河南省鄭州市高三下學(xué)期第三次質(zhì)量預(yù)測(cè)理科綜合試題高中物理

鄭州市2024年高中畢業(yè)年級(jí)第三次質(zhì)量預(yù)測(cè)理科綜合試題卷本試卷分選擇題和非選擇題兩部分?？荚嚂r(shí)間150分鐘，滿分300分?？忌鷳?yīng)首先閱讀答題卡上的文字信息，然后在答題卡上作答，在試題卷上作答無(wú)效。交卷時(shí)只交答題卡。一、選擇題：本題共8個(gè)小題，每小題6分，共48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1~5題只有一項(xiàng)符合題目要求，第6~8題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1.如圖所示，某同學(xué)利用平板車將貨物勻速運(yùn)送到斜坡上，貨物與小車之間始終沒有發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)。則平板車與貨物組成的系統(tǒng)（）A.動(dòng)量增大 B.機(jī)械能不變C.所受合外力的沖量為零 D.所受推力做功為零【答案】C【解析】【詳解】AC．平板車將貨物勻速運(yùn)送到斜坡上，速度不變，動(dòng)量不變，根據(jù)動(dòng)量定理可知所受合外力的沖量為零，A錯(cuò)誤，C正確；B．平板車將貨物勻速運(yùn)送到斜坡上，平板車與貨物組成的系統(tǒng)動(dòng)能不變，重力勢(shì)能增加，則機(jī)械能增加，B錯(cuò)誤；D．同學(xué)利用平板車將貨物勻速運(yùn)送到斜坡上，推力不為零，位移不為零，則所受推力做功不為零，D錯(cuò)誤。故選C。2.如圖所示，三個(gè)等量點(diǎn)電荷固定在正三角形三個(gè)頂點(diǎn)上，其中帶正電，、帶負(fù)電。點(diǎn)為邊的中點(diǎn)，、兩點(diǎn)關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱，下列說(shuō)法正確的是（）A.、兩點(diǎn)電勢(shì)相同B.、兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同C.試探電荷在點(diǎn)電勢(shì)能比在點(diǎn)小D.試探電荷沿直線由向運(yùn)動(dòng)，所受電場(chǎng)力不做功【答案】A【解析】【詳解】A．在只有B、C點(diǎn)電荷所形成的的電場(chǎng)中，P、Q兩點(diǎn)電勢(shì)相同；在只有A點(diǎn)電荷所形成的的電場(chǎng)中，P、Q兩點(diǎn)電勢(shì)相同；由電場(chǎng)的疊加原理可知P、Q兩點(diǎn)電勢(shì)相等，，故A正確；B．由平行四邊形定則可知，P、Q兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小相等，方向不同，故B錯(cuò)誤；C．若只有B、C兩點(diǎn)電荷，則根據(jù)等量同種負(fù)電荷中垂線的電勢(shì)分布可知，O點(diǎn)電勢(shì)高于P點(diǎn)電勢(shì);若只有A點(diǎn)電荷,則O點(diǎn)電勢(shì)高于P點(diǎn)電勢(shì)，所以O(shè)點(diǎn)電勢(shì)高于P點(diǎn)電勢(shì)，根據(jù)試探電荷?q在P點(diǎn)電勢(shì)能比在O點(diǎn)大，故C錯(cuò)誤；D．試探電荷?q沿直線由O向A運(yùn)動(dòng)，電勢(shì)增大，電勢(shì)能減小，所受電場(chǎng)力做正功，故D錯(cuò)誤。故選A。3.一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)開始，經(jīng)歷過(guò)程回到原狀態(tài)，其圖像如圖所示，其中、與軸平行，的延長(zhǎng)線過(guò)原點(diǎn)。下列判斷正確的是（）A.在、兩狀態(tài)，氣體的體積相等B.在、兩狀態(tài)，氣體的體積相等C.由狀態(tài)到狀態(tài)，氣體內(nèi)能增大D.由狀態(tài)到狀態(tài)，氣體對(duì)外做功【答案】B【解析】【詳解】AB．由氣體的狀態(tài)方程可得則有圖像的斜率，可知、兩狀態(tài)分別與O點(diǎn)連線的斜率不同，在、兩狀態(tài)，氣體的體積不相等；、兩狀態(tài)在同一條過(guò)原點(diǎn)的直線上，即在同一條等容線上，則有在、兩狀態(tài)，氣體的體積相等，A錯(cuò)誤，B正確；C．理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，溫度越高，內(nèi)能越大，因此氣體由狀態(tài)到狀態(tài)，氣體的溫度減小，則內(nèi)能減小，C錯(cuò)誤；D．由題圖可知，與O點(diǎn)連線的斜率小于與O點(diǎn)連線的斜率，則狀態(tài)時(shí)的體積大于狀態(tài)時(shí)的體積，即由狀態(tài)到狀態(tài)，氣體的體積減小，外界對(duì)氣體做功，D錯(cuò)誤。故選B。4.宇宙射線進(jìn)入地球大氣層時(shí)，同大氣作用產(chǎn)生中子，中子撞擊大氣中的會(huì)引發(fā)核反應(yīng)產(chǎn)生具有放射性的，能自發(fā)地衰變?yōu)?，半衰期?730年。對(duì)此，下列說(shuō)法正確的是（）A.發(fā)生的是衰變B.衰變輻射出的粒子來(lái)自于碳原子核內(nèi)的中子C.由于溫室效應(yīng)，的半衰期會(huì)發(fā)生微小變化D.若測(cè)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】B【解析】【詳解】A．根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒，得該核反應(yīng)方程為發(fā)生的是衰變，故A錯(cuò)誤；B．衰變輻射出的粒子來(lái)自于碳原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)變成的質(zhì)子時(shí)放出的電子，故B正確；C．外界條件不會(huì)引起半衰期發(fā)生變化，故C錯(cuò)誤；D．若測(cè)得一古木樣品的含量為活體植物的，則該古木距今經(jīng)過(guò)了一個(gè)半衰期，約為5730年，故D錯(cuò)誤。故選B。5.殲20戰(zhàn)機(jī)是我國(guó)的先進(jìn)隱形戰(zhàn)斗機(jī)，殲20的質(zhì)量為，額定功率為。已知某次訓(xùn)練中，殲20戰(zhàn)機(jī)在平直路面上從靜止開始運(yùn)動(dòng)，先以加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，達(dá)到額定功率后，又經(jīng)過(guò)一段時(shí)間達(dá)到該功率下的最大速度起飛。若戰(zhàn)機(jī)行駛過(guò)程中所受到的阻力恒為，下列說(shuō)法正確的是（）A.達(dá)到勻加速直線運(yùn)動(dòng)的最大速度時(shí)，戰(zhàn)機(jī)牽引力等于阻力B.達(dá)到額定功率后，戰(zhàn)機(jī)接著做加速度逐漸增大的加速運(yùn)動(dòng)C.勻加速直線運(yùn)動(dòng)位移為D.整個(gè)加速過(guò)程中牽引力做功為【答案】C【解析】【詳解】A．勻加速階段，根據(jù)牛頓第二定律可得又聯(lián)立可得高速飛車勻加速直線運(yùn)動(dòng)過(guò)程中達(dá)到的最大速度為達(dá)到勻加速直線運(yùn)動(dòng)的最大速度時(shí)，此時(shí)還有加速度，所以戰(zhàn)機(jī)牽引力大于阻力，故A錯(cuò)誤；B．達(dá)到額定功率后，戰(zhàn)機(jī)功率不變，則有隨著速度的增加，牽引力減小，根據(jù)可知戰(zhàn)機(jī)接著做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；C．高速飛車勻加速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為高速飛車勻加速直線運(yùn)動(dòng)的位移為故C正確；D．當(dāng)牽引力等于阻力時(shí)，高速飛車的速度達(dá)到最大，則有高速飛車在整個(gè)加速過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理可得可得故D錯(cuò)誤故選C。6.如圖所示，一矩形玻璃磚，邊長(zhǎng)為，邊長(zhǎng)為，為邊的中點(diǎn)，一光屏緊貼玻璃磚右側(cè)豎直放置?，F(xiàn)有一紅色光源從玻璃磚底部點(diǎn)沿方向射出一細(xì)光束，光束與邊夾角為60°，恰好在光屏上的點(diǎn)接收到該光束，點(diǎn)到點(diǎn)的距離為。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（）A.該玻璃磚對(duì)紅光的折射率B.紅光從玻璃磚射出前后，頻率不變、速率變大C.將光源移動(dòng)到點(diǎn)，沿方向射出光束，上方光屏沒有光斑D.在點(diǎn)用綠色光源沿方向射出光束，光屏上光斑將在點(diǎn)上方【答案】BC【解析】【詳解】A．根據(jù)折射率的公式可知，玻璃磚對(duì)紅光的折射率A錯(cuò)誤；B．同一光束在不同的介質(zhì)中頻率不變，速度變化。由于紅光是從光密介質(zhì)傳播到光疏介質(zhì)，故傳播速度變大，B正確；C．對(duì)于玻璃磚，紅光發(fā)生全反射的臨界角可得，其臨界角當(dāng)光源移到D點(diǎn)，入射角為，剛好發(fā)生全反射，C正確；D．玻璃磚對(duì)綠光的折射率大于對(duì)紅光的折射率，故對(duì)應(yīng)的折射角偏大，光屏上的光斑應(yīng)在N點(diǎn)的下方，D錯(cuò)誤。故選BC。7.如圖所示，長(zhǎng)為的輕繩拴一質(zhì)量為的小球在豎直平面內(nèi)擺動(dòng)，小球擺動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，輕繩與豎直方向的夾角；另一長(zhǎng)也為的輕繩拴著同樣的小球在水平面內(nèi)以角速度做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，輕繩與豎直方向的夾角。已知，，重力加速度為，、兩球均可視為質(zhì)點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是（）A.小球受輕繩的拉力大小為B.小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，受輕繩的拉力大小為C.若不變，增大小球的質(zhì)量，輕繩與豎直方向的夾角變小D.若不變，增大小球的質(zhì)量，運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)輕繩拉力變大【答案】BD【解析】詳解】AC．小球Q豎直方向受力平衡，根據(jù)牛頓第二定律解得故A錯(cuò)誤；B．小球P運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律故B正確；C．對(duì)小球Q有可得若ω不變，增大小球Q的質(zhì)量，輕繩與豎直方向的夾角β不變，故C錯(cuò)誤；D．小球P從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)，根據(jù)動(dòng)能定理在最低點(diǎn)根據(jù)牛頓第二定律聯(lián)立解得若α不變，增大小球P的質(zhì)量，運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)輕繩拉力變大，故D正確。故選BD。8.如圖所示，足夠長(zhǎng)的水平傳送帶以恒定速率向右運(yùn)動(dòng)，一質(zhì)量為的滑塊從傳送帶右端以水平向左的速率滑上傳送帶，經(jīng)過(guò)時(shí)間，最終滑塊又返回至傳送帶的右端。在滑塊整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中（）A.滑塊距傳送帶右端的最大距離為8mB.傳送帶對(duì)滑塊做功為零C.傳送帶與滑塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2D.傳送帶與滑塊因摩擦產(chǎn)生的熱量為18J【答案】AD【解析】【詳解】C．根據(jù)題意可知，滑塊先向右勻減速到0，再向左勻加速到與傳送帶共速，之后和傳送帶一起勻速到最右端，設(shè)勻速的時(shí)間為，傳送帶與滑塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，則有規(guī)定向右為正方向，則有，聯(lián)立解得，，故C錯(cuò)誤；A．滑塊向右勻減速到0時(shí)，滑塊距傳送帶右端的距離最大，則最大距離為故A正確；B.設(shè)傳送帶對(duì)滑塊做功為，由動(dòng)能定理有代入數(shù)據(jù)解得故B錯(cuò)誤；D．傳送帶與滑塊的相對(duì)位移為傳送帶與滑塊因摩擦產(chǎn)生的熱量為故D正確。故選AD。二、非選擇題：共62分。9.為了探究彈簧振子振動(dòng)周期與振子質(zhì)量的關(guān)系，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖（a）所示。輕質(zhì)彈簧上端懸掛在鐵架臺(tái)上，下端掛一智能，中的傳感器可以測(cè)量到鐵架臺(tái)底端的距離，將實(shí)時(shí)變化的數(shù)據(jù)記錄并輸出圖像，實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）測(cè)出的質(zhì)量；（2）在彈簧下端掛上該智能，打開的傳感器軟件，使彈簧振子在豎直方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)；（3）到鐵架臺(tái)底端的距離隨時(shí)間變化的圖像如圖（b）所示，從圖中可以算出彈簧振子振動(dòng)周期__________（用“”表示）；（4）在下方掛上不同數(shù)量的鉤碼，從而改變整體振子質(zhì)量，重復(fù)上述步驟；（5）實(shí)驗(yàn)測(cè)得數(shù)據(jù)如下表所示，請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)紙上作出圖像_______________；0.150.2430.0590.250.3140.0990.350.3720.1380.450.4220.1780.550.4660.217（6）分析圖表數(shù)據(jù)可知，彈簧振子振動(dòng)周期的平方與振子質(zhì)量的關(guān)系成___________（填“正比”或“反比”）?！敬鸢浮竣?②.③.正比【解析】【詳解】（3）[1]從圖中可以算出彈簧振子振動(dòng)周期（5）[2]由題給數(shù)據(jù)描點(diǎn)作圖如圖：（6）[3]分析圖表數(shù)據(jù)可知，彈簧振子振動(dòng)周期的平方與質(zhì)量的比值接近于常量，則彈簧振子振動(dòng)周期的平方與振子質(zhì)量的關(guān)系成正比。10.某實(shí)驗(yàn)小組為了測(cè)量一金屬桿的電阻，設(shè)計(jì)了如圖所示的電路，所用器材如下：電源（電動(dòng)勢(shì)恒定，內(nèi)阻），電阻箱（最大阻值），電阻（阻值為），電阻（阻值為），毫安表mA（量程30.0mA，內(nèi)阻不計(jì)），待測(cè)金屬桿，開關(guān)S，導(dǎo)線若干。請(qǐng)完成下列實(shí)驗(yàn)操作和計(jì)算：（1）根據(jù)如圖所示實(shí)驗(yàn)原理圖連接電路，閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值為，此時(shí)毫安表示數(shù)為24.0mA，則金屬桿中的電流為________mA；（2）重復(fù)以上步驟，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值為，此時(shí)毫安表示數(shù)為20.0mA；（3）斷開開關(guān)，根據(jù)上述測(cè)量，計(jì)算得到待測(cè)金屬桿電阻為________，同時(shí)可得到所用電源電動(dòng)勢(shì)為________V。（4）若電源長(zhǎng)期使用后，電源電動(dòng)勢(shì)不變、內(nèi)阻增大，則金屬桿電阻的測(cè)量值將_________真實(shí)值（選填“大于”“小于”或“等于”）?！敬鸢浮竣?36.0②.③.1.2④.大于【解析】【詳解】[1]由題意可知，通過(guò)電阻的電流，根據(jù)歐姆定律可知，電阻兩端的電壓為電阻和電阻箱并聯(lián)，電壓相等根據(jù)歐姆定律，可得通過(guò)電阻箱的電流為金屬桿在干路上，則通過(guò)金屬桿的電流為聯(lián)立，解得[2][3]根據(jù)閉合電路歐姆定律可得其中聯(lián)立，解得將當(dāng)時(shí)，和當(dāng)時(shí)，分別代入，解得[4]根據(jù)可知，若電源長(zhǎng)期使用后，電源電動(dòng)勢(shì)不變、內(nèi)阻增大，則金屬桿電阻在計(jì)算時(shí)，減去的電源的內(nèi)阻偏小，計(jì)算得到的金屬桿的電阻偏大。11.已知某天體半徑為地球半徑、質(zhì)量為地球質(zhì)量的。如圖所示，該天體表面豎直固定一內(nèi)壁光滑的彈射器，長(zhǎng)度，彈射器與四分之一光滑圓弧軌道相切，圓弧軌道半徑。彈射器內(nèi)有一輕質(zhì)彈簧，質(zhì)量為的小球向下壓縮彈簧并被鎖定，鎖定位置距離管道底部高度為，此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能?，F(xiàn)解除鎖定，小球被彈出后進(jìn)入圓弧軌道。已知小球可看做質(zhì)點(diǎn)，彈射器粗細(xì)可忽略不計(jì)，地球表面重力加速度大小為，求：（1）小球運(yùn)動(dòng)到軌道最高點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大??；（2）小球落地點(diǎn)距彈射器底端的水平距離?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）在地球表面在火星表面小球從解除鎖定運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)，由機(jī)械能守恒定律在點(diǎn)對(duì)小球受力分析，由牛頓第二定律聯(lián)立解得根據(jù)牛頓第三定律，小球運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為8N。（2）小球從點(diǎn)飛出后做平拋運(yùn)動(dòng)，小球落地點(diǎn)距豎直管道底端的水平距離解得12.如圖所示是由水平和豎直兩部分光滑金屬導(dǎo)軌組成的裝置，導(dǎo)軌間距均為，整個(gè)裝置處于大小為、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。導(dǎo)體棒、中點(diǎn)處用一根輕質(zhì)絕緣剛性細(xì)線連接，固定在水平軌道上，導(dǎo)體棒與導(dǎo)體棒中點(diǎn)處同樣用一根輕質(zhì)絕緣剛性細(xì)線通過(guò)光滑定滑輪相連，三根導(dǎo)體棒的長(zhǎng)度均為且始終與導(dǎo)軌垂直接觸?，F(xiàn)給導(dǎo)體棒一個(gè)水平向左的初速度，、之間的細(xì)線伸直瞬間釋放導(dǎo)體棒，之后兩棒以相同速度一起運(yùn)動(dòng)，且運(yùn)動(dòng)一段距離后速度減為零。已知導(dǎo)體棒、達(dá)到共速時(shí)間極短，三根導(dǎo)體棒的質(zhì)量均為，電阻均為。導(dǎo)體棒與距離足夠遠(yuǎn)，不計(jì)其他電阻及阻力，重力加速度為。求：（1）導(dǎo)體棒、之間細(xì)線伸直前瞬間，導(dǎo)體棒的加速度大??；（2）從導(dǎo)體棒、共速開始到減速為零的過(guò)程中，導(dǎo)體棒產(chǎn)生的焦耳熱?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）設(shè)細(xì)線伸直前瞬間導(dǎo)體棒速度，在導(dǎo)體棒、之間細(xì)線伸直前瞬間到達(dá)到相同速度，三個(gè)導(dǎo)體棒動(dòng)量守恒導(dǎo)體棒電動(dòng)勢(shì)導(dǎo)體棒中的電流由題意可知導(dǎo)體棒所受安培力聯(lián)立解得（2）由能量守恒可得導(dǎo)體棒ef產(chǎn)生的焦耳熱解得13.如圖所示，有一足夠大絕緣平板MN水平放置，平板上點(diǎn)處持續(xù)向上方各方向發(fā)射帶電小球。射出小球的質(zhì)量為，電荷量為，小球速度大小均為。在距離MN上方處平行放置一足夠大光屏，光屏中心正對(duì)平板上的點(diǎn)。在平板和光屏之間有豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為。不考慮小球間的相互作用，小球可看做質(zhì)點(diǎn)，重力加速度為。（1）求小球打在光屏上的速度大??；（2）求小球打在光屏上的范圍面積