陜西省榆林市2023-2024學(xué)年高三下學(xué)期開(kāi)學(xué)理綜試題-高中物理

2024屆高三年級(jí)2月份大聯(lián)考理綜試題（物理）本試卷共8頁(yè)，16題（含選考題）。全卷滿分110分?？荚囉脮r(shí)150分鐘。注意事項(xiàng)：1.答題前，先將自己的姓名、考號(hào)等填寫(xiě)在試題卷和答題卡上，并將準(zhǔn)考證號(hào)條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2.選擇題的作答：選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。寫(xiě)在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無(wú)效。3.填空題和解答題的作答：用簽字筆直接寫(xiě)在答題卡上對(duì)應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)。寫(xiě)在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無(wú)效。4.選考題的作答：先把所選題目的題號(hào)在答題卡上指定的位置用2B鉛筆涂黑。答案寫(xiě)在答題卡上對(duì)應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)，寫(xiě)在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無(wú)效。5.考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并上交。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(gè)選項(xiàng)中，第1～5題只有一項(xiàng)是符合題目要求的，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.如圖所示為我國(guó)某平原地區(qū)從市到市之間高鐵線路。線路上、、、位置處的曲率半徑分別為、、、。若列車(chē)在市到市之間以勻速率運(yùn)行，列車(chē)在經(jīng)過(guò)、、、位置處與鐵軌都沒(méi)有發(fā)生側(cè)向擠壓。則這四個(gè)位置中內(nèi)外軌道的高度差最大的位置是（）A. B. C. D.2.如圖所示為從發(fā)電站到用戶之間的高壓輸電線路圖。將兩個(gè)相同的電壓互感器甲和乙分別接入遠(yuǎn)距離輸電線路的前后端，電流互感器接入遠(yuǎn)距離輸電線路。電壓互感器的原副線圈匝數(shù)比為，電流互感器的原副線圈匝數(shù)比為，且。高壓輸電線路正常工作時(shí)，電壓互感器甲、乙的示數(shù)分別為、，電流互感器的示數(shù)為。則該遠(yuǎn)距離輸電線路上的電阻為（）A. B. C. D.3.如圖所示，質(zhì)量為的磁鐵貼吸于固定的豎直金屬板上，初始時(shí)作用于磁鐵的推力既平行于水平面也平行于金屬板?，F(xiàn)保持作用于磁鐵的推力的大小不變，方向沿著圖示方向水平旋轉(zhuǎn)。在該過(guò)程中，磁鐵保持靜止，則金屬板對(duì)磁鐵的總作用力的大小的變化情況是（）A.保持不變 B.逐漸增大 C.逐漸減小 D.先增大后減小4.如圖所示，以恒定速率逆時(shí)針運(yùn)行傳送帶與水平面間的夾角為，轉(zhuǎn)軸間距。工作人員將質(zhì)量為的小包裹輕放上傳送帶的頂端。已知小包裹與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為。設(shè)傳送帶頂端為零勢(shì)能面，則描述小包裹的機(jī)械能隨其位移的變化關(guān)系可能正確的是（）A. B. C. D.5.如圖所示，足夠長(zhǎng)的長(zhǎng)條形靶板通過(guò)細(xì)線懸掛在天花板上，靶板下端距離地面的高度足夠高。靶板左側(cè)有一手槍，槍口與靶板的點(diǎn)在同一水平面上。進(jìn)行四次射擊活動(dòng)：每次都是先剪斷細(xì)線，讓靶板從同一位置自由下落相同的較小時(shí)間后，槍在同一水平線上且槍口距離靶板分別為，，，處水平發(fā)射出速度相同的子彈，不計(jì)空氣阻力。最后子彈在靶板上留下的彈孔的圖樣正確的是（）A. B. C. D.6.放射性衰變廣泛存在于自然界中。經(jīng)過(guò)一系列的衰變和衰變后產(chǎn)生，則衰變?yōu)榈倪^(guò)程中，中間生成物不可能是（）A. B. C. D.7.在軸上的和點(diǎn)固定有電荷量分別為、的不等量異種點(diǎn)電荷，以軸正方向?yàn)殡妶?chǎng)強(qiáng)度的正向，得到圖示中兩點(diǎn)電荷沿連線方向上的圖像，下列說(shuō)法正確的是（）A.B.C.將一電子在軸上的點(diǎn)由靜止釋放，電子將能夠經(jīng)過(guò)軸上的點(diǎn)D.將一電子在軸上的點(diǎn)由靜止釋放，電子將無(wú)法到達(dá)軸上的點(diǎn)8.如圖所示，兩光滑平行金屬導(dǎo)軌固定于同一水平面內(nèi)，其左端接一定值電阻，金屬桿靜置在導(dǎo)軌上，電阻右側(cè)的矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為、方向豎直向下，、分別是磁場(chǎng)橫向邊界、的中點(diǎn)，導(dǎo)軌和金屬桿的電阻不計(jì)，導(dǎo)軌光滑且足夠長(zhǎng)?？刂拼艌?chǎng)使得該磁場(chǎng)區(qū)域以速度勻速地向右掃過(guò)金屬桿。金屬桿在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直且與導(dǎo)軌保持良好接觸，金屬桿內(nèi)做定向移動(dòng)的自由電子總量保持不變。已知當(dāng)磁場(chǎng)的連線剛掃上金屬桿時(shí)，金屬桿內(nèi)自由電子沿桿定向移動(dòng)的速率為；當(dāng)磁場(chǎng)的連線剛掃上金屬桿時(shí)，金屬桿內(nèi)自由電子沿桿定向移動(dòng)的速率為。則當(dāng)磁場(chǎng)的連線和磁場(chǎng)的連線分別掃上金屬桿時(shí)（??）A.金屬桿的速度之比為B.金屬桿的加速度之比為C.安培力對(duì)金屬桿做功的瞬時(shí)功率之比為D.電阻的熱功率之比為三、非選擇題：本卷包括必考題和選考題兩部分。第9～12題為必考題，每個(gè)試題考生都必須作答。第13～16題為選考題，考生根據(jù)要求作答。（一）必考題（共129分）9.某研究小組利用DIS實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。如圖甲所示，內(nèi)置有光電門(mén)的擺錘通過(guò)連接桿與轉(zhuǎn)軸相連，圓弧軌道上距離相同高度差位置安裝有多個(gè)寬度相同的遮光片，擺錘通過(guò)遮光片時(shí)可記錄遮光時(shí)間。實(shí)驗(yàn)時(shí)，擺錘從點(diǎn)由靜止釋放，依次記錄其通過(guò)每個(gè)遮光片所對(duì)應(yīng)的時(shí)間。用刻度尺測(cè)出每個(gè)遮光片中心距最低點(diǎn)的豎直高度為。（1）實(shí)驗(yàn)前，用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光片的寬度。（2）若取最低點(diǎn)所在平面為零勢(shì)能面，擺錘的質(zhì)量為，重力加速度為，則擺錘經(jīng)過(guò)某個(gè)遮光片時(shí)的機(jī)械能__________（用、、、、表示）。（3）為了更直觀的處理數(shù)據(jù)，研究小組繪制了擺錘擺下過(guò)程中動(dòng)能、重力勢(shì)能及機(jī)械能隨高度變化的圖像如圖乙所示，仔細(xì)對(duì)比數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，擺錘擺下過(guò)程中，重力勢(shì)能的減少量__________（填“大于”或“小于”）動(dòng)能的增加量；經(jīng)分析，產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因不僅僅是空氣阻力對(duì)擺錘的影響，請(qǐng)你再寫(xiě)出一個(gè)其他原因________________________________________________。10.某實(shí)驗(yàn)小組測(cè)量一電源的電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)阻。實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備器材如下：被測(cè)電源（電動(dòng)勢(shì)約為，內(nèi)阻約為）電流表（量程為，內(nèi)阻為）電壓表（量程為，內(nèi)阻為）定值電阻定值電阻定值電阻定值電阻滑動(dòng)變阻器（最大阻值為）單刀單擲開(kāi)關(guān)導(dǎo)線若干（1）電路設(shè)計(jì)：實(shí)驗(yàn)小組認(rèn)為，電流表和電壓表的量程較小，需要用提供的定值電阻進(jìn)行改裝，電路圖如圖甲所示。其中處定值電阻應(yīng)該選用的是__________（填“”“”或“”）；處定值電阻選用的是，則當(dāng)電流表的示數(shù)為時(shí)，通過(guò)電源的電流值為_(kāi)_________。（2）實(shí)物連線：用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，將圖乙所示實(shí)物圖連接成完整電路。________（3）采集數(shù)據(jù)：調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，得到一系列電壓表與電流表一一對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，如表中所示。數(shù)據(jù)組號(hào)123456電壓表示數(shù)3.152.692.251.811.340.90電流表示數(shù)0600.801.001.201.401.60（4）數(shù)據(jù)處理：根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，作出圖像。（5）得到結(jié)論：根據(jù)對(duì)電路結(jié)構(gòu)的理解、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和圖像的處理，得到該電源的電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)_________，內(nèi)阻為_(kāi)_________。（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）11.一超低空衛(wèi)星在大氣層的熱層中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。熱層中的空氣密度極小，但對(duì)高速運(yùn)行的衛(wèi)星影響還是比較大的，長(zhǎng)時(shí)間作用易使得衛(wèi)星軌道降低。為維持該衛(wèi)星在軌飛行，需要由衛(wèi)星軌道調(diào)節(jié)器提供與衛(wèi)星速度方向一致的推力平衡空氣與衛(wèi)星的作用力。若稀薄空氣可看成是由彼此不發(fā)生相互作用的顆粒組成的，所有的顆粒原來(lái)都靜止，它們與人造衛(wèi)星在很短時(shí)間內(nèi)發(fā)生碰撞后都具有與衛(wèi)星相同的速度，在與這些顆粒碰撞的前后，衛(wèi)星的速度可認(rèn)為保持不變。已知地球的半徑為，地球表面的重力加速度為，該衛(wèi)星距離地球表面的高度為，衛(wèi)星垂直于其運(yùn)動(dòng)方向的平面面積為，衛(wèi)星所處軌道氣體密度恒為。求：（1）衛(wèi)星在軌運(yùn)行的線速度；（2）調(diào)節(jié)器對(duì)衛(wèi)星的推力對(duì)衛(wèi)星做功的功率。12.某裝置用電磁場(chǎng)控制帶電粒子運(yùn)動(dòng)，工作原理如圖所示。在平面直角坐標(biāo)系中，矩形區(qū)域內(nèi)存在多層緊鄰的平行軸方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，每層的高度均為，電場(chǎng)強(qiáng)度大小均為，方向如圖所示。邊長(zhǎng)為，邊長(zhǎng)為。緊鄰電場(chǎng)右側(cè)存在著垂直于平面向外的范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。質(zhì)量為、電荷量為的粒子從裝置左端中點(diǎn)（即坐標(biāo)原點(diǎn)）以初速度射入電場(chǎng)，射入方向與軸正方向成角，不計(jì)粒子重力，不考慮相對(duì)論效應(yīng)。（1）求粒子通過(guò)第一層電場(chǎng)區(qū)所用時(shí)間和產(chǎn)生的水平位移；（2）為控制粒子能夠從區(qū)域回到電場(chǎng)區(qū)，求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的取值范圍；（3）在軸下方的多層電場(chǎng)的某分界線上合適位置靜置著一質(zhì)量為、不帶電的粒子，使得從點(diǎn)回到電場(chǎng)區(qū)的質(zhì)子能夠與粒子發(fā)生一維對(duì)心彈性碰撞，討論碰撞后粒子可能的速度。（二）選考題：共45分。請(qǐng)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作答。如果多做，則每科按所做的第一題計(jì)分。［物理——選修3—3］（15分）13.如圖所示，一帶有抽氣閥門(mén)的絕熱密閉容器內(nèi)，有一個(gè)充有一定量氣體的氣球（不漏氣）。將容器和球內(nèi)氣體均視為理想氣體且二者溫度總相同。在抽氣泵將容器內(nèi)的氣體緩慢抽出的過(guò)程中，氣球的體積逐漸增大，則單位時(shí)間內(nèi)與氣球內(nèi)壁發(fā)生碰撞的氣體分子個(gè)數(shù)__________（填“減少”或“增加”）；氣球內(nèi)部氣體內(nèi)能變化量大小__________（填“大于”“小于”或者“等于”）氣球內(nèi)部氣體對(duì)外做功的大小。14.如圖所示，豎直放置的兩端封閉的薄壁玻璃管由半徑為、長(zhǎng)度為的A管和半徑為、長(zhǎng)度也為的A管組成，管內(nèi)氣體被一段水銀柱隔開(kāi)。初始狀態(tài)時(shí)水銀柱在兩管中的長(zhǎng)度均為，A管上方空間氣體壓強(qiáng)為?，F(xiàn)使該玻璃管豎直向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)水銀柱再次與玻璃管穩(wěn)定地保持相對(duì)靜止時(shí)，A管中的水銀恰好完全進(jìn)入管中。若A、管中氣體溫度保持不變，以為壓強(qiáng)單位，重力加速度為。求：（1）勻加速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下且A管中的水銀恰好完全進(jìn)入管中時(shí)，A、管中氣體的壓強(qiáng)；（2）玻璃管豎直向上做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度大小。［物理—選修3—4］（15分）15.如圖甲所示，位于點(diǎn)的波源從平衡位置開(kāi)始沿軸方向只進(jìn)行了一個(gè)周期的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，形成的機(jī)械波沿著軸正方向傳播。從波源起振開(kāi)始計(jì)時(shí)，平衡位置位于的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖乙所示，則該機(jī)械波的波長(zhǎng)為_(kāi)_________，波源的起振方向是沿軸__________（填“正方向”或“負(fù)方向”）。16.實(shí)驗(yàn)小組利用激光筆、平行玻璃磚進(jìn)行了相關(guān)光學(xué)實(shí)驗(yàn)：在距離水平面高處有一激光筆，其發(fā)出的光沿豎直方向傳播，光由激光筆頭傳播到水平面的時(shí)間