2023届四川省成都市第七中学高三下学期高考模拟理综物理试题（含解析）

2023届四川省成都市第七中学高三下学期高考模拟理综物理试题

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

一、单选题

1．U-Pb法是一种重要的同位素测年方法，铀的两种放射性核素和，经过一系列的α衰变和β衰变能分别生成和两种铅同位素，通过测定物体中两种铅同位素的原子数目之比，可得到物体的形成年代。下列说法正确的是（　　）

A．衰变生成的过程经历了8次α衰变

B．衰变生成的过程经历了6次β衰变

C．物体中两种铅同位素原子数目的比值与时间成正比

D．和衰变为铅的过程形成的质量数较大的原子核可能相同

2．利用智能手机中的加速度传感器可以测量手机的加速度。用手掌托着手机，手掌从静止开始上下运动，软件显示竖直方向上的图像如图，该图像以竖直向上为正方向。则手机（　　）

A．在时刻运动到最高点

B．在时刻改变运动方向

C．在到时间内，受到的支持力先减小再增大

D．在到时间内，受到的支持力先增大再减小

3．据报道，2023年1月3日，嫦娥四号登陆月背4周年，月球车在月球表面行驶总路程达到1455米，工况正常，创造了多个举世瞩目的成绩。设定月球与地球的半径之比为，月球与地球的质量之比为，不考虑月球和地球的自转以及月球和地球表面的空气阻力，给同一辆月球车提供相同的初动能，其分别在月球表面和地球表面粗糙程度相同的平直路面上无动力滑行的路程之比为（    ）

A． B． C． D．

4．如图所示，将小滑块A放在长为的长木板B上，A与B间的动摩擦因数为，长木板B放在光滑的水平面上，A与B的质量之比为，A距B的右端为。现给长木板B一个水平向右初速度，小滑块A恰好从长木板B上滑下；若给A一个水平向右初速度，要使A能从B上滑下，则至少为（　　）

A．5m/s B．10m/s C．15m/s D．20m/s

5．如图所示，其空中有一足够大的水平向右的匀强电场，质量均为、带电量分别为和的两小球同时从点以速度斜向右上方射入匀强电场中，方向与水平方向成，A、B（图中末画出）两点分别为两小球运动轨迹的最高点，带正电的小球经过A点的速度大小仍然为，不考虑两球间的库仑力。下列说法错误的是（　　）

A．两小球同时到A、B两点

B．带负电的小球经过点的速度大小也为

C．两小球到达A、B两点过程中电势能变化量之比为

D．与水平距离之比为

二、多选题

6．如图甲所示是一个简易发电机模型，正方形线圈的边长为、匝数为，电阻忽略不计。线圈置于匀强磁场中，且绕垂直于磁感线的转轴转动。发电机通过理想变压器对外工作，变压器原、副线圈的匝数比，电路中小灯泡完全相同且电阻恒定，电压表为理想电压表，若线圈以恒定角速度转动，闭合开关S后，四盏灯都能发光，副线圈输出的电压如图乙所示，下列说法正确的是（　　）

A．四盏灯不能同时正常发光

B．匀强磁场的磁感应强度大小为

C．若断开开关，则都变暗

D．若断开开关，则电压表的示数变大

7．局部空间的地磁场对宇宙射线的作用原理可以用如下的简化模型来研究。如图所示，正圆柱体形状的空间内存在沿轴线方向、大小为B的匀强磁场。一个电量大小为e、质量为m的电子以的初速度从圆柱体的底面O点出发，沿与轴线成角的方向射入磁场，一段时间后恰好经过该圆柱体空间的另一底面圆心点。不考虑洛伦兹力以的其它力，下列说法正确的是（　　）

A．圆柱体空间的底面半径一定不小于

B．电子在圆柱体空间内运动的时间可能为

C．圆柱体空间的高可能为

D．电子在圆柱体空间内运动的某段时间里动量变化量可能为零

8．推导匀变速直线运动位移公式时，匀变速直线运动在极短时间内可以看成是匀速直线运动，这一方法也适用于求非匀变速直线运动的位移，如图所示，光滑水平面上，物块以的速度去撞固定在物块上的轻弹簧，经过二者第一次速度相等，此时物块运动的位移为，已知的质量是的质量的5倍，弹簧始终在弹性限度内，则以下说法正确的是（　　）

A．从开始运动到共速过程中，物块的加速度始终是物块的5倍

B．从开始运动到共速过程中，物块的位移始终是物块的位移的5倍

C．二者速度相等时，物块的位移为

D．从开始运动到共速过程中，弹簧弹力对和做功的大小相等

三、实验题

9．某同学想探究拉力对圆盘转动的影响。实验装置如图所示，圆盘质量分布均匀，半径，可绕固定水平轴转动。细线一端系在圆盘边缘，在盘边绕几圈后，另一端连接质量为的钩码。一侧固定有竖直的刻度尺。松手后钩码加速下降，利用手机拍摄钩码的运动过程，通过解析视频图像，测出加速度。已知当地重力加速度。某次测量获得的5个钩码的位置坐标如下表所示（相邻时刻的时间间隔均为）请完成以下问题：（所有计算结果均保留2位有效数字）

  （1）由表中数据可得钩码的加速度_________。

（2）细线对圆盘的拉力大小_________。

10．如图为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中是电池；和是固定电阻，是可变电阻；虚线方框内为换挡开关，A端和端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位，5个挡位分别为直流电压挡和挡。直流电流和挡，欧姆挡。

（1）测量时，接线柱接的是_________（填“红”或“黑”）表笔；若开关端是与“1”相连的，则此时多用电表的挡位为_________挡；（填题干中所给5个挡位中的一个）

（2）若电池的电动势为，当把开关端接到位置3，短接A、B表笔进行欧姆调零后，用该挡测量一个末知电阻阻值，指针偏转到电流表满偏刻度的处，则该电阻的阻值为_________。

（3）电池使用时间较长，电池的电动势变小、内阻变大；重新调零后，实验要求若被测电阻阻值等于中值电阻时，测量的相对误差不能超过，则电池电动势降低为_________（结果保留两位有效数字）时必须更换电池。

四、解答题

11．图为一“永动机”玩具的模型，是一组光滑细金属双轨，轨道间距为，段水平。按下一个隐蔽开关后，把质量的钢球从软木盘中心洞口无初速释放，经过隐蔽的加速装置，钢球便沿轨道运动至点斜向上飞出，速度与水平方向成，之后恰好落到洞口点附近的点，接着在洞口附近来回运动一段时间后，再次从洞口无初速落下，此后不断重复以上过程。不计空气阻力，。

（1）已知钢球直径，求钢球在段上滚动时，每条轨道对钢球的支持力；

（2）若将钢球视做质点，处在同一高度，水平距离，求钢球从点飞出后能上升的最大高度；

12．如图，足够长的固定粗糙绝缘斜面，倾角为，平行于斜面底边的边界下侧有垂直斜面向下的匀强磁场，磁感应强度。一质量为的形金属框静置于斜面上，其中边长，处在磁场中与斜面底边平行，框架与斜面间的动摩擦因数为，框架电阻不计且足够长。质量的金属棒横放在U形金属框架上从静止释放，释放位置与边界上方距离为。已知金属棒在框架上无摩擦地运动，且始终与框架接触良好，金属棒与求：

（1）金属棒刚进入磁场时，通过框架边的电流大小和方向；

（2）金属棒刚进入磁场时，框架的加速度大小；

（3）金属棒进入磁场最终达到稳定运动时，金属棒重力的功率。

五、填空题

13．在某水平均匀介质中建立如图所示的三维直角坐标系，平面水平。在轴上的两个波源的坐标分别为、，时刻同时开始振动，的振动方程为，的振动方程为，振动形成的波传播速度为，y轴上点的坐标为，取，则振动形成的波长为_________m，P点的起振方向沿_________（填“轴正向”或“轴负向”），两列波在点叠加后，点的振动方程_________。

六、解答题

14．如图所示，透明玻璃体的下半部分是圆柱体，上半部分是半球体，圆柱体的底面半径和高均为，半球体的半径也为为半球体的球心，为圆柱体底面圆心。现有一束光从处射向玻璃体，入射光与的夹角为，逐渐增大，使得光线从半球体点射出，射出方向与平行，点距半球体底面的距离为，已知光在真空中传播速度为。求：

（ⅰ）透明玻璃体的折射率；

（ⅱ）逐渐增大，求光在玻璃体里面的最短传播时间。

参考答案：

1．B

【详解】AB．设衰变生成的过程经历了x次α衰变和y次β衰变，有

解得

同理可得，衰变生成的过程经历了8次α衰变和6次β衰变，故A错误，B正确；

C．根据可得生成物的原子数目与时间的关系

可知两种铅同位素原子数目的比值不与时间成正比，故C错误；

D．衰变过程生成的质量数较大的新核的质量数与发生α衰变次数的关系为

衰变过程生成的质量数较大的新核的质量数与发生α衰变次数的关系为

可知和衰变为铅的过程中形成的质量数较大的原子核不可能相同，故D错误。

故选B。

2．D

【详解】AB．根据题意，由图可知，手机在加速度约为0，时间内，向上做加速度增大的加速运动，时间内，向上做加速度减小的加速运动，向上做加速度增大的减速运动，则在时刻没有运动到最高点，在时刻也没有改变运动方向，故AB错误；

CD．由牛顿第二定律，时间内有

解得

时间内有

解得

结合图像可知，时间内，支持力增大，时间内支持力减小，故C错误，D正确。

故选D。

3．B

【详解】由题意不考虑地球的自转，则地球表面的物体

则地球表面的重力加速度

由于月球与地球的半径之比为，月球与地球的质量之比为

由于月球车有相同的初动能，由动能定理可得

则月球车在月球表面和地球表面粗糙程度相同的平直路面上无动力滑行的路程与表面重力加速度成反比

故选B。

4．B

【详解】第一种情形下有

第二种情形下有

解得

故选B。

5．C

【详解】A．由题可知，将带电小球的运动分解成水平方向和竖直方向的运动，由受力可知，两小球在竖直方向只受重力，故在竖直方向做竖直上抛运动，竖直方向的初速度大小均为

上升到最高点时，竖直方向速度为零，由此可知，两球到达A、B两点的时间相同，A正确，不符合题意；

B．水平方向只受电场力，故水平方向做匀变速直线运动，水平方向的初速度为

由题可知，带正电的小球有

带负电的小球有

解得

带负电的小球经过点的速度大小也为，B正确，不符合题意；

C．由B解析可知，到达最高点时两小球的速度大小相等，水平方向只有电场力做功，由动能定理可知，两球到达A、B两点过程中电势能变化量之比为，C错误，符合题意；

D．由上分析可知

联立解得

故

代入数据解得

即与水平距离之比为，D正确，不符合题意。

故选C。

6．AD

【详解】A．由可知，的电流是的电流的3倍；电键S闭合时，的电流等于与的电流之和，故四盏灯不能同时正常发光，故A正确；

B．由图可知

副线圈电压最大值为，则原线圈中的电压最大值为

副线圈中的最大电流为

则原线中的最大电流为

则发电机线圈两端电压的最大值为

解得

故B错误；

CD．若断开开关S，副线圈总电阻变大，副线圈总电流变小，则变暗。由可知，副线圈总电流变小时，原线圈电流减小，则变暗，其电压减小，原线圈两端电压升高，由可知，副线圈的电压升高，电压表示数变大；由于电流变小，则其电压变小，所以的电压变大，将变亮，故C错误，D正确。

故选AD。

7．AD

【详解】A．将速度分解为沿B和垂B，则电子在沿B方向做匀直，在垂B方向做圆周，其圆周运动

其在圆柱体中心一侧运动范围为直径，故圆柱体半径应不小于

故A正确；

B．一段时间后恰好经过该圆柱体空间的另一底面圆心点，则运动时间与圆周运动周期关系为

故B错误；

C．电子沿B方向位移

故C错误；

D．电子运动时间为周期整数倍时动量变化量为零，故D正确。

故选AD。

8．AC

【详解】A．设A的质量为，弹簧上的力的大小处处相等，故根据牛顿第二定律可知

，

故物块A的加速度始终是物块B的5倍。A正确；

B．从开始运动到二者共速过程中，B物块的速度大于A物块的速度，相同的运动时间，则B的位移也大于A的位移。B错误；

C．根据A选项中结论可知A物体位移为

，

联立以上两方程可知

C正确；

D．从开始运动到共速过程中，B的位移也大于A的位移，弹簧弹力对做功绝对值大于弹簧弹力对做的功，D错误。

故选AC。

9．     1.7     0.81

【详解】（1）[1]根据逐差法，可得钩码的加速度

（2）[2]对钩码，由牛顿第二定律有

得

10．     红          500     1.4

【详解】（1）[1]为满足“红进黑出”的规律，由图可知，B端接3时与电源负极连接，则接线柱B接的是红表笔；

[2]开关端与“1”或“2”相连时为电流表，若开关端与“1”相连，分流电阻较小，分流较大，量程较大，则此时多用电表的挡位为挡；

（2）[3]当把开关B端接到位置3，由题意和电路图可知，电路最大电流为；短接A、B表笔，进行欧姆调零，则有

解得

用该挡测量一个未知电阻阻值，指针偏转到电流表G满偏刻度的处，有

联立解得

（3）[4]当电动势变小，内阻变大时，重新进行欧姆调零，其满偏电流保持不变，根据闭合电路欧姆定律可得

若被测电阻阻值等于中值电阻时，则有

根据题意由

解得

此时

联立解得

则电池电动势降低为时必须更换电池。

11．（1）；（2）

【详解】（1）钢球在段上滚动时，支持力与竖直方向夹角满足

竖直方向根据受力平衡可得

联立解得

（2）间的运动可以视为两段平抛运动，利用平抛知识可知，水平方向有

竖直方向有

d点速度与水平方向夹角满足

又

联立解得

12．（1），电流方向：由流向；（2）；（3）

【详解】（1）金属棒在框架上无摩擦地运动，设刚进入磁场的速度为，根据动能定理得

解得

进入磁场后，根据法拉第电磁感应定律

根据闭合电路欧姆定律

解得

电流方向：由流向。

（2）框架受到斜面的摩擦力方向沿斜面向上，大小为

框架边受到的安培方向沿斜面向下，大小为

根据牛顿第二定律，框架的加速度为

代入数据解得

（3）因金属棒和框架整体的重力沿斜面向下的分力与斜面对框架的摩擦力平衡，故金属棒和框架整体沿斜面方向动量守恒，最终金属棒与框架分别以的速度做匀速运动

此时回路的电动势为

电流

金属棒匀速运动

联立解得

金属棒重力的功率

13．          轴负向    

【详解】[1]由于 的振动方程为

则的周期为

则振动形成的波长为

[2] 振动形成的波先传播到P点，因此质点P的起振方向与相同，由于的振动方程为

可知质点P的起振方向沿z轴负向。

[3]由波的叠加知识可知，两列波在点叠加后，点的振动方程为

14．（ⅰ）（ⅱ）

【详解】（ⅰ）因为射出方向与平行，由几何关系可知，出射角为，入射角为，根据折射率定义有

解得

（ⅱ）发生全反射的临界角为，有

，

得出

故光不会入射到圆柱体侧面，从半球体表面出射的最短传播时间即在球面刚好发生全反射的光，设为B点，则

，

玻璃中传播速度

传播时间