shù)為，點(diǎn)右側(cè)部分光滑；取。下列說法正確的是（）A.撤去恒力后，木板先做減速后做勻速運(yùn)動B.恒力對木板做功為C.整個運(yùn)動過程中，彈簧的最大彈性勢能D.整個運(yùn)動過程中，系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量【答案】CD【解析】作用的過程中，對小木塊有，，可得，，對木板有，，，聯(lián)立可得，，則恒力對木板做功為，此時木板的速度，小木塊速度，所以彈簧被壓縮，小木塊繼續(xù)做加速運(yùn)動，木板開始做減速運(yùn)動，彈簧壓縮到最短時，兩者共速，此時彈簧彈性勢能最大，由動量守恒和能量守恒有，，可得，，之后彈簧伸長，小木塊繼續(xù)做加速運(yùn)動，木板繼續(xù)做減速運(yùn)動，彈簧回復(fù)原長時，小木塊速度大于木板速度，小木塊接著向左運(yùn)動進(jìn)入粗糙面，開始做減速運(yùn)動；木板受到向左的摩擦力，開始做加速運(yùn)動，二者共速時，開始做勻速運(yùn)動，故AB錯誤，C正確；彈簧回復(fù)原長時，根據(jù)動量和能量守恒，，可知，假設(shè)二者在粗糙部分最后共速，則由，可得，木板的加速度大小，木板向左運(yùn)動的位移，小木塊的位移，則，即小木塊從木板左側(cè)滑出，所以整個運(yùn)動過程中，系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量，故D正確。故選CD。三、非選擇題9.某實(shí)驗(yàn)小組同時測量、兩個箱子質(zhì)量的裝置圖如圖甲所示，其中為鐵架臺，為固定在鐵架臺上的輕質(zhì)滑輪（質(zhì)量和摩擦可忽略不計(jì)），為光電門，為固定在上、寬度為的細(xì)遮光條（質(zhì)量不計(jì)），另外，該實(shí)驗(yàn)小組還準(zhǔn)備了刻度尺和一套總質(zhì)量的砝碼。（1）在鐵架臺上標(biāo)記一位置，并測得該位置與光電門之間的距離為。取出質(zhì)量為的砝碼放在箱子中，剩余砝碼全部放在箱子中，讓從位置由靜止開始下降，則下落到處的過程中，箱與箱中砝碼的整體機(jī)械能是______（選填“增加”、“減少”或“守恒”）的。（2）測得遮光條通過光電門的時間為，根據(jù)所測數(shù)據(jù)計(jì)算得到下落過程中的加速度大小______（用、、表示）（3）改變，測得相應(yīng)遮光條通過光電門的時間，算出加速度，得到多組與的數(shù)據(jù)，作出圖像如圖乙所示，可得A的質(zhì)量______。（取重力加速度大小，計(jì)算結(jié)果甲保留兩位有效數(shù)字）【答案】（1）增加；（2）；（3）【解析】（1）該實(shí)驗(yàn)中及砝碼的總質(zhì)量必須大于及其中砝碼的總質(zhì)量才能完成實(shí)驗(yàn)，從靜止下落過程中做加速運(yùn)動，同樣做加速運(yùn)動，且二者加速度大小及速度大小始終相同，對B箱與箱中砝碼而言，在該過程中除了重力做功，繩子上的拉力對該整體做正功，因此可知箱與箱中砝碼整體機(jī)械能增加。（2）由平均速度代替到達(dá)處的瞬時速度，可得，則對，根據(jù)速度與位移的關(guān)系有，聯(lián)立解得。（3）對、及砝碼組成的系統(tǒng)整體由牛頓第二定律有，整理得，結(jié)合圖像可得，，聯(lián)立解得。10.某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)們想利用電壓表和電阻箱測量一電池組的電動勢和內(nèi)阻，他們找到了如下的實(shí)驗(yàn)器材：電池組（電動勢約為，內(nèi)阻約為）、電壓表〈量程為，內(nèi)阻為），定值電阻（）電阻箱（阻值范圍可調(diào)），開關(guān)，導(dǎo)線若干。同學(xué)們研究器材，思考討論后確定了如下的實(shí)驗(yàn)方案，請你將該方案補(bǔ)充完整。（1）為了“準(zhǔn)確”測出電池組的電動勢和內(nèi)阻，已在圖甲所示虛線框中設(shè)計(jì)了部分電路圖，請把該電路圖補(bǔ)充完整______。（2）采集電壓表讀數(shù)和電阻箱的讀數(shù)，作出了如圖乙所示圖像，已知圖像的斜率為，縱截距為，則由物理規(guī)律可知圖像中______、______。（用題目中所給的字母表示）（3）進(jìn)一步研討：圖丙所示為他們測得的某型號小燈泡的伏安特性曲線，如果把兩個該型號的燈泡并聯(lián)后再與的電阻串聯(lián)接在上述電池組上（若測得電池組的電動勢、內(nèi)阻），如圖丁，則每只燈泡消耗的實(shí)際功率為______（結(jié)果保留位有效數(shù)字）。【答案】（1）；（2），；（3）【解析】（1）電路如圖；（2）由閉合電路的歐姆定律，解得，可知圖像中，；（3）設(shè)每個燈泡的電流為，電壓為，則，即，將次函數(shù)關(guān)系畫在燈泡的圖像上可知，交點(diǎn)為，，則功率。11.如圖所示，傳送帶傾斜放置，傾角為，以恒定速率順時針轉(zhuǎn)動。一煤塊以初速度從端沖上傳送帶，煤塊剛好不會從傳送帶頂端沖出。己知煤塊和傳送帶之間的動摩擦因數(shù)，取，求：（1）求之間的距離；（2）煤塊在傳送帶上留下的劃痕長度?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】（1）在煤塊與傳送帶共速前，對煤塊，由牛頓第二定律有，可得煤塊的加速度大小，煤塊運(yùn)動時間，煤塊運(yùn)動的位移，煤塊與傳送帶共速后，對煤塊，由牛頓第二定律有，可得煤塊的加速度大小，煤塊速度減為零所用的時間間，煤塊運(yùn)動的位移，則之間的距離；（2）在煤塊與傳送帶共速前，傳送帶運(yùn)動的位移，傳送帶上痕跡長度，煤塊與傳送帶共速后，對煤塊上滑的過程，傳送帶的位移大小為，產(chǎn)生的劃痕長度為，該過程中由于傳送帶的速度始終大于煤塊的速度，因此產(chǎn)生的劃痕與共速前的劃痕重疊，此時有的劃痕在煤塊之前，有的劃痕在煤塊之后，設(shè)煤塊從傳送帶頂端滑到底端所用時間為，則有，解得，該過程中傳送帶的位移，該過程中傳送帶運(yùn)動方向與煤塊運(yùn)動方向相反，煤塊之后的劃痕隨著煤塊的下滑被覆蓋，因此總的劃痕長度為。12.、是固定在水面內(nèi)間距為的兩條光滑長直導(dǎo)軌，導(dǎo)軌位于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，、是用同種材料制成的兩根長為的均勻金屬棒，其質(zhì)量，，金屬棒的電阻為，開始、經(jīng)靜止垂直跨放在導(dǎo)軌上，它們之間的距離也為，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)?，F(xiàn)使棒以指向棒的初速度開始運(yùn)動，運(yùn)動中兩棒與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好。（1）若棒開始運(yùn)動瞬間加速度大小為，求勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大?。唬?）若、運(yùn)動中不會發(fā)生碰撞，求當(dāng)棒的速度時棒上產(chǎn)生的焦耳熱；（3）若、棒運(yùn)動中發(fā)生彈性磁撞，不考慮碰撞過程中的電磁感應(yīng)，最終、兩棒之間的距離仍為，求勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】（1）設(shè)棒的電阻為，由電阻定律：，可得，由牛頓第二定律：，，，，由以上各式可解得：；（2）棒的速度為時棒的速度為，由動量守恒定律：，解得：，設(shè)系統(tǒng)產(chǎn)生的總焦耳熱為，由能量守恒：，由焦耳定律：，解得；（3）設(shè)碰撞前、棒速度分別為、，運(yùn)動中某時刻、的速度分別為、，在此后時間內(nèi)安培力的沖量大小為，對碰前或碰后過程進(jìn)行累加可得：碰前，對：，對：，設(shè)碰撞后、的速度分別為、，最終、的速度為，，，碰后，對a：，由以上幾式可解得：。13.如圖所示，在卡諾循環(huán)的圖象中，一定質(zhì)量理想氣體從狀態(tài)依次經(jīng)過狀態(tài)、和后再回到狀態(tài)，整個過程由兩個等溫和兩個絕熱過程組成。下列說法正確的是（）A.從到，氣體的溫度一直升高B.從到氣體吸收的熱量小于d到a氣體放出的熱量C.從到，單位體積中的氣體分子數(shù)目增大D.從到，單位時間內(nèi)單位面積上氣體對器壁的碰撞次數(shù)減少E.氣體經(jīng)歷一個循環(huán)過程，所做的總功等于段曲線與橫軸所圍的面積【答案】ACD【解析】由圖像可知，，則從到，氣體的溫度一直升高，選項(xiàng)A正確；從到氣體溫度不變，體積變大，對外做功，做功的大小等于曲線與坐標(biāo)軸圍成的面積，氣體吸收熱量等于對外做功的數(shù)值；從到氣體溫度不變，體積減小，外界對氣體做功，做功的大小等于曲線與坐標(biāo)軸圍成的面積，氣體放出的熱量等于外界對氣體做功，因?yàn)榍€與坐標(biāo)軸圍成的面積大于曲線與坐標(biāo)值圍成的面積，可知從到氣體吸收的熱量大于到氣體放出的熱量，選項(xiàng)B錯誤；從到，氣體體積減小，則單位體積中的氣體分子數(shù)目增大，選項(xiàng)C正確；從到，壓強(qiáng)減小，溫度降低，分子平均速率減小，氣體體積變大，氣體的數(shù)密度減小，則單位時間內(nèi)單位面積上氣體對器壁的碰撞次數(shù)減少，選項(xiàng)D正確；由B的分析可知，氣體經(jīng)歷一個循環(huán)過程，所做的總功等于圖線所圍的面積，選項(xiàng)E錯誤。故選ACD。14.如圖所示，導(dǎo)熱性能良好、內(nèi)壁光滑的汽缸開口向上放置，其上端口裝有固定卡環(huán)。質(zhì)量、橫截面積的活塞將一