精品解析：2023届宁夏回族自治区银川一中高三下学期第四次模拟理综物理试题（解析版）

2023年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试试题卷

（银川一中第四次模拟考试 ）

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.作答时，务必将答案写在答题卡上。写在本试卷及草稿纸上无效。

3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

二、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第14～18题只有一项符合题目要求，第19～21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. 放射性材料可以作为火星探测车的燃料，中的元素是，已知发生衰变的核反应方程为，已知的半衰期为87.7年。下列说法正确的是（　　）

A. 方程中，X是

B. 20个经过87.7年后还剩10个

C. 的比结合能小于的比结合能

D. 在火星上的半衰期与在地球上不同

【答案】C

【解析】

【详解】A．根据衰变过程满足质量数和电荷数守恒，可知该衰变为衰变，则方程中，X是，故A错误；

B．半衰期是统计规律，对于少数原子核衰变不适用，故20个经过87.7年后不一定还剩10个，故B错误；

C．衰变过程释放能量，反应后的比更稳定，则的比结合能小于的比结合能，故C正确；

D．半衰期只由原子核内部决定，在火星上的半衰期与在地球上相同，故D错误。

故选C。

2. 2023年春节贺岁片《流浪地球2》中提出太空电梯，太空电梯验证着中国科幻“上九天揽月”的宏大设想。“太空电梯”的主体结构为一根缆绳：一端连接地球赤道上某一固定位置，另一端连接地球同步卫星，且缆绳延长线通过地心。用太空电梯运送物体过程中，当物体停在a、b两个位置时，以地心为参考系，下列说法正确的是（　　）

A. 物体在a、b位置均处于完全失重状态

B. 物体在a、b位置线速度大小与该点离地球球心距离成正比

C. 物体在a处向心加速度大于物体在b处向心加速度

D. 若有一个轨道高度与a相同的人造卫星绕地球做匀速圆周运动，则其环绕地球的周期大于停在a处物体的周期

【答案】B

【解析】

【详解】A．物体在a、b位置随地球一起做匀速圆周运动，其向心加速度都小于各种位置的重力加速度，所以物体在a、b位置不是处于完全失重状态，故A错误；

B．物体在a、b位置的角速度与地球角速度相同，由可知，物体在a、b位置线速度大小与该点离地球球心距离成正比，故B正确；

C．由可知，物体在a处向心加速度小于物体在b处向心加速度，故C错误；

D．由开普勒第三定律可知，卫星轨道半径越小，周期越小，所以若有一个轨道高度与a相同的人造卫星绕地球做匀速圆周运动，则其环绕地球的周期小于停在a处物体的周期，故D错误。

故选B。

3. 如图所示，圆形区域圆心为O，区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场，为圆的直径。从圆上的A点沿方向，以相同的速度先后射入甲乙两个粒子，甲粒子从M点离开磁场，乙粒子从N离开磁场，已知，粒子重力不计，以下说法正确的是（　　）

A. 甲粒子带负电荷

B. 甲粒子在磁场中做圆周运动半径比乙小

C. 乙粒子的比荷比甲大

D. 乙粒子在磁场中运动时间比甲长

【答案】C

【解析】

【详解】A．甲粒子从M点离开磁场，说明其进入磁场后向下偏转，运用左手定则可以判定，甲粒子带正电，故A错误；

B．设圆形区域半径为R，由几何关系可解得甲粒子的运动半径

乙粒子的运动半径

即甲粒子在磁场中做圆周运动半径比乙大，故B错误；

C．由公式

得

由于v、B是相同的，r越小则比荷越大，即乙粒子的比荷比甲大。故C正确；

D．由几何关系可解得甲乙两粒子的圆弧轨迹所对应的圆心角分别为和，所以各自的圆弧路程为

，

即甲粒子的运动路程更长，由于二者速度相等，所以甲粒子在磁场中运动时间更长，故D错误。

故选C。

4. 2023年1月16日时速600公里的常导磁悬浮列车亮相《奇妙中国》，传说中的贴地飞行梦想成真，如图所示为常导磁悬浮列车进站时的图像，进站过程可视为匀变速直线运动。下列说法正确的是（　　）

A. 常导磁悬浮列车在时的速度为

B. 阴影部分的面积表示常导磁悬浮列车在时间内通过的位移

C. 常导磁悬浮列车在时刻安全停靠到站台

D. 常导磁悬浮列车进站时的加速度大小为

【答案】D

【解析】

【详解】ACD．常导磁悬浮列车进站过程可视为匀变速运动，根据运动学公式

得

可知图像的斜率为，纵截距为，所以常导磁悬浮列车的加速度大小为a=，初速度为b，根据速度时间关系式

带入数据得在时的速度为0。所以常导磁悬浮列车在时刻安全停靠到站台，故AC错误，D正确。

B．为时间内的平均速度，所以时间内常导磁悬浮列车的位移为，故B错误。

故选D。

5. 将一篮球从距地面高度为H处由静止释放，篮球与地面碰撞过程损失的能量总为碰撞前动能的，篮球始终在竖直方向运动，不计空气阻力，则篮球停止运动前运动的总路程为（　　）

A. 8H B. 7H C. 4H D. 2H

【答案】B

【解析】

【详解】篮球下落的过程，篮球的重力势能转化为篮球的动能，所以篮球下落到与地面第一次碰撞前动能为

篮球与地面碰撞过程损失的能量总为碰撞前动能的，可知篮球与地面碰后篮球的动能变为原来的，即

篮球反弹后所具有的动能转化为重力势能，则

所以篮球与地面第一次碰撞后篮球上升的最大高度为

同理可以得出篮球与地面第二次碰撞后篮球上升的最大高度为

继而求出第三次

第n次

进行数学归纳，发现每次与地面碰撞后篮球上升的高度与之前下落高度为等比数列，篮球停止运动前运动的总路程为

由等比数列知识得

篮球停止，n取无穷大，总路程为

故选B。

6. 滑梯如图1所示，为了研究方便，可将其简化为图2。已知滑梯和裤料之间的动摩擦因数为，某学生质量为m，重力加速度为g，滑梯与水平地面之间的夹角为。下列说法中正确的是（　　）

A. 学生对滑梯的压力和滑梯对学生的支持力是一对作用力与反作用力

B. 学生沿滑梯加速下滑时受力平衡

C. 下滑过程中，学生受到的合力大小为

D. 下滑过程中，学生受到的摩擦力大小为

【答案】AD

【解析】

【详解】A．学生对滑梯的压力和滑梯对学生的支持力是一对作用力与反作用力，故A正确；

B．学生沿滑梯加速下滑时具有沿滑梯向下的加速度，受力不平衡，故B错误；

CD．下滑过程中，学生受到的摩擦力大小为

学生受到的合力大小为

故C错误，D正确。

故选AD

7. 一带负电粒子仅在电场力的作用下从A点沿直线运动到B点，速度由变为，其速度—时间图像如图所示，下列说法正确的是（　　）

A. A、B两点的电势关系为

B. A点附近的等势面要比B点附近的等势面稀疏

C. A、B两点的电场强度大小关系为

D. 粒子从A点到B点的过程中，可能两次经过同一个等势面

【答案】AC

【解析】

【详解】A．根据速度由变为，速度减小，电场力对负电荷做负功，电势能增加。根据带电粒子在电场中的运动规律可知，负电荷高势低能，则。故A正确；

BC．电场线密集的位置等势面密集，场强更大，则带电粒子受到的电场力更大，加速度大，在图像中，斜率更大。A处斜率大于B处斜率，则电场强度的关系，A点附近的等势面要比B点附近的等势面密集。故B错误，C正确；

D．粒子从A点到B点的过程中，速度一直减小，则电势能一直增大，故不可能两次经过同一个等势面。故D错误。

故选AC。

8. 如图所示，在光滑水平面上停放着质量为m、装有光滑四分之一圆弧形槽的小车，一质量也为m的小球以水平初速度沿圆弧槽口向小车滑去，一段时间后，小球又返回右端，离开小车，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（    ）

A. 上述过程中，由小球和小车组成的系统总动量守恒

B. 小球再次回到圆弧槽口后将做自由落体运动

C. 小球在圆弧形槽内上升的最大高度一定小于

D. 上述过程中，小球对小车做的功为

【答案】BCD

【解析】

【详解】A．小球进光滑圆弧形槽后，水平方向不受外力，在水平方向上动量守恒，但是竖直方向合外力不为零，竖直方向动量不守恒，小球和小车组成的系统总动量不守恒，A错误；

B．设小球离开小车时，小球的速度为，小车的速度为，整个过程根据系统水平方向动量守恒可得

根据能量守恒定律可得

解得

，

即小球和小车分离后二者交换速度，所以小球在与小车分离后做自由落体运动，B正确；

C．从开始到小球上升到最高点过程，小球和小车组成的系统水平方向动量守恒，则

根据能量守恒定律有

解得

C正确；

D．上述过程中对小车分析，根据动能定理可得小球对小车做的功

D正确。

故选BCD

三、非选择题：共174分。第22～32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33～38题为选考题，考生根据要求作答。

（一）必考题（共129分）

9. 某一物理兴趣实验小组利用节拍器和手机摄像功能来研究摩托车启动过程中速度随时间变化的规律，如图所示，节拍器工作原理与单摆类似，摆杆每次经过中间标尺位置时会发出“啪”的一声响，实验时首先调节节拍器的周期，摩托车启动时节拍器刚好响了一声“啪”，并计序号为0，通过拍摄影像，确定每一次“啪”声对应车的位置，数据如下表：

根据表格内容可知（结果均保留两位小数）

（1）由表格数据可判断摩托车近似做匀加速直运动，理由是______；

（2）当时摩托车的速度为______；

（3）摩托车的加速度大小为______。

【答案】    ①. 相等时间间隔内的位移差近似相等    ②. 1.84    ③. 1.29

【解析】

【详解】（1）[1]由表格数据可知，摩托车在相等时间间隔内的位移差近似等于，由此可知，摩托车近似做匀加速直运动。

（2）[2]当时摩托车的速度为

（3）[3]由逐差法可知，摩托车的加速度为

10. 某同学利用下列实验器材设计一个电路来测量某定值电阻的阻值（约为）。所用实验器材如下：

A．电压表（，内阻约为）；

B．电压表（，内阻约）；

C．电流表（，内阻约为）；

D．电流表（，内阻约为）

E．电流计G（，内阻约为）；

F．电阻箱R（）

G．电源E（，内阻很小）

（1）为了较准确地测量电阻，电压表应选_______（选填“A”或“B”），电流表应选_________（选填“C”或“D”）。

（2）为方便实验调节，闭合开关S前电阻箱应调整至_________。

（3）闭合开关S后，调节电阻箱的阻值，当电流计读数为零时，分别读取并记录电阻箱阻值R、电压表读数U和电流表读数I，则待测电阻的测量值为_________。（用题目给出的物理量表示）

（4）考虑电表内阻影响，待测电阻的测量值_________真实值（选填“大于”、“等于”或“小于”）。

【答案】    ①. A    ②. C    ③. 6    ④.     ⑤. 等于

【解析】

【详解】（1）[1] [2]电源电压为3V，电压表应选A，待测阻值约为，则电流约为

电流表应选C。

（2）[3]根据实验原理可知，为使电流计读数为零，应满足

解得

（3）[4] 当电流计读数为零时，待测电阻的测量值为

（4）[5]由于电流计读数为零，则电流表和电压表示数均代表待测电阻两端的电压和电流，所以待测电阻的测量值等于真实值。

11. 如图（甲）所示，倾角、宽度、电阻不计的光滑金属轨道足够长，在轨道的上端连接阻值的定值电阻，金属杆 MN 的电阻 ，质量 ，整个装置处于垂直轨道平面向下的匀强磁场中。将金属杆由静止开始释放，在计算机屏幕上同步显示出电流i和时间t的关系如图（乙）所示，已知之后电流渐近于某个恒定的数值，杆与轨道始终保持垂直，内金属杆下滑的距离 。（）求：

（1）磁感应强度B的大小；

（2）1.0s 时金属棒的加速度大小；

（3）求 3.2s 时金属杆的速度大小；

（4）求 0～3.2s 内回路中产生总的焦耳热。

【答案】（1）1.25T；（2）1.875m/s2；（3）3.2m/s；（4）0.976J

【解析】

【详解】（1）由图像可知，金属杆稳定运动时的电流为1.60A，杆受三个力平衡，受力如图所示

根据平衡条件有

代入数据解得

（2）由图像可知1.0s时电流为1.0A，根据牛顿第二定律有

代入数据解得

（3）由题意可知3.2s时电流为1.60A，根据导体切割磁感线感应电动势公式有

根据闭合电路欧姆定律有

联立解得

（4）根据能量守恒有

代入数据解得

12. 如图所示，有一足够长的传送带以的速率逆时针匀速转动，倾角，传送带在M点与光滑水平地面平滑连接，有一半径竖直光滑半圆轨道在N点与地面平滑连接，其中MN间距足够大，一压缩的轻质弹簧被细线锁住，可视为质点的A、B两滑块分别紧靠左右两侧并处静止状态，某一时刻烧断细线，与轻质弹簧分离后A滑上传送带，B恰好能通过半圆轨道最高点P，A、B的质量分别为、，A与传送带间的动摩擦因数为，重力加速度g取，。求：

（1）被压缩的轻质弹簧的弹性势能；

（2）滑块A在传送带上滑行最大距离；

（3）在保证能通过半圆轨道最高点情形下，半圆轨道的半径取不同值时B落在水平面上与N之间距离的最大值。

【答案】（1）150J；（2）10m；（3）1.25m

【解析】

【详解】（1）设与弹簧分离瞬间A、B的速度分别为、，对A、B与弹簧组成的系统水平方向总动量守恒，以水平向右为正方向，则有

B在半圆轨道最高点时有

对B从N到最高点P过程由动能定理

解得

负号表示方向水平向左

方向水平向右，由功能关系可知开始时被压缩的轻质弹簧的弹性势能

（2）对A进行受力分析，A沿传送带向上做匀减速直线运动，开始时由于，则由牛顿第二定律可知

减速到传送带运行速度后，同理可知有

直至减速为零，由此可知A第一次沿传送带向上滑行的最大距离为

（3）令半圆轨道的半径为r时B落在水平面上时与N之间距离最大，设通过P点的速度为，选MN面为零势能参考平面，则由机械能守恒有

解得

B离开半圆轨道后做平抛运动，水平位移为

运动时间

则水平位移为

当

时，水平位移最大，即

（二）选考题：共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多做，则每科按所做的第一题计分。

13. 下列说法正确的是（　　）

A. 若分子力表现为引力，则当分子间的距离增大时，分子力增大

B. 对于任何物质，只要温度降低，分子平均动能就一定减小

C. 液体中的布朗运动就是液体分子的无规则运动

D. 一定质量的某种理想气体在等温膨胀的过程中一定吸热

E. 物理性质表现为各向同性的物体可能是晶体

【答案】BDE

【解析】

【详解】A．分子力与分子间距的关系如图

若分子力表现为引力，即时，由图像可知，当分子间的距离增大时，分子力先增大后减小，故A错误；

B．温度是衡量分子平均动能的唯一指标，所以对于任何物质，只要温度降低，分子平均动能就一定减小，B正确；

C．液体中的布朗运动就是固体小颗粒的无规则运动，C错误；

D．一定质量的某种理想气体在等温膨胀的过程中对外做功，而温度保持不变，故气体内能不变，由热力学第一定律

所以

该理想气体在此过程中一定吸热，D正确；

E．物理性质表现为各向同性的物体可能是非晶体，也可能是多晶体，E正确。

故选BDE。

14. 现代瓷器烧制通常采用电加热式气窑。某次烧制前，封闭在窑内的气体温度为27℃，压强为。烧制过程中为避免窑内气压过高，窑上有一个单向排气阀，当窑内气压达到时，单向排气阀变为开通状态，当窑内气体温度达到烧制温度927℃保持不变时，单向排气阀关闭。已知烧制过程中窑内气体温度均匀且缓慢升高，单向排气阀排气过程中窑内气压保持不变。不考虑瓷胚体积的变化，求：

（1）排气阀开始排气时，窑内气体温度；

（2）烧制过程中，排出的气体占原有气体质量的比例。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）从烧制前到排气阀开始排气时，窑内气体做等容变化，根据查理定律有

,

代入数值解得

（2）排气过程中窑内气压保持不变，对窑内气体和放出的气体整体根据盖吕萨克定律有

，

故排出气体占原有气体质量的比例为

联立解得

15. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，位于坐标原点处的观察者观测到在内有10个完整的波形经过该点．在时刻的波形如图所示，质点A、B、C、D、E在x轴上的位置坐标分别为、、、，．下列说法正确的是（    ）

A. 该波的周期

B. 该波的波速为

C. 时，质点E第一次到达波峰

D. 从时刻开始，在内质点E通过的路程为

E. 此列波能和频率为的另一列简谐横波产生的干涉现象

【答案】ACD

【解析】

【详解】A．根据题意可得波的周期

A正确；

B．根据题图可知波的波长

该波的波速

B错误；

C．根据平移法，质点E第一次到达波峰所需的时间

C正确；

D．从时刻开始，波传播到点所需的时间

0.55s内质点振动的时间为0.25s，即,通过的路程为

D正确；

E．波的频率为

所以不能和频率为的另一列简谐横波产生的干涉现象，E错误。

故选ACD。

16. 如图所示，有一救生员面向泳池坐在池边的高凳上，他的眼睛到地面的高度为，眼睛距离池边缘的水平距离为，当泳池注满水时，水的深度为，此时救生员可观察到池底离池边缘最近的点为A，水池边缘与之间的范围为“视线盲区”．已知水的折射率为，光在真空中的速度为，求：

（1）A点到池边缘的水平距离；

（2）光在水中传播的速度．

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）光线从A点射向人眼时在水面发生折射，设入射角为，折射角为，由几何关系可知

折射现象中光路是可逆的，水的折射率

解得

而

解得

（2）光在水中传播的速度

解得