2024屆山西省名校高三下學期二模聯(lián)考考試理綜試題-高中物理【含答案解析】

高考全真沖刺卷（六）理科綜合本試卷滿分300分，考試時間150分鐘。二、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，有選錯的得0分。1.2023年8月24日，日本不顧國際社會的強烈反對，啟動了福島第一核電站核污染水的排海。已知核污染水中含有放射性很強的釙210，其半衰期為138天，發(fā)生衰變的核反應方程為，則下列說法正確的是（）A.衰變過程中釋放X粒子的穿透能力很強B.夏天海水溫度升高，釙210的半衰期變短C.100個原子核經(jīng)過138天，只剩50個原子核未衰變D.的比結(jié)合能比的比結(jié)合能大【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)核反應前后質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，可知X為粒子，粒子電離能力很強，穿透能力很弱，故A錯誤；B．半衰期由原子核自身因素決定，與其物理環(huán)境和化學環(huán)境無關(guān)，故B錯誤；C．半衰期是大量的原子核統(tǒng)計的結(jié)果，對少數(shù)的原子核不成立，故C錯誤；D．核反應方程式中，生成物比反應物穩(wěn)定，所以的比結(jié)合能比的比結(jié)合能大，故D正確。故選D。2.一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，質(zhì)點a的平衡位置坐標為，質(zhì)點b的平衡位置坐標為，如圖1所示。a點和b點的振動圖像分別如圖2、3所示，質(zhì)點b在時刻的振動形式傳播到質(zhì)點c時，質(zhì)點b已振動了0.6s。已知簡諧橫波的波長，下列說法錯誤的是（）A.質(zhì)點b的振動比質(zhì)點a的振動滯后1.0s B.該波的波長為2.0mC.該波的波速為2.5m/s D.質(zhì)點c的平衡位置坐標為【答案】A【解析】【詳解】BC．由題圖可知，波的周期質(zhì)點b的振動比質(zhì)點a的振動滯后，故又，所以只有當時滿足，波長為波速故BC正確；A．質(zhì)點b的振動比質(zhì)點a的振動滯后的時間為，故A錯誤；D．質(zhì)點c剛開始振動時，質(zhì)點b已經(jīng)振動的時間為，則質(zhì)點c的平衡位置坐標為故D正確。本題選擇錯誤的，故選A。3.宇航員在某星球上把一質(zhì)量為m的物體（可視為質(zhì)點）豎且向上拋出，物體速度的平方隨高度h的變化情況如圖所示，圖中、、H均為已知量。若物體在運動過程中受到的阻力大小恒定，則下列說法正確的是（）A.物體在整個運動過程中，加速度大小恒定B.物體所受的阻力大小為C.星球表面的重力加速度大小為D.物體從被拋出到落回至拋出位置的時間為【答案】C【解析】【詳解】A．對物體受力分析可知，物體上升過程中加速度大小大于下落過程中的加速度大小，故A錯誤；BC．設(shè)物體上升過程中的如速度大小為，下降過程中的加速度大小為，星球面的重力加速度大小為g，物體所受的阻力大小為f，由題圖可知，根據(jù)牛頓第二定律可得聯(lián)立解得故B錯誤，C正確；D．物體上升的時間為下落的時間為物體從被拋出到落回至拋出位置的時間故D錯誤。故選C。4.如圖所示，空間中同一水平面上有兩根平行固定的，通有相同電流的長直導線L1、L2，電流方向均垂直于紙面向外。現(xiàn)將另一根質(zhì)量為m，長為L的導線L3平行于L1、L2放置在二者連線的中垂線上，當給L3通以電流Ⅰ時，其恰好能靜止。已知重力加速度為g，下列說法正確的是（）A.L3可能處于導線L1、L2連線的中點 B.L3中電流的方向一定垂直于紙面向里C.L3中電流的方向一定垂直于紙面向外 D.L3所在位置的磁感應強度大小為【答案】D【解析】【詳解】BC．由安培定則和左手定則可知，通電長直導線之間的安培力的特點是“同向相吸、反向相斥”，如圖所示由受力分析可知L3中電流的方向可能垂直于紙面向里，也可能垂直于紙面向外，BC錯誤；A．當L3位于L1、L2連線的中點時，L1、L2對L3的安培力等大反向，L3所受合力大小等于其重力，無法保持靜止，A錯誤；D．由受力平衡可知L3所在位置的磁感應強度大小為D正確。故選D。5.如圖1所示，質(zhì)量均為m的小物塊A、B緊靠在一起放置在水平地面上，勁度系數(shù)為k的輕彈簧一端與A拴接，另一端固定在豎直墻壁上，開始時彈簧處于原長，小物塊A、B保持靜止。現(xiàn)給B施加一方向水平向左，大小為的恒力，使A、B一起向左運動，當A、B的速度為零時，立即撤去恒力，以此時為計時起點，計算機通過傳感器描繪出小物塊B的圖像如圖2所示，其中Oab段為曲線，bc段為直線。已知A、B與地面間的動摩擦因數(shù)均為μ，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，彈簧的彈性勢能可表示為（x為彈簧的形變量），重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A.時刻彈簧剛好恢復原長 B.時刻物塊A、B剛要分離C.彈簧的最大壓縮量為 D.【答案】B【解析】【詳解】AB．由題意結(jié)合題圖2可知，時刻彈簧彈力與B所受的摩擦力大小相等，彈簧處于壓縮狀態(tài)，時刻彈簧剛好恢復原長，A、B剛要分離，故A錯誤，B正確；C．從開始到A、B向左運動到最大距離的過程中，以A、B和彈簧為研究對象，由功能關(guān)系解得故C錯誤；D．彈簧恢復原長時A、B分離，從彈簧壓縮至最短到A、B分離，以A、B和彈簧為研究對象，根據(jù)能量守恒定律得聯(lián)立解得故D錯誤。故選B。6.一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B，C，D最終又回到狀態(tài)A，該過程中氣體的p-V圖像如圖所示，其中A到B為絕熱過程，B到C和D到A為等容過程，C到D為等溫過程。下列說法正確的是（）A.從A到B，氣體分子的平均動能增大B.從D到A，氣體分子平均動能的減少量大于從B到C氣體分子平均動能的增加量C.全過程氣體對外界做的功為零D.全過程氣體從外界吸收的熱量小于放出的熱量【答案】AB【解析】【詳解】A．A到B為絕熱過程，氣體與外界無熱交換，又氣體體積減小，外界對氣體做正功，根據(jù)熱力學第一定律，氣體內(nèi)能增大，溫度升高，即，從A到B，氣體分子的平均動能增大，A正確；B．C到D為等溫過程，即，結(jié)合前面分析可知故從D到A，氣體分子平均動能的減少量大于從B到C氣體分子平均動能的增加量，B正確；CD．圖像與橫軸圍成面積表示做功，則全過程氣體對外界做的功大于外界對氣體做的功，又氣體內(nèi)能不變，全過程氣體從外界吸收的熱量大于放出的熱量，CD錯誤。故選AB。7.為更好地研究暗物質(zhì)、暗能量，星系起源與演化等天文學領(lǐng)域的前沿熱點和重大科學問題，我國計劃發(fā)射中國巡天空間望遠鏡（CSST）。假設(shè)CSST與空間站在同一軌道均沿逆時針方向運行，在必要時也可以與空間站對接。如圖所示，某時刻CSST與空間站分別處在圓軌道I上的Р點和Q點，它們與地心連線的夾角為，現(xiàn)在控制CSST變軌至橢圓軌道Ⅱ，當它沿橢圓軌道Ⅱ運行一周后，恰好可與空間站在Р點進行對接，則下列說法正確的是（）A.CSST需要在Р點加速才能變軌至軌道ⅡB.CSST在軌道Ⅱ上的運行周期是空間站在軌道Ⅰ上運行周期的倍C.CSST與空間站分離后，再次變軌至軌道Ⅱ，只需要運行7周，CSST空間站的相對位置即可回到剛要變軌對接時的初始狀態(tài)D.若軌道Ⅰ的半徑為R，則軌道Ⅱ的半長細為【答案】CD【解析】【詳解】A．CSST變軌至軌道Ⅱ是做近心運動，萬有引力大于其做勻速圓周運動所需要的向心力，所以需要減速，A錯誤；BC．CSST與空間站分離后，若再次變軌至軌道Ⅱ，設(shè)軌道Ⅱ的半長軸為a，CSST在軌道Ⅱ上運行的周期為，空間站在軌道I上運行的周期為T，因為CSST在軌道Ⅱ上運動一周后，恰好與空間站對接，則有即CSST每運行1周，空間站運行周，當CSST運行7周時，空間站運行了周，此時空間站恰好位于Q點，CSST位于P點，B錯誤，C正確；D．根據(jù)開普勒第三定律有解得軌道Ⅱ的半長軸為D正確。故選CD。8.如圖所示的裝置能分離各種比荷的帶電粒子，三個初速度均為零的帶電粒子1、2、3經(jīng)電壓為U的電場加速后，從頂點A沿AD方向進入一個邊長為a的正六邊形區(qū)域內(nèi)，正六邊形區(qū)域內(nèi)存在磁感應強度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場，已知粒子1剛好從頂點F射出，粒子2剛好從頂點E射出，粒子3剛好垂直ED從G點（未畫出）射出，粒子重力不計，則下列說法正確的是（）A.粒子1、2、3的比荷之比為B.G點到E點的距離為C.將磁感應強度減半，粒子1在磁場中的運動時間不變D.將磁感應強度減半，粒子2會從G點射出【答案】BD【解析】【詳解】A．設(shè)粒子質(zhì)量為m，帶電荷量為q，在加速電場中，根據(jù)動能定理在磁場中，根據(jù)洛倫茲力提供向心力解得粒子1、2、3的運動軌跡如圖所示由幾何關(guān)系知，，解得由可得故故A錯誤；B．由幾何關(guān)系知G點到E點的距離為故B正確；CD．將磁感應強度減半，三個粒子在磁場的運動半徑都加倍，粒子1從EF之間射出，在磁場中達動的時間變長，粒子2從G點射出，C錯誤，D正確。故選BD。三、非選擇題：本題共14小題，共174分。9.某同學利用如圖所示的裝置研究勻變速直線運動，并測量小車的加速度。（1）水平導軌上安裝兩個相距為l光電門，小車上裝有寬度為d的遮光條，在槽碼的牽引下，小車從光電門1的右側(cè)由靜止開始運功，無后經(jīng)過光電門1、2，為了測量小車的加速度，下列說法正確的是___________。（填選項前的字母）A.本實驗必須補償小車所受的阻力B.光電門1和2的距離應適當大些C.槽碼的質(zhì)量必須遠遠小于小車的質(zhì)量D.要使瞬時速度的測量值更加接近于真實值，可換用更寬的遮光條（2）測得兩光電門之間的距離為，遮光條的寬度為，遮光條經(jīng)過光電門1、2的擋光時間分別為=0.005s、=0.002s，則小車通過光電門1時的速度大小為___________m/s，小車的加速度大小為___________m/s2【答案】（1）B（2）①.0.4②.0.84【解析】【小問1詳解】AC.本題是測量小車的加速度，不是驗證牛頓第二定律，因此不需要補償小車所受的阻力，也不需要槽碼的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量，故AC錯誤；D.要使瞬時速度的測量值更加接近于真實值，需使遮光條擋光的時間較短，故需要選擇較短的遮光條，故D錯誤；B.光電門1和2的距離應適當大些，可以減小系統(tǒng)誤差，故B正確。故選B。【小問2詳解】[1]小車經(jīng)過光電門1的瞬時速度大小[2]經(jīng)過光電門2的瞬時速度大小根據(jù)速度位移公式10.某同學在實驗室中測量一金屬棒的電阻。（1）先用多用電表的歐姆擋粗測金屬棒的阻值，下列關(guān)于用多用表歐姆擋測電阻的說法中正確的是___________（填選項前的字母）A.測電阻時，每次更換倍率后不需要重新調(diào)零B.用歐姆擋的”×10”擋測量時發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過大，則應該換用“×1”的擋位C.測量電路中的某個電阻時，應該把該電阻與電路斷開D.測量電阻時不要用手接觸表筆的金屬桿（2）選用“×1”的擋位，某次歐姆表的讀數(shù)如圖1所示，則該讀數(shù)為___________Ω。（3）該同學用如圖2所示的電路測量電阻Rx的阻值，選用的器材有：電壓表V1（量程為0~6V，內(nèi)阻很大），電壓表V2（量程為0~3V，內(nèi)阻很大），電源E（電動勢為6V，內(nèi)阻很?。?，定值電阻R0，開關(guān)S，導線若干。在保證安全，又便于調(diào)節(jié)的情況下，滑動變阻器選用___________。（填選項前的字母）A.R1（總阻值為1Ω，額定電流為3.0A）B.R2（總阻值為10Ω，額定電流為1.0A）C.R3（總阻值為100Ω，額定電流為5.0A）（4）實驗開始之前，將滑動變阻器的滑片置于___________（選填“最左端”“最右端”或“中間”）。合上開關(guān)S，改變滑片的位置，記下兩電壓表的示數(shù)分別為U1、U2，則待測電阻的表達式為___________（用U1、U2、R0表示）【答案】（1）BCD（2）10（3）B（4）①.最右端②.【解析】【小問1詳解】A．測電阻時，每次更換倍率后，都需要重新進行歐姆調(diào)零，A錯誤；B．當用“”歐姆擋時發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過大，說明待測電阻的阻值較小，應該換用“”的擋位，B正確；C．為保護電表，測量電路中的某個電阻時，應該把該電阻與電路斷開，C正確；D．測量電阻時不要用手接觸表筆的金屬桿，否則人體的電阻會并聯(lián)進去，影響測量結(jié)果，D正確。故選BCD?！拘?詳解】由圖可知，多用電表的讀數(shù)為?！拘?詳解】A．選用滑動變阻器時，回路中的最小電流約為超過了滑動變阻器的額定電流，A錯誤；C．選用滑動變阻器時，滑動變阻器的阻值較大，不便于調(diào)節(jié)，C錯誤；B．選用滑動變阻器時，滑動變阻器是安全的，且便于調(diào)節(jié)，B正確。故選B?！拘?詳解】[1]為了電路安全，防止電流過大，閉合開關(guān)S前，應將滑片置于最右端位置；[2]由串聯(lián)電路中電流相等結(jié)合歐姆定律可得整理可得待測電阻11.如圖1所示，在光滑的水平面上放置一長木板P，其左、右兩端各固定有豎直擋板，在左右擋板上分別固定輕質(zhì)彈簧2和輕質(zhì)彈簧1，在木板上A位置放有質(zhì)量為的小物塊Q，Q右側(cè)的木板光滑，Q左側(cè)的木板粗糙?，F(xiàn)使Q以大小為的速度水平向右運動后壓縮彈簧1，從壓縮彈簧1開始計時，經(jīng)過t=1s，P、Q的圖像如圖2所示。已知彈簧2獲得的最大彈性勢能，Q與左側(cè)木板間的動摩擦因數(shù)為，重力加速度g取10m/s2.求：（1）木板的最大速度；（2）Q壓縮彈簧2至彈性勢能最大位置處到A點的距離。【答案】（1）2m/s；（2）3m【解析】【詳解】（1）由題圖2可知，1s末P和Q共速，設(shè)共速時的速度為，木板的質(zhì)量為M，根據(jù)動量守恒定律有解得Q離開彈簧1時P的速度最大，設(shè)此時P和Q的速度分別為、，根據(jù)動量守恒定律有根據(jù)機械能守恒定律有解得（2）Q與彈簧1碰撞之后，Q向左運動，P向右運動，當兩者的速度再次相等時彈簧2的壓縮量最大，此時彈簧2的彈性勢能最大，設(shè)二者共速時的速度為，Q壓縮彈簧2至彈性勢能最大位置處到A點的距離為L，根據(jù)動量守恒定律有根據(jù)功能關(guān)系有解得12.如圖所示，套在一光滑的水平固定輕桿上的小球A和另一小球B由繞過兩輕質(zhì)光滑定滑輪的細線相連，小球B、C通過一豎直輕彈簧相連，C球放在水平地面上，定滑輪N到水平輕桿的豎直距離為L。初始時MB和NA兩段細線均豎直，小球A位于輕桿上的P1點，細線剛剛伸直且無拉力作用?，F(xiàn)在用水平向右的恒力拉小球A，當A運動到P2點時，NP2與水平方向的夾角為，此時C恰好離開地面。已知小球A、B、C的質(zhì)量均為m，重力加速度為g，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，細線與兩定滑輪之間的摩擦不計，已知，，求：（1）彈簧的勁度系數(shù)；（2）A球在P2點時的速度大小?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）設(shè)彈簧的勁度系數(shù)為k，初始時,彈簧被壓縮，設(shè)壓縮量為x，對B有當A運動到處時，C恰好離開地面，此時彈簧處于伸長狀態(tài)，設(shè)伸長量為，對C有根據(jù)幾何關(guān)系可得解得（2）設(shè)A在點時的速度大小為，則此時小球A在和處，彈簧的彈性勢能不變，根據(jù)系統(tǒng)能量守恒有解得13.如圖所示，兩寬度不等的平行金屬導軌固定在傾角為的斜面上，導軌足夠長且電阻不計，導軌的下