2024届广西壮族自治区贵港市高三下学期二模物理试题
展开注意事项:
1.满分100分,考试时间75分钟。
2.考生作答时,请将答案答在答题卡。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
3.考试结束后,将答题卡交回。
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28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.医学影像诊断设备PET/CT是借助于示踪剂可以聚集到病变部位的特点来发现疾病的。示踪剂常利用同位素作示踪原子标记,其半衰期为20min。小型回旋加速器输出的高速质子轰击获得,同时还释放一种粒子的射线。则下列说法正确的是( )
A.用高速质子轰击,生成的同时释放的粒子是中子
B.用高速质子轰击,生成的同时释放的粒子是粒子
C.当聚集到病变部位时,其半衰期会发生变化
D.用高速质子轰击在一次核反应过程中,核反应前和质子的质量之和,一定与核反应后与所释放的这种粒子的质量之和完全相同
2.如图所示,用三个完全相同的小立柱将足球支起,小立柱的上端可视为点,小立柱的位置连线成正三角形,放在水平桌面上,足球与小立柱的触点与足球球心的连线与竖直方向的夹角均为37°,已知每个小立柱对足球的支持力大小为2.5N,不计足球与小立柱间的摩擦及小立柱的重力,已知:,则下列说法正确的是( )
A.单个小立柱对足球的支持力方向竖直向上
B.足球所受的重力为7.5N
C.足球对小立柱的作用力与桌子对小立柱的作用力是平衡力
D.足球对小立柱的作用力与桌子对小立柱的作用力是相互作用力
3.下图是一款小型电钻的简化电路图,它由变压器及电机两部分构成,变压器为理想变压器,电机的内阻为1Ω,额定电压为11V,额定电流为2A。当变压器输入电压为220V的正弦交流电时电钻正常工作,下列说法正确的是( )
A.变压器原线圈电流的最大值为B.变压器副线圈电流的最大值为2A
C.变压器的输入功率为4WD.电机产生的机械功率为22W
4.B超是医院对病人进行检查的重要设备,B超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波,遇到人体不同组织时会产生不同程度的反射,探头接收到的超声波信号由计算机处理,从而形成B超图像。如图为血管探头沿x轴正方向发送的简谐超声波图像,时刻波恰好传到质点M。已知此超声波的频率为。下列说法正确的是( )
A.质点M开始振动的方向沿y轴正方向
B.血管探头发出的超声波在血管中的传播速度为
C.时质点M运动到横坐标处
D.内质点M的路程为
5.某种海鸟可以像标枪一样一头扎入水中捕鱼,假设其在空中的俯冲看作自由落体运动,进入水中后可以看作匀减速直线运动,其图像如图所示,自由落体运动的时间为,整个过程的运动时间为,最大速度为,重力加速度g取,下列说法正确的是( )
A.
B.整个过程中,鸟下落的高度为3m
C.至时间内,鸟的加速度大小为
D.至时间内,鸟所受的阻力是重力的1.5倍
6.质谱仪在物理研究中起着非常重要的作用。如图是质谱仪的工作原理示意图。粒子源(在加速电场上方,未画出)产生的带电粒子被加速电场加速后,进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场的磁感应强度和匀强电场的电场强度分别为B和E。平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片。平板S下方有磁感应强度为的匀强磁场。不计带电粒子的重力和粒子间的作用力,下列表述正确的是( )
A.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里
B.能通过狭缝P的带电粒子的速率等于
C.粒子打在胶片上的位置离狭缝P越远,粒子的比荷越大
D.某种元素同位素的原子核,打在胶片上的位置离狭缝P越远,表明其质量数越大
7.2024年2月23日,“长征5号”遥七运载火箭搭载通信技术试验卫星十一号发射成功,被誉为龙年首发。卫星进入地球同步轨道后,主要用于开展多频段、高速率卫星通信技术验证。设地球同步卫星的轨道半径是地球半径的n倍,下列说法中正确的是( )
A.地球同步卫星可以静止在北京上空
B.同步卫星运行速度是第一宇宙速度的
C.同步卫星的运行速度是地球赤道上物体随地球自转获得的速度的
D.若忽略地球的自转效应,则同步卫星的向心加速度是地球表面重力加速度的
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,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。)
8.体育课上一位同学练习足球控球技术,某次练习中足球由静止自由下落1.25m时,不等足球着地就被这位同学用脚背接住并快速竖直向上踢出,球离开脚背后上升的最大高度仍为1.25m。已知足球与脚背的作用时间为0.1s,足球的质量为0.4kg,重力加速度大小g取,不计空气阻力,则( )
A.足球下落到与脚背刚接触时动量大小为
B.足球自由下落过程重力的冲量大小为
C.足球与脚背作用过程中,足球的动量变化量为零
D.脚背对足球的平均作用力大小为44N
9.图甲所示是一种静电除尘装置,其原理简图如图乙所示,在板状收集器A与线状电离器B间加恒定高压,让废气从一端进入静电除尘区经过净化后从另一端排出,其中一带负电的尘埃微粒沿图乙中虚线向收集器A运动,P、Q是运动轨迹上的两点,不计微粒重力和微粒间的相互作用,不考虑微粒运动过程中的电荷量变化。下列分析正确的是( )
图甲 图乙
A.P点电势比Q点电势低B.微粒在P点速度比Q点的大
C.微粒在P点具有的电势能比Q点的大D.微粒在P点具有的电势能比Q点的小
10.图甲所示的无人机,某次从地面由静止开始竖直向上飞行,该过程中加速度a随上升高度h的变化关系如图乙所示。已知无人机的质量为m,重力加速度为g,取竖直向上为正方向,不计空气阻力,则从地面飞至高处的过程中,无人机( )
图甲 图乙
A.先做匀加速直线运动后做匀速直线运动
B.飞至高处时速度大小为
C.飞至高处时无人机所受的升力为2mg
D.机械能增加量为
三、实验题(本大题共2小题,共16分。)
11.(6分)某同学在做“测定玻璃折射率”的实验时,已经画好了部分图线,如图甲所示,在玻璃砖一侧插上大头针,确定入射光线AO。现需在玻璃砖另一侧插上和大头针,以确定光在玻璃砖中的折射光线。
图甲 图乙
(1)下列确定位置的方法正确的是______;
A.透过玻璃砖观察,使挡住的像
B.透过玻璃砖观察,使挡住、的像
C.先插上P₄大头针,在靠近玻璃砖一侧挡住的位置
(2)在图甲中作出光在玻璃砖中光线和从玻璃砖中出射后的光线的光路图,并画出玻璃砖中光线的折射角
(3)经过多次测量作出的图像如图乙所示,玻璃砖的折射率为______;(保留三位有效数字)
12.(10分)利用6V的恒压电源、量程为0~0.6A的电流表(内阻不计)、定值电阻、阻值随长度均匀变化的电阻丝(总长度为0.05m,总阻值为25Ω)、金属弹簧(电阻不计)、开关、导线,改装成如图甲的测力计,拉力为零时滑片P刚好在电阻丝的左端。
(1)图甲的电路中,如果开关闭合,拉力F增加时,电流表的示数______(选填“增大”、“减小”或“不变”)
(2)图甲的电路中,定值电阻的作用是______,阻值至少为______Ω;
(3)弹簧所受拉力F与其伸长量的关系如图乙.若定值电阻为20Ω,则电流表的示数I与弹簧所受拉力F的关系式______(A),由此可知用电流表改装的测力计刻度是______(选填“均匀”“不均匀”)的。
四、计算题(本大题共3小题,共38分。解析应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不得分,有数字计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)
13.(10分)某学校开展庆祝活动,使用气球渲染气氛。早晨,学校地表附近的气温为27℃,大气压强为,此时在地表附近的气球体积为。若气球导热良好,气球内所充的氦气可视为理想气体,气球内外气压差很小可以忽略。
(1)正午时大气压仍为,此时地表附近的气球体积增大了,求此时地表附近气温达到多少℃?
(2)若某高处的大气压强为,气温为15℃,若气球悬停在这一高处时,气球体积变为多少?
14.(13分)如图甲所示,光滑水平面上宽度为3L的区域有方向垂直于水平面向下的匀强磁场,初始时磁感应强度为,一个边长为L,质量为m,总电阻为R的单匝正方形金属框在拉力作用下以速度向右匀速进入磁场,当金属框完全进入磁场时撤去拉力,线框依然能以速度继续匀速运动至磁场右边界,速度方向始终与磁场边界垂直。以金属框cd边到达磁场左边界时为计时起点,磁感应强度按如图乙所示的规律变化。
(1)求金属框进入磁场过程中,通过回路的电荷量q;
(2)求金属框进入磁场过程中,拉力对金属框所做的功W;
(3)cd边由磁场左边界运动到磁场右边界的过程中,求金属框产生的焦耳热Q。
15.(15分)“离心轨道演示仪”是学习机械能守恒定律的经典演示装置,如图甲所示,该实验装置可以简化为如图乙所示的物理模型:竖直平面内由倾斜斜面轨道AB、半径为的圆周轨道BCD和半径为的部分圆周轨道CE构成的装置固定于水平地面,B、C两处轨道平滑连接,轨道正前方放置一个竖直挡板,板面正对着轨道。圆心与C点在同一竖直线上,与竖直方向的夹角为,E点与竖直挡板的距离。现将质量为的小球从斜面的某高度h处由静止释放。斜面轨道AB足够长,忽略小球尺寸和所受阻力,已知重力加速度取,。
图甲 图乙
(1)若小球的初始高度,求小球第一次到达最低点C时,对轨道BCD压力的大小;
(2)若小球能沿轨道到达E点,求h的最小值;
(3)若小球释放后,第二次到达最低点时与静止在C点的质量为的另一个小球发生弹性正碰,碰撞后被碰小球通过E点之后恰好能垂直碰到竖直挡板,求小球释放时的高度.
广西2024届高中毕业班适应性测试
物理参考答案
选择题(1-7题为单选题,每题4分,共28分;8-10题为多选题,每题6分,共18分)
1.【答案】B
【详解】AB.根据质量数和电荷数守恒,写出用高速质子轰击生成的核反应方程式为
可知同时释放出粒子,A错误,B正确;
C.的半衰期不变,C错误;
D.在一次核反应中,质量数不变,但质量会发生变化。
故选B。
2.【答案】C
【详解】AB.单个立柱对足球的作用力是支持力,立柱与足球接触方式属于点和面接触,此时立柱和足球间的弹性形变沿径向方向,则立柱对足球的弹力指向球心,由于三个立柱对称摆放,可知每个立柱给足球的支持力大小相同,对其中一根立柱的支持力的分析如图所示,则竖直方向满足
代入数据解得
故选项AB错误;
CD.小立柱处于静止状态,受力平衡,即足球对立柱的作用力与桌面对立柱的作用力是平衡力,不是相互作用力,故选项D错误,C正确。
故选C
3.【答案】A
【详解】AB.变压器原线圈与副线圈匝数之比,可知,原线圈电流有效值为,所以电流最大值为,A正确。副线圈是正弦交变电流,电流瞬时值不断变化,所以B错误。
CD,变压器输入功率为,电机产生的机械功率为,所以CD都错误。
故选A
4.【答案】B
【详解】A,因为波向轴正方向传播,所以起振方向是轴正方向,A错误;
B,超声波的传播速度为,可得,所以B正确;
CD,为四分之三周期,质点的路程是振幅的3倍,即。机械波中质点位置不会迁移到处,只是在平衡位置左右做振幅为的简谐运动。所以C和D都错误。
故选B。
5.【答案】B
【详解】在时间内是自由落体运动,加速度为重力加速度,可知,运动总时间为,由三角形面积可知,整个过程下落的高度为,所以A错误,B正确。由至时间内图像的斜率可知加速度为,根据牛顿第二定律可得:求出阻力,所以CD都错误。
故选B。
6.【答案】D
【详解】A,根据带电粒子在磁场中的偏转方向,根据左手定则知,该粒子带正电,则在速度选择器中电场力水平向右,则洛伦兹力水平向左,根据左手定则知,磁场方向垂直纸面向外,故A错误;
B,在速度选择器中,电场力和洛伦兹力平衡,有
解得能通过狭缝P的带电粒子的速率等于,故B错误;
CD,粒子进入磁场后,由洛伦兹力提供向心力,则有
解得粒子打在胶片上的位置越远离狭缝,粒子的轨迹半径越大,粒子的比荷()越小;粒子所带电荷量相同的同位素原子核,打在胶片上的位置越远离狭缝,粒子的轨迹半径越大,表明其质量越大,故C错误,D正确。故选D。
7.【答案】B
【详解】只要周期与地球自转周期相同的卫星都是地球同步卫星,除了赤道平面的同步卫星可以静止在赤道上空,其他同步卫星不能与地球上某位置保持相对静止,A错误;由万有引力提供向心力得,则,又,第一宇宙速度,地球同步卫星的轨道半径是地球半径的倍,所以同步卫星运行速度是第一宇宙速度的,B正确。同步卫星与地球赤道上的物体具有相同的角速度,根据知,同步卫星的运行速度是地球赤道上物体随地球自转的速度的倍,C错误。根据,得,则同步卫星的向心加速度是地球表面重力加速度的,D错误。
故选B。
8.【答案】BD
【详解】AB,足球刚下落到脚上的速度为,所以落到脚上时的动量为;
对自由落体过程,根据动量定律可得,重力的冲量大小为,所以A错误,B正确。CD,足球与脚作用过程中,足球动量的变化大小为,根据动量定理可得:可得
所以C错误,D正确。
故选BD。
9.【答案】AC
【详解】A,因为沿着电场线的方向电势逐渐降低,所以点的电势比点低,A正确;
BCD,微粒由P向Q运动过程中,只受电场力作用,电场力做正功,动能增加,电势能减少,所以B错误,C正确,D错误。
故选AC。
10.【答案】CD
【详解】A.先做变加速运动后做匀加速运动,故A错误;
B.飞至高处时合外力做功为
根据动能定理
联立解得
故B错误;
C.飞至高处时,根据牛顿第二定律
得无人机的升力为
故C正确;
D.飞至高处时,由图像求面积可得无人机速度为,则动能增加,重力势能增加,所以机械能增加量为,故D正确。
故选CD。
11.(每空2分,共6分)
【答案】(1)B (2)如图
(3)1.25
【详解】根据光的折射定律可得,折射率,由图像斜率可知玻璃砖的折射率为。
12.(每空2分,共10分)
【答案】(1)增大 (2)保护电流表不会被烧坏 10 (3) 不均匀
【详解】(1)拉力F增大时,滑动触头向右移动,电阻丝接入电路电阻减小,电流增大。
(2)定值电阻可以保护电流表不会被烧坏,当电阻丝接入电路电阻为零时,根据欧姆定律可得可得当时,。
(3)由图像可知,当拉力为时,设触头向右移动距离为,
则有:(是直线斜率)
对应电阻
根据欧姆定律可得:
式中
所以电流表的示数与弹簧所受拉力的关系式为
由此关系式可知测力计刻度不均匀。
13.(10分)【答案】(1)37℃;(2)
【解析】(1)由题意可知此过程为等压变化过程,由盖-吕萨克定律知
且
解得
可知
(2)由理想气体状态方程
且
解得
14.(13分)【答案】(1) (2) (3)
【解析】(1)金属框进入磁场过程:,
其中
联立可得:
(2)金属框进入磁场过程:
感应电动势为
感应电流为
线框所受安培力大小为
由平衡条件得外力大小为
金属框进入磁场过程拉力做的功:
(3)金属框进入磁场过程产生的焦耳热等于拉力做的功
金属框在磁场中运动过程:
产生的焦耳热:,此过程中拉力做功为零。
金属框从进入磁场到边到达磁场的右边界的过程:
15.(15分)【答案】(1);(2);(3)
【解析】(1)设小球达到点时速度为,此时轨道对小球的支持力为,小球对轨道的压力为,则有从释放点到位置由动能定理可得
在位置有
由牛顿第三定律
(2)设点离地面的高度为点离地面的高度为,由几何关系
代入数据得根据上述数据得
因此小球若能达到点,则必能达到点。
刚好达到点的释放高度即为,从释放点到位置由动能定理可得
在位置
代入数据得
(3)被碰小球从点抛出,设达到点时速度为,从点抛出到与板面发生正碰的时间为,则有
水平方向
竖直方向.
被碰小球从点运动到点机械能守恒,设碰后它的速度为
则有:
小球在点与另一个小球发生弹性碰撞,设小球达到点时,碰前速度为,碰后速度为,因另一小球被碰后速度为,根据动量守恒和机械能守恒得
小球从高处释放至点过程,机械能守恒
可得小球的释放时的高度.
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
C
A
B
B
D
B
BD
AC
CD
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