四川省成都市树德中学2023-2024学年高三下学期开学考试理综物理试题（Word版附解析）

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本试卷分选择题和非选择题两部分。满分300分，考试时间150分钟。
注意事项：
1．答题前，务必将自己的姓名、考籍号填写在答题卡规定的位置上。
2．答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其他答案标号。
3．答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。
4．所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。
5．考试结束后，只将答题卡交回。
6．可能用到的相对原子质量H-1 Li-7 C-12 O-16 Na-23 P-31 C1-35.5 Sc-45
第Ⅰ卷（选择题，共126分）
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. 核能是蕴藏在原子核内部的能量，合理利用核能，可以有效缓解常规能源短缺问题。在铀核裂变实验中，核反应方程是，核的结合能为，核的结合能为，核的结合能为．则（ ）
A. 该核反应过程动量不守恒
B. 该核反应方程中X为
C. 该核反应中释放的核能为
D 该核反应中电荷数守恒，质量数不守恒
2. 如图所示，M、N是某静电场中一条竖直方向电场线上的两点，电场线方向未标出。现有质量为m的带电小球在电场力和重力作用下沿该电场线向下运动，小球通过M点的速度为，经过一段时间后，小球通过N点的速度为，方向向上．由此可以判断（ ）
A. M点的场强大于N点的场强
B. M点的电势低于N点的电势
C. 小球在M点的动能小于它在N点的动能
D. 小球在M点的电势能小于它在N点的电势能
3. 2021年7月6日，我国成功将“天链一号05”卫星发射升空，卫星进入预轨道，天链系列卫星为我国信息传送发挥了重要作用。如图所小，设地球半径为R，地球表面的重力加速度为，卫星在半径为R的近地圆形轨道Ⅰ上运动，到达轨道的A点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的远地点B时，再次点火进入轨道半径为5R的圆形轨道Ⅲ绕地球做匀速圆周运动，设卫星质量保持不变。则（ ）
A. 卫星在轨道Ⅰ、Ⅲ上运行的周期之比为1：5
B. 卫星在轨道Ⅰ上稳定飞行经过A处的加速度大小大于卫星在轨道Ⅱ上稳定飞行经过A处的加速度大小
C. 卫星在轨道Ⅲ上的运行速率小于
D. 卫星在轨道Ⅰ上机械能大于在轨道Ⅱ上的机械能
4. 如图所示，轻绳1两端分别固定在M、N两点（N点在M点右上方），轻绳1上套有一个轻质的光滑小环O，质量为m的物块P通过另一根经绳2悬挂在环的下方，处于静止状态，。现用一水平向右的力F缓慢拉动物块，直到轻绳2与连线方向垂直。已知重力加速度为g。下列说法错误的是（ ）
A. 施加拉力F前，轻绳1的张力大小为
B. 物块在缓慢移动过程中，轻绳2的延长线始终平分
C. 物块在缓慢移动过程中，轻绳2的张力越来越大
D. 物块在缓慢移动过程中，经绳1的张力可能先增大后减小
5. 如图所示，从高H处的P点先后水平抛出两个小球，球1刚好直接越过高为h的挡板MN（h可调节），落在水平地面上的Q点，球2与地面碰撞N（N≥1）次后，刚好越过竖直挡板MN也落在Q点。假设球2每次与地面的碰撞都是弹性碰撞（碰撞前后速度大小不变，方向关于地面对称），两球所受的空气阻力均可忽略，则（ ）

A. 球1与球2的初速度之比可能为6∶1
B. 球1与球2初速度之比可能为21∶1
C. 球1与球2的初速度之比可能为2∶1
D. 球1与球2的初速度之比可能为16∶1
6. 某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机的输出功率为100kW，输出电压为，输电导线的总电阻为，导线上损耗的电功率为4kW，要使额定电压为220V的用电器正常工作，不计变压器损耗，则下列判断正确的是（ ）
A. ，用电器得到的交流电频率为50Hz
B. 升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比分别为和
C. 若用电器功率变大，则输电线上损耗的功率占总功率的比例增大
D. 若用电器功率变大，升压变压器的输出电压增大
7. 小红在查阅资料时看到了嫦娥五号的月球着落装置设计，她也利用所学知识设计了一个地球着落回收的电磁缓冲装置，其工作原理是利用电磁阻尼作用减缓返回舱和地面间的冲击力。如图甲所示，在返回舱的底盘安装有均匀对称的4台电磁缓冲装置，电磁缓冲结构示意图如图乙所示。在缓冲装置的底板上，沿竖直方向固定着两个光滑绝缘导轨、。导轨内侧，安装电磁铁（图中未画出），能产生垂直于导轨平面的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B。导轨内的缓冲滑块K由高强度绝缘材料制成，滑块K上绕有闭合矩形线圈，线圈的总电阻为R，匝数为n，边长为L。假设整个返回舱以速度与地面碰撞后，滑块K立即停下，此后在线圈与轨道的磁场作用下使舱体减速，从而实现缓冲。返回舱质量为m，地球表面的重力加速度为g，一切摩擦阻力不计，缓冲装置质量忽略不计。则以下说法正确的是（ ）

A. 滑块K的线圈中最大感应电流的大小
B. 若缓冲装置向下移动距离H后速度减为v，则此过程中每个缓冲线圈中通过的电量
C. 若缓冲装置向下移动距离H后速度减为v，则此过程中每个缓冲线圈中产生的焦耳热是
D. 若要使缓冲滑块K和返回舱不相碰，且缓冲时间为t，则缓冲装置中的光滑导轨和长度至少
8. 如图（a），质量均为m小物块甲和木板乙叠放在光滑水平面上，甲到乙左端的距离为L，初始时甲、乙均静止，质量为M的物块丙以速度向右运动，与乙发生弹性碰撞。碰后，乙的位移x随时间t的变化如图（b）中实线所示，其中时刻前后的图像分别是抛物线的一部分和直线，二者相切于P，抛物线的顶点为Q。甲始终未脱离乙，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A. 碰后瞬间乙的速度大小为B. 甲、乙间的动摩擦因数为
C. 甲到乙左端的距离D. 乙、丙的质量比
第Ⅱ卷（非选择题，共174分）
三、非选择题：本卷包括必考题和选考题两部分。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。
9. 某同学用如图1所示的装置验证轻弹簧和小物块（带有遮光条）组成的系统机械能守恒。图中光电门安装在铁架台上且位置可调。物块释放前，细线与弹簧和物块的栓接点（A、B）在同一水平线上，且弹簧处于原长。滑轮质量不计且滑轮凹槽中涂有润滑油，以保证细线与滑轮之间的摩擦可以忽略不计，细线始终伸直。小物块连同遮光条的总质量为m，弹簧的劲度系数为k，弹性势能（x为弹簧形变量），重力加速度为g，遮光条的宽度为d，小物块释放点与光电门之间的距离为l（d远远小于l）。现将小球由静止释放，记录物块通过光电门的时间t：
（1）改变光电门的位置，重复实验，每次滑块均从B点静止释放，记录多组l和对应的时间t，做出图像如图2所示，若在误差允许的范围内，满足关系______时，可验证轻弹簧和小物块组成的系统机械能守恒？
（2）在（1）中条件下，l取某个值时，可以使物块通过光电门时的速度最大，速度最大值为______（m、g、k表示），
（3）在（1）中条件下，和时，物块通过光电门时弹簧具有的两弹性势能分别为、，则______（用、m、、g表示）
10. 测定干电池的电动势和内阻的电路如图（a）所示，MN为一段粗细均匀、电阻率较大的电阻丝，定值电阻R0。调节滑片，记录电压表示数U、电流表示数I及对应的PN长度x，绘制出图（b）所示的U—I图像。
（1）由图（b）求得电池的电动势E=___________V，内阻r=___________Ω（均保留2位小数）；
（2）实验中因电表内阻的影响，电动势测量值___________（选填“大于”、“等于”或“小于”）真实值；
（3）根据实验数据可绘出图（c）所示的图像。若图像斜率为k，电阻丝横截面积为S，则电阻丝的电阻率=___________，电表内阻对电阻率的测量___________（选填“有”或“没有”）影响。
11. 如图,长为L的平行金属板M、N水平放置,板间距也为L,两板间有方向竖直向下的匀强电场,其右侧空间有宽度为d、方向垂直纸面向里的匀强磁场,磁场的边界竖直．一质量为m、电荷量为q的正电荷以水平向右的初速度v0从M、N板左侧正中进入电场,恰好从N板右端射出电场,且进入磁场后恰好不从磁场右边界射出磁场．不计电荷重力．求:
(1)穿越电场的过程中,电场力对电荷的冲量大小；
(2)磁感应强度大小．
12. 如图（a），水平传送带以恒定速率顺时针转动，宽为、足够高的矩形匀强磁场区域MNPQ，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，磁场下边界QP水平。矩形导体框abcd无初速度地放在传送带上且ad与MQ重合，bc向右运动到NP时恰与传送带共速，此时施加水平向右的拉力，使导体框保持共速前的加速度离开磁场。ad离开磁场时撤掉拉力，同时将QP提升到传送带上方距上表面L处。导体框继续向右运动，与NP右侧处的竖直固定挡板发生弹性正碰。当ad返回NP时，施加水平向左的拉力，使导体框以此时的速度匀速通过磁场。已知导体框质量为m，总电阻为R，ab长为，ad长为，导体框平面始终与磁场垂直且不脱离传送带，重力加速度为g。
（1）求导体框从开始运动到与传送带共速过程中，ad两点间的电势差与时间t的关系式；
（2）求导体框向右离开磁场过程中，拉力冲量的大小；
（3）导体框向左通过磁场的过程中，设ad到NP的距离为x，导体框受到的摩擦力大小为，在图（b）中定量画出导体框通过磁场过程中图像，不要求写出推导过程。
（二）选做题：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。并用2B铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑。注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致，在答题卡选答区域指定位置答题。如果多做，则每学科按所做的第一题计分。
[物理——选修3-3]（15分）略
[物理——选修3-4]（15分）
13. 如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，实线为t=0时的波形图，虚线为t=0.2s时的波形图。若波沿x轴正方向传播，则其最大周期为________s；若波沿x轴负方向传播，则其传播的最小速度为__________________m/s；若波速为25m/s，则t=0时刻P质点的运动方向为____________（选填“沿y轴正方向”或“沿y轴负方向”）。
14. 如图，ABC是某三棱镜的横截面，，，边长，一条平行于BC的光线入射到AB边上D点，经棱镜两次折射从AC边中点E射出，出射光线与AC边的夹角
（1）求该棱镜材料的折射率；
（2）若平行于BC边平移入射光线，当AB边的入射点在F（图中未画出）时，光线再次从E点射出。请判断光线是否会在BC边发生全反射，并求F点到D点的距离。（每条边只考虑一次反射或折射）