資源簡介

2024屆陜西省商洛市高三下學期第五次模擬檢測理綜試題-高中物理
一、單選題
1．釷是一種放射性元素，廣泛分布在地殼中。釷經中子轟擊可得到核燃料鈾（U），其反應方程為，此反應能將地球上現有的釷資源變成潛在的核燃料，是一種前景十分可觀的能源材料。以Z、N、A分別表示鈾的電荷數、中子數、質量數，下列判斷正確的是（　　）
A．，， B．，，
C．，， D．，，
2．一鑿子兩側面與中心軸線平行，尖端夾角為，當鑿子豎直向下插入木板中后，用錘子沿中心軸線豎直向下以力敲打鑿子上側時，鑿子仍靜止，側視圖如圖所示。若敲打鑿子時鑿子作用于木板1、2面的彈力大小分別記為、，忽略鑿子受到的重力及摩擦力，下列判斷正確的是（　　）
A． B．
C． D．
3．如圖所示，虛線為電場中的三條等勢線，相鄰等勢線間的電勢差相等，實線為一電子僅在電場力作用下通過該區域的運動軌跡，P、Q是這條軌跡上的兩點，電子經過P、Q兩點時的加速度大小分別為、，動能分別為、，電勢能分別為、，P、Q兩點的電勢分別為、，下列判斷正確的是（ ）
A． B． C． D．
4．CPU卡是一種基于芯片的智能卡，內部集成了處理器、存儲器和加密模塊等多個組件，正常工作電流約為，其天線為如圖所示的線圈，線圈尺寸從內到外逐漸變大，共3匝，其邊長分別為、和，正常工作時勻強磁場垂直穿過線圈，磁感應強度的變化率為，則CPU卡工作時的功率約為（　　）
A． B．
C． D．
5．如圖所示，在足夠大的光滑水平地面上，靜置一質量為的滑塊，滑塊右側面的光滑圓弧形槽的半徑為R，末端切線水平，圓弧形槽末端離地面的距離為。質量為m的小球（可視為質點）從圓弧形槽頂端由靜止釋放，與滑塊分離后做平拋運動，重力加速度大小為g，下列說法正確的是（ ）
A．滑塊的最大動能為
B．小球離開滑塊時的動能為
C．小球落地時的動能為
D．滑塊對地面的最大壓力為
二、多選題
6．隨著節能減排的推進，水力發電站將代替部分火力發電站而成為發電主力。某水電站的電能輸送示意圖如圖甲所示，升壓變壓器原、副線圈的匝數比為，升壓變壓器原線圈輸入電壓隨時間的變化規律如圖乙所示，降壓變壓器的副線圈電壓為220V，發電機的輸出功率為110kW，升壓、降壓變壓器均為理想變壓器，兩者之間的輸電線路的總電阻為，下列說法正確的是（ ）
A．升壓變壓器副線圈的輸出電壓為2200V
B．降壓變壓器原線圈的輸入電壓為2200V
C．降壓變壓器原、副線圈的匝數比為
D．用戶消耗的電功率為99kW
7．如圖甲所示，電阻不計，間距為0.5m的光滑平行金屬導軌豎直放置，上端連阻值為3Ω的定值電阻，虛線下方存在垂直于導軌平面向里、磁感應強度大小為2T的勻強磁場。現將電阻為1Ω的金屬桿ab從上方某處由靜止釋放，金屬桿ab下落過程中始終水平且與導軌接觸良好，其速度大小v與下落時間t的關系圖像如圖乙所示，取重力加速度大小g=10m/s2。下列說法正確的是（　　）
A．金屬桿進入磁場后a端的電勢較高
B．金屬桿釋放位置到的距離為0.8m
C．金屬桿進入磁場后兩端的電壓為4V
D．金屬桿的質量為0.1kg
8．預計在2025年1月16日，地球恰好運行到火星和太陽之間，且三者幾乎排成一條直線，此現象被稱為“火星沖日”。如圖所示，火星和地球幾乎在同一平面內沿同一方向繞太陽做圓周運動，火星與地球的公轉軌道半徑之比約為，地球與火星的質量之比約為，地球與火星的半徑之比約為，已知半徑為R的球的體積，取，根據以上信息結合生活常識可知（ ）
A．火星與地球的平均密度之比約為
B．火星與地球繞太陽運動的周期之比約為
C．火星與地球表面的重力加速度大小之比約為
D．相鄰兩次“火星沖日”的時間間隔約為801天
9．兩分子間的分子力與它們之間距離的關系圖像如圖甲所示，圖中為分子力的零點，為分子力的極值點；兩分子的勢能與分子間距離的關系圖像如圖乙所示，規定兩分子間距離為無限遠時分子勢能為0，為分子勢能的零點，為分子勢能的極值點，極小值為。下列判斷正確的是（ ）
A．
B．
C．
D．兩分子間的距離為時，分子力表現為斥力
E．分子間距離從減小到的過程中，分子勢能的減少量小于
10．沿x軸正方向傳播的一列簡諧橫波如圖所示，實線是在t=0時刻的波形圖，虛線是在t=0.5s（小于一個周期）時刻的波形圖，下列說法正確的是（　　）
A．這列波的周期為4s
B．這列波的波速為20m/s
C．0~5s內，x=0處的質點運動的路程為1m
D．相鄰的振動步調總是相同的兩個質點間的距離為一個波長
E．t=0時，平衡位置在x=5m處的質點的速度和加速度均沿y軸正方向
三、實驗題
11．在探究加速度與力、質量的關系的實驗中，采用如圖甲所示的裝置。
(1)在補償小車與長木板之間的阻力后，打出了一條紙帶，每五個點取一個計數點，量出A、B、C三點到O點的距離如圖乙所示，已知打點計時器所接電源的頻率為50Hz，則打點時小車的速度大小vB= m/s，小車的加速度大小a= m/s2。（結果均保留兩位有效數字）
(2)改變砝碼的質量，重復實驗，得到多組小車的加速度a及對應的力傳感器示數F，根據質量數據作出的a—F圖線為如圖丙所示的直線，圖像不過原點的原因是 。
12．某實驗小組為測量干電池的電動勢和內阻，設計了如圖甲所示的電路，所用器材如下：
A．干電池一節；
B．電壓表（量程為0~3V，內阻較大）；
C．電阻箱（阻值為0~999.9Ω）；
D．開關一個和導線若干。
(1)根據圖甲，用筆畫線代替導線，將圖乙中的實物圖補充完整 。
(2)調節電阻箱到最大阻值，閉合開關。逐次改變電阻箱的電阻，記錄其阻值R、相應的電壓表的示數U。根據記錄的數據作出的圖像如圖丙所示，則該干電池的電動勢E= V、內阻r= Ω。（結果均保留兩位小數）
(3)由于電壓表的內阻不是無窮大的，因此本實驗干電池的內阻的測量值 （填“偏大”或“偏小”）。
四、解答題
13．如圖所示，在足夠大的水平地面上靜置一木板，可視為質點的物塊以的速度滑上木板，最終物塊恰好到達木板的右端，木板沿地面運動的距離恰好等于木板的長度，已知物塊的質量，物塊與木板間的動摩擦因數，木板與地面間的動摩擦因數，取重力加速度大小，求：
（1）木板的長度L；
（2）木板的質量M。
14．如圖所示，在平面直角坐標系xOy的第三象限內存在沿y軸正方向，電場強度大小為E的勻強電場，圖中有一半徑為R的絕緣剛性圓環，圓環經過坐標原點O（O點開有小孔），圓環圓心在直線y=x上，環內存在垂直坐標平面向里的勻強磁場。電場中的粒子發射源P能沿x軸正方向發射質量為m、帶電荷量為q、速度為v0的帶正電粒子，粒子恰好從O點以速度v0進入磁場，粒子與圓環碰撞時無能量損失且電荷量不變，不計粒子受到的重力。
（1）求發射源P的坐標；
（2）調整圓環內勻強磁場的磁感應強度大小可以控制粒子與絕緣圓環的碰撞次數，求粒子在磁場中運動的最短時間tmin及此時的磁感應強度大小B。
15．一定質量的理想氣體由狀態M→N變化的p—V圖像為如圖所示的直線。已知氣體在此過程中的最高熱力學溫度Tmax=320K，氣體內能的變化滿足，常量=1000J/K，求：
（1）此過程中氣體對外界做的功W；
（2）氣體在狀態M時的熱力學溫度TM及此過程中氣體從外界吸收的熱量Q。
16．如圖所示，某均勻透明體由半球體和圓柱體拼接而成，O為球心，E為最高點，從D點射入的光線1恰好從N點射出，從C點射入的光線2從F點（圖中未畫出）射出，已知C、D兩點將弧ME三等分，單色光線1，2均平行于MN，不考慮光線在透明體中的反射，求：
（1）該透明體對單色光的折射率n；
（2）光線1、2在透明體中傳播的時間的比值k。
參考答案
題號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B D B C A ACD BD AD CDE ADE
11．(1) 0.19 0.40
(2)平衡摩擦力不足
【詳解】（1）[1]由于每五個點取一個計數點，則相鄰計數點之間的時間間隔為
勻變速直線運動中間時刻的瞬時速度與全程的平均速度相等，則打B點時小車的速度大小
[2]勻變速直線運動中，相鄰時間間隔內的位移差相等，則有
（2）根據圖丙可知，在繩上拉力較小時，小車的加速度仍然為0，可知，圖像不過原點的原因是平衡摩擦力不足。
12．(1)
(2) 1.56 0.40
(3)偏小
【詳解】（1）電路連線如圖
（2）由電路可知
可得
可得
，
解得
E=1.56V
r=0.40Ω
（3）由于電壓表的內阻不是無窮大的，因此實驗中測得的電池的內阻是電壓表的內阻與電源內阻并聯后的阻值，即
即本實驗干電池的內阻的測量值偏小。
13．（1）；（2）
【詳解】1）設物塊在木板上滑動時的加速度大小為，它們相對靜止一起減速時的加速度大小為，圖中兩部分的陰影面積相等，有
設兩者共同速度為，有
得
所以1s后兩者的速度大小均為，由題意知木板的長度
（2）由圖知，兩者共速前，木板的加速度大小
有
解得
14．（1）；（2），
【詳解】（1）設P點的坐標為（x，y），帶電粒子做類平拋運動的時間為t，則有
解得
，
所以P點的坐標為。
（2）設粒子進入磁場后做半徑為r的圓周運動，粒子與絕緣圓環相碰次后恰好從O點射出，設粒子做勻速圓周運動的周期為T，結合圖中幾何關系有
解得
，
由數學知識知（嚴密論證過程如下），當n=3時，t有最小值，此時，。
證明：令
令
則有
可知
所以在定義域內先單調遞增，后單調遞減，故，即，故在定義域內為增函數，當x=3時，有最小值。
15．（1）；（2）
【詳解】（1）氣體p—V圖線與橫軸所圍的面積就是氣體對外界做的功，有
解得
（2）設氣體在狀態N時的熱力學溫度為TN，某狀態時的氣體對應的壓強、體積、熱力學溫度分別為p、V、T，則有
當V=2m3時，T取最大值，代入上式解得
所以氣體從M→N的過程，氣體從外界吸收的熱量等于氣體對外界做的功，即
16．（1）；（2）
【詳解】（1）光路圖如圖所示
根據幾何關系可知，光線1在D點的入射角為60°，折射角為30°，則有
解得
（2）光線2在C點的入射角為30°，設折射角為γ，分析知F點在N點上方，則有
解得

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