四川省达州市普通高中2024-2025学年高三（下）理科综合模拟考试物理试卷（含解析）

四川省达州市普通高中2024-2025学年高三（下）理科综合模拟考试物理试卷
一、单选题：本大题共5小题，共30分。
1.据报道国外某一核电站排放的“核污水”中含有大量的氚以及钡、氪、锶等几十种放射性元素，其中核反应之一为，已知的半衰期为年。下列正确的是( )
A. 的比结合能比的比结合能小 B. 该核反应为核裂变
C. 粒子是电子，是的核外电子 D. 温度升高，原子核的半衰期减小
2.甲、乙两辆小车视为质点沿水平直道运动，初始时刻乙车在甲车前处，其运动的图像如图所示，则下列说法中正确的是( )
A. 时甲、乙两车相距
B. 时甲、乙两车再次相遇
C. 时甲车在乙车前方
D. 甲、乙两车之间的最大距离为
3.如图为北斗卫星的发射过程示意图，图中为近地圆轨道，为椭圆轨道，为地球同步轨道，、分别为轨道与轨道、的交会点。关于卫星发射过程，下列说法正确的是( )
A. 卫星在轨道上的点的线速度大于
B. 卫星在轨道上点的线速度一定小于
C. 卫星在轨道上的向心加速度保持不变
D. 卫星在轨道上点的机械能与在轨道上点的机械能可能相等
4.如图是巴山大峡谷罗盘顶滑雪项目滑道简化示意图。长直助滑道与水平起跳平台连接，着陆坡足够长。可视为质点的运动员含滑板沿滑下，经过一段时间从点沿水平方向飞出，最后落在着陆坡上的点，点离着陆坡最远。在不考虑空气阻力情况下，下列说法正确的是( )
A. 运动员在助滑道上受重力、支持力、摩擦力和下滑力作用
B. 轨迹和在竖直方向的投影长度之比为
C. 点到着陆坡距离与离开点时的速率成正比
D. 运动员在空中的飞行时间与离开点时的速率平方成正比
5.如图所示，一理想变压器端接电压恒定交流电源，原线圈匝数为匝，已知，，当开关断开时的功率为，当闭合时的功率为，且，则副线圈匝数为( )
A. B. C. D.
二、多选题：本大题共4小题，共23分。
6.如图，正方形的四个顶点各固定一个点电荷，所带电荷量分别为、、、，、、分别为、及的中点。取无穷远处电势为零，下列说法正确的是( )
A. 点电势为零
B. 点的场强方向沿方向
C. 、两点电势相等
D. 把电子从点沿直线移向点过程，电子的电势能不变
7.如图所示，宽度为，磁感应强度大小为，方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域，磁场的上下边界水平，左右区域足够长。甲、乙两完全相同的线圈边长为。甲从某一高度由静止开始下落，以匀速通过磁场，乙从同一高度以初速度水平抛出，已知下落过程中线圈始终平行于纸面，上、下边保持水平，不计空气阻力。则( )
A. 离开磁场时乙的速度为甲的速度的倍
B. 从开始进入磁场到刚好离开磁场的过程中，线圈甲、乙产生的焦耳热相同
C. 从开始进入磁场到刚好离开磁场的过程中，通过甲、乙两线圈横截面的电荷量相同
D. 刚进入磁场时，线圈乙产生的感应电动势为甲产生的感应电动势的倍
8.一质量为、带电量为的小球，以初速度冲上一质量为，半径为的四分之一绝缘光滑圆槽。整个空间存在方向竖直向下，电场强度为的匀强电场。所有接触面均光滑，重力加速度取。则从小球开始冲上圆槽到上升到最高点过程中，下列说法正确的是( )
A. 小球和槽组成系统机械能不守恒 B. 小球和槽组成系统动量守恒
C. 整个过程小球的动能最小值为 D. 小球离开槽后继续上升的高度为
（选考）9.下列有关热学说法正确的是( )
A. 热量能自发地从低温物体传到高温物体
B. 液体的表面张力方向总是跟液面相切
C. “用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，滴入油酸酒精溶液后，需尽快描下油膜轮廓，测出油膜面积
D. 扩散现象是由物质分子无规则运动产生的
E. 在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也可以转变为晶体
三、填空题：本大题共1小题，共5分。
（选考）10.位于轴正半轴和负半轴有两个波源，时刻波形图如图所示，再经过两列波在点相遇，两列波周期为______，时处质点沿轴______填“正”或“负”方向振动，从时刻开始经过，处质点运动的路程为______。
四、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.位移传感器经常用在力学实验中，并且可以很好的与计算机结合，快速解决普通方法难以测量的问题。为了测量木块与木板间动摩擦因数，某小组设计了图甲所示的实验装置，将粗糙长木板厚度不计的下端置于铁架台水平底座上的挡板处，上部架在横杆上，横杆的位置可在竖直杆上调节。竖直杆与水平底座垂直，为长木板与竖直杆交点，位移传感器安装在粗糙长木板的右端。
现测得的长度如图甲，的长度______。
调节横杆，当高度时，轻推在斜面上的小物块，物块到位移传感器的距离与时间的关系为乙图，则小物块与粗糙长木板间的动摩擦因素______。
再次调节横杆，小物块无初速度轻放在斜面上，物块到位移传感器的距离与时间的关系为丙图，测得高度，则当地的重力加速度______。保留位有效数字
12.电流表的量程为、内电阻约为，现要测其内阻，除若干开关、导线之外还有器材如下：
电流表：与规格相同；滑动变阻器：阻值；
电阻箱：阻值；电源：电动势约、内电阻约。
某同学想用等效替代法测量电流表内阻，设计了如图甲的电路，按照图甲的电路在图乙中连接好实物图。
电路连接好后，请你完善以下测量电流表内电阻的实验步骤。
先将滑动变阻器的滑片移到使电路安全的位置，再把电阻箱的阻值调到__________填“最大”或“最小”
开关拨到，闭合开关，调节滑动变阻器，使两电流表的指针在满偏附近，记录电流表的示数；
开关拨到，保持闭合、不变，调节电阻箱，使电流表的示数为__________，此时电阻箱的阻值如图丙所示，则电流表内电阻为__________。
该同学紧接着用电流表设计了有两个不同量程的欧姆表，如图所示，其中，，，现分别将、两接线柱短接后调零，再分别在、两接线柱接入和，两次指针均指到表盘的正中央刻度，则__________。
五、计算题：本大题共4小题，共36分。
13.如图所示，一倾角的斜面体固定在水平地面上斜面足够长、带一定滑轮，物块放在斜面上的点，用跨过轻质定滑轮的轻绳与物块连接，离滑轮足够远。、的质量分别为、。运动过程中与点的距离设为，与斜面间的动摩擦因数与的关系如图。重力加速度取，现将、由静止释放。求：
当为多大时物块的速度最大；
物块在斜面上滑行的最大位移。
14.如图，在的坐标平面内，第二象限的直角三角形、分别为轴上的两个点区域分布着大小，方向垂直纸面向里的匀强磁场，第一象限有与轴成的匀强电场，第四象限分布着方向垂直纸面向里的匀强磁场，为在轴负半轴上的荧光屏。质量为、电荷量为的带电粒子从处以大小为，方向与轴成的速度射入，过轴点点未标经第一象限后垂直打在轴上，后经第四象限打在荧光屏上的点。已知、间的距离为，、间的距离为，长为，，不计粒子重力。求：
点坐标及第一象限中电场强度的大小；
粒子从运动到的时间；
将第一象限电场强度变为原来的一半，方向不变，粒子仍从处以大小为，方向不变的速度射入，通过改变第四象限中磁感应强度，使粒子打在荧光屏上，则磁感应强度大小的范围。
（选考）15.如图所示，竖直放置在水平桌面上的左右两汽缸粗细均匀，内壁光滑，横截面积为，由体积可忽略的细管在底部连通。两汽缸中各有一轻质活塞将一定质量的理想气体封闭，左侧汽缸底部与活塞用轻质细弹簧相连。初始时，两汽缸内封闭气柱的高度均为，弹簧长度恰好为原长。现往右侧活塞上表面缓慢添加一定质量的沙子，直至右侧活塞下降左侧活塞上升。已知大气压强为，重力加速度大小为，汽缸足够长，汽缸内气体温度始终不变，弹簧始终在弹性限度内。求：
最终汽缸内气体的压强；
弹簧的劲度系数和添加的沙子质量。
（选考）16.半径为的半球形玻璃砖放在一水平桌面上，侧面图如图所示，边为直径，点为球心，、分别为上和延长线上的一点。当一束光线从点沿传到点时，其折射光线与反射光线恰好垂直；当该束光线改从桌面上的点平行射向玻璃砖，通过玻璃砖从点射出，其折射光线刚好经过点。已知光在真空中的传播速度为，球的半径为，间的距离为，间的距离为。求：
玻璃砖的折射率；
点到点的距离和光由点经玻璃砖到达点的时间。
答案和解析
1.【答案】
【解析】A.核反应的生成物比反应物更加稳定，比结合能更大，即的比结合能比的比结合能小，选项 A正确
根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，为电子，则该核反应为衰变，该电子是核内的中子转化为质子时放出的电子，选项 BC错误
D.外界因素不影响半衰期，则温度升高原子核的半衰期不变，选项 D错误。
故选A。
2.【答案】
【解析】、时，两车速度相同，则两车间的距离最大，此时两车的位移为
所以甲、乙两车间的距离为
故A错误，D正确
B、时甲、乙两车的位移为
所以此时甲、乙两车间的距离为，故B错误
C、时，甲、乙两车的位移为
所以此时甲、乙两车间的距离为
故C错误。
故选D。
3.【答案】
【解析】A.卫星绕地球转动的速度一定小于第二宇宙速度，即卫星在轨道上的点的线速度小于，故A错误；
B.第一宇宙速度等于近地卫星的运行速度，根据，可得，可知卫星在轨道的速度小于，卫星在点从轨道变轨到轨道需要点火加速，则卫星在轨道上点的线速度一定小于，故B正确；
C.卫星在轨道上的向心加速度大小不变，方向时刻发生变化，故C错误；
D.卫星在点从轨道变轨到轨道需要点火加速，加速过程卫星的机械能增加，则卫星在轨道上点的机械能小于在轨道上点的机械能，故D错误。
故选B。
4.【答案】
【解析】A.在助滑道上受重力、支持力、摩擦力作用，故A错误；
B.设到的时间为 ，则有
解得
运动员离开跳台时的速度，分解为垂直坡面的分速度和平行与坡面的分速度，当垂直于坡面的速度为零时，运动员速度方向与着陆坡平行，离着陆坡最远，设到的时间为 ，则有
解得
故
由 可得
故，故B正确；
C.运动员在垂直斜面方向的加速度为
故点到着陆坡距离为
故点到着陆坡距离与离开点时的速率平方成正比，故C错误；
D.由，可知运动员在空中的飞行时间与离开点时的速率成正比，故D错误。
故选B。
5.【答案】
【解析】设副线圈匝数为，当开关断开时，设变压器左边电流为，电压为，右边电流为，电压为，电源电压为，电阻阻值均为，电源电压
，，，，
当开关闭合时，设变压器左边电流为，电压为，右边电流为，电压为，电源电压
，，，，
联立解得
故B正确， ACD错误。
故选B。
6.【答案】
【解析】A.根据题意，由点电荷电势公式 可知，由于点到正方形的四个顶点距离相等，则点电势为零，故A正确；
B.由等量异种电荷电场分布特点可知，两点电荷在点产生的电场沿方向，两点电荷在点产生的电场沿方向，且小于产生的电场，则点的场强方向沿方向，故B错误；
C.根据题意，由点电荷电势公式 可知，两点电荷在、两点电势相等，两点电荷在、两点电势相等，则、两点电势相等，故C正确；
D.根据题意，由点电荷电势公式 可知， 直线上的电势不相等，则把电子从点沿直线移向点过程，电子的电势能改变，故D错误。
7.【答案】
【解析】A.线圈竖直方向的速度切割磁感线，甲从某一高度由静止开始下落，以 匀速通过磁场，则乙从同一高度以初速度 水平抛出，乙将匀速通过磁场，且竖直方向的速度为 ，故乙离开磁场时乙的速度为，故A错误；
B.根据能量守恒，从开始进入磁场到刚好离开磁场的过程中，线圈甲、乙产生的焦耳热均为，故B正确；
C.从开始进入磁场到刚好离开磁场的过程中，通过甲、乙两线圈横截面的电荷量均为，故C正确；
D.线圈竖直方向的速度切割磁感线，刚进入磁场时，线圈甲、乙产生的感应电动势均为，故D错误。
故选BC。
8.【答案】
【解析】A.小球和槽组成的系统除了重力做功之外，还有电场力做功，所以机械能不守恒，故 A正确
B.小球和槽组成系统水平方向动量守恒，竖直方向合力不为，竖直方向动量不守恒，故B错误
C.设球的质量为、初速度为，槽的质量为。
由小球和槽组成系统水平方向动量守恒：，可得
整个过程中电场力对小球做功为：
由能量守恒定律可知，整个过程中小球在圆槽的最高点时动能最小，
则
解得整个过程小球的动能最小值为：，故C错误
D.根据：，解得：
小球离开圆槽后，由动能定理：
代入数据解得，小球离开槽后继续上升的高度为：。故D正确。
故选AD。
9.【答案】
【解析】A.由热力学第二定律可知，热量能自发地从高温物体传到低温物体，不能自发地从低温物体传到高温物体，故A错误；
B.液体的表面张力方向总是跟液面相切，故B正确；
C.“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，滴入油酸酒精溶液后，需待油酸溶液全部散开，形状稳定之后，描下油膜轮廓，测出油膜面积，故C错误；
D.扩散现象是由物质分子无规则运动产生的，故D正确；
E.在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也可以转变为晶体，例如天然石英是晶体，熔融的石英后却是非晶体；把晶体硫加热熔化，到入冷水中，会变成柔软的非晶体硫，再经一些时间又会转变成晶体硫，故E正确。
故选BDE。
10.【答案】 正
【解析】经过两列波在点相遇，波速为
由图可知波长为，两列波周期为
，代入数据得
根据同侧法，两波源均沿轴负方向振动起振
左侧波源传播至处质点的时间为，时，左侧波源在处质点振动，即，则在左侧波源形成的波中处质点沿轴正方向振动，时刻，右侧波源形成的波中，处质点位于波谷，则时，即，处质点位于平衡位置，沿轴正方向振动，根据波的叠加，时处质点沿轴正方向振动。
由于，波程差为半波长奇数倍，处质点为振动减弱点，当右侧波源传播至处质点后，处质点的振幅为零，右侧波源传播至处质点的时间为
在时间内，在左侧波源形成的波中，处质点振动了一个周期，故从时刻开始经过，处质点运动的路程为
，代入数据得
故答案为：，正，。
根据波速公式，求波速，根据图像，确定波长，求周期；
11.【答案】
【解析】根据刻度尺的读数规律，该读数为。
图乙中 图像为一条倾斜的直线，斜率表示速度，斜率一定，表明小物块在斜面上沿斜面向下做匀速直线运动，令斜面倾角为 ，则有
根据几何关系
解得
再次调节横杆，小物块无初速度轻放在斜面上，物块到位移传感器的距离与时间的关系为丙图，根据图像可知，小物块向下做匀加速直线运动，令斜面倾角为 ，则有
可知 ，
对小物块进行分析有：
令时刻小物块距离位移传感器的间距为 ，根据位移公式有：
则有
结合上述，将图丙中与的坐标代入解得
12.【答案】；最大；；；
【解析】按照图甲的电路连接实物图，如图所示、
；
应将电阻箱的阻值调到最大
开关拨到，保持闭合、不变，调节电阻箱
，使电流表的示数为
电流表内电阻为电阻箱的读数．
将两接线柱短接后调零，有
将两接线柱短接后调零，有
在、两接线柱接入和，则有
联立可得
。
13.【答案】设物块的速度最大时与斜面间的动摩擦因数 ，由牛顿第二定律得
解得
由图得
则当 时
设物块沿斜面向下滑到最大位移过程中，克服摩擦力做功为 ，由功能关系得
摩擦力做功为
其中
解得

14.【解析】粒子在磁场中做匀速圆周运动，则有
解得
过 点做 的垂线，由几何关系可得，点为粒子运动轨迹的圆心，如图所示
则有
即带电粒子从点垂直到轴进入第一象限，可知点与点重合，则点坐标为 ，带电粒子从点进入第一象限，其受力分析和运动情况大致如图所示
根据运动的独立性和力的独立作用原理在轴方向上有
，
在轴方向上有
，
解得
结合上述解得带电粒子在电场中运动时间
带电粒子打在轴上的位置到点距离
带电粒子从 点到点过程对应的圆心角为，所以带电粒子在磁场中运动时间
带电粒子在第四象限中运动轨迹是以点为圆心，半径为，圆心角为 ，则粒子在第四象限运动的时间
粒子从 点到点的时间
当粒子以速度 射入磁场时，其轨迹半径
由几何关系得，粒子从 的中点离开磁场，从的中点垂直轴进入第一象限，同上分析，在轴方向上有
，
在轴方向上有
，
可知带电粒子仍垂直轴进入第四象限，带电粒子打在轴上的位置到点距离
粒子进入第四象限速度
如果粒子刚好打在点，轨迹如图所示
由几何关系得
解得
由于
解得
如果粒子刚好打在点，轨迹如图所示
由几何关系得
解得
由于
解得
综合上述可知

15.【解析】设未添沙时初状态气体压强为 ，两汽缸内气体体积为
添沙后的末状态气体体积为
已知汽缸内气体温度始终不变，则此过程为等温变化，设末状态气体压强为 ，由玻意耳定律有
联立解得
设弹簧劲度系数为，对末状态左侧活塞受力分析，由平衡条件可得
联立解得
对末状态右侧活塞受力分析，设添加沙子的质量为，由平衡条件可得
联立解得

16.【解析】根据题意画出其光路图如图所示
解得
因在点折射光线与反射光线垂直，由几何关系有
由折射定律得
光线改从桌面上的点平行射向玻璃砖，其光路图如图所示
由几何关系得
解得
所以
则由折射定律可得
由正弦定理得
解得
所以
三角形 为等腰三角形
由几何关系得
，
由 得光在玻璃砖传播速度
光由点经玻璃砖到达点的时间

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