2023届四川省南充市高三下学期三模理综物理试题（含解析）

2023届四川省南充市高三下学期三模理综物理试题

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

一、单选题

1．核潜艇以核反应堆作动力源，其中一种核反应方程是，生成物X、的比结合能分别为、，下列说法正确的是（　　）

A．的核子平均质量比X的核子平均质量小 B．X的质子数比中子数多

C．的结合能比X的结合能小 D．该反应是核聚变反应

2．2022年11月12日，天舟五号与空间站天和核心舱成功对接，在对接的最后阶段，天舟五号与空间站处于同一轨道上同向运动，两者的运行轨道均视为圆周．要使天舟五号在同一轨道上追上空间站实现对接，天舟五号喷射燃气的方向可能正确的是（　　）

A． B．

C． D．

3．道路压线测速系统，不仅可以测速，也可以测量是否超载，其结构原理可以理解为如图甲所示的电路，感应线连接电容器C的其中一块极板，车轮压在感应线上会改变电容器两板间的距离，灵敏电流计G中有瞬间电流，压力越大，电流峰值也越大，汽车的前、后轮先后经过感应线，回路中产生两次脉冲电流如图乙所示，以顺时针方向为电流正方向，则（　　）

A．车轮压线时，电容器两板间距离变小

B．车轮经过感应线电容器先充电后放电

C．增大电阻R的阻值，稳定后电容器的带电量减小

D．若汽车前后轮间距为，可估算车速约为

4．如图，圆形虚线框内有一垂直纸面向里的匀强磁场，是以不同速率对准圆心入射的正电子或负电子的运动径迹，a、b、d三个出射点和圆心的连线与竖直方向分别成角，下列判断正确的是（　　）

A．沿径迹运动的粒子均为正电子

B．沿径迹运动的粒子在磁场中运动时间最短

C．沿径迹运动的粒子在磁场中运动时间之比为2∶1

D．沿径迹运动的粒子动能之比为3∶1

5．《大国工匠》节目中讲述了王进利用“秋千法”在的高压线上带电作业的过程，如图所示，绝缘轻绳一端固定在高压线杆塔上的O点，另一端固定在兜篮D上，另一绝缘轻绳跨过固定在杆塔上C点的定滑轮，一端连接兜篮，另一端由工人控制，身穿屏蔽服的王进坐在兜篮里，缓慢地从C点运动到处于O点正下方E点的电缆处，绳一直处于伸直状态。兜篮、王进及携带的设备总质量为m，可看作质点，不计一切阻力，重力加速度大小为g。从C点运动到E点的过程中，下列说法正确的是（　　）

A．绳的拉力一直变小 B．绳的拉力一直变大

C．绳、拉力的合力大于 D．绳与竖直方向的夹角为时，绳的拉力为

二、多选题

6．自行车的发电花鼓可以在骑行时为车灯提供不超过额定值的电能，其原理简化为图（甲）所示，图中N、S是与摩擦小轮同轴转动的一对磁极，磁极周围固定一个与理想变压器原线圈相连的矩形线框，变压器的输出端与车灯相连。匀速骑行时，摩擦小轮在车轮的驱动下带动磁极旋转，变压器输出正弦式交流电。某辆装有发电花鼓的自行车的部分结构如图（乙）所示，其中大齿轮与踏板相连，半径较小的小齿轮1和半径较大的小齿轮2与后轮同轴固定，骑行者可调节变速器使链条挂在不同的小齿轮上，骑行时摩擦小轮与车轮、车轮与地面均不打滑。下列说法正确的是（　　）

A．车行速度越快，车灯一定越亮

B．车行速度越快，交流电的周期一定越大

C．同样的车行速度，链条挂在小齿轮1上和挂在小齿轮2上，灯泡亮度相同

D．同样的车行速度，变压器的原线圈匝数越多，车灯越亮

7．如图甲，x轴位于粗糙绝缘的水平面上，电荷量为、的两个点电荷固定在x轴上相距的A、B两点。质量为m、电荷量为q的带负电的小滑块（可视为质点）从处由静止释放，沿x轴正方向运动，在处开始反向运动，滑块在不同位置所具有的电势能如图乙，P点是图线最低点。滑块与地面间的动摩擦因数为，重力加速度为g。下列结论正确的是（　　）

A．两固定点电荷均为正电荷 B．

C．处电势最低 D．从到，电势升高

8．如图甲所示，浅色倾斜传送带两侧端点间距6m，皮带总长12m，倾角37°。t＝0时，一质量为1kg的煤块从传送带底部的A点，以10m/s的速度冲上传送带。t＝1s时，传送带开始沿顺时针方向匀加速转动，A点运动的v－t图像如图乙所示。煤块与传送带间动摩擦因数为0.5，传送轮和煤块大小均可以忽略（，，）。煤块在传送带上运动的过程中，下列说法正确的是（　　）

A．煤块运动至最高点，位移为10m B．煤块在传送带上运动时间为2s

C．煤块在传送带上留下的痕迹为12m D．煤块与传送带间产生的热量为90J

三、填空题

9．某同学探究小球在竖直面内做圆周运动时向心力随位置变化的规律，选用光滑的圆轨道，如图甲，圆轨道半径，在轨道内侧距离最低点A高度H分别为0、h、、、、、处固定有压力传感器，质量为m的小球从A点以速度沿轨道内侧向右运动，记录小球在各位置对轨道的压力F的数值，作出图像如图乙。

（1）若小球在A点对轨道的压力大小为，则F与H的关系可表示为___________（用m、g、R、H、表示）；

（2）取重力加速度，由图乙可得小球质量___________，小球经过最低点A时的初速度___________。（的结果用根式表示）

四、实验题

10．多用电表是电学实验常用仪表，多用电表是由小量程的电流表（表头）改装而成。

（1）用满偏电流为、内阻为的表头改装成量程为和的双量程电流表，某同学设计了如图甲、乙所示的两个电路，在图甲所示的电路中___________（选填“大于”或“小于”）；在图乙所示的电路中的阻值为___________；

（2）在图乙电路的基础上，该同学连接电源、滑动变阻器改装成如图丙所示的多用电表，则表笔A为___________（选填“红”或“黑”）表笔；已知电源电动势，内阻不计，当开关S置于3时，将表笔A、B短接，调节滑动变阻器进行欧姆调零，滑动变阻器接入电路的阻值为___________（结果保留两位有效数字）；将待测电阻接在表笔A、B之间进行测量，稳定时，指针偏转到满刻度的，则待测电阻的阻值为___________。

五、解答题

11．如图是一弹珠游戏机的简化示意图。矩形游戏面板与水平面所成夹角，面板右侧边缘的直管道与四分之一圆弧轨道相切于P点，面板左侧边缘有垂直板面的挡板，已知圆弧轨道半径，圆弧轨道最高点Q（切线水平）到水平面的高度。控制手柄K可使弹珠（可视为质点）以不同的速度沿直管道发射，弹珠与挡板撞击时间极短且不损失机械能，撞击前后水平速率不变。不计摩擦和空气阻力。，。

（1）求小球通过Q点的最小速度大小；

（2）若小球以最小速度通过最高点Q，与挡板发生一次撞击，刚好经过面板下边缘M点，M、A两点相距，求面板边的长度L。

12．如图所示，有形状为“”的光滑平行导轨和水平放置，其中宽轨间距为2d，窄轨间距为d，轨道足够长。右侧均为绝缘材料，其余为金属导轨，。间接有一电阻阻值为r。金属棒质量为m、长度为2d、电阻阻值为2r，在水平向右、大小为F的恒力作用下，从静止开始加速，离开宽轨前，速度已达最大值。金属棒滑上窄轨瞬间，迅速撤去力F。是质量为m、电阻阻值为r、三边长度均为d的“U”形金属框，如图平放在绝缘导轨上。以f点所在处为坐标原点O，沿方向建立坐标轴。整个空间存在竖直向上的磁场，左侧为磁感应强度为B0的匀强磁场，右侧磁感应强度分布规律（），其中，金属导轨电阻不计，棒、金属框与导轨始终接触良好。

（1）求棒在宽轨上运动的最大速度及刚滑上窄轨时两端电压；

（2）求棒运动至与金属框碰撞前瞬间的速度大小；

（3）若棒与金属框碰撞后连接在一起，求金属框静止时f端的位置坐标x。

六、实验题

13．将每个油酸分子视为球体，把1滴油酸酒精溶液滴入足够大盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，根据稳定后形成的油膜面积可以估算油酸分子的直径。所用油酸酒精溶液的浓度为每油酸酒精溶液中有纯油酸，现用滴管向量筒内滴加50滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加了，油膜稳定后的形状如图所示，每一小方格的边长为，试问：

（1）、让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜可视为___________油膜，这层油膜的厚度可视为油酸分子的___________；

（2）、根据上述数据，估测出油酸分子的直径是___________。（结果保留2位有效数字）

七、解答题

14．如图所示，粗细均匀的U形细管左侧封闭，右侧装有阀门，水平部分和竖直部分长均为，管中盛有一定质量的水银。先开启阀门，U形管静止时左侧水银柱比右侧高，再关闭阀门，使U形管以某一恒定加速度向左加速，液面稳定后发现两竖直管中液面变为等高。管中气体均视为理想气体，整个过程温度不变，大气压强，重力加速度，求

（Ⅰ）静止时左侧气体的压强；

（Ⅱ）关闭阀门向左加速时的加速度大小a。

八、填空题

15．一列简谐横波沿着x轴传播，传播速度为，某时刻的波形图如图，该时刻处质点运动方向沿y轴负方向，由此可知这列波的传播方向沿x轴___________（选填“正”或“负”）方向。周期为___________s，此刻开始再经过，___________m（选填“4”、“6”或“8”）处质点刚好经过平衡位置且向下振动。

九、解答题

16．一底面半径为R的半圆柱形透明体，横截面如图所示，O表示半圆柱形截面的圆心。一束极窄的光线在横截面内从边上的A点（以为界面）以的入射角入射，该束光线进入半圆形透明体后第一次到达圆弧面的位置与A点的距离为R，求：

（1）该透明体的折射率n；

（2）该光线从进入透明体到第一次离开透明体时所经历的时间（已知真空中的光速为c，计算结果用R、c表示）。

参考答案：

1．A

【详解】B．X的质子数为54，质量数132，则中子数为132-54＝78，所以X的质子数比中子数少，选项B错误；

A．重核核子的平均质量比中等质量核的核子的平均质量大，因而裂变时，存在质量亏损，根据质能方程，会释放大量核能。所以的核子平均质量比X的核子平均质量小，选项A正确；

C．X的核子数比少，两者的比结合能接近，因此X的结合能比的结合能小，选项C错误。

D．根据质量数和电荷数守恒，可知该核反应方程为

该反应属于核裂变，选项D错误；

故选A。

2．A

【详解】要想使天舟五号在与空间站的同一轨道上对接，则需要使天舟五号加速，与此同时要想不脱离原轨道，根据

则必须要增加向心力，即喷气时产生的推力一方向有沿轨道向前的分量，另一方面还要有指向地心的分量，而因喷气产生的推力与喷气方向相反，则图A是正确的。

故选A。

3．D

【详解】A．车轮压线时，由图乙可知电流方向沿顺时针方向，电容器上极板带负电，下极板带正电，此时电容器在放电，电容器的电荷量减小，电容器与电源相连，电容器电压不变，根据电容器的定义式和决定式

，

可知车轮压线时电容器两板间距离变大，故A错误；

B．由图乙可知电流先沿顺时针方向再沿逆时针方向，所以车轮经过感应线电容器先放电后充电，故B错误；

C．增大电阻R的阻值，对电容器的电容大小没有影响，对稳定后电容器的带电量没有影响，故C错误；

D．由图乙可知，前后轮经过传器的时间间隔为，若汽车前后轮间距为，则汽车速度约为

故D正确。

故选D。

4．C

【详解】A．由左手定则可判断沿径迹，运动的粒子均带负电，A项错误；

B．由于正电子和负电子的电量q和质量m均相等，粒子在磁场中做匀速圆周运动，则有

解得

可知四种粒子的周期相等，而沿径迹运动的粒子偏转角最大，圆心角也最大，设偏转角为θ，由

可知沿径迹运动的粒子在磁场中运动时间最长，B项错误；

C．沿径迹Oa运动的粒子在磁场中偏转角度为

沿径迹Od运动的粒子在磁场中偏转角度为

两粒子运动周期大小相同，则

可知，运动的粒子在磁场中运动时间之比为2∶1，选项C正确；

D．设圆形磁场半径为r，根据几何关系可得沿径迹，运动的粒子轨道半径分别为

根据

可得

根据动能

可知沿径迹运动的粒子动能之比为1∶3，选项D错误。

故选C。

5．D

【详解】AB．对兜篮、王进及携带的设备整体受力分析如图所示

绳OD的拉力为F1，与竖直方向的夹角为，绳CD的拉力为F2，与竖直方向的夹角为，根据几何关系知

由正弦定理可得

增大，减小，则拉力F1增大，拉力F2减小，故AB错误；

C．王进处于平衡状态，两绳拉力的合力等于mg，故C错误；

D．当时，，则

解得

故D正确。

故选D

6．AC

【详解】A．车速越快，线框磁通量变化率大，产生的感应电动势越大，所以车灯越亮，故A正确；

B．车速越快，磁铁转动越快，交流电周期越小，故B错误；

C．车速相同，磁铁转速相同，产生的感应电动势相同，所以灯泡亮度相同，故C正确；

D．由变压器原、副线圈电压与匝数关系可得

解得车灯电压为

所以原线圈匝数越大，车灯电压越小，灯泡越暗，故D错误。

故选AC。

7．BD

【详解】AC．由乙图知，物块在处电势能最低，根据公式

可得，在处电势最高，且物块在次处所受静电力左右平衡，则两固定点电荷均为负电荷，AC错误；

B．由以上分析知，在处物块所受静电力左右平衡，则

解得

B正确；

D．从到，静电力对物块做功为，此过程对物块用动能定理，有

解得

即与处的电势差为

所以，从到，电势升高，D正确。

故选BD。

8．CD

【详解】A．煤块从传送带底部开始滑动，根据牛顿第二定律可知

解得

煤块减速为零需要的时间

该过程煤块走过的位移为

由于

煤块减速为零后相对于皮带向下运动，所以煤块煤块运动至最高点，位移为5m，A错误；

B．煤块速度减到零后开始向下运动，根据牛顿第二定律可知

解得

滑块下滑到传送带底端时

解得

煤块在传送带上运动的总时间为

B错误；

C．有图乙可知，皮带的加速度为

煤块沿传送带下滑过程中皮带的位移

皮带的总长度为12m，所以划痕的长度为12m，C正确；

D．煤块相对皮带运动的路程为

煤块与传送带间产生的热量为

D正确。

故选CD。

9．          0.5    

【详解】（1）[1]设在任意高H处小球的速度为，由动能定理有

设小球在H处和圆心O的连线与OA的夹角为，当时，由牛顿运动定律有

在最低点有

可得

当时该式仍成立；

（2）[2]根据图像可得，在A点，，在处，，图像斜率

可得

[3]在最低点有

解得

10．     大于     2     黑     5.8     30

【详解】（1）[1]根据图甲可得

，

则有

即在图甲所示的电路中大于；

[2]在图乙所示的电路中，有

，

又

，

联立解得

，

（2）[3]图丙中表笔A连接电源正极，则表笔A为黑表笔；

[4]已知电源电动势，内阻不计，当开关S置于3时，将表笔A、B短接，欧姆调零时，有

其中

，

联立解得

[5]将待测电阻接在表笔A、B之间进行测量，稳定时，指针偏转到满刻度的，则有

联立可得

解得

11．（1）；（2）2.75m

【详解】（1）小球恰好过Q点，有

解得

（2），沿斜面向下，小球做匀加速直线运动，有

解得

水平方向，速度大小不变，碰前与碰后水平位移大小相等，故有

M到挡板距离

则边长度

12．（1），；（2）；（3）

【详解】（1）当棒匀速运动时，加速度为零，此时速度最大，棒受力平衡

其中

联立解得

当刚滑上窄轨时，等效电路如图所示

棒只有中间宽度为d的部分有电流流过，间电压

其中

代入数值得

（2）棒在窄轨上的导体部分做减速运动，由动量定理得

又

联立上述方程可解得棒滑出导体区域瞬间速度为

之后匀速运动至与金属框相碰。

（3）棒与金属框相碰，据动量守恒定律可得

进入窄轨的绝缘部分后，棒部分和金属框构成回路，边处的磁场总是比边的磁场大

回路中的电流

全框架受到的安培力合力

由动量定理可得

金属框前进的位移

联立以上方程得金属框静止时f端的位置坐标

13．     单分子     直径    

【详解】（1）[1][2]让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜可视为单分子油膜，这层油膜的厚度可视为油酸分子的直径；

（2）[3]一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积

油膜的面积

则分子直径

14．（Ⅰ）；（Ⅱ）

【详解】（Ⅰ）设型管横截面积为，水银密度为，静止时右侧气体的压强为大气压，

对底部液柱由平衡条件有

大气压强可表示为

其中

解得

（Ⅱ）设底部液柱质量为，向左加速稳定时左边气体压强为，右边气体压强为

两边液面相平，故左边气体长度从变为

右边气体长度从变为

对左边气体由玻意耳定律得

对右边气体由玻意耳定律得

对底部液柱由牛顿第二定律有

其中

解得

15．     负     2     8

【详解】[1]该时刻处质点运动方向沿y轴负方向，根据同侧法，由此可知这列波的传播方向沿x轴负方向传播；

[2]由波形图可知波长为8m，则周期

[3]此刻开始再经过的时间，即再经过的时间，由波形图可知x=8m处的此时正处于波峰，该质点经的时间刚好经过平衡位置且向下振动。

16．（1）；（2）

【详解】（1）由折射定律知

其中

解得

（2）临界角

在点入射角为，发生全反射，水平反射到点，再次发生全反射，最终从点射出

解得