2023届山西省运城市新康学校高三下学期第五次模拟练习理综物理试题（含解析）

2023届山西省运城市新康学校高三下学期第五次模拟练习理综物理试题

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

一、单选题

1．2011年3月，日本发生的大地震造成了福岛核电站核泄漏。在泄露的污染物中含有大量放射性元素，其衰变方程为，半衰期为8天，已知，，，则下列说法正确的是（　　）

A．衰变产生的射线来自于原子的核外电子

B．该反应前后质量亏损

C．放射性元素发生的衰变为衰变

D．经过16天，75%的原子核发生了衰变

2．如图所示，一定质量的理想气体分别经历和两个过程，其中为等温过程，状态b、c的体积相同，则（　　）

A．状态a的内能大于状态b B．状态a的温度高于状态c

C．过程中气体吸收热量 D．过程中外界对气体做正功

3．福建土楼兼具居住和防御的功能，承启楼是圆形土楼的典型代表，如图（a）所示。承启楼外楼共四层，各楼层高度如图（b）所示。同一楼层内部通过直径约的圆形廊道连接。若将质量为的防御物资先从二楼仓库搬到四楼楼梯口M处，再用沿廊道运送到N处，如图（c）所示。重力加速度大小取，则（　　）

A．该物资从二楼地面被运送到四楼M处的过程中，克服重力所做的功为

B．该物资从M处被运送到N处的过程中，克服重力所做的功为

C．从M处沿圆形廊道运动到N处，位移大小为

D．从M处沿圆形廊道运动到N处，平均速率为

4．2008年，我国天文学家利用国家天文台兴隆观测基地的2.16米望远镜，发现了一颗绕恒星HD173416运动的系外行星HD173416b，2019年，该恒星和行星被国际天文学联合会分别命名为“羲和”和“和“望舒”，天文观测得到恒星羲和的质量是太阳质量的2倍，若将望舒与地球的公转均视为匀速圆周运动，且公转的轨道半径相等。则望舒与地球公转速度大小的比值为（    ）

A． B．2 C． D．

5．如图，用两根等长的细绳将一匀质圆柱体悬挂在竖直木板的点，将木板以底边为轴向后方缓慢转动直至水平，绳与木板之间的夹角保持不变，忽略圆柱体与木板之间的摩擦，在转动过程中（　　）

A．圆柱体对木板的压力逐渐增大

B．圆柱体对木板的压力先增大后减小

C．两根细绳上的拉力均先增大后减小

D．两根细绳对圆柱体拉力的合力保持不变

二、多选题

6．某同学利用如图所示电路模拟远距离输电．图中交流电源电压为，定值电阻，小灯泡、的规格均为“  ”，理想变压器、原副线圈的匝数比分别为1∶3和3∶1．分别接通电路Ⅰ和电路Ⅱ，两电路都稳定工作时，（　　）

A．与一样亮 B．比更亮

C．上消耗的功率比的大 D．上消耗的功率比的小

7．如图，广场水平地面上同种盆栽紧密排列在以为圆心、和为半径的同心圆上，圆心处装有竖直细水管，其上端水平喷水嘴的高度、出水速度及转动的角速度均可调节，以保障喷出的水全部落入相应的花盆中。依次给内圈和外圈上的盆栽浇水时，喷水嘴的高度、出水速度及转动的角速度分别用、、和、、表示。花盆大小相同，半径远小于同心圆半径，出水口截面积保持不变，忽略喷水嘴水平长度和空气阻力。下列说法正确的是（　　）

A．若，则

B．若，则

C．若，，喷水嘴各转动一周，则落入每个花盆的水量相同

D．若，喷水嘴各转动一周且落入每个花盆的水量相同，则

8．如图，两光滑导轨水平放置在竖直向下的匀强磁场中，一根导轨位于轴上，另一根由、、三段直导轨组成，其中段与轴平行，导轨左端接入一电阻。导轨上一金属棒沿轴正向以速度保持匀速运动，时刻通过坐标原点，金属棒始终与轴垂直。设运动过程中通过电阻的电流强度为，金属棒受到安培力的大小为，金属棒克服安培力做功的功率为，电阻两端的电压为，导轨与金属棒接触良好，忽略导轨与金属棒的电阻。下列图像可能正确的是（　　）

A． B．

C． D．

三、实验题

9．某实验小组利用图（a）所示装置验证小球平抛运动的特点。实验时，先将斜槽固定在贴有复写纸和白纸的木板边缘，调节槽口水平并使木板竖直；把小球放在槽口处，用铅笔记下小球在槽口时球心在木板上的水平投影点O，建立坐标系．然后从斜槽上固定的位置释放小球，小球落到挡板上并在白纸上留下印迹．上下调节挡板进行多次实验．实验结束后，测量各印迹中心点、、的坐标，并填入表格中，计算对应的值。

（1）根据上表数据，在图（b）给出的坐标纸上补上数据点，并绘制“”图线      。

（2）由图线可知，小球下落的高度y，与水平距离的平方成            （填“线性”或“非线性”）关系，由此判断小球下落的轨迹是抛物线。

（3）由图线求得斜率k，小球平抛运动的初速度表达式为            （用斜率k和重力加速度g表示）。

（4）该实验得到的图线常不经过原点，可能的原因是                        。

10．一同学探究阻值约为的待测电阻在范围内的伏安特性。可用器材有：电压表V（量程为，内阻很大），电流表A（量程为，内阻为），电源E（电动势约为，内阻不计），滑动变阻器R（最大阻值可选或），定值电阻（阻值可选或），开关S，导线若干。

（1）要求通过的电流可在范围内连续可调，在答题卡上将图（a）所示的器材符号连线，画出实验电路的原理图        ；

（2）实验时，图（a）中的R应选最大阻值为      （填“”或“”）的滑动变阻器，应选阻值为      （填“”或“”）的定值电阻；

（3）测量多组数据可得的伏安特性曲线。若在某次测量中，电压表、电流表的示数分别如图（b）和图（c）所示，则此时两端的电压为      V，流过的电流为     ，此组数据得到的的阻值为      （保留3位有效数字）。

四、解答题

11．均匀介质中质点A、B的平衡位置位于x轴上，坐标分别为0和xB=16cm。某简谐横波沿x轴正方向传播，波速为v=20cm/s，波长大于20cm，振幅为A=1cm，且传播时无衰减。t=0时刻A、B偏离平衡位置的位移大小相等、方向相同，运动方向相反，此后每隔△t=0.6s两者偏离平衡位置的位移大小相等、方向相同。已知在t1时刻（t1>0），质点A位于波峰。求

（1）从t1时刻开始，质点B最少要经过多长时间位于波峰；

（2）t1时刻质点B偏离平衡位置的位移。

12．有一个角度可变的轨道，当倾角为时，A恰好匀速下滑，现将倾角调为，从高为h的地方从静止下滑，过一段时间无碰撞地进入光滑水平面，与B发生弹性正碰，B被一根绳子悬挂，与水平面接触但不挤压，碰后B恰好能做完整的圆周运动，已知A的质量是B质量的3倍，求：

①A与轨道间的动摩擦因数；

②A与B刚碰完B的速度大小；

③绳子的长度L。

13．某装置用电场控制带电粒子运动，工作原理如图所示，矩形区域内存在多层紧邻的匀强电场，每层的高度均为d，电场强度大小均为E，方向沿竖直方向交替变化，边长为，边长为，质量为m、电荷量为的粒子流从装置左端中点射入电场，粒子初动能为，入射角为，在纸面内运动，不计重力及粒子间的相互作用力。

（1）当时，若粒子能从边射出，求该粒子通过电场的时间t；

（2）当时，若粒子从边射出电场时与轴线的距离小于d，求入射角的范围；

（3）当，粒子在为范围内均匀射入电场，求从边出射的粒子与入射粒子的数量之比。

参考答案：

1．D

【详解】A．衰变时，原子核内中子转化为质子和电子，大量电子从原子核释放出来形成射线，故A错误；

B．该反应前后质量亏损为

故B错误；

C．放射性元素发生的衰变为衰变，故C错误；

D．由于半衰期为8天，可知经过16天，即经过两个半衰期，75%的原子核发生了衰变，故D正确。

故选D。

2．C

【详解】A．由于a→b的过程为等温过程，即状态a和状态b温度相同，分子平均动能相同，对于理想气体状态a的内能等于状态b的内能，故A错误；

B．由于状态b和状态c体积相同，且，根据理想气体状态方程

可知，又因为，故，故B错误；

CD．因为a→c过程气体体积增大，气体对外界做正功；而气体温度升高，内能增加，根据

可知气体吸收热量；故C正确，D错误；

故选C。

3．A

【详解】A．该物资从二楼地面被运送到四楼M处的过程中，克服重力所做的功为

故A正确；

B．该物资从M处被运送到N处的过程中，由于M、N高度差为零，所以克服重力做功为零，故B错误；

C．从M处沿圆形廊道运动到N处，位移大小为，故C错误；

D．从M处沿圆形廊道运动到N处，平均速率为

故D错误。

故选A。

4．C

【详解】地球绕太阳公转和行星望舒绕恒星羲和的匀速圆周运动都是由万有引力提供向心力，有

解得公转的线速度大小为

其中中心天体的质量之比为2:1，公转的轨道半径相等，则望舒与地球公转速度大小的比值为，故选C。

5．B

【详解】设两绳子对圆柱体的拉力的合力为，木板对圆柱体的支持力为，绳子与木板夹角为，从右向左看如图所示

在矢量三角形中，根据正弦定理

在木板以直线为轴向后方缓慢转动直至水平过程中，不变，从逐渐减小到0，又

且

可知

则

可知从锐角逐渐增大到钝角，根据

由于不断减小，可知不断减小，先增大后减小，可知先增大后减小，结合牛顿第三定律可知，圆柱体对木板的压力先增大后减小，设两绳子之间的夹角为，绳子拉力为，则

可得

不变，逐渐减小，可知绳子拉力不断减小，故B正确，ACD错误。

故选B。

6．BC

【详解】若开关接cd端，则若电源电压为，理想变压器、的匝数比为

用户电阻为，输电线电阻为，由变压器工作原理和欧姆定律。升压变压器次级电压

降压变压器初级电压

降压变压器次级电压

可得输电功率为

输电线上损耗的电功率为

用户得到的电功率为

若开关接ab端，则负载得到的功率

输电线上损耗的电功率为

将， ，k=3带入可知

可得

即比更亮；

上消耗的功率比的大。

故选BC。

7．BD

【详解】AB．根据平抛运动的规律

解得

可知若h1=h2，则

v1:v2 =R1:R2

若v1=v2，则

选项A错误，B正确；

C．若，则喷水嘴各转动一周的时间相同，因v1=v2，出水口的截面积相同，可知单位时间喷出水的质量相同，喷水嘴转动一周喷出的水量相同，但因内圈上的花盆总数量较小，可知得到的水量较多，选项C错误；

D．设出水口横截面积为S0，喷水速度为v，若，则喷水管转动一周的时间相等，因h相等，则水落地的时间相等，则

相等；在圆周上单位时间内单位长度的水量为

相等，即一周中每个花盆中的水量相同，选项D正确。

故选BD。

8．AC

【详解】当导体棒从O点向右运动L时，即在时间内，在某时刻导体棒切割磁感线的长度

（θ为ab与ad的夹角）则根据

E=BLv0

可知回路电流均匀增加；安培力

则F-t关系为抛物线，但是不过原点；安培力做功的功率

则P-t关系为抛物线，但是不过原点；电阻两端的电压等于导体棒产生的感应电动势，即

即图像是不过原点的直线；根据以上分析，可大致排除BD选项；

当在时间内，导体棒切割磁感线的长度不变，感应电动势E不变，感应电流I不变，安培力F大小不变，安培力的功率P不变，电阻两端电压U保持不变；

同理可判断，在时间内，导体棒切割磁感线长度逐渐减小，导体棒切割磁感线的感应电动势E均匀减小，感应电流I均匀减小，安培力F大小按照二次函数关系减小，但是不能减小到零，与内是对称的关系，安培力的功率P按照二次函数关系减小，但是不能减小到零，与内是对称的关系，电阻两端电压U按线性均匀减小；综上所述选项AC正确，BD错误。

故选AC。

9．     见解析     线性          水平射出点未与O点重合

【详解】（1）[1]根据上表数据在坐标纸上描出数据点，并绘制“”图线如图所示

（2）[2]由图线为一条倾斜的直线可知，小球下落的高度y，与水平距离的平方成线性关系。

（3）[3]根据平抛运动规律可得

联立可得

可知图像的斜率为

解得小球平抛运动的初速度为

（4）[4]图线是一条直线，但常不经过原点，说明实验中测量的y值偏大或偏小一个定值，这是小球的水平射出点未与O点重合，位于坐标原点O上方或下方所造成的。

10．                             

【详解】（1）[1]电流表内阻已知，电流表与并联扩大电流表量程，进而准确测量通过的电流，电压表单独测量的电压；滑动变阻器采用分压式接法，电表从开始测量，满足题中通过的电流从连续可调，电路图如下

（2）[2]电路中应选最大阻值为的滑动变阻器，方便电路的调节，测量效率高、实验误差小；

[3]通过的电流最大为，需要将电流表量程扩大为原来的倍，根据并联分流的规律示意图如下

根据并联分流，即并联电路中电流之比等于电阻的反比，可知

解得

（3）[4]电压表每小格表示，向后估读一位，即；

[5]电流表每小格表示，本位估读，即，电流表量程扩大倍，所以通过的电流为；

[6]根据欧姆定律可知

11．（1）；（2）

【详解】（1）时刻质点A位于波峰，波长

则

则从t1时刻开始，质点B第一次到达波峰时，波传播的距离为

则质点B到达波峰的最少时间为

（2）由题意可知，波的周期是

则波长

时刻的波形图如图所示

质点B位于

处，则质点B偏离平衡位置的位移

带入数据解得

12．①；②；③0.6h

【详解】①倾角为时匀速运动，根据平衡条件有

得

②③A从高为h的地方滑下后速度为，根据动能定理有

A与B碰撞后速度分别为和，根据动量守恒、能量守恒有

B到达最高点速度为，根据牛顿第二定律有

根据能量守恒有

解得

13．（1）；（2）或；（3）

【详解】（1）电场方向竖直向上，粒子所受电场力在竖直方向上，粒子在水平方向上做匀速直线运动，速度分解如图所示

粒子在水平方向的速度为

根据可知

解得

（2）粒子进入电场时的初动能

粒子进入电场沿电场方向做减速运动，由牛顿第二定律可得

粒子从边射出电场时与轴线的距离小于d，则要求

解得

所以入射角的范围为

或

（3）设粒子入射角为时，粒子恰好从D点射出，由于粒子进入电场时，在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向反复做加速相同的减速运动，加速运动。粒子的速度

运动时间为

粒子在沿电场方向，反复做加速相同的减速运动，加速运动，则

则

则粒子在分层电场中运动时间相等，设为，则

且

代入数据化简可得

即

解得

（舍去）或

解得

则从边出射的粒子与入射粒子的数量之比