陜西省榆林市2023-2024學年高三下學期開學理綜試題-高中物理

2024屆高三年級2月份大聯(lián)考理綜試題（物理）本試卷共8頁，16題（含選考題）。全卷滿分110分。考試用時150分鐘。注意事項：1.答題前，先將自己的姓名、考號等填寫在試題卷和答題卡上，并將準考證號條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2.選擇題的作答：選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑。寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。3.填空題和解答題的作答：用簽字筆直接寫在答題卡上對應的答題區(qū)域內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。4.選考題的作答：先把所選題目的題號在答題卡上指定的位置用2B鉛筆涂黑。答案寫在答題卡上對應的答題區(qū)域內(nèi)，寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。5.考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并上交。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選項中，第1～5題只有一項是符合題目要求的，第6～8題有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1.如圖所示為我國某平原地區(qū)從市到市之間高鐵線路。線路上、、、位置處的曲率半徑分別為、、、。若列車在市到市之間以勻速率運行，列車在經(jīng)過、、、位置處與鐵軌都沒有發(fā)生側(cè)向擠壓。則這四個位置中內(nèi)外軌道的高度差最大的位置是（）A. B. C. D.2.如圖所示為從發(fā)電站到用戶之間的高壓輸電線路圖。將兩個相同的電壓互感器甲和乙分別接入遠距離輸電線路的前后端，電流互感器接入遠距離輸電線路。電壓互感器的原副線圈匝數(shù)比為，電流互感器的原副線圈匝數(shù)比為，且。高壓輸電線路正常工作時，電壓互感器甲、乙的示數(shù)分別為、，電流互感器的示數(shù)為。則該遠距離輸電線路上的電阻為（）A. B. C. D.3.如圖所示，質(zhì)量為的磁鐵貼吸于固定的豎直金屬板上，初始時作用于磁鐵的推力既平行于水平面也平行于金屬板?，F(xiàn)保持作用于磁鐵的推力的大小不變，方向沿著圖示方向水平旋轉(zhuǎn)。在該過程中，磁鐵保持靜止，則金屬板對磁鐵的總作用力的大小的變化情況是（）A.保持不變 B.逐漸增大 C.逐漸減小 D.先增大后減小4.如圖所示，以恒定速率逆時針運行傳送帶與水平面間的夾角為，轉(zhuǎn)軸間距。工作人員將質(zhì)量為的小包裹輕放上傳送帶的頂端。已知小包裹與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為。設(shè)傳送帶頂端為零勢能面，則描述小包裹的機械能隨其位移的變化關(guān)系可能正確的是（）A. B. C. D.5.如圖所示，足夠長的長條形靶板通過細線懸掛在天花板上，靶板下端距離地面的高度足夠高。靶板左側(cè)有一手槍，槍口與靶板的點在同一水平面上。進行四次射擊活動：每次都是先剪斷細線，讓靶板從同一位置自由下落相同的較小時間后，槍在同一水平線上且槍口距離靶板分別為，，，處水平發(fā)射出速度相同的子彈，不計空氣阻力。最后子彈在靶板上留下的彈孔的圖樣正確的是（）A. B. C. D.6.放射性衰變廣泛存在于自然界中。經(jīng)過一系列的衰變和衰變后產(chǎn)生，則衰變?yōu)榈倪^程中，中間生成物不可能是（）A. B. C. D.7.在軸上的和點固定有電荷量分別為、的不等量異種點電荷，以軸正方向為電場強度的正向，得到圖示中兩點電荷沿連線方向上的圖像，下列說法正確的是（）A.B.C.將一電子在軸上的點由靜止釋放，電子將能夠經(jīng)過軸上的點D.將一電子在軸上的點由靜止釋放，電子將無法到達軸上的點8.如圖所示，兩光滑平行金屬導軌固定于同一水平面內(nèi)，其左端接一定值電阻，金屬桿靜置在導軌上，電阻右側(cè)的矩形勻強磁場區(qū)域的磁感應強度大小為、方向豎直向下，、分別是磁場橫向邊界、的中點，導軌和金屬桿的電阻不計，導軌光滑且足夠長?？刂拼艌鍪沟迷摯艌鰠^(qū)域以速度勻速地向右掃過金屬桿。金屬桿在運動過程中始終與導軌垂直且與導軌保持良好接觸，金屬桿內(nèi)做定向移動的自由電子總量保持不變。已知當磁場的連線剛掃上金屬桿時，金屬桿內(nèi)自由電子沿桿定向移動的速率為；當磁場的連線剛掃上金屬桿時，金屬桿內(nèi)自由電子沿桿定向移動的速率為。則當磁場的連線和磁場的連線分別掃上金屬桿時（??）A.金屬桿的速度之比為B.金屬桿的加速度之比為C.安培力對金屬桿做功的瞬時功率之比為D.電阻的熱功率之比為三、非選擇題：本卷包括必考題和選考題兩部分。第9～12題為必考題，每個試題考生都必須作答。第13～16題為選考題，考生根據(jù)要求作答。（一）必考題（共129分）9.某研究小組利用DIS實驗裝置驗證機械能守恒定律。如圖甲所示，內(nèi)置有光電門的擺錘通過連接桿與轉(zhuǎn)軸相連，圓弧軌道上距離相同高度差位置安裝有多個寬度相同的遮光片，擺錘通過遮光片時可記錄遮光時間。實驗時，擺錘從點由靜止釋放，依次記錄其通過每個遮光片所對應的時間。用刻度尺測出每個遮光片中心距最低點的豎直高度為。（1）實驗前，用游標卡尺測量遮光片的寬度。（2）若取最低點所在平面為零勢能面，擺錘的質(zhì)量為，重力加速度為，則擺錘經(jīng)過某個遮光片時的機械能__________（用、、、、表示）。（3）為了更直觀的處理數(shù)據(jù)，研究小組繪制了擺錘擺下過程中動能、重力勢能及機械能隨高度變化的圖像如圖乙所示，仔細對比數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，擺錘擺下過程中，重力勢能的減少量__________（填“大于”或“小于”）動能的增加量；經(jīng)分析，產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因不僅僅是空氣阻力對擺錘的影響，請你再寫出一個其他原因________________________________________________。10.某實驗小組測量一電源的電動勢及內(nèi)阻。實驗室準備器材如下：被測電源（電動勢約為，內(nèi)阻約為）電流表（量程為，內(nèi)阻為）電壓表（量程為，內(nèi)阻為）定值電阻定值電阻定值電阻定值電阻滑動變阻器（最大阻值為）單刀單擲開關(guān)導線若干（1）電路設(shè)計：實驗小組認為，電流表和電壓表的量程較小，需要用提供的定值電阻進行改裝，電路圖如圖甲所示。其中處定值電阻應該選用的是__________（填“”“”或“”）；處定值電阻選用的是，則當電流表的示數(shù)為時，通過電源的電流值為__________。（2）實物連線：用筆畫線代替導線，將圖乙所示實物圖連接成完整電路。________（3）采集數(shù)據(jù)：調(diào)節(jié)滑動變阻器，得到一系列電壓表與電流表一一對應的數(shù)據(jù)，如表中所示。數(shù)據(jù)組號123456電壓表示數(shù)3.152.692.251.811.340.90電流表示數(shù)0600.801.001.201.401.60（4）數(shù)據(jù)處理：根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，作出圖像。（5）得到結(jié)論：根據(jù)對電路結(jié)構(gòu)的理解、實驗數(shù)據(jù)和圖像的處理，得到該電源的電動勢為__________，內(nèi)阻為__________。（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）11.一超低空衛(wèi)星在大氣層的熱層中做勻速圓周運動。熱層中的空氣密度極小，但對高速運行的衛(wèi)星影響還是比較大的，長時間作用易使得衛(wèi)星軌道降低。為維持該衛(wèi)星在軌飛行，需要由衛(wèi)星軌道調(diào)節(jié)器提供與衛(wèi)星速度方向一致的推力平衡空氣與衛(wèi)星的作用力。若稀薄空氣可看成是由彼此不發(fā)生相互作用的顆粒組成的，所有的顆粒原來都靜止，它們與人造衛(wèi)星在很短時間內(nèi)發(fā)生碰撞后都具有與衛(wèi)星相同的速度，在與這些顆粒碰撞的前后，衛(wèi)星的速度可認為保持不變。已知地球的半徑為，地球表面的重力加速度為，該衛(wèi)星距離地球表面的高度為，衛(wèi)星垂直于其運動方向的平面面積為，衛(wèi)星所處軌道氣體密度恒為。求：（1）衛(wèi)星在軌運行的線速度；（2）調(diào)節(jié)器對衛(wèi)星的推力對衛(wèi)星做功的功率。12.某裝置用電磁場控制帶電粒子運動，工作原理如圖所示。在平面直角坐標系中，矩形區(qū)域內(nèi)存在多層緊鄰的平行軸方向的勻強電場，每層的高度均為，電場強度大小均為，方向如圖所示。邊長為，邊長為。緊鄰電場右側(cè)存在著垂直于平面向外的范圍足夠大的勻強磁場。質(zhì)量為、電荷量為的粒子從裝置左端中點（即坐標原點）以初速度射入電場，射入方向與軸正方向成角，不計粒子重力，不考慮相對論效應。（1）求粒子通過第一層電場區(qū)所用時間和產(chǎn)生的水平位移；（2）為控制粒子能夠從區(qū)域回到電場區(qū)，求勻強磁場的磁感應強度的取值范圍；（3）在軸下方的多層電場的某分界線上合適位置靜置著一質(zhì)量為、不帶電的粒子，使得從點回到電場區(qū)的質(zhì)子能夠與粒子發(fā)生一維對心彈性碰撞，討論碰撞后粒子可能的速度。（二）選考題：共45分。請考生從給出的2道物理題、2道化學題、2道生物題中每科任選一題作答。如果多做，則每科按所做的第一題計分。［物理——選修3—3］（15分）13.如圖所示，一帶有抽氣閥門的絕熱密閉容器內(nèi)，有一個充有一定量氣體的氣球（不漏氣）。將容器和球內(nèi)氣體均視為理想氣體且二者溫度總相同。在抽氣泵將容器內(nèi)的氣體緩慢抽出的過程中，氣球的體積逐漸增大，則單位時間內(nèi)與氣球內(nèi)壁發(fā)生碰撞的氣體分子個數(shù)__________（填“減少”或“增加”）；氣球內(nèi)部氣體內(nèi)能變化量大小__________（填“大于”“小于”或者“等于”）氣球內(nèi)部氣體對外做功的大小。14.如圖所示，豎直放置的兩端封閉的薄壁玻璃管由半徑為、長度為的A管和半徑為、長度也為的A管組成，管內(nèi)氣體被一段水銀柱隔開。初始狀態(tài)時水銀柱在兩管中的長度均為，A管上方空間氣體壓強為?，F(xiàn)使該玻璃管豎直向上做勻加速運動，當水銀柱再次與玻璃管穩(wěn)定地保持相對靜止時，A管中的水銀恰好完全進入管中。若A、管中氣體溫度保持不變，以為壓強單位，重力加速度為。求：（1）勻加速運動狀態(tài)下且A管中的水銀恰好完全進入管中時，A、管中氣體的壓強；（2）玻璃管豎直向上做勻加速運動的加速度大小。［物理—選修3—4］（15分）15.如圖甲所示，位于點的波源從平衡位置開始沿軸方向只進行了一個周期的簡諧運動，形成的機械波沿著軸正方向傳播。從波源起振開始計時，平衡位置位于的質(zhì)點的振動圖像如圖乙所示，則該機械波的波長為__________，波源的起振方向是沿軸__________（填“正方向”或“負方向”）。16.實驗小組利用激光筆、平行玻璃磚進行了相關(guān)光學實驗：在距離水平面高處有一激光筆，其發(fā)出的光沿豎直方向傳播，光由激光筆頭傳播到水平面的時間