宁夏吴忠市2024届高三下学期高考模拟联考试卷（二）理科综合高中物理试卷(含答案)

这是一份宁夏吴忠市2024届高三下学期高考模拟联考试卷（二）理科综合高中物理试卷(含答案)，共19页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1．如图所示，某同学将质量相同的三个物体从水平地面上的A点以同一速率沿不同方向抛出，运动轨迹分别为图上的1、2、3。若忽略空气阻力，在三个物体从抛出到落地过程中，下列说法正确的是( )
A.轨迹为1的物体在最高点的速度最大
B.轨迹为1的物体在空中飞行时间最短
C.轨迹为3的物体所受重力的冲量最大
D.三个物体单位时间内动量的变化相同
2．2023年8月，“中国环流三号”首次实现100万安培等离子体电流下的高约束模式运行，标志着我国在可控核聚变领域达到了国际领先水平。下列关于核聚变的说法正确的是( )
A.轻核聚变过程，原子核的比结合能变大
B.轻核聚变在常温常压下即可自发地进行
C.轻核聚变过程，生成物的质量大于反应物的质量
D.与核裂变反应相比，核聚变的产能效率更低
3．如图所示为高压输电电路图，发电站输送的电压为，变压器为理想变压器。将两个相同的电压互感器甲和乙分别接入远距离输电线路的前后端，电流互感器接入远距离输电线路。电压互感器的原副线圈匝数比为，电流互感器的原副线圈匝数比为，且。高压输电线路正常工作时，电压互感器甲、乙的示数分别为、，电流互感器的示数为I。则( )
A.用户使用的电流是频率为的交流电
B.该远距离输电线路上的电阻为
C.该远距离输电线路上损耗的功率为
D.该远距离输电线路上的电流为
4．2024年3月5日，李强总理在全国人大会议的政府工作报告中提出：鼓励和推动消费品以旧换新，提振智能网联新能源汽车、电子产品等大宗消费。智能网联汽车也将是未来的趋势。假设某智能网联汽车在平直路面上启动后的牵引力F随时间t变化的图像如图所示，已知该汽车以额定功率启动，在平直路面上运动的最大速度为，所受阻力恒定，由此可知该汽车( )
A.在时间内做加速度增大的加速运动
B.启动后速度为时的加速度为
C.额定功率为
D.在时间内位移可能小于
5．如图所示，AB、CD、EF都为半径为R的空间球面的直径，其中AB与EF同在水平面内，EF与AB的夹角，CD与水平面垂直，现在A、B两点分别固定等量异种点电荷，则( )
A.C点和O点场强大小之比为
B.E、F两点电场强度相同
C.C、E、F三点中C点电势最高
D.将带负电的检验电荷从E点沿直线移到F点，电势能减小
二、多选题
6．在睡眠时枕枕头的姿势是保证我们睡眠质量的因素之一。如图为头枕在枕头上的简化图，头枕枕头后枕头倾斜面与水平面夹角为θ。已知头部承受的重力为，脖子上的肌肉对头部的力沿水平方向，不考虑头部与枕头之间的静摩擦力，则( )
A.肌肉对头部的力大小为B.头部对肌肉的力大小为
C.头部对枕头的压力大小为D. θ越大，脖子越感到疲倦
7．北斗系统主要由离地面高度约为（R为地球半径）的地球同步轨道卫星和离地面高度约为的中轨道卫星组成，地球表面重力加速度为g，忽略地球自转。下列说法正确的是( )
A.中轨道卫星的运行周期为12小时
B.中轨道卫星的向心加速度约为
C.同步轨道卫星的角速度小于中轨道卫星的角速度
D.因为同步轨道卫星的速度小于中轨道卫星的速度，所以卫星从中轨道变轨到同步轨道，需向前方喷气减速
8．如图所示，足够长的竖直绝缘墙壁右侧存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。质量为m、带电量为（）的绝缘物块与绝缘墙壁之间的动摩擦因数为μ，重力加速度g。现将小物块紧贴竖直墙壁由静止释放，当小物块沿绝缘墙壁下滑h时获得最大速度开始匀速下滑，墙壁足够长，下列说法正确的是( )
A.小物块运动过程中的最大加速度为g
B.小物块获得最大速度
C.小物块沿绝缘墙壁下滑h过程克服摩擦力做的功
D.小物块沿绝缘墙壁下滑h过程经历的时间
9．人类对物质属性的认识是从宏观到微观不断深入的过程。以下说法正确的是( )
A.当两个分子间的距离减小时，它们的势能可以先减小后增加
B.将打气管的出口端封住，向下压活塞，当空气被压缩到一定程度后很难再压缩，这一事实说明这时空气分子间表现为斥力
C.液面上部的蒸汽达到饱和时，仍有液体分子从液面飞出
D.内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同
E.玻璃、石墨和金刚石都是晶体，木炭是非晶体
10．图1为一列简谐横波在时刻的波形图；图2为介质中处的质点P从0时刻开始的振动图像.下列说法正确的是( )
A.这列波沿x轴负方向传播
B.这列波传播速度是20m/s
时Q的振动方向沿y轴负方向
D.时间内，P沿x轴的正方向移动了3m
时，Q与平衡位置的距离小于P与平衡位置的距离
三、实验题
11．学校人群密集，是流感高发区，体温计是班级必备物品，其中电子体温计常用的测温元器件是热敏电阻。现有一热敏电阻，室温下它的阻值约为10Ω，某实验小组想要研究该热敏电阻的电阻与温度的关系，实验室可供选择的实验器材还有：
A.电压表V（量程，内阻约为10kΩ）
B.电流表A（量程，内阻约为1Ω）
C.滑动变阻器（阻值范围，允许的最大电流为2A）
D.滑动变阻器（阻值范围，允许的最大电流为1A）
E.干电池2节
F.开关、导线若干
(1)兴趣小组测出某种热敏电阻的图像如图1所示，滑动变阻器应该选用_____（填器材前面的字母序号），他们选用的应该是图电路_____（填“甲”或“乙”）；
(2)被测元件的阻值R可根据电压表的读数U和电流表的读数I求出，通过调节滑动变阻器接入电路的阻值，得到多组U、I数据，并对应求出多个R值，根据测得的数值作出如图2所示的图像。当电压表读数为1V时，被测元件的发热功率为_____W（保留3位有效数字）。
(3)现将上述测量的两个相同的热敏电阻（伏安特性曲线如图1所示）和定值电阻、恒压电源组成如图3所示的电路，电源电动势为6V，内阻不计，定值电阻，则一个热敏电阻消耗的电功率为_____W（结果保留3位有效数字）。
12．寒冷的冬天，在两个相同的纸杯中加上不等量的水，放到室外结冰后脱壳制成两只冰壶A和B，之后找一块平整的冰面验证动量守恒定律。主要实验步骤如下：
①在冰面上固定发射装置。通过A压缩弹簧到P位置，释放后A沿图甲中虚线运动。在虚线的适当位置取一点O，测出A停止滑动时其右侧到O点的距离；
②多次近过A压缩弹簧到P，释放A后重复记录并取其平均值记为，如图甲；
③将B放在冰面上，使其左侧位于O点，并使其直径与图中虚线重合；
④多次通过A压缩弹簧到P，释放A后使A与B对心正碰，测出A、B碰后停止滑行时A右侧和B左侧与O点的距离并求平均值，分别记为利，如图乙所示。
(1)每次都通过A压缩弹簧到P位置，目的是确保A到达O时的_____相同；
(2)实验中还需测量的物理量有_________________（填字母序号）；
A.A和B的质量B.A和B的直径
C.A和B与冰面间的动摩擦因数μD.发射槽口到O点的距离
(3)验证动量守恒定律的表达式为_____（用已知量和测得量的符号表示）；
(4)为探究该碰撞是否为弹性碰撞，需判断关系式是否成立_____（用表示）。
四、计算题
13．如图所示，两根倾斜固定的光滑平行金属导轨间距为L，倾角为，在导轨的下端连接有阻值为R的定值电阻，整个导轨平面处在垂直导轨平面向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。现把一根质量为m的导体棒置于导轨上，并在它的中点用轻绳通过光滑定滑轮与质量为的重物相连，调节滑轮使轻绳与导轨平行。将导体棒从距导轨上端的位置静止释放，导体棒沿导轨运动，脱离导轨时的速度大小为，此时重物还未落地。已知导体棒始终垂直导轨且接入电路的电阻为r，导轨电阻不计，重力加速度为g。求：
(1)通过电阻R的电荷量；
(2)导体棒在导轨上运动的时间。
14．如图甲所示，水平地面上左侧有一固定的圆弧斜槽，斜槽左端是四分之一光滑圆弧AB，圆弧半径为R，右端是粗糙的水平面BC，紧挨着斜槽右侧有一足够长的小车P，小车质量为，小车左端和斜槽末端C平滑过渡但不粘连，在C点静止放置一滑块N（可视为质点）。滑块质量为，最右边有一固定的竖直墙壁，小车右端距离墙壁足够远。已知斜槽BC段长度为，由特殊材料制成，从B点到C点其与小球间的动摩擦因数随到B点距离增大而均匀减小到0，变化规律如图乙所示。滑块N与小车的水平上表面间的动摩擦因数为，水平地面光滑，现将一质量为小球M（可视为质点的）从斜槽顶端A点静止滚下，经过ABC后与静止在斜槽末端的滑块N发生弹性碰撞，碰撞时间极短，碰撞后滑块滑上小车，小车与墙壁相碰时碰撞时间极短，每次碰撞后小车速度方向改变，速度大小减小为碰撞前的一半，重力加速度取。已知小球运动到C点时（还未与滑块碰撞）的速度大小为，求：
(1)圆弧AB的半径R的大小；
(2)小车与墙壁第1次碰撞后到与墙壁第2次碰撞前瞬间的过程中，滑块与小车间由于摩擦产生的热量；
(3)小车与墙壁第1次碰撞后到与墙壁第4次碰撞前瞬间的过程中，小车运动的路程。
15．某导热性能良好的葫芦形钢瓶中密封有一定质量、可视为理想气体的空气，瓶内初始温度，压强，已知大气压强。
(1)若瓶内空气温度升高到，求瓶内空气的压强；
(2)若打开瓶盖，周围环境温度恒为，足够长时间后，求瓶内剩余的空气质量与原有空气质量的比值。
16．如图，一玻璃工件的上半部是半径为R的半球体，O点为球心；下半部是半径为R、高为的圆柱体，圆柱体底面镀有反射膜。有一平行于中心轴的光线从半球面射入，该光线与之间的距离为。已知最后从半球面射出的光线恰好与入射光线平行，不考虑多次反射。
(1)请在答题卷上画出光路图；
(2)求该玻璃的折射率。（结果可以保留根号）
参考答案
1．答案：D
解析：A.物体做平抛运动，则，
物体在最高点的速度等于平抛的初速度，为
可得
故轨迹为1的物体在最高点的速度最小，故A错误；
BC.根据斜抛运动的对称性可知，物体从最高点到落地的过程为平抛运动，则斜抛的总时间为
因
可得
故轨迹为1的物体在空中飞行时间最长，故B错误；
C.重力的冲量为
可得
故轨迹为3的物体所受重力的冲量最小，故C错误；
D.单位时间内动量的变化为
故三个物体单位时间内动量的变化相同，故D正确。
故选D。
2．答案：A
解析：A.原子的比结合能越大越稳定，生成物较稳定，比结合能变大，A正确；
B.轻核聚变反应过程需要吸收能量才能使轻核间的距离接近到发生聚变的距离，因此需要高温，B错误；
C.核反应方程电荷数和质量数守恒，释放热量，质量亏损，所以生成物的质量小于反应物的质量，C错误；
D.与核裂变反应相比，核聚变的产能效率更高，D错误。
故选A。
3．答案：C
解析：A.用户使用的电流是频率为，故A错误；
BD.远距离输电线路前端电压满足
远距离输电线路后端电压满足
远距离输电线路中的电流满足
该远距离输电线路上的电流为
则，故BD错误；
C.远距离输电线路上损耗的功率为故C正确。故选C。
4．答案：B
解析：A.汽车在平直路面上启动由牛顿第二定律有
在时间内牵引力F逐渐减小，则汽车做加速度减小的加速运动，故A错误；
BC.汽车运动的最大速度为，则有
可得额定功率为
而启动后速度为时，有，
联立解得，故B正确，C错误；
D.若时间做匀加速直线运动，则位移为
而汽车在内做的是加速度减小的直线运动，若其位移一定大于，故D错误。故选B。
5．答案：B
解析：A.根据几何关系结合点电荷产生的场强的叠加法则可得
方向从O指向B
方向平行于AB向右，则可得，故A错误；
B.做出两点电荷在E、F两点的电场强度，根据对称性及平行四边形定则可知，E、F两点电场强度大小相等，方向相同，故B正确；
C.根据几何关系可知，CD为等量异种点电荷的中垂线，而等量异种点电荷的中垂线为等势线且电势为零，且无穷远处电势为零，因此CD所在中垂面即为等势面，电势为零，而电场线从正电荷出发指向负电荷或无穷远处，且沿着电场线的方向电势降低，则可知，CD所在等势面左侧电势大于零，而CD所在等势面右侧电势小于零，因此可得，故C错误；
D.带负电的电荷在电势越低的地方电势能越大，因此可知将带负电的检验电荷从E点沿直线移到F点，电势能增大，故D错误。故选B。
6．答案：AD
解析：ABD.对头部受力分析如图所示
根据平衡条件，肌肉对头部的力大小为
根据牛顿第三定律，头部对肌肉的力大小为，则θ越大，头部对肌肉的力越大，脖子越感到疲倦，故AD正确，B错误；
C.根据平衡条件，枕头对头部的支持力大小为
根据牛顿第三定律，头部对枕头的压力大小为，故C错误。故选AD。
7．答案：BC
解析：A.地球同步轨道卫星周期为
根据开普勒第三定律
解得中轨道卫星的运行周期为，故A错误；
B.根据牛顿第二定律
根据万有引力与重力的关系
中轨道卫星的向心加速度约为，故B正确；
C.根据万有引力提供向心力
可得
同步轨道卫星的运动半径大于中轨道卫星的运动半径，则同步轨道卫星的角速度小于中轨道卫星的角速度，故C正确；
D.卫星在中轨道上需向后方喷气加速做离心运动，变轨到同步轨道，故D错误。故选BC。
8．答案：ABD
解析：A.小物块运动过程中的加速度
物块由静止释放时有最大加速度，A正确；
B.物块速度最大时合力为零，根据平衡条件得
解得小物块能达到的最大速度为，B正确；
C.小物块沿绝缘墙壁下滑h过程根据动能定理
解得，C错误；
D.小物块沿绝缘墙壁下滑h过程，根据动量定理
解得，D正确；
故选ABD。
9．答案：ACD
解析：A.当两个分子间的距离从小于增加到大于的过程中，分子力先做正功后做负功，它们的势能先减小后增加，选项A正确；
B.将打气管的出口端封住，向下压活塞，当空气被压缩到一定程度后很难再压缩，这一事实是大气压作用的缘故，不能说明这时空气分子间表现为斥力，选项B错误；
C.液面上部的蒸汽达到饱和时，从液面飞出的分子与进入的分子数量达到平衡，选项C正确；
D.物体的内能包括分子动能和分子势能之和，则内能不同的物体，它们温度可能相同，分子热运动的平均动能可能相同，选项D正确；
E.石墨和金刚石都是晶体，玻璃、木炭是非晶体，选项E错误。故选ACD。
10．答案：BCE
解析：A.由图2知，在时刻质点P在平衡位置向下振动，结合波形图，可判断这列波沿x轴正方向传播，所以A错误；
B.传播速度为所以B正确；
C.由图象知，0.1s时质点Q达到波峰，沿y轴负方向振动，所以C正确；
D.质点不会沿传播方向平移，所以D错误；
E.因，则0.35s时，Q在平衡位置，P在波峰，所以Q与平衡位置的距离小于P与平衡位置的距离，E正确；故选BCE。
11．答案：(1)C；乙(2)(3)
解析：(1)描绘热敏电阻的伏安特性曲线，要求电压从0开始调节，滑动变阻器接成分压电路，则应该选用阻值较小的C；滑动变阻器接成分压电路，电压表的内阻远大于待测电阻，则应该采用电流表外接电路，故选择电路乙；
(2)当电压表读数为时，被测元件的电阻为，则发热功率为
(3)设热敏电阻两端电压为U、通过热敏电阻的电流为I，根据闭合电路欧姆定律有
代入数据得
作出图线如图所示
图线交点表示此时热敏电阻的电压为2.4V、电流为6mA，故电功率为
12．答案：(1)速度
(2)A
(3)
(4)
解析：(1)每次都通过A压缩弹簧到P位置，目的是确保A到达O时的速度相同。
(2)选取向右为正方向，动量守恒定律的表达式为
根据动能定理有
联立可得
实验中还需测量的物理量是A和B的质量。
故选A。
(3)选取向右为正方向，动量守恒定律的表达式为
根据动能定理有
联立可得
(4)若碰撞为弹性碰撞，还应满足机械能守恒，表达式为
结合(3)中关系式可得
13．答案：(1)(2)
解析：(1)由法拉第电磁感应定律得
根据闭合电路欧姆定律，有
电流的定义式为
联立解得，通过电阻R的电荷量为
(2)导体棒沿导轨向上运动对其运用动量定理可得
其中安培力的冲量
对重物运用动量定理可得
联立解得导体棒沿导轨运动的时间为
14．答案：(1)(2)(3)
解析：(1)若小球到C点的速度为，B到C过程中小球克服阻力做功为，由图甲可知过程摩擦力在均匀减小，则有
小球由A到C过程中，由动能定理可得
解得
(2)小球与滑块弹性碰撞过程
，
联立方程组解得，
即由于小球与滑块质量相等，速度交换即碰后滑块速度大小为
小球静止。滑块滑上小车后达到的共同速度为，滑块和小车第一次碰前，由动量守恒有
解得
第一次碰前小车和滑块速度均为，碰后小车变为，滑块速度仍为，碰后通过动量守恒，达到共同速度为，则由动量守恒有
解得
由分析可知，当滑块和小车第二次共速后恰好发生第二次碰撞；小车与墙壁第1次碰撞后到与墙壁第2次碰撞前过程中，滑块与小车间产生的热量为Q，根据能量守恒得
联立得
(3)以小车第一次碰后为计时起点，根据牛顿第二定律有，滑块与小车运动过程中加速度大小分别为，
小车第一次碰后，小车向左减速到0用时为
根据对称性，小车与墙壁第1次碰撞到第2次碰撞过程中，路程为
第二次碰撞前，小车速度为
第二次碰撞前，滑块的速度为
即滑块和小车在二次碰撞前恰好达到共速，分析可知，每次碰撞前两者恰好达到共同速度。小车与墙壁第1次碰撞到第2次碰撞过程中，路程
同理小车与墙壁第2次碰撞到第3次碰撞过程中
第3次碰撞到第4次碰撞过程中
小车与墙壁第1次碰撞后到与墙壁第4次碰撞前瞬间的过程中，小车运动的路程
15．答案：(1)；(2)
解析：(1)由题意可知钢瓶中的气体发生等容变化，根据查理定律得
代入数据解得
(2)当钢瓶活塞处漏气，打开瓶盖后经过足够长的时间，则钢瓶内压强和大气压强相等，设钢瓶体积为V，以最初钢瓶内所有气体为研究对象，其最终总体积为，根据玻意耳定律将
则剩余空气的质量与原有空气的质量之比为
解得
16．答案：(1)见解析(2)
解析：(1)根据光路的对称性和光路可逆性，与入射光线相对于OC轴对称的出射光线一定与入射光线平行；这样，从半球面射入的折射光线，将从圆柱体底面中心C点反射，光路图如图所示
(2)由图中几何关系可得
由正弦定理有
联立解得
由折射定律有
解得