2025届广西壮族自治区柳州市联考高三下学期模拟预测物理试题（解析版）

这是一份2025届广西壮族自治区柳州市联考高三下学期模拟预测物理试题（解析版），共19页。
（本试卷满分100分，考试时间75分钟）
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、选择题（本题共10小题，共计46分。在每个小题给出的四个选项中，第1-7题只有一个选项正确，选对得4分；第8-10有多个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全得3分，有选错或不选的得0分。）
1. 目前放射性元素镅应用广泛，是火灾自动报警器等设备内重要的放射源，其衰变方程为，已知核的质量为m1，核的质量为m2，X的质量为m3，真空中的光速为c，下列说法正确的是（ ）
A. 的比结合能大于的比结合能
B. X为α粒子，衰变释放的能量，不是的结合能
C. X为α粒子，钼的衰变会随环境温度降低逐渐变慢
D. 衰变后核核外电子处于高能级，向低能级跃迁发出γ射线
【答案】B
【解析】
【详解】A．衰变后的核比核更稳定，比结合能越大原子核越稳定，则的比结合能小于的比结合能，故A错误；
BC．根据核反应过程满足质量数和电荷数守恒可知，X为α粒子（）；根据质能方程可知衰变释放的能量为
该能量为衰变释放的能量，不是的结合能；半衰期与原子所处环境无关，温度变化不会改变原子核的半衰期，故B正确，C错误；
D．衰变后核处于高能级，向低能级跃迁发出γ射线，故D错误。
故选B。
2. 风洞是空气动力学研究和试验中广泛使用的工具。如图所示，在地面的M点以竖直向上的初速度v0抛出一小球，小球抛出后始终受到水平向左的恒定风力作用，竖直方向只受重力。经过一段时间后小球将以速度水平向左经过N点，最终落回地面上，不计风力以外的空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A. 小球N点之后做平抛运动
B. 小球上升和下落过程运动时间相等
C. 仅增大初速度，小球的水平位移不变
D. 仅增大风力，小球落地瞬间重力的瞬时功率增大
【答案】B
【解析】
【详解】A．过N点后，小球还受水平风力，不满足平抛运动只受重力特征，A错误；
B．竖直方向上，先竖直上抛再做自由落体运动，由对称性时间相等，B正确；
C．增大初速度运动时间增大，水平位移增大，C错误；
D．增大风力，小球回到地面水平速度增大，竖直分速度不变，重力的瞬时功率不变，D错误。
故选B。
3. 图示为手摇发电机的示意图，正方形金属线框的边长为L，匝数为n，位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，并以恒定角速度绕轴转动。阻值为R的电阻两端分别与换向器的两个电刷相连，其余电阻不计，A为理想电表。若从线框平面平行于磁场开始计时，则在线框转动一周的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. AB边中的电流方向保持不变
B. 时电流表示数为0
C. AD边始终不受安培力作用
D. 通过电阻R的电荷量为
【答案】D
【解析】
【详解】A．线框与磁场垂直时，线框中电流为零，线框中的电流方向发生改变，在线框转动一周的过程中，AB边中的电流方向改变两次，故A错误；
B．电流表的示数为电流的有效值，所以时电流表示数不为0，故B错误；
C．AD边中有电流且与磁场不平行时受安培力作用，故C错误；
D．线圈转动周过程中通过电阻R的电荷量为
又,
联立得
线框转动一周的过程中，通过电阻R的电荷量为
故D正确。
故选D。
4. 如图，甲为一列简谐横波在某时刻的波形图，乙为处质点从此刻开始计时的振动图像，下列说法正确的是（ ）
A. 此列波沿x轴负向传播
B. 时，处质点的位移为0.5m
C. 时，处质点的位移为
D. 处质点比处质点振动相位滞后
【答案】C
【解析】
【详解】A．由图乙可知该时刻处质点沿轴负方向振动，根据同侧法可知此列波沿x轴正向传播，A错误；
BC．根据题图可知该波的周期为
结合图甲可知处质点的振动方程为
时，处质点的位移为
C正确，B错误；
D．根据图甲可得
可得该时刻处质点的位移为
则x=0.5m处质点的振动方程为
其中
联立可得
则处质点比处质点振动相位超前，D错误。
故选C。
5. 2025年1月7日，我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭，成功将实践二十五号卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。若卫星入轨后沿椭圆轨道绕地球运动，如图所示，设卫星在近地点、远地点的线速度大小分别为、，近地点到地心的距离为，远地点到地心的距离为，卫星的运行周期为，引力常量为，则地球的质量可表示为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据题意可知椭圆轨道的半长轴为
假设有一卫星绕地球做匀速圆周运动的半径满足
根据开普勒第三定律可知，该卫星的运行周期也为；对该卫星，由万有引力提供向心力可得
联立解得地球的质量为
故选C。
6. 如图所示，等腰直角三角形区域内（含边界），有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为，边长为，边中点处有一个粒子源，可向各个方向发射质量为，带电量为，速率为的同种粒子，该情况下在三角形中有粒子经过的区域面积为。若把粒子源从点移到点，其它条件不变，粒子可以经过的区域面积为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】从点各个方向打入磁场中，在磁场区域扫过的面积如下图阴影部分所示
则扫过的面积等于扇形和三角形的面积之和，则
将粒子发射点移到D点后，从D点各个方向打入磁场中，在磁场区域扫过的面积如下图阴影部分所示
则扫过的面积等于扇形和三角形的面积之差，则
所以
即
故选A。
7. 一竖直轻弹簧下端固定，质量为m的水平木板P与弹簧上端栓接，木板上再放一质量也为m的小物块Q，静止时位置如图所示。现对Q施加一竖直向上、大小为的恒力F，已知重力加速度大小为g，不计空气阻力，则（ ）
A. 刚施加力F时，Q对P的压力大小为
B. 施加力F后，在运动过程中P、Q可能分离
C. P运动到最高点时，弹簧的弹力大小为
D. P从开始运动到最高点的过程，弹簧弹性势能减少量等于P重力势能增加量的1.5倍
【答案】D
【解析】
【详解】A．刚施加力F时，对P、Q整体进行分析，根据牛顿第二定律有
解得
对Q进行分析，根据牛顿第二定律有
根据牛顿第三定律有
解得Q对P的压力大小为
故A错误；
B．假设P、Q分离，则两者之间弹力为0，对Q进行分析，根据牛顿第二定律有
解得加速度大小为
方向竖直向下。施加拉力后，对P、Q整体进行分析，令平衡位置的压缩量为，则有
令整体相对平衡位置位移为，则回复力为
解得
可知，回复力大小与相对平衡位置的位移大小成正比，方向相反，可知，整体做简谐运动，根据简谐运动的对称性，整体运动的最大加速度为
表明P、Q整体先向上做加速运动，后向上做减速至0，速度减为0时的加速度大小小于分离时向下的加速度，可知，假设不成立，即施加力F后，在运动过程中P、Q不可能分离，故B错误；
C．结合上述可知，P运动到最高点时，整体加速度方向向下，大小为
对整体分析有
解得
即弹簧的弹力大小为，故C错误；
D．物块开始位置，根据胡克定律与平衡条件有
结合上述，物块在最高点时，根据胡克定律有
拉力做功为
重力势能的增加量为
根据功能关系与能量守恒定律可知，弹性势能的减小量为
解得
P重力势能增加量为
则有
即P从开始运动到最高点的过程，弹簧弹性势能减少量等于P重力势能增加量的1.5倍，故D正确。
故选D。
8. 如图是某种静电矿料分选器的原理示意图，带电矿粉经漏斗落入带电极板M、N之间的水平匀强电场后，分落在收集器中央的两侧，其中矿粉a带正电，对矿粉分离的过程，下列说法正确的是（ ）
A. 极板M带负电B. M的电势比N的电势低
C. 矿粉b的电势能变大D. 电场力对矿粉a做负功
【答案】AB
【解析】
【详解】AB．矿粉a带正电，且落入左侧收集器，则矿粉a受到向左的电场力，则电场方向水平向左，所以N板带正电，M板带负电，M的电势比N的电势低，故AB正确；
CD．矿粉在电场中所受电场力均对矿粉做正功，所以矿粉a、b的电势能减小，故CD错误。
故选AB。
9. 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。
10. 如图，长为的不可伸长轻绳一端系于固定点O。另一端系一质量的小球，将小球从O点左侧与O点等高的A点以一定初速度水平向右抛出，经一段时间后小球运动到O点有下方的B点时，轻绳刚好被拉直，此后小球以O为圆心在竖直平面内做圆周运动。已知O、A的距离为，轻绳刚被拉直时与竖直方向的夹角为。重力加速度取。，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A. 小球抛出时的初速度大小
B. 轻绳被拉直前瞬间小球的速度为
C. 小球做圆周运动摆到最低点时的动能为
D. 小球做圆周运动摆到最低点时，轻绳对小球的拉力大小为
【答案】AD
【解析】
详解】A．小球抛出后经时间t轻绳刚好被拉直，根据平抛运动规律有
解得
，
选项A正确；
B．轻绳刚被拉直前，小球竖直方向的分速度大小为
此时小球的瞬时速度
选项B错误；
C．轻绳被拉直后沿着轻绳方向的速度为零，垂直于轻绳的速度
小球之后做圆周运动摆到最低点过程中，则根据机械能守恒定律有
解得
选项C错误；
D．小球圆周运动摆到最低点时，根据牛顿第二定律有
其中
解得
选项D正确。
故选AD。
二、实验题（共2小题，共14分。）
11. 小明利用实验室的器材设计了如图甲所示的实验装置进行“验证力的平行四边形定则”实验。固定在竖直木板上的量角器直边水平，三根细绳分别连接弹簧测力计a，b和重物c，三根细绳的节点O与量角器的中心点在同一位置。某次实验测得弹簧测力计a，b的示数和重物c的重力分别为F1、F2和G，并根据实验数据作图如图乙所示。
（1）关于该实验，下列说法正确的是_________。
A. 本实验采用了等效替代的物理思想
B. 连接弹簧测力计的两细绳之间的夹角越大越好
C. 连接结点O的三根细绳必须等长
D. 弹簧测力计必须与量角器平行
（2）图乙中，_________（选填“F”或“F'”）大小等于重物c的真实重力。
（3）弹簧测力计a对准60°刻度，弹簧测力计b从180°刻度绕O点沿顺时针方向缓慢旋转至90°刻度，则弹簧测力计a的示数_________，弹簧测力计b的示数_________。（均选填“一直增大”“一直减小”“先增大后减小”或“先减小后增大”）
【答案】（1）AD （2）F'
（3） ①. 一直减小 ②. 先减小后增大
【解析】
【小问1详解】
A．本实验采用了等效替代的物理思想，A正确；
B．为减小实验误差，与两弹簧测力计相连的细绳之间的夹角要适当大一点，但不是越大越好，B错误；
C．连接结点O的三根细绳等长与否对实验无影响，C错误；
D．测量时弹簧测力计必须与量角器平行且在同一竖直平面内，D正确。
故选AD。
【小问2详解】
图乙中，F'大小等于重物c的真实重力，F是利用平行四边形定则作出的合力的理论值。
【小问3详解】
[1][2]画出力的矢量三角形，如图所示，
可知弹簧测力计a的示数一直减小，弹簧测力计b的示数先减小后增大。
12. 某兴趣学习小组为测量玩具电瓶车上蓄电池的电动势和内阻，现有如下实验器材：
A.电压表V（，内阻约为）
B.电流表A（，内阻约为）
C.电阻箱R（）
D.待测蓄电池
E.开关S、导线若干
（1）该小组同学设计了甲、乙两个电路图，为使测量结果尽量准确，应该选择_____（选填“甲”或“乙”）电路图。
（2）由（1）中选择的电路图测得的电动势比真实值_____（“偏大”或“偏小”），原因是_________。
（3）该小组同学选择（1）中误差小的电路图测量，调节电阻箱到最大阻值，闭合开关。逐次改变电阻箱的电阻，记录其阻值R、相应的电流表示数I和电压表示数U。根据记录数据作出的图像如图（a）所示，则蓄电池的电动势为_____V，内阻为_____Ω（此空结果保留2位有效数字）。
（4）该实验还可以测量电流表的内阻，根据记录数据进一步探究，作出图像如图（b）所示。利用图（b）中图像的纵轴截距，结合（3）问得到的电动势与内阻，还可以求出电流表内阻为_____Ω（保留2位有效数字）。
【答案】（1）甲 （2） ①. 偏小 ②. 电压表的分流作用造成的误差
（3） ①. 1.58 ②. 0.63/0.64/0.65/0.66
（4）2.5
【解析】
小问1详解】
[1]因乙图电流表的分压作用造成电源内阻测量误差相对较大，故实验应该采用甲电路；
【小问2详解】
[2][3]根据电路图可知，由于电压表的分流作用，干路中电流的真实值大于测量值，当外电路短路时电流的测量值等于真实值，电源U-I图像如图所示

U-I图像的纵截距表示电动势，由图示U-I图像可知电路图测得的电动势比真实值偏小；
【小问3详解】
[4][5]根据闭合电路欧姆定律可得
可得U-I图像的纵轴截距等于电动势，则干电池的电动势为
U-I图像的斜率绝对值等于内阻，则内阻为
【小问4详解】
[6]根据闭合电路欧姆定律可得
可得
由图像的纵轴截距可知
解得电流表内阻为
三、计算题（本题共3小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。答案中必须明确写出数值和单位。）
13. 如图为空气中两个完全相同的透明半球体介质，半径均为R，底面水平平行错开放置且竖直间距为，其折射率未知。一束单色光与竖直方向成角沿半球体甲的半径射入，射出后恰好射向另一半球体乙底面的圆心处，并从半球体乙射出；当该单色光与竖直方向成角同样沿半球体甲的半径射入时，光线恰好未从半球体甲的底面射出。，，求：
（1）该介质的折射率n；
（2）两半球体球心错开的水平距离s。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问1详解】
当入射角为时，光线恰好未从半球体甲的底面射出，说明此时光线恰好发生全反射现象。临界角为。由
得
【小问2详解】
以入射角沿半球体甲的半径射入，在半球甲底面发生折射现象，设此时入射角为r，折射角为i，由题意知，根据折射定律，有
得
由几何关系，两半球体球心错开的水平距离为
14. 如图所示，水平面上有一面积为S的圆形线圈与导轨ABCD相连，线圈的电阻为，内有磁场，磁感应强度随时间变化的关系为（常量），导轨AB与CD相距l，虚线PQ把导轨ABCD分为Ⅰ、Ⅱ两个区域，Ⅰ区有水平向左的匀强磁场，Ⅱ区有垂直纸面向外的匀强磁场，两个区域的磁感应强度大小均为B，现有一根质量为m、电阻为R的导体棒以初速度ν从Ⅰ区向右运动到Ⅱ区，不计一切摩擦，导轨的电阻不计，重力加速度为g，求：
（1）在Ⅰ区运动时导轨对棒的弹力FN；
（2）刚进入Ⅱ区瞬间棒的热功率。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）在Ⅰ区时，感应电动势
感应电流大小
根据楞次定律判断知，感应电流方向在圆形线圈中为顺时针方向；根据左手定则，判断知棒所受安培力方向与导体棒重力方向相同，大小为
对棒在竖直方向上，有
可得在Ⅰ区运动时，导轨对棒的弹力
（2）棒刚进入Ⅱ区时，总的感应电动势为
此时电流
又
得刚进入Ⅱ区瞬间，棒的热功率
15. 如图所示，长度为L=4m的长木板置于光滑水平地面上，木板右端与固定在水平地面上的半径R=0.3m的光滑的四分之一圆弧轨道平滑连接，M点为圆弧轨道的最低点。可视为质点的小滑块A、B 放在长木板的中央，两滑块中间有弹性势能为E＝3.2J的微型压缩轻弹簧，轻弹簧左端固定在滑块A上，右端与滑块B接触但不拴接。释放两滑块后，滑块B恰好能到达圆弧轨道上与圆心等高的N点。已知滑块A下表面光滑，滑块B与长木板C的质量均为m=0.2kg，二者间的动摩擦因数为，重力加速度g取10，忽略空气阻力的作用。
（1）求B到达M点时对圆弧轨道的压力大小；
（2）当A滑离长木板C时，求B的速度大小；
（3）若改变两滑块释放的初始位置，使B到长木板C右端的距离为kL（0