广西2024届上期末高三物理试题试卷

这是一份广西2024届上期末高三物理试题试卷，共16页。试卷主要包含了考生要认真填写考场号和座位序号等内容，欢迎下载使用。
1．考生要认真填写考场号和座位序号。
2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、如图所示，一理想变压器原线圈匝数匝，副线圈匝数匝，原线圈中接一交变电源，交变电电压。副线圈中接一电动机，电阻为，电流表2示数为1A。电表对电路的影响忽略不计，则（ ）
A．此交流电的频率为100HzB．电压表示数为
C．电流表1示数为0.2AD．此电动机输出功率为30W
2、如图，在xy坐标系中有圆形匀强磁场区域，其圆心在原点O，半径为L，磁感应强度大小为B，磁场方向垂直纸面向外。粒子A带正电，比荷为，第一次粒子A从点（－L，0）在纸面内以速率沿着与x轴正方向成角射入磁场，第二次粒子A从同一点在纸面内以相同的速率沿着与x轴正方向成角射入磁场，已知第一次在磁场中的运动时间是第二次的2倍，则
A．B．
C．D．
3、如图所示，在水平向右的匀强电场中，质量为的带电小球以初速度从点竖直向上抛出，通过点时，速度大小为，方向与电场方向相反，则小球从点运动到点的过程中（ ）
A．动能增加B．机械能增加C．重力势能增加D．电势能增加
4、如图所示，四个小球质量分别为、、、，用细线连着，在和之间细线上还串接有一段轻弹簧，悬挂在光滑定滑轮的两边并处于静止状态。弹簧的形变在弹性限度内重力加速度大小为，则下列说法正确的是（ ）
A．剪断间细线的一瞬间，小球的加速度大小为
B．剪断间细线的一瞬间，小球和的加速度大小均为
C．剪断间细线的一瞬间，小球的加速度大小为零
D．剪断球上方细线的一瞬间，小球和的加速度大小均为零
5、如图所示，A、B是两个完全相同的灯泡，D是理想二极管，L是带铁芯的线圈，其直流电阻忽略不计.下列说法正确的是（ ）
A．S闭合瞬间，B先亮A后亮
B．S闭合瞬间，A先亮B后亮
C．电路稳定后，在S断开瞬间，B闪亮一下，然后逐渐熄灭
D．电路稳定后，在S断开瞬间，B立即熄灭
6、如图所示为某住宅区的应急供电系统，由交流发电机和副线圈匝数可调的理想降压变压器组成。发电机中矩形线圈所围的面积为S，匝数为N，电阻不计，它可绕水平轴OO/在磁感应强度为B的水平匀强磁场中以角速度ω匀速转动。矩形线圈通过滑环连接降压变压器，滑动触头P上下移动时可改变输出电压，R0表示输电线的电阻。以线圈平面在中性面为计时起点，下列判断正确的是（ ）
A．若发电机线圈某时刻处于图示位置，变压器原线圈的电流瞬时值为零
B．发电机线圈感应电动势的瞬时值表达式为
C．当滑动触头P向下移动时，变压器原线圈两端的电压不变
D．当用户数目增多时，电路中的电流变小，用户得到的电压变小
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、2019年7月25日，北京理工大学宣布：“北理工1号”卫星搭乘星际荣耀公司的双曲线一号火箭成功发射，进入地球轨道。如图所示，“北理工1号”卫星与高轨道卫星都在同一平面内绕地球做同方向的匀速圆周运动，此时恰好相距最近。已知地球的质量为M，高轨道卫星的角速度为ω，“北理工1号”卫星的轨道半径为R1，引力常量为G，则下列说法正确的是（ ）
A．“北理工1号”卫星的运行周期大于高轨道卫星的运行周期
B．“北理工1号”卫星的机械能小于高轨道卫星的机械能
C．“北理工1号”卫星的加速度和线速度大于高轨道卫星的加速度和线速度
D．从此时到两卫星再次相距最近，至少需时间
8、在图示电路中，理想变压器的原、副线圈匝数比为2∶1，电阻R1、R2、R3、R4的阻值均为4Ω。已知通过R4的电流i4=2sin100πtA，下列说法正确的是（ ）
A．a、b两端电压的频率可能为100Hz
B．a、b两端电压的有效值为56V
C．若a、b两端电压保持不变，仪减小R2的阻值，则R1消耗的电功率减小
D．若a、b两端电压保持不变，仪减小R1的阻值，则R2两端电压增大
9、如图所示，一定质量的理想气体的状态连续变化，变化过程为。其中直线平行于轴，直线平行于轴，为等温过程。下列分析正确的是_______
A．过程气体内能减小
B．过程外界对气体做功
C．过程气体对外界做功
D．过程气体放出热量
E.过程气体放出热量
10、在一些电磁现象中会产生一种特殊的电场，其电场线为一个个同心圆，没有起点和终点如图所示，实线为电场线，方向为顺时针，虚线为经过圆心的一条直线．已知该电场线图像中某一点的电场强度大小与方向和静电场的电场线具有相同规律，则
A．A点的电场强度比B点的电场强度大
B．将一点电荷沿直线AB移动，电场力不做功
C．将一点电荷从A点静止释放，点电荷会沿电场线做圆周运动
D．在A点放上一正点电荷，点电荷将受到向左的电场力
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11．（6分）如图甲所示，某组同学借用“探究a与F、m之间的定量关系”的相关实验思想、原理及操作，进行“探究合外力做功和动能变化的关系”的实验：
（1）为达到平衡阻力的目的，取下细绳和托盘，通过调节垫片的位置，改变长木板倾斜程度，根据打出的纸带判断小车是否做________运动.
（2）连接细绳及托盘，放入砝码，通过实验得到图乙所示的纸带. 纸带上O为小车运动起始时刻所打的点，选取时间间隔为0. 1s的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G. 实验时小车所受拉力为0. 2N，小车的质量为0. 2kg. 请计算小车所受合外力做的功W和小车动能的变化，补填表中空格_______，_______（结果保留至小数点后第四位）.
通过分析上述数据你得出的结论是：在实验误差允许的范围内，与理论推导结果一致.
（3）实验中是否要求托盘与砝码总质量m远小于小车质量M？________（填“是”或“否”）；
（4）实验前已测得托盘的质量为，实验时该组同学放入托盘中的砝码质量应为________kg（g取，结果保留至小数点后第三位）.
12．（12分）某同学想测出济南当地的重力加速度g，并验证机械能守恒定律。为了减小误差，他设计了一个实验如下：将一根长直铝棒用细线悬挂在空中（如图甲所示），在靠近铝棒下端的一侧固定电动机M，使电动机转轴处于竖直方向，在转轴上水平固定一支特制笔N，借助转动时的现象，将墨汁甩出形成一条细线。调整笔的位置，使墨汁在棒上能清晰地留下墨线。启动电动机待转速稳定后，用火烧断悬线，让铝棒自由下落，笔在铝棒上相应位置留下墨线。图乙是实验时在铝棒上所留下的墨线，将某条合适的墨线A作为起始线，此后每隔4条墨线取一条计数墨线，分别记作B、C、D、E。将最小刻度为毫米的刻度尺的零刻度线对准A，此时B、C、D、E对应的刻度依次为14.68cm，39.15cm，73.41cm，117.46cm。已知电动机的转速为3000r/min。求：
(1)相邻的两条计数墨线对应的时间间隔为________s；
(2)由实验测得济南当地的重力加速度为________m/s2（结果保留三位有效数字）；
(3)该同学计算出划各条墨线时的速度v，以为纵轴，以各条墨线到墨线A的距离h为横轴，描点连线，得出了如图丙所示的图像，据此图像________（填“能”或“不能”）验证机械能守恒定律，图线不过原点的原因__________________。
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13．（10分）如图所示，两条间距L1=0.5m的平行光滑金属直导轨，沿与水平地面间夹角θ=30°的方向固定放置。空间存在垂直导轨所在的斜面向上的匀强磁场，其磁感应强度B随时间变化的关系为B=0.2t(T)。垂直导轨放置的金属棒ab固定，金属棒cd在平行于斜面向上的力F作用下保持静止，金属棒cd的质量为m=0.2kg，金属棒ab的电阻R1=0.2Ω，金属棒cd的电阻R2=0.3Ω，两金属棒之间的距离为L2=0.2m，取g=10m/s²。求：
(1)力F随时间变化的表达式
(2)在t0=1000s内金属棒cd产生的焦耳热Q
14．（16分）我国将于2022年举办冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一。如图所示，质量m＝60 kg的运动员从倾角θ=30°、长度L=80m的直助滑道AB的A处由静止开始匀加速滑下，经过t=8s到达助滑道末端B。为了改变运动员的运动方向，在助滑道与起跳台之间用一段弯曲滑道衔接，其中最低点C处附近是一段以O为圆心、半径R=14m的圆弧，助滑道末端B与弯曲滑道最低点C的高度差h＝5 m，运动员在B、C间运动时阻力做功W＝－1 000 J，g＝10 m/s2.求：
(1)运动员在AB段下滑时受到阻力Ff的大小；
(2)运动员到达滑道最低点C时对滑道的压力FN的大小。
15．（12分）如图所示，在圆柱形汽缸中用一定质量的光滑导热活塞密闭有一定质量的理想气体，在汽缸底部开有一小孔，与U形水银管相连，已知外界大气压为p0，室温t0=27°C，稳定后两边水银面的高度差为△h=1.5cm，此时活塞离容器底部高度为h1=50cm。已知柱形容器横截面积S=0.01m2，大气压p0=75cmHg=1.0×105 Pa， g=10m/s2.求∶
①活塞的质量；
②现室温降至-33°C时活塞离容器底部的高度h2。
参考答案
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、C
【解析】
A．由交流电的公式知频率
故A错误；
B．原线圈电压有效值为220V，故电压表的示数为220V，故B错误；
C．根据电流与匝数成反比知，电流表A1示数为0.2A，故C正确；
D．根据电压与匝数成正比知副线圈电压为44V
P2=U2I2=44×1W=44W
电动机内阻消耗的功率为
△P=I22R＝12×11W＝11W
此电动机输出功率为
P出=P2-△P=44-11=33W
故D错误；
故选C。
2、B
【解析】
粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨迹如图所示：
，
根据洛伦兹力提供向心力有：
则粒子做匀速圆周运动的半径为：
根据几何知识可知BOCO1以及BODO2为菱形，所以
∠1=180°-（90°-α）=90°+α
∠2=180°-（90°+β）
根据题意可知∠1=2∠2，所以得到
α+2β＝90°＝ 。
A．，与结论不相符，选项A错误；
B．，与结论相符，选项B正确；
C．，与结论不相符，选项C错误；
D．，与结论不相符，选项D错误；
故选B。
3、C
【解析】
A．小球由到过程中动能增加量
故A错误；
BC．在竖直方向上，小球只受重力作用，小球竖直方向的分运动为竖直上抛运动，点为小球还动的最高点，，从到，小球克服重力做的功
所以小球的重力势能增加量
小球的机械能增加量
故B错误，C正确；
D．由能量守恒定律可知，小球机械能增大，电势能减少，故D错误。
故选C。
4、C
【解析】
AB．开始时，弹簧的弹力为，剪断CD间细线的一瞬间，弹簧的弹力不变，则小球C的加速度大小为
AB的加速度为零，故AB错误；
C．同理可以分析，剪断AB间细线的一瞬间，小球C的加速度大小为0，故C正确；
D．剪断C球上方细线的一瞬间，弹簧的弹力迅速减为零，因此小球A和B的加速度大小为，故D错误。
故选C。
5、D
【解析】
闭合瞬间线圈相当于断路，二极管为正向电压，故电流可通过灯泡AB，即AB灯泡同时亮，故AB错误．因线圈的电阻为零，则当电路稳定后，灯泡A被短路而熄灭，当开关S断开瞬间B立刻熄灭，线圈中的电流也不能反向通过二极管，则灯泡A仍是熄灭的，故C错误，D正确．故选D．
【点睛】
该题两个关键点，1、要知道理想线圈的特征：刚通电时线圈相当于断路，断开电键时线圈相当于电源；2、要知道二极管的特征是只正向导通．
6、C
【解析】
A．当线圈与磁场平行时，感应电流最大，故A错误；
B．从中性面开始计时，发电机线圈感应电动势的瞬时值表达式为
故B错误；
C．当滑动触头P向下移动时，输出电压变小，但变压器原线圈两端的电压将不变，故C正确；
D．当用户数目增多时，电路总电阻变小，电路中的电流变大，则输电线上电阻的电压增大，用户得到的电压变小，故D错误。
故选C。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、CD
【解析】
A．由
可知
卫星的轨道越高，周期越大，A项错误；
B．卫星的机械能等于其动能与势能之和，因不知道卫星的质量，故不能确定卫星的机械能大小关系，故B项错误；
C．由
可知轨道半径越大，向心加速度越小，故“北理工1号”卫星的加速度较大，由
可知
轨道半径越小，线速度越大，故“北理工1号”卫星的线速度较大，C项正确；
D．设“北理工1号”卫星的角速度为，根据万有引力提供向心力有
可得
可知轨道半径越大，角速度越小，两卫星由相距最近至再次相距最近时，圆周运动转过的角度差为2π，即
可得经历的时间
故D项正确。
故选CD。
8、BD
【解析】
A．通过的电流，则角速度
频率为
变压器不会改变交流电的频率，故、两端电压的频率为50Hz，故A错误；
B．通过的电流最大值为，则有效值为
根据并联电路的规律可知，通过的电流有效值为2A，副线圈的输出电流：
根据变流比可知，原线圈的输入电流
两端电压为
副线圈两端电压
根据变压比可知，原线圈的输入电压
则、两端电压
故B正确；
C．若、两端电压保持不变，仅减小的阻值，根据闭合电路欧姆定律可知，副线圈的输出电流增大，根据变流比可知，原线圈的输入电流增大，则消耗的电功率增大，故C错误；
D．若、两端电压保持不变，仅减小的阻值，则原线圈输入电压增大，根据变压比可知，副线圈输出电压增大，则两端的电压增大，故D正确；
故选BD。
9、ACE
【解析】
AE．过程为等容变化，压强减小，由公式可知，温度降低，则理想气体内能减小，由热力学第一定律可知，气体放出热量，故AE正确；
B．过程为等容变化，气体对外不做功，外界对气体也不做功，故B错误；
C．过程为等压变化，体积变大，气体对外做功，故C正确；
D．过程为等温变化，内能不变，体积变大，气体对外做功，由热力学第一定律可知，气体吸收热量，故D错误。
故选ACE。
10、BD
【解析】
A.电场线的疏密表示电场强度的强弱，电场线越密，场强越大，则知A点的场强比B点的场强小，故A错误．
B.直线AB与电场线垂直，是一条等势线，将一点电荷沿直线AB移动，电场力不做功，故B正确．
C.点电荷在A点所受的电场力沿电场线的切线方向，将点电荷从A点静止释放后，电场力将使该点电荷离开原电场线，所以点电荷不可能沿电场线做圆周运动，故C错误．
D.A点场强方向沿电场线的切线方向，即向左，则在A点放上一正点电荷，该点电荷所受的电场力也向左，故D正确．
故选BD。
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11、匀速直线 0.1120 0.1105 是 0.015
【解析】
（1）[1]．平衡摩擦力时，通过调整垫片的位置，改变长木板倾斜程度，根据打出的纸带判断小车是否做匀速直线运动．
（2）[2][3]．从O到F，拉力做功为：
W=Fx=0.2×0.5575J=0.1120J．
F点的瞬时速度为：

则动能的增加量为：

（3）[4]．实验中是要使托盘与砝码的重力等于小车的拉力，必须要使得托盘与砝码总质量m远小于小车质量M；
（4）[5]．砝码盘和砝码整体受重力和拉力，从O到F过程运用动能定理，有：

代入数据解得：
m=0.015kg．
12、0.1 9.79 能 墨线A对应的速度不为零
【解析】
(1)[1]由于电动机的转速为3000r/min，则其频率为50Hz，故每隔0.02s特制笔N便在铝棒上画一条墨线，又每隔4条墨线取一条计数墨线，故相邻计数墨线间的时间间隔是0.1s
(2)[2]由题可知
可知连续相等时间内的位移之差
根据△x=gT2得
(3)[3]铝棒下落过程中，只有重力做功，重力势能的减小等于动能的增加，即
mgh＝mv2
得
若图线为直线，斜率为g，则机械能守恒，所以此图像能验证机械能守恒
[4]图线不过原点是因为起始计数墨线A对应的速度不为0
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、 (1)；(2)0.48J
【解析】
(1)由法拉第电磁感应定律可知金属棒与导轨组成的回路产生的电动势为
回路中的感应电流
根据楞次定律和左手定则可知金属棒受到的安培力沿斜面向下，由平衡条件可得
解得
(2)由焦耳定律得
总
由电路关系得
总
解得金属棒产生的焦耳热
14、（1）150N；（2）2600N。
【解析】
(1)A到B：由牛顿第二定律得：

(2)A到C：由动能定理得

在C点

根据牛顿第三定律压力与支持力大小相等，为2600N。
15、①2kg；②40cm。
【解析】
①.活塞产生压强

解得
m=2kg
②.气体等压变化，U形管两侧水银面的高度差不变仍为△h=1.5cm
初状态：K，cm·S
末状态：K，
由盖吕萨克定律
解得
h2=40cm
O—B
O—C
O—D
O—E
O—F
W/J
0. 0432
0. 0572
0. 0734
0. 0915
0. 0430
0. 0570
0. 0734
0. 0907