2022届四川省成都市第七中学高三（下）高考热身冲刺理综物理试题（四）（解析版）

2022届四川省成都市第七中学高三（下）高考热身冲刺

理综物理试题（四）

一、单选题

1．如图所示是我国自行研制的“超导托卡马克”可控热核反应实验装置（英文名EAST，俗称人造太阳）。其运行原理就是在装置的真空室内加入少量氢的同位素氘或氚，通过类似变压器的原理使其产生等离子体，然后提高其密度、温度使其发生聚变反应，同时产生巨大的能量。关于该实验装置下列说法中正确的是（　　）

A．这种装置中发生的核反应方程式是

B．该核反应前后的质量和电荷量都是守恒的

C．核反应产生的条件是核聚变的原料要大于一定的体积（即临界体积）

D．该装置与我国江苏秦山核电站的核反应原理相同

2．如图是“中国天眼”口径球面射电望远镜维护时的照片。为不损伤望远镜球面，质量为m的工作人员被悬在空中的氦气球拉着，当他在离底部有一定高度的望远镜球面上缓慢移动时，氦气球对其有大小为、方向竖直向上的拉力作用，使其有“人类在月球上行走”的感觉，若将人视为质点，此时工作人员（　　）

A．受到的重力大小为 B．受到的合力大小为

C．对球面的压力大小为 D．对球面的作用力大小为

3．如图，两根相互绝缘的通电长直导线分别沿x轴和y轴放置，沿x轴方向的电流为I0。已知通电长直导线在其周围激发磁场的磁感应强度，其中k为常量，I为导线中的电流，r为场中某点到导线的垂直距离。图中A点的坐标为（a，b），若A点的磁感应强度为零，则沿y轴放置的导线中电流的大小和方向分别为（　　）

A．，沿y轴正向 B．，沿y轴负向

C．，沿y轴正向 D．，沿y轴负向

4．如图，x轴正半轴与虚线所围区域内存在着磁感应强度大小为B的匀强磁场，方向垂直纸面向里。甲、乙两粒子分别从距x轴h与2h的高度以速率v0平行于x轴正向进入磁场，并都从P点离开磁场，OP=h。则甲、乙两粒子比荷的比值为（不计重力，sin37°=0.6，cos37°=0.8）（　　）

A．32：41 B．56：41 C．64：41 D．41：28

5．匀强电场中有一与电场垂直的平面，面积为S，该电场的电场强度随时间的变化率为，静电力常量为k，则对应物理量的单位是（　　）

A．欧姆 B．伏特 C．瓦特 D．安培

二、多选题

6．2020年11月24日凌晨，嫦娥五号探测器在我国探月新母港——文昌航天发射场发射成功。之后嫦娥五号完成38万公里的跋涉，在月球表面落下一个崭新的脚印，完成一系列实验并采集月壤后，成功返回地球。嫦娥五号是我国探月工程“绕、落、回”三步走的收官之战。假如嫦娥五号探测器在月球表面以初速度竖直向上抛出一个小球，经时间t后小球回到出发点。已知月球的半径为R，引力常量为G，忽略其他星球和月球自转影响。下列说法正确的是（　　）

A．月球表面的重力加速度为

B．月球的质量为

C．探测器在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的绕行周期为

D．探测器在月球表面附近绕月球做匀逃圆周运动的绕行角速度为

7．如图所示，光滑水平面OB与足够长粗糙斜面BC交于B点。轻弹簧左端固定于竖直墙面，用质量为m1的滑块压缩弹簧至D点，然后由静止释放滑块，滑块脱离弹簧后经B点滑上斜面，上升到最大高度，并静止在斜面上。换用相同材料、质量为m2的滑块（m2>m1）压缩弹簧至同一点D后，重复上述过程。不计滑块经过B点时的机械能损失，下列说法正确的是（　　）

A．两滑块到达B点的速度相同

B．m2滑块沿斜面上升的高度小于m1滑块沿斜面上升的高度

C．两滑块上升到最高点的过程中因摩擦产生的热量相同

D．两滑块上升到最高点的过程中质量小的滑块克服重力所做的功比质量大的滑块少

8．某条直线电场线上有O、A、B、C四个点，相邻两点间距离均为d以O点为坐标原点，沿电场强度方向建立x轴，该电场线上各点电场强度E随x的变化规律如图所示．一个带电量为+q的粒子，从O点由静止释放，仅考虑电场力作用．则（     ）

A．若O点的电势为零，则A点的电势为

B．粒子A到B做匀速直线运动

C．粒子运动到B点时动能为

D．粒子在OA段电势能变化量大于BC段电势能变化量

9．一持续传播了较长时间的简谐波在 t=3s 时的波形图如图。已知波上x=1.0m 的 P 点振动周期为 2s，t=0s 时位于平衡位置且向上运动。则（       ）

A．波沿 x 轴负方向传播

B．波速为2m/s

C．x=0 处的质点在t=3s时的纵坐标2.5cm

D．x=0 处的质点在t=2.5s时的运动方向沿y轴正方向

E．在 0到 3s 时间内 P 质点通过的路程为 30m

三、实验题

10．某实验小组做“探究加速度和力、质量的关系”实验。

(1)用如图甲所示的装置做实验，图中带滑轮的长木板放置于水平桌面上，拉力传感器可直接显示细线所受拉力的大小。实验时，下列操作必要且正确的是__________。

A．将长木板右端适当垫高，使小车前端的滑轮不挂砂桶时，小车能自由匀速滑动

B．为了减小误差，实验中要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量

C．实验时，拉小车前端滑轮的细线必须保持水平

D．实验时，使小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录拉力传感器的示数

(2)在正确、规范的操作下，打出一条如图乙所示的纸带，每相邻两个计数点之间还有四个计时点没有画出来，纸带上的数字为相邻两个计数点间的距离，打点计时器电源的频率为。则打计数点3时，小车的速度大小__________；小车做匀加速直线运动的加速度大小__________。（结果均保留三位有效数字）

(3)带滑轮的长木板水平放置，保持小车质量不变，改变砂桶里砂的质量测出每次拉力传感器的示数和小车对应的加速度，作图象。下列图线正确的是_____。

A． B． C．D．

11．某兴趣小组的同学在实验室进行物理探究实验。某同学利用一节旧干电池、一个满偏电流Ig=10mA 的毫安表、滑动变阻器和导线若干，制作了简易的欧姆表，图甲为该欧姆表的电路原理图，图乙是该毫安表的表盘刻度，C为表盘正中间的刻度线（其余的欧姆表刻度线和所有欧姆表刻度值均未画出）。

该同学使用自己制作的欧姆表进行了如下操作，请你将有关步骤补充完整。

（1）该同学首先进行欧姆挡调零，把A、B表笔短接，调节滑动变阻器，使毫安表满偏，然后断开两表笔。

（2）该同学把一个电阻箱连接在A、B表笔之间，发现当电阻箱的示数为时，欧姆表指针刚好指在表盘的正中央，则这节干电池的电动势为___________V；把毫安表的表盘刻度调整为欧姆表的表盘刻度时，刻度盘上6mA对应的电阻阻值是___________

（3）该同学在实验室发现一个电压表，发现其表盘刻度线清晰，总共有 N=30 个小格，但刻度值模糊不清。把此电压表连接在自己制作的欧姆表 A、B 表笔之间，发现此欧姆表的示数为 280Ω，电压表指针指在 n=8.4 个小格上，如图丙所示，则这个电压表的量程为___________V。

（4）该同学用该欧姆表测试三只二极管 I、II、III，其结果依次如右图所示。由图可知，只有二极管___________ （选填“I”“II”或“III”）是完好的，该二极管的正极是___________端（选填“a”或“b”）。

四、解答题

12．如图所示，质量为 m1的小铁块和质量为 m2的长木板静止叠放在水平地面上，铁块位于木板的最左端，m1=m2=m，木板长为 L，铁块可视为质点。铁块与长木板间的动摩擦因数为 μ1=3μ（μ 为已知常数），长木板与地面间的动摩擦因数为 μ2=μ，且最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重力加速度为g。现对铁块施加一个水平向右的恒定拉力F，求解下列问题。

（1）若F=7μmg，求铁块需经过多长时间才能离开木板？

（2）为使铁块能离开木板且离开木板时，相对于地面的速度最小，F应该为多大？

13．如图所示，边界PQ以上和MN以下空间存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度均为4B，PQ、MN间距离为2d，绝缘板EF、GH厚度不计，间距为d，板长略小于PQ、MN间距离，EF、GH之间有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B．有一个质量为m的带正电的粒子，电量为q，从EF的中点S射出，速度与水平方向成30°角，直接到达PQ边界并垂直于边界射入上部场区，轨迹如图所示，以后的运动过程中与绝缘板相碰时无能量损失且遵循反射定律，经过一段时间后该粒子能再回到S点．(粒子重力不计) 求：

(1)粒子从S点出发的初速度v；

(2)粒子从S点出发第一次再回到S点的时间；

(3)若其他条件均不变，EF板不动，将GH板从原位置起向右平移，且保证EFGH区域内始终存在垂直纸面向里的匀强磁场B，若仍需让粒子回到S点(回到S点的运动过程中与板只碰撞一次)，则GH到EF的垂直距离x应满足什么关系？(用d来表示x)

14．如图，一潜水员在距海岸A点42m的B点竖直下潜，B点和灯塔之间停着一条长3m的皮划艇。皮划艇右端距B点3m，灯塔顶端的指示灯与皮划艇两端的连线与竖直方向的夹角分别为和（，），水的折射率为，皮划艇高度可忽略。

（1）潜水员在水下看到水面上的所有景物都出现在一个倒立的圆锥里。若海岸上A点恰好处在倒立圆锥的边缘上，求潜水员下潜的深度（可含根号作答）；

（2）求潜水员竖直下潜过程中看不到灯塔指示灯的深度范围。

参考答案：

1．A

【详解】A．可控热核反应装置中发生的核反应方程式是，故A正确；

B．该核反应前后的质量数是守恒，但质量是亏损的，故B错误；

C．核聚变反应是热核反应，与体积无关，故C错误；

D．该装置是聚变反应，与秦山核电站的裂变反应原理不相同，故D错误。

故选A。

2．D

【详解】A．工作人员的质量为，则工作人员受到的重力

A错误；

B．工作人员在球面上缓慢行走，处于平衡状态，合力为0，B错误；

C．工作人员站在的球面位置不水平，对球面的压力不等于，C错误；

D．由平衡条件可得球面对工作人员的作用力满足

再由牛顿第三定律可得，工作人员对球面的作用力大小为

D正确。

故选D。

3．A

【详解】x方向导线电流在A点的磁感应强度大小为

由安培定则，可知方向垂直纸面向外，由题知若A点的磁感应强度为零，则y方向导线电流产生的磁场磁感应强度方向垂直纸面向里，由安培定则知，y轴放置的导线中电流方向沿y轴正向，其大小满足

y轴放置的导线中电流的大小

故选A。

4．C

【详解】甲粒子从高的位置水平水平飞入磁场，运动的轨迹如图所示

甲粒子圆周运动的半径为，在中根据勾股定理可知

则

在中，根据几何关系可知

解得

乙粒子从高的高度水平飞入磁场，转过圆周从点飞出

则乙粒子运动的半径为

洛伦兹力提供向心力

解得

可知粒子运动的半径与粒子的比荷成反比，所以甲、乙两粒子比荷的比值为

故选C。

5．D

【详解】由题意，将各物理量的单位代入表达式有

故选D。

6．BC

【详解】A．月球表面的重力加速度为

①

A错误；

B．根据

②

由①②联立可得月球的质量

B正确；

C．根据

③

由①③联立可得探测器在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的绕行周期

④

C正确；

D．根据

⑤

由④⑤联立可得探测器在月球表面附近绕月球做匀逃圆周运动的绕行角速度

D错误。

故选BC。

7．BC

【详解】A．弹簧释放的过程，弹簧的弹性势能转化滑块的动能，两次的弹性势能一样，则两滑块到B点的动能相同，但速度不同，故A错误；

BD．两滑块上升到最高点过程克服重力做的功为

由能量守恒

可得

即两滑块上升到最高点过程克服重力做的功相同，重力小的，上升的高度较大，故B正确，D错误；

C．因摩擦产生的热量

可知，两滑块摩擦产生的热量相同，故C正确。

故选BC。

8．CD

【详解】A．根据电压与电场强度的关系U=Ed，可知E-x图象围成的面积表示电势差，取O点电势为零，则粒子从O到A的电势差为

，

解得

故A错误；

B．由图可知，A、B之间是匀强电场，因为粒子从O到A速度不断增加，故粒子从A到B做匀加速直线运动，故B错误；

C．由图可知，O、B间的电势差为

根据动能定理得

得

故C正确；

D．由图可知，OA段E-x图象围成的面积大于BC段的面积，即，根据，可知OA段电场力做功多，故OA段电势能变化量大于BC段电势能变化量，故D正确；

故选CD。

9．ACD

【详解】A．P 点振动周期为 2s，即波源振动周期为 2s，P 点在时位于平衡位置且向上运动，则时P 点位于平衡位置向下运动，结合时波形图，根据“同侧法”可以判断波沿 x 轴负方向传播，A正确；

B．波源振动周期为 2s，由波形图可知，波长为，则波速为

B错误；

C．简谐波在 t=3s 时的波形图为

x=0 处的质点在t=3s时的纵坐标为

C正确；

D．波在内向负方向传播的距离为

即x=0 处的质点在t=2.5s时的运动情况与处的质点在t=3s时的运动情况相同，结合时波形图，根据“同侧法”可以判处的质点在t=3s时运动方向沿y轴正方向，即x=0 处的质点在t=2.5s时的运动方向沿y轴正方向，D正确；

E．0到 3s 所用时间为，P 点从平衡位置开始运动的路程为

E错误。

故选ACD。

10．     AD     1.13     2.50     B

【详解】(1)[1]A．为使小车的合外力等于小车受到的拉力，必须平衡摩擦力，故A正确；

B．小车受到的拉力等于拉力传感器的两倍，不需要用细线的拉力近似等于砂和砂桶的重力，实验中不需要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量，故B错误；

C．细线必须与木板保持平行，因为平衡了摩擦力，木板不水平，所以细线也不水平，故C错误；

D．为充分利用纸带，小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录传感器的示数，故D正确。

故选AD。

(2)[2] 打点计时器电源的频率为，相邻两个计数点之间还有四个计时点没有画出来，则相邻计数点间时间间隔

根据匀变速直线运动中间时刻的速度等于这段的平均速度可得

代入数据可得

[3]根据逐差法有

代入数据可得

(3)[4]木板水平放置时，没有平衡小车受到的摩擦力，则有

整理得

则图象为不过原点的斜线，故B正确，ACD错误。

故选B。

11．     1.2     80     3     II     a

【详解】（2）[1]干电池的电动势为，欧姆表的内阻为，根据闭合电路欧姆定律可得

代入数据解得

[2]待测电阻的阻值为，当电流为时，根据闭合电路欧姆定律可得

代入数据解得

（3）[3]欧姆表的示数为时，电路中的电流为

此时电压表的示数为

电压表的量程为，则有

解得

（4）[4][5]二极管具有单向导电性，正向电阻可以忽略，反向电阻很大，由此可以判断只有二极管II是完好的，且根据欧姆表的特点，指针在最左侧时，接入的电阻阻值为0，即该二极管的正极是端。

12．（1）；（2）F=5μmg

【详解】（1）当 F=7μmg 时

对铁块由牛顿第二定律有

F﹣μ1mg=ma1

a1=4μg

对木板由牛顿第二定律有

μ1mg﹣μ2·2mg=ma2

a2=μg

设时间为 t，铁块对地位移为 x1，则

木板对地位移为 x2，则：

铁块从木板右端离开木板

x1-x2=L

带入数据得：       

（2）设拉力为 F＇，铁块和木板的对地加速度分别为 am1 和 am2，铁块在木板上运动的时间为 t＇， 对铁块

F＇﹣μ1mg=mam1

对木板

am2=μg

为定值；

右端离开

xm1-xm2=L

得：

铁块速度：

由数学知识知：当 am1=2μg 时，铁块速度最小；带入铁块加速度计算式可得

F＇=5μmg

13．(1)v＝；(2)；(3)x＝(3n＋1)d，(n＝0,1,2…)或x＝3nd，(n＝0,1,2…)．

【详解】(1) PQ、MN间距离，且S为中点，如图所示

根据几何关系有

解得

R1=2d

洛伦兹力提供向心力

解得

则粒子从S点出发的初速度

(2)如图，粒子应从G点进入PQ的磁场，

在4B场内，洛伦兹力提供向心力

可得

做半圆，并垂直PQ再由E点回到B场区，由对称性，粒子将打到GH中点并反弹，再次回到S点的轨迹如上图，粒子在B场中时间

粒子在4B场中时间

总时间为

(3)由粒子运行的周期性以及与板碰撞遵循反射定律，有如下结果

或

x=3nd，（n=0，1，2，3…）

14．（1）m；（2）

【详解】(1)由

得

解得

(2)若光线恰好从皮划艇右端射入，折射角为，根据折射定律

解得

即

若光线恰好从皮划艇左端射入，折射角为，同理

所以能看到灯塔深度的范围，深度。