精品解析：2023届四川省名校高三下学期高考仿真测试理综物理试题（五）（解析版）

四川省2023届名校联考高考仿真测试（五）

理科综合

一、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14~17题只有一项符合题目要求，第1821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. 下列说法正确的是（　　）

A. 阴极射线的存在说明原子核是可分的

B. 光电效应证明了光具有波动性

C. 原子的核式结构模型可以解释原子的稳定性

D. 裂变产生的新核的比结合能比的比结合能大

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】A．阴极射线的存在说明原子是可分的。A错误；

B．光电效应证明了光具有粒子性。B错误；

C．原子的核式结构模型可以解释α粒子散射实验结果。C错误；

D．裂变是放能反应，所以产生的新核的比结合能比的比结合能大。D正确。

故选D。

2. 如图所示，为一种倾斜放置的装取台球的装置，圆筒底部有一轻质弹簧，每个台球的质量为，半径为，圆筒直径略大于台球的直径。当将筒口处台球缓慢取走后，又会冒出一个台球，刚好到达被取走台球的位置。若圆筒与水平面之间的夹角为，重力加速度为，忽略球与筒间的摩擦力。则弹簧的劲度系数的值为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】对小球整体处于平衡状态，受力分析得，沿筒方向受力平衡有

解得

故选A。

3. 某玩具可简化为如图所示的模型，竖直杆上同一点O系有两根长度均为l的轻绳，两轻绳下端各系一质量为m的小球，两小球间用长为l的轻绳相连，轻绳不可伸长。当球绳系统绕竖直杆以不同的角速度匀速转动时，小球A、B关于杆对称，关于绳上的弹力与绳上的弹力大小与角速度平方的关系图像，正确的是（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】在绳绷直前绳上弹力为零，绳上拉力大小为，设绳与竖直杆间的夹角为θ，有

得

当绳恰好绷直时，绳与竖直杆间的夹角为30°，有

得

当时，竖直方向有

得

水平方向有

解得

综上可知：先与角速度平方成正比，后保持不变；开始为零，当角速度平方增大到一定值后与角速度平方成一次增函数关系。

故选B。

4. 如图所示，虚线OO′的左侧有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为2B，右侧有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，一总阻值为R的导线框ABCD以OO′为轴做角速度为ω的逆时针匀速转动，导线框的AB边长为3L，BC边长为L，BC边到轴OO′的距离也是L，以图示位置为计时起点，规定导线框内电流沿A→B→C→D→A流动时为电流的正方向。下列关于导线框中感应电流的图像（图中I0=）正确的是（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】ABC．当时，感应电动势的最大值为

E1m＝2B·L·2ωL＋B·L·ωL＝5BL2ω

根据闭合电路欧姆定律得最大电流

但下一时刻感应电动势会发生突变，电动势的最大值突变为

E2m＝2B·L·ωL＋B·L·2ωL＝4BL2ω

根据闭合电路欧姆定律得电流

所以选项A、C错误，B正确；

D．在t＝0时刻通过导线框的磁通量最大，感应电流为0，开始转动后磁通量减小，根据楞次定律可知导线框内感应电流的方向沿A→B→C→D→A，所以选项D错误。

故选B。

5. 一球面均匀带有正电荷，球内的电场强度处处为零，如图所示，O为球心，A、B为直径上的两点，，现垂直于将球面均分为左右两部分，C为截面上的一点，移去左半球面，右半球面所带电荷仍均匀分布，则（　　）（提示：对称性分析）

A. O、C两点电势相等 B. A点的电场强度大于B点

C. 沿直线从A到B电势一直升高 D. 沿直线从A到B电场强度逐渐增大

【答案】AC

【解析】

【详解】A．对于完整带电球面，在其内部AB的中垂面上各点场强为零，可知左右半球面在此中垂面上各点的场强等大反向，因左右半球面的电场关于中垂面对称，则左右半球面各自在中垂面上各点的场强方向均垂直于中垂面，则左半球面移走之后，右半球面在中垂面上各点场强均垂直于中垂面，则中垂面为等势面，则O、C两点电势相等，故A正确；

BD．将题中半球壳补成一个完整的球壳，且带电均匀，设左右半球在A点产生的电场强度大小分别为和，根据题意可知，一球面均匀带有正电荷，球内的电场强度处处为零，则

根据对称性，左右半球在B点产生的电场强度大小分别为和，且

则在图示的电场中，A点的电场强度为，方向向左，B点的电场强度为，方向向左，则A点的电场强度与B点的电场强度为相同，则沿直线从A到B电场强度不可能逐渐增大，故BD错误；

C．根据电场叠加原理可知，直线AB上的电场线方向向左，沿电场线方向电势降低，则沿直线从A到B电势一直升高，故C正确。

故选AC。

6. 有长度均为的两段水平路面，段光滑，段粗糙。在处静止的小物体质量为（可视为质点）在水平恒力作用下，从点开始运动，到点恰好停下，段动摩擦因数自左往右逐渐增大，具体变化如图所示，重力加速度为。下列判断正确的是（　　）

A. 水平恒力的大小

B. 水平恒力在两段路面上做功不相等

C. 水平恒力在段的平均功率等于段的平均功率

D. 水平恒力在段中间时刻瞬时功率小于在段中间时刻瞬时功率

【答案】AD

【解析】

【详解】A．由到点恰好停下，在段力做的功等于克服摩擦力做的功，根据动能定理得

解得

故A正确；

B．在两段做功相同， 故B错误；

C．小物体在段做匀加速直线运动，在段先做加速度减小的加速运动再做加速度增加的减速运动，故段运动的时间大于在段运动的时间，水平恒力在段的平均功率小于段的平均功率， 故C错误；

D．小物体在段中间时刻的瞬时速度小于在段中间时刻的瞬时速度，故水平恒力在段中间时刻瞬时功率小于在段中间时刻瞬时功率，故 D正确。

故选AD。

7. 如图所示，在水平地面上固定一个半径为R的四分之一圆形轨道，轨道右侧固定一个倾角为30°的斜面，斜面顶端固定一大小可忽略的轻滑轮，轻滑轮与在同一水平高度。一轻绳跨过定滑轮，左端与套在圆形轨道上质量为m的小圆环相连，右端与斜面上质量为M的物块相连。在圆形轨道底端A点静止释放小圆环，小圆环运动到图中P点时，轻绳与轨道相切，与夹角为60°；小圆环运动到B点时速度恰好为零。忽略一切摩擦力阻力，小圆环和物块均可视为质点，物块离斜面底端足够远，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　）

A. 小圆环到达B点时的加速度为g

B. 小圆环到达B点后还能再次回到A点

C. 小圆环到达P点时，小圆环和物块的速度之比为

D. 小圆环和物块的质量之比满足

【答案】AB

【解析】

【分析】

【详解】A．小圆环运动到B点时，小环受到竖直向下的重力，水平向右的拉力和圆环对小环向左的支持力，因为运动到B点时速度恰好为零，小球的合力为竖直方向的重力，根据牛顿第二定律可知

解得

A正确；

B．小环和物块组成的系统，在运动过程中，由于忽略一切摩擦力，故只有重力做功，机械能守恒，当小环到达B点时，速度都为零，此后小环沿圆轨道向下运动，机械能还是守恒，组最终小环和物块速度都减到零，故圆环到达B点后还能再次滑回A点，B正确；

C．小环在P点时，小环的速度方向沿绳的方向，根据速度的合成与分解可知，此时小圆环和物块的速度之比为1：1，C错误；

D．设轻滑轮的位置为C，由几何关系可知 ，在运动过程中，对环和物块组成的系统，根据动能定理可知

解得

D错误。

故选AB。

8. 太空中存在一些离其他恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统，通常可忽略其他星体对它们的引力作用。已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式：一种是三颗星位于同一直线上，两颗星围绕中央星在同一半径为的圆轨道上运行；另一种形式是三颗星位于边长为的等边三角形的三个顶点上，并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行。设这三个星体的质量均为，并设两种系统的运动周期相同，引力常量为，则（　　）

A. 直线三星系统中两边星的线速度相同

B. 直线三星系统的运动周期为

C. 三角形三星系统中星体间距离为

D. 三角形三星系统的线速度大小为

【答案】BC

【解析】

【详解】A．直线三星系统中两边星线速度大小相同，方向相反，选项A错误；

B．三星系统中，对直线三星系统有

解得

选项B正确；

C．对三角形三星根据万有引力定律可得

两种系统周期相同，即

联立解得

选项C正确；

D．三角形三星系统的线速度大小为

选项D错误。

故选BC。

第Ⅱ卷（非选择题，共174分）

二、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. 实验小组做“探究在质量不变的情况下物体的加速度与所受合外力关系”的实验。如图甲所示为实验装置示意图。

（1）关于该实验以下说法正确的是__________。

A.安装实验器材时，要调节定滑轮的高度，使细线与长木板平行

B.平衡摩擦力时，撤去砂桶，接通打点计时器的电源，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动

C.实验过程中，向砂桶内加砂时，必须保证砂和砂桶的总质量m远小于小车的总质量M

D.准确地平衡摩擦力后，实验过程中读出拉力传感器的示数即为小车受到的合外力

（2）如图乙是实验中选择的一条合适的纸带（纸带上相邻的两个计数点之间还有4个计时点没有画出），相关的测量数据已标在纸带上，已知打点计时器的打点频率为50Hz，则小车的加速度a=_________m/s2。

（3）保持小车的质量不变，改变砂桶中砂的质量，记录多组传感器的读数F和对应纸带的加速度a的数值，并根据这些数据，绘制出如图丙所示的a-F图像，实验小组仔细分析图像，得出了实验所用小车的质量为________kg（结果保留两位有效数字）。

【答案】    ①. AB    ②. 0.75    ③. 0.67

【解析】

【详解】（1）[1]A．安装实验器材时，要调节滑轮的高度，使细线与长木板平行，这样才能保证拉力方向与运动方向一致，故A正确；

B．平衡摩擦力时要撤去砂桶，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，轻推小车，从打出的纸带相邻计时点间隔是否均匀来判断小车是否做匀速运动，故B正确；

C．由于有拉力传感器，所以不用保证砂和砂桶的总质量m远小于小车的总质量M，故C错误；

D．实验中有两根绳子，所以小车受到的合外力为拉力传感器示数的2倍，故D错误。

故选AB。

（2）[2]根据逐差法可得，小车的加速度为

（3）[3]对小车，根据牛顿第二定律有

整理得

可得

由图像计算可得

解得

10. 有一个电压表，其内阻未知（约）、量程约，共有个均匀小格，但刻度数值已经模糊。为了测量其量程并重新刻度，现提供下列器材选用：

标准电压表（量程，内阻为）；

标准电压表（量程为，内阻约为）

滑动变阻器：总阻值

稳压电源E：，内阻不能忽略，开关、导线若干

（1）用多用电表的欧姆挡粗略测量其内阻，多用电表刻度盘上电阻刻度中间值为20。实验时应将选择开关拨至倍率“________ ”（选填“1”“10”或“”）。

（2）为了让电表指针均偏转到满偏的三分之一以上，且能较精确地测出待测电压表V的量程和内阻，请设计一个合理的电路图，画在如图所示的虚线方框内，将所选用的器材用相应的符号表示________。

（3）根据设计的电路进行实验，调节滑动变阻器，并让待测电压表V的指针恰好偏转了格，为了得到待测电压表的量程，还需要测量的物理量和相应的符号是________，待测电压表的量程为________，内阻________（用测得的物理量和题中已知量的符号表示）。

【答案】    ①.     ②.       ③. 标准电压表的示数，标准电压表的示数    ④.     ⑤.

【解析】

【详解】（1）[1]多用表测电阻时，应尽量使指针指向中央附近，所以欧姆挡的倍率应选“”。

（2）[2]因为电压表内阻较大，可将标准电压表做电流表使用，故电路如图所示

（3）[3][4][5]调节滑动变阻器，让待测电压表的指针恰好偏转格，记录标准电压表的示数和标准电压表的示数，假设待测电压表的量程为，则有

解得

因为

解得

11. 图（甲）是磁悬浮实验车与轨道示意图，图（乙）是固定在车底部金属框（车厢与金属框绝缘）与轨道上运动磁场的示意图。水平地面上有两根很长的平行直导轨和，导轨间有竖直（垂直纸面）方向等间距的匀强磁场和，二者方向相反。车底部金属框边宽度与磁场间隔相等，当匀强磁场和同时以恒定速度沿导轨方向向右运动时，金属框会受到磁场力，带动实验车沿导轨运动。设金属框垂直导轨的边长、总电阻，实验车与线框的总质量，磁场，磁场运动速度。已知悬浮状态下，实验车运动时受到恒定的阻力，求：

（1）设时刻，实验车的速度为零，求金属框受到的磁场力的大小和方向；

（2）求实验车的最大速率。

【答案】（1）1N，方向水平向右；（2）8m/s

【解析】

【详解】（1）当实验车的速度为零时，线框相对于磁场的速度大小为，线框中左右两边都切割磁感线，产生感应电动势，则有

根据闭合电路欧姆定律

安培力为

所以此时金属框受到的磁场力的大小

代入数值解得

根据楞次定律可判断磁场力方向水平向右

（2）实验车最大速率为时相对磁场的切割速率为，则此时线框所受的磁场力大小为

此时线框所受的磁场力与阻力平衡，有

所以实验车的最大速率为

12. 如图所示，光滑曲线轨道分别与竖直轨道、粗䊁水平地面平滑连接，右端与光滑半圆轨道平滑连接，半圆轨道直径为。长为，竖直轨道的最高点A与地面高度差。质量为的小滑块P从A点静止释放，之后在点与静止放置在该处的小滑块Q发生碰撞，碰撞过程机械能损失不计。已知小滑块Q的质量也为，小滑块Q被撞后的瞬间对轨道的压力突然增大了。已知重力加速度为。

（1）求水平轨道的动摩擦因数；

（2）如果小滑块P的质量变为（为正数），如果要求小滑块Q在半圆轨道段运动过程中没有脱离圆弧（设碰撞后P立即拿走，不发生两次碰撞），求的取值范围。

【答案】（1）0.5；（2）或

【解析】

【详解】（1）设滑块P与Q碰撞前瞬间速度的大小为，碰撞后Q的速度为，则根据动能定理可得

P与Q弹性碰撞，根据动量守恒和能量守恒有

解得

增加的压力

解得

（2）设滑块P与Q碰撞前瞬间速度的大小为，则根据动能定理得

P与Q碰撞为弹性碰撞，设碰撞后的速度分别为和，以向右为正方向，根据动量守恒和能量守恒定律可得

解得

不脱离圆弧轨道的条件有两种情形有：

情形一：不过圆心等高处，有

解得

情形二：对Q从点到点过程，由机械能守恒定律得

对Q球在点，由牛顿第二定律得

解得

所以满足或。

（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做答。如果多做，则每科按所做的第一题计分。

[物理—选修3-3]（15分）

13. 下列说法正确的是（    ）

A. 一定量气体，体积不变，分子平均碰撞频次随着温度降低而减小

B. 一定量的气体，气体膨胀，气体分子之间的势能减小

C. 一定量的干冰，升华成同温度的二氧化碳，其分子之间的势能增加

D. 物体吸收了热量，其内能一定会增加

E. 物体从单一热源吸收的热量可以全部用于做功

【答案】ACE

【解析】

【详解】A．一定量的气体，体积不变，温度降低，分子平均动能减少，则分子平均碰撞频次减小，A正确；

B．一定量的气体，气体膨胀，由于分子间的作用力表现为引力，所以分子力做负功，势能增加，B错误；

C．一定量的干冰，升华成同温度的二氧化碳，要吸收热量，由于分子动能不变，则其分子之间的势能增加，C正确；

D．做功和热传递都可以改变物体的内能，物体吸收了热量，其内能不一定增加，还与做功情况有关，D错误；

E．根据热力学第二定律知，在外界的影响下，物体从单一热源吸收的热量可以全部用于做功，E正确。

故选ACE。

【点睛】温度是分子平均动能的标志．分子力表现为引力时分子距离，分子力做正功，分子势能增大．物态变化时，根据热力学第二定律分析分子势能的变化．在外界的作用下可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功。

14. 绝热的活塞与汽缸之间封闭一定质量的理想气体，汽缸开口向上置于水平面上，活塞与汽缸壁之间无摩擦，缸内气体的内能Up=72J，如图甲所示。已知活塞面积S=5×10-4m2，其质量为m=1kg，大气压强p0=1.0×105Pa，重力加速度g=10m/s2如果通过电热丝给封闭气体缓慢加热，活塞由原来的P位置移动到Q位置，此过程封闭气体的V-T图像如图乙所示，且知气体内能与热力学温度成正比。求：

（1）封闭气体最后的体积；

（2）封闭气体吸收的热量。

【答案】（1）；（2）60J

【解析】

【分析】

【详解】（1）以气体为研究对象，根据盖—吕萨克定律，有

解得

（2）由气体的内能与热力学温度成正比

解得

活塞从P位置缓慢移到Q位置，活塞受力平衡，气体为等压变化，以活塞为研究对象有

解得

外界对气体做功

由热力学第一定律

得气体变化过程吸收的总热量为

[物理—选修3-4]（15分）

15. 将一端固定在墙上的轻质绳在中点位置分叉成相同的两股细绳，它们处于同一水平面上。在离分叉点相同长度处用左、右手在身体两侧分别握住直细绳的一端，同时用相同频率和振幅上下持续振动，产生的横波以相同的速率沿细绳传播，因开始振动时的情况不同，分别得到了如图甲和乙所示的波形。甲图中绳子的分叉点是振动________的位置；乙图中绳子分叉点是振动________的位置。

【答案】    ①. 加强    ②. 减弱

【解析】

【详解】[1][2]题图甲中两手开始振动时的方向相同，则题图甲中分叉点是振动加强的位置；题图乙中两手开始振动时的方向恰好相反，则题图乙中分叉点是振动减弱的位置。

16. 如图所示，用折射率玻璃做成内径为、外径为的半球形空心球壳，一束平行光射向此半球的外表面，且与中心对称轴平行，不计多次反射。已知光在真空中的传播速度为。试求：

（1）光线在玻璃中传播的最短时间；

（2）球壳内部有光线射出的圆弧区域所对应的圆心角。（用与所成夹角表示）

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）光线在玻璃中传播的速度为

光线在玻璃中传播的最短时间为

（2）设光线射入外球面，沿方向射向内球面，刚好发生全反射，如图所示

则有

可得

在中

，

由正弦定理得

解得

由

解得

又因为

，

所以

当射向外球面的入射光线的入射角小于时，这些光线都会射出内球面，因此，以为中心线，上、下（左、右）各的圆锥球壳内均有光线射出，球壳内部有光线射出的圆弧区域所对应的圆心角为。