四川省仁壽第一中學（北校區(qū)）2023-2024學年高三上學期期末考試理綜試題-高中物理

仁壽一中北校區(qū)高三上學期終結考試理科綜合能力測試本試卷分第Ⅰ卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分，共35題，共300分，共12頁?？荚嚱Y束后，將本試卷和答題卡一并交回。注意事項：1．答題前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須用0.5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折疊、不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀?？赡苡玫降南鄬υ淤|(zhì)量：S32O16Na23第Ⅰ卷選擇題（共126分）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。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯或不答的得0分。1.2022年11月30日，神舟十五號載人飛船與空間站組合體完成自主交會對接。交會對接前，空間站組合體會從距地面較高的軌道變軌到距地面較低的軌道，等待神舟十五號載人飛船的到來。變軌前后，空間站組合體繞地球的運行均視為勻速圓周運動，則空間站組合體變軌后相對于變軌前運行的（）A.周期減小 B.加速度減小C.動能減小 D.機械能增大【答案】A【解析】【詳解】A．根據(jù)可得空間站組合體變軌后相對于變軌前運行的軌道半徑減小，則根據(jù)可知，周期減小，選項A正確；B．根據(jù)可知加速度變大，選項B錯誤；C．根據(jù)可知，速度變大，則動能變大，選項C錯誤；D．從高軌道到低軌道要點火減速制動，則機械能減小，選項D錯誤。故選A2.宇宙射線進入地球大氣層與大氣作用會產(chǎn)生中子，中子與大氣中氮14會產(chǎn)生以下核反應：，產(chǎn)生的能自發(fā)進行衰變，其半衰期為5730年，利用碳14的衰變規(guī)律可推斷古木的年代．下列說法正確的是（）A.發(fā)生衰變的產(chǎn)物是B.衰變輻射出的電子來自于碳原子的核外電子C.近年來由于地球的溫室效應，引起的半衰期發(fā)生微小變化D.若測得一古木樣品的含量為活體植物的，則該古木距今約為11460年【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)即發(fā)生衰變的產(chǎn)物是，選項A錯誤；B．衰變輻射出的電子來自于原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時放出的電子，選項B錯誤；C．半衰期是核反應，與外界環(huán)境無關，選項C錯誤；D．若測得一古木樣品的含量為活體植物的，可知經(jīng)過了2個半衰期，則該古木距今約為5730×2年=11460年，選項D正確。故選D。3.一質(zhì)量為2×103kg的汽車，在傾角θ=30°的足夠長斜坡底端，由靜止開始以大小為0.5m/s2的恒定加速度啟動，行駛過程中汽車受到的空氣和摩擦阻力之和恒為103N，汽車發(fā)動機的額定輸出功率為60kW，則汽車從啟動至發(fā)動機功率達到額定輸出功率所用的時間為（重力加速度g取10m/s2）（）A.10s B.20s C.30s D.40s【答案】A【解析】【詳解】汽車的牽引力達到額定功率時的速度所用的時間為故選A。4.如圖所示，為一兒童玩具的起吊部件，B處為一小型的電動機，OA是可自由轉(zhuǎn)動的輕桿，電動機啟動后可將OB繩緩慢的抽進內(nèi)部，使OA桿從接近水平位置緩慢的逆時針轉(zhuǎn)動，直到OA桿豎直為止，用這種方式把小物塊C提起，物體的質(zhì)量為m，此時OA與豎直方向的夾角為30°，OB與豎直方向的夾角為60°，下列說法中正確的是（）A.此時OA桿所承受的力為mgB.此時OB力為2mgC.隨著小物塊緩慢抬起桿OA的力保持不變D.隨著小物塊緩慢抬起繩OB的力越來越大【答案】A【解析】【詳解】AB．對O點受力分析，受OA桿的支持力、OB繩的拉力、OC繩的拉力，由于O點處于平衡狀態(tài)，由共點力的平衡條件可得三力圍成一矢量三角形，如圖所示，由幾何關系可得又有解得A正確，B錯誤；CD．隨著小物塊緩慢抬起，O點一直處于平衡狀態(tài)，矢量三角形一直與相似，如圖所示，由相似三角形的對應邊關系可得解得在OA桿緩慢的逆時針轉(zhuǎn)動時，幾何的OA不變，OD變小，AD變大，由此可知隨著小物塊緩慢抬起時和都變小，CD錯誤。故選A。5.質(zhì)量為m的小球由輕繩a和b分別系于一輕質(zhì)細桿的B點和A點，如圖所示，當輕桿繞軸AB以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動時，繩a與豎直方向成θ角，繩b在水平方向且長為L。小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，則下列說法正確的是（）A.a繩的張力可能為零 B.a繩的張力隨角速度的增大而增大C.當角速度時，b繩將產(chǎn)生彈力 D.若b繩突然被剪斷，則θ一定不變【答案】C【解析】【詳解】AB．小球做勻速圓周運動，在豎直方向上的合力為零，水平方向上的合力提供向心力，所以a繩在豎直方向上的分力與重力相等解得可知a繩的張力不可能為零，且保持不變，故AB錯誤；C．當b繩伸直且彈力零時，a繩的張力的水平分力提供向心力，根據(jù)向心力公式有解得可知當角速度時，b繩出現(xiàn)彈力，故C正確；D．由于b繩可能有彈力，故b繩突然被剪斷，則θ可能發(fā)生變化，故D錯誤；故選C。6.甲、乙兩汽車在同一平直公路上做直線運動，其速度時間（vt）圖像分別如圖中a、b兩條圖線所示，其中a圖線是直線，b圖線是拋物線的一部分，兩車在t1時刻并排行駛。下列關于兩車的運動情況，判斷正確的是（）A.t1到t2時間內(nèi)甲車的位移小于乙車的位移B.t1到t2時間內(nèi)乙車的速度先減小后增大C.t1到t2時間內(nèi)乙車加速度先減小后增大D.在t2時刻兩車也可能并排行駛【答案】AC【解析】【詳解】A．vt圖像中圖線與坐標軸所圍面積即物體的位移，由圖可知t1到t2時間內(nèi)甲車的位移小于乙車的位移，選項A正確；B．由圖象可知，乙車的速度先增大后減小，選項B錯誤；C．根據(jù)圖象的斜率等于加速度，可知乙車的加速度先減小后增大，選項C正確；D．兩車在t1時刻并排行駛，因t1到t2時間內(nèi)乙的位移大于甲的位移，可知在t2時刻兩車不可能并排行駛，選項D錯誤。故選AC。7.微信運動步數(shù)的測量原理如圖所示，M和N為電容器兩極板，M固定，N兩端與固定的兩輕彈簧連接，只能按圖中標識的“前后”方向運動，則（

）A.靜止時，電流表示數(shù)零，電容器M極板帶正電B.勻速運動時，電流表示數(shù)不為零且保持不變C.由靜止突然向前加速時，電流由點流向點D.保持向后勻加速運動時，M、N之間的電場強度減小【答案】AC【解析】【詳解】A．靜止時，沒有極板的移動，沒有充放電過程，電流表示數(shù)為零。電容器M極板與電源正極相連，M極板帶正電。故A正確；B．勻速運動時加速度為0，極板沒有移動，電容C不變，線路中無電流。故B錯誤；C．由靜止突然向前加速時，N板由于慣性向后移，d增大，C減小、Q減小，所以有放電電流，電流b向a，故C正確；D．保持向后的勻加速運動時，a不變，彈簧形變不變，兩板間距離d不變，所以MN之間的電場強度不變。故D錯誤。故選AC。8.如圖所示，在正六邊形的M、N、P三個頂點上各放一個完全相同且?guī)д姷狞c電荷，X、Y、Z為正六邊形的另外三個頂點，O點是六邊形的中心，規(guī)定無窮遠處為電勢能零點，下列說法正確的是（）A.O點的電場強度為0B.Z點的電勢高于O點電勢C.從Y點至O點移動正試探電荷，電場力做正功D.若僅將N點的正電荷換成等量的負電荷，則X點和Z點的電勢相等，比Y點電勢低【答案】AD【解析】【詳解】A．點電荷電場強度滿足關系式可知點電荷M、N、P分別在O點產(chǎn)生的電場強度大小相等，且夾角互為，根據(jù)場強疊加原理得O點合場強為零，故A正確；B．根據(jù)對稱性及場強疊加原理，OZ連線上的合場強沿OZ方向，沿電場線方向，電勢逐漸降低，則O點的電勢高于Z點電勢，故B錯誤；C．根據(jù)對稱性及場強疊加原理，OY連線上的合場強沿OY方向，因此從Y點至O點移動正試探電荷，逆著電場線移動正電荷，電場力做負功，故C錯誤；D．點電荷電場中電勢與場源電荷的電性及距離有關。點電荷M、P到X點的距離，與點電荷M、P到Z點的距離相等，即點電荷M、P在X點和Z點的電勢相等；N點換成等量負電荷后，到X點和Z點的距離也相等，即點電荷N在X點和Z點的電勢相等，綜上可得正點電荷M、P與負點電荷N在X點和Z點的電勢相等。若在O點有一正的試探電荷，將試探電荷從O點移動到X點，根據(jù)等量異種電荷電場的特點，點電荷N、P對試探電荷不做功，點電荷M對試探電荷做正功，電勢能減小。同理若將試探電荷從O點移動到Y點，點電荷M、P對試探電荷不做功，點電荷N對試探電荷做負功，電勢能增加，綜上可知，Y點電勢比X點和Z點的電勢高，故D正確；故選AD。第Ⅱ卷非選擇題（共174分）二、非選擇題：本題包括必考題和選考題兩部分。第22~32題為必考題，每個試題考生都必須作答。第33~38題為選考題，考生根據(jù)要求作答。（一）必考題：共129分。9.受天空課堂中王亞平測量聶海勝質(zhì)量實驗的啟發(fā)，某實驗小組設計類似測物體質(zhì)量的實驗。安裝好如圖甲實驗裝置，調(diào)節(jié)氣墊導軌上的旋鈕P、Q使氣墊導軌水平，滑塊在O點時彈簧處于原長。力傳感器能采集彈簧的彈力，固定在滑塊上的加速度傳感器能采集滑塊的加速度。（1）接通氣源后，將滑塊拉至A點（圖中未標出），距離為，此時力傳感器的示數(shù)為，則彈簧的勁度系數(shù)為_________（結果保留兩位有效數(shù)字）。（2）靜止釋放滑塊后，根據(jù)傳感器采集的數(shù)據(jù)繪制的圖像如圖乙所示，可知滑塊與加速度傳感器的總質(zhì)量為_________（結果保留一位有效數(shù)字）。（3）測出兩調(diào)節(jié)旋鈕之間距離為L，調(diào)節(jié)旋鈕Q，使之比旋鈕P高出，重繪圖像，縱軸截距為，由此可知當?shù)氐闹亓铀俣葹開________?！敬鸢浮竣?12②.0.2③.【解析】【詳解】（1）[1]根據(jù)胡克定律可得，彈簧的勁度系數(shù)為（2）[2]根據(jù)牛頓第二定律可得可得可知圖像的斜率為解得滑塊與加速度傳感器的總質(zhì)量為（3）[3]測出兩調(diào)節(jié)旋鈕PQ之間距離為L，調(diào)節(jié)旋鈕Q，使之比旋鈕P高出，則有根據(jù)牛頓第二定律可得可得可知圖像的縱軸截距為解得當?shù)氐闹亓铀俣葹?0.太陽能電池帆板可以給衛(wèi)星、宇宙飛船提供能量。如圖甲，太陽能電池在有光照時，可以將光能轉(zhuǎn)化為電能，在沒有光照時，可以視為一個電動勢為零的電學器件。探究一：實驗小組用測繪小燈泡伏安特性曲線的實驗方法，用圖乙電路探究太陽能電池被不透光黑紙包住時的特性曲線。（1）圖乙中虛線處______（填“需要”或“不需要”）連接導線，實驗前滑動變阻器的滑片應該調(diào)到______（填“A”或“B”）端；（2）通過實驗，作出被黑紙包住的太陽能電池的特性曲線如圖丙，將其與一個電動勢為（內(nèi)阻忽略不計）的電源和阻值為的定值電阻串聯(lián)在一起，則太陽能電池消耗的電功率約為______W（結果保留兩位有效數(shù)字）；探究二：在穩(wěn)定光照環(huán)境中，取下太陽能電池外黑紙，并按圖所示電路測量金屬絲的電阻率。（3）實驗中測得電壓表示數(shù)為U，電流表示數(shù)為I，金屬絲直徑為D、長度為L，則金屬絲電阻率為______（用上述測量量表示）；（4）考慮電壓表與電流表內(nèi)阻對測量結果的影響，金屬絲電阻率的測量值______（填“大于”“等于”或“小于”）真實值?！敬鸢浮竣?需要②.A③.④.⑤.小于【解析】【詳解】（1）[1][2]實驗目的是描繪太陽能電池被不透光黑紙包住時的伏安特性曲線，電壓需要從0開始調(diào)節(jié)，則控制電路需要采用滑動變阻器的分壓式接法，為了確保安全，實驗前滑動變阻器的滑片應該調(diào)到A端，使閉合開關之前，控制電路輸出電壓為0。（2）[3]將其電動勢為（內(nèi)阻忽略不計）的電源和阻值為的定值電阻等效為一個新電源，其內(nèi)阻為，根據(jù)在圖丙中作出電源的圖像，如圖所示兩圖像交點坐標為（1.9V，210μA），則太陽能電池消耗的電功率約為（3）[4]根據(jù)歐姆定律有根據(jù)電阻定律有解得（4）[5]測量電路采用電流表的外接法，誤差在于電壓表的分流，導致，電流的測量值偏大，則電阻的測量值偏小，結合上述可知，金屬絲電阻率的測量值小于真實值。11.如圖所示，在平面直角坐標系xOy的y軸右側(cè)有豎直向下的勻強電場，場強大小為E0，寬度為d，y軸左側(cè)有水平向右的勻強電場，電場中有一粒子源，坐標為（d，d），粒子源能產(chǎn)生初速度為零、質(zhì)量為m，電荷量為q的帶正電粒子。粒子恰能從坐標（d，0）處離開y軸右側(cè)電場。不計粒子重力。（1）求y軸左側(cè)勻強電場的場強大小E；（2）若粒子源位置可調(diào)，y軸左右兩側(cè)勻強電場的場強大小不變，求粒子從y軸右側(cè)電場邊界離開時的最小動能?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）粒子在左側(cè)電場中加速過程，根據(jù)動能定理有粒子在右側(cè)電場中做類平拋運動，則有，解得（2）令粒子源與y軸間距為x，粒子在左側(cè)電場中加速過程，根據(jù)動能定理有粒子在右側(cè)電場中做類平拋運動，則有，從y軸右側(cè)電場邊界離開時的動能結合上述解得根據(jù)數(shù)學函數(shù)規(guī)律可知，當有即有此時，粒子飛出右側(cè)電場的動能最小，解得12.如圖，水平桌面上一個質(zhì)量的物體（視為質(zhì)點）將彈簧壓縮至A點后由靜止釋放，在彈力作用下物體獲得一向右速度后脫離彈簧，之后從桌子邊緣B點平拋出去，并從C點沿CD方向進入豎直平面內(nèi)，由斜直軌道CD和圓弧形軌道DEFGH平滑連接而成的光滑軌道上運動，CD與水平面成角，EG為豎直直徑，F(xiàn)H為水平直徑。已知物塊剛好能沿圓軌道經(jīng)過最高點G，AB間的距離，物體與桌面間的動摩擦因數(shù)，C點距離桌面的水面距離，B、C兩點間的高度差，C、D兩點間的高度差，重力加速度g取，，，求：（1）彈簧被壓縮至A點時的彈性勢能；（2）圓弧軌道半徑R；（3）當物體從D點進入圓弧軌道后，撤去斜直軌道CD，物體從H點落到水平面的時間t?！敬鸢浮浚?）0.18J；（2）1m；（3）【解析】【詳解】（1）物體從B到C做平拋運動，則豎直方向有解得則水平方向有解得物體從A運動到B，根據(jù)能量守恒定律有代入數(shù)據(jù)解得（2）物塊在C點的速度為由題知物塊剛好能沿圓軌道經(jīng)過最高點G，則有解得物體從C運動到G，根據(jù)動能定理有由幾何關系可得聯(lián)立解得（3）物體從G運動到H，根據(jù)動能定理有解得從H點下落到地面上，根據(jù)運動學公式有代入數(shù)據(jù)解得（二）選考題：共45分。請考生從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。13.如圖所示，兩列簡諧橫波分別沿x軸正方向和負方向傳播。已知兩波源分別位于x=0.2m和x=1.0m處，振幅均為A=0.5cm，波速均為v=0.1m/s。t=0時刻，平衡位置處于x=0.2m和x=0.6m的P、Q兩質(zhì)點剛開始振動。質(zhì)點M的平衡位置處于x=0.4m處，以下說法正確的是（）A.0~2s內(nèi)，質(zhì)點P的運動路程為2cmB.t=4s時，x=0.5m處質(zhì)點的位移為1cmC.t=0時，質(zhì)點P振動方向向上，質(zhì)點Q振動方向向下D.兩列波相遇分開后，各自的振幅、周期均保持不變E.t