2024届陕西省榆林市高三下学期第二次模拟检测理科综合试题-高中物理（含答案解析）

榆林市2023—2024年度高三第二次模拟检测理科综合试题考生注意：1.本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共300分。考试时间150分钟。2.请将各题答案填写在答题卡上。3.可能用到的相对原子质量：H1C12N14O16S32Fe56第Ⅰ卷（选择题共126分）二、选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第14～18题只有一项符合题目要求，第19～21题有多项符合题目要求。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.核污水与核废水在危害程度上存在巨大差别，核污水中某放射性原子核X释放出一个粒子后转变为新核Y，下列说法正确的是（）A.原子核X比新核Y少2个电子B.原子核X比新核Y多4个质子C.原子核发生衰变后，原子序数向前移动两位D.原子核X的比结合能比新核Y的比结合能大【答案】C【解析】【详解】AB．原子核X释放出一个粒子后，电荷数减小2，质量数减小4，则原子核X比新核Y多2个电子，也多2个质子，选项AB错误；C．原子核发生衰变后，电荷数减小2，则原子序数向前移动两位，选项C正确；D．发生衰变后放出核能，且生成的原子核Y更加稳定，原子核Y的比结合能比新核X的比结合能大，选项D错误。故选C。2.滚筒洗衣机静止于水平地面上，已脱净水的衣物随滚筒一起在竖直平面内做匀速圆周运动，滚筒截面如图所示。若质量为m的衣物在最高点A对滚筒恰好无作用力，重力加速度大小为g，则衣物在最低点B对滚筒的压力大小为（）A.mg B.2mg C.3mg D.4mg【答案】B【解析】【详解】由于是衣物随滚筒一起在竖直平面内做匀速圆周运动，则衣物做圆周运动需要的向心力大小始终保持不变，在最高点A对滚筒恰好无作用力，说明此时重力mg恰好提供向心力所以在B点时有解得衣物在B点受到的支持力为2mg，则衣物在最低点B对滚筒的压力大小为2mg。故选B。3.如图所示，一根跨过光滑轻滑轮的轻质细绳两端各系一个小球a、b，b球的质量是a球的2倍，用手托住b球，a球静止于地面，细绳刚好被拉紧，突然松手，b球落地后立刻静止，a球上升的最大高度为h，则松手前b球距地面的高度为（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【详解】设松手时b球距地面的高度为，b球着地时的速度大小为v，b球落地前的加速度为，则有解得对b球有b球落地后，对球有联立解得故选C。4.如图所示的电路中，L为自感系数较大电阻忽略不计的电感，C为电容较大的电容，完全相同的灯L1、L2分别与电感和电容串联，下列说法正确的是（）A.闭合开关，两灯同时变亮B.闭合开关待电流稳定后，两灯的亮度相同C.电流稳定时，断开开关的瞬间，两灯立刻熄灭D.电流稳定时，断开开关后，两灯同时忽亮忽暗，就像在“呼吸”一样【答案】D【解析】【详解】A．闭合开关瞬间，由于电感线圈的阻碍作用，电流不会立刻达到最大，所以灯L1逐渐变亮，而电容器被充电，所以灯L2立即变亮，故A错误；B．闭合开关待电流稳定后，电感线圈相当于导线，灯L1正常发光，而电容器相当于断路，灯L2熄灭，故B错误；CD．电流稳定时，断开开关的瞬间，电容器放电，同时电感线圈产生感应电动势，阻碍电流的变化，所以两灯同时忽亮忽暗，就像在“呼吸”一样，故C错误，D正确。故选D5.如图所示，质量为0.8kg的物体静止在足够大的粗糙水平地面上，某时刻对物体施加一斜向上、大小为5N、与水平方向成角的恒定拉力，物体由静止开始做匀加速直线运动，在第2s末速度增加到，取重力加速度大小，。下列说法正确的是（）A.前2s内拉力的平均功率为20WB.物体与地面间的动摩擦因数为0.5C.前2s内物体与地面因摩擦产生的热量为10JD.若物体运动2s后撤去拉力，则物体沿地面运动总位移为15m【答案】C【解析】【详解】A．前2s内拉力的平均功率为选项A错误；B．加速度根据牛顿第二定律解得物体与地面间的动摩擦因数为μ=0.4选项B错误；C．前2s内物体位移与地面因摩擦产生的热量为选项C正确；D．若物体运动2s后撤去拉力，则物体的加速度则沿地面运动的总位移为选项D错误。故选C。6.如图所示，弹簧上端固定，下端竖直悬挂一条形磁铁。在磁铁正下方固定一个闭合金属圆环，将磁铁竖直向上托起少许后放开，磁铁始终在圆环上方运动并很快停下，下列说法正确的是（）A.当磁铁靠近圆环时两者之间有斥力B.当磁铁远离圆环时两者之间有引力C.磁铁从释放到停下来减小的机械能等于圆环产生的内能D.当磁铁远离圆环时，从上往下看，圆环中产生逆时针方向的电流【答案】AB【解析】【详解】AB．磁铁上下运动过程中在圆环中产生了感应电流，因此圆环受到安培力作用，根据牛顿第三定律，磁铁也受到安培力的作用，由楞次定律可知产生的感应电流总是阻碍磁通量的变化，在此处体现为阻碍磁铁的相对运动，即当磁铁靠近圆环时两者之间有斥力，当磁铁远离圆环时两者之间有引力，故AB正确；C．根据能量守恒定律，磁铁从释放到停下来减小的机械能等于圆环产生的内能与弹簧增加的弹性势能之和，故C错误；D．当磁铁远离圆环时，穿过圆环的磁通量减少，根据楞次定律可知，圆环中的感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，即感应电流的磁场方向向下，由右手螺旋定则可知，从上往下看，圆环中产生顺时针方向的电流，故D错误。故选AB。7.目前，北斗全球卫星导航系统已服务全球200多个国家和地区，正式进入服务全球的新时代。北斗系统空间段由多种类卫星组合而成，其中卫星A处于地球静止轨道，卫星B每天都会经过新乡市正上方，地球可看作质量分布均匀的球体，关于卫星A、B，下列说法正确的是A.卫星A一定位于赤道正上方 B.卫星B一定位于地球倾斜同步轨道上C.两卫星的速度大小可能相等 D.两卫星的向心加速度大小可能相等【答案】ACD【解析】【详解】A．卫星A处于地球静止轨道，一定位于赤道正上方，A正确；B．若倾斜地球同步轨道卫星周期仍然是24小时，但轨道与赤道平面有夹角，如果某时刻在新乡正上方，则24小时后就又在新乡正上方，若卫星B的周期为地球自转周期的约数，则卫星B也会每天经过新乡市正上方，B错误；CD．若卫星B为地球倾斜同步卫星，则卫星A、B的速度大小相等，向心加速度大小也相等，C、D均正确。故选ACD。8.如图所示，理想变压器有两个副线圈，原线圈的匝数，两个副线圈的匝数分别为，三个定值电阻的阻值分别为，正弦交流电源的电压有效值恒为220V，下列说法正确的是（）A.原线圈两端的电压为200V B.通过电阻R的电流为0.5AC.电阻消耗的电功率相等 D.电源的输出功率为200W【答案】AC【解析】【详解】C．原线圈和两个副线圈两端的电压分别为，根据匝数比可知：两个副线圈输出电压之比又则由知电阻消耗的电功率之比为故C正确；AB．再根据匝数比与电压比相等的关系可知又故联立解得通过电阻R的电流为原线圈中电压故A正确，B错误；D．电源输出功率故D错误。故选AC。第Ⅱ卷（非选择题共174分）三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22～32题为必考题，每道试题考生都必须作答。第33～38题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题：共129分。9.某同学用如图甲所示的装置验证牛顿第二定律，将木板固定在水平桌面上，砝码盘中未放砝码时，小车恰好能匀速运动，在砝码盘中放入砝码，闭合打点计时器开关后释放小车，得到一条对应的纸带。（1）某次实验过程中，打点计时器打出的纸带如图乙所示，图中相邻两计数点间有四个点未画出，已知打点计时器所接电源的频率为50Hz，则小车的加速度大小=______。（结果保留三位小数）（2）改变砝码盘中砝码的质量m，重复实验，得到多组数据。以小车的加速度a为纵坐标，砝码的质量m为横坐标，描点得到如图丙所示的图像，在砝码质量较小时，图像为过原点、斜率为k的直线，用天平测出小车的质量为M，当地重力加速度大小为g，砝码盘的质量=______（用k、M、g表示）。【答案】（1）0.495（2）【解析】【小问1详解】图中相邻两计数点间有四个点未画出，已知打点计时器所接电源的频率为50Hz，故相邻两计数点间时间为，根据逐差法，可知，小车运动的加速度大小为【小问2详解】砝码盘中未放砝码时，小车恰好能匀速运动，故根据平衡条件根据牛顿第二定律（2）由牛顿第二定律可得其中整理得在砝码质量较小时有图像为过原点、斜率为k的直线，故解得10.某同学从多用电表内部拆出一个量程为200μA的灵敏电流表，现要测量该表头的内阻（大于2000Ω），实验室所提供的器材有：A．待测灵敏电流表；B．电阻箱（0∼99999.9Ω）；C．滑动变阻器（最大阻值为5Ω，允许通过的最大电流为0.5A）；D．滑动变阻器（最大阻值为50Ω，允许通过的最大电流为0.1A）；E．干电池一节（电动势约为1.5V，内阻约为1Ω）；F．导线若干、开关两个。该同学设计了如图甲所示的电路图，正确连接电路后进行了如下操作：①把滑动变阻器的滑片滑到a端，闭合开关，并将电阻箱的阻值调到较大；②闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使灵敏电流表满偏；③保持开关闭合、滑动变阻器滑片的位置不变，断开开关，调整电阻箱的阻值，当灵敏电流表半偏时，电阻箱旋钮位置如图丙所示。请回答下列问题：（1）滑动变阻器应选用______（填“”或“”）；（2）用笔画线代替导线将实物图乙补充完整______；（3）该灵敏电流表的内阻为______Ω；（4）在操作无误的情况下，灵敏电流表内阻的测量值______（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。【答案】（1）（2）（3）2596.0（4）大于【解析】【小问1详解】[1]选择较小的滑动变阻器，断开与闭合时相比，滑动变阻器左侧部分的电压变化较小，测得的灵敏电流表内阻误差较小。所以滑动变阻器应选用。【小问2详解】[2]实物连接如图所示【小问3详解】[3]不考虑滑动变阻器左边部分电压的变化，当灵敏电流表半偏时，电阻箱两端的电压与灵敏电流表两端的电压相等，则电阻箱的读数等于灵敏电流表的内阻，由图丙可知灵敏电流表的内阻为。【小问4详解】[4]在断开后，电路中的总电阻增大，总电流减小，滑动变阻器的左侧部分电压增大，则灵敏电流表半偏时，电阻箱两端的电压略大于灵敏电流表两端电压，所以内阻的测量值大于真实值。11.如图所示，在的空间中存在沿y轴负方向的匀强电场；在的空间中存在方向垂直xOy平面向外的匀强磁场。一电荷量为q、质量为m的带正电的粒子，从y轴上处的点沿x轴正方向以速度v₀射入匀强电场，经过x轴上处的点进入匀强磁场，垂直y轴从点进入第三象限，不计粒子受到的重力。求：（1）匀强电场的电场强度大小E；（2）匀强磁场的磁感应强度大小B。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）粒子运动的轨迹如图所示设粒子从点运动到点的时间为，粒子在电场中的加速度大小为a，有解得（2）设粒子经过点时的速度大小为，方向与轴正方向的夹角为，粒子在磁场中做圆周运动的半径为，则有解得12.如图所示，某同学在水平雪地里做了一个冰壶比赛场地，将两个冰壶A、B从掷出线先、后（时间差）掷出，掷出时的速度大小分别为，，两冰壶均沿中心线运动，当冰壶B追上冰壶A时两者发生弹性正碰（碰撞时间极短），之后冰壶A恰好到达大本营中心。已知冰壶A、B的质量分别为、，两冰壶与冰面的动摩擦因数均为μ=0.04，两冰壶均可视为质点，取重力加速度大小。求：（1）两冰壶碰撞前的速度大小、；（2）大本营中心到掷出线的距离s；（3）冰壶B掷出后与冰壶A间的最大距离d。【答案】（1），；（2）；（3）【解析】【详解】（1）设冰壶B运动时间t后追上冰壶A，两冰壶在冰面上减速时的加速度大小为a，由牛顿第二定律可得由匀变速直线运动规律可得解得（2）设两冰壶碰撞后的速度大小分别为、，则有解得（3）设最终两冰壶间的距离为x，有解得则冰壶B掷出后与冰壶A间的最大距离为（二）选考题：共45分。请考生从以下2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多答，则每科按所答的第一题计分。[物理——选修3-3]13.两分子间的分子力与它们之间距离的关系图像如图所示，图中为分子力的零点，为分子力的极值点，规定两分子间距离无限远时分子势能为0，下列说法正确的是（）A.两分子间的距离为时，分子引力与分子斥力均不为0B.两分子间的距离为时，分子势能最小C.两分子间的距离为时，分子力最大D.两分子间距离从无限远减小到的过程中，分子力先增大后减小E.两分子间距离从无限远减小到的过程中，分子势能先减小后增大【答案】ABD【解析】【详解】A．两分子间的距离为时，分子力表现为零，但是分子引力与分子斥力均不为0，选项A正确；B．两分子间的距离为时，无论是分子间距增加还是减小，分子力均做负功，分子势能均变大，则两分子间的距离为时，分子势能最小，选项B正确；C．两分子间的距离为时，分子力表现为引力最大，但不是最大的分子力，当分子间距接近于零时，分子力趋近无穷大，选项C错误；D．由图像可知，两分子间距离从无限远减小到过程中，分子力先增大后减小，选项D正确；E．两分子间距离从无限远减小到过程中，分子力一直做正功，则分子势能一直减小，选项E错误。故选ABD。14.洗车所用的喷水壶的构造如图所示，水壶的容积为V，洗车前向壶内加入的洗涤剂并密封，然后用打气筒打气20次后开始喷水。已知外部大气压强恒为，打气筒每次打入压强为、体积为的空气，空气可视为