2024屆山西省部分高中高三下學期第一次模擬考試理綜試題-高中物理（解析版）

理科綜合物理試題注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號等填寫在試卷和答題卡指定位置上。2．回答選擇題時，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。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案用0.5mm的黑色筆跡簽字筆寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回?？赡苡玫降南鄬υ淤|量：H1C12N14O16Cl35.5K39Co59Zn65I127一、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，有選錯的得0分。1.在近地圓軌道上繞地球做勻速圓周運動的天宮中，宇航員進行了奇妙的“乒乓球”實驗。實驗中，朱楊柱做了一顆實心水球，桂海潮取出一塊用毛巾包好的普通乒乓球拍，球拍擊打后水球被彈開了。則在與球拍作用過程中及被擊打后的一小段時間內，水球（）A.與球拍作用過程中它們組成的系統(tǒng)動量守恒 B.與球拍作用過程中受地球引力的沖量為零C.被擊打后相對地球做變速曲線運動 D.被擊打后相對天宮做勻速圓周運動【答案】C【解析】【詳解】A．球與球拍作用過程中，把球與球拍作為系統(tǒng)，受到手對系統(tǒng)的作用力，所以系統(tǒng)動量不守恒，故A錯誤；B．由沖量公式可知與球拍作用過程中受地球引力并且其作用時間不為0，所以它的沖量不為零，故B錯誤；CD．實驗艙內，處于完全失重環(huán)境，航天員會觀察到水球離開球拍后相對天宮做勻速直線運動。而相對地球做變速曲線運動，故C正確，D錯誤。故選C。2.水面上，兩個頻率均為的振源振動步調相同，振幅均為，某時刻在兩列波相遇的區(qū)域內形成如圖的波形，其中點是兩列波波峰相遇的位置，點是與相鄰的波峰和波谷相遇的位置。則關于以及連線中點的振動，下列說法正確的是（）A.點是靜止的，它偏離平衡位置的位移總是B.點是振動的，它以的頻率在做小振幅振動C.點在一段時間內是振動的，在另一段時間內是靜止的D.點是振動的，其振幅小于【答案】D【解析】【詳解】A．點是兩列波波峰相遇的位置，可知點為振動加強點，則振幅為，但點偏離平衡位置的位移時刻發(fā)生變化，故A錯誤；B．點是波峰和波谷相遇的位置，則點為振動減弱點，由于兩波源振幅相等，則點處于靜止狀態(tài)，故B錯誤；CD．連線中點即不是振動減弱點也不是振動加強點，所以點是振動的，其振幅小于，故C錯誤，D正確。故選D。3.由粒子打在Al27上形成的P30是不穩(wěn)定的，它衰變后會成為。將P30放射源的小孔正對垂直紙面的圓形磁場區(qū)域的直徑，假設在某段時間內只有一個P30的原子核發(fā)生衰變，則放出粒子的徑跡可能是下列圖像中的（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【詳解】根據(jù)題意，可得衰變方程為由于衰變產物均帶正電，且衰變前后動量守恒，兩衰變產物向相反方向運動，進入磁場后粒子做圓周運動，由于兩粒子均帶正電，且運動方向相反，因此根據(jù)左手定則可知，兩粒子的運動軌跡一定在小孔正對磁場直徑的兩側，且出磁場后做均作勻速直線運動，直至打在光屏上。故選B。4.如圖所示，正方形四個頂點各固定一個點電荷，等量同種負電荷固定在兩點；等量同種正電荷固定在兩點，是正方形的中心?，F(xiàn)將點處電荷沿方向移至無窮遠處，規(guī)定無窮遠處電勢為零，則（）A.移動前，點的電勢大于零B.移動過程中，點電場強度一直減少C.移動過程中，點處電荷所受靜電力先減小后增大D.移到無窮遠處時，點的電勢小于零【答案】B【解析】【詳解】A.等量異種點電荷的中垂線上電勢為0。移動前，把AC處電荷作一組，把BD處電荷作一組，可知O點的電勢等于零，故A錯誤；BC.移動過程中，BD電荷在O處的場強不變，方向由D到B。C電荷在O處產生的場強方向由C到O，大小不變。A電荷在O處產生的場強方向由C到O，大小不斷變小。由平行四邊形法則得移動過程中，O點電場強度一直減少。同理，DB電荷在C處的場強不變，方向由D到B，而A處電荷在移動中，在C處產生的場強越來越小，所以C點的場強越來越小，所以C點處電荷所受靜電力一直減小，故B正確，C錯誤；D.將A點處電荷?q沿OA方向移至無窮遠處后，相當只有C處的正電荷在O處產生電勢，所以O點的電勢大于零，故D錯誤。故選B。5.空中出租車來了！質量為、額定功率為的電動飛行汽車從地面豎直升起時，先加速再勻速，最后做加速度為的勻減速運動，到達的飛行高度時速度剛好為零，取，不考慮空氣阻力，則飛行汽車上升的最短時間為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】出租車的最大速度為減速所用時間減速所上升高度加速和勻速上升高度為若一直以額定功率上升，所用時間最小，設加速和勻速的時間為，由動能定理有得所以則飛行汽車上升的最短時間為故選D。6.如圖是手壓式自發(fā)電手電筒的原理圖。輕輕按壓發(fā)電手柄，圓形導體環(huán)（圓心與環(huán)間固定有三根導體棒）就會繞圓心沿順時針方向轉動。保持一定的按壓頻率，導體環(huán)就會以角速度勻速轉動。不考慮小燈泡電阻的變化，下列說法正確的是（）A.通過燈泡的電流隨時間做周期性變化B.通過燈泡的電流方向始終從上向下C.若環(huán)以的角速度轉動，燈泡中的電流變?yōu)樵瓉淼?倍D.若環(huán)以的角速度轉動，燈泡中的電流變?yōu)樵瓉淼?倍【答案】BC【解析】【詳解】AB．導體棒切割磁感線產生感應電動勢從而使閉合回路中產生感應電流，由于環(huán)順時針轉動，根據(jù)右手定則可知，產生感應電流的方向始終不變，通過燈泡的電流方向始終從上向下，而導體棒以恒定的角速度轉動，產生的感應電動勢大小也始終不變，故A錯誤，B正確；CD．設圓環(huán)的半徑為，則產生的感應電動勢的大小為可得電路中感應電流大小為可知，當環(huán)以的角速度轉動，燈泡中的電流變?yōu)樵瓉淼?倍，故C正確，D錯誤。故選BC。7.取一個空的金屬易拉罐，在開口處插入一根粗細均勻的長透明吸管，在吸管內注入一小段油柱（長度、質量均可忽略），然后用蠟將易拉罐開口處密封。以密封處為原點，在吸管上標上刻度，如果不考慮大氣壓的變化，就是一個簡易的氣溫計，如圖所示。當環(huán)境溫度由緩慢升高到的過程中，油柱從刻度處上升到處，則（）A.這一過程中，罐壁單位面積上單位時間內碰撞的氣體分子數(shù)減少B.這一過程中，罐內氣體對外做的功大于氣體從外吸收的熱量C.若油柱從刻度處緩慢升到處，環(huán)境溫度的升高小于D.若油柱從刻度處緩慢升到處，環(huán)境溫度的升高等于【答案】AD【解析】【詳解】A．設油柱的質量為，透明吸管的橫截面積為，外界大氣壓為，罐內氣體的壓強為，則根據(jù)平衡條件有可得由此可知，當環(huán)境溫度由緩慢升高到的過程中，罐內氣體發(fā)生的是等壓變化，即溫度升高，壓強不變，而氣體體積增大，單位體積內的氣體分子數(shù)減少，但由于溫度升高，氣體分子平均動能增加，氣體分子與罐壁作用平均作用力增加，因此罐壁單位面積單位時間內碰撞的氣體分子數(shù)減少了，故A正確；B．根據(jù)熱力學第一定律由于罐內氣體發(fā)生等壓變化，氣體膨脹對外做功，即，但同時氣體溫度升高，內能增加，即，由此可知氣體從外界吸收熱量大于氣體對外所做的功，故B錯誤；CD．設易拉罐的體積為，溫度為時，油柱距離接口的距離為，根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程有整理可得可知，溫度T與油柱距離接口的距離為一次函數(shù)的關系，根據(jù)題意，當環(huán)境溫度由緩慢升高到的過程中，油柱從刻度處上升到處，因此當油柱從刻度處緩慢升到處，環(huán)境溫度的升高應等于，故C錯誤，D正確。故選AD。8.觀測帶電粒子的碰撞試驗，為確定碰撞生成物質的初始狀態(tài)提供了理論依據(jù)。某次觀測時，讓質量為的粒子在時以的初速度向靜止的粒子運動，計算機記錄下兩粒子的圖像如圖所示。已知間僅存在靜電力的作用且始終未接觸，則（）A.粒子的質量為 B.0時刻與時刻間作用力的大小相等C.內，電場力對做的功為 D.內，系統(tǒng)的電勢能減少了【答案】BD【解析】【詳解】A．由圖可知，t=0時刻有=mv0在t1時刻有兩粒子運動過程動量守恒，由動量守恒定律得得故A錯誤；B．由圖可知0時刻與t3時刻A、B的加速度都為0，說明此時A、B間的作用力都為0，故B正確；C．時刻B的速度為0，設A速度為，由動量守恒定律有得由動能定理有0~t2內，電場力對A做的功為故C錯誤；D．設時刻B的速度為，由動量守恒定律有得t1～t3內，A、B系統(tǒng)增加的動能為即A、B系統(tǒng)的電勢能減少了，故D正確。故選BD。二、非選擇題：本題共14小題，共174分。9.如圖所示，在用插針法測半圓形玻璃磚折射率的實驗中，已知玻璃磚的圓心為、半徑為，實驗主要步驟如下：①將白紙平鋪在木板上并用圖釘固定，在白紙上作虛線，把玻璃磚放在紙上，使玻璃磚的圓心位于上且玻璃磚的直徑邊垂直于，描出玻璃磚的圓弧邊和直徑邊。②在玻璃磚的另一側插上大頭針，使能擋住________的像。③插上大頭針，使能擋住及、的像④作與平行的直線交圓弧邊于A點，在直線上插上兩枚大頭針、⑤取下玻璃磚，作過、的直線交玻璃磚的直徑邊于點，測得完成下列問題：（1）步驟②中應填的內容是________；（2）以上步驟的合理順序是________（填步驟前序號）；（3）該玻璃磚材料的折射率為________?！敬鸢浮浚?）擋住、的像（2）①④②③⑤（3）【解析】【小問1詳解】在玻璃磚的另一側插上大頭針，使能擋住、的像?！拘?詳解】根據(jù)實驗的操作步驟，可知該實驗的合理操作步驟為①④②③⑤【小問3詳解】做出光路圖如圖所示根據(jù)幾何關系可知為等腰三角形，過B點做三角形的高線，垂足為C，可得可得該玻璃的折射率10.遙控電動汽車中，由兩節(jié)LR6電池串聯(lián)后通過定值電阻為電機供電。為研究該型號電池的特性及測量的電阻，某同學設計了圖（a）所示的電路進行測量，圖中電流表的內阻為，電阻箱的最大阻值為。（1）將圖（b）中的實驗電路連接完整__________；（2）調節(jié)電阻箱到最大值后閉合開關。逐次改變電阻箱的電阻，記錄其阻值及對應的電流表的示數(shù)和，并計算出及；（3）作出圖像如圖（c）所示，則________，電流表的內阻________；（保留2位有效數(shù)字）（4）作出圖像如圖（d）所示，則兩節(jié)LR6電池的總電動勢，________、總內阻________。（保留2位小數(shù)）【答案】①.②.4.0③.0.50④.3.40⑤.1.00【解析】【詳解】（1）[1]根據(jù)實驗電路圖，實物圖的連接如圖所示（3）[2][3]根據(jù)兩并聯(lián)支路電壓相等可得變式可得結合圖（c）可得，解得，（4）[4][5]根據(jù)閉合電路的歐姆定律有變式可得結合圖（d）可得而其中解得由此可得將坐標（500，290）代入可得11.如圖所示，一段水平的公路由兩直道段以及圓形段環(huán)島組成。一輛在上以速率行駛的汽車，接近環(huán)島時以的加速度勻減速剎車，在以最大安全速率通過環(huán)島后，在上以的加速度恢復到原速率繼續(xù)行駛。已知環(huán)島的半徑為，段的長度是，橡膠輪胎與路面的動摩擦因數(shù)為0.7，認為汽車轉彎所需向心力僅由輪胎所受徑向摩擦力提供且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取，問：（1）汽車需在距環(huán)島多遠處開始剎車？（2）汽車從剎車開始至恢復到原速率所用時間是多少？【答案】（1）25.5m；（2）8.5s【解析】【詳解】（1）根據(jù)題意，汽車進入環(huán)島后做勻速圓周運動，當以最大速率行駛時有代入數(shù)據(jù)解得汽車在環(huán)島行駛的最大速率為汽車在進入環(huán)島前的速度汽車進入環(huán)島前剎車距離為（2）汽車進入環(huán)島前剎車時間汽車在環(huán)島行駛的時間汽車出環(huán)島后加速到原速所用的時間可得汽車從剎車開始至恢復到原速率所用時間12.CT技術是通過高能電子撞擊目標靶，使目標靶放出X射線，對人體進行掃描取得信息的，其原理如圖所示：半徑為的圓形區(qū)域內有垂直紙面向里的勻強磁場，水平放置的目標靶長為，靶左端點、右端點與磁場圓心的距離相等、豎直距離為。從陰極逸出的電子（初速度可忽略），經電場加速后瞄準圓心沿著水平方向進入磁場，經磁場偏轉后恰好擊中點。設電子質量為、電荷量為，電子槍的加速電壓為，不考慮電子受到的重力，求：（1）勻強磁場的磁感應強度的大小。（2）僅通過調節(jié)勻強磁場大小，可實現(xiàn)電子束在目標靶上從到的掃描，求的大小范圍?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）如圖所示根據(jù)幾何關系可得由此可知電子在磁場中運動的軌跡半徑為電子在加速電場中加速，由動能定理有由洛倫茲力充當向心力有聯(lián)立解得（2）由由洛倫茲力充當向心力有可知，磁感應強度越小，電子在磁場中做圓周運動的軌跡半徑就越大，電子到達目標靶N的軌跡半徑如圖所示根據(jù)幾何關系可得對應的磁感應強度大小為則可知，磁場強度取最大值時電子恰好打在目標靶M點，當磁場強度取最小值時電子恰好打在目標靶N點，可得磁感應強度B的調節(jié)范圍為13.連續(xù)碰撞檢測是一項重要的研究性實驗，其模型如圖所示：光滑水平面上，質量為的小物塊A，疊放在質量為、足夠長的木板B上，其右側靜置著3個質量均為的小物塊。A與B上表面間的動摩擦因數(shù)為。時，A以的初速度在B的上表面水平向右滑行，當A與B共速時B恰好與C相碰。此后，每當A、B再次共速時，B又恰好與C發(fā)生碰撞直到它們不再相碰為止。已知重力加速度為，所有碰撞均為時間極短的彈性碰撞，求：（1）時，B（右端）與C的距離；（2）B與C發(fā)生第1、2次碰撞間，B（右端）與C的最大距離。（3）C的最終速度大小?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）由于地面光滑，A、B系統(tǒng)動量守恒，根據(jù)動量守恒解得共速時的速度對B從釋放到第一次與A共速過程，用動能定理對B分析有解得