精品解析：2024届山西省平遥县第二中学校高三下学期冲刺预测押题卷（四）理综试题-高中物理

绝密★启用前 2024年普通高等学校招生统一考试冲刺预测押题卷（四） 理综 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。满分300分，考试时间150分钟。 第Ⅰ卷　选择题（共126分） 二、选择题（本题共8小题，每小题6分。在每小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，有选错的得0分。） 1. 2023年10月23日，日本对外宣布进行福岛核污水的第二次排海，核污水中含有钋、铯等数十种放射性物质，其中钋核（）发生衰变时的核反应方程为，、、X的质量分别为、、。下列说法正确的是（　　） A. 该核反应为衰变 B. 钋核有84个质子和126个中子，其半衰期随温度的升高而变大 C. 该核反应产物的结合能之和大于钋核（）的结合能 D. 衰变时释放能量 2. 2023年10月26日，我国自主研发的神舟十七号载人飞船圆满的完成了发射，与天和核心舱成功对接。神舟十七号载人飞船的发射与交会对接过程的示意图如图所示，图中①为近地圆轨道，其轨道半径为，②为椭圆变轨轨道，③为天和核心舱所在圆轨道，其轨道半径为，P、Q分别为②轨道与①、③轨道的交会点。已知神舟十七号载人飞船的引力势能大小的表达式为，式中R为地心到飞船的距离，M为地球的质量，m为神舟十七号载人飞船的质量，G为引力常量，地球表面的重力加速度大小为g。下列判断正确的是（　　） A. 飞船在③轨道上运行的速度大于第一宇宙速度 B. 飞船从②轨道变轨到③轨道需要在Q点减速 C. 神舟十七号从①轨道转移到③轨道，飞船动能增大，势能增大 D. 神舟十七号在②轨道上从P点运动到Q点的最短时间为 3. 如图为一种拓展训练的团队合作项目——“鼓动人心”。每个队友都拉着其中一条绳子，通过绳子控制鼓面，借助全体队员的共同努力，完成颠球目标。某次颠球过程，质量为的排球由静止下落击中鼓面，被队员齐心协力竖直弹回原高度，球与鼓面的接触时间为，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A. 若队员齐心协力，可以使每根绳子始终处于同一水平面上 B. 鼓面向上颠球的过程中，鼓面对排球的冲量等于排球动量的变化量 C. 鼓面向上颠球的过程中，鼓面对排球的平均作用力大小为 D. 排球从落下到弹回原处的过程中，其重力的冲量先增大后减小 4. 如图所示，为某小型发电站的输电示意图。发电站的输出功率为，经变压器升压后，输出电压为，发电站到用户的距离是，输电线的总电阻为 ，经过降压变压器给一居民小区供电，变压器均为理想变压器。下列判断正确的是（　　） A. 输电线路中的电流为 B. 输电线损失功率为 C. 若仅将输出电压加倍，线路损耗的电功率减半 D. 若仅将输出电压加倍，输电线路中的电流加倍 5. 我国高铁技术处于世界先进水平，诸多国家首脑人物纷纷带领调查团赶赴中国，参观、调研中国的高铁技术，并就取得的效果赞不绝口。如图所示，设高铁运行时受到的阻力与速度大小成正比，若高铁以速度v匀速行驶，发动机的功率为P。则当高铁速度为时，其匀速行驶时发动机的功率为（　　） A. B. C. D. 6. 一定质量的某种理想气体从状态M开始经回到初始状态M，在各状态时的参数如图所示，已知在状态N时的压强为，下列说法正确的是（　　） A. 在状态M时的压强为 B. 在过程中气体从外界吸收热量 C. 在过程中气体对外界做功的数值小于 D. 在过程中气体向外界放出热量且内能不变 7. 如图甲所示，一列简谐横波沿x轴传播，实线和虚线分别为 时刻和时刻的波形图，P、Q分别是平衡位置为和的两质点。图乙为质点Q的振动图像，则（　　） A. 波沿x轴正方向传播 B. 波的传播速度为 C. 时刻可能为 D. 质点P的振动方程为 8. 如图所示，两根足够长的平行金属导轨与水平面夹角为 ，两导轨间距为，导轨电阻不计。导轨所在空间被分成足够长的区域Ⅰ和Ⅱ，两区域的边界与斜面的交线为，区域Ⅰ中分布有垂直斜面向下的匀强磁场，区域Ⅱ中分布有垂直斜面向上的匀强磁场，两磁场的磁感应强度大小均为。在区域Ⅰ中，将质量，电阻的金属条放在导轨上，刚好不下滑，然后，在区域Ⅱ中将质量，电阻的光滑导体棒置于导轨上，由静止开始下滑。在滑动过程中始终处于区域Ⅱ的磁场中，、始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，取，则（　　） A. 开始下滑以前与导轨间摩擦力大小为且沿着导轨向上 B. 当的速度大小为时，刚要开始滑动 C. 经过足够长的时间后，和最终以相同的速度运动 D. 经过足够长的时间后，和最终以相同大小的加速度运动 第Ⅱ卷　非选择题（共174分） 三、非选择题（本题共14小题，共174分。） 9. 图甲所示是“用双缝干涉测量光的波长”实验的装置。实验中： （1）观察条纹时看不清，为观察到清晰条纹，可以进行的操作是___________。 A. 取走凸透镜 B. 拆除目镜 C. 调节拨杆使单缝与双缝平行 （2）某同学用双缝干涉实验仪测量光的波长： a.实验中选用的双缝间距为d，双缝到像屏的距离为L，在像屏上得到的干涉图样如图所示，分划板刻线在图中A、B位置时，游标卡尺的读数分别为、，则入射的单色光波长的计算表达式为___________。 b.分划板刻线在某条明条纹位置时游标卡尺如图所示，则其读数为___________。 10. 某物理兴趣小组用如图甲所示的实验电路图测量一节干电池的电动势和内阻。电流表A的量程为 ，内阻为 ，定值电阻 。 （1）请根据电路图，将图乙实物图中连线补充完整； （2）如图所示，为防止电表过载，在闭合开关之前滑动变阻器的滑动头P应放在___________（选填“A”或“B”）处； （3）同学们利用上述实验装置测得了多组实验数据，并将电流表的读数作为横坐标，电压表的读数作为纵坐标，选取合适的标度，绘制了如图丙所示的图线。则该小组同学测定的干电池电动势___________，内阻___________。（均用图中字母表示） 11. 自由式滑雪女子大跳台比赛场地可简化为如图所示的示意图，在比赛的空中阶段可将运动员视为质点，运动员从倾角为的斜面顶端O点以的初速度飞出，初速度方向与斜面的夹角为 ，图中虚线为运动员在空中的运动轨迹，A为轨迹的最高点，B为轨迹上离斜面最远的点，不计空气阻力，取重力加速度大小。求： （1）运动员从O点运动到A点的时间； （2）B点与斜面之间的距离l。 12. 如图所示，位于第一象限内半径为R的圆形磁场与两坐标轴分别相切于P、Q两点，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B，第四象限内存在沿y轴正方向的匀强电场，电场强度大小为E，Q点有一粒子源，可在xOy平面内向各个方向发射速率均为v的带正电粒子，其中沿x轴正方向射入磁场的粒子恰好从P点射出磁场，不计重力及粒子之间的相互作用： （1）求带电粒子的比荷； （2）若粒子初速度的方向被限定在两侧夹角均为30°的范围内，求x轴上有粒子出射的区域范围； （3）若AQ弧长等于六分之一圆弧，求从磁场边界上A点射出的粒子，由Q点至第2次穿出磁场所经历的时间。 13. 如图所示，两块完全相同的长木板A、B静置于光滑水平面上，长木板的质量为m、长度为L。两板间初始距离为，质量为的物块C（可看作质点）以某一水平初速度v（未知）从A的左端滑上长木板，物块C在滑至A的右端前，长木板A、B会发生碰撞（碰撞时间极短），两板碰后粘在一起。当物块C与两板相对静止时，离B板右端的距离为，物块与长木板间的动摩擦因数为，重力加速度大小为g。 （1）求长木板A碰撞后的速度大小； （2）求物块C滑上长木板A时的初速度大小； （3）若两板间初始距离为x，其他条件不变，最终物块C离B板右端的距离为s，求s与x的关系。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 绝密★启用前 2024年普通高等学校招生统一考试冲刺预测押题卷（四） 理综 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。满分300分，考试时间150分钟。 第Ⅰ卷　选择题（共126分） 二、选择题（本题共8小题，每小题6分。在每小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，有选错的得0分。） 1. 2023年10月23日，日本对外宣布进行福岛核污水的第二次排海，核污水中含有钋、铯等数十种放射性物质，其中钋核（）发生衰变时的核反应方程为，、、X的质量分别为、、。下列说法正确的是（　　） A. 该核反应为衰变 B. 钋核有84个质子和126个中子，其半衰期随温度的升高而变大 C. 该核反应产物的结合能之和大于钋核（）的结合能 D. 衰变时释放能量 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据核反应中电荷数守恒和质量数守恒，可知X为，即该核反应为衰变。故A错误； B．钋核有84个质子和126个中子，其半衰期由原子核内部决定，不会随温度的升高而变大。故B错误； C．衰变时释放能量，生成物更稳定，则生成物的比结合能更大，由于反应过程总的核子数不变，则核反应产物的结合能之和大于钋核（）的结合能。故C正确； D．衰变时释放能量 故D错误。 故选C。 2. 2023年10月26日，我国自主研发的神舟十七号载人飞船圆满的完成了发射，与天和核心舱成功对接。神舟十七号载人飞船的发射与交会对接过程的示意图如图所示，图中①为近地圆轨道，其轨道半径为，②为椭圆变轨轨道，③为天和核心舱所在圆轨道，其轨道半径为，P、Q分别为②轨道与①、③轨道的交会点。已知神舟十七号载人飞船的引力势能大小的表达式为，式中R为地心到飞船的距离，M为地球的质量，m为神舟十七号载人飞船的质量，G为引力常量，地球表面的重力加速度大小为g。下列判断正确的是（　　） A. 飞船在③轨道上运行的速度大于第一宇宙速度 B. 飞船从②轨道变轨到③轨道需要在Q点减速 C. 神舟十七号从①轨道转移到③轨道，飞船动能增大，势能增大 D. 神舟十七号在②轨道上从P点运动到Q点的最短时间为 【答案】D 【解析】 【详解】A．第一宇宙速度是最大的环绕速度，所以飞船在③轨道上运行的速度小于第一宇宙速度。故A错误； B．飞船从②轨道变轨到③轨道需要在Q点加速做离心运动。故B错误； C．神舟十七号从①轨道转移到③轨道，根据 可得 即飞船动能减小，由 式中R为地心到飞船的距离，可知飞船势能增大。故C错误； D．神舟十七号在①轨道上有 又 联立，解得 根据开普勒第三定律有 则神舟十七号在②轨道上从P点运动到Q点的最短时间为 解得 故D正确。 故选D。 3. 如图为一种拓展训练的团队合作项目——“鼓动人心”。每个队友都拉着其中一条绳子，通过绳子控制鼓面，借助全体队员的共同努力，完成颠球目标。某次颠球过程，质量为的排球由静止下落击中鼓面，被队员齐心协力竖直弹回原高度，球与鼓面的接触时间为，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A. 若队员齐心协力，可以使每根绳子始终处于同一水平面上 B. 鼓面向上颠球的过程中，鼓面对排球的冲量等于排球动量的变化量 C. 鼓面向上颠球的过程中，鼓面对排球的平均作用力大小为 D. 排球从落下到弹回原处的过程中，其重力的冲量先增大后减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．因鼓有重力，绳子弹力在竖直方向有分力，所以鼓面与每根绳不可能在同一平面上。故A错误； B．根据动量定理，鼓面向上颠球的过程中，鼓面对排球的作用力与排球重力的合力的冲量等于排球动量的变化量。故B错误； C．取竖直向上为正方向，对球由动量定理 其中 解得 F=17.5N 故C正确； D．冲量是作用力与时间的乘积，显然排球从落下到弹回原处的过程中，排球重力的冲量一直增大，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，为某小型发电站的输电示意图。发电站的输出功率为，经变压器升压后，输出电压为，发电站到用户的距离是，输电线的总电阻为 ，经过降压变压器给一居民小区供电，变压器均为理想变压器。下列判断正确的是（　　） A. 输电线路中的电流为 B. 输电线损失功率为 C. 若仅将输出电压加倍，线路损耗的电功率减半 D. 若仅将输出电压加倍，输电线路中的电流加倍 【答案】B 【解析】 【详解】A．输电线路中的电流为 A 故A错误； B．输电线损失功率为 W 故B正确； CD．输电线损失功率为 可见，、r不变，若输出电压加倍，线路损耗的电功率减为原来的，输电线路中的电流减半，故CD错误； 故选B。 5. 我国高铁技术处于世界先进水平，诸多国家首脑人物纷纷带领调查团赶赴中国，参观、调研中国的高铁技术，并就取得的效果赞不绝口。如图所示，设高铁运行时受到的阻力与速度大小成正比，若高铁以速度v匀速行驶，发动机的功率为P。则当高铁速度为时，其匀速行驶时发动机的功率为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由题意知，高铁运行时受到的阻力与速度大小成正比，即 若高铁以速度v匀速行驶，其牵引力等于阻力，则 若高铁以速度匀速行驶，其功率为 联立解得 故选C。 6. 一定质量的某种理想气体从状态M开始经回到初始状态M，在各状态时的参数如图所示，已知在状态N时的压强为，下列说法正确的是（　　） A. 在状态M时的压强为 B. 在过程中气体从外界吸收热量 C. 在过程中气体对外界做功的数值小于 D. 在过程中气体向外界放出热量且内能不变 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据理想气体状态方程可得 代入图中数据可得 故A正确； B．在过程中，体积不变，外界对气体不做功，温度降低内能减少，根据热力学第一定律，气体向外界放出热量，故B错误； C．在过程中，根据查理定律得 解得 在过程中，气体体积膨胀，对外做功，体积增加了3V0，而压强由p0减小到，根据功的定义 可知对外做功应小于，故C正确； D．在过程中，温度不变，内能不变。由于气体对外做功，根据热力学第一定律，一定吸收热量，故D错误。 故选AC。 7. 如图甲所示，一列简谐横波沿x轴传播，实线和虚线分别为 时刻和时刻的波形图，P、Q分别是平衡位置为和的两质点。图乙为质点Q的振动图像，则（　　） A. 波沿x轴正方向传播 B. 波的传播速度为 C. 时刻可能为 D. 质点P的振动方程为 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．根据图乙可知，在 时刻，质点Q沿y轴正方向运动，结合图甲 时刻的波形，根据上下坡法可知，波沿x轴正方向传播，故A正确； B．根据图甲与图乙，波的传播速度为 故B错误； C．根据图甲，利用平移法可知，到达虚线波传播的距离 （n=0，1，2，3…） 则有 解得 s（n=0，1，2，3…） 可知n=0时t2为0.05s，故C正确； D．根据图甲可知， 时刻的波形的函数为 （cm） 解得此时刻质点P的位移为 令质点P的振动方程为 （cm） 时刻，质点P的位移为，且随后位移减小，则解得 解质点P的振动方程为 cm 故D正确。 故选ACD。 8. 如图所示，两根足够长的平行金属导轨与水平面夹角为 ，两导轨间距为，导轨电阻不计。导轨所在空间被分成足够长的区域Ⅰ和Ⅱ，两区域的边界与斜面的交线为，区域Ⅰ中分布有垂直斜面向下的匀强磁场，区域Ⅱ中分布有垂直斜面向上的匀强磁场，两磁场的磁感应强度大小均为。在区域Ⅰ中，将质量，电阻的金属条放在导轨上，刚好不下滑，然后，在区域Ⅱ中将质量，电阻的光滑导体棒置于导轨上，由静止开始下滑。在滑动过程中始终处于区域Ⅱ的磁场中，、始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，取，则（　　） A. 开始下滑以前与导轨间摩擦力大小为且沿着导轨向上 B. 当的速度大小为时，刚要开始滑动 C. 经过足够长的时间后，和最终以相同的速度运动 D. 经过足够长的时间后，和最终以相同大小的加速度运动 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．由题意可知，开始金属条ab与金属导轨间的最大静摩擦力 方向沿着金属导轨向上。故A正确； B．开始金属棒cd加速下滑，根据右手定则可知，产生的感应电流从d到c，根据左手定则可知金属条ab所受安培力沿着金属导轨向上，随着金属棒cd速度增大，感应电流变大，金属条ab所受安培力变大，当安培力等于时，金属条刚要开始滑动，此时 解得 金属棒cd产生的感应电动势 则金属棒cd的速度 故B正确； CD．金属条ab开始运动后，产生的感应电流与金属棒cd产生的感应电流相反，由于金属棒cd有较大的速度，所以金属棒cd产生的感应电流大于金属条ab产生的感应电流，设当电流为时，满足 解得 此时金属条ab和金属棒cd的加速度相等，此后金属条ab和金属棒cd的速度差恒定，产生的感应电流大小不变，金属条ab和金属棒cd以相同大小的加速度运动，故C错误；D正确。 故选ABD。 第Ⅱ卷　非选择题（共174分） 三、非选择题（本题共14小题，共174分。） 9. 图甲所示是“用双缝干涉测量光的波长”实验的装置。实验中： （1）观察条纹时看不清，为观察到清晰条纹，可以进行的操作是___________。 A. 取走凸透镜 B. 拆除目镜 C. 调节拨杆使单缝与双缝平行 （2）某同学用双缝干涉实验仪测量光的波长： a.实验中选用的双缝间距为d，双缝到像屏的距离为L，在像屏上得到的干涉图样如图所示，分划板刻线在图中A、B位置时，游标卡尺的读数分别为、，则入射的单色光波长的计算表达式为___________。 b.分划板刻线在某条明条纹位置时游标卡尺如图所示，则其读数为___________。 【答案】（1）C （2） ①. ②. 31.10 【解析】 【小问1详解】 实验中要观察到清晰的干涉条纹，应使单缝和双缝相互平行，中心大致位于遮光筒的轴线上。 故选C。 【小问2详解】 a[1]相邻明亮条纹的间距为 得 b[2]其读数为 10. 某物理兴趣小组用如图甲所示的实验电路图测量一节干电池的电动势和内阻。电流表A的量程为 ，内阻为 ，定值电阻 。 （1）请根据电路图，将图乙实物图中连线补充完整； （2）如图所示，为防止电表过载，在闭合开关之前滑动变阻器的滑动头P应放在___________（选填“A”或“B”）处； （3）同学们利用上述实验装置测得了多组实验数据，并将电流表的读数作为横坐标，电压表的读数作为纵坐标，选取合适的标度，绘制了如图丙所示的图线。则该小组同学测定的干电池电动势 ___________，内阻___________。（均用图中字母表示） 【答案】（1） （2）A （3） ①. a ②. 【解析】 【小问1详解】 如图 【小问2详解】 为防止电表过载，在闭合开关之前滑动变阻器的滑动头P应放在A处。 【小问3详解】 [1][2]若电流表A的读数为I，则电路总电流为 根据 可得 则U-I图像纵轴截距代表干电池电动势，则 E=a 图像斜率的绝对值代表内阻 解得 11. 自由式滑雪女子大跳台比赛场地可简化为如图所示的示意图，在比赛的空中阶段可将运动员视为质点，运动员从倾角为的斜面顶端O点以的初速度飞出，初速度方向与斜面的夹角为，图中虚线为运动员在空中的运动轨迹，A为轨迹的最高点，B为轨迹上离斜面最远的点，不计空气阻力，取重力加速度大小。求： （1）运动员从O点运动到A点的时间； （2）B点与斜面之间的距离l。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）A为轨迹的最高点，说明运动员在A点速度方向水平向右，设O到A时间为，由斜抛运动规律，竖直方向上有 得 （2）运动员从O到B过程，将运动分解为沿斜面向下方向和垂直斜面向上方向，运动员到B点时速度平行于斜面向下，垂直斜面方向有 B点与斜面之间的距离 12. 如图所示，位于第一象限内半径为R的圆形磁场与两坐标轴分别相切于P、Q两点，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B，第四象限内存在沿y轴正方向的匀强电场，电场强度大小为E，Q点有一粒子源，可在xOy平面内向各个方向发射速率均为v的带正电粒子，其中沿x轴正方向射入磁场的粒子恰好从P点射出磁场，不计重力及粒子之间的相互作用： （1）求带电粒子的比荷； （2）若粒子初速度的方向被限定在两侧夹角均为30°的范围内，求x轴上有粒子出射的区域范围； （3）若AQ弧长等于六分之一圆弧，求从磁场边界上A点射出的粒子，由Q点至第2次穿出磁场所经历的时间。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由几何关系可知，从点射出的粒子做圆周运动的半径 根据洛伦兹力提供向心力可得 解得 （2）粒子轨迹半径和圆半径相等，由几何关系可知，无论粒子沿哪个方向射入磁场，从磁场中射出时速度方向均沿y轴负方向，两侧粒子的运动轨迹如图所示 方向斜向右下与成的粒子打在，则有 方向斜向右上与成的粒子打在，则有 x轴上有粒子出射的区域范围是 （3）若AQ弧长等于六分之一圆弧，粒子的运动轨迹如图所示 粒子在磁场中运动周期 粒子在QA段运动时间 无场区AB段距离 粒子在AB段运动时间 粒子在电场中运动时由牛顿第二定律 在电场中运动时间 粒子在AC段运动时间 总时间 代入数据得 13. 如图所示，两块完全相同的长木板A、B静置于光滑水平面上，长木板的质量为m、长度为L。两板间初始距离为，质量为的物块C（可看作质点）以某一水平初速度v（未知）从A的左端滑上长木板，物块C在滑至A的右端前，长木板A、B会发生碰撞（碰撞时间极短），两板碰后粘在一起。当物块C与两板相对静止时，离B板右端的距离为，物块与长木板间的动摩擦因数为，重力加速度大小为g。 （1）求长木板A碰撞后的速度大小； （2）求物块C滑上长木板A时的初速度大小； （3）若两板间初始距离为x，其他条件不变，最终物块C离B板右端的距离为s，求s与x的关系。 【答案】（1）；（2）；（3）（） 【解析】 【详解】（1）设两木板碰撞前瞬间长木板A的速度为v1，碰撞后的速度为v2，碰前A的加速度为a，对长木板A，由牛顿第二定律得 两木板碰撞前A做初速度为零的匀加速直线运动，对A根据运动学公式 A、B碰撞过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得 解得 （2）A、B碰撞过程，对系统，由能量守恒定律得 解得 设物块C滑上平板时的初速度大小为v，最终C与两板相对静止时的速度为v3，整个过程A、B、C组成的系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得 由能量守恒定律得 解得 （3）若初始间距为x，设两木板碰撞前瞬间长木板A碰撞前的速度为v4，碰撞后A的速度为v5，因碰撞损失的能量为Q2，则A碰前加速过程 A与B碰撞过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得 由能量守恒定律得 从C滑上长木板A到与长木板相对静止，由能量守恒得 解得 设碰撞时物块C的速度为v6，物块C相对于长木板A的位移为Δx，A碰前A与C动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得 由能量守恒定律得 且 解得 故s与x的关系为 （） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $