2024届宁夏吴忠市高三下学期高考模拟联考试卷（二）理科综合试题-高中物理（原卷版+解析版）

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理科综合
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试题卷和答题卡一并上交。
可能用到的原子量：H—1 C—12 N—14 O—16 Cl—35.5 Ce—140
一、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1~5题只有一项符合题目要求，第6~8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. 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
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。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. 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。质量为、带电量为（）的绝缘物块与绝缘墙壁之间的动摩擦因数为，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
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
二、非选择题：共62分。第9~12题为必考题，每个试题考生都必须作答。第13~16题为选考题，考生根据要求作答。
（一）必考题（共45分）
9. 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0－3V，内阻约为10kΩ）
B．电流表A（量程0－0.6A，内阻约为1Ω）
C．滑动变阻器（阻值范围0－10Ω，允许的最大电流为2A）
D．滑动变阻器（阻值范围0－200Ω，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I－U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R－U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）；
10. 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压缩弹簧到位置，释放后A沿图甲中虚线运动。在虚线适当位置取一点，测出A停止滑动时其右侧到点的距离；
②多次近过A压缩弹簧到，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，使其左侧位于点，并使其直径与图中虚线重合；
④多次通过A压缩弹簧到，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左侧与点距离并求平均值，分别记为利，如图乙所示。
（1）每次都通过A压缩弹簧到位置，目的是确保A到达时的_________________相同；
（2）实验中还需测量物理量有_________________（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D. 发射槽口到点的距离
（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）。
11. 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。
12. 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。
（二）选考题：共30分。请考生从2道物理题任选一题作答。如果多做，则每科按所做的第一题计分。
【物理—选修3—3】
13. 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
14. 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。
【物理—选修3—4】
15. 图1为一列简谐横波在t=0时刻波形图；图2为介质中x=2m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
C. 0.1s时Q的振动方向沿y轴负方向
D. 0~0.15s时间内，P沿x轴的正方向移动了3m
E. 0.35s时，Q与平衡位置的距离小于P与平衡位置的距离
16. 如图，一玻璃工件的上半部是半径为的半球体，点为球心；下半部是半径为、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）