2023届西藏自治区拉萨市高三下学期第一次模拟考试理综物理试题

2023届西藏自治区拉萨市高三下学期第一次模拟考试理综物理试题

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1．“华龙一号”-福建福清核电5号机组（如图）的正式运营，标志着我国在三代核电技术领域路身世界前列。核电站的核心装置是核反应堆，其工作原理是利用粒子轰击重核铀使其发生核反应并释放大量核能。已知重核铀在某一种情况下的核反应方程为，则X是（　　）

A．电子 B．中子 C．质子 D．粒子

2．接地导体球壳外固定放置着一个点电荷，空间电场线的分布如图所示，a、b为点电荷与球壳球心连线上的两点，a点在点电荷左侧，b点在点电荷右侧，a、b两点到点电荷的距离相等。下列说法正确的是（　　）

A．该点电荷带负电 B．a点的电场强度比b点的小

C．b点的电势小于零 D．导体球壳内的电场强度大于零

3．2022年10月12日，“天宫课堂”第三课开讲，航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲在中国空间站内，为广大青少年带来了一场别出心裁的太空科普课。已知地球的半径为R，空间站距离地球表面的高度为h，引力常量为G，不考虑地球的自转，地球表面的重力加速度为g。下列说法正确的是（　　）

A．空间站中的航天员不受地球的引力

B．在空间站中航天员可以用弹簧测力计测量物体的重力

C．根据题中信息可以求出空间站的质量

D．空间站运行的线速度大小

4．一包裹以某一初速度沿着倾角为37°的雪道（可视为斜面）从底端开始上滑，包裹上滑到速度为零后又滑回底端，且速度大小为开始上滑的初速度大小的。已知，，包裹可视为质点，则包裹和雪道之间的动摩擦因数为（　　）

A．0.05 B．0.16 C． D．0.25

5．如图所示，一个圆环竖直固定在水平地面上，圆心为O，两根不可伸长的轻绳A、B一端系在圆环上，另一端通过结点悬挂一个重物，开始时，重物静止，结点位于O点，A绳竖直，B绳与A绳的夹角。现保持结点位置和B绳的方向不变，让A绳绕着O点缓慢转至水平虚线位置。则在这个过程中，下列说法正确的是（　　）

A．开始时，B绳上的张力不为零 B．A绳上的张力一直减小

C．A绳上的张力先增大后减小 D．B绳上的张力一直增大

二、多选题

6．在抗击“新冠”疫情期间，为了保障百姓基本生活，许多快递公司推出了“无接触配送”即用无人机配送快递（如图1）。某次快递员操作无人机竖直向上由地面向10楼阳台配送快递，无人机飞行过程的v-t图像如图2所示，忽略空气阻力。下列说法正确的是（　　）

A．0~t1时间内，无人机做匀加速直线运动 B．时间内，无人机的平均速度小于

C．t3时刻，无人机仅受重力作用 D．t1-t2时间内，无人机的机械能增加

7．如图所示，线框绕匀强磁场匀速转动过程中产生正弦交流电，经理想变压器变压后给两盏相同的灯、供电。变压器原、副线圈的匝数之比为k，当线框转速为n时，理想电压表示数为U，灯泡正常发光。已知灯泡正常发光时的电阻为R，其他电阻不计。下列说法正确的是（　　）

A．灯泡的额定电流为

B．副线圈消耗的功率为

C．线框经过中性面时，穿过线框的磁通量最小

D．线框经过中性面时，线框产生的感应电动势的瞬时值为零

8．如图所示，纸面内存在一半径为R的圆形有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，AB、CD分别为圆的水平直径和竖直直径。一质量为m、电荷量为q的带电粒子从A点以大小为v、方向与AB夹角为斜向下的速度沿纸面射入模场，运动中粒子恰好从D点射出磁场。不计粒子的重力，下列说法正确的是（　　）

A．粒子带负电 B．粒子带正电

C．匀强磁场的磁感应强度大小为 D．粒子在磁场中的运动时间为

三、实验题

9．某实验小组的同学设计了如图1所示的装置做“验证动量守恒定律”的实验，实验步骤如下：

（1）在长木板的左端固定一位移传感器（与计算机连接），并利用垫木将长木板的左端垫高，将质量为M的滑块甲放置在木板上，反复调整垫木的位置，直到轻推滑块甲后，滑块甲沿木板向下做匀速直线运动为止；

（2）调整好垫木位置后，将滑块甲紧靠位移传感器放置，然后轻推滑块甲，滑块甲向下运动，与静止在P点的质量为m的滑块乙（与甲的材质相同，其一侧粘有质量不计的橡皮泥）相碰并粘在一起，再一起下滑到底端；

（3）在上述过程中，通过位移传感器在计算机上获得了如图2所示的s-t图像，由图可知，碰前滑块甲的速度大小为___________；碰后滑块乙的速度大小为___________；（两空均用图中所给物理量的字母表示）

（4）若两滑块碰撞前后动量守恒，则需满足的表达式为___________（用题干和图中所给物理量的字母表示）。

10．小明同学准备“描绘小灯泡的伏安特性曲线”，可供选择的器材如下：

小灯泡L（额定电压为3.8V，额定电流为0.32A）；

电压表V（量程为5V，内阻约为5kΩ）；

电流表A（量程为500mA，内阻约为0.5Ω）；

滑动变阻器（阻值为，最大允许电流为1A）；

滑动变阻器（阻值为0~1750Ω，最大允许电流为0.3A）；

电源E（电动势为5V，内阻不计）；

开关S，导线若干。

回答下列问题：

（1）本实验要求能够实现在0~3.8V的范围内对小灯泡的电压进行测量，则实验的电路图应选用下列中的图___________（填下列选项的字母代号），实验中所用的滑动变阻器应选上述器材中的___________（选填“R1”或“”）

A． B．

C． D．

（2）按（1）中选好的电路和器材进行实验，闭合开关S，移动滑动变阻器滑片的过程中，分别记录电流表A的示数I和电压表V的示数U，作出该小灯泡伏安特性曲线如图所示。由实验曲线可知，随着电流的增大，小灯泡的电阻___________（选填“增大”“减小”或“不变”）。

（3）将该小灯泡直接与电动势为、内阻为15Ω的电源相连，根据小灯泡的伏安特性曲线，可估算出此时小灯泡的电阻为___________Ω（结果保留2位有效数字）。

四、解答题

11．如图所示，水平面内固定着间距为L的两根光滑平行金属导轨（导轨足够长且电阻忽略不计），导轨处在方向垂直导轨平面向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。在导轨的左端接有电动势为E、内阻不计的电源。先将金属棒a静置在导轨上，闭合开关S，待金属棒a的速度达到最大时，随即断开S，同时将金属棒b轻放在导轨上，经过一段时间后，流经a的电流恰好为零，已知金属棒a、b的长度均为L，电阻均为R，质量均为m，a、b运动中与导轨始终垂直且接触良好，a、b运动中未相撞。求：

（1）金属棒a运动的最大速度v0；

（2）整个过程中金属棒b产生的焦耳热Q、

12．如图所示，光滑水平轨道的左端与足够长的倾角为37°的传送带的底端平滑相接于A点，传送带以的速度逆时针转动，在水平轨道上的B点竖直固定一半径R=0.8m的光滑半圆轨道BD，BD连线为其竖直直径。甲、乙两滑块静置在水平轨道上，中间用细线压缩一根轻弹簧，弹簧的弹性势能为72J，弹簧与甲、乙不拴接，乙滑块与传送带间的动摩擦因数为，已知甲滑块的质量为，甲、乙两滑块均可视为质点，弹簧恢复原长时，两滑块均未离开水平轨道，重力加速度g取，，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

（1）固定乙滑块，烧断细线，甲滑块离开弹簧后进入半圆轨道，求甲通过D点时对轨道去拨绍的压力大小：

（2）固定甲滑块，烧断细线，乙滑块离开弹簧后在传送带上相对于A点滑行的最远距离，求乙滑块的质量：

（3）求（2）问中乙滑块被弹开后，从滑上传送带直至滑到最高点的过程中，乙滑块和传送带之间因摩擦产生的热量。

五、多选题

13．2022年3月23日，“天宫课堂”第二课在中国空间站开讲，“太空教师”崔志刚、王亚平、叶光富相互配合，生动演示了微重力环境下太空“冰雪”实验、“液桥”演示实验（如图所示）、水油分离实验、太空抛物实验等，并深入浅出地讲解了实验现象背后的科学原理，下列说法正确的是（　　）

A．只有在太空中才能进行“液桥”实验

B．图中水把两块液桥板连在一起靠的是液体的表面张力

C．塑料制成的液桥板是非晶体

D．冰是晶体

E．油能够飘在水面上是由于水具有表面张力

六、解答题

14．如图所示，柱形容器由导热性能良好的材料制成，容器内部的横截面积S=2，通过活塞封闭一定质量的理想气体，当容器内气体的压强等于外界大气压强时，封闭气柱的长度为，活塞和杆的质量不计，忽略活塞与容器壁的摩擦。

（1）若通过杆向下压缩气体，使活塞缓慢向下移动4.4cm，求封闭气体的压强；

（2）若用力压活塞，仍使活塞向下移动4.4cm，此过程人对活塞做功为1J，气体向外放出的热量为0.26J，求气体内能的变化量。

七、填空题

15．M、N点为波传播方向上相距为61m的两点，一列简谐横波沿MN方向传播，波速为5m/s，周期大于1s。某时刻M点由平衡位置向上运动，经过1s后，M点处于波峰，则该波的周期为___________s；在传播过程中，MN之间最多有___________个波峰。

八、解答题

16．如图所示，半球形玻璃砖的截面是圆心为O，半径为R的半圆，一细激光束垂直于半圆直径上的A点射入玻璃砖，在半圆弧上恰好发生全反射。激光束在圆弧面发生两次全反射后从直径上的B点射出，且出射光线与入射光线成180°角。已知A、B两点间的距离为，真空中的光速为。求：

（1）激光束发生全反射时的临界角C；

（2）激光束从射入玻璃砖到射出玻璃砖的时间t。

参考答案：

1．B

【详解】设X的电荷数和质量数分别为a、b，根据核反应过程中质量数守恒和电荷数守恒分别有

解得

可知X是中子n

故选B。

2．B

【详解】A．电场线由正电荷出发，可知点电荷带正电，A错误：

B．电场线越密，场强越大，a点的电场强度比b点的小，B正确；

C．因球壳接地，则球壳处的电势是零，沿电场线方向电势降低，则b点的电势大于零，C错误：

D．由静电屏蔽知，导体球壳内的场强处处是零，D错误。

故选B。

3．D

【详解】A．地球对航天员的万有引力提供航天员做匀速圆周运动的向心力，即空间站中的航天员受到地球的引力，A错误；

B．物体在空间站中处于完全失重状态，不能用弹簧测力计测量物体的重力，B错误；

C．由

可以近似求出地球的质量，但是无法求出空间站的质量，C错误；

D．由

与前面式子联立可得

D正确。

故选D。

4．C

【详解】设包裹沿斜面上滑的最远距离为s，对包裹上滑过程，由动能定理有

同理，下滑时有

联立解得

故选C。

5．D

【详解】A．开始时，重物受力平衡，假设B绳上的张力不为零，则A绳不可能竖直，A错误；

BCD．A绳从竖直转到水平过程，设A、B绳上的张力分别为、，则该过程中结点的受力情况如图所示，由力的矢量三角形知，A绳上的张力先减小后增大，B绳上的张力一直增大，BC错误，D正确。

故选D。

6．BD

【详解】A．根据v-t图像的斜率表示加速度可知，时间内斜率在变小，即加速度在变小，无人机做加速度减小的加速运动，A错误；

B．根据v-t图像与时间轴围成的“面积”表示无人机运动的位移，可知图像与横轴围成的面积小于连接曲线上和两点直线时与横轴围成的面积，再根据匀变速直线运动的平均速度表达式可得，时间内无人机的平均速度，B正确；

C．根据v-t图像，时刻无人机悬停，速度为零，处于平衡状态，受到升力和重力作用，C错误；

D．时间内，无人机的动能不变，而高度升高，则重力势能增加，机械能增加，D正确。

故选BD。

7．AD

【详解】A.设灯泡的额定电压为U1、额定电流为，灯泡正常发光时，由变压比知

解得

则

A正确；

B.副线圈消耗的功率为

B错误；

CD.线框经过中性面时，穿过线框的磁通量最大，感应电动势的瞬时值为零，C错误，D正确。

故选AD。

8．BD

【详解】AB.由左手定则知，粒子带正电，B正确，A错误；

C.由几何关系可知，AD为粒子做匀速圆周运动的直径，则粒子的轨迹半径

由

可得，磁感应强度大小

C错误；

D.粒子在磁场中运动的弧长

则运动时间

D正确。

故选BD。

9．              

【详解】（3）[1]滑块甲与滑块乙碰撞前做匀速直线运动，根据s-t图像可知，图中的0~t1段图像的斜率为滑块甲的碰前速度

[2]甲、乙碰后粘在一起做匀速直线运动，图中的段图像的斜率为碰后滑块甲、乙的速度

（4）[3]滑块甲和滑块乙碰前的总动量为

碰后的总动量为

故两滑块碰撞前后验证动量守恒定律的表达式为

10．     B     R1     增大     4.8

【详解】（1）[1]要求实现在0~3.8V的范围内对小灯泡的电压进行测量，故滑动变阻器应采用分压式接法；因小灯泡正常发光时的电阻约为

所以有

因此电流表应外接。

故选B。

[2]滑动变阻器的最大允许电流较小，且阻值较大，由于滑动变阻器采用分压式接法，因此应选用最大阻值较小且允许通过电流较大的；

（2）[3]I-U图像上点到原点直线斜率的倒数可反映小灯泡电阻的变化情况，则随着电流的增大，小灯泡的电阻增大；

（3）[4]作出此电源的I-U图线，与小灯泡的伏安特性曲线相交于

故此状态下小灯泡的电阻

11．（1）；（2）

【详解】（1）当金属棒a的速度达到最大时，满足

E=BLv0

解得

（2）断开，同时将金属棒b放置在导轨上，当流经金属棒a的电流为零时，a、b达到共同速度v，由动量守恒定律，有

对金属棒a、b组成的系统，由能量守恒定律，有

因流过a、b的电流始终相等，则a、b在相同时间内产生的热量相等，则金属棒b产生的焦耳热

解得

12．（1）30N；（2）1kg；（3）24J

【详解】（1）固定乙滑块，烧断细线后，甲滑块离开弹簧，上滑到D点，设甲在D点的速度大小为vD，根据机械能守恒定律有

甲滑块在D点时，由向心力公式有

解得

根据牛顿第三定律知，甲滑块上滑到D点时对轨道的压力大小为30N；

（2）设乙滑块的质量为，固定甲滑块，烧断细线后，乙离开弹簧，沿传送带向上运动，设乙与传送带速度相等后沿传送带向上能运动的位移为s2，该过程中根据动能定理得

解得

所以可以判定乙刚滑到传送带上时的速度大于传送带的速度。

设乙刚滑到传送带上时速度为，乙从滑上传送带到与传送带速度相等的过程，发生的位移为

对该过程根据动能定理得

解得

对烧断细线后乙弹开过程，根据能量守恒定律有

解得

（3）第一段，从乙滑块滑上传送带到与传送带共速，根据动量定理有

解得

滑块与传送带的相对位移

第二段，从乙滑块与传送带共速至乙滑块运动至最高点，根据动量定理有

解得

滑块与传送带的相对位移

则滑块与传送带间因摩擦产生的热量

13．BCD

【详解】AB．“液桥”实验主要靠得是液体的表面张力作用，在地面也可以进行，只不过在地面时由于重力的影响，“液桥”不太明显，A错误，B正确；

C．塑料没有固定的熔点，属于非晶体，C正确；

D．冰有固定的熔点，在冰的晶体结构中，水分子以一定的方向排列在晶体点阵内，因此冰是晶体，D正确；

E．油能够飘在水面上是因为油的密度比水的密度小，E错误。

故选BCD。

14．（1）；（2）

【详解】（1）缓慢压缩气体，气体经历等温变化，初状态压强为、体积

压缩后气体的长度

末状态气体压强设为、体积

由玻意耳定律有

代入数据解得

（2）大气压力对活塞做的功

人做的功

由热力学第一定律有

式中

解得

15．     4     4

【详解】[1]因波的周期大于1s，则质点M由平衡位置向上运动至波峰的时间为

解得

[2]该波的波长

可得

则MN间最多有4个波峰。

16．（1）；（2）

【详解】（1）由下图，根据对称性可知

由几何关系可知

解得

（2）玻璃砖对该激光束的折射率

激光束在玻璃砖中的速度

激光束从射入玻璃砖到射出玻璃砖的时间为