陕西省咸阳市武功县普集中学高三下学期第七次模拟预测理综物理试题

普集高中2023届高三5月校模考（7）理科综合试题（试卷总分300分考试时间150分钟）一、多项选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。每小题给出的四个选项中，1~5题只有一个选项正确，6~8题有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1.日本福岛核事故是世界上最大的核事故之一，2019年2月13日日本宣布福岛核电站核残渣首次被“触及”，其中部分残留的放射性物质半衰期可长达1570万年，下列有关说法正确的是A.衰变成要经过4次衰变和7次衰变B.的比结合能大于的比结合能C.天然放射现象中产生的α射线的速度与光速相当，穿透能力很强D.将由放射性元素组成的化合物进行高温分解，不会改变放射性元素的半衰期【答案】D【解析】【详解】A．衰变成要经过x次衰变和y次衰变，根据质量数和电荷数守恒得，解得，故A错误；B．裂变反应要放出大量的能量，且生成的新物质更稳定，比结合能更大，则的比结合能小于的比结合能，故B错误；C．天然放射现象中产生的γ射线的速度与光速相当，穿透能力很强，故C错误；D．将由放射性元素组成的化合物进行高温分解，不会改变放射性元素的半衰期，故D正确。故D正确。2.如图所示，质量为m的三角形木楔A，置于静止在水平面上的斜面体B上，斜面体B倾角为θ，A与B之间的动摩擦因数为μ，一水平力F作用在木楔A的竖直面上，在力F的推动下，木楔A沿斜面以恒定的加速度a向上滑动，此时斜面体B仍静止，则（）A.F的大小为B.F的大小为C.若增大F，方向不变，斜面体B一定仍保持静止D.若增大F，方向不变，斜面体B将可能向右运动【答案】D【解析】【详解】AB．根据牛顿第二定律，对三角形木楔A受力分析，共受四个力、、、，对力正交分解，垂直于斜面方向有平行于斜面方向有斜面对木楔的摩擦力联立解得故AB错误；CD．对斜面受力分析，斜面受五个力，重力G，地面支持力、地面的摩擦力、木楔对斜面的压力、木楔对斜面的摩擦力，若增大F，方向不变，会导致和增大，进而导致水平方向合力增大，当超过最大静摩擦力时，斜面B会向右运动，故C错误，D正确。故选D。3.如图所示，在等边三角形三个顶点A、B、C处，分别固定三个点电荷，电荷量分别为、、。过点C作AB边的垂线，垂足为O，过点A作BC边的垂线，垂足为P，两垂线交于M点。取无穷远处电势为零，则下列说法正确的是（）A.将一个正电荷从O点移到M点电势能变大B.O点电势低于P点电势C.M点电势低于P点电势D.P点场强大小大于O点场强大小【答案】D【解析】【分析】题中电场是三个点电荷共同产生，可以分为两组，即A与B是等量同号电荷，A与C、B与C是等量异号电荷；注意等量同号电荷的中垂线的电场方向沿中垂线指向两侧无穷远，而等量异号电荷的中垂线的电场方向垂直与中垂线指向负电荷一侧。【详解】A．OM线上的电场可以看作A与B两等量同号电荷产生的中垂线上沿OM指向M的场强，与C处负点电荷产生的沿OM指向M的场强的矢量和，OM线上的电场沿OM指向M，故将一个正电荷从O点移到M点电场力做正功，电势能减小，故A错误；BC．MP线上的电场为B与C两等量异号电荷的中垂线上的电场，与A处正点电荷产生的电场的矢量和，故MP线上电势从M到P点电势降低，，而OM线上的电场沿OM指向M，故从O到M点电势降低，，所以，故BC错误；D．P点场强等于B与C两等量异号电荷在中点的场强与A处正点电荷在P点产生的场强的矢量合，而O点场强等于C处点电荷在O点产生的场强，故P点的场强大小一定大于O点的场强大小，故D正确。故选D。4.在农田旁有一农用水泵，其出水管水平放置，出水口的直径为D，如图所示。已知出水口距离地面的竖直高度为h，水落到地面的位置距离出水口末端的水平距离为x，下列说法正确的是（假设水从出水口沿水平方向均匀流出，且忽略空气阻力）（）A.水在空中单位时间速度的变化在不断增大B.水流出管的初速度C.水落地前瞬间的速度与x和h均有关D.可估算出水口在单位时间内流出的水量【答案】C【解析】【分析】【详解】A．水平射出的水，加速度始终为重力加速度g，由可知，在单位时间速度的变化量保持不变，所以A错误；B．由平抛运动规律可得解得所以B错误；C．竖直方向的速度为水落地前瞬间的速度为所以水落地前瞬间的速度与x和h均有关，则C正确；D．出水口在单位时间内流出的水量为解得所以D错误；故选C。5.如图为一理想自耦变压器，输入端接交流稳压源，输出端电路由电阻和构成，变压器的原、副线圈匝数之比为，当k值由5变到10后（）A.流经的电流减小到原来的 B.两端的电压增加到原来的2倍C.电阻上的总功率减小到原来的 D.上的功率减小到原来的【答案】C【解析】【详解】AB．当k值由5变到10后，副线圈两端的电压减小为原来的，根据欧姆定律可知副线圈电流减小到原来的，故流经R1的电流减小到原来的，R2两端的电压减小到原来的，故AB错误；C．根据公式可知电阻上的总功率减小到原来的，故C正确；D．根据公式可知上的功率减小到原来的，故D错误。故选C。6.质量为的物块在水平拉力的作用下从静止开始沿水平桌面做直线运动，其拉力F随时间t的变化图线如图所示，物块与水平桌面间的动摩擦因数，重力加速度。则（）A.在时，物块的动量大小为B.在时，物块的速度为0C.在0~2s内和2~5s内，物块动量的变化量大小之比为D.在0~5s内，物块的最大速度为【答案】AD【解析】【详解】A．图象与坐标轴围成的面积代表拉力的冲量，根据动量定理可知代入数据可解得故A正确；B．同理，从2~4s根据动量定理有代入数据解得故B错误；C．由上述分析可知0~2s内物块动量的变化量大小为，2~4s内物块动量的变化量大小为0，4~5s内物块动量的变化量大小为所以在0~2s内和2~5s内，物块动量的变化量大小之比为，故C错误；D．当拉力与摩擦力相等时，速度最大，由图可知为t=3s时刻，根据动量定理可知代入数据有解得故D正确；故选AD。7.如图所示，一单边有界磁场的边界上有一粒子源，以与水平方向成θ角的不同速率，向磁场中射入两个相同的粒子1和2，粒子1经磁场偏转后从边界上A点出磁场，粒子2经磁场偏转后从边界上B点出磁场，OA=AB，则（）A.粒子1与粒子2的动能之比为1：2B.粒子1与粒子2的动能之比为1：4C.粒子1与粒子2在磁场中运动弧长之比为1：1D.粒子1与粒子2在磁场中运动的弧长之比为1：2【答案】BD【解析】【详解】AB．由题意可知，粒子1和2圆周运动轨迹对应的弦长之比为1：2，则粒子1和2运动半径之比为1：2，根据得即速度之比为1：2，又可知，粒子1与粒子2的动能之比为1∶4，故A错误，B正确；CD．根据可知，两粒子周期相同，而由题意可知，两粒子圆周运动的圆心角相等，由可知，两粒子运动时间相等，又可知，粒子1与粒子2在磁场中运动的弧长之比为1∶2，故C错误，D正确。故选BD。8.如图1所示为汽车在足够长水平路面上以恒定功率P启动的模型，假设汽车启动过程中所受阻力F阻恒定；如图2所示为一足够长的水平的光滑平行金属导轨，导轨间距为L，左端接有定值电阻R，导轨处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，将一质量为m的导体棒垂直搁在导轨上并用水平恒力F向右拉动，导体棒和导轨的电阻不计且两者始终接触良好。图3、图4分别是汽车、导体棒开始运动后的v­t图像。则下列关于汽车和导体棒运动的说法中正确的是（）A.B.C.若图3中的t1已知，则根据题给信息可求出汽车从启动到速度达到最大所运动的距离x1＝D.若图4中的t2已知，则根据题给信息可求出导体棒从开始运动到速度达到最大所运动的距离【答案】ABD【解析】【详解】AB．vm代表的是匀速运动的速度，也就是平衡时物体的运动速度，对汽车启动问题，有得对导体棒问题，有得故AB正确；C．由动能定理可知由于题中没有给出汽车的质量，故无法求出x1的大小，故C错误；D．由得，导体棒从开始运动到速度达到最大过程中由欧姆定律可知故由动量定理可知计算可知故D正确。故选ABD。二、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第9题~第12题为必考题，每个试题考生都必须作答。第13题~第16题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题（11题，共129分）9.晓宇同学利用如图甲所示的装置验证“动能定理”，并完成了如下的操作：①按如图甲所示的装置组装实验器材，调整滑轮的高度使细线与长木板平行；②将长木板的左端适当垫高，纸带穿过打点计时器，取下砂桶，开启电源释放滑块，直到在纸带上打下一系列均匀的点为止；③挂上砂桶，并在砂桶中放入适量的砂子，用天平测出砂桶和砂的总质量为m，然后将装置由静止释放，重复操作，从其中选择一条比较清晰的纸带，如图乙所示。已知纸带中相邻两计数点间还有4个计时点未画出，计数点1、2、3到计时起点O之间的距离如图乙所示，计时器的打点频率为f，重力加速度为g。（1）若砂桶和桶中砂的总质量远小于滑块的质量，则打下计数点2的瞬间，滑块的速度大小______；在从0~2的过程中，细线对滑块做的功为______（用题中所给的物理量符号表示）；（2）如果根据得出的实验数据，描绘出了图像，如图所示，由图像可知，与W的关系式应为______（用题中所给的物理量符号表示），滑块的质量应为______kg。【答案】①.②.③.④.【解析】【详解】（1）[1][2]滑块拖动纸带移动的距离等于砂桶下落的距离，又滑块所受拉力约等于砂桶的重力，因此拉力对滑块做的功滑块做匀变速直线运动，因此打2点时滑块的速度为1、3段的平均速度，每相邻两计数点间的时间间隔则有（2）[3][4]由图线可知则与W的关系式为由动能定理可知整理得则由以上可知解得10.太阳能电池板在有光照时，可以将光能转化为电能，在没有光照时，可以视为一个电学器件。某实验小组根据测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法，探究一个太阳能电池板在没有光照时（没有储存电能）的特性。所用的器材包括：太阳能电池板、电源E、电流表A、电用压表V、滑动变阻器R、开关S及导线若干。（1）为了达到上述目的，实验电路应选用图甲中的______（选填“a”或“b”）。（2）该实验小组根据实验得到的数据，描点绘出了如图乙所示的图像，由图可知，当电压小于时，太阳能电池板的电阻______（选填“很大”或“很小”）；当电压为时，太阳能电池板的电阻为______。（结果保留两位有效数字）（3）当有光照射时，太阳能电池板作为电源，其路端电压与总电流的关系如图丙所示，分析该曲线可知，该电池板作为电源时的电动势为______V。若把它与阻值为电阻连接构成一个闭合电路，在有光照射情况下，该电池板的效率是______%。（结果均保留三位有效数字）【答案】①a②.很大③.④.⑤.【解析】【详解】（1）[1]测绘伏安特性曲线，电压与电流需从零开始测起，滑动变阻器应采用分压式解法，实验电路应选用图甲中的a；（2）[2]由图可知，当电压小于时，流过太阳能电池板的电流很小，根据欧姆定律可知，太阳能电池板的电阻很大；[3]当电压为时，太阳能电池板的电阻为（3）[4]由图可知，图像与纵坐标的交点为电源的电动势，故电动势为；[5]把它与阻值为电阻连接构成一个闭合电路，在图中做出对应电阻的伏安特性曲线，如图所示图像的交点为电源的工作点，由图可知电源的工作电压为，该电池板的效率是11.排球运动是我国较为普遍的运动项目之一，也深受人民群众的喜爱。如图所示，某同学正在练习垫球，质量的排球一直在竖直方向上运动，排球在空中运动时，受到大小、方向始终与排球运动方向相反的空气阻力的作用。在某次垫球过程中，该同学双手平举保持静止，排球从离手高度处静止开始下落，排球与手碰撞后反弹高度。重力加速度大小取，求：（1）排球与手碰撞过程中损失的能量；（2）在本次垫球过程中，要使反弹高度与排球下落的高度都为，该同学对排球应做多少功。（设碰撞位置、因碰撞而损失的能量都不改变）【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）排球下落过程，根据动能定理有解得排球反弹上升，根据动能定理有解得碰撞前后瞬间，排球动能改变量代入数据得所以因碰撞而损失的能量为。（2）反弹到的过程，根据动能定理有解得在排球与手的碰撞过程中，根据功能关系有代入数据得12.如图所示，在xOy平面的第二象限内存在沿y轴负向的匀强电场，在x≥0区域中存在垂直于平面向里的匀强磁场。电场中P点坐标为（L，L），带电粒子a自P点以初速度v0水平向右射入电场，一段时间后，与静止在坐标原点的不带电粒子b相碰并立即结合成粒子c，此后c又恰好回到了P点，已知a、b的质量均为m，a的电荷量为q，不计粒子重力。求：（1）电场强度E的大小；（2）碰撞过程损失的机械能；（3）磁感应强度B的大小。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【分析】【详解】（1）粒子在电场中做类平抛运动，则水平方向解得（2）从O点进入磁场时的速度大小速度为方向即方向与x轴正向夹角为60°；a粒子与c粒子相碰后的速度为解得则碰撞过程损失的机械能（3）粒子c从O点进入磁场后做圆周运动，从M点出离磁场，速度方向与y轴夹角为30°，然后在电场中运动，再次经过P点，则解得y=2L则粒子在磁场中运动的轨道半径为根据解得（二）选考题：共45分。请考生从给出的2道物理题任选一题作答，如果多做，则按所做的第一题计分。13.如图，一定量的理想气体，由状态a等压变化到状态b，再从状态b等容变化到状态c，最后从状态c等温变化回到状态a，下列说法正确的是______A.气体在状态a的温度小于在状态b的温度B.从状态a到状态b的过程气体对外做正功C.从状态b到状态c的过程气体从外界吸热D.气体在状态a的内能等于在状态c的内能E.从状态c到状态a的过程气体从外界吸热【答案】ABD【解析】【详解】A．由状态a等压变化到状态b，气体的体积变大，根据可知气体的温度升高，故气体在状态a的温度小于在状态b的温度，故A正确；B．从状态a到状态b的过程，气体的体积变大，可知气体对外做正功，故B正确；C．从状态b到状态c的过程，气体体积不变，气体的压强变小，根据可知气体的温度降低，可知气体的内能减小，根据热力学第一定律可知，气体对外放热，故C错误；D．由题意可知气体从状态c到状态a是等温变化，气体温度不变，气体在状态a的内能等于在状态c的内能，故D正确；E．从状态c到状态a的过程，气体的体积变小，外界对气体做正功，又气体的内能不变，根据热力学第一定律可知，气体对外放热，故E错误。故选ABD。14.气压式升降椅内的汽缸填充了氮气，汽缸上下运动支配椅子升降。如图乙所示为其简易结构示意图，圆柱形汽缸与椅面固定连接，总质量为。横截面积为的柱状气动杆与底座固定连接。可自由移动的汽缸与气动杆之间封闭一定质量氮气（视为理想气体），稳定后测得封闭气体柱长度为。设汽缸气密性、导热性能良好，忽略摩擦力。已知大气压强为，环境温度不变，重力加速度为。求：(1)初始状态封闭气体的压强；(2)若把质量为的重物放在椅面上，稳定后椅面下降的高度。【答案】(1)；(2)【解析】【分析】【详解】(1)对汽缸与椅面整体受力分析如图由受力平衡有得(2)重物放上后，设汽缸内气体压强为，对汽缸、椅面与重物整体受力分析如图由受力平衡有得对汽缸内气体分析，导热性能良好，室温不变汽缸内气体温度不变初状态末状态对汽缸内气体由玻意耳定律得可知气体