2023屆內蒙古赤峰市高三年級4·20模擬考試試題理科綜合（物理部分）1.“物理”是“格物致理”四字的簡稱。學生在學習物理規(guī)律的同時，還需要了解物理學家發(fā)現和總結物理規(guī)律的過程，領悟并掌握處理物理問題的思想與方法。下列敘述正確的是（）A.牛頓發(fā)現了萬有引力定律并測出萬有引力常量G數值B.盧瑟福的原子核式結構模型解釋了粒子散射實驗C.貝克勒爾發(fā)現了天然放射現象，并提出原子核是由質子和中子組成的D.光電效應實驗中光電子的最大初動能與入射光的頻率成正比，與光強無關【答案】B【解析】【詳解】A．牛頓發(fā)現了萬有引力定律，卡文迪什利用扭秤實驗測出了引力常量G的值，故A錯誤；B．盧瑟福通過α粒子散射實驗，提出了原子核式結構模型，故B正確；C．貝克勒爾發(fā)現了天然放射現象，但他沒有提出原子核是由質子和中子組成的理論，故C錯誤；D．根據光電效應方程Ekm=hγ-W0可知，光電子的最大初動能隨入射光頻率的增大而增大，但不是正比關系，故D錯誤。故選B2.彈簧鎖在關門時免去了使用鑰匙的繁瑣，為我們的生活帶來了方便。緩慢關門時門鎖的示意圖如圖所示，關門方向為圖中箭頭方向，若彈簧始終處于壓縮狀態(tài)，門的寬度視為遠大于鎖舌的尺寸，如圖所在的瞬間，門邊緣向內的速度為v，則下列說法正確的是（）A.如果圖中的變小，關門時會更省力B.如圖時鎖舌相對于門的速度為C.關門時彈簧彈力變小D.關門時鎖舌對鎖殼的彈力等于彈簧的彈力【答案】B【解析】【詳解】A．設關門時彈簧彈力為，鎖殼對鎖舌的作用力為，鎖舌受到的摩擦力為f，關門時鎖舌受力如圖則緩慢關門時有聯(lián)立可得可見如果圖中的變小，會變大，關門時會更費力，A錯誤；B．鎖舌運動時的速度如圖則有即B正確；C．關門時彈簧逐漸被壓縮，形變量變大，彈力變大，C錯誤；D．由A選項分析可知關門時鎖舌對鎖殼的彈力大于彈簧的彈力，D錯誤。故選B。3.2022年11月9日，某天文愛好者通過衛(wèi)星過境的GoSatWatch（衛(wèi)星追蹤軟件）獲得“天宮空間站”過境運行軌跡如圖甲所示，通過微信小程序“簡單夜空”，點擊“中國空間站過境查詢”，獲得中國“天宮空間站”過境連續(xù)兩次最佳觀察時間信息如圖乙所示，在這連續(xù)兩次最佳觀察時間內，空間站繞地球共轉過16圈。已知地球半徑R約為，自轉周期T為24小時，萬有引力常量為，地球表面附近重力加速度約為，不考慮空間站軌道修正，則由以上信息（）A.可估算出同步衛(wèi)星距離地面高度為6B.可估算出“天宮空間站”繞地轉動周期約為0.67小時C.可估算出“天宮空間站”離地高度約為400公里D.不能估算出地球的密度和第一宇宙速度【答案】C【解析】【詳解】B．根據圖乙信息可知，連續(xù)兩次最佳觀察時間間隔約為24h，則天宮空間站運行周期B錯誤；C．在地球表面有對天宮空間站有解得即可估算出“天宮空間站”離地高度約為400公里，C正確；A．同步衛(wèi)星的運行周期等于地球自轉周期，對同步衛(wèi)星有解得A錯誤；D．第一宇宙速度等于近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，根據解得根據結合上述解得可知，能估算出地球的密度和第一宇宙速度，D錯誤。故選C。4.如圖所示為跳傘運動員在豎直下落過程中的v-t圖像（取豎直向下為正方向）。下列關于跳傘運動員的位移y和重力勢能Ep（選地面為零勢能面）隨下落的時間t，重力勢能Ep和機械能E隨下落的位移y變化的圖像中，可能正確的是（）A. B.C. D.【答案】D【解析】【詳解】A．根據v-t圖像可知在開始的一段時間內，運動員速度逐漸增大，當達到最大值后突然開始逐漸減小，且在一段時間內減小的變化率比增大時的變化率大，最后速度減至某一值后運動員做勻速直線運動。y-t圖像的斜率表示速度，A項中圖線表示運動員速度先逐漸增大，達到最大值后不斷減小，但減小時的變化率和增大時的變化率幾乎相同，且在圖線末端斜率在趨于零，即速度趨于零，顯然與v-t圖像不符，故A不可能正確；BC．設運動員開始時的重力勢能為Ep0，則所以圖像應是斜率為負且存在縱截距的直線。在開始的一段時間內，運動員速度不斷增大，y隨t的變化率增大，則Ep隨t的變化率不斷增大，當運動員速度達到最大值后，y隨t的變化率逐漸減小，則Ep隨t的變化率不斷減小，最后運動員做勻速直線運動，y隨t的變化率不變且不為零，則Ep隨t的變化率不變且不為零，故BC不可能正確；D．根據v-t圖像容易判斷運動員下落時一定受到阻力作用，否則運動員將始終做自由落體運動，其v-t圖像斜率將不變。根據功能關系可知運動員克服阻力做功等于其機械能的減少量，在開始的一段時間內，運動員加速度方向豎直向下，且逐漸減小，根據牛頓第二定律可知運動員所受阻力逐漸增大但小于重力，E隨y的變化率逐漸增大，當運動員速度達到最大時，加速度方向突變?yōu)樨Q直向上，即阻力突然增至至比重力還大，之后阻力逐漸減小，最后減小至與重力大小相等，所以在阻力突變后，E隨y的變化率應大于運動員加速運動時的變化率，最后E隨y的變化率恒定。綜上所述可知D可能正確。故選D。5.某課外探究小組設計了如圖所示的電路。理想變壓器的原線圈匝數為，連接一個理想電流表，副線圈接入電路的匝數可以通過滑動觸頭調節(jié)，副線圈接有定值電阻和壓敏電阻R（R的阻值會隨壓力的增大而減?。?，物塊m置于壓敏電阻上，保持原線圈輸入的交流電壓不變。以下說法正確的是（）A.原副線圈兩端的電流之比為B.若圖中滑片向左滑，變壓器的輸出電壓一定增大C.只增大物塊對R的壓力，電流表示數變大D.只增大物塊對R的壓力，R兩端電壓減小【答案】CD【解析】【詳解】A．根據理想變壓器原、副線圈電流與匝數關系可得故A錯誤；B．若圖中滑片向左滑，可知副線圈匝數減小，根據可知變壓器的輸出電壓減小，故B錯誤；CD．只增大物塊對的壓力，則副線圈總電阻減小，根據，可知副線圈輸出電壓不變，副線圈總電流增大，則定值電阻兩端電壓增大，兩端電壓減?。桓鶕芍€圈電流增大，則電流表示數變大，故CD正確。故選CD。6.海水中含有大量的正負離子，并在某些區(qū)域具有固定的流動方向，有人據此設計并研制出“海流發(fā)電機”，可用作無污染的電源，對海洋航標燈持續(xù)供電?！昂Ａ靼l(fā)電機”的工作原理如圖所示，用絕緣防腐材料制成一個橫截面為矩形的管道，在管道上、下兩個表面裝有防腐導電板M、N，板長為a、寬為b（未標出），兩板間距為d，將管道沿著海水流動方向固定于海水中，將航標燈L與兩導電板M和N連接，加上垂直于管道前后面向后的勻強磁場，磁感應強度大小為B，海水流動方向向右，海水流動速率為v，已知海水的電阻率為，航標燈電阻不變且為R．則下列說法正確的是（）A.“海流發(fā)電機”對航標燈L供電的電流方向是B.“海流發(fā)電機”產生感應電動勢的大小是C.通過航標燈L電流的大小是D.“海流發(fā)電機”發(fā)電的總功率為【答案】AC【解析】【詳解】A．由左手定則可知，海水中正、負離子受洛倫茲力的方向分別指向M板和N板，則M板帶正電，N板帶負電，發(fā)電機對航標燈提供電流方向是，胡A正確；B．在M、N兩板間形成穩(wěn)定的電場后，其中的正、負離子受電場力和洛倫茲力作用而平衡，在兩板間形成穩(wěn)定電壓，則有解得“海流發(fā)電機”產生感應電動勢的大小為故B錯誤；C．海水的電阻為由閉合電路歐姆定律可得，通過航標燈的電流為故C正確；D．“海流發(fā)電機”發(fā)電的總功率為故D錯誤。故選AC。7.如圖所示，磁感應強度為B的勻強磁場方向垂直紙面向里，圖中虛線為磁場的部分邊界，其中段是半徑為R的四分之一圓弧，、的延長線通過圓弧的圓心，長為R．一束質量為m、電荷量大小為q的粒子流，在紙面內以不同的速率從O點垂直射入磁場，已知所有粒子均從圓弧邊界射出，其中M、N是圓弧邊界上的兩點。不計粒子的重力及它們之間的相互作用。則下列說法中正確的是（）A.粒子帶負電B.從M點射出粒子的速率一定小于從N點射出粒子的速率C.從M點射出粒子在磁場中運動時間一定小于從N點射出粒子所用時間D.在磁場中運動時間最短的粒子用時為【答案】BD【解析】【詳解】ABC．由題意，畫出從M、N兩點射出的粒子軌跡圖，如圖所示，由此可知，粒子帶正電；粒子在磁場中做勻速圓周運動，由洛倫茲力提供向心力?？傻媒獾糜蓤D可知，從M點射出粒子的軌跡半徑小于從N點射出粒子軌跡半徑，則有從M點射出粒子的速率一定小于從N點射出粒子的速率；由圖可知，從M點射出粒子的軌跡所對圓心角大于從N點射出粒子軌跡所對圓心角，由可知，從M點射出粒子在磁場中運動時間一定大于從N點射出粒子所用時間，AC錯誤，B正確；D．由幾何知識可知，當粒子在磁場中做勻速圓周運動的圓心恰好在b點時，粒子在磁場中運動的圓弧所對的圓心角最小，此時粒子的運動半徑r=R，由幾何關系可求得此時圓弧所對圓心角θ=120°，所以粒子在磁場中運動的最短時間是D正確。故選BD。8.如圖所示，直角坐標系在水平面內，z軸豎直向上，坐標原點O處固定一帶正電的點電荷，空間中存在豎直向下磁感應強度為B的勻強磁場，質量為m、帶電量為的小球A，繞z軸做勻速圓周運動。小球A的速度大小為，小球與坐標原點的距離為r，O點和小球A的連線與z軸的夾角。重力加速度g、m、q、r均已知，。則下列說法正確的是（）A.從上往下看，小球A沿逆時針方向轉動B.O處的點電荷在A運動的圓周上各處產生的電勢和場強都相同C.小球A與點電荷之間的庫侖力大小為D.時，所需磁場的磁感應強度B最小【答案】ACD【解析】【詳解】A．空間中存在豎直向下的勻強磁場B，小球的向心力由庫侖力在運動軌跡半徑方向的分力和洛倫茲力提供，根據左手定則可知，從上往下看小球只能沿逆時針方向做勻速圓周運動，故A正確；B．O處的點電荷在A運動的圓周上各處產生的電勢都相同，場強大小相等，方向不同，故B錯誤；C．對小球A受力分析如圖所示，洛倫茲力F2沿水平方向，庫侖力F1沿著O→B方向在豎直方向，根據平衡條件得解得所以小球A與點電荷之間的庫侖力大小為，故C正確；D．水平方向根據牛頓第二定律得其中解得當即時，B取值最小值，故D正確。故選ACD。9.某同學閱讀教材中的“科學漫步”欄目，對“流體的阻力（f）跟物體相對于流體的速度（v）有關”這一說法產生了興趣，通過查閱資料得知：對于球形物體，二者間存在定量關系f=kv，k為比例系數。該同學為探究這一關系利用如圖（a）所示裝置測量k。具體操作如下：在柱狀玻璃容器中注入某透明液體，將小球在液面處由靜止釋放，當小球運動到0刻度線處開始計時，每下落10cm記錄一次時間，得到多組下落高度h與時間t的數據，作出h-t圖像如圖（b）中實線所示。（1）由h-t圖像可知，從計時開始小球近似做___________運動。（2）已知液體密度ρ=8.0×102kg/m3，小球體積V=5.0×10-10m3、質量m=4.0×10-6kg，結合h-t圖像可得k=___________kg/s（浮力不能忽略，取重力加速度g=9.8m/s2）。（3）若再用一個體積相同、密度較大的球，重復上述實驗，所得h-t圖像也是一條直線，則該直線可能是圖（b）中的___________虛線?！敬鸢浮竣?勻速直線②.③.①【解析】【分析】【詳解】（1）[1]根據圖象可知，下落的距離隨時間均勻變化，所以小球近似做勻速直線運動（2）[2]根據圖象可知小球下落的速度為小球下落過程中受到豎直向下的重力，豎直向上的浮力和阻力，小球做勻速直線運動，受力平衡式中表示液體對小球的浮力，代入數據可得比例系數（3）[3]若選擇一個密度更大，體積相同的小球，浮力不變，根據可知小球的質量增大，根據平衡方程可知小球的速度增大，所以在相同的時間內小球下落的高度增大，所以該直線可能是圖象中的①虛線。10.某研究性學習小組利用電壓表和電阻箱測量一組電池的電動勢和內電阻．同學們可利用的實驗器材有：電池組（電動勢約為，內阻約為）、靈敏電流計G（滿偏電流，內阻）、定值電阻、定值電阻、變阻箱R（阻值范圍可調）、開關、導線若干．同學們發(fā)現沒有電壓表，于是提出把G改裝成電壓表．（1）G表改裝成電壓表，應選擇上面的某一電阻與G組合，改裝后電壓表量程為______________V．（2）為了準確地測量出電源的電動勢和內電阻，請在下左圖虛線框中把實驗電路圖補充完整并在對應的電阻和電阻箱符號旁邊標上器材名稱（用標注）__________．（3）同學們根據靈敏電流計G讀數I和變阻箱的讀數R作出了圖像如圖所示，已知圖線的斜率為k，縱截距為b，改裝后的電壓表可看做理想電壓表，則所測得電源的電動勢___________，內電阻____________。（用題目中所給的字母表示）【答案】①.6②.③.④.【解析】【詳解】（1）[1]G表改裝成電壓表，應串聯(lián)大電阻，應用定值電阻，改裝后電壓表量程為（2）[2]根據題意，本實驗采用電阻箱與改裝后的電壓表并聯(lián)進行分析，并且采用R1與電源串聯(lián)充當保護電阻，如圖（3）[3][4]根據閉合電路歐姆定律變形得斜率縱截距解得11.某研究小組設計了一個輔助列車進站時快速剎車的方案．如圖所示，在站臺軌道下方埋一勵磁線圈，通電后形成豎直方向的磁場（可視為勻強磁場），在車身下方固定一用相同材料做成的粗細相同矩形單匝線框，利用線圈進入磁場時所受的安培力，輔助列車快速剎車，已知列車的總質量為m，車身長為s，線框的短邊和分別安裝在車頭和車尾，長度均為L（L小于勻強磁場寬度），整個線框的電阻為R。站臺軌道上勻強磁場區(qū)域足夠長（大于車長s），車頭進入磁場瞬間的速度為，假設列車車頭進入磁場前已經關閉發(fā)動機，且列車停止前所受鐵軌及空氣阻力的合力恒為f。已知磁感應強度的大小為B，車頭進入磁場距離x時，速度減小為，車尾進入磁場瞬間，列車恰好停止。求：（1）列車車頭剛進入磁場瞬間列車的加速度的大小a；（2）列車從車頭進入磁場到速度減為所用的時間；（3）列車從進入磁場到停下的過程中，邊產生的焦耳熱?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）車頭進入磁場時線框邊切割磁感線，由法拉第電磁感應定律有由閉合電路歐姆定律可得線框中的電流為解得線框所受的安培力為由牛頓第二定律可有解得車頭剛進入磁場瞬間列車的加速度的大?。?）設列車前進速度方向為正方向，由動量定理有聯(lián)立解得所用時間（3）列車從進站到停下，線圈產生的焦耳熱為Q，由能量守恒有邊產生的焦耳熱解得12.某戶外大型闖關游戲“渡河”環(huán)節(jié)中，選手從圓弧面上俯沖而下，為了解決速度過快帶來的風險，設計師設計了如圖所示的減速裝置．選手在半徑為R，圓心角為的光滑圓弧面上最高點E從靜止開始下滑，在圓弧的最低點D滑上水平放置的緩沖裝置A板，圓弧在D點與A板上表面相切，經過A板后滑上始終浮于河面的B板，B板緊靠A板，B板的左側放置一物體C，選手經過A接觸物體C時迅速抱住C并合為一體，抱住時間極短。已知，A、B的質量均為，C的質量為，A、B的長度均為，選手與A之間以及選手和C的組合體與B間的動摩擦因數均為，A與地面間的動摩擦因數。B在水中運動時受到的阻力是其所受浮力的0.1倍，B碰到河岸后立即被鎖定。不計水流速度，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，選手始終保持坐姿且和物體C組成的組合體均可看作質點，。請計算：（1）選手滑到圓弧上D點的一瞬間，對軌道的壓力和選手所受重力之比；（2）若選手的質量為，河寬范圍為，求選手與C的組合體在B板上的劃痕長度與河寬d的關系式。【答案】（1）；（2）（其中：）【解析】【詳解】（1）選手從E點到D點，由動能定理有選手在D點，由牛頓第二定律有解得選手受的支持力根據牛頓第三定律，選手對軌道的壓力選手對軌道的壓力和選手所受重力之比（2）經計算可知故A板不會相對地面滑動。選手從開始下滑到與物體C碰撞前，由動能定理有解得選手與物體碰撞前的速度選手與C發(fā)生碰撞過程中動量守恒，由動量守恒定律有解得假設在共速前，板B沒有到達河岸被鎖定，選手和物體C組成的系統(tǒng)，由牛頓第二定律有解得對于平板B，由牛頓第二定律有解得設經過時間t二者共速，則有解得由勻變速運動的規(guī)律，碰后t時間內板B的位移河寬范圍為可以判斷出在河寬為時，選手和物體C系統(tǒng)恰好和板B共速且板B剛好被鎖定，假設成立。所以，在板B和河岸碰撞之前，選手和C系統(tǒng)和板B還沒有達到共速，設從選手和C滑上板B后，經過時間，板B被鎖定，設板最右端到河岸的距離為，則有板B的位移為選手和物體C系統(tǒng)位移為此階段相對位移為當板B鎖定瞬間，選手和C系統(tǒng)的速度為此后選手和物體C系統(tǒng)將在靜止的板B上做勻減速運動，加速度大小依然為此階段選手和C系統(tǒng)將在板B上的劃痕長為有選手和系統(tǒng)在板B上劃痕長可得（其中：）【物理—選修3-3】13.下列說法正確的是（）A.凡是具有規(guī)則幾何形狀的物體一定是單晶體，單晶體和多晶體都具有各向異性B.兩分子間距離從0.5r0逐漸增大到5r0的過程中，它們的分子勢能先減小后增大C.布朗運動是指懸浮在液體或氣體里固體小顆粒中分子的運動D.一定量的氣體，在壓強不變時，分子每秒對器壁單位面積平均碰撞次數隨著溫度降低而增加E.熱量能夠從高溫物體傳到低溫物體，也能夠從低溫物體傳到高溫物體【答案】BDE【解析】【詳解】A．單晶體具有規(guī)則的幾何外形，但是并不是具有規(guī)則幾何形狀的物體一定是單晶體，單晶體表現為各向異性，多晶體表現為各向同性，故A錯誤；B．兩分子間距離從0.5r0逐漸增大到5r0的過程中，先分子斥力做正功，分子勢能減小，然后分子引力做負功，分子勢能增大，所以它們的分子勢能先減小后增大，故B正確；C．布朗運動是懸浮在液體中的固體小顆粒的運動，它間接說明分子永不停息地做無規(guī)則運動，不是固體分子的運動，故C錯誤；D．氣體的壓強是由于大量分子對器壁的碰撞而產生的，它包含兩方面的原因，分子每秒對器壁單位面積平均碰撞次數和每一次的平均撞擊力，當氣體的溫度降低時，分子的平均動能減小，所以，在壓強不變時，分子每秒對器壁單位面積平均碰撞次數隨溫度降低而增加，故D正確；E．熱量能夠從高溫物體傳到低溫物體，也能夠從低溫物體傳到高溫物體，但要引起其他變化，故E正確。故選BDE。14.如圖所示，豎直放置的導熱U形管，右側管比左側管長，管內徑為左側管的兩倍，左側管上端封閉一定長度的空氣柱（可視為理想氣體），右側管上端開口開始時與大氣相通，當環(huán)境溫度為時，左側管中空氣柱高，左側管中水銀面比右側管中水銀面高，大氣壓強。（1）求環(huán)境溫度升高到多少攝氏度時，兩側水銀面等高；（2）若保持環(huán)境溫度不變，而在右側管中用活塞封住管口，并慢慢向下推壓，最終使左側空氣柱長度變?yōu)?，求活塞下推的距離。（結果小數點后保留一位）【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）左側管內被封氣體在溫度升高過程中，由理想氣體狀態(tài)方程有又由題意可知，由于右側管內徑為左側管的兩倍，故其橫截面積為左側管的4倍，設當兩側水銀面等高時左側管水銀下降h，則有解得當兩側水銀面等高時左側被封氣體的體積解得則（2）在右側活塞慢慢向下推壓時，左側被封氣體做等溫變化，由玻意耳定律有又解得左側被封氣體壓強為在右側活塞慢慢向下推壓時，左側被封氣體做等溫變化，由玻意耳定律有又，由比例關系可知右側水銀面與原來相比下降壓縮活塞后壓強為又解得活塞下移【物理—選修3-4】15.如圖甲所示，在x軸上有兩個沿y軸方向做簡諧運動的波源和，時刻兩波源同時開始振動，振動圖像如圖乙所示，其中對應圖乙中①，對應圖乙中②，波源形成的簡諧橫波在介質中沿x軸正方向傳播，形成的簡諧橫波在介質中沿x軸負方向傳播，波速均為。A是平衡位置位于處的質點