[物理][一模]广西省2023_2024学年高三下学期一模试卷(解析版)

这是一份[物理][一模]广西省2023_2024学年高三下学期一模试卷(解析版)，共16页。试卷主要包含了4m/s等内容，欢迎下载使用。
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。
3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1. 下列说法正确的是（ ）
A. 研制核武器的钚239（）由铀239（）经过4次β衰变而产生
B. 在中子轰击下生成和的核反应前后核子总数减少
C. 20g的经过两个半衰期后未衰变的铀核质量变为15g
D. 用γ射线治疗肿瘤时一定要严格控制剂量，以免对人体正常组织造成太大的危害
【答案】D
【解析】A．经过β衰变电荷数多1，质量数不变，所以钚239（）由铀239（）经过2次β衰变而产生，故A错误；
B．核反应前后，原子核的核子总数守恒，故B错误；
C．根据公式
可知，20g的经过两个半衰期后其质量变为5g，故C错误；
D．γ射线对人体细胞伤害太大，因此不能用来人体透视，在用于治疗肿瘤时要严格控制剂量，故D正确。
故选D。
2. 如图所示，匀强电场中三点A、B、C是一个三角形的三个顶点，∠ABC＝∠CAB＝30°，BC＝2m．已知电场线平行于△ABC所在的平面，一个电荷量q＝﹣1×10﹣6C的点电荷由A移到B的过程中，电势能增加了1.2×10﹣5J，由B移到C的过程中电场力做功6×10﹣6J，下列说法正确的是（ ）
A. B、C两点电势差UBC＝3V
B. 该电场的场强为2V/m
C. 正电荷由C点移到A点的过程中，电势能减少
D. A点的电势低于B点的电势
【答案】B
【解析】根据电势差的定义式求B、C两点的电势差，匀强电场的电场线为相互平行间隔相等的平行线，而等势线与电场线垂直，由题意知AB连线上一定有一点的电势与C点相等，故可以找到一条等势线，根据电场线与等势线的特点可确定电场线的方向，再根据公式求出电场强度；A、由B移到C的过程中电场力做功，则B、C两点的电势差为：
，故A错误；
B、同理可知：，由于，则可知：，在AB连线取一点D为该线中点，所以，由于，则，所以C、D电势相等，所以CD连线为等势线，而三角形ABC为等腰三角形，所以电场强度方向沿着AB方向，由A指向B．因为，由几何关系得：，所以，所以该电场的场强为，故B正确；
C、由于，根据得：正电荷由C移到A的过程中，电场力做负功，所以电势能增加，故C错误；
D、点电荷由A移到B的过程中，电势能增加，知电场力做功，A、B两点的电势差，所以A点的电势高于B点的电势，故D错误．
【点睛】本题的关键在于找出等势面，然后才能确定电场线，要求学生明确电场线与等势线的关系，能利用几何关系找出等势点，再根据等势线的特点确定等势面，知道公式应用时为沿着电场线方向的距离．
3. 一列沿着x轴正方向传播的简谐横波，波长，平衡位置在x轴的两质点A、B的坐标分别为、，波传到B点开始计时，A、B的振动图像如图所示。则该波的传播速度为（ ）

A. B. C. D.
【答案】B
【解析】波传到B点开始计时，根据图可知B处于平衡位置向上振动，A处于波谷处。所以A、B平衡位置之间的距离只能相距
解得
由于，故，
根据图可知振动周期为
则波速为
故选B。
4. 在用两面平行的玻璃砖测定玻璃折射率的实验中，其实验光路如图所示。对实验中的一些具体问题，下列说法中正确的是（ ）
A. 为了减小作图误差，P3和P4的距离应适当取大些
B. 为减少测量误差，P1和P2的连线与玻璃砖界面的夹角应适当取大一些
C. 若P1、P2的距离较大，通过玻璃砖会看不到P1、P2的像
D. 若P1、P2连线与法线NN′夹角过大，有可能在bb′面上发生全反射，所以在bb′一侧就看不到P1、P2的像。
【答案】AB
【解析】A．A、B折射光线是通过隔着玻璃砖观察成一条直线确定的，大头针间的距离太小，引起的角度会较大，故P1、P2及P3、P4之间的距离适当大些，可以提高准确度，A正确；
B．入射角θ1即P1和P2的连线与法线的夹角尽量大些，折射角也会大些，折射现象较明显，角度的相对误差会减小，B正确；
C．根据光路可逆性原理可知，光线一定会从下表面射出，折射光线不会在玻璃砖的内表面发生全反射，则即使P1、P2的距离较大，通过玻璃砖仍然可以看到P1、P2的像，C错误；
D．由几何知识可知，光线在上表面的折射角等于下表面的入射角，根据光路可逆性原理可知，光线一定会从下表面射出，折射光线不会在玻璃砖的内表面发生全反射，D错误。
故选AB。
【点睛】用插针法测定玻璃砖折射率时，大头针间的距离和入射角都应适当大些，可减小角度引起的相对误差，提高精度。
5. 在图甲中，理想变压器的原、副线圈匝数之比，滑片置于副线圈的中点．在图乙中，滑动变阻器最大阻值，滑动触头置于的中央。两电路的输入端都接交流的正弦交流电，输出端各接一个阻值的定值电阻和理想交流电压表。两电压表的读数、分别为（ ）
A. ，B. ，
C. ，D. ，
【答案】A
【解析】根据
可知交流电的有效值为
对甲电路，根据电压表等于匝数比可得
解得
对乙电路，有
则有
故选A。
6. 常见的抛体运动有平抛运动、竖直上抛（或下抛）运动和斜抛运动（斜上抛运动和斜下抛运动）。对于抛体运动，我们可用运动的合成与分解的方法进行分析和研究，以斜上抛运动为例，我们可建立一个直角坐标系，如图所示，将坐标系的原点O选择在物体的抛出点，水平方向为x轴正方向，竖直向上为y轴正方向，物体的初速度方向与x轴正方向的夹角为抛出角。当时，斜抛运动就变成竖直上抛运动，关于竖直上抛运动，下列说法正确的是（ ）
A. 上升过程加速度方向向上，下降过程加速度方向向下
B. 上升过程重力做负功，下降过程重力做正功
C. 上升过程机械能减小，下降过程机械能增加
D. 上升过程所用时间大于下降过程所用时间
【答案】B
【解析】A．竖直上抛运动的物体只受重力，加速度恒为重力加速度，故A错误；
B．上升过程中，重力方向与物体运动方向相反，重力对物体做负功，下降过程中，重力方向与物体运动方向相同，重力做正功，故B正确；
C．物体只受重力作用，只有重力做功，机械能守恒，故C错误；
D．由对称性可知，上升过程所用时间等于下降过程所用时间，故D错误。故选B。
7. 物块P、Q中间用一根轻质弹簧相连，放在光滑水平面上，物块P的质量为2kg，如图甲所示。开始时两物块均静止，弹簧处于原长，时对物块P施加水平向右的恒力F，时撤去，在0~1s内两物体的加速度随时间变化的情况如图乙所示。整个运动过程中以下说法正确的是（ ）
A. 时，物块Q的速度大小为0.4m/s
B. 恒力F大小为1.6N
C. 物块Q的质量为0.5kg
D. 后，物块P、Q一起做匀加速直线运动
【答案】C
【解析】A．图象与坐标轴围成的面积表示速度变化量，若0~1s内Q的加速度均匀增大，则t=1s时Q的速度大小等于
m/s=0.4m/s
由图可得实际Q的图象与坐标轴围成的面积大于Q的加速度均匀增大时图象与坐标轴围成的面积，故t=1s时Q的速度大小大于0.4m /s，故A错误；
B．t=0时，对物块P有N=2N
故恒力大小为2N，故B错误；
CD．时，对物块P、Q整体有
解得kg
撤去推力后，两物块受弹簧弹力作用，不会一起做匀加速直线运动，故C正确，D错误。
故选C。
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8. 某天文爱好者通过测量环绕某行星做匀速圆周运动的若干卫星的线速度v及轨道半径r，得到的图像如图所示，图中a、、已知，b未知．引力常量为G，则下列说法正确的是（ ）
A.
B. 行星的质量为
C. 所围面积和所围的面积相等
D. 轨道半径为的卫星所受行星的引力小于轨道半径为的卫星所受行星的引力
【答案】BC
【解析】AB．若干卫星绕行星做匀速圆周运动，有
即
对图中A、B两点，有，
解得，
故A错误，B正确；
C．所围的面积和所围的面积均为
故C正确；
D．卫星所受行星的引力，由于卫星的质量未知，则引力大小未知，故D错误。
故选BC。
9. 如图甲所示，质量m=1kg的物块在平行斜面向上的拉力F作用下从静止开始沿斜面向上运动，t=0.5s时撤去拉力，利用速度传感器得到其速度随时间变化的关系图像（v-t图像）如图乙所示，g取10m/s2，下列说法正确的是（ ）
A. 2s内物块的位移大小为0.5m
B. 2s内物块通过的路程为2m
C. 拉力F的大小为8N
D. 斜面对物块的滑动摩擦力的大小为1.5N
【答案】ACD
【解析】A．v-t图像面积等于位移，2s内物块的位移大小为
A正确；
B．2s内物块通过的路程为
B错误；
CD．匀加速上升阶段和匀减速上升阶段的加速度大小均为
匀加速下降阶段加速度大小为
根据牛顿第二定律
解得，
CD正确。故选ACD。
10. 用均匀导线做成的正方形线圈边长为l，正方形的一半放在垂直于纸面向里的匀强磁场中，如图所示，当磁场以的变化率增强时，则
A. 线圈中感应电流方向为acbda B. 线圈中产生的电动势
C. 线圈中a点电势高于b点电势 D. 线圈中a、b两点间的电势差为
【答案】AB
【解析】A．磁感应强度增大时，由楞次定律可知，感应电流沿方向，故A正确；
B．由法拉第电磁感应定律可得，感应电动势
故B正确；
C．acb段导线相当于电源，电流沿ac流向b，在电源内部电流从低电势点流向高电势点，因此a点电势低于b点电势，故C错误；
D．设导线总电阻为R，则a、b两点间的电势差
故D错误。故选AB。
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11. 某同学在实验室用如图所示的装置来研究牛顿第二定律和有关做功的问题。
（1）实验中，为了尽可能减少摩擦力的影响，计时器最好选用频率为50Hz的(填“电磁”或“电火花”)________打点计时器，同时需要将长木板的右端垫高，直到在没有沙桶拖动下，小车拖动纸带能够做______运动。
（2）在______条件下，可以认为绳对小车的拉力近似等于沙和沙桶的总重力，在控制_______不变的情况下，可以探究加速度与合力的关系。
（3）在此实验中，此同学先接通计时器的电源，再放开纸带，如图是在m=100g，M=1kg情况下打出的一条纸带，O为起点，A、B、C为过程中的三个相邻的计数点，相邻的计数点之间有四个点没有标出，有关数据hA、hB、hC如图所示，则小车的加速度为a= ________m/s2，打B点时小车的速度为VB=________ m/s。（保留2位有效数字）
（4）在此实验中，如果忽略摩擦阻力和斜面倾角的影响，要验证沙和沙桶以及小车的系统机械能守恒，实验数据应满足_______关系式（用上题的符号表示，不要求计数结果）。
【答案】（1）电火花 匀速（直线）运动 （2）M远大于m 小车的质量M
（3）0.95 1.0 （4）
【解析】（1）[1][2]．两种计时器比较，打点计时器的限位孔对纸带的摩擦力比较大，所以要选择电火花计时器；要平衡摩擦力，需要将长木板的右端垫高，在没有沙桶拖动下，轻推一下小车，使小车能拖动穿过打点计时器的纸带做匀速直线运动即可；
（2）[3][4]．根据实验误差的来源，在 M＞＞m条件下，可以认为绳对小车的拉力近似等于沙和沙桶的总重力；根据控制变量法的要求，在控制小车的质量M不变的情况下，可以探究加速度与合力的关系．
（3）[5][6]．由题意可知：x1=（51.55-42.05）cm=9.5cm，x2=（62.00-51.55）cm=10.45cm，计数点之间时间间隔为T=0.1s．根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得小车加速度为
根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度有：

（4）[7]．在此实验中，如果忽略摩擦阻力和斜面倾角的影响，要验证沙和沙桶以及小车的系统机械能守恒，实验数据应满足关系式.
12. 有一个额定电压为，功率约为的小灯泡，现要用伏安法描绘这个灯泡的伏安特性图线，有下列器材供选用：
A.电压表，内阻
电压表，内阻
C.滑动变阻器
滑动变阻器
E.电流表，内阻
蓄电池电动势，内阻不计
（1）实验中电压表应选用______，滑动变阻器应选用______。（用序号字母表示。
（2）请按实验要求设计合理电路，在方框内画出电路图________
（3）通过实验测得此灯泡的伏安特性曲线如实图所示，由图线可求得此灯泡在正常工作时的电阻为______。
（4）若将此灯泡与电动势、内阻不计的电源相连，要使灯泡正常发光，需串联一个阻值为______的电阻。
【答案】（1） C （2） （3） （4）
【解析】【小问1详解】
[1][2]灯泡额定电压是，电压表应选B，为方便实验操作，滑动变阻器应选C。
【小问2详解】
描绘灯泡伏安特性曲线电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，灯泡正常发光时的电阻
电压表内阻为，已知电流表内阻为，电流表应采用内接法，电路图如图所示
【小问3详解】
由图像可知，灯泡额定电压对应的电流为，灯泡正常发光时的电阻为
【小问4详解】
由图像可知，灯泡正常发光时的电流
灯泡正常发光时串联电阻电压
串联电阻阻值
四、简答题：本大题共3小题，共38分。
13. 氧气瓶是医院、家庭护理、战地救护、个人保健及各种缺氧环境补充用氧较理想的供氧设备。某氧气瓶容积V1=15L，在T1=300K的室内测得瓶内氧气的压强p1=9×106Pa，已知当钢瓶内外无气压差时供气停止。
（1）求在环境温度为T1=300K、压强为p0=1×105Pa时，可放出该状态下氧气的体积V；
（2）若将该氧气瓶移至T2=250K的环境中用气，当瓶内氧气压强变为p2=1.5×106Pa时，求用掉的氧气的质量与原有的氧气的质量之比。（用百分比表示）
【答案】（1）1335L；（2）80%
【解析】（1）根据玻意耳定律可知
解得
可放出该状态下氧气的体积1335L；
（2）根据理想气体状态变化方程可知
解得
用掉氧气的质量与原有的氧气的质量之比
14. 如图所示，空间存在水平向右的匀强电场。在竖直平面内建立平面直角坐标系，在坐标系的一象限内固定着绝缘的半径为R的圆周轨道AB，轨道的两端在坐标轴上。质量为m的带正电的小球从轨道的A端由静止开始滚下，到达B点的速度大小为。已知重力为电场力的4倍，求：
(1)小球在轨道最低点B时对轨道的压力；
(2)由A到B的过程中，摩擦力对小球所做的功；
(3)小球脱离B点后开始计时，经过多长时间小球运动到B点的正下方?并求出此时小球距B的竖直高度h是多大？
【答案】(1)2mg;(2) ;(3)32R
【解析】(1)在B点进行受力分析，由向心力公式
代入数据，得
(2)由动能定理，得
得
所以
(3)水平方向只有电场力，小球水平方向做匀变速运动，加速度大小为
小球回到B点的正下方时，电场力不做功，所以回到B点正下方时，水平方向的速度大小为 ，方向水平向右。设运动的时间为t，则
所以在竖直方向的位移
15. 如图，质量的木板B静止在光滑水平面上，固定光滑弧形轨道末端与B的左端上表面相切，右侧的竖直墙面固定一劲度系数的轻弹簧，弹簧处于自然状态，木板右端距离弹簧左端。质量的小物块A以的速度水平向右与木板发生弹性碰撞（碰撞时间不计），当碰撞完成时，从弧形轨道某处无初速度下滑的滑块C恰好到达轨道末端，并以水平速度滑上B的上表面。木板足够长，物块C的质量，物块C与木板间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。弹簧始终处在弹性限度内，弹簧的弹性势能与形变量的关系为。取重力加速度，结果可用根式表示。
（1）求碰撞后物块A与木板B的速度大小；
（2）若要保证木板B与弹簧接触之前C与B共速，求物块C在弧形轨道下滑的高度的范围；
（3）若，求木板与弹簧接触以后，物块与木板之间即将相对滑动时木板的速度大小；
（4）若，木板与弹簧接触以后，从木板与物块开始相对滑动到木板与物块加速度再次相同时，所用时间为，求此过程中弹簧弹力的冲量大小。
【答案】（1），；（2）；（3）；（4）
【解析】（1）A与B发生弹性碰撞，由动量守恒定律和机械能守恒定律得
解得，碰撞后物块A与木板B的速度大小分别为
，
（2）物块C运动到最低点过程中，由动能定理
解得
物块C在木板B上滑动到共速过程中，由动量守恒定律
对木板B由动能定理
解得
当物块C下滑速度恰为
得
即
（3）若，则物块C与木板B共速时，恰好与弹簧接触，则B与C以相同速度压缩弹簧，对BC整体受力分析，由牛顿第二定律
对物块C由牛顿第二定律
当满足时，物块C与木板B之间即将发生相对滑动，解得此时弹簧压缩量为
由能量守恒定律
联立解得，此时木板的速度大小为
（4）由受力分析知，B、C再次加速度相等时，弹簧压缩量也为，此时木板速度也为，且速度方向向左，对木板B由动量定理：
联立可得，此过程中弹簧弹力冲量大小为