四川省四川大学附属中学2023届高三物理下学期热身考试试题（Word版附解析）

川大附中2020级高三下期高考热身考试试题理科综合第Ⅰ卷（选择题共126分）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小题只有一项符合题目要求，第19-21小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.放射性同位素钍232经α、β衰衰变会生成氡，其衰变方程为。则下列说法中正确的是（　　）A.衰变方程中B.氡核的比结合能大于钍核的比结合能C.钍核α衰变的半衰期等于其放出一个α粒子所经历的时间D.衰变后α粒子、β粒子与氡核的质量之和等于衰变前钍核的质量【答案】B【解析】【详解】A．α粒子为、β粒子为，根据质量数守恒有解得故A错误；B．衰变过程释放能量，生成的氡核更稳定，比结合能大于钍核的比结合能，故B正确；C．根据半衰期的定义，可知钍核的半衰期不等于其放出一个α粒子所经历的时间，故C错误；D．α衰变释放核能，有质量亏损，故D错误。故选B。2.甲、乙两物体沿x轴正方向做直线运动，某一时刻两物体以速度同时经过O点，之后它们运动的图像如图所示，则甲、乙两物体速度从增加到的过程，下列说法中正确的是（　　） A.速度均随位移均匀变化B.速度均随时间均匀变化C.经历的时间之比为1︰2D.经历的时间之比为2︰1【答案】C【解析】【详解】A．由图像可知，速度与位移成反比关系，速度不随位移均匀变化，故A错误；B．图像的图线与坐标轴围成的面积表示时间，由图像可知，速度不随时间均匀变化，故B错误；CD．图像的图线与坐标轴围成的面积表示时间，则甲、乙两物体速度从增加到的过程，经历的时间之比为1︰2，故C正确，D错误。故选C3.如图所示，两个质量均为m的金属小球拴在轻质橡皮筋的两端，橡皮筋的中点固定在纸盒底部的正中间。小球放在纸盒口边上，现让纸盒从一定高度自由下落，小球被橡皮筋拉回盒中并能发生碰撞。不计空气阻力，则释放的瞬间（　　）A.橡皮筋的弹力为0B.小球加速度大小等于重力加速度gC.纸盒加速度大小小于重力加速度gD.橡皮筋对纸盒作用力大小等于【答案】D 【解析】【详解】A．释放的瞬间，橡皮筋的形变还没有来得及变化，单根橡皮筋弹力等于小球的重力mg，故A错误；B．释放的瞬间，橡皮筋弹力仍为mg，小球的加速度等于0，故B错误；D．设纸盒质量为M，释放前，手对纸盒的作用力为，方向竖直向上，所以橡皮筋对纸盒的作用力由受力平衡所以橡皮筋对纸盒的作用力释放的瞬间，橡皮筋的形变还没有来得及变化，橡皮筋对纸盒的作用力仍为2mg，方向竖直向下，故D正确；C．释放的瞬间，纸盒所受合力为由牛顿第二定律可得纸盒加速度故C错误。故选D。4.如图所示，一个抛出的桔子在空中飞过墙上的六扇窗户，桔子通过窗户所用的时间分别为、、、、和，桔子通过窗户的平均速率分别为、、、、和。不计空气阻力，以下关系正确的是（　　）A.B.C.D.【答案】B【解析】 【详解】CD．如图所示，不计空气阻力，抛出的桔子做斜抛运动，其任意时刻的速度可以分解成水平方向的匀速运动，和竖直方向的竖直上抛运动。由题图可知，其经过1、2、3窗户处于上升阶段，经过4、5、6窗户处于下降阶段。上升阶段竖直方向速度随时间关系为所以1窗户的竖直方向平均速度大小大于2窗户的竖直方向的速度大小大于3窗户的竖直方向速度大小，又因为其水平方向速度大小不变，所以根据运动的合成知识可知有同理，下降阶段竖直方向速度随时间关系为所以4窗户的竖直方向平均速度大小小于5窗户的竖直方向的速度大小大于6窗户的竖直方向速度大小，又因为其水平方向速度大小不变，所以根据运动的合成知识可知有故CD错误。AB．由上述分析可知，经过1、2、3窗户处于上升阶段，且1窗户的竖直方向平均速度大小大于2窗户的竖直方向的速度大小大于3窗户的竖直方向速度大小。其通过窗户的高度相等，根据运动学知识点可知经过4、5、6窗户处于下降阶段，其通过窗户的水平距离相等，而在桔子水平方向上其做匀速直线运动，所以有故A错误，B正确。故选B。5.如图甲所示，在粗糙绝缘水平面的A、C两处分别固定两个点电荷，A、C的坐标分别为和。已知C处电荷的电荷量为Q，图乙是AC连线之间的电势与坐标的关系图，图中点为图线的最低点，的纵坐标，的纵坐标。若在的B点静止释放一可视为质点的带电物块，质量为m、电荷量为。物块向右运动到处速度恰好为零。则A处电荷的电荷量及物块与水平面间的动摩擦因数分别是（　　） A.，B.，C.，D.，【答案】A【解析】【详解】根据图像的斜率表示电场强度可知，的电场强度为零，由点电荷场强公式和电场叠加原理，设A处电荷的电荷量为，则有解得且为正电荷，带电物块运动过程中受电场力和摩擦力，从到过程中，由动能定理有解得故选A。6.飞天揽月，奔月取壤，“嫦娥五号”完成了中国航天史上一次壮举。如图所示为“嫦娥五号”着陆月球前部分轨道的简化示意图；I是地月转移轨道，II、III是绕月球运行的椭圆轨道，IV是绕月球运行的圆形轨道。P、Q分别为椭圆轨道II的远月点和近月点。已知圆轨道IV到月球表面的距离为h，月球半径为R，月球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G，不考虑月球的自转。下列关于“嫦娥五号”的说法正确的是（　　） A.由I轨道进入II轨道，需在P处向后喷气B.在II轨道上稳定运行时经过P点的加速度大于经过Q点的加速度C.由题中已知条件，可以推知月球的密度D.在IV轨道上绕月运行的速度大小为【答案】CD【解析】【详解】A．由I轨道进入II轨道，需要制动减速，需在P处向前喷气。A错误；B．由得P点到月心的距离大于Q点到月心的距离，在II轨道上稳定运行时经过P点的加速度小于经过Q点的加速度。B错误；C．设月球表面有一个质量为的物体，根据万有引力等于重力在月球表面时，有得，月球的质量则地球的平均密度D．“嫦娥五号”在Ⅳ轨道上绕月运行时，有 解得速度大小为故D正确。故选CD。7.如图甲所示，在自行车车轮边缘安装小型发电机，可以为车灯提供电能。小型发电机内部结构如图乙所示，转轴一端连接半径的摩擦小轮，小轮与车轮边缘接触，当车轮转动时，依靠摩擦，车轮无滑动地带动小轮，从而带动线圈转动。已知矩形线圈匝数匝，面积，总电阻，磁极间的磁场可视为磁感应强度的匀强磁场，线圈通过电刷与电阻恒为、额定功率的灯泡L相连。一同学某次匀速骑行时，灯泡两端电压随时间变化的规律如图丙所示，下列说法正确的是（　　）A.如图乙所示位置，线框的磁通量变化率最小B.该次骑行速度C.图丙中D.欲使小灯泡不烧坏，骑行速度不能超过6m/s【答案】AB【解析】【详解】A．如图乙所示位置，线圈平面与磁场垂直，磁通量最大，线框磁通量变化率最小，故A正确；B．由图丙知，周期可得该次骑行速度 故B正确；C．根据串联分压原理可知，图丙中的故C错误；D．欲使小灯泡不烧坏，根据灯泡两端电压不超过而根据串联分压原理可知根据可得骑行速度故D错误。故选AB。8.在如图所示的竖直平面内，有一足够长的条状区域，其间距为d，该区域内以水平线为界存在向上、向下的匀强电场，其电场强度大小均为E。右侧存在足够大的方向垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，一带电粒子以速度从无限靠近O点的下方沿方向射入电场，经过一段时间后又从无限靠近O点的上方从磁场射出电场。不计重力。则下列说法正确的是（　　） A.该粒子一定带负电B.该粒子的比荷为C.若该粒子以不同的速度从O点下方进入，在磁场运动的时间都相同D.若仅改变电场强度的大小，则粒子进磁场和出磁场时经过上两点的间距不变【答案】BD【解析】详解】A．根据左手定则可知，该粒子一定带正电，故A错误；B．如图所示，在电场中，粒子做类平抛运动有则有且在磁场中又 联立可得故B正确；C．以不同的速度进入电场，出电场时速度偏转角不同，粒子在磁场中运动的周期虽然与速度无关，但在磁场中转过的圆心角不同，故在磁场中运动的时间也不同，故C错误；D．若仅改变电场强度大小，进入磁场时的速度满足粒子进磁场和出磁场时经过上两点的间距可见与电场强度无关，故D正确。故选BD。第Ⅱ卷（非选择题共174分）二、非选择题：本卷包括必考题和选考题两部分。第22-32小题为必考题，每个试题考生都必须作答；第33-38小题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题：共129分。9.某学习小组利用图示的实验装置验证“动能定理”。滑块上固定了遮光条，滑块和光电门均放在气垫导轨上，滑块用细线连接，细线另一端绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，传感器下方悬挂钩码。 （1）关于实验的描述下列说法正确的是___________（请填写选项前对应的字母）；A.实验过程中滑块质量应远大于钩码和力传感器的总质量B.遮光条的宽度不影响实验结果C.实验开始前，气垫导轨应调至水平D.实验过程中应保持细线与气垫导轨平行（2）实验时保持滑块的质量和钩码的质量不变，改变滑块由静止释放时与的距离，测出对应的力传感器的示数，遮光条的宽度以及遮光条通过光电门的时间，通过描点作出线性图像，研究滑块动能变化与合外力对它所做功的关系，处理数据时应作出的图像是___________（选填“图”或“图”），该图像的斜率表达式为___________。（用、、表示）【答案】①.CD##DC②.③.【解析】【详解】（1）[1]A．拉力是直接通过传感器测量的，故与滑块质量和钩码质量大小关系无关，故A错误；B．遮光条宽度越小，实验结果越准确，故B错误；C．应将气垫导轨调节水平，保持拉线方向与木板平面平行，这样拉力才等于滑块受到的合力，故CD正确。故选CD。（2）[2][3]根据动能定理,有则所以处理数据时应作出图，图像的斜率为。 10.某同学利用一个多用电表（表盘如图乙所示）测量一个内阻约、满偏电流的电流表的内阻，主要步骤如下：（1）欧姆挡的选择开关拨至倍率_______（填“×1”“×10”或“×100”）挡，先将红、黑表笔短接调零后，将多用电表中“黑表笔”接到电流表_______（填“A”或“B”）接线柱上，“红表笔”接另一个接线柱；（2）多用电表表盘中的指针和电流表表盘指针所指位置如图乙、丙所示，该同学读出欧姆表的读数为_______Ω，这时电流表的读数为_______mA；（3）测量结束后，将选择开关拨到OFF挡；（4）通过进一步分析还可得到多用电表内部电池的电动势为_______V。【答案】①.×10②.B③.120④.40⑤.10.8【解析】【详解】（1）[1][2]当欧姆表的指针指在中间位置附近时，测量值较为准确，故选择“×10”挡较好；多用电表的黑表笔与内部电源正极连接，与外电路形成闭合回路后，电流从黑表笔流出，红表笔流进，而电流表接入电路要注意“+”进“-”出，故应使电流从B（+）接线柱流入。（2）[3][4]欧姆表读数等于表盘刻度值×倍率，即欧姆表的读数为120Ω；电流表的量程是0~100mA，分度值为2mA，则示数为40mA。（4）[5]由题图乙可知表盘中间刻度为15，又选择倍率为“×10”挡，所以此时多用电表的中值电阻为150Ω，根据得11.如图所示，长为L质量为m、电阻为r的导体棒ab放在光滑导轨上，足够长的导轨框架PQNE固定在光滑绝缘水平面上，PQ、EN的间距也为L，电阻忽略不计，NQ段电阻，整个装置放在垂直水平面向下的匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B。已知导轨框架PQNE的质量，重力加速度为g。现在用大小为F的水平恒力向左拉导体棒ab，使导体棒水平向左运动，整个加速过程的位移为x。 （1）求导体棒加速过程中NQ上产生的热量；（2）导体棒匀速后，解除导轨框架的固定，同时撤去外力F，直到两者运动稳定，求此过程通过导体棒的电荷量。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）当导体棒匀速运动时，设导体棒速度为，有由对导体棒开始运动到刚好匀速运动的过程，由能量守恒定律得由电路串联关系得解得（2）撤去外力再次稳定后，两者速度差为零，此后回路中无电流，对撤去外力到再次稳定过程分析，由动量守恒定律有对导体棒，有安培力的冲量 由动量定理可知联立各式解得通过导体棒的电荷量为12.如图BC是位于竖直平面内的一段光滑的圆弧轨道，圆弧轨道的半径为r＝3m，圆心角θ＝53°，圆心O的正下方C与光滑的水平面相连接，圆弧轨道的末端C处安装了一个压力传感器。水平面上静止放置一个质量M＝1kg的木板，木板的长度l＝1m，木板的上表面的最右端放置一个静止的小滑块P1，小滑块P1的质量m1未知，小滑块P1与木板之间的动摩擦因数μ＝0.1.另有一个质量的小滑块P2，从圆弧轨道左上方的某个位置A处以某一水平的初速度抛出，恰好能够沿切线无碰撞地从B点进入圆弧轨道，滑到C处时压力传感器的示数为N，之后滑到水平面上并与木板发生弹性碰撞且碰撞时间极短。（不计空气阻力，重力加速度，cos53°＝0.6）。求：（1）求小滑块P2经过C处时的速度大小；（1）求位置A与C点之间的水平距离和竖直距离分别是多少？（3）假设小滑块P1与木板间摩擦产生的热量为Q，请定量地讨论热量Q与小滑块P1的质量m1之间的关系。【答案】（1）7m/s；（2）3.6m，2m；（3）Q=或【解析】【详解】（1）根据牛顿第三定律可知小块P2滑到C处受到的支持力F=N由牛顿第二定律得代入数据解得 （2）设P2在B处的速度为vB，从B到C的过程中，由动能定理得：其中代入数据解得因为小滑块恰好能够沿切线无碰撞的从B点进入圆弧轨道，可知平抛的初速度为在B点时竖直方向的速度为则从A到B的时间为所以AC之间的水平距离为AC之间的竖直距离为（3）P2与木板发生弹性碰撞，假设碰后小滑块P2的速度为v2、木板速度为v2，由动量守恒定律和机械能守恒可知代入数据联立解得木板获得速度之后，和上面的小滑块P2之间相对滑动，假设最终和木板之间相对静止，两者的共同速度为v共，小滑块P2在模板上相对滑动了x，由动量守恒和能量守恒可知 联立解得当时，。若，则，滑块不会从模板上掉落，小滑块P2与木板间产生的热量为若，则，滑块会从木板上掉落，小滑块P2与木板间的摩擦产生的热量为[物理-选修3-3]略[物理-选修3-4]（15分）13.如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，图中的实线和虚线分别是该波在和时刻的波形图。则在时，处质点向y轴___________方向振动（填“正”、“负”），该波的最大周期为___________s；若（T为波的周期），则该波传播的波速为___________m/s。【答案】①.负②.0.08③.35【解析】【详解】[1]由图可知波长该波沿x轴正方向传播，根据前一质点带动后一质点振动可知，时处的质点向y轴负方向振动；[2]由题意知 时可得最大周期为0.08s；[3]根据可知因为取则14.某广场有一个喷泉，喷泉底部装有五颜六色的彩灯，如图所示，如果彩灯为一个长、宽的矩形水平光带（未标注），放置在水池底部，灯带离水面的高度差为h，水池面积足够大，灯带发出的绿光在水中的折射率为，真空中的光速为c，求：（ⅰ）灯带发出的绿光能射出水面的最短时间；（ⅱ）灯带发出绿光时有绿光直接射出的水面的面积。【答案】（ⅰ）；（ⅱ）【解析】【详解】（ⅰ）从灯带发出的竖直向上的光垂直穿出水面，所用路程最短为h，用时最短．则最短时间 解得（ⅱ）如图所示，设N端绿光在水面上的A点发生全反射，则解得能射出绿光的水面形状如图所示，扇形的半径为，总面积为代入数据解得面积为