精品解析：2024届名校联盟（T8联盟）高三下学期模拟信息（六）理科综合试题-高中物理

2024年普通高等学校招生全国统一考试 名校联盟·模拟信息卷（T8联盟） 理科综合试题（六） （测试时间：150分钟 卷面总分：300分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考场号、座位号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Cr-52 Fe-56 Cu-64 一、选择题：本大题共21小题，每小题6分，共126分。在每小题给出的四个选项中，第1~18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. 一列水平向右传播的简谐横波如图所示，波源在O点，波速大小为，从图示状态开始计时，此时该波刚好传到M点，则下列说法正确的是（ ） A. 此机械波周期 B. 波源起振方向y轴正方向 C. 当Q质点开始振动时，P质点运动的路程为40cm D. Q质点第二次到达波谷的时间 2. 的衰变方程。其中是反中微子，它的电荷量为零，静止质量可认为是零，下列说法正确的是（ ） A. 式中， B. 此反应中来源于核外电子 C. 核反应过程中亏损的质量会转变为能量 D. 核比核的比结合能大 3. 如图所示，把质量的木块叠放在质量的木块上。两个木块与水平面的动摩擦因数都为0.1，恰好使相对开始滑动时作用于木块上的水平拉力。现将两个木块位置互换，至少应用多大的水平拉力拉木块，才能恰好使相对开始滑动（）（ ） A. 28N B. 24N C. 12N D. 8N 4. 如图所示，一束由a，b两种单色光组成的复色光从一平板玻璃砖的上表面以入射角射入，穿过玻璃砖从下表射出。设a光穿过玻璃砖所用的时间为；b光穿过玻璃砖所用时间为，则在从0°逐渐增大至90°的过程中（ ） A. 可能比小，可能比大，也可能和相等 B. 从下表面出射的光线不平行 C. 当入射角逐渐增大时，从下表面出射的a光线先消失 D. 当入射角逐渐增大时，从下表面出射的b光线先消失 5. 如图所示，除导体棒ab可动外，其余部分均固定不动，图中的电容器带电量为Q，上板带正电荷，电容为C。设导体棒、导轨的电阻均可忽略，导体棒和导轨间的摩擦也不计。图中装置均在水平面内，且都处于方向垂直水平面（即纸面）向下的匀强磁场中，导轨间距为L，且足够长。导体棒质量为m，匀强磁场的磁感应强度大小为B，闭合开关后，下列说法正确的是（ ） A. 导体棒先向右做加速运动，再向右做减速直到静止 B. 导体棒先向右做加速运动，最后以做匀速直线运动 C. 通过R的电荷量为Q D. 通过R的电荷量为 6. 如图所示，利用皮带运输机将质量为1kg的物体由地面运送到高出水平地面的C平台上，C平台离地面的竖直高度为5m，已知皮带和物体间的动摩擦因数为0.75，运输机的皮带以的速度匀速顺时针运动且皮带和轮子之间不打滑，将物体轻放在A处，物体随皮带到达平台，且物体到达平台前已经与皮带共速，，下列说法正确的是（ ） A. 为了将地面上的物体能够运送到平台上，皮带的倾角最大不能超过37° B. 在运送此物体过程中，传送带对物体先做正功，后不做功 C 皮带对物体做功52J D. 由于运送此物体，运输机比空载时多消耗的能量为54J 7. 如图1为氢原子能级图，氢原子从高能级向第二能级跃迁时，会产生四种不同频率的可见光，其光谱如图2所示，从能级3跃迁到能级2产生的可见光对应，下列说法正确的是（ ） A. 是从能级4跃迁到能级2产生的 B. 用同一双缝干涉装置研究这四种光各自的干涉现象，相邻干涉条纹的间距最大 C. 的光子动量大于的光子动量 D. 若照射某种金属能发生光电效应，则用照射此金属也一定能发生光电效应 8. 如图所示，光滑绝缘的斜面AB倾角为30°，在底边O处放置一正电荷Q，，D为BC中点，一个质量为m、电量为q的带负电的质点从斜面上C点从静止沿斜边一直加速滑下，重力加速度为g，在质点从C滑到B的过程中（ ） A. 质点加速度先变大后变小 B. 在D点质点加速度最大 C. 质点的机械能先变大后变小 D. 该质点下滑到斜面底端B点时速度大小为 二、非选择题：本大题共14小题，共174分。 9. 利用图示实验装置对碰撞过程进行探究。让质量为的滑块A与质量为的静止滑块B在水平气垫导轨上发生碰撞，比较碰撞后A和B的速度大小和，进而分析碰撞过程是否为弹性碰撞。操作步骤如下： （1）调节导轨水平：导轨上只放A滑块，让A以一定的初速度从左向右运动，测得其通过左边光电门的时间比通过右边光电门的时间大，则应该把气垫导轨的______（选填“左边”或“右边”）调高点，直到滑块A通过两个光电门的时间相等； （2）要使碰撞后两滑块运动方向相反，则应满足______（选填“<”“=”或“>”）； （3）在满足（2）的前提下使A以一定的初速度沿气垫导轨向右运动，并与B碰撞，记录A和B碰撞后通过光电门的时间分别为和；已知滑块A和B上固定挡光片宽度均为d，则碰后A的速度大小______碰后B的速度大小______； （4）对本实验的碰撞过程，如果有______，则碰撞为弹性碰撞。 10. 测量某种合金材料的电阻率，过程如下： （1）已经测得合金丝长度为L，用螺旋测微器测其直径D如图（a）所示，其示数为______mm； （2）图（b）是测量合金丝阻值的原理图，根据原理图在图（c）中将实物连线补充完整______； 10. 用多用电表粗测该合金丝的电阻为左右，现有以下器材： A．电压表（0~3V，内阻约为）； B．电压表（0~15V，内阻约为）； C．电流表（0~0.6A，内阻）； D．电流表（0~3A，内阻）； E．滑动变阻器（最大阻值约为）； F．蓄电池（电动势约为12V，内阻约为）； G．开关、导线若干。 为了尽可能准确测出合金丝的电阻，电路中电压表应选择______，电流表应选择______（选填器材前面的字母序号）； （3）闭合S，电压表和电流表的示数分别为U和I；则此合金材料的电阻率的表达式为______（用测得的物理量U、I、d、L和题中字母表示）。 12. 如图有一高为0.40m、内壁光滑的气缸用轻弹簧竖直悬挂，开口向下，其下端设有挡板，可使厚度不计的活塞不能离开气缸，活塞的质量为2.0kg，横截面积为。气缸内封闭着一定质量（质量可忽略不计）的理想气体，开始时封闭气体的温度为800K，压强为，现使气体温度缓慢降低。已知大气压强为，g取。 （1）求活塞开始向上运动时气体的温度为多少？ （2）若气体温度降至300K后保持稳定，气体在整个过程中放出的热量为42J，求气体内能的改变量为多少？ 13. 极限单车是指车手骑着单车跨越障碍做着各种腾空动作的一项极限运动，深受年轻人喜爱，现将极限单车比赛中一段运动简化如下，车手骑着单车从一平台上以初速度从P点水平飞出，恰好从A点无碰撞地落到倾角的斜坡AB上，PA高度差，AB为长的光滑斜面；若车手让单车自由滑行，经粗糙水平轨道BC和光滑圆弧轨道CD后到达D点时速度，DE为一宽为平台，圆弧轨道CD半径，圆心角，车手和单车总质量为80kg，将车手和单车整体当质点处理，g取，已知。 （1）求初速度的大小； （2）若车手只在BC段踩单车脚踏板，为了让单车能够跃过平台DE，求车手在BC段至少做功多少？ 14. 如图，在水平光滑桌面内建立平面直角坐标系xOy，在第一象限存在沿y轴负方向的匀强电场E。在第三象限存在垂直坐标平面向下的匀强磁场。第四象限有大小和方向未知的匀强磁场，一比荷为的带正电小球位于内壁光滑、两端开口的薄壁试管C端，试管长10cm，D端位于处，试管与y轴平行，现以的速度向x轴正方向移动试管，当试管到达y轴时停止运动，此时小球恰好从试管D端飞出，不计一切阻力。 （1）求匀强磁场大小； （2）若小球经第一象限和第四象限后又能从试管C端沿y轴正方向进入试管，求匀强电场E的大小，匀强磁场大小及方向； （3）小球在上述运动过程中从开始运动到回到试管C端所用的时间（结果保留两位小数）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024年普通高等学校招生全国统一考试 名校联盟·模拟信息卷（T8联盟） 理科综合试题（六） （测试时间：150分钟 卷面总分：300分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考场号、座位号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Cr-52 Fe-56 Cu-64 一、选择题：本大题共21小题，每小题6分，共126分。在每小题给出的四个选项中，第1~18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. 一列水平向右传播的简谐横波如图所示，波源在O点，波速大小为，从图示状态开始计时，此时该波刚好传到M点，则下列说法正确的是（ ） A. 此机械波周期 B. 波源起振方向为y轴正方向 C. 当Q质点开始振动时，P质点运动的路程为40cm D. Q质点第二次到达波谷的时间 【答案】C 【解析】 【详解】A．由波形图可知 周期 故A错误； B．波源的起振方向与点开始振动方向一致，根据同侧法可知波源起振方向沿y轴负方向，故B错误； C．当质点开始振动时，时间 P质点运动的路程为 故C正确； D．根据平移法可得质点第二次到达波谷的时间 故D错误。 故选C。 2. 的衰变方程。其中是反中微子，它的电荷量为零，静止质量可认为是零，下列说法正确的是（ ） A. 式中， B. 此反应中来源于核外电子 C. 核反应过程中亏损的质量会转变为能量 D. 核比核的比结合能大 【答案】D 【解析】 【详解】A．核反应过程满足质量数和电荷数守恒，可得 、 故A错误； B．是中子转变成质子同时释放出电子，不是的核外电子，故B错误； C．质量和能量是两个不同概念，不能说质量转变为能量，故C错误； D．核比核更稳定，核比核的比结合能大，故D正确。 故选D。 3. 如图所示，把质量的木块叠放在质量的木块上。两个木块与水平面的动摩擦因数都为0.1，恰好使相对开始滑动时作用于木块上的水平拉力。现将两个木块位置互换，至少应用多大的水平拉力拉木块，才能恰好使相对开始滑动（）（ ） A. 28N B. 24N C. 12N D. 8N 【答案】B 【解析】 【详解】设与之间动摩擦因数为，相对开始滑动时，对有 对有 且 代入数据解得 两个木块位置互换后，对有 对有 且 解得 故选B。 4. 如图所示，一束由a，b两种单色光组成的复色光从一平板玻璃砖的上表面以入射角射入，穿过玻璃砖从下表射出。设a光穿过玻璃砖所用的时间为；b光穿过玻璃砖所用时间为，则在从0°逐渐增大至90°的过程中（ ） A. 可能比小，可能比大，也可能和相等 B. 从下表面出射的光线不平行 C. 当入射角逐渐增大时，从下表面出射的a光线先消失 D. 当入射角逐渐增大时，从下表面出射的b光线先消失 【答案】A 【解析】 【详解】A．由题图可知的折射角小于的折射角，根据折射定律可知 又 可知 由图可知 由 可知光和光穿过玻璃砖所用时间大小关系不确定，故A正确； B．由折射定律可知，从下表面出射光线折射角都为，故从下表面出射光线始终与入射光线平行，故B错误； CD．对光和光，入射角，故折射角小于临界角，在下界面不会发生全反射，从下表面射出的、光线都不会消失，故CD错误。 故选A。 5. 如图所示，除导体棒ab可动外，其余部分均固定不动，图中的电容器带电量为Q，上板带正电荷，电容为C。设导体棒、导轨的电阻均可忽略，导体棒和导轨间的摩擦也不计。图中装置均在水平面内，且都处于方向垂直水平面（即纸面）向下的匀强磁场中，导轨间距为L，且足够长。导体棒质量为m，匀强磁场的磁感应强度大小为B，闭合开关后，下列说法正确的是（ ） A. 导体棒先向右做加速运动，再向右做减速直到静止 B. 导体棒先向右做加速运动，最后以做匀速直线运动 C. 通过R的电荷量为Q D. 通过R的电荷量为 【答案】B 【解析】 【详解】A．闭合开关后电容器放电，中电流从到，由左手定则知导体棒向右加速，向右运动过程中切割磁感线产生感应电动势，当感应电动势与电容器上电压相等时，感应电流变为零，此后导体棒匀速运动，故A错误； BCD．设最后以匀速运动，通过的电荷量为，对由动量定理 又 解得 ， 故B正确，CD错误。 故选B。 6. 如图所示，利用皮带运输机将质量为1kg的物体由地面运送到高出水平地面的C平台上，C平台离地面的竖直高度为5m，已知皮带和物体间的动摩擦因数为0.75，运输机的皮带以的速度匀速顺时针运动且皮带和轮子之间不打滑，将物体轻放在A处，物体随皮带到达平台，且物体到达平台前已经与皮带共速，，下列说法正确的是（ ） A. 为了将地面上的物体能够运送到平台上，皮带的倾角最大不能超过37° B. 在运送此物体过程中，传送带对物体先做正功，后不做功 C. 皮带对物体做功52J D. 由于运送此物体，运输机比空载时多消耗的能量为54J 【答案】AC 【解析】 【详解】A．为了将地面上的物体能够运送到平台上，需满足 即 可得 故A正确； B．在运送此物体过程中，物体运动方向与传送带对物体的摩擦力方向相同，传送带一直对物体做正功，故B错误； C．物体到达平台之前已经与传送带共速，传送带对物体做供 故C正确； D．由于皮带倾角未知，物体与皮带间的相对位移以及摩擦力无法求出，无法算出物体与皮带间因摩擦而产生的热量，所以无法求出运输机比空载时多消耗的能量，故D错误。 故选AC。 7. 如图1为氢原子能级图，氢原子从高能级向第二能级跃迁时，会产生四种不同频率的可见光，其光谱如图2所示，从能级3跃迁到能级2产生的可见光对应，下列说法正确的是（ ） A. 是从能级4跃迁到能级2产生的 B. 用同一双缝干涉装置研究这四种光各自的干涉现象，相邻干涉条纹的间距最大 C. 的光子动量大于的光子动量 D. 若照射某种金属能发生光电效应，则用照射此金属也一定能发生光电效应 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．由图可知能量大于的能量，从能级3跃迁到能级2产生的可见光对应，故是从能级4跃迁到能级2产生的，故A正确； B．的能量最大，对应的波长最小，根据可知相邻干涉条纹的间距最小，故B错误； C．光子动量，光子能量大于光子能量，则的光子动量大于的光子动量，故C正确； D．光子能量大于光子能量，则频率大于频率，若照射某种金属能发生光电效应，则用照射此金属也一定能发生光电效应，故D正确。 故选ACD。 8. 如图所示，光滑绝缘的斜面AB倾角为30°，在底边O处放置一正电荷Q，，D为BC中点，一个质量为m、电量为q的带负电的质点从斜面上C点从静止沿斜边一直加速滑下，重力加速度为g，在质点从C滑到B的过程中（ ） A. 质点加速度先变大后变小 B. 在D点质点加速度最大 C. 质点的机械能先变大后变小 D. 该质点下滑到斜面底端B点时速度大小为 【答案】CD 【解析】 【详解】AB．如图所示 作，设，质点运动到任意位置，设，设质点加速度为，在段 设，根据数学知识可知，从到加速度先变大后变小，在段 同理可知从到加速度先变小后变大，故AB错误； C．从到电场力先做正功后做负功，电势能先减小后增大，质点的电势能、重力势能与动能之和保持不变，故机械能先增大后减小，故C正确； D．根据几何关系可知 则、电势相等，从到由动能定理 解得 故D正确。 故选CD。 二、非选择题：本大题共14小题，共174分。 9. 利用图示的实验装置对碰撞过程进行探究。让质量为的滑块A与质量为的静止滑块B在水平气垫导轨上发生碰撞，比较碰撞后A和B的速度大小和，进而分析碰撞过程是否为弹性碰撞。操作步骤如下： （1）调节导轨水平：导轨上只放A滑块，让A以一定的初速度从左向右运动，测得其通过左边光电门的时间比通过右边光电门的时间大，则应该把气垫导轨的______（选填“左边”或“右边”）调高点，直到滑块A通过两个光电门的时间相等； （2）要使碰撞后两滑块运动方向相反，则应满足______（选填“<”“=”或“>”）； （3）在满足（2）的前提下使A以一定的初速度沿气垫导轨向右运动，并与B碰撞，记录A和B碰撞后通过光电门的时间分别为和；已知滑块A和B上固定挡光片宽度均为d，则碰后A的速度大小______碰后B的速度大小______； （4）对本实验的碰撞过程，如果有______，则碰撞为弹性碰撞。 【答案】（1）右边 （2）< （3） ①. ②. （4） 【解析】 【小问1详解】 A以一定的初速度从左向右运动，测得其通过左边光电门的时间比通过右边光电门的时间大，说明A通过左边光电门的速度小于通过右边光电门的速度，A做加速运动，则应该把气垫导轨的右边调高点。 【小问2详解】 碰撞前后，根据动量守恒以及能量守恒可得 解得 ， 要使碰撞后两滑块运动方向相反，则应满足 即 【小问3详解】 [1]根据极短时间的平均速度等于瞬时速度，则碰后A的速度大小为 [2]碰后B速度大小为 【小问4详解】 若碰撞为弹性碰撞，碰撞前后，根据动量守恒以及能量守恒可得 解得 ， 则 10. 测量某种合金材料的电阻率，过程如下： （1）已经测得合金丝长度为L，用螺旋测微器测其直径D如图（a）所示，其示数为______mm； （2）图（b）是测量合金丝阻值的原理图，根据原理图在图（c）中将实物连线补充完整______； 10. 用多用电表粗测该合金丝的电阻为左右，现有以下器材： A．电压表（0~3V，内阻约为）； B．电压表（0~15V，内阻约为）； C．电流表（0~06A，内阻）； D．电流表（0~3A，内阻）； E．滑动变阻器（最大阻值约为）； F．蓄电池（电动势约为12V，内阻约为）； G．开关、导线若干。 为了尽可能准确测出合金丝的电阻，电路中电压表应选择______，电流表应选择______（选填器材前面的字母序号）； （3）闭合S，电压表和电流表的示数分别为U和I；则此合金材料的电阻率的表达式为______（用测得的物理量U、I、d、L和题中字母表示）。 【答案】（1）4.585##4.584##4.586 （2） （3） ①. B ②. C （4） 【解析】 【小问1详解】 螺旋测微器的读数为 【小问2详解】 根据电路图可得实物连接图如图所示 【小问3详解】 [1]由于电源电压为12V，为了电压测量的安全性，应选择接近的电压表量程范围，故选B； [2]若选用电流表D电路中最大电流约为1A，不到其量程的，故电流表选用C； 【小问4详解】 根据上述分析可知合金丝的电阻 由 且 联立可得 12. 如图有一高为0.40m、内壁光滑的气缸用轻弹簧竖直悬挂，开口向下，其下端设有挡板，可使厚度不计的活塞不能离开气缸，活塞的质量为2.0kg，横截面积为。气缸内封闭着一定质量（质量可忽略不计）的理想气体，开始时封闭气体的温度为800K，压强为，现使气体温度缓慢降低。已知大气压强为，g取。 （1）求活塞开始向上运动时气体温度为多少？ （2）若气体温度降至300K后保持稳定，气体在整个过程中放出的热量为42J，求气体内能的改变量为多少？ 【答案】（1）；（2）气体内能减少36J 【解析】 【详解】（1）对活塞，当其要向上运动时有 解得此时气体压强 由查理定律 解得此时温度 （2）温度降为300K时压强 设此时气柱长，由盖-吕萨克定律 解得此时气柱长 故活塞上升高度 全过程外界对气体做功 根据热力学第一定律 即气体内能减少36J。 13. 极限单车是指车手骑着单车跨越障碍做着各种腾空动作的一项极限运动，深受年轻人喜爱，现将极限单车比赛中一段运动简化如下，车手骑着单车从一平台上以初速度从P点水平飞出，恰好从A点无碰撞地落到倾角的斜坡AB上，PA高度差，AB为长的光滑斜面；若车手让单车自由滑行，经粗糙水平轨道BC和光滑圆弧轨道CD后到达D点时速度，DE为一宽为平台，圆弧轨道CD半径，圆心角，车手和单车总质量为80kg，将车手和单车整体当质点处理，g取，已知。 （1）求初速度的大小； （2）若车手只在BC段踩单车脚踏板，为了让单车能够跃过平台DE，求车手在BC段至少做功多少？ 【答案】（1）；（2）1840J 【解析】 【详解】（1）单车在点的竖直速度 故 则 （2）车手让单车自由滑行，到达点时速度，设段克服摩擦力做功为，从到过程由能量守恒定律 为了让单车能够飞跃平台，单车在点最小速度为，从到所用时间 车手在段对单车做功为，从到过程，由能量守恒定律可得 联立解得 14. 如图，在水平光滑桌面内建立平面直角坐标系xOy，在第一象限存在沿y轴负方向的匀强电场E。在第三象限存在垂直坐标平面向下的匀强磁场。第四象限有大小和方向未知的匀强磁场，一比荷为的带正电小球位于内壁光滑、两端开口的薄壁试管C端，试管长10cm，D端位于处，试管与y轴平行，现以的速度向x轴正方向移动试管，当试管到达y轴时停止运动，此时小球恰好从试管D端飞出，不计一切阻力。 （1）求匀强磁场的大小； （2）若小球经第一象限和第四象限后又能从试管C端沿y轴正方向进入试管，求匀强电场E的大小，匀强磁场大小及方向； （3）小球在上述运动过程中从开始运动到回到试管C端所用的时间（结果保留两位小数）。 【答案】（1）；（2），，垂直坐标平面向上；（3） 【解析】 【详解】（1）设试管长度为，小球在第三象限运动 又 联立解得 （2）小球到达点时 故小球在点的速度 与轴的夹角 如图小球在第一象限做类斜抛运动，设从点进入第四象限，则在点小球速度大小仍为，与轴的夹角为，小球在第四象限做匀速圆周运动，小球能从试管端沿轴正方向进入试管，设运动半径为，则 根据洛伦兹力提供向心力 解得 根据左手定则知垂直坐标平面向上，在第一象限 解得 （3）由（1）解得 由（2）解得 在第四象限小球做匀速圆周运动的周期 则 小球从开始运动到回到试管端的时间 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$