2024云南省三校高三下学期高考备考实用性联考卷（七）物理试卷含解析

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1．答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。
2．每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。
3．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。满分300分，考试用时150分钟。
二、选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第14~17题只有一项符合题目要求；第18~21题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1. 核能是蕴藏在原子核内部的能量。核能的发现是人们探索微观物质结构的一个重大成果，关于人类对原子核的认识中，下列说法正确的是（ ）
A. 卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，提出了原子的“枣糕模型”
B 原子核衰变过程中，电荷数和质量数都守恒
C. 已知的半衰期是87.7年，1000个经过87.7年后一定还剩余500个
D. 原子核的结合能越大，表示核子结合得越牢固，原子就越稳定
【答案】B
【解析】
【详解】A．卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，根据粒子的偏转情况，提出了原子的核式结构模型，故A错误；
B．原子核衰变过程中，电荷数和质量数都守恒，故B正确；
C．半衰期是大量粒子统计规律，对少数粒子不适用，故C错误；
D．原子核的比结合能越大，表示核子结合得越牢固，原子就越稳定，不是结合能越大，表示核子结合得越牢固，原子就越稳定，故D错误。
故选B。
2. 下列说法中正确的是（ ）
A. 用显微镜观察液体中的布朗运动，观察到的是液体分子的无规则热运动
B. 温度低的物体所有分子运动的速率都小
C. 物体做减速运动时，物体的内能也越来越小
D. 一定量的理想气体温度保持不变，其内能也保持不变
【答案】D
【解析】
【详解】A．布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，反映的是液体分子的无规则运动，故A错误；
B．温度低的物体分子运动的平均速率小，故B错误；
C．内能与物体的温度有关，与速度无关，物体做减速运动时，物体的内能不会越来越小，故C错误；
D．只要一定量的理想气体温度保持不变，其内能也保持不变，故D正确。
故选D。
3. 太空中“长寿”垃圾越来越多，清除极其艰难。有人设想一种“太空清道夫”卫星通过发射网索“抓住”垃圾后进入大气进行销毁。下列说法正确的是（ ）
A. 垃圾卫星在太空中不受重力，处于完全失重状态
B. 同一轨道高度的太空垃圾具有相同的机械能
C. 轨道高的垃圾卫星更容易成为“长寿”垃圾
D. 可发射一颗定位在昆明上空的同步静止轨道卫星
【答案】C
【解析】
【详解】A．由于万有引力提供向心力使垃圾卫星在太空做圆周运动，因此仍受重力作用，故垃圾卫星在太空中处于完全失重状态， 故A错误；
B．同一轨道高度的太空垃圾的机械能与垃圾的质量有关，由于质量关系不确定，因此机械能不一定相同，故B错误；
C．轨道高的垃圾卫星所在位置，处于大气层之外，没有因为大气阻力损耗机械能，因此更容易成为“长寿”垃圾，故C正确；
D．地球同步静止轨道卫星的轨道平面与赤道共平面，因此不能发射一颗定位在昆明上空的同步静止轨道卫星，故D错误。
故选C。
4. 由相同材料的导线绕成边长相同的甲、乙两个正方形闭合线圈，两线圈的质量相等，但所用导线的横截面积不同，甲线圈的匝数是乙的2倍。现两线圈在竖直平面内从同一高度同时由静止开始下落，一段时间后进入一方向垂直于纸面的匀强磁场区域，磁场的边界水平，且磁场的宽度大于线圈的边长，如图所示。不计空气阻力，已知下落过程中线圈始终平行于纸面，上、下边保持水平。甲的下边开始进入磁场时以速度v做匀速运动，下列判断正确的是（ ）
A. 乙的上边进入磁场前也做匀速运动，速度大小为
B. 甲和乙进入磁场的过程中，通过导线的电荷量之比为1∶2
C. 一定是甲先离开磁场，乙后离开磁场
D. 甲、乙下边开始离开磁场时，一定都做加速运动
【答案】B
【解析】
【详解】A．甲、乙两正方形线圈的材料相同，则它们的密度和电阻率相同，设材料的电阻率为ρ，密度为，两正方形线圈的边长相同，设线圈边长为L，线圈的横截面积为S，线圈质量
由题意可知，两线圈的质量相等，则
则
两线圈在竖直平面内从同一高度同时由静止开始下落，设线圈下边到磁场的高度为h，设线圈下边刚进入磁场时的速度为v，线圈进入磁场前做自由落体运动，则
由于下落高度h相同，则线圈下边刚进入磁场时的速度v相等。设线圈匝数为n，磁感应强度为B，线圈进入磁场过程切割磁感线产生的感应电动势
由电阻定律可知，线圈电阻
由闭合电路的欧姆定律可知，感应电流
线圈受到的安培力
由于
B、L、ρ、v都相同，则线圈进入磁场时受到的安培力F相同，甲的下边开始进入磁场时以速度v做匀速运动，则
所以乙的上边进入磁场前也做匀速运动，则速度大小为v，故A错误。
B．线圈进入磁场的过程中，通过导线的电荷量为
由
可得
所以甲和乙进入磁场的过程中，通过导线的电荷量之比为1∶2，故B正确；
C．甲、乙进入磁场时速度相同，离开磁场时的速度也相同，所受安培力
也相同，线圈离开磁场的加速度相同，所以甲、乙同时离开磁场，故C错误。
D．线圈完全进入磁场后通过线圈的磁通量不变，线圈中感应电流为0，线圈不再受安培力，线圈在磁场中做加速运动；线圈开始离开磁场时，速度比进入磁场时大，安培力也比重力大，所以甲、乙下边开始离开磁场时，一定都做减速运动，故D错误。
故选B。
5. 如图所示，一束激光自O点与玻璃砖上表面成30°角射入，后由玻璃砖下表面射出，已知玻璃砖的折射率为，光在真空中的传播速度为。则下列说法中，正确的是（ ）
A. 下表面的出射光线与入射光线平行B. 激光进入玻璃砖的折射角为60°
C. 该玻璃砖的厚度为20mmD. 该玻璃砖的厚度为30mm
【答案】AD
【解析】
【详解】A．激光进入玻砖后，从上表面射入的折射角等于从下表面射出时的入射角，则从上表面射入的入射角等于从下表面射出时的折射角，则从底边射出时方向不变，故A正确。
B．激光在玻砖上表面发生偏折，根据题意可知入射角，设折射角为β，由折射定律
解得
故B错误。
CD．光在玻璃中的速度
光在玻砖中的路程
玻砖厚度
故D正确。
故选AD。
6. 一列简谐横波沿x轴传播，图甲是时刻的波形图；P是介质中位于处的质点，其振动图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A. 波速为2m/s
B. 波沿x轴负方向传播
C. 处质点在时位于波峰位置
D. 质点P在0~6s时间内运动的路程为30cm
【答案】AC
【解析】
【详解】A．由图甲可知波长，由图乙可知波的周期，则波速
故A正确；
B．由图乙可知时，P点向上运动，对比图甲，可知P点后续跟随左侧质点运动，则波沿x轴正方向传播，故B错误；
C．根据图甲可知时时，处质点位于波谷处，由于
可知在时，该质点位于波峰处，故C正确；
D．由图甲可知波的振幅A为5cm，在0~6s时间内P点运动的路程
故D错误。
故选AC。
7. 如图所示，虚线a、b、c代表电场中三条等势线，实线为一带负电的粒子（重力不计）仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，下列说法正确的是（ ）
A. 该粒子一定是自P点运动到Q点
B. 该带电粒子在P点的速率大于在Q点的速率
C. 该带电粒子在P点的电势能小于在Q点的电势能
D. P点的电势低于Q点的电势
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．由运动轨迹可知电场力的方向在轨迹凹侧且垂直于等势线，粒子可以自P点减速运动到Q点，也可以自Q点加速运动到P点，故A错误，B正确。
C．从P到Q，电场力做负功，电势能增加，故带电粒子在P点处的电势能比在Q点处小，故C正确。
D．由于粒子带负电，电场力指向轨迹的凹向，故场强的方向指向轨迹凸侧，沿场强方向电势降低，P点的电势高于Q点的电势，故D错误。
故选BC。
8. 如图所示，边长为L的等边三角形abc区域外存在着垂直于abc所在平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B。P、Q分别为ab边的三等分点。时刻，磁场方向垂直于abc所在平面向里，带负电的粒子在abc平面内以初速度从a点垂直于ac边射出，并从P点第一次进入三角形abc区域。当粒子第一次和第二次经过bc边时，磁场方向会反向一次，磁感应强度大小始终为B，其余时间磁场方向保持不变。不计粒子重力，下列说法正确的是（ ）
A. 粒子在磁场中做圆周运动的半径
B. 粒子第一次到达Q点的时间为
C. 粒子第二次到达Q点时，速度方向垂直于ab边
D. 粒子第二次到达Q点的时间为
【答案】BD
【解析】
【详解】A．由几何关系可得
故A错误；
B．由洛伦兹力提供向心力可得
设粒子做匀速圆周运动周期为T，
由图可知粒子第一次到达Q点共经历两次圆周运动和一次匀速直线运动
故
故B正确；
C．由几何关系作图可知，粒子第二次经过Q点时，速度垂直于ac边，故C错误；
D．粒子第二次到达Q点共经历三次圆周运动和三次匀速直线运动，由图可知
故
故D正确
故选BD。
三、非选择题：共14题，共174分。
9. 某同学把带铁夹的铁架台、电火花计时器、纸带、质量为的重物甲和质量为的重物乙（）等器材组装成如图甲所示的实验装置，以此研究系统机械能守恒。此外还准备了天平（砝码）、毫米刻度尺、导线等。
（1）他进行了下面几个操作步骤：
A. 按照图示的装置安装器件；
B. 将打点计时器接到电源的“交流输出”上；
C. 用天平测出重物甲和重物乙的质量；
D. 先释放纸带，后接通电源，打出一条纸带；
E. 测量纸带上某些点间的距离；
F. 根据测量结果计算得出重物甲下落过程中减少的重力势能等于重物甲增加的动能。
其中错误的步骤是______。（填步骤前字母）
（2）如图乙，实验中得到一条比较理想的纸带，先记下第一个点O的位置。然后选取A、B、C、D四个相邻的计数点，相邻计数点间还有四个点未画出。分别测量出A、B、C、D到O点的距离分别为、、、。已知打点计时器使用交流电的频率为。打下B点时重物甲的速度______m/s。（计算结果保留2位有效数字）
（3）若当地的重力加速度为g，系统从O运动到B的过程中，在误差允许的范围内只要满足关系式______，则表明系统机械能守恒。（用给出物理量的符号表示）
【答案】（1）DF （2）1.8
（3）
【解析】
【小问1详解】
步骤D应先接通电源，后释放纸带；步骤F中根据测量结果计算得出重物甲下落过程中甲、乙两重物减少的重力势能等于重物甲、乙增加的动能。
故错误的步骤是DF。
【小问2详解】
根据题意，相邻计数点的时间间隔为
根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程平均速度，B点时的速度为
【小问3详解】
系统从O运动到B的过程中，甲、乙两重物减少的重力势能
系统从O运动到B的过程中，重物甲、乙增加的动能
系统从O运动到B的过程中，若机械能守恒，则有
即
10. 某同学想要研究某型号灯泡的伏安特性，所使用的器材有：
灯泡L（额定电压，额定电流）；
电压表（量程，内阻为）；
电压表（量程，内阻约）
电流表（量程，内阻约为）；
电阻箱R（阻值）
定值电阻（阻值）；
定值电阻（阻值）；
滑动变阻器（阻值）；
滑动变阻器（阻值）；
电源E（电动势未知，内阻未知）；
开关S；导线若干。
（1）为了测定电源的电动势及其内阻，该同学设计了甲图所示的电路，R为电阻箱，V为理想电压表，A为理想电流表，乙图为将实验数据拟合后得到的图像，则电源电动势为_______V，电源内阻为______Ω（结果均保留两位有效数字）；
（2）实验要求能够描绘完整且尽可能精确的灯泡的伏安特性曲线，实验中所用电压表应选用________（选填“”或“”），滑动变阻器应选用_______（选填“”或“”），并补全实验电路原理图丙_______；
（3）现将两个相同的这样的灯泡并联后再与一个的定值电阻串联，接在电源E的两端，如图戌所示，设灯泡两端电压为U，流经每个灯泡的电流为I，得到图像，如图丁所示，则电源的输出功率约为_______W（结果保留两位有效数字）。
【答案】 ①. 6.0 ②. 1.0 ③. ④. ⑤. 见解析 ⑥. 3.7##3.5##3.6##3.8##3.9
【解析】
【详解】（1）[1][2]设电压表示数为U，干路电流为I，由闭合电路的欧姆定律可得
整理可得
则图像的纵轴截距等于电动势，则有
图像的斜率绝对值为
可得电源内阻为
（2）[3][4][5]因为小灯泡的额定电压为，所以电压表选择与串联后与灯泡并联；实验是为了描绘完整的伏安特性曲线，电压、电流要从零开始测量，滑动变阻器采用分压式接法，故滑动变阻器选择；根据
可知电流表应采用外接法，则电路图如图所示
（3）[6]设灯泡两端电压为U，流经灯泡的电流为I，由闭合电路欧姆定律得
化简整理得
在图丁中作出对应的图线，如图所示
可知交点坐标约为（，），故电源的输出功率为
11. 图是容积为V的气压式浇花喷水壶，现向喷水壶内装入的水，当壶内气压大于p（p为大气压）时有水喷出，浇花前，通过打气使壶内气压达到2p，细管和喷嘴的容积可忽略，喷水过程中不继续打气，壶内气体视为理想气体，忽略打气过程中气体的温度变化。求：
（1）水不再喷出时，喷水壶内剩余水的体积；
（2）第一次喷水结束后，接下来通过继续打气的方式，将剩余水一次全部喷出，若每次打入体积为的空气，至少需要打几次？
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）喷壶导热性良好，壶内气体发生等温变化，不再喷水时压强变为p由
（2）设打入气体后的压强为，体积为，由玻意耳定律得
壶内气体
打入气体
解得
12. 双层皮带输送机的出现极大地提升了物流输送效率，它可以将货物同时进行输送装卸。双层皮带输送机可简化为如图所示的两个传送速率相同的传送带，上层传送带长为4.02m，与水平方向夹角为37°，水平的下层传送带长为3.21m。货物放在材质相同的纸箱内，纸箱（可视为质点）与上、下两层传送带之间的动摩擦因数均为0.8，上、下两层传送带均以恒定速率0.4m/s逆时针运行。装卸工人乙将纸箱轻放在下层传送带最右端，装卸工人甲同时将纸箱以大于传送带的速度无碰撞地推上传送带，另一端的分拣员同时接到两个纸箱。已知：，，g取，求：
（1）纸箱被传送到分拣员处经过的时间；
（2）纸箱被装卸工人甲推入传送带时的速度大小。
【答案】（1）；（2）1.2m/s
【解析】
【详解】在水平传送带上，纸箱受到的加速度
解得
加速度到与传送带速度相等的时间
加速到与传送带速度相等时的位移
速度相等后一起匀速运动的位移
匀速运动的时间
纸箱被传送到分拣员处经过的时间
（2）设装卸工人甲推纸箱的速度为，纸箱从推入传送带到与传送带速度相同所需时间，由于，纸箱做减速运动，加速度大小为
则减速到与传送带速度相等的时间
减速到与传送带速度相等时的位移
当速度相等后与传送带一起做匀速运动，匀速运动的位移
匀速运动的时间
根据
整理得
解得
故纸箱被推入传送带时的速度大小为1.2m/s。
13. 如图甲所示，按压式圆珠笔可以简化为外壳、内芯和轻质弹簧三部分。某按压式圆珠笔内芯的质量为m，外壳的质量为4m，外壳与内芯之间的弹簧的劲度系数为k。如图乙所示，先把笔竖直倒立于水平硬桌面上，用力下压外壳使其下端接触桌面（如位置a），此时弹簧的压缩量，然后将圆珠笔由静止释放，弹簧推动圆珠笔外壳竖直上升，经过时间t外壳的速度达到最大，且此时外壳与内芯发生碰撞（碰撞时间极短），碰后内芯与外壳以共同的速度一起上升到最大高度处（如位置c）。已知弹簧弹性势能的计算公式为，x为弹簧的形变量，不计空气阻力与一切摩擦。
（1）当弹簧的压缩量为多少时，外壳的速度达到最大？外壳的最大速度为多少？
（2）外壳与内芯碰撞前，弹簧对外壳的冲量为多大？
（3）圆珠笔外壳下端离开桌面的最大高度是多少？
【答案】（1），；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）外壳受向下的重力和向上的弹力，当弹力等于重力时，速度最大
解得
故当弹簧的压缩量为时，外壳的速度达到最大；
设外壳的最大速度为v，根据机械能守恒
即
解得
故外壳的最大速度为；
（2）设弹簧对外壳的冲量为I，对外壳，由动量定理
解得
故外壳与内芯碰撞前，弹簧对外壳的冲量为；
（3）外壳和内芯碰撞过程，由动量守恒定律得
碰后过程，对圆珠笔由机械能守恒定律得
圆珠笔外壳下端离开桌面的最大高度
联立解得
故圆珠笔外壳下端离开桌面的最大高度是。