[物理]广西壮族自治区玉林市2023_2024学年高三下学期模拟预测试题(解析版)

这是一份[物理]广西壮族自治区玉林市2023_2024学年高三下学期模拟预测试题(解析版)，共16页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1. 我国于2024年1月研发出全球首款民用核电池.该核电池利用半衰期约为100年的镍63来工作，其衰变方程为：Ni→Y+X，则（ ）
A. X是电子B. X是粒子
C. Y与Ni是同位素D. Y的中子数为29
【答案】A
【解析】AB．根据电荷数守恒、质量数守恒知镍63的衰变方程是
故A正确，B错误；
CD．同位素是质子数相同，中子数不同的同一元素的不同原子，Y的质子数是29，与Ni不是同位素，Y的中子数为
故CD错误。
故选A。
2. 2023年5月，天舟六号货运飞船在长征七号遥七运载火箭的喷薄托举下腾空九霄、进入太空，次日飞船成功完成与空间站核心舱后向对接，给空间站运送物资。据悉天舟六号作为一艘货运飞船，其硬核能力——货物装载能力在航天史上首次突破了7吨。假设和空间站对接前飞船在某条轨道绕地球做匀速圆周运动，轨道离地面高度为h，飞船运行周期为T，引力常量为G，地球表面重力加速度为g，根据以上信息（ ）
A. 可求得飞船的质量B. 可求得地球的半径
C. 可求得地球与飞船间的万有引力D. 不能求得以上任一物理量
【答案】B
【解析】AB．在地球表面物体万有引力等于重力
设飞船的质量为，根据万有引力提供向心力
联立可得
则可求得地球的半径和质量，不能求得飞船的质量，故A错误，B正确；
C．根据
因为飞船质量未知，故不能求得地球与飞船间的万有引力，故C错误；
D．可以求出地球的半径，故D错误。
故选B。
3. 如图所示，可视为质点的机器人通过磁铁吸附在船舷外壁面检测船体。壁面可视为斜面，与竖直方向夹角为。船和机器人保持静止时，机器人仅受重力、支持力、摩擦力和磁力的作用，磁力垂直壁面。下列关系式正确的是（ ）

A. B. C. D.
【答案】C
【解析】如图所示，将重力垂直于斜面方向和沿斜面方向分解

A C．沿斜面方向，由平衡条件得
故A错误，C正确；
B D．垂直斜面方向，由平衡条件得
故BD错误。
故选C。
4. 如图甲所示，a、b位于两个等量异种电荷的连线的中垂线上，且a、b到两电荷连线的中点O的距离相等；如图乙所示，两根相互平行的长直导线垂直纸面通过M、N两点，c、d位于MN的连线的中垂线上，且c、d到MN连线的中点的距离相等，两导线中通有等大反向的恒定电流，下列说法正确的是（ ）
A. O点处的电场强度为零
B. 点处的磁感应强度为零
C. a、b处的电场强度大小相等，方向相反
D. c、d处的磁感应强度大小相等，方向相同
【答案】D
【解析】A．正、负电荷在O点处的电场强度方向均水平向右，根据场强叠加可知，O点电场强度不为零，故A错误。
C．根据等量异种电荷中垂线电场分布特点，结合对称性可知，a、b处的电场强度大小相等，方向相同，均水平向右，故C错误；
BD．根据安培定则以及磁场叠加可知，c、d处的磁感应强度大小相等，方向均沿cd向下，点处的磁感应强度不为零，也沿cd向下，故B错误，D正确。故选D
5. 如图所示，在竖直平面内，截面为三角形的小积木悬挂在离地足够高处，一玩具枪的枪口与小积木上P点等高且相距为L。当玩具子弹以水平速度v从枪口向P点射出时，小积木恰好由静止释放，子弹从射出至击中积木所用时间为t。不计空气阻力。下列关于子弹的说法正确的是（ ）
A. 将击中P点，t大于B. 将击中P点，t等于
C. 将击中P点上方，t大于D. 将击中P点下方，t等于
【答案】B
【解析】由题意知枪口与P点等高，子弹和小积木在竖直方向上做自由落体运动，当子弹击中积木时子弹和积木运动时间相同，根据
可知下落高度相同，所以将击中P点；又由于初始状态子弹到P点的水平距离为L，子弹在水平方向上做匀速直线运动，故有
故选B。
6. 一辆质量为的参赛用小汽车在平直的公路上从静止开始运动，牵引力随时间变化关系图线如图所示，时汽车功率达到最大值，此后保持此功率继续行驶，后可视为匀速。小汽车的最大功率恒定，受到的阻力大小恒定，则（ ）
A. 小汽车受到的阻力大小为
B. 小汽车匀加速运动阶段的加速度大小为
C. 小汽车的最大功率为
D. 小汽车后速度
【答案】C
【解析】A．由图可知，小汽车在前8s内的牵引力不变，小汽车做匀加速直线运动，8~24s内小汽车的牵引力逐渐减小，则车的加速度逐渐减小，小汽车做加速度减小的加速运动，直到车的速度达到最大值，以后做匀速直线运动。小汽车的速度达到最大值后牵引力等于阻力，所以阻力，故A错误；
B．前内小汽车的牵引力为，由牛顿第二定律
可得
故B错误；
C．小汽车在末小汽车的功率达到最大值，末汽车的速度
所以小汽车的最大功率
故C正确；
D．小汽车的最大速度为
故小汽车后速度，故D错误。
故选C。
7. 如图所示，平行板电容器两极板间距为，板带正电，板接地，两板间一点到板的距离为，电容器的电容为C，P点的电场强度为，取大地电势为零，则（ ）
A. A板带电量为
B. 点的电势为
C. 、两板间的电压为
D. 将板向上平移一小段距离，点的电势将降低
【答案】B
【解析】A．板的带电量
故A错误；
B．点的电势
故B正确；
C．、两板间的电压为
故C错误；
D．将板向上平移一小段距离，由于两板的带电量一定，因此两板间的电场强度不变，因此点的电势仍为，故D错误。
故选B。
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. 一列简谐横波以的速度沿轴传播，在时刻的波形图如图中实线所示，经后的波形如图中虚线所示，下列说法正确的是（ ）
A. 经波传播的距离为
B. 波沿轴正方向传播
C. 质点在时刻沿轴负方向运动
D. 处的质点的位移表达式为
【答案】BD
【解析】A．由图可知该波波长
经波传播的距离
故A错误；
B．经波传播的距离为
根据波形的平移规则可知，这列波应沿轴正方向传播，故B正确；
C．根据波的传播方向与波动规律可知，时刻质点沿轴正方向运动，故C错误；
D．由得
则
由图可知振幅
则处的质点的位移表达式为
故D正确。
故选BD。
9. 如图甲所示，用活塞将一定质量的理想气体封闭在上端开口的直立圆筒形气缸内，气体从状态状态状态状态完成一次循环，其状态变化过程的图像如图乙所示。已知该气体在状态A时的温度为，下列说法正确的是（ ）
A. 气体在状态B时的温度为
B. 气体在状态时的温度为
C. 气体从状态过程中，外界对气体做的功为
D. 气体从状态过程中，气体对外做的功为
【答案】AD
【解析】A．对于理想气体：过程，由查理定律有
得
故A正确；
B．过程，由盖—吕萨克定律有
得
故B错误；
C．由于状态A与状态C温度相同，气体内能相等，而过程是等容变化，气体对外不做功，故C错误；
D．过程中气体体积膨胀对外做功，即从状态A到状态C气体对外做功
故D正确。
故选AD。
10. 如图（a）所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻R。金属棒与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在变化的磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下，磁感应强度随时间变化的规律如图（b）所示，始终保持静止，在磁感应强度逐渐增加的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 中的感应电流的方向不变
B. 中的感应电流逐渐增大
C. 所受的安培力大小可能不变
D. 所受的摩擦力方向始终保持水平向左
【答案】AC
【解析】A．磁场方向垂直于导轨平面向下且磁感应强度随时间逐渐增大，可知回路中的磁通量增大，根据楞次定律可知，回路中的感应电流为逆时针方向（俯视），且始终不变，故A正确；
B．根据法拉第电磁感应定律可得
根据图象（b）可知，磁感应强度随时间逐渐增大且斜率减小，回路面积保持不变，可知电动势逐渐减小，则回路中的感应电流也逐渐减小，故B错误；
C．根据安培力表达式
由于感应电流逐渐减小，而磁感应强度随时间逐渐增大，可知金属棒ab所受的安培力可能不变，故C正确；
D．金属棒ab始终保持静止，根据受力平衡可知，金属棒ab所受的静摩擦力和安培力大小相等，方向相反，由左手定则可知，金属棒ab所受安培力水平向左，因此静摩擦力方向水平向右，故D错误。
故选AC。
三、非选择题（本题共5小题，共54分。考生根据要求作答）
11. 某同学用如图甲所示的装置“验证动量守恒定律”，气垫导轨上放置着带有遮光条的滑块P、Q。
（1）若实验中用螺旋测微器测量其中一个遮光条的宽度如图乙所示，其读数为___________mm；
（2）测得的质量（含遮光条）分别为和，左、右遮光条的宽度分别为和。实验中，用细线将两个滑块连接使轻弹簧压缩且静止，然后烧断细线，轻弹簧将两个滑块弹开，测得它们通过光电门的时间分别为。用题中测得的物理量表示动量守恒应满足的关系式为___________（用、、、、、表示）。
【答案】（1）6.860##6.858##6.859##6.861 （2）
【解析】（1）[1]螺旋测微器的读数为
（2）[2]实验时把小滑块经过挡光片时的平均速度作为小滑块的瞬时速度，故滑块P通过左边光电门的瞬时速度为
滑块Q通过右边光电门瞬时速度为
由动量守恒定律可知
故
12. 某实验小组测未知电阻时，先用多用电表进行粗测，再采用“伏安法”较准确地测量未知电阻。
（1）首先用多用电表粗测的电阻，当用“”挡时发现指针偏转角度过大，应该换用___________（填“”或“”）挡，进行一系列正确操作后，指针静止时位置如图甲所示，其读数为___________；
（2）采用“伏安法”测量该未知电阻，现有器材如下：
A．蓄电池（电动势为，内阻约为）
B．电流表（量程，内阻约为）
C．电流表（量程，内阻约为）
D．电压表（量程，内阻约为）
E．滑动变阻器，允许通过的最大电流
F．滑动变阻器，允许通过的最大电流
G．开关一个、带夹子的导线若干
①为使测量准确且通过的电流能从0开始变化，上述器材中，应该选用的电流表是___________，滑动变阻器是___________（填写选项前字母代号）；
②根据所选用的实验器材，在虚线框中画出伏安法测电阻的完整电路图。（ ）
【答案】（1） “” 12.0 （2）B F
【解析】（1）[1]用多用电表测电阻丝的阻值，当用“”挡时发现指针偏转角度过大，说明被测电阻很小，应该换用小量程电阻挡，用“”挡；
[2]指针静止时指在如图甲所示刻度，读数为12.0，乘挡位“”，所以是；
（2）①[3]题意可知，电源电动势为，电压表量程，而待测电阻约为，则电流最大约为
故不能选用量程为的电流表，故电流表选。故选；
[4]滑动变阻器总阻值太大不方便调节，故滑动变阻器应选用最大阻值较小的。故选；
②[5]由于电压表内阻远大于金属管线的电阻，电流表应采用外接法；为使通过的电流从0开始变化，滑动变阻器应采用分压式接法，完整电路图如图所示
13. 高速公路上的标志牌都用“回归反射膜”制成，夜间行车时，它能把车灯射出的光逆向返回。这种“回归反射膜”是用球体反射元件制成的。如图所示，透明介质球的球心位于O点，半径为R，光线DC平行于直径AOB射到介质球的C点，DC与AB的距离．若DC光线经折射进入介质球，在介质球内经一次反射，再经折射后射出的光线与入射光线CD平行，光在真空中速度为c。求：
（1）作出光路图，计算出介质球的折射率；
（2）计算光在介质传输的时间。
【答案】（1），；（2）
【解析】（1）光路如图所示
光线经反射后到达介质与空气的界面时，由几何关系和折射定律得
，
折射光线PQ与入射光线DC平行，则
，
所以
由图可知，折射角
所以
折射率
（2）经过的路程
在介质中传播速度
传播时间
14. 如图所示，在绝缘的光滑水平面（足够长）上M点左侧的区域有水平向右的匀强电场。小滑块A、B的质量均为m，其中B不带电，A的带电量为，O点到M点的距离为L，N点到O点的距离为，现将小滑块A在N点由静止释放，其向右运动至O点与静止的小滑块B发生弹性碰撞，设A、B均可视为质点，整个过程中，A的电荷量始终不变，B始终不带电，己知电场强度，重力加速度大小为g。求：
（1）A与B发生第一次碰撞前瞬间，A的速率；
（2）k取值满足什么条件时，能使A与B发生第二次碰撞。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）设A与B碰撞前的速率为，对，由动能定理得
将代入，解得
（2）由题意知，与B发生弹性碰撞，由动量守恒定律得
由能量守恒可知
联立解得
碰撞后，B以做匀速直线运动，在电场作用下，做匀加速直线运动，为使与B能发生第二次碰撞，则经电场加速后的最大速度"应满足的条件为
碰撞后，对由动能定理得
联立解得
15. 2023年10月26日，“神舟十七号”航天员顺利奔赴“天宫”。为防止宇宙间各种高能粒子对在轨航天员造成的危害，研制出各种磁防护装置。某同学设计了一种磁防护模拟装置，装置截面图如图所示，以O点为圆心的内圆、外圆半径分别为R、，区域中的危险区内有垂直纸面向外的匀强磁场，外圆为绝缘薄板，外圆的左侧有两块平行金属薄板，其右板与外圆相切，在切点处开有一小孔C。一质量为m、电荷量为、不计重力的带电粒子从左板内侧的A点由静止释放，两板间电压为U，粒子经电场加速后从C点沿方向射入磁场，恰好不进入安全区，粒子每次与绝缘薄板碰撞后原速反弹。求：
（1）粒子通过C点时的速度大小v；
（2）磁感应强度的大小B；
（3）粒子从离开电场到再次返回电场所需的时间t。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）粒子从A点运动到C点，根据动能定理得
解得
（2）设带电粒子在磁场中运动的轨迹半径为r，如图所示
由几何关系得
解得
由牛顿第二定律得
解得
（3）设粒子在磁场中运动的轨迹所对应的圆心角为，由几何关系得
解得
粒子在磁场中运动的周期为
粒子从C点到第一次与绝缘薄板碰撞所需时间为
解得
由几何关系可得粒子在危险区运动时总共与绝缘薄板发生5次碰撞，粒子从离开电场到再次返回电场所需时间