2024屆陜西省銅川市高三下學(xué)期第三次模擬考試理科綜合試題-高中物理【含答案解析】

銅川市2024年高三年級第三次模擬考試理綜試題注意事項：1.本試題共16頁，滿分300分，時間150分鐘。2.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名和準考證號填寫在答題卡上。3.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(yīng)題目的答案標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。4.考試結(jié)束后，監(jiān)考員將答題卡按順序收回，裝袋整理；試題不回收。第一部分（選擇題共126分）二、選擇題（本大題共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.在醫(yī)學(xué)上，放射性同位素鍶90（）制成表面敷貼器，可貼于體表治療神經(jīng)性皮炎等疾病。鍶90（）會發(fā)生β衰變，其衰變產(chǎn)物中有釔（Y）的同位素，半衰期為28.8年。下列說法正確的是（）A.該衰變過程質(zhì)量守恒B.的比結(jié)合能比衰變產(chǎn)物中釔（Y）的同位素的比結(jié)合能大C.β衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子時所產(chǎn)生的D.0.4mol的原子核經(jīng)過57.6年后還剩余0.3mol【答案】C【解析】【詳解】A．衰變過程釋放核能，根據(jù)質(zhì)能方程可知，該衰變過程存在質(zhì)量虧損，即衰變過程質(zhì)量減小了，故A錯誤；B．衰變過程釋放核能，表明生成核比反應(yīng)核更加穩(wěn)定，原子核越穩(wěn)定，比結(jié)合能越大，即的比結(jié)合能比衰變產(chǎn)物中釔（Y）的同位素的比結(jié)合能小，故B錯誤；C．β衰變的本質(zhì)是原子核內(nèi)的一個中子轉(zhuǎn)變成一個質(zhì)子與一個電子，電子從原子核內(nèi)射出的過程，可知衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子時所產(chǎn)生的，故C正確；D．根據(jù)半衰期的規(guī)律有可知，0.4mol的原子核經(jīng)過57.6年后還剩余0.1mol，故D錯誤。故選C2.在與紙面平行的勻強電場中，建立如圖甲所示的直角坐標系，a、b、c、d是該坐標系中的4個點，已知、、?，F(xiàn)有一帶負電的粒子（重力不計）以某一初速度從O點沿Od方向射入，則圖乙中abcd區(qū)域內(nèi)，能大致反映該粒子運動軌跡的是（）A.① B.② C.③ D.④【答案】B【解析】【詳解】已知、、，則ad中點f（0，L）的電勢為可知bf連線為等勢線，場強與等勢線垂直，即沿著aO方向斜向下，電子以某一初速度從點沿Od方向射入圖乙中abcd區(qū)域內(nèi)，電子的初速度方向與電場力方向垂直，電子做類平拋運動，則能大致反映電子運動軌跡的是②。故選B。3.如圖所示，送水工人用推車運桶裝水，到達目的地后，工人抬起把手，帶動板OA轉(zhuǎn)至水平即可將水桶卸下。若桶與接觸面之間的摩擦不計，∠AOB為銳角且保持不變，板OA、OB對水桶的壓力大小分別為、，則在OA由豎直緩慢轉(zhuǎn)到水平的過程中（）A.、都不斷增大B.不斷增大，不斷減小C.不斷減小，先增大后減小D.先增大后減小，不斷減小【答案】D【解析】【詳解】在倒出水桶的過程中，兩個支持力的夾角是個確定值，受力情況如圖所示根據(jù)力的示意圖結(jié)合平衡條件可得在轉(zhuǎn)動過程中α從90°增大到180°，則sinα不斷減小，F(xiàn)'2將不斷減小，根據(jù)牛頓第三定律可得F2將不斷減??；所以β從鈍角減小到銳角，其中跨過了90°，因此sinβ先增大后減小，則F'1將先增大后減小，根據(jù)牛頓第三定律可得F1先增大后減小，故D正確、ABC錯誤。故選D。4.如圖甲，智能尋跡小車上裝有傳感器，會自動識別并沿水平面內(nèi)的黑色軌跡行駛，黑色軌跡上標有數(shù)值的短線為分值線。比賽時，小車從起點出發(fā)，以停止時車尾越過的最后一條分值線的分數(shù)作為得分。為了能讓小車及時停下來獲得高分，需要測試小車的剎車性能。小廬同學(xué)在平直路面上做了剎車（可以認為車輪被“抱死”）實驗，圖乙是剎車過程中位移和時間的比值與時間t之間的關(guān)系圖像。下列說法正確的是（）A.由圖像知，剎車過程中加速度大小為B.車輪與地面間的動摩擦因數(shù)大約是0.05C.從開始剎車時計時經(jīng)2s，位移大小為0.5mD.某次比賽得96分，可能是剎車阻力偏大造成的【答案】C【解析】【詳解】A．剎車過程，圖乙中圖像對應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式為變形得與位移公式進行對比有，解得可知，剎車過程中加速度大小為，故A錯誤；B．根據(jù)牛頓第二定律有結(jié)合上述解得故B錯誤；C．結(jié)合上述可知，剎車停止時間可知，從開始剎車時計時經(jīng)2s，位移大小為故C正確；D．某次得分96分，剎車距離偏大，根據(jù)牛頓第二定律根據(jù)運動學(xué)規(guī)律有可知，剎車距離偏大，可能是剎車阻力偏小或者是開始剎車時的速度偏大造成的，故D錯誤。故選C。5.如圖所示，電動打夯機由偏心輪（飛輪和配重物組成）、電動機和底座三部分組成。電動機、飛輪和底座總質(zhì)量為M，配重物質(zhì)量為m，配重物的重心到輪軸的距離為R，重力加速度為g。在電動機帶動下，偏心輪在豎直平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動，皮帶不打滑。當偏心輪上的配重物轉(zhuǎn)到頂端時，底座剛好對地面無壓力。下列說法正確的是（）A.電動機輪軸與偏心輪轉(zhuǎn)動角速度相同B.配重物轉(zhuǎn)到頂點時處于超重狀態(tài)C.偏心輪轉(zhuǎn)動的角速度為D.打夯機對地面壓力的最大值大于【答案】D【解析】【詳解】A．電動機輪軸與偏心輪通過皮帶傳動，線速度相等，根據(jù)電動機輪軸與偏心輪半徑不同，故電動機輪軸與偏心輪轉(zhuǎn)動角速度不相同，故A錯誤；B．配重物轉(zhuǎn)到頂點時，具有向下的加速度，故配重物處于失重狀態(tài)，故B錯誤；C．當偏心輪上的配重物轉(zhuǎn)到頂端時，底座剛好對地面無壓力，有對配重物有解得偏心輪轉(zhuǎn)動的角速度為故C錯誤；D．在最低點，打夯機對地面壓力最大，對配重物有對打夯機有解得根據(jù)牛頓第三定律可知，打夯機對地面壓力的最大值大于，故D正確。故選D。6.太陽每秒釋放的能量約為，如此巨大能量的一小部分輻射到地球，就可為地球上生命的生存提供能量。已知地球和火星大氣層表面每秒每平方米垂直接收到的太陽輻射能量分別約為1350J和600J，則下列分析正確的是（）A.地球到太陽的距離比火星到太陽的距離大B.地球與火星的公轉(zhuǎn)半徑之比約為2：3C.地球與火星的公轉(zhuǎn)線速度之比約為3：2D.火星的公轉(zhuǎn)周期約為1.84年【答案】BD【解析】【詳解】AB．行星距太陽中心為的球面面積為太陽每秒輻射的總能量為，半徑為R的球面單位面積的能量為E，則有則地球與火星的公轉(zhuǎn)半徑之比為其中，解得A錯誤，B正確；C．由萬有引力充當向心力可得由此可得地球與火星的公轉(zhuǎn)線速度之比為故C錯誤；D．地球的公轉(zhuǎn)周期為1年，根據(jù)開普勒第三定律有可得年故D正確。故選BD。7.在圖甲所示的交流電路中，電源電壓的有效值為20V，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為2:1，電阻、、阻值相同。通過理想電流表的電流隨時間t變化的正弦曲線如圖乙所示。下列說法正確的是（）A.交流電的方向每秒鐘改變50次 B.理想電壓表的示數(shù)為4VC.的阻值為4.5Ω D.副線圈的輸出功率為【答案】CD【解析】【詳解】A．交流電的方向每經(jīng)過中性面一次，方向改變一次，即一個周期方向改變兩次，則交流電的方向每秒鐘改變次數(shù)為故A錯誤；B．電源電壓的有效值為20V，即原線圈兩端電壓為20V，根據(jù)電壓匝數(shù)關(guān)系有解得由于三個定值電阻的阻值相等，則理想電壓表的示數(shù)為故B錯誤；C．結(jié)合上述可知，副線圈中的電流理想電流表的示數(shù)，根據(jù)圖乙可知在變壓器原線圈電路中有根據(jù)變壓器電流與匝數(shù)的關(guān)系有解得故C正確；D．根據(jù)上述可以解得副線圈的輸出功率為故D正確。故選CD。8.如圖，空間等距分布無數(shù)個垂直紙面向里的勻強磁場，豎直方向磁場區(qū)域足夠長，磁感應(yīng)強度大小，每一條形磁場區(qū)域?qū)挾燃跋噜彈l形磁場區(qū)域間距均為?，F(xiàn)有一個邊長、質(zhì)量、電阻的單匝正方形線框，以的初速度從左側(cè)磁場邊緣水平進入磁場，g取，下列說法正確的是（）A.線框剛進入第一個磁場區(qū)域時，加速度大小為B.線框穿過第一個磁場區(qū)域過程中，通過線框的電荷量為1CC.線框從開始進入磁場到豎直下落的過程中產(chǎn)生的焦耳熱為6.4JD.線框從開始進入磁場到豎直下落過程中能穿過6個完整磁場區(qū)域【答案】CD【解析】【詳解】A．線框剛進入第一個磁場區(qū)域時，感應(yīng)電動勢為感應(yīng)電流為安培力為根據(jù)右手定則判斷電流方向沿逆時針方向，根據(jù)左手定則判斷安培力水平向左，根據(jù)牛頓第二定律有解得故A錯誤；B．線框穿過第一個磁場區(qū)域過程中，感應(yīng)電動勢的平均值感應(yīng)電流的平均值解得故B錯誤；C．結(jié)合上述可知，線框所受安培力方向水平向左，線框水平方向做減速運動，豎直方向做自由落體運動，可知，線框從開始進入磁場到豎直下落的過程中產(chǎn)生的焦耳熱為故C正確；D．結(jié)合上述可知，線框水平方向上的運動，在后一個磁場中可以看為前一個磁場中運動的一個延續(xù)部分，水平方向上，線框在磁場中的運動，根據(jù)動量定理有感應(yīng)電流由于解得水平方向的總位移可知，線框從開始進入磁場到豎直下落過程中能穿過6個完整磁場區(qū)域，故D正確。故選CD。第二部分（非選擇題共174分）三、非選擇題（包括必考題和選考題兩部分。第22題～第32題為必考題，每道試題考生都必須作答。第33題～第38題為選考題，考生根據(jù)要求作答）（一）必考題（11題，共129分）9.某同學(xué)為估測子彈從玩具槍射出時速度，設(shè)計了如下實驗：（將彈丸離開槍口后的運動看作平拋運動）（1）如圖1所示，使玩具槍每次都以相同速度射出彈丸，測出了彈丸下降高度y和水平射程x，重力加速度為g，則彈丸的水平初速度________（用x、y、g表示）。如果考慮豎直方向的空氣阻力，則此方法測出的比真實值________（選填“偏大”或“偏小”）。（2）第二次實驗如圖2所示。該同學(xué)站在墻前面，朝墻面開槍，第一槍落點為A；后退20cm，在相同高度處開了第二槍，落點為B；再后退20cm，在相同高度處開了第三槍，落點為C；測得，。若取重力加速度大小，則彈丸從槍口射出初速度大小為________m/s。【答案】（1）①.②.偏大（2）2【解析】【小問1詳解】[1]根據(jù)平拋運動規(guī)律可知，彈丸在水平方向做勻速直線運動，豎直方向做自由落體運動，則，方程聯(lián)立解得[2]考慮豎直方向的空氣阻力，則實際下落的時間比按照自由落體計算的時間長，在水平方向上的位移實際更大一些，計算初速度時仍按照自由落體時間計算，則此方法測出的比真實值偏大?！拘?詳解】根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律可知，連續(xù)相等的時間內(nèi)位移之差為代入數(shù)據(jù)可得則第二槍彈丸的運動時間比第一槍多，出槍口時的初速度為10.某實驗室有如下器材：A．表頭（量程2mA，內(nèi)阻2Ω）B．表頭（量程20mA，內(nèi)阻3Ω）C．滑動變阻器（0～10kΩ）D．滑動變阻器（0～50Ω）E．電源一個（電動勢約3V，內(nèi)阻約10Ω），開關(guān)、導(dǎo)線若干F．不同定值電阻若干，其中G．兩個相同的非線性元件（1）需要一個量程為0～3V的電壓表，可用串聯(lián)一個________Ω的定值電阻改裝而成；需要一個量程為0～60mA的電流表，可用并聯(lián)一個________Ω的定值電阻改裝而成。（2）利用改裝的電壓表和電流表測電源的電動勢和內(nèi)阻，用圖甲的電路圖，滑動變阻器應(yīng)選用________（選填“”或“”），得到多組數(shù)據(jù)，繪出圖乙中的U-I圖像，則電源電動勢為________V，內(nèi)阻為________Ω。（后兩空均保留兩位有效數(shù)字）（3）將兩個相同的非線性元件連接成圖丙所示電路，圖丁是該非線性元件的電壓和電流關(guān)系圖像，則該電源的效率是________?！敬鸢浮浚?）①.1498②.1.5（2）①.②.3.0③.10（3）【解析】【小問1詳解】[1]將G1改裝成0~3V的電壓表，根據(jù)串聯(lián)分壓得改裝原理有可得需要串聯(lián)的定值電阻為[2]將G2改裝成0～60mA的電流表，則有可得需要并聯(lián)的定值電阻為【小問2詳解】[1]為了調(diào)節(jié)方便，使電表示數(shù)變化明顯，滑動變阻器應(yīng)選用阻值較小的；[2][3]根據(jù)閉合電路歐姆定律可得可得可知圖像的縱軸截距為圖像的斜率絕對值為解得內(nèi)阻為【小問3詳解】將兩個相同的非線性元件并聯(lián)接入電路，根據(jù)閉合電路歐姆定律有可得在非線性元件的伏安特性曲線圖像中作出對應(yīng)的圖線，如圖所示交點橫、縱坐標即電路的工作點，此時則電源的效率為11.如圖所示，坐標平面第Ⅰ象限內(nèi)存在水平向左的勻強電場，在y軸左側(cè)區(qū)域存在寬度為的垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B（大小可調(diào)節(jié)）。現(xiàn)有比荷為的帶正電粒子，從x軸上的A點以一定初速度垂直x軸射入電場，且以、方向與y軸正向成60°的速度經(jīng)過P點進入磁場，已知，，不計重力。求：（1）粒子在A點進入電場的初速度為多大？（2）要使粒子不從CD邊界射出，則磁感應(yīng)強度B取值范圍；（3）當磁感應(yīng)強度為某值時，粒子經(jīng)過磁場后，剛好可以回到A點，求該磁感應(yīng)強度大小?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）粒子在電場中只受水平向左的電場力作用，粒子做類平拋運動，其在豎直方向上做勻速運動，則有解得（2）粒子在磁場中只受洛倫茲力作用，做勻速圓周運動，作出軌跡如圖所示根據(jù)幾何關(guān)系，要使粒子不從CD邊界射出需滿足解得由洛倫茲力提供向心力得解得（3）粒子離開磁場運動到A的過程做勻速直線運動，粒子運動軌跡如圖所示根據(jù)粒子在磁場中做勻速圓周運動，由對稱性可得粒子出磁場時速度與y軸正方向夾角為60°，設(shè)出磁場處為Q點，粒子運動半徑為，由幾何關(guān)系得解得由洛倫茲力提供向心力得解得12.如圖所示，一足夠長傾斜角的斜面頂端放置一長木板A，木板A上表面的某處放置一小滑塊B（可看成質(zhì)點），已知A和B的質(zhì)量分別為2m和3m，木板A頂端與滑塊B相距為的地方固定一光滑小球C（可看成質(zhì)點），已知小球C的質(zhì)量為m，A與B之間的動摩擦因數(shù)，A與斜面間動摩擦因數(shù)，假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度，將固定的光滑小球C由靜止釋放，C與B會發(fā)生彈性碰撞，求：（1）小球C與滑塊B碰后瞬間各自的速度分別多大；（2）要使小球C再次碰到滑塊B之前B未能滑出A下端，則木板A至少多長；（3）A和B共速時，滑塊B與小球C距多遠。【答案】（1）1.5m/s；1.5m/s；（2）1.2m；（3）0.6m【解析】【詳解】（1）由于A與B之間的動摩擦因數(shù)及A與斜面間動摩擦因數(shù)均不大于，則在BC相碰前，AB均相對斜面靜止，小球在由釋放到碰B過程中，根據(jù)動能定理解得BC碰撞過程，根據(jù)動量守恒和能量守恒可得解得小球C與滑塊B碰后瞬間各自的速度，（2）BC碰后，對ABC分別根據(jù)牛頓第二定律假設(shè)C再次碰到B之前，AB尚未共速，根據(jù)位移關(guān)系有解得此時A的速度B的速度顯然假設(shè)不成立；在C再次碰到B之前，AB發(fā)生向下的共速，在BC碰后到AB共速過程解得，此后由于，則AB相對靜止，因此要使小球C再次碰到滑塊B之前B未能滑出A下端，則木板A的長度最少為（3）AB發(fā)生向下的共速時滑塊B與小球C相距（二）選考題（共45分。請考生從給出的2道物理題、2道化學(xué)題、2道生物題中每科任選一題做答，在答題卡選答區(qū)域指定位置答題。如果多做，則每學(xué)科按所做的第一題計分）【物理—選修3—3】（15分）13.“空氣充電寶”是一種通過壓縮空氣實現(xiàn)儲能的裝置，可在用電低谷時儲存能量、用電高峰時釋放能量。假設(shè)“空氣充電寶”在工作過程中，其中的氣體可看成質(zhì)量不變的理想氣體，其圖像如圖所示。以下說法中正確的是（）A.氣體由狀態(tài)a到狀態(tài)b的過程中體積增大B.氣體由狀態(tài)a到狀態(tài)b的過程中分子平均動能減小C.氣體由狀態(tài)a到狀態(tài)b的過程中一定要從外界吸熱D.氣體由狀態(tài)b到狀態(tài)c的過程中密度增大E.氣體由狀態(tài)b到狀態(tài)c的過程中單位時間內(nèi)對單位面積器壁的碰撞次數(shù)減小【答案】ACE【解析】【詳解】A．氣體由狀態(tài)a到狀態(tài)b的過程中，氣體做等壓變化，有氣體由狀態(tài)a到狀態(tài)b的過程中，溫度升高，體積增大，故A正確；B．氣體由狀態(tài)a到狀態(tài)b的過程中，溫度升高，分子平均動能增大，故B錯誤；C．氣體由狀態(tài)a到狀態(tài)b的過程中，溫度升高，氣體內(nèi)能增大，氣體體積增大，氣體對外做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律則氣體由狀態(tài)a到狀態(tài)b的過程中一定要從外界吸熱，故C正確；D．氣體由狀態(tài)b到狀態(tài)c的過程中氣體壓強減小，溫度降低，圖線上各點與原點連線的斜率逐漸減小，根據(jù)可得圖像中的狀態(tài)點與原點連線的斜率與體積大小成反比，故氣體由狀態(tài)b到狀態(tài)c的過程中，氣體體積增大，密度減小，故D錯誤；E．氣體由狀態(tài)b到狀態(tài)c的過程中，溫度降低，氣體分子平均動能減小，體積減小，單位時間內(nèi)對單位面積器壁的碰撞次數(shù)減小，對單位面積器壁的壓力減小，故E正確。故選ACE。14.一款氣墊運動鞋如圖甲所示，鞋底塑料空間內(nèi)充滿氣體（可視為理想氣體），運動時通過壓縮氣體來提供一定的緩沖效果。已知鞋子未被穿上時，當環(huán)境溫度為17℃，每只鞋氣墊內(nèi)氣體體積，壓強，等效作用面積恒為，鞋底忽略其他結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的彈力。單只鞋子的鞋底塑料空間等效為如圖乙所示的模型，輕質(zhì)活塞A可無摩擦上下移動，大氣壓強也為，g取。（1）當質(zhì)量為的運動員穿上該運動鞋雙腳站立時，若氣墊不漏氣，且氣墊內(nèi)氣體與環(huán)境溫度始終相等，求單只鞋氣墊內(nèi)氣體體積；（2）運動鞋未被穿上時，鎖定活塞A位置不變，但存在漏氣，當氣溫從17℃上升到27℃時，氣墊緩緩漏氣至與大氣壓相等，求漏出的氣體與氣墊內(nèi)剩余氣體的質(zhì)量之比η。（結(jié)果用分式表示）【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）根據(jù)平衡條件有氣墊內(nèi)氣體與環(huán)境溫度始終相等，根據(jù)玻意耳定律有解得（2）當溫度從17℃上升到27℃時，根據(jù)一定質(zhì)量理想氣體狀態(tài)方程有則漏出的氣體體積膨脹后氣體密度相