四川省内江市2024届高中第三次理科综合物理模拟考试

试卷更新日期：2024-05-16 类型：高考模拟

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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14~18题只有一个选项符合题目要求，第19~21有多个选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全得3分，有选错的得0分。

1. 如图，是某公园的喷泉示意图。假设某一水珠从喷出到落回地面在同一竖直线上运动，且运动过程中水珠质量不变，受到空气阻力的大小与速度成正比。则关于该水珠在空中运动的过程中，下列说法正确的是（　　）

A、该水珠在落回地面前瞬间，重力的瞬时功率最小 B、该水珠上升过程处于超重状态，下落过程处于失重状态 C、上升过程所用时间小于下落过程所用时间 D、上升过程克服空气阻力做的功等于下落过程克服空气阻力做的功

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2. 在考古研究中，通常利用 $_{6}^{14} C$ 的衰变来测定文物的大致年代。 $_{6}^{14} C$ 衰变方程为 $_{6}^{14} C {\to_{}^{}}_{7}^{14} N + X$ ， $_{6}^{14} C$ 的半衰期为5730年.则下列说法中正确的是（　　）

A、 $_{6}^{14} C$ 的比结合能小于 $_{7}^{14} N$ 的比结合能 B、方程中的X是电子，它是碳原子电离时产生的，是原子的组成部分 C、衰变是由于原子核逐渐吸收外界能量异致自身不稳定而发生的 D、半衰期是一个统计规律，会随原子核所处的环境不同而改变

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3. 国产新型磁悬浮列车甲、乙（都可视为质点）分别处于两条平行直轨道上。开始时（ $t = 0$ ），乙车在前，甲车在后，两车间距为 $x_{0}$ ，在 $t = 0$ 时甲车先启动， $t = 3 s$ 时乙车再启动，两车启动后都是先做匀加速运动，后做匀速运动，两车运动的 $v - t$ 图像如图所示。下列说法正确的是（　　）

A、在两车加速过程中，甲车的加速度大于乙车的加速度 B、无论 $x_{0}$ 取何值，甲、乙两车一定在7s末相遇 C、若 $x_{0} = 70 m$ ，则两车间距离最小为30m D、在 $0 \sim 7 s$ 内，甲车的平均速度大于乙车的平均速度

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4. 静电纺纱利用了高压静电场，使单纤维两端带上异种电荷，高压静电场分布如图所示。则下列说法中正确的是（　　）

A、图中B、D两点电势 $φ_{B} > φ_{D}$ B、图中实线的电场线，电场强度为 $E_{A} < E_{B}$ C、一电子在A点的电势能小于其在D点的电势能 D、将一电子从C点移动到D点，电场力做功为零

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5. 中国科学院高能物理研究所公布：在某高海拔观测站，成功捕获了来自天鹅座万年前发出的信号。若在天鹅座处有一质量均匀分布的球形“类地球”行星，其密度为ρ，半径为R，自转周期为T₀ ，公转周期为T，引力常量为G。则下列说法正确的是（　　）

A、该“类地球”行星表面两极的重力加速度大小为 $\frac{4}{3} π G ρ R$ B、该“类地球”行星的同步卫星运行速率为 $\frac{2 π R}{T_{0}}$ C、该“类地球”行星的同步卫星轨道半径为 $\sqrt[3]{\frac{ρ G R^{3} T^{2}}{3 π}}$ D、在该“类地球”行星表面附近做匀速圆周运动的卫星的运行速率为 $2 π \sqrt{\frac{ρ G R^{2}}{3 π}}$

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6. 某同学受电动窗帘的启发，设计了如图所示的简化模型。多个质量均为1kg的滑块可在水平滑轨上滑动。忽略摩擦和空气阻力。开窗帘过程中，电机对滑块a施加一个水平向右的恒力F，推动滑块a以0.30m/s的速度与静止的滑块b碰撞，碰撞时间为0.04s。碰撞结束后瞬间两滑块的共同速度为0.16m/s。关于两滑块的碰撞过程，下列说法正确的是（　　）

A、两滑块的动量不守恒 B、滑块a受到合外力的冲量大小为0.14N•s C、滑块b受到合外力的冲量大小为0.32N•s D、滑块b受到滑块a的平均作用力的大小为3.5N

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7. 如图，在等腰梯形abcd区域内（包含边界）存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，边长 $a d = d c = b c = l$ ， $a b = 2 l$ 。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子，从a点沿着ad方向射入磁场中，不计粒子的重力，为了使粒子不能从bc边射出磁场区域，粒子的速率可能为（　　）

A、 $\frac{2 \sqrt{3} g B l}{5 m}$ B、 $\frac{4 \sqrt{3} q B l}{5 m}$ C、 $\frac{6 \sqrt{3} q B l}{5 m}$ D、 $\frac{5 \sqrt{3} q B l}{6 m}$

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8. 如图，为列车进站时其刹车原理简化图：在车身下方固定一水平均匀矩形线框abcd，利用线框进入磁场时所受的安培力，辅助列车刹车。已知列车质量为m，车身长为s，线框ab和cd边的长度均为L（L小于匀强磁场的宽度），线框总电阻为R。站台轨道上匀强磁场区域足够长，磁感应强度大小为B。当关闭动力后，车头进入磁场瞬间速度为v₀ ，列车停止前所受铁轨及空气阻力的合力恒为f，车尾进入磁场瞬间，列车恰好停止。下列说法正确的是（　　）

A、列车在进站过程，线框中电流方向为 $a \to d \to c \to b \to a$ B、在线框ab边进入磁场瞬间，列车的加速度大小为 $\frac{B^{2} L^{2} v_{0} + f R}{m R}$ C、在线框进入磁场的过程中，线框bc边消耗的电能为 $\frac{s}{2 L + 2 s} (\frac{1}{2} m v_{0}^{2} - f s)$ D、列车从进站到停下来所用时间为 $\frac{R m v_{0} + B^{2} L^{2} s}{f R}$

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二、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22题~第32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33题~第38题，考生根据要求作答。

9. 某同学设计了一个利用牛顿第二定律测量小车质量的实验。实验装置如图所示。其中，M为带滑轮的小车质量，m为砂和砂桶的质量，力传感器可以测出轻绳的拉力大小，打点计时器所接电源频率为 $50 H z$ 。则：

(1)、打点计时器是一种每隔s打一次点，通过打点记录做直线运动的物体位置的仪器。

(2)、实验过程中，一定要进行的操作是

A、将带滑轮的长木板右端适当垫高，以平衡摩擦力 B、用天平测出砂和砂桶的质量m C、小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数 D、为了减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M

(3)、该同学正确操作实验后，通过对纸带分析测出了小车的加速度为 $1.42 m / s^{2}$ ，力传感器的示数为 $0.15 N$ ，则小车的质量为 $k g$ （保留两位有效数字）。

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10. 某实验小组对教材上“测量电池的电动势E和内阻r”的实验方案进行了探究改进。实验室提供的实验器材有：
A．待测干电池一节；
B．电压表V（0~3V，内阻约为3kΩ）；
C．电流表A（0~0.6A，内阻约为1Ω）；
D．滑动变阻器R（最大阻值为20Ω）；
E．定值电阻R₁（阻值为2Ω）；
F．定值电阻R₂（阻值为5Ω）；
G．单刀单掷开关s₁；
H．单刀双掷开关s₂ ，导线若干。

(1)、该小组按照图甲所示电路，将单刀双掷开关S₂与“b”连通进行实验，通过调节滑动变阻器R的阻值使电流表的示数逐渐接近满偏，观察到电压表的示数变化范围很小，为了减少实验误差，请重新设计实验方案，并在虚线方框内画出改进后的完整电路图（部分电路已画出）。改进了实验方案后，该小组利用实验室提供的器材，重新按照正确的步骤进行测量得到数据作出 $U - I$ 图像，如图乙所示。图乙中的图线II是将单刀双掷开关S₂与“”（选填“a”或“b”）连通的电路进行实验得到的结果，其中定值电阻选（选填“R₁”或“R₂”）。

(2)、只考虑电表内阻所引起的误差，电源电动势E的真实值为V，电源内阻r的真实值为。

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11. 如图，在以坐标原点O为圆心、半径为R的圆形区域内（包括边界），有相互垂直的匀强电场和匀强磁场，磁感应强度为B，磁场方向垂直于xOy平面向里。一带负电的粒子（不计重力），从A点沿y轴正方向以某一速度射入，粒子恰好做匀速直线运动，经t₀时间从圆形区域的边界射出。若仅撤去磁场，相同粒子仍从A点以相同的速度沿y轴正方向射入，经 $\frac{t_{0}}{2}$ 时间，也从圆形区域的边界射出。

(1)、求粒子的比荷 $\frac{q}{m}$ ；

(2)、撤去电场，只改变原磁场区域的大小和位置，相同粒子仍从A点沿y轴的正方向以原来速度的2倍射入磁场并立即偏转，粒子离开现磁场时也恰好离开原圆形磁场区域的边界，求现圆形磁场区域的最小面积。

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12. 如图，在一粗糙水平平台最右端并排静止放置可视为质点的两个小滑块A和B，质量 $m_{A} = 6 k g$ ， $m_{B} = 2 k g$ ， A、B间有被压缩的轻质弹簧，弹簧储存的弹性势能 $E_{p} = 108 J$ ，弹簧与滑块不拴接。滑块A左侧有一系列间距 $x_{0} = 1 m$ 的微型减速带（大小可忽略不计），A距左侧第一个减速带的距离为 $x_{1} = 1 m$ 。平台右侧有一长木板C，静止在水平地面上，木板C的质量 $m = 1 k g$ ，长 $L = 14 m$ ，木板C最右端到右侧墙面的距离 $S = 7 m$ ，木板C上表面与左侧平台齐平，与右侧竖直面内固定的半径 $R = 0.2 m$ 的光滑半圆形轨道最低点d等高，e点与圆心等高，f点为半圆形轨道的最高点。现解除弹簧约束，弹力作用时间极短，滑块A、B立即与弹簧分离；滑块A通过每个减速带损失的机械能为到达该减速带时机械能的10%。滑块B冲上木板C，经过一段时间后木板C运动到右侧墙面处立即被粘连。已知滑块A与水平平台间的动摩擦因数 $μ_{1} = 0.25$ ，滑块B与木板C间的动摩擦因数 $μ_{2} = 0.20$ ，木板C与地面间的动摩擦因数μ₃=0.10，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ 。求：

(1)、解除弹簧约束，滑块A、B与弹簧分离瞬间的速度大小；

(2)、滑块A在平台上向左运动的距离；

(3)、在整个运动的过程中，滑块B和木板C之间产生的热量。

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13. 关于生活中的物理现象，下列说法中正确的是（　　）

A、液体与大气相接触，液体表面层中分子间的作用表现为相互吸引 B、冰箱制冷，说明热量可以自发从低温物体传递给高温物体 C、水黾能停在水面上是因为受到浮力的作用 D、泡茶时，开水比冷水能快速泡出茶香、茶色，是因为温度越高分子热运动越剧烈 E、彩色液晶电视利用了液晶因外界条件微小变动而影响其光学性质改变的特点

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14. 如图，图中甲为气压升降椅，乙为其核心部件模型简图。活塞横截面积为S，气缸内封闭一定质量的理想气体，该气缸导热性能良好，忽略一切摩擦。调节到一定高度，活塞上面有卡塞，活塞只能向下移动，不能向上移动。已知室内温度为27℃，气缸内封闭气体压强为p，稳定时气柱长度为L，此时活塞与卡塞恰好接触且二者之间无相互作用力，重力加速度为g。求：

(1)、当室内温度升高5℃时，气缸内封闭气体增加的压强；

(2)、若室内温度保持27℃不变，一质量为m的同学盘坐在椅面上，稳定后活塞向下移动的距离。

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15. 如图，波源S₁在绳的左端发出周期为T₁、振幅为 $A_{1}$ 的半个波形a，同时，波源S₂在绳的右端发出周期为T₂、振幅为 $A_{2}$ 的半个波形b，已知 $T_{2} < T_{1}$ ，若P为两波源连线的中点，则下列判断正确的是（　　）

A、b波先到达P点 B、两波源的起振方向相同 C、a波的波峰到达S₂时，b波的波峰尚未到达 $S_{1}$ D、两列波相遇时，绳上位移可达 $A_{1} + A_{2}$ 的点只有一个，此点在P点的左侧 E、两列波在P点叠加时，P点的位移最大值小于 $A_{1} + A_{2}$

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16. 如图，有一面积足够大的景观水池，水的深度为 $h = \frac{\sqrt{7}}{3} m$ ，将一边缘能发出某种单色光的正方形光源ABCD，水平放置于水池底部中央位置，正方形光源边长为L=2m，该光源发出的单色光在水中的折射率为 $n = \frac{4}{3}$ ，光在真空中的传播速度为c=3×10⁸m/s。不考虑多次反射。求：

(1)、从水中直接射出的光线，在水中传播的最长时间；

(2)、水面上有单色光射出的面积。

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