还剩7页未读，
继续阅读
2023-2024学年广西北海市高三上学期第一次模拟考试 物理试题（含解析）
展开
这是一份2023-2024学年广西北海市高三上学期第一次模拟考试 物理试题（含解析），共6页。试卷主要包含了本卷主要考查内容等内容，欢迎下载使用。
全卷满分100分，考试时间75分钟。
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。
4．考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。
5．本卷主要考查内容：高考范围。
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1~5题只有一个选项正确，第6~8题有多个选项正确，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．日本福岛核电站废水中具有大量的放射性元素，其中是主要成分，经大约30年的时间有半数发生衰变，同时生成新核X．则下列说法正确的是（ ）
A．粒子是从核内产生而放出的
B．与新核X的中子数相同
C．的比结合能大于新核X的比结合能
D．随着的衰变，其半衰期逐渐减小
2．如图所示为等高等宽的台阶，A、B、C、D、E均为台阶的边缘点．第一次，将可视为质点的小球由最上面台阶的边缘A点沿水平方向抛出，经过一段时间小球刚好落在E点；第二次，将小球由D点沿水平方向抛出，小球也刚好落在E点，不计空气阻力，忽略落在E点后的反弹．则下列说法正确的是（ ）
A．两次小球的初速度大小之比为
B．两次小球运动的时间之比为
C．两次小球落在E点的竖直速度大小之比为
D．两次小球落在E点的速度大小之比为
3．2022年1月22日，我国实践二十一号卫星将一颗失效的北斗二号G2卫星从拥挤的地球同步轨道上拖拽到了航天器稀少的更高的“墓地轨道”上，此举标志着航天器被动移位和太空垃圾处理新方式的成功执行．该过程的简化示意图如图所示．已知转移轨道与同步轨道和“墓地轨道”分别相切于P、Q两点，则北斗二号G2卫星（ ）
A．在“墓地轨道”上运行的线速度大于在同步轨道上运行的线速度
B．在“墓地轨道”上运行的机械能大于在同步轨道上运行的机械能
C．在转移轨道上P点的加速度等于在“墓地轨道”上Q点的加速度
D．沿转移轨道从P点运动到Q点所用的时间小于12小时墓地轨道
4．如图所示，一束复色光从空气射到一块长方体玻璃砖上表面后分成两束单色光a、b，光束a与玻璃砖上表面的夹角为，光束b与玻璃砖上表面的夹角为．光束a与光束b在玻璃砖中传播速度的比值为（ ）
A． B． C． D．
5．如图甲所示，小明同学在微风天气晾衣服，其示意图可简化为如图乙所示，晾衣绳的两端分别系在两根竖直杆上的A、B两点，光滑晾衣架悬挂在晾衣绳上并处于静止状态，整个装置处于水平向右且大小恒定的风力F中．保持A端位置不变，则下列说法中正确的是（ ）
甲 乙
A．将B端向上移动很小一段距离到，再次稳定，绳子张力变小
B．将B端向下移动很小一段距离到，再次稳定，绳子张力变大
C．将右边竖直杆向右移动一小段距离，再次稳定，则绳上张力变小
D．将右边竖直杆向右移动一小段距离，再次稳定，则绳上张力变大
6．如图甲所示，“战绳”是在健身房中常见的一种强力减脂运动，人用手握住绳子左端，将绳拉平后沿竖直方向上下抖动，则可在绳中形成一列机械波．若将此波视为简谐横波，开始抖动为0时刻，时刻绳中各质点的位置和波形如图乙所示，质点1和5分别位于下方和上方最大位移处，相邻编号质点平衡位置间距离为l．则下列说法正确的是（ ）
甲 乙
A．质点1和5加速度相同 B．质点3和7速度相同
C．0时刻人竖直向上抖动绳子左端 D．该波的传播速度为
7．如图所示，x轴上有两个点电荷位于O、位置，一负试探电荷沿x轴由O向移动的过程中，该电荷的电势能随位移的变化规律如图所示，A、C两点的连线以及B点的切线均与x轴平行，B点的横坐标为，点的横坐标为．则下列说法正确的是（ ）
A．B点的电场强度为零
B．O、两点的电荷均为正电荷
C．O、两点的点电荷所带电荷量的绝对值之比为
D．
8．如图所示，竖直轻弹簧下端固定在水平地面上，将质量的小球从轻弹簧正上方由静止释放，小球下落过程中受到恒定的空气阻力作用．以小球开始下落的位置为原点，竖直向下为y轴正方向，取地面处为重力势能零点，在小球下落到最低点的过程中，弹簧的弹性势能、小球的重力势能随y变化的关系图像分别如图甲、乙所示，弹簧始终在弹性限度内，取重力加速度，已知弹簧的弹性势能（k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量），下列说法正确的是（ ）
甲 乙
A．图乙中
B．小球刚接触弹簧时速度大小为
C．小球刚接触弹簧时速度大小为
D．当弹簧的压缩量为时，小球有最大速度
二、非选择题：本题共5小题，共52分。
9．（6分）某同学用如图甲所示的装置研究加速度与力的关系，打点计时器使用的交流电频率为50Hz，纸带每打5个点选一个计数点，重物质量为m，重力加速度为g，滑轮重力不计．
甲 乙
（1）为了能完成该实验，下列应进行的操作是________；
A．将长木板左端垫高适当角度，以平衡长木板对小车的摩擦力
B．保证小车的质量远大于重物的质量
C．调节滑轮的高度，使细线与长木板平行
D．实验开始时应先释放小车，后接通电源
（2）依据图乙纸带计算，小车的加速度________（结果保留三位有效数字）；
（3）由牛顿第二定律可得，实验中弹簧秤读数________（用字母m、g、a表示）；
（4）由于绳与滑轮间存在摩擦或存在空气阻力，实验中发现F的计算值总是略________（填“大于”或“小于”）弹簧秤的读数．
10．（9分）某学习兴趣小组探究小灯泡的“伏安特性曲线”．
（1）下列给出的电路图中，最合理的是________；
A． B． C． D．
（2）按照所选最合理的电路图，完成图甲中实物连线；
甲 乙
（3）学习兴趣小组用上述方法测得“6V 6W”的灯泡L的电流随电压变化的曲线如图乙所示，实验中将该灯泡连接在电动势为4.4V，内阻为的电源两端，则流过灯泡L的电流为________，灯泡L的实际功率为________．（结果保留一位小数）
11．（10分）“充气碰碰球”用PVC薄膜充气膨胀成型，在早晨环境下充完气之后碰碰球的体积为，球内气体压强为．气体可视为理想气体．
（1）忽略碰碰球体积的变化，求环境下球内气体的压强；
（2）若测得27℃环境下球内气体压强为，现通过打气筒缓慢向碰碰球内充入空气，每次充入空气的压强为，体积为，则通过打气筒向碰碰球内充气多少次可使球内气体压强达到．（设充气过程中碰碰球的体积不变，气体温度不变）
12．（12分）一种带电粒子束流转向装置的原理简化示意图如图甲所示，真空室中电极K发出的粒子（初速度不计）经电场加速后，由小孔O沿两平行金属板M、N的中心线射入板间，加速电压为，M、N板长为L，两板相距，加在M、N两板间的电压随时间t变化的关系图线如图乙所示，图中大小未知．在每个粒子通过电场区域的极短时间内，两板间电压可视作不变，板间的电场可看成匀强电场．板M、N右侧存在一范围足够大的有界匀强磁场区域，磁场左边界PQ与M、N板垂直，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为，已知粒子的质量为，电荷量为，两极板电场的边缘效应及粒子所受重力均可忽略不计．
甲 乙
（1）求带电粒子进入偏转电场的速度大小；
2）时刻从O进入的粒子刚好能从M、N金属板间射出，求的值；
（3）在满足第（2）问的条件下，粒子在PQ上进磁场与出磁场两点间的距离d的大小．
13．（15分）如图所示，在光滑绝缘的水平桌面上建立平面直角坐标系xOy，金属导轨Ⅰ与x轴重合，金属导轨Ⅱ与导轨Ⅰ平行放置，并与导轨Ⅰ间距为d，左侧平滑连接一段光滑绝缘材料，两条金属导轨均光滑且电阻不计．虚线ab与x轴垂直，两导轨之间存在以ab为边界的竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B．质量为m的金属棒1在y轴处获得向右的初速度，质量为3m的金属棒2放置在ab左侧的无磁场区域，质量为m的金属棒3位于ab右侧磁场区域中，金属棒均足够长、与x轴垂直且接触良好，金属棒在回路中的有效电阻均为R，金属棒1、2发生弹性碰撞，金属棒2、3在离开磁场前达到共同速度，金属棒均粗细均匀．求：
（1）碰后金属棒1、2的速度大小；
（2）金属棒2、3最终速度的大小及金属棒3中产生的焦耳热Q；
（3）金属棒2、3在右侧磁场中运动的位移之差．
北海市2023-2024学年高三上学期第一次模拟考试
物理
参考答案、提示及评分细则
1．A 衰变放出的β粒子是核内的一个中子转化成一个质子，同时放出一个粒子，A正确；由题意，该核反应方程为，含有个个中子，含有个个中子，所以比新核X多一个中子，B错误；比结合能越大，原子核越稳定，所以的比结合能小于新核X的比结合能，C错误；半衰期由原子核内部结构决定，与所处的物理、化学环境无关，D错误．
2．C 假设相邻边缘点的竖直高度为h，水平间距为x，小球做平抛运动，则由竖直方向，水平方向，整理得，由于竖直位移之比为，水平位移之比为，所以．A错误；由得，则，B错误；两次落在E点的竖直速度为，则，C正确；小球落在E点的速度为，则两次落在E点的速度之比为，D错误．
3．B 北斗二号G2卫星做圆周运动的线速度，故在“墓地轨道"上运行的速度小于在同步轨道上运行的线速度，A项错误；北斗二号G2卫星从同步轨道进入转移轨道，实践二十一号卫星应对北斗二号G2卫星做功，使其加速，故北斗二号G2卫星在“墓地轨道”上运行的机械能大于在同步轨道上运行的机械能，B项正确；由牛顿第二定律有，因Q点与地心间的距离大于P点与地心间的距离，故在转移轨道上P点的加速度大于在“墓地轨道”上Q点的加速度，C项错误；（k为常数），因为转移轨道的半长轴大于地球同步轨道的半径，故转移轨道的周期大于24小时，从P点运动到Q点所用的时间大于12小时，D项错误．
4．B 设两束单色光的入射角为，对单色光a，由折射定律得，光束a在玻璃砖中传播速度为，对单色光b，由折射定律得，光束b在玻璃砖中传播速度为，所以光束a与光束b在玻璃砖中传播速度的比值，故ACD错误，B正确．
5．D 受力分析如图所示，将重力与风力合成后等效为新的重力场，新的重力为，设虚线与两绳的夹角为，左边绳长为，右边绳长为，两杆之间与虚线垂直的距离为d，则有得，绳中的张力为．B端移动到，再次稳定，A、两点沿垂直虚线方向的距离即d增大，则绳中张力增大，故A错误；B端移动到，再次稳定，A、两点沿垂直虚线方向的距离即d减小，则绳中的张力减小，故B错误；若保持A端位置不变，将右边竖直杆向右移动一小段距离，再次稳定，A、B两点沿垂直虚线方向的距离即d增大，则绳中张力增大，故C错误，D正确．
6．CD 质点1和5加速度大小相等、方向相反，质点3和7速度大小相等、方向相反，则A、B错误；传播过程中每个质点的起振方向与振源起振方向相同，由图可知质点7第一次振动方向竖直向上，故0时刻人竖直向上抖动绳子左端，故C正确；由，故D正确．
7．AD 图像中图线的斜率表示电场力，由于B点的切线与x轴平行，即斜率为零，故试探电荷在B点的电场力为零，电场强度为零，A正确；由于负的试探电荷在两电荷产生的电场中电势能为正值，则由公式可知电场中各点的电势为负值，所以两点电荷均带负电，B错误；设O、两点的点电荷所带的电荷量分别为、，由于B点的电场强度为0，则由电场强度的叠加原理得，解得，C错误；试探电荷在A、C两点的电势能相等，则A、C两点的电势相等，又A、C两点的电势比B点的电势低，则，
8．ABD 由图可知，小球到最低点时，高度下降0.6m，则重力势能减少，，，选项A正确；重力势能转化为摩擦热和弹簧的弹性势能，根据，解得；结合图像，可知小球高度下降0.5m内，重力和阻力做功，根据，解得：小球刚接触弹簧时速度大小为，选项B正确、C错误；当小球高度下降0.6m时，弹簧的压缩量为，此时，；当小球速度最大时，小球加速度为零，根据平衡条件，解得，，即当弹簧的压缩量为时，小球有最大速度，选项D正确．
9．（1）C（2分）
（2）1.11（1分）
（3）（2分，答案正确、形式不同均可得分）
（4）大于（1分）
解析：（1）实验中以重物为研究对象验证牛顿第二定律，故无需平衡长木板对小车的摩擦力，A错误；绳子中的拉力大小可由弹簧秤的示数直接读出，B错误；要使弹簧秤的示数稳定，需调节滑轮的高度，使细线与长木板平行，C正确；为了完整地记录运动过程，应先接通电源，后释放小车，D错误；
（2）小车的加速度；
（3）由图可知，弹簧秤的示数等于绳子的拉力，且小车加速度为重物的两倍，则有，得；
（4）绳与滑轮间存在摩擦或存在空气阻力，使得纸带速度偏小，计算得加速度a偏小，则计算得F偏大．
10．（1）B（2分）
（2）如下图（2分）
（3）0.7A（2分） 2．.1W（3分）
解析：（1）描述小灯泡的“伏安特性曲线”的实验中，由于要求小灯泡两端电压变化范围较大，则滑动变阻器选用分压式连接，且小灯泡电阻较小，则电流表应用外接法，故选B；
（2）按电路原理图连接实物图如图所示；
（3）灯泡L与电源串联时，由闭合电路欧姆定律可得，在图像中作出图线可得交点为，，故通过灯泡L电流为0.7A，功率．
11．解：（1）由查理定理得
（2分）
解得：（2分）
（2）设原碰碰球内气体在压强下的体积为，由玻意耳定律得
（1分）
设打气筒每次充入的气体在压强下的体积为，由玻意耳定律得
（1分）
由题意得
（2分）
解得：（1分）
所以通过打气筒向碰碰球内充气的次数为30次（1分）
12．解：（1）粒子加速到O点的过程，由动能定理得：（2分）
解得（1分）
（2）当粒子恰好从板的右端飞出时，偏转电压达最大值，设粒子在M、N板间运动的时间为t，加速度大小为a，则：
（1分）
（1分）
（1分）
解得（1分）
（3）由（2）分析可知，粒子进入磁场时的速度的水平分量为，如图所示，设某时刻进入磁场的粒子速度与水平方向成角
则粒子的速度（（1分）
粒子在磁场中做匀速圆周运动（1分）
可得（1分）
粒子进磁场与出磁场两点间的距离（1分）
解得（1分）
13．解：（1）导体棒1、2在碰撞过程中
由动量守恒定律可得（1分）
由能量守恒可得（1分）
联立解得，（2分）
（2）导体棒2、3组成的整体在ce右侧的磁场中运动，由动量守恒可得
（1分）
解得（1分）
由能量守恒可得
（1分）
（1分）
解得（1分）
（3）由法拉第电磁感应定律可得，由欧姆定律可得、综合可得（2分）
则有（1分）
对导体棒3应用动量定理可得
（2分）
综合解得（1分）
全卷满分100分，考试时间75分钟。
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。
4．考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。
5．本卷主要考查内容：高考范围。
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1~5题只有一个选项正确，第6~8题有多个选项正确，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．日本福岛核电站废水中具有大量的放射性元素，其中是主要成分，经大约30年的时间有半数发生衰变，同时生成新核X．则下列说法正确的是（ ）
A．粒子是从核内产生而放出的
B．与新核X的中子数相同
C．的比结合能大于新核X的比结合能
D．随着的衰变，其半衰期逐渐减小
2．如图所示为等高等宽的台阶，A、B、C、D、E均为台阶的边缘点．第一次，将可视为质点的小球由最上面台阶的边缘A点沿水平方向抛出，经过一段时间小球刚好落在E点；第二次，将小球由D点沿水平方向抛出，小球也刚好落在E点，不计空气阻力，忽略落在E点后的反弹．则下列说法正确的是（ ）
A．两次小球的初速度大小之比为
B．两次小球运动的时间之比为
C．两次小球落在E点的竖直速度大小之比为
D．两次小球落在E点的速度大小之比为
3．2022年1月22日，我国实践二十一号卫星将一颗失效的北斗二号G2卫星从拥挤的地球同步轨道上拖拽到了航天器稀少的更高的“墓地轨道”上，此举标志着航天器被动移位和太空垃圾处理新方式的成功执行．该过程的简化示意图如图所示．已知转移轨道与同步轨道和“墓地轨道”分别相切于P、Q两点，则北斗二号G2卫星（ ）
A．在“墓地轨道”上运行的线速度大于在同步轨道上运行的线速度
B．在“墓地轨道”上运行的机械能大于在同步轨道上运行的机械能
C．在转移轨道上P点的加速度等于在“墓地轨道”上Q点的加速度
D．沿转移轨道从P点运动到Q点所用的时间小于12小时墓地轨道
4．如图所示，一束复色光从空气射到一块长方体玻璃砖上表面后分成两束单色光a、b，光束a与玻璃砖上表面的夹角为，光束b与玻璃砖上表面的夹角为．光束a与光束b在玻璃砖中传播速度的比值为（ ）
A． B． C． D．
5．如图甲所示，小明同学在微风天气晾衣服，其示意图可简化为如图乙所示，晾衣绳的两端分别系在两根竖直杆上的A、B两点，光滑晾衣架悬挂在晾衣绳上并处于静止状态，整个装置处于水平向右且大小恒定的风力F中．保持A端位置不变，则下列说法中正确的是（ ）
甲 乙
A．将B端向上移动很小一段距离到，再次稳定，绳子张力变小
B．将B端向下移动很小一段距离到，再次稳定，绳子张力变大
C．将右边竖直杆向右移动一小段距离，再次稳定，则绳上张力变小
D．将右边竖直杆向右移动一小段距离，再次稳定，则绳上张力变大
6．如图甲所示，“战绳”是在健身房中常见的一种强力减脂运动，人用手握住绳子左端，将绳拉平后沿竖直方向上下抖动，则可在绳中形成一列机械波．若将此波视为简谐横波，开始抖动为0时刻，时刻绳中各质点的位置和波形如图乙所示，质点1和5分别位于下方和上方最大位移处，相邻编号质点平衡位置间距离为l．则下列说法正确的是（ ）
甲 乙
A．质点1和5加速度相同 B．质点3和7速度相同
C．0时刻人竖直向上抖动绳子左端 D．该波的传播速度为
7．如图所示，x轴上有两个点电荷位于O、位置，一负试探电荷沿x轴由O向移动的过程中，该电荷的电势能随位移的变化规律如图所示，A、C两点的连线以及B点的切线均与x轴平行，B点的横坐标为，点的横坐标为．则下列说法正确的是（ ）
A．B点的电场强度为零
B．O、两点的电荷均为正电荷
C．O、两点的点电荷所带电荷量的绝对值之比为
D．
8．如图所示，竖直轻弹簧下端固定在水平地面上，将质量的小球从轻弹簧正上方由静止释放，小球下落过程中受到恒定的空气阻力作用．以小球开始下落的位置为原点，竖直向下为y轴正方向，取地面处为重力势能零点，在小球下落到最低点的过程中，弹簧的弹性势能、小球的重力势能随y变化的关系图像分别如图甲、乙所示，弹簧始终在弹性限度内，取重力加速度，已知弹簧的弹性势能（k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量），下列说法正确的是（ ）
甲 乙
A．图乙中
B．小球刚接触弹簧时速度大小为
C．小球刚接触弹簧时速度大小为
D．当弹簧的压缩量为时，小球有最大速度
二、非选择题：本题共5小题，共52分。
9．（6分）某同学用如图甲所示的装置研究加速度与力的关系，打点计时器使用的交流电频率为50Hz，纸带每打5个点选一个计数点，重物质量为m，重力加速度为g，滑轮重力不计．
甲 乙
（1）为了能完成该实验，下列应进行的操作是________；
A．将长木板左端垫高适当角度，以平衡长木板对小车的摩擦力
B．保证小车的质量远大于重物的质量
C．调节滑轮的高度，使细线与长木板平行
D．实验开始时应先释放小车，后接通电源
（2）依据图乙纸带计算，小车的加速度________（结果保留三位有效数字）；
（3）由牛顿第二定律可得，实验中弹簧秤读数________（用字母m、g、a表示）；
（4）由于绳与滑轮间存在摩擦或存在空气阻力，实验中发现F的计算值总是略________（填“大于”或“小于”）弹簧秤的读数．
10．（9分）某学习兴趣小组探究小灯泡的“伏安特性曲线”．
（1）下列给出的电路图中，最合理的是________；
A． B． C． D．
（2）按照所选最合理的电路图，完成图甲中实物连线；
甲 乙
（3）学习兴趣小组用上述方法测得“6V 6W”的灯泡L的电流随电压变化的曲线如图乙所示，实验中将该灯泡连接在电动势为4.4V，内阻为的电源两端，则流过灯泡L的电流为________，灯泡L的实际功率为________．（结果保留一位小数）
11．（10分）“充气碰碰球”用PVC薄膜充气膨胀成型，在早晨环境下充完气之后碰碰球的体积为，球内气体压强为．气体可视为理想气体．
（1）忽略碰碰球体积的变化，求环境下球内气体的压强；
（2）若测得27℃环境下球内气体压强为，现通过打气筒缓慢向碰碰球内充入空气，每次充入空气的压强为，体积为，则通过打气筒向碰碰球内充气多少次可使球内气体压强达到．（设充气过程中碰碰球的体积不变，气体温度不变）
12．（12分）一种带电粒子束流转向装置的原理简化示意图如图甲所示，真空室中电极K发出的粒子（初速度不计）经电场加速后，由小孔O沿两平行金属板M、N的中心线射入板间，加速电压为，M、N板长为L，两板相距，加在M、N两板间的电压随时间t变化的关系图线如图乙所示，图中大小未知．在每个粒子通过电场区域的极短时间内，两板间电压可视作不变，板间的电场可看成匀强电场．板M、N右侧存在一范围足够大的有界匀强磁场区域，磁场左边界PQ与M、N板垂直，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为，已知粒子的质量为，电荷量为，两极板电场的边缘效应及粒子所受重力均可忽略不计．
甲 乙
（1）求带电粒子进入偏转电场的速度大小；
2）时刻从O进入的粒子刚好能从M、N金属板间射出，求的值；
（3）在满足第（2）问的条件下，粒子在PQ上进磁场与出磁场两点间的距离d的大小．
13．（15分）如图所示，在光滑绝缘的水平桌面上建立平面直角坐标系xOy，金属导轨Ⅰ与x轴重合，金属导轨Ⅱ与导轨Ⅰ平行放置，并与导轨Ⅰ间距为d，左侧平滑连接一段光滑绝缘材料，两条金属导轨均光滑且电阻不计．虚线ab与x轴垂直，两导轨之间存在以ab为边界的竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B．质量为m的金属棒1在y轴处获得向右的初速度，质量为3m的金属棒2放置在ab左侧的无磁场区域，质量为m的金属棒3位于ab右侧磁场区域中，金属棒均足够长、与x轴垂直且接触良好，金属棒在回路中的有效电阻均为R，金属棒1、2发生弹性碰撞，金属棒2、3在离开磁场前达到共同速度，金属棒均粗细均匀．求：
（1）碰后金属棒1、2的速度大小；
（2）金属棒2、3最终速度的大小及金属棒3中产生的焦耳热Q；
（3）金属棒2、3在右侧磁场中运动的位移之差．
北海市2023-2024学年高三上学期第一次模拟考试
物理
参考答案、提示及评分细则
1．A 衰变放出的β粒子是核内的一个中子转化成一个质子，同时放出一个粒子，A正确；由题意，该核反应方程为，含有个个中子，含有个个中子，所以比新核X多一个中子，B错误；比结合能越大，原子核越稳定，所以的比结合能小于新核X的比结合能，C错误；半衰期由原子核内部结构决定，与所处的物理、化学环境无关，D错误．
2．C 假设相邻边缘点的竖直高度为h，水平间距为x，小球做平抛运动，则由竖直方向，水平方向，整理得，由于竖直位移之比为，水平位移之比为，所以．A错误；由得，则，B错误；两次落在E点的竖直速度为，则，C正确；小球落在E点的速度为，则两次落在E点的速度之比为，D错误．
3．B 北斗二号G2卫星做圆周运动的线速度，故在“墓地轨道"上运行的速度小于在同步轨道上运行的线速度，A项错误；北斗二号G2卫星从同步轨道进入转移轨道，实践二十一号卫星应对北斗二号G2卫星做功，使其加速，故北斗二号G2卫星在“墓地轨道”上运行的机械能大于在同步轨道上运行的机械能，B项正确；由牛顿第二定律有，因Q点与地心间的距离大于P点与地心间的距离，故在转移轨道上P点的加速度大于在“墓地轨道”上Q点的加速度，C项错误；（k为常数），因为转移轨道的半长轴大于地球同步轨道的半径，故转移轨道的周期大于24小时，从P点运动到Q点所用的时间大于12小时，D项错误．
4．B 设两束单色光的入射角为，对单色光a，由折射定律得，光束a在玻璃砖中传播速度为，对单色光b，由折射定律得，光束b在玻璃砖中传播速度为，所以光束a与光束b在玻璃砖中传播速度的比值，故ACD错误，B正确．
5．D 受力分析如图所示，将重力与风力合成后等效为新的重力场，新的重力为，设虚线与两绳的夹角为，左边绳长为，右边绳长为，两杆之间与虚线垂直的距离为d，则有得，绳中的张力为．B端移动到，再次稳定，A、两点沿垂直虚线方向的距离即d增大，则绳中张力增大，故A错误；B端移动到，再次稳定，A、两点沿垂直虚线方向的距离即d减小，则绳中的张力减小，故B错误；若保持A端位置不变，将右边竖直杆向右移动一小段距离，再次稳定，A、B两点沿垂直虚线方向的距离即d增大，则绳中张力增大，故C错误，D正确．
6．CD 质点1和5加速度大小相等、方向相反，质点3和7速度大小相等、方向相反，则A、B错误；传播过程中每个质点的起振方向与振源起振方向相同，由图可知质点7第一次振动方向竖直向上，故0时刻人竖直向上抖动绳子左端，故C正确；由，故D正确．
7．AD 图像中图线的斜率表示电场力，由于B点的切线与x轴平行，即斜率为零，故试探电荷在B点的电场力为零，电场强度为零，A正确；由于负的试探电荷在两电荷产生的电场中电势能为正值，则由公式可知电场中各点的电势为负值，所以两点电荷均带负电，B错误；设O、两点的点电荷所带的电荷量分别为、，由于B点的电场强度为0，则由电场强度的叠加原理得，解得，C错误；试探电荷在A、C两点的电势能相等，则A、C两点的电势相等，又A、C两点的电势比B点的电势低，则，
8．ABD 由图可知，小球到最低点时，高度下降0.6m，则重力势能减少，，，选项A正确；重力势能转化为摩擦热和弹簧的弹性势能，根据，解得；结合图像，可知小球高度下降0.5m内，重力和阻力做功，根据，解得：小球刚接触弹簧时速度大小为，选项B正确、C错误；当小球高度下降0.6m时，弹簧的压缩量为，此时，；当小球速度最大时，小球加速度为零，根据平衡条件，解得，，即当弹簧的压缩量为时，小球有最大速度，选项D正确．
9．（1）C（2分）
（2）1.11（1分）
（3）（2分，答案正确、形式不同均可得分）
（4）大于（1分）
解析：（1）实验中以重物为研究对象验证牛顿第二定律，故无需平衡长木板对小车的摩擦力，A错误；绳子中的拉力大小可由弹簧秤的示数直接读出，B错误；要使弹簧秤的示数稳定，需调节滑轮的高度，使细线与长木板平行，C正确；为了完整地记录运动过程，应先接通电源，后释放小车，D错误；
（2）小车的加速度；
（3）由图可知，弹簧秤的示数等于绳子的拉力，且小车加速度为重物的两倍，则有，得；
（4）绳与滑轮间存在摩擦或存在空气阻力，使得纸带速度偏小，计算得加速度a偏小，则计算得F偏大．
10．（1）B（2分）
（2）如下图（2分）
（3）0.7A（2分） 2．.1W（3分）
解析：（1）描述小灯泡的“伏安特性曲线”的实验中，由于要求小灯泡两端电压变化范围较大，则滑动变阻器选用分压式连接，且小灯泡电阻较小，则电流表应用外接法，故选B；
（2）按电路原理图连接实物图如图所示；
（3）灯泡L与电源串联时，由闭合电路欧姆定律可得，在图像中作出图线可得交点为，，故通过灯泡L电流为0.7A，功率．
11．解：（1）由查理定理得
（2分）
解得：（2分）
（2）设原碰碰球内气体在压强下的体积为，由玻意耳定律得
（1分）
设打气筒每次充入的气体在压强下的体积为，由玻意耳定律得
（1分）
由题意得
（2分）
解得：（1分）
所以通过打气筒向碰碰球内充气的次数为30次（1分）
12．解：（1）粒子加速到O点的过程，由动能定理得：（2分）
解得（1分）
（2）当粒子恰好从板的右端飞出时，偏转电压达最大值，设粒子在M、N板间运动的时间为t，加速度大小为a，则：
（1分）
（1分）
（1分）
解得（1分）
（3）由（2）分析可知，粒子进入磁场时的速度的水平分量为，如图所示，设某时刻进入磁场的粒子速度与水平方向成角
则粒子的速度（（1分）
粒子在磁场中做匀速圆周运动（1分）
可得（1分）
粒子进磁场与出磁场两点间的距离（1分）
解得（1分）
13．解：（1）导体棒1、2在碰撞过程中
由动量守恒定律可得（1分）
由能量守恒可得（1分）
联立解得，（2分）
（2）导体棒2、3组成的整体在ce右侧的磁场中运动，由动量守恒可得
（1分）
解得（1分）
由能量守恒可得
（1分）
（1分）
解得（1分）
（3）由法拉第电磁感应定律可得，由欧姆定律可得、综合可得（2分）
则有（1分）
对导体棒3应用动量定理可得
（2分）
综合解得（1分）
相关试卷
广西北海市2024届高三物理上学期第一次模拟考试试题（PDF版附解析）： 这是一份广西北海市2024届高三物理上学期第一次模拟考试试题（PDF版附解析），共20页。
2022-2023学年广西北海市高一上学期期末物理试题（解析版）： 这是一份2022-2023学年广西北海市高一上学期期末物理试题（解析版），共21页。试卷主要包含了本卷主要考查内容， 有一种“傻瓜”照相机，其光圈，01sB等内容，欢迎下载使用。
2020南京、盐城高三上学期第一次模拟考试物理试题PDF版含解析： 这是一份2020南京、盐城高三上学期第一次模拟考试物理试题PDF版含解析
