2023-2024年四川省泸州市高三下学期三模理综试题-高中物理（解析版）

泸州市高2021级第三次教学质量诊断性考试理科综合能力测试一、选择题1.在磁场中的同一位置放置一条直导线，导线的方向与磁场方向垂直，则下列描述导线受到的安培力的大小与通过导线的电流的关系图象正确的是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】当导线的方向与磁场方向垂直时所受的安培力，则描述导线受到的安培力的大小与通过导线的电流的关系图象一条过原点的直线。故选A。2.年月日，“福建舰”进入测试阶段，它采用平直飞行甲板，配置电磁弹射和阻拦装置，简化模型如图所示。和是两根相互平行的长直金属导轨，在导轨的左端接入电力系统、超级电容系统和能量回收系统，电力系统给超级电容充电后开关断开。挂载飞机模型的导体棒与导轨垂直，且接触良好，受到的空气阻力大小恒定，整个系统处于垂直导轨平面向下的匀强磁场中。开关接时可以将向右滑行的飞机阻拦下来并回收能量，开关接时可以将静止的飞机向右弹射出去。则下列说法正确的是（）A.开关接，导体棒向右做匀减速直线运动B.开关接，导体棒速度最大时，电流最大C.开关接，导体棒向右做匀加速直线运动D.开关接，导体棒速度最大时，电流为零【答案】B【解析】由题知飞机受到的空气阻力大小恒定，开关接，导体棒受到向左的安培力作用，设电路电阻为，由公式知，对飞机拦阻时安培力和空气阻力合力减小，故飞机加速度减小，飞机做加速度减小的减速运动，A错误；由公式知，故导体棒速度最大时，电流最大，B正确；开关接，超级电容放电，导体棒受到向右的安培力和空气阻力方向相反，电容放电间电流随时减小，安培力也逐渐减小，故合力产生的加速度减小，飞机做加速度减小的加速运动，当安培力减小到和空气阻力大小相等时，速度达到最大值，此时电路电流不为零，CD错误；故选B。3.如图，面积、电阻不计的单匝矩形线圈，在磁感应强度的匀强磁场中旋转，构成交流发电机。其产生的交变电流通过匝数比的理想变压器，再经充电电路给电池充电。若要求变压器输出电压的有效值达到才能给电池充电，下列判断正确的是（  ）A.图示位置流过发电机线圈的电流最大B.转速变慢时变压器输出电压不变但频率变小C.交流发电机转速达到才能给电池充电D.交流发电机转速达到才能给电池充电【答案】C【解析】图示位置线圈处于中性面，穿过线圈的磁通量最大，磁通量变化率最小，感应电流最小，故A错误；发电机产生的交流电压的有效值，转速变慢时变压器输出电压减小，故B错误；要求变压器输出电压的有效值达到才能给电池充电，根据变压比，此时原线圈电压即发电机输出电压为，则根据，可得，故C正确，D错误。故选C。4.“日心说”以太阳为参考系，金星和地球运动的轨迹可以视为共面的同心圆；“地心说”以地球为参考系，金星的运动轨迹（实线）和太阳的运动轨迹（虚线）如图所示。观测得每隔年金星离地球最近一次，则下列判断正确的是（）A.在年内太阳、地球、金星有次在一条直线上B.在年内太阳、地球、金星有次在一条直线上C.地球和金星绕太阳公转的周期之比为D.地球和金星绕太阳公转的半径之比为【答案】B【解析】根据题意由图可知，金星绕太阳的轨道半径较小，由于每隔年金星离地球最近一次，即每隔年金星比地球多转圈，则每隔年金星比地球多转半圈，即每隔年太阳、地球、金星在一条直线上，则在年内太阳、地球、金星有次在一条直线上，故A错误，B正确；设金星的公转周期为，地球的公转周期为，则有，又有年，年，解得，由万有引力提供向心力有，解得，则地球和金星绕太阳公转的半径之比为，故CD错误。故选B。5.已知电荷分布均匀的绝缘球壳，对壳内任意位置的电荷的电场力均为零。如图是一个均匀带正电实心绝缘球体，规定无穷远电势为零。下列关于该带电球体周围的电场强度大小、电势与到球心的距离的关系图像，可能正确的是（）A. B. C. D.【答案】A【解析】设带正电实心绝缘球体半径为，带电量为，则当时，半径为球体部分带电量为；当时，电场强度为；当时，电场强度为，故A正确，B错误；根据，可知当时，电势逐渐增大，且电势增加得越来越快，当时，根据沿电场的方向电势逐渐降低，可知球外的电势随逐渐降低，故CD错误。故选A。6.中国参与全球最大“人造太阳”国际热核聚变实验堆（）研制，它利用氘和聚变成氦释放能量，旨在探索受控核聚变技术商业化的可行性。我国每年进口约5亿吨原油，已知1kg原油可以获得约的能量。关于此核反应，下列说法中正确的是（）A.核反应方程为：B.核反应方程为：C.核子质量亏损约释放的能量，相当于亿吨原油释放的能量D.核子质量亏损约释放的能量，相当于亿吨原油释放的能量【答案】BD【解析】根据质量数和电荷数守恒，核反应方程为，故A错误，B正确；亿吨原油释放的能量，根据质能方程，联立解得，故核子质量亏损约释放的能量，相当于亿吨原油释放的能量，故C错误，D正确。故选BD。7.年月日，问界华为高阶智能驾驶版首发，可以实现无人驾驶。如图所示，车道宽为，长为的货车以的速度匀速直线行驶，距离斑马线时，一自行车以的速度匀速直线行驶，恰好垂直越过货车右侧分界线，此时无人驾驶轿车车头恰好和货车车尾齐平，轿车以速度匀速直线行驶，轿车紧急制动的加速度大小。当货车在侧面遮挡轿车雷达波时，自行车需完全越过货车左侧分界线，轿车雷达才能准确探测到前方自行车。则下列判断正确的是（）A.货车不减速也不会与自行车相撞 B.轿车不减速也不会与自行车相撞C.轿车探测到自行车立即制动不会与自行车相撞 D.轿车探测到自行车立即制动会与自行车相撞【答案】AC【解析】人过路口时间，在这段时间内，货车位移，轿车的位移，A正确，B错误；自行车过路口时，轿车雷达可探测到障碍物的时间，此时轿车距路口的距离，轿车开始制动到停下来的时间，所需要的制动距离二者不会相撞，C正确，D错误。故选AC。8.年月日，在杭州亚运会女子龙舟米直道竞速决赛中，中国队驱动总质量约1200kg（含人）龙舟以分秒的成绩获得冠军，如图所示。比赛过程中，运动员拉桨对船做正功，加速；回桨对船不做功，减速。若个划手一直保持最大输出功率划船，观测发现从静止开始的启动过程中每个划手划了桨，船前进了，船速达到，之后保持的平均速度直至结束，设船受到的阻力恒定，每次拉桨过程做功相同。则下列说法中正确的是（）A.船受到的阻力约为 B.船受到的阻力约为C.全程每个划手大约划了桨 D.全程每个划手大约划了桨【答案】AD【解析】启动过程时间，设每个划手每次拉桨过程做功为，则有，达到最大速度有，根据动能定理，联立解得，，故A正确，B错误；设全程每个划手大约划了桨，全程根据动能定理，解得，故C错误，D正确。故选AD。三、非选择题9.某兴趣小组用皮尺和带闪光的遥控汽车研究其启动的运动规律，如图甲所示。实验步骤如下：（1）已知相邻两次闪光时间间隔相同，从某次闪光开始计时并计数次，在第次闪光结束计时，总时间为；（2）将皮尺铺在平直的水平路面上，遥控汽车平行放置在皮尺旁，闪光时能照亮皮尺上的刻度。一位同学遥控小车让其从静止开始做直线运动，另一位同学用手机录像记录下小车运动情况；（3）用手机视频编辑软件查看视频，读出小车每次闪光时后轮的位置坐标，记录在下面表格；（4）用近似计算小车在不同位置的速度，其中__________（保留2位有效数字）；（5）根据上表中的数据在乙图中描点作出小车的图像，由图像可知小车启动过程加速度_________（填“变大”、“变小”、“不变”）；【答案】（4）；（5）变小【解析】（4）根据，计算可得；（5）描点如图所示，图像斜率表示加速度大小，故由图像可知小车启动过程加速度变小。10.国锂电池产能占全世界以上，某同学对一块锂电池的电动势和内阻非常感兴趣，设计了如图甲所示的电路图。图中和为电阻箱（），和为开关，为干电池（电动势为，内阻未知）；是灵敏电流计。（1）用笔画线代替导线，按照图甲将乙图中的实物连接成完整电路________；（2）闭合开关和，调节两电阻箱，当表示数为零时，记录下电阻箱的阻值为和，则有_________（用、和表示）（3）闭合开关和，改变两电阻箱阻值，当表示数重新为零时，记录下电阻箱的阻值为和；（4）某次实验、、、，由此可测出_________，_________。【答案】（1）见解析；（2）；（3）；（4）【解析】（1）[1]如图；（2）[2]当表示数为零时，得；（3）[3][4]把，，，，，代入，联立得，。11.如图所示，水平面上固定着倾角的光滑斜面，斜面足够大。用外力将小球、间的轻小弹簧（不栓接）压缩，在斜面的左上端点处于静止状态，系统可视为质点。撤去外力，球被水平向左弹开做平抛运动，球被水平向右弹开在斜面内运动。已知两球质量，斜面高，轻弹簧被压缩时的弹性势能。忽略空气阻力，取重力加速度，求：（1）小球平抛运动的时间、小球从弹开到水平面的时间；（2）小球刚落到水平面的位置与小球从斜面运动到水平面时的位置之间的距离【答案】（1），；（2）【解析】（1）撤去外力，小球、动量守恒，系统能量守恒，又由题，解得，，小球做平抛运动，竖直方向，小球在斜面上做类平抛运动，沿斜面方向，，解得，；（2）小球的水平位移，小球的水平位移，则由几何关系，小球刚落到水平面的位置与小球从斜面运动到水平面时的位置之间的距离为。12.如图所示，在直角坐标系中，点坐标为，点坐标为，点坐标为。虚线右侧且在轴上方有沿轴负方向的匀强电场，直线左下方有垂直平面向外的匀强磁场，和之间是无场区。质量、电量的带正电粒子，从点与直线成角，以大小为的速度射入磁场，经磁场和电场偏转后恰好能从点再次进入磁场。已知匀强磁场的磁感应强度大小，不计重力，不考虑边界效应。（1）求粒子第一次在磁场中运动的时间；（2）求匀强电场的电场强度大小；（3）若从第二次进入磁场开始，每次从点进入磁场时，磁感应强度的大小都变为上一次的一半，求第次从点进入磁场到下一次回到点的时间。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】（1）粒子在磁场中做匀速圆周运动，如图，由洛伦兹力提供向心力，则有，解得，粒子在磁场中运动的周期为，点入射弦切角为，有弦所对圆心角为，弦长等于半径，所以粒子在磁场中做圆周运动，轨迹对应的圆心角为，则粒子第一次在磁场中运动的时间，解得。（2）因为，则，与弦切角相等，故粒子沿x轴正方向出磁场，匀速经无场区后，进入电场做类平抛运动，方向有，由几何关系可知，方向有，由几何关系可知，联立解得，；（3）粒子在电场中类平抛到点速度与轴的夹角始终为，则，又由（）得，其中，解得，第次在磁场中运动的时间为，其中，故第次在磁场中运动的时间为，第次在无场区和电场中的类平抛，轴方向保持匀速运动，由第次在无场区和电场中的时间为，其中，故第次在无场区和电场中的时间为，所以粒子第次从进入磁场再回到点的时间为。13.图甲和图乙中曲线、、分别描述了某物理量随分子之间的距离变化的规律，为平衡位置。则曲线描述的是____________、曲线描述的是____________、曲线描述的是____________。（选填字母）A．分子间引力和斥力的合力随的变化规律B．分子间斥力随的变化规律C．分子间引力随的变化规律D．分子势能随的变化规律E．分子动能随的变化规律【答案】①.D；②.B；③.C【解析】[1]根据分子处于平衡位置（即分子之间距离为）时分子势能最小可知，曲线描述的是分子势能随的变化规律；故选D。[2]根据分子之间斥力和引力都随分子之间距离的增大而减小，但斥力较引力变化快，故曲线描述的是分子间斥力随的变化规律；故选B。[3]曲线描述的是分子间引力随r的变化规律。故选C。14.某容器的容积为，用容积为的活塞式抽气机对容器内的气体进行抽气，如图所示。抽气原理是先将活塞推到底，闭合阀门，打开阀门，将活塞往外抽，直至抽气机内充满气体，再关闭阀门，打开阀门，全部释放抽气机内的气体，再进行下一次抽气……。设容器中原来的气体压强为，整个过程气体温度均保持不变。求：（1）完成两次抽气后，容器内剩余气体质量与抽气前气体质量的比值；（2）抽气机完成四次抽气后，容器内剩余气体压强。【答案】（1）；（2）【解析】（1）由题意，设容器的容积为，每次抽出气体的体积为，容器中原来的气体压强为，抽气过程中气体的温度不变，第一次抽气后，设容器内气体的压强为，则有，，得，可知完成一次抽气后，容器内剩余气体质量为抽气前气体质量的，第二次抽气后设容器内的压强为，则有，得，可知完成第二次抽气后，容器内剩余气体质量为第二次抽气前容器内气体质量的，则完成两次抽气后，容器内剩余气体质量与抽气前气体质量的比值为。（2）根据（）问分析，以此类推可得经过次抽气后容器内剩余气体的压强，可得抽气机完成四次抽气后，容器内剩余气体的压强为。15.两波源和相距，其振动周期均为，为了研究方便，在纸面内画出如下示意图。以为原点建立如图所示的坐标系，时波源从平衡位置开始垂直纸面向里做简谐运动，所激发的横波在均匀介质中向四周传播。时波源也开始垂直纸面向里做简谐运动，在时两列简谐波最远刚好传到了图示中的两个圆的位置。则下列判断正确的是（）A.波的传播速度为B.波的传播速度为C.该波的波长为D.的位置是振动加强点E.的位置是振动加强点【答案】ACD【解析】两波源起振的时间差为，时间内两列波的传播距离之差为，波的传播速度为，故A正确B错误；两列波的波长均为，故C正确；的位置到两波源距离差是半个波长的奇数倍，因为两波源起振相差半个周期，所以的位置是振动加强点；的位置到两波源距离差是，所以是振动减弱点