2023-2024年云南省昆明市高三下学期“三诊一模”教学质量检测（二模）理综试题-高中物理（解析版）

昆明市2024届“三诊一模”高三复习教学质量检测理科综合能力测试一、单选题1.年月日时分，新疆阿克苏地区乌什县发生级地震，中国资源卫星应用中心通过卫星对灾区进行观测。其中卫星离地高度约为，卫星离地高度约为，若两颗卫星绕地球的运动均可视为匀速圆周运动。关于两卫星的运动，下列说法正确的是（）A.卫星的速率小于卫星的速率 B.卫星的加速度小于卫星的加速度C.卫星的周期小于卫星的周期 D.卫星的角速度小于卫星的角速度【答案】C【解析】设为地球质量，为地球半径，根据万有引力提供向心力有，解得，，，可知卫星离地面越高，则卫星的速率、角速度越小，但周期越大，故AD错误、C正确；根据牛顿第二定律有，可知卫星离地面越高，则卫星的加速度越小，故B错误。故选C。2.如图所示，质量相等的同种理想气体甲和乙分别用绝热活塞封闭在两个绝热气缸中，两气缸固定在同一水平面上，开口分别竖直向上和水平向右，活塞质量不能忽略且可沿气缸无摩擦滑动。甲、乙两气体的体积相等，它们的压强分别用、表示，温度分别用、表示。下列关系正确的是（）A.， B.，C.， D.，【答案】A【解析】对甲图活塞受力分析有，对乙图活塞受力分析有，由题知质量相等的同种理想气体甲、乙两气体的体积相等，则根据，可知，，故选A。3.用、两种不同的金属做光电效应实验，的逸出功大于的逸出功。在同一坐标系中作出它们的遏止电压随入射光频率变化的图像。下列选项中可能正确的是（）A. B.C. D.【答案】D【解析】根据爱因斯坦光电效应方程有，整理有，由题知的逸出功大于的逸出功，则两图像的斜率相同，的纵截距大于的纵截距。故选D。4.用无人机在地面附近运送物资时，将质量为的物资固定在无人机上，某段时间内，无人机携带该物资从静止开始斜向上做加速度为（为重力加速度）的匀加速直线运动，运动轨迹与水平方向的夹角为，不计空气对物资的作用力。则无人机对该物资的作用力大小为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】对物体受力分析如图:根据余弦定理可知，其中，解得，故选B。二、多选题5.夜晚五颜六色的霓虹灯把城市装扮得格外美丽。如图所示，可视为理想变压器的原线圈接的交流电，给额定电压为的霓虹灯供电，使其正常发光。为了保证电路的安全，需要在原线圈回路中接入传感器（电阻不计），当通过传感器的电流超过时，霓虹灯就会自动断路。下列说法正确的是（）A.所用交流电的频率为B.变压器的原、副线圈匝数之比为C.通过霓虹灯的最大电流为D.将交流电换为的直流电，霓虹灯仍能正常发光【答案】B、C【解析】所用交流电的频率，故A错误；变压器的原、副线圈匝数之比为，故B正确；由题知，当通过传感器的电流超过时，霓虹灯就会自动断路，则，解得，故C正确；将交流电换为的直流电，副线圈将不会产生感应电流，则霓虹灯不会发光，故D错误。故选BC。6.均匀介质中，波源产生沿轴方向传播的简谐横波，如图甲所示，、、为轴上的质点，质点（图中未画出）位于处，波源在之间。时刻，波源开始振动，从此刻开始、两质点振动图像如图乙所示。下列说法正确的是（）A.波源位于处 B.波速大小为C.质点起振后，其振动步调与质点相反 D.时，质点位于波谷【答案】B、D【解析】由题图可知、两质点开始振动的时刻为，，由于在同种介质中则波速相同，故有，则，故波源位于处，且波速，故A错误、B正确；质点开始振动的时刻为，由题图可知，波源起振方向为轴正方向，在时质点也沿轴正方向，则质点起振后，其振动步调与质点相同，故C错误；根据以上分析时开始振动，则时，质点已振动了，则时，质点位于波谷，故D正确。故选BD。7.如图所示，两个带等量正电荷的小球（可视为点电荷）固定在绝缘细杆两端，杆的中点固定但杆可绕自由转动，以为原点建立空间直角坐标系，在轴和轴上有两点、，他们到点的距离都等于杆的长度，下列说法正确的是（）A.若杆与轴重合，点的电势高于点电势 B.若杆与轴重合，点的电势低于点电势C.若杆与轴重合，点的场强大于点场强 D.若杆与轴重合，点的场强大于点场强【答案】B、C【解析】已知等量正电荷的电场线分布如下图所示，若杆与轴重合，绘出平面图如图，已知沿着电场线方向电势逐渐降低，则结合等量正电荷的电场线分布图可知点的电势低于点电势，故A错误；若杆与轴重合，绘出平面图如图，已知沿着电场线方向电势逐渐降低，则结合等量正电荷的电场线分布图可知，点的电势低于点电势，点的场强大于点场强，故BC正确；若杆与轴重合，绘出平面图如图，结合等量正电荷的电场线分布图可知，点的场强小于点场强，故D错误。故选BC。8.轻弹簧上端连接在箱子顶部中点，下端固定一小球，整个装置静止在水平地面上方。现将箱子和小球由静止释放，箱子竖直下落后落地，箱子落地后瞬间速度减为零且不会反弹。此后小球运动过程中，箱子对地面的压力最小值恰好为零。整个过程小球未碰到箱底，弹簧劲度系数为，箱子和小球的质量均为，重力加速度为。忽略空气阻力，弹簧的形变始终在弹性限度内。下列说法正确的是（）A.箱子下落过程中，箱子机械能守恒B.箱子落地后，弹簧弹力的最大值为C.箱子落地后，小球运动的最大速度为D.箱子与地面碰撞损失的机械能为【答案】B、C、D【解析】箱子静止时，对小球分析有，对箱子分析有，当箱子由静止释放瞬间，弹簧弹力不发生突变，小球在这瞬间仍然平衡，加速度为，而箱子释放瞬间固定箱子的力消失，箱子所受合力为，可得该瞬间箱子的加速度，此后弹簧会恢复原长，在弹簧恢复原长的过程中，弹簧弹力对箱子做正功，若此过程中箱子落地，则此过程中箱子的机械能增加；若在弹簧恢复原长时箱子还未落地，由于箱子的速度大于小球的速度，弹簧将被压缩，弹簧弹力将对箱子做负功，箱子的机械能又会减小，但无论何种情况，箱子在运动过程中除了重力做功外，弹簧弹力也在做功，因此箱子下落过程中，箱子机械能不守恒，故A错误；根据题意，此后小球运动过程中，箱子对地面的压力最小值恰好为零，则对箱子有，弹簧处于压缩状态，且为压缩最短位置处，可知小球做简谐振动，此时弹簧的压缩量与小球合力为零时弹簧的伸长量之和即为小球做简谐振动的振幅，根据简谐振动的对称性可知，在最低点，在最高点，联立解得，而当小球运动至最低点时弹簧弹力有最大值，即为，故B正确；小球做简谐振动，在平衡位置时有，解得，即弹簧被拉伸时小球受力平衡，处于简谐振动的平衡位置，此处小球的速度有最大值，而根据以上分析可知，小球在最高点时弹簧的弹力和在平衡位置时弹簧的弹力大小相同，只不过在最高位置时弹簧处于被压缩状态，在平衡位置时弹簧处于被拉伸状态，显然压缩量和伸长量相同，则小球从最高点到达平衡位置下落的高度，而弹簧压缩量和伸长量相同时所具有的弹性势能相同，即小球在最高点和在平衡位置时弹簧的弹性势能相同，则对小球由最高点到平衡位置根据动能定理可得，解得，故C正确；箱子损失的机械能即为箱子、弹簧、小球所构成的系统损失的机械能，小球在平衡位置时弹簧所具有的弹性势能和在箱子未落下时弹簧所具有的弹性势能相同，由能量守恒可得，解得箱子损失的机械能，故D正确。故选BCD。三、实验题9.某同学测量一长方体玻璃砖对红光的折射率，装置示意图如图所示。实验步骤如下：①在水平木板上固定一张白纸，白纸上放置光屏，在白纸上画一条与光屏平行的直线作为界线；②把宽为的玻璃砖放在白纸上，使它的一边跟重合，画出玻璃砖的另一边，在上取一点，画一条线段；③用激光笔发出平行于木板的红色细光束，沿图中方向从点射入玻璃砖，光束从玻璃砖另一面射出后，射到光屏上的处，记录的位置；④保持入射光不变，撤去玻璃砖，激光射到屏上的处，记录的位置以及光束与的交点；⑤作出光束从点到点的光路图，记录光束与边的交点（图中未画出）；⑥测出、的长度分别为、。据此回答下列问题:（1）请在图中作出光线从点到点的光路图；______（2）根据测量数据，可得该玻璃砖对红光的折射率______（用、、表示）；（3）该实验中，若改用绿色细光束做实验，其他条件不变，则未撤去玻璃砖时，光束射到光屏上的位置应在的______（选填“左侧”或“右侧”）。【答案】（1）（2）；（3）右侧【解析】（1）根据折射定律做出光路图，如图所示：；（2）由几何关系可知，，根据可求得；（3）光从空气中射入同一介质中绿光的折射率大于红光的折射率，绿光的偏折程度大于红光的偏折程度，所以绿光射到光屏上的位置应在的右侧。10.某同学利用以下实验器材测量一电源的电动势和内阻。待测电源，电流表（量程），电流表（量程），电阻箱（），滑动变阻器（），开关和单刀双掷开关，导线若干；该同学设计的实验电路如图甲所示，部分实验操作步骤如下:（1）将接，闭合，调节和使的示数为，的示数如图乙所示，由图可得电流表的读数为______；此时电阻箱的阻值如图丙所示，由图可得电阻箱的接入阻值为______；则电流表的内阻______；（2）将接，闭合，将调节为后保持不变，调节的大小，读出对应的示数和的示数，根据数据作出的图像如图丁所示，可得该电源的电动势_______，内阻______。【答案】（1）；；；（2）；【解析】（1）电流表的最小分度为，所以读数为。电阻箱的读数为。由题图可知与并联，且流过与的总电流为的电流，则流过的电流为，可知的内阻；（2）将接，闭合，将调节为后保持不变，调节的大小，则根据闭合电路的欧姆定律有，整理后有，根据图丁的解析式有，，整理后有，。四、解答题11.如图所示，边长为的正方形区域内，以对角线为边界，上方有平行边向下的匀强电场，电场强度大小为。下方有垂直平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为。一带正电的粒子从边中点由静止释放，在电场和磁场中运动后垂直边射出。粒子重力不计。求粒子的比荷。【答案】【解析】粒子运动轨迹如图所示，粒子在电场中运动过程，据动能定理可得，粒子在磁场中运动过程，根据牛顿第二定律，可得，据几何关系可得，解得。12.若某种型号的礼花弹从水平地面以大小的速度发射，方向与水平地面夹角，到达最高点时爆炸为质量相等的两块、，爆炸时间极短，炸开后竖直上升，离地面的最大高度。忽略空气阻力以及爆炸过程中质量的变化，重力加速度的大小取。求:（1）爆炸后瞬间的速度大小；（2）爆炸后瞬间的水平分速度及竖直分速度的大小；（3）、落地点之间的距离。【答案】（1）；（2），；（3）【解析】（1）设礼花弹上升的最大高度为。根据运动的分解，礼花弹爆炸前在竖直方向做匀减速直线运动，对礼花弹根据匀变速直线运动的规律可得，礼花弹爆炸后在竖直方向，对根据匀变速直线运动的规律可得，联立解得；（2）礼花弹爆炸过程，在竖直方向动量为，根据动量守恒定律可得，解得，在水平方向根据动量守恒定律可得，解得；（3）斜向下运动的过程中，在竖直方向根据匀变速直线运动可得，在水平方向，根据匀速直线运动的规律可得，联立解得。13.如图所示，两根相互平行且足够长的光滑长直金属导轨固定在水平绝缘桌面上，导轨间距为，导轨上接有电容为的电容器和阻值为的定值电阻。质量为的导体棒静止在导轨上，整个系统处于磁感应强度大小为、方向竖直向下的匀强磁场中。开始时，电容器不带电。时刻，对施加水平向右大小为的恒力。和导轨的电阻均不计，运动过程中始终与导轨垂直且接触良好。（1）若保持开关断开、闭合，求的最终速度；（2）若保持开关闭合、断开，求的加速度大小；（3）若保持开关、都闭合，从到时间内向右运动的距离为，求时刻的速度大小。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】（1）保持开关断开、闭合，当棒受到的