广西省柳州市2023-2024学年高三上学期期末摸底考试物理试卷（学生版）

这是一份广西省柳州市2023-2024学年高三上学期期末摸底考试物理试卷（学生版），共14页。
1.请把答案填写在答题卡上，否则答题无效。
2.答卷前，考生务必将密封线内的项目填写清楚，密封线内不要答题。
3.选择题，请用2B铅笔，把答题卡上对应题目选项的信息点涂黑。非选择题，请用0.5mm黑色字迹签字笔在答题卡指定位置作答。
一、选择题（本题共10小题，每小题5分，共50分。在每个小题给出的四个选项中，第1~6题只有一项符合题目要求，第7~10题有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分）
1. 2023年3月10日，长征四号运载火箭以一箭双星方式成功将天绘六号A/B星送入预定轨道。天绘六号卫星距离地面高度约为550km，地球同步卫星距离地面高度约为36000km，则天绘六号卫星（ ）
A. 线速度比同步卫星的小B. 角速度比同步卫星的小
C. 周期比同步卫星的小D. 加速度比同步卫星的小
2. 北京2022年冬奥会首钢滑雪大跳台局部示意图如图所示。运动员从a处由静止自由滑下，到b处起跳，c点为a、b之间的最低点，其所在圆弧雪道的半径为r，a、c两处的高度差h=2r，运动员可视为质点，忽略一切阻力。则运动员经过c点时对滑雪板的压力为自身所受重力的（ ）
A. 2倍B. 4倍
C. 5倍D. 8倍
3. 一根水平刻度尺上套有两个轻环，系在两环上的等长细绳拴住的钩码在图中虚线位置处于静止状态，现将两环拉至图中实线位置，钩码仍处于静止状态，则（ ）
A. 杆对两环的支持力变小
B. 杆对两环的支持力不变
C. 两环对杆的摩擦力变小
D. 细绳对钩码的拉力变小
4. 如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，水平放置的足够长的粗糙U型金属框右端连接一阻值为R的电阻，质量为m、电阻为r的导体棒ab置于金属框上。ab以水平向右的初速度v0开始运动，最终停在金属框上，已知金属框的电阻忽略不计。在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 电阻RM端的电势比N端的电势低
B. 导体棒中感应电流的方向为a→b
C. 电阻R消耗的总电能为
D. 导体棒克服安培力做的总功小于
5. 图甲为某次测试汽车的安全气囊对驾乘人员头部防护作用的实验。假人头部受安全气囊的作用力F随时间t变化的曲线如图乙所示。碰撞过程中，若假人头部只受到安全气囊的作用，则由图像可知，假人头部（ ）
A. 加速度大小一直减小
B. 受到的力先均匀增大再均匀减小
C. 动量变化量大小等于曲线与横轴围成的面积
D. 动能变化量大小正比于曲线与横轴围成的面积
6. 翼装飞行运动属危险性很高的极限运动。飞行者穿戴飞行服装和降落伞设备，从悬崖绝壁等高处跃下，无动力空中飞行（如图甲），到达安全的高度时飞行者打开降落伞着陆。某一翼装飞行者在空中运动时竖直方向的v-t图像如图乙所示，以向下为正方向，则（ ）
A. 0~10s内飞行者竖直方向加速度一直在减小
B. 0~15s内合外力对飞行者始终做正功
C. 10~15s内飞行者做匀减速运动
D. 10~15s内飞行者处于失重状态
7. 一理想变压器与两个阻值均为100Ω的定值电阻R 连接成如图电路，原、副线圈匝数比为2：1，ab 两端接在 的交流电上，副线圈所接电流表为理想电流表。则（ ）
A. 交流电的频率为100 Hz
B. 电流表的读数为1A
C. 副线圈中所接电阻消耗的功率为200W
D. 整个电路消耗的总功率为125W
8. 一列简谐横波沿x轴负方向传播，其波速为10m/s，t=0时刻的波形如图所示。P、M、Q为波上的三个质点，则（ ）
A. 质点M比质点P先返回平衡位置
B. 0~0.2s时间内，质点M运动的路程为6cm
C. t=1.0s时刻，质点Q加速度为正向最大值
D. t=1.2s时刻，质点M沿y轴正方向运动
9. 如图所示，一定质量的理想气体从状态A（p1，V1，T1）经热力学过程A→B、B→C、C→A后又回到状态A。已知状态B、C的参量分别为（2p1，V2，T2）、（p1，V2，T3），则（ ）
A.
B. A→B过程，外界对气体做功数值上等于气体放出的热量
C.
D. C→A过程，气体对外界做功数值上大于气体吸收的热量
10. 绝缘的水平面上存在着沿水平方向的电场，带负电滑块（可视为质点）在水平面上不同位置所具有的电势能Ep如图甲所示，P点是图线最低点。现将滑块由x=1m处以v=2m/s的初速度沿x轴正方向运动（如图乙），滑块质量m=1kg、与水平面间的动摩擦因数μ=0.1，g取10m/s²，则（ ）
A. 电场中x=3m处的电势最低
B. 滑块沿x轴正方向运动过程中，速度先增加后减少
C. 滑块运动至x=3m处，速度大小为2m/s
D. 滑块不可能到达x=4m处
二、实验题（本题共 2 小题，共14 分）
11. 某学习小组用图甲所示装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验，打点计时器的打点时间间隔T=0.02s，实验中，需将槽码受到的重力视为小车所受的拉力。
（1）下列对实验的要求中，正确的是___________。（填正确答案标号）
A. 补偿小车受到的阻力时不需要拖动纸带
B. 补偿小车受到阻力时不需要挂上槽码
C. 槽码的质量应远小于小车的质量
D. 槽码的质量应远大于小车的质量
（2）正确操作后，实验中获取的一条纸带如图乙所示。按打点先后顺序每隔4个点依次选取一个计数点，标示A、B、C、D、E。各计数点之间的距离均已经标在纸带上，则打D点时小车的速度大小为___________m/s，小车运动的加速度大小为___________m/s²。（结果均保留两位有效数字）
12. 某同学将一个量程为0~3V、内阻未知的电压表V1改装成量程为0~4V 的电压表。他先测量该电压表V₁的内阻，再进行改装。实验室准备的仪器有：
电源E（电动势为6.0V，内阻约1.0Ω）；
滑动变阻器R1（最大阻值为1000Ω，允许通过的最大电流约为0.02A）；
滑动变阻器R2（最大阻值为10Ω，允许通过的最大电流约为1.0A）；
电阻箱R（最大阻值为9999.9Ω，允许通过的最大电流约为0.2A）；
标准电压表 V（量程为0~5V，内阻约为6000Ω） ；
开关、导线若干。
（1）按如图甲所示的电路，测量电压表的内阻，其步骤为：
①图示电路中的滑动变阻器选择___________（填“R1”或“R2”），闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片滑至___________（填“A”或“B”）端，并使电阻箱电阻为0。闭合开关S后，调节滑动变阻器，使电压表 V1的指针指在满刻度处；
②保持滑动变阻器滑片的位置不变，保持开关S闭合，调节电阻箱的阻值使电压表V1的指针指在 处，此时电阻箱的示数为1500.0Ω，则电压表V₁的内阻 ___________Ω。
（2）他根据所测出的电压表 V1内阻的值进行计算后，在电压表 V1上串联电阻箱，将电阻箱的电阻调为R'，就可以将电压表V1改装成量程为0~4V的电压表，如图乙所示，则 __________Ω。
（3）小明同学发现该实验所采用的电阻箱是修理过的，担心其示数并不准确，于是他用标准电压表V与改装的电压表并联进行校准，如图丙所示，当改装电表指在 处时，标准电压表的示数为3.5V，由此可知，该电压表的真实量程为___________V。
三、计算题（本题共3小题，共36分。解答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能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）
13. ab边界下方存在垂直于纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场。一质量为m的带电粒子，从Q点以大小为v的初速度与ab边界成60°角射入磁场（如图），粒子经磁场偏转后，从边界上的M点射出磁场，粒子在磁场中的运动半径为r。粒子重力不计，求：
（1）粒子的电性和电量q；
（2）Q、M两点间距离L；
（3）粒子由Q点运动至M点所用的时间t。
14. 如图，直角三角形ABC为某玻璃棱镜的截面图，∠C=90°，D点是AC边的中点。一束单色光从D点沿与AC边成37°角的方向射入棱镜，折射角为30°，在AB边上发生全反射后，垂直于BC边从F点（图中未画出）射出棱镜。已知BC边长为d，光在真空中的传播速度为c，不考虑光的多次反射。 。求：
（1）棱镜对该光的折射率n；
（2）单色光在棱镜中传播所用的时间t。
15. 如图，厚度相同的木板A和木板B静止在光滑水平面上，A、B之间的距离为 质量分别为 将质量m=1kg 的小物块置于A的左端，对小物块施加水平向右的恒力F=9N，持续作用 后撤去F，小物块滑至A 的右端时，A、B恰好发生弹性碰撞，碰撞时间极短。小物块与A、B上表面的动摩擦因数分别为 重力加速度g取10m/s²，小物块可视为质点，滑上木板B 的瞬间无能量损失。求：
（1）拉力 F作用时小物块的加速度大小；
（2）A、B相撞后瞬间B 的速度大小；
（3）小物块恰好不会从B的上表面滑落，B的长度为多少？
参考答案
1. 【答案】C
【解析】卫星绕地球做匀速圆周运动，
由万有引力提供向心力得
可得，，，
由于天绘六号卫星的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，则天绘六号卫星线速度比同步卫星的大，角速度比同步卫星的大，周期比同步卫星的小，加速度比同步卫星的大。
故选C。
2. 【答案】C
【解析】根据a点到c点过程，根据动能定理可得
在c点，根据牛顿第二定律可得
又，联立解得
根据牛顿第三定律可知，运动员经过c点时对滑雪板的压力为自身所受重力的5倍。
故选C。
3. 【答案】B
【解析】AB．以两环和钩码为整体，竖直方向根据受力平衡可得
可知杆对两环的支持力不变，故A错误，B正确；
D．设细绳与竖直方向夹角为，以钩码为对象，根据平衡条件可得
由于逐渐增大，可知细绳对钩码的拉力变大，故D错误；
C．以环为对象，水平方向根据受力平衡可得
由于逐渐增大，可知杆对两环的摩擦力变大，即两环对杆的摩擦力变大，故C错误。
故选B。
4. 【答案】D
【解析】AB．根据右手定则可知，导体棒中感应电流的方向为b→a，a端相当于电源的正极，b端为电源的负极，所以电阻M端的电势比N端的电势高，故AB错误；
CD．棒减小的动能等于回路中产生的焦耳热和摩擦生热之和，所以电阻R消耗的总电能小于，回路中产生的焦耳热小于，则导体棒克服安培力做的总功小于，故C错误，D正确。故选D。
5. 【答案】C
【解析】A．假人头部只受到安全气囊的作用，由图像可知，先增大后减小，根据牛顿第二定律可知，假人头部的加速度先增大后减小，故A错误；
B．由图乙可知，随时间不是线性变化，所以假人头部受到的力不是先均匀增大再均匀减小，故B错误；
C．根据图像与横轴围成的面积表示冲量大小，结合动量定理可知，动量变化量大小等于曲线与横轴围成的面积，故C正确；
D．根据动量与动能的关系，而图像与横轴围成的面积等于动量的变化量，则动能变化量大小不是正比于曲线与横轴围成的面积，故D错误。故选C。
6. 【答案】A
【解析】A．图线切线的斜率表示加速度，所以0~10s内飞行者竖直方向加速度一直在减小，故A正确；
B．0~10s内，飞行者速度增大，动能增大，合外力做正功，10~15s内，速度减小，动能减小，合外力做负功，故B错误；
C．10~15s内，加速度不断减小，飞行者做加速度减小的减速运动，故C错误；
D．10~15s内，飞行者向下减速，加速度向上，处于超重状态，故D错误。故选A。
7. 【答案】BD
【解析】A．由交流电表达式
可知该交流电的频率为，故A错误；
B．设电流表读数为，由题意，可得
根据，可得原线圈中的电流为
变压器输入端电压为
根据，联立可求得，故B正确；
C．副线圈中所接电阻消耗的功率为，故C错误；
D．整个电路消耗的总功率为，故D正确。故选BD。
8. 【答案】AD
【解析】A．波沿x轴负方向传播，根据波形平移法可知，此时质点M向下振动，所以质点M比质点P先返回平衡位置，故A正确；
B．由题图可知，波长为，则周期为，0~0.2s时间内，即经过，由于初始时质点M不是处于最大位移处，也不是处于平衡位置，所以质点M运动的路程，故B错误；
C．由图可知，时，质点Q从平衡位置向上振动，则时刻，质点Q处于波峰位置，此时质点Q加速度为负向最大值，故C错误；
D．时刻，质点M向下振动，则时刻，即经过
质点M处于波谷向平衡位置振动的过程中，质点M沿y轴正方向运动，故D正确。
故选AD。
9. 【答案】BC
【解析】AB．从A→B，由题图可知满足，可知该过程气体发生等温变化，则有，，可得
由于气体温度不变，则气体内能不变，根据热力学第一定律可知，外界对气体做功数值上等于气体放出的热量，故A错误，B正确；
CD．从C→A过程，气体发生等压变化，则有
由于，则有，可知从C→A过程，气体温度升高，气体内能增大，气体体积增大，气体对外界做功，根据热力学第一定律可知，气体对外界做功数值上小于气体吸收的热量，故D错误。故选BC。
10. 【答案】BCD
【解析】A．滑块在x=3m处电势能最小，根据，且滑块带负电，可知x=3m处的电势最高，故A错误；
C．滑块从x=1m处运动到x=3m处，根据功能关系可得
解得滑块运动至x=3m处，速度大小为，故C正确；
B．根据图像斜率的绝对值
由题图可知，从x=1m处到x=3m处，滑块受到电场力逐渐减小，且滑块从x=1m处运动到x=3m处，电场力做功等于克服摩擦力做功，所以电场力先大于摩擦力后小于摩擦力，则滑块沿x轴正方向运动过程中，合力先做正功，后做负功，根据动能定理可知，滑块的速度先增加后减少，故B正确；
D．滑块在x=1m处的电势能与在x=4m处的电势能相等，滑块从x=1m处到x=4m处，需要克服摩擦力做功
可知滑块不可能到达x=4m处，故D正确。故选BCD
11. 【答案】（1）BC （2） ；
【解析】【小问1】AB．补偿摩擦力时应不挂槽码，将纸带通过打点计时器与小车连接，小车能在板上匀速运动，故A错误，B正确；
CD．对槽码，根据牛顿第二定律则有
对小车则有
联立解得
只有当时，才可把槽码所受重力作为小车受到的外力，因此槽码的质量应远小于小车的质量，故C正确，D错误。故选BC。
【小问2】相邻计数点间的时间间隔
打D点时小车的速度大小为
根据逐差法可得小车的加速度
12. 【答案】（1）①. ；A ；②3000.0 （2） （3）
【解析】【小问1】滑动变阻器采用分压式接法，为了便于调节，滑动变阻器的规格应选用小些的，即选择，闭合开关前，应使电表的示数为零，即滑片位于A端。
根据串联电路特点可得解得
【小问2】根据串联电路特点可得
代入数据解得
【小问3】当改装电表指在 处时，标准电压表的示数为3.5V，根据欧姆定律及串联电路特点可得解得
故该电表的实际量程为
13. 【答案】（1）带负电， （2） （3）
【解析】【小问1】根据左手定则，磁场垂直纸面向外，
粒子的运动轨迹是向上偏转，所以粒子带负电。
粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，
即，整理可得
【小问2】如图所示
粒子在磁场中运动的轨迹对应的圆心角
根据几何关系，Q、M两点间距离L为
代入数据得
【小问3】粒子做匀速圆周运动的周期
粒子在磁场中运动的时间t与周期T的关系为
代入数据得
14. 【答案】（1） （2）
【解析】【小问1】作出光的折射光路图，如图所示
结合题意可知，入射角
折射角
根据光的折射规律可得，棱镜对该光的折射率为
【小问2】由题可知
根据光的反射规律可知
故
根据题意可知，折射角
故有，，
由几何知识可知，
故光在棱镜中传播的路程
光在棱镜中的速度
故光在棱镜中传播的时间
15. 【答案】（1） （2） （3）
【解析】【小问1】对小物块受力分析，根据牛顿第二定律可得
解得小物块的加速度
【小问2】对长木板A受力分析，根据牛顿第二定律可得
解得木板A的加速度
AB碰撞前A的速度
由于AB为弹性碰撞，系统动量守恒，根据动量守恒定律可得
根据能量守恒可得
解得A、B相撞后瞬间B 的速度大小
【小问3】撤去外力时，小物块的速度
撤去外力后，小物块做匀减速运动，小物块的加速度为，
根据牛顿第二定律可得，解得
AB碰撞所需要的时间
小物块匀减速运动的时间
小物块运动到A最右端的速度
当小物块相对于B静止时，B的长度为，选取向右的方向为正方向，根据动量守恒定律则有
根据能量守恒可得
联立解得