2024届四川省凉山州高三下学期三诊考试理科综合试题-高中物理（原卷版+解析版）

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理科综合共300分，包括物理、化学、生物三部分，考试时间共150分钟。
注意事项：
1．答题前，考生务必将自己的姓名、座位号、准考证号用0.5毫米的黑色签字笔填写在答题卡上，并检查条形码粘贴是否正确。
2．选择题使用2B铅笔涂在答题卡对应题目标号的位置上；非选择题用0.5毫米黑色签字笔书写在答题卡的对应框内，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。
3．考试结束后，将答题卡收回。
可能用到的相对原子质量：H—1 C—12 S—32 Cl—35.5 Fe—56 Cd—112
第I卷（选择题共126分）
二、选择题（本题共8题，每题6分。在每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，有选错得0分。）
1. 如图所示，动力小车以恒定的速率沿曲线竖直轨道上表面从A点运动到D点，A点是轨道最低点，B为轨道最高点。下列判断正确的是（ ）
A. 小车在A、B两点速度不同B. 运动中小车的动量不变
C. 运动中小车机械能不变D. 小车在A点对轨道压力最大
【答案】D
【解析】
【详解】A．小车做曲线运动，运动方向与轨迹相切，小车在A、B两点时，两点分别为最低点和最高点切线沿水平方向，则小车运动方向沿水平方向，方向相同，小车速率即速度大小也相同，所以，小车在A、B两点速度相同，故A错误；
B．小车做曲线运动，运动方向时刻改变，动量为矢量，方向与速度方向相同，所以小车的动量大小不变，方向时刻改变，故B错误；
C．汽车在运动过程中动能不变，重力势能变化，所以机械能变化，故C错误；
D．小车在A点时，为轨道的最低点，根据牛顿第二定律
解得
又因为，由图可得小车在A点对应的圆周运动的半径最小，一定速率下，向心力最大，所以小车在A点是轨道对小车的支持力最大，根据牛顿第三定律，此时小车对轨道的压力最大，故D正确。
故选D。
2. A、B两物体如图叠放，在竖直向上的力F作用下沿粗糙竖直墙面向上匀速运动，则A的受力个数为（ ）
A. 2B. 3C. 4D. 5
【答案】B
【解析】
【详解】对AB整体受力分析，整体受力平衡，受重力和力F，如果墙壁对整体有支持力，整体水平方向不能平衡，故墙壁对整体水平方向没有弹力，也就没有摩擦力；隔离分析物体A，受重力、B对A的支持力和静摩擦力，共3个力。
故选B。
3. 1907年起，物理学家密立根开始以精湛的技术测量光电效应中几个重要的物理量，得到某种金属的遏制电压Uc与入射光的频率v的关系如下图，已知e=1.6×10—19C。以下说法正确的是（ ）
A. 该金属的截止频率为5.5×1014HzB. 图中斜率为普朗克常量
C. 由图及已知可算出普朗克常量D. 不能求出该金属的逸出功
【答案】C
【解析】
【详解】A．由光电效应方程可知
所以
当截止电压为零时的频率即为截止频率
A错误；
B．根据截止电压和频率的关系可知，图线的斜率为，不是普朗克常量，B错误；
C．由题可知
C正确；
D．逸出功
D错误。
故选C
4. 实验室用交流发电机和理想变压器组合给R0供电，电路如图所示。交流发电机的线圈内阻为4Ω，当理想变压器原副线圈匝数比为2：1时，R0消耗的功率与线圈内阻消耗的功率相等，导线电阻不计，则R0的阻值为（ ）
A. 1ΩB. 2ΩC. 4ΩD. 16Ω
【答案】A
【解析】
【详解】原副线圈的电流之比为
根据
R0消耗的功率与线圈内阻消耗的功率相等，则
代入数据，解得
故选A。
5. 光滑刚性绝缘正三角形框内存在着垂直纸面向里的匀强磁场B，长为L的CD边中点P开有一个小孔，如图所示。质量为m、电荷量为q的正电粒子从P点沿垂直于CD边射入磁场后，与正三角形的边发生两次碰撞，再从P点垂直于CD边离开磁场。粒子在每次碰撞前、后瞬间，平行于边方向的速度分量不变，垂直于边方向的速度分量大小不变、方向相反，电荷量不变，不计重力。则粒子的初速度为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】正电粒子从P点沿垂直于CD边射入磁场后，与正三角形的边发生两次碰撞，再从P点垂直于CD边离开磁场，可知
L=2r
根据
可得
故选B。
6. 如图是某同学在足球场上把足球从地面A点踢出又落回地面C点的轨迹草图，其中B点是足球运动的最高点。不能忽略空气阻力，则下列判断正确的是（ ）
A. 足球在B点加速度为重力加速度gB. 足球在B点速度不是最小
C. 足球从A运动到B的时间小于从B运动到C的时间D. 足球在A、C两点重力的功率相等
【答案】BC
【解析】
【详解】A．足球在空中做曲线运动，在最高点B时竖直方向分速度是零，水平方向速度不是零，因此足球在B点受重力和水平空气阻力作用，设空气阻力产生的加速度为，则有加速度为
A错误；
B．足球在最高点B时，只有水平方向的分速度，刚过最高点B时，水平方向仍做减速运动，竖直方向做加速运动，由于此时的速度是水平方向的分速度与竖直方向分速度的矢量和，因此合速度可能要小于在最高点时的水平分速度，则足球在B点速度不是最小，B正确；
C．足球从A运动到B的过程中，在竖直方向受重力和空气阻力，方向都竖直向下，从B运动到C的过程中，竖直方向受重力竖直向下，空气阻力竖直向上，由牛顿第二定律可知，足球从A运动到B竖直方向的加速度大于从B运动到C竖直方向的加速度，A、C两点在同一平面内，因此足球从A运动到B的时间小于从B运动到C的时间，C正确；
D．由于足球从A运动到B竖直方向的分加速度大于从B运动到C竖直方向的分加速度，由运动学公式可知，足球在A点时竖直方向的分速度大于在C点时竖直方向的分速度，由功率公式可知，足球在A、C两点重力的功率不相等，D错误。
故选BC。
7. 两块相同的正方形金属板一上一下正对水平放置，间距为4d，上板正中心O处开有一小孔，其截面图如图所示。现将上、下板分别与电源的正负极相连后，在板间形成匀强电场。让带电油滴a以初速度v0从上极板中心O竖直向下进入板间，运动距离d后静止。若空气对油滴的阻力和速度成正比，不计油滴受到的浮力，下列说法正确的是（ ）
A. 油滴带负电，电场力等于重力B. 油滴带正电，电场力大于重力
C. 若油滴初速度为2v0，则油滴运动距离2d后静止D. 若油滴初速度为2v0，则油滴运动距离4d后静止
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．油滴最终处于静止状态，根据平衡条件，油滴受到的电场力竖直向上，且大小等于重力，所以油滴带负电，故A正确，B错误；
CD．设平均速度为v，阻力的比例系数为k，运动时间为t，根据动量定理有
又
解得
所以若初速度为2v0，油滴运动距离为
故C正确，D错误
故选AC。
8. 如图，足够长的水平传送带AB与斜面BC在B点平滑连接，斜面倾角，质量为1kg的物块从距传送带高为H=2.4m的C点静止释放，物块与斜面和传送带间的动摩擦因数均为0.5，传送带顺时针运行速度恒为5m/s。已知重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8。则下列判断正确的是（ ）
A. 物块第二次经过B点的速度为5m/s
B. 物块第一次到达传送带最左端的过程中与传送带摩擦生热28J
C. 物块在斜面上向下运动的路程之和为6m
D. 物块在斜面上向下运动的路程之和为5m
【答案】BD
【解析】
【详解】A．物块第一次下滑到B点时由动能定理
解得
vB=4m/s
冲上传送带后做匀减速运动，速度减到零后反向加速，则第二次回到B点时的速度仍为4m/s，选项A错误；
B．物块在传送带上做减速运动的加速度大小为
减速到零的时间
物块第一次到达传送带最左端的过程中与传送带摩擦生热
选项B正确；
CD．物块从B点再次冲上斜面时，向上运动的最大距离
解得
x=0.8m
再次下滑到斜面底端时的速度
解得
滑上传送带后再次返回到B点时速度仍为，再次沿斜面上滑时向上运动的最大距离
解得
则每次下滑的距离呈等比数列，则物块在斜面上向下运动的路程之和为
选项C错误D正确。
故选BD。
第Ⅱ卷（非选择题共174分）
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. “筋膜枪”是利用内部电机带动“枪头”高频冲击肌肉，缓解肌肉酸痛的设备。某同学为了测量“枪头”的冲击频率，将带限位孔的塑料底板固定在墙面上，下端带重锤的纸带穿过限位孔并竖直拉直，“枪头”放在限位孔上方，靠近并正对纸带，如图甲所示。启动筋膜枪，松开纸带，让纸带在重锤带动下运动，“枪头”在纸带上打下系列点迹。更换纸带，重复操作。
（1）如图乙所示，实验时打出一条清晰的纸带，截取其中一段，测得相邻点迹间的距离依次为，则图示纸带的______（选填“左”或“右”）端连接重锤；若重力加速度为g，则“枪头”的冲击频率______。
（2）该实验产生误差的主要原因是“枪头”在打点瞬间阻碍纸带的运动，这样会导致冲击频率的测量值______（选填“大于”“小于”或“等于”）实际值。
【答案】（1） ①. 左 ②.
（2）大于
【解析】
【小问1详解】
[1]根据题意可知，松开纸带，纸带在重锤作用下做加速运动，纸带上相邻两点间的距离逐渐增大，由图乙可知，纸带左端与重锤相连。
[2]由逐差法有
又有
联立解得
【小问2详解】
“怆头”打点瞬间阻碍纸带的运动，使得重物下落的加速度小于自由落体加速度，故计算周期时，加速度值偏大，导致周期测量结果偏小，则测量的频率偏大，故频率测量值大于实际值。
10. 某学习小组准备测电源的电动势和内阻，实验室提供以下器材：
A．待测电源（电动势约为3V内阻未知）；
B．电流表（内阻未知，0～0.6A～3A）；
C．电压表（内阻未知，0～3V）；
D．电阻箱R1（0～99.9Ω）；
E．滑动变阻器R最大阻值10Ω；
开关导线若干。
（1）小组同学发现：电流表正接线柱A、B量程标识由于长期使用被磨损。同学们讨论决定：先测电流表的内阻和确定接线柱A、B的量程标识。于是设计了如图1所示的电路，且电流表接A接线柱。操作步骤：
①闭合开关S前滑片P应滑到______（选填“左”或“右”）端。
②闭合开关S1，将开关S2接1，调节R1=5.0Ω，反复调节滑片P使电压表读数为2.5V。
此时发现电流表指针超过半偏，则A接线柱对应电流表的量程为______（选填“0～0.6A”或“0～3A”）。
③断开开关S1，将开关S2接2，再闭合开关S1，反复调节滑片P和R1，使电压表示数仍为2.5V，此时R1=5.8Ω，则电流表内阻为______Ω（保留一位小数）。
（2）为了更精确的测电动势和内阻，应选择电路______（选填“图2”或“图3”）进行实验。
（3）根据小组同学的实验数据得到如图4所示的I—U图像，则电源的电动势为______V，内阻为______Ω（结果保留三位有效数字）。
【答案】（1） ①. 左 ②. 0～0.6A ③. 0.8
（2）图3 （3） ①. 2.92 ②. 1.20
【解析】
【小问1详解】
①[1]闭合开关S前滑片P应滑到左端。
②[2]若电流表内阻为0
R1=5.0Ω
电压表读数
U=2.5V
时，电流
I=0.5A
由于电流表内阻不为0，所以电流小于0.5A，由于电流表指针超过半偏，则A接线柱对应电流表的量程为0～0.6A。
③[3]电流表内阻
【小问2详解】
[1]由于已知电流表内阻，为了更精确的测电动势和内阻，应选择电路图3进行实验。
【小问3详解】
[1][2]根据
纵轴截距代表电源电动势
E=2.92V
图像斜率的绝对值等于，即
得
11. 如图所示为某一具有电磁缓冲功能的火箭模型结构示意图，模型由缓冲槽、主体及主体内的线圈构成。匝数为N、边长为L的闭合正方形线圈abcd固定在主体下部，总电阻为R。模型外侧安装有由绝缘材料制成的缓冲槽，槽中有垂直于线圈平面、磁感应强度为B的匀强磁场。模型以速度v0着地时缓冲槽立即静止，此后主体在线圈与缓冲槽内磁场的作用下减速，从而实现缓冲。主体已知主体与线圈总质量为m，重力加速度为g，不计摩擦和空气阻力。求：
（1）模型以速度v0着地瞬间ab边中电流的大小和方向；
（2）若主体下落距离为h时未与缓冲槽相碰，此时主体线圈瞬时发热功率为缓冲槽着地瞬时发热功率的一半，求该过程中线圈产生的热量Q。
【答案】（1），电流的方向为由a到b；（2）
【解析】
【详解】（1）感应电动势
感应电流为
根据右手定则可得，感应电流的方向为由a到b；
（2）缓冲槽着地瞬时线圈的发热功率为
则当线圈瞬时发热功率为缓冲槽着地瞬时发热功率的一半时，设此时线圈的速度大小为则
由能量守恒可得
解得
12. 如图所示，长L=7m水平传送带以速度v传=5m/s顺时针转动，其端点A、B与光滑水平台面平滑对接。平台左侧锁定弹簧的弹性势能EP=3.2J，质量m1=0.1kg的物块甲紧靠弹簧右端放置，物块甲与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2．平台右侧固定一倾角为53°，高为h=0.55m的光滑斜面（平台与斜面平滑连接），平台上还固定有上表面光滑的水平桌面，桌面左端依次叠放着质量为m3=0.1kg薄木板和质量为m2=0.2kg的物块乙，物块乙与木板之间的动摩擦因数为μ2=0.2，桌面上固定一弹性竖直挡板，挡板与木板右端相距x0=1.0m，木板与挡板碰撞会原速率弹回。现解除锁定，物块甲与弹簧分离后滑上传送带向右运动，离开斜面后恰好在最高点与物块乙发生弹性碰撞（碰撞时间极短），物块乙始终未滑离木板。物块甲、乙均可视为质点，g=10m/s2，sin53°=0.8，cs53°=0.6，求：
（1）物块甲滑到传送带上A点的速度大小；
（2）物块甲运动到最高点时的速度大小；
（3）木板运动的总路程；
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）设物块甲滑到传送带上A点的速度，则根据能量守恒可知
解得
（2）设物块甲到达斜面顶端D点的速度,根据动能定理可知
解得
将D点的速度沿水平方向和竖直方向进行分解，在最高点时，竖直方向的速度为0，水平方向的速度设为，则甲在最高点的速度
（3）物块甲与物块乙在碰撞过程中，由动量守恒和能量守恒
解得
以物块乙和木板为系统，由动量守恒定律得
若木板向右加速至共速后再与挡板碰撞，由动能定理得
解得
可知木板与物块乙共速后再与挡板相碰。
由动量守恒定律得
木板向左减速过程中，由动能定理可得
同理可得
以此类推，可求得木板运动得总路程
【点睛】,
（二）选考题：共45分请考生从给出的2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。并用2B铅笔在答题卡上把所选题目题号后的方框涂黑。注意所选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，则每科按所做的第一题计分。
13. 根据热力学定律，下列说法正确的有（ ）
A. 电冰箱的工作原理表明，热量可以从低温物体向高温物体传递
B. 一切符合能量守恒定律的宏观过程都能发生
C. 科技的不断进步使得人类有可能生产出单一热源的热机
D. 尽管科技不断进步，热机的效率仍不能达到100%
E. 能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性
【答案】ADE
【解析】
【详解】A．热量可以从低温物体向高温物体传递，但要引起其他变化，符合电冰箱的工作原理，故A正确；
BE．热运动的宏观过程会有一定的方向性，符合能量守恒定律的宏观过程并不能都真的发生，根据热力学第二定律，不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响，能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性，故B错误，E正确；
C．不可能从单一热源吸收热量全部用来对外做功而不引起其他变化，故C错误；
D．根据热力学第二定律，即使没有漏气、摩擦、不必要的散热等损失，热机也不可能把燃料产生的内能全部转化为机械能，即效率达不到100%，故D正确。
故选ADE。
14. 图甲为气压式升降椅，它通过活塞上下运动来控制椅子的升降，图乙为其核心部件模型简图，圆筒形导热汽缸开口向上竖直放置在水平地面上，活塞（连同细连杆）与椅面的总质量m=4kg，活塞的横截面积S=4×10-4m2，汽缸内封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸之间无摩擦且不漏气，活塞上放有一质量M=8kg的物块，气柱高度h=0.6m。已知大气压强p0=1×105pa，重力加速度g取10m/s2。
（1）若拿掉物块活塞上升，求稳定时气柱的高度；
（2）拿掉物块后，如果缓慢降低环境温度，使活塞下降10cm，此过程中气体放出热量20J，求气体内能的变化量。
【答案】（1）1.2m；（2）
【解析】
【详解】（1）由玻意耳定律
其中
，
，
解得稳定时气柱的高度为
（2）在降温过程中，气体做等压变化，外界对气体做功为
由热力学第一定律
其中
代入数据解得
气体内能减少了12J。
15. 在如图所示的直角坐标系中，xOz平面为均匀介质I和Ⅱ的分界面（z轴垂直纸面向外）。在介质I中的P（0，）点处有一波源，产生波长为、速度为v的声波，波传到介质Ⅱ中，其速度为。图示时刻介质Ⅱ中仅有一个波峰，与x轴和y轴分别交于R（，0）和S点，此时O点也恰好位于波峰。则（ ）
A. 声波从介质I传播到介质Ⅱ中波长不变
B. 声波从介质I传播到介质Ⅱ中频率不变
C. S点到坐标原点距离为
D. 介质I和介质Ⅱ中的波相遇无干涉现象
E. 根据题中数据可求出折射角的正弦值
【答案】BCE
【解析】
【详解】AB．由图可知，声波从介质I传播到介质Ⅱ中折射角大于入射角，则介质I的折射率大于介质Ⅱ的折射率，故声波从介质I传播到介质Ⅱ中波长变长，但频率不变，故A错误，B正确；
C．由于波从一种介质到另一种介质，频率不变，故介质I和Ⅱ中波的频率为
则在介质Ⅱ中波长为
由于图示时刻介质Ⅱ中仅有一个波峰，与x轴和y轴分别交于R和S点，则S点的坐标为（0，），故S点到坐标原点距离为，故C正确；
D．由于波在介质I和介质Ⅱ中的频率相同，则介质I和介质Ⅱ中的波相遇有干涉现象，故D错误；
E．由于S为波峰，且波传到介质Ⅱ中，其速度为图示时刻介质Ⅱ中仅有一个波峰，与x轴和y轴分别交于R和S点，则R也为波峰，故P到R比P到O多一个波峰，则
则
根据光的折射定律
则
解得折射角的正弦值为
故E正确。
故选BCE。
16. 如图甲所示，“隐身装置”可以将儿童的身体部分隐去，却对后面的成人没有形成遮挡；简化模型的俯视图如图乙所示，A、B为两个厚度均为a的直角透明介质，虚线为透明介质的对称轴，儿童站在介质之间的虚线框位置处，成人位置的光线与对称轴平行。已知介质折射率，光在真空中的传播速度为c。求：
（1）完成光线1、2进入观察者范围的光路图，解释成人没被遮挡的原因；
（2）光线1进入介质A中的折射角大小和通过介质A的时间。
【答案】（1）见解析；（2），
【解析】
【详解】（1）完成光线1、2进入观察者范围的光路图如图所示
根据折射定律可得
则光线在介质中折射角为
可得1、2光线最后射出介质A的折射角为，可得光线1、2平行射出介质A、B，显然成人不可能被“隐身装置”遮挡。
（2）结合（1）问，可得光线1进入介质A中的折射角大小
通过介质A的路程为
光在该介质中的传播速度为
则光线1通过介质A的时间