2024届广西桂林市高三3月一模考试物理试卷（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE12024年高考联台模拟考试注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在试卷、答题卡上；2．回答选择题时，选出每小题〖答案〗后，用铅笔把答题卡上对应题目的〖答案〗标号涂黑。如需修改用橡皮擦干净后，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，写在本试卷上无效。3．考试结束后将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题：本大题共10小题，共46分。第1~7题，每小题4分，只有一项符合题目要求，错选、多选或未选均不得分．第8~10题，每小题6分，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，有选错或不选的得0个。1.人工核转变是指人类通过特定的实验手段，将原子核中的质子、中子和其他粒子进行增加、减少、替换等改变，从而使原子核的性质发生变化的过程。在核反应方程中，X表示的是（）A.电子 B.质子 C.中子 D.α粒子〖答案〗B〖解析〗根据质量数守恒和电荷数守恒可得，X的质量数为1，电荷数为1，则X表示的是质子。故选B。2.如图是某种静电推进装置的原理图，发射极与吸板接在高压电源两端，两极间产生强电场，虚线为等势面，相邻的等势面间的电势差相等。在强电场作用下，一带电液滴由静止出发从发射极沿图中实线加速飞向吸板，a、b是其路径上的两点，不计液滴重力，下列说法正确的是（）A.液滴带的是负电 B.a点的电势比b点的低C.液滴在a点的加速度比在b点的小 D.液滴在a点的电势能比在b点的大〖答案〗D〖解析〗A．因为吸板接电源的负极，且液滴加速飞向吸板，可知液滴带正电，故A错误；B．电场的方向由发射极指向吸板，沿电场线电势逐渐降低，可知a点的电势比b点的高，故B错误；C．因a点的等势面较b点密集，可知a点的场强大于b点场强，则液滴在a点的加速度比在b点的大，故C错误；D．液滴带正电，且a点的电势比b点的高，则液滴在a点的电势能比在b点的大，故D正确。故选D。3.一列简谐横渡沿x轴正方向传播，时刻恰好传播到处，波形如图所示。时，平衡位置为的质点A第一次到达波峰。下列说法正确的是（）A.简谐横波的波速大小为30m／sB.波源振动的周期为0.8sC.时，平衡位置为的质点处于波谷D.从到时间内，平衡位置的质点通过的路程为1.8m〖答案〗D〖解析〗AB．时，平衡位置为的质点A在波谷，第一次到达波峰，可知周期为从波形图中可知波长为可知，波速为AB均错误；C．时，平衡位置为的质点位于平衡位置，且速度沿y轴正方向，且所以时，平衡位置为的质点处于平衡位置，且速度沿y轴负方向，C错误；D．波从处传到处需要的时间为平衡位置在的质点振动时间为所以从到时间内，平衡位置的质点通过的路程为D正确。故选D。4.如图所示为半圆形玻璃砖的横截面，直径MN与水平面平行。由两种单色光组成的细光束沿aM从MN边射入玻璃砖，细光束进入玻璃砖后分成两束光分别打到玻璃砖截面的b、c两点处（入射到b、c两点的两束单色光分别称为单色光b和单色光c），b、c两点分别位于玻璃砖截面最低点的左右两侧。下列说法正确的是（）A.单色光b可能在b点发生全反射 B.在玻璃砖中，单色光b的速度比单色光c的大C.单色光b的波长比单色光c的长 D.单色光b的频率比单色光c的小〖答案〗A〖解析〗A．如图，设单色光b的从玻璃射出时的折射角为，根据折射定律，有从图中可知，单色光b的从玻璃射出时的入射角大于从空气射入玻璃时的折射角，则若，则单色光b能发生全反射，A正确；B．根据折射定律，可知单色光b的折射率比单色光c的大，根据可知在玻璃砖中，单色光b的速度比单色光c的小，B错误；CD．根据折射定律，可知单色光b的折射率比单色光c的大，所以单色光b的频率比单色光c的大，根据可知，单色光b的波长比单色光c的小，CD均错误。故选A。5.输电能耗演示电路如图所示。左侧理想变压器原、副线圈匝数比为1:4，输入电压有效值为9V的正弦式交流电。连接两理想变压器的导线总电阻为4Ω，负载R的阻值为8Ω。右侧理想变压器原、副线圈匝数比为2:1，R消耗的功率为P。以下计算结果正确的是（）A.P=16W B.P=32W C.P=64W D.P=72W〖答案〗B〖解析〗根据题意可知，升压变压器原线圈两端的电压为根据原副线圈电压与匝数的关系所以在输电回路中，有联立可得所以故选B。6.某次排球比赛中，甲运动员在离地高度为处将排球水平击出；乙运动员在离地处将排球垫起，垫起后球的速度大小相等，方向相反，且与水平方向成37°。已知排球质量，取重力加速度，不计空气阻力。以下说法正确的是（）A.排球在垫起前在空中运动的时间为0.8sB.排球水平击出时的初速度大小为6.0m／sC.排球与乙同学作用的过程中所受合外力冲量的大小为6.0N·sD.排球被垫起后运动到最高点时距离地面的高度为3.2m〖答案〗C〖解析〗A．排球从被击出到被垫起前做平抛运动，设其飞行时间为，有解得故A错误；B．乙同学垫起排球前瞬间排球在竖直方向速度的大小为根据题目可得此时速度方向与水平方向的夹角为，故排球被水平击出时的初速度大小为故B错误；C．乙同学垫起排球前瞬间排球速度的大小为根据动量定理，排球与乙同学作用的过程中所受合外力冲量的大小为故C正确；D．根据运动的对称性可得，排球被垫起后会沿原轨迹返回，故可知排球运动到最高点时距离地面的高度为，故D错误。故选C。7.在“互联网＋”时代，网上购物已经成为一种常见的消费方式，网购也促进了快递业发展。如图，一快递小哥在水平地面上拖拉一个货箱，货箱和里面快递的总质量为30kg，货箱与地面间的动摩擦因数。若该小哥拉着货箱在水平地面上做匀速直线运动，取，则所施加拉力的最小值和方向为（）A.大小为100N，方向指向左上方与水平方向成30°B.大小为100N，方向指向左上方与水平方向成60°C.大小为150N，方向指向左上方与水平方向成30°D.大小为150N，方向指向左上方与水平方向成60°〖答案〗C〖解析〗根据题意，设施加拉力为，方向与水平面夹角为，则有整理可得由数学知识，令，则有当时，即有最小值，最小值为方向指向左上方与水平方向成30°。故选C。8.我国的“神舟十三号”载人飞船与“天宫空间站”成功对接，顺利完成任务。假定对接前，“天宫空间站”在如图所示的轨道3上绕地球做匀速圆周运动，而“神舟十三号”在图中轨道1上绕地球做匀速圆周运动，两者都在图示平面内逆时针运转。若“神舟十三号”在轨道1上的点瞬间改变其速度的大小，使其运行的轨道变为椭圆轨道2，并在轨道2和轨道3的切点与“天宫空间站”进行对接，下列说法正确的是（）A.“神舟十三号”应在点瞬间加速才能使其运动轨道由1变为2B.“神舟十三号”沿椭圆轨道2从点经飞向点过程中，万有引力不做功C.“神舟十三号”沿椭圆轨道2从点经飞向点过程机械能守恒D.“天宫空间站”在轨道3上经过点时的速度与“神舟十三号”在轨道2上经过点时的速度大小相等〖答案〗AC〖解析〗A．“神舟十三号”要在P点从轨道1变为轨道2，轨道半径变大，它要做离心运动，“神舟十三号”应在P点瞬间加速才能使其轨道由1变为2，A正确；B．“神舟十三号”沿椭圆轨道2从点经飞向点过程中，其所受的万有引力与瞬时速度的夹角为钝角，万有引力做负功，B错误；C．“神舟十三号”沿椭圆轨道2从点经飞向点过程，只有万有引力做功，其机械能守恒，C正确；D．卫星要由轨道2变轨到轨道3，必须在点加速，所以“天宫空间站”在轨道3上经过点时的速度比“神舟十三号”在轨道2上经过点时的速度大，D错误；故选AC。9.甲、乙两辆车初始时相距1200m，甲车在后、乙车在前，乙车在8s时刻开始运动，它们在同一直线上做匀变速直线运动，速度－时间图像如图所示，则下列说法正确的是（）A.乙车的加速度大小为 B.两辆车在时速度相等C.两辆车可能相撞 D.甲车停下时，乙车在甲车前面391m处〖答案〗BD〖解析〗A．乙车的加速度大小为故A错误；B．甲车加速度为两车速度相等时，有可得故B正确；CD．甲车停下时，位移为此时乙的位移为则两车之间距离为可知两车不相撞，故C错误，D正确。故选BD。10.如图所示，两平行光滑长直金属导轨水平放置，间距为L。abcd区域有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向竖直向上。初始时刻，磁场外细金属杆M以初速度向右运动，磁场内的细金属杆N处于静止状态。两杆在磁场内未相撞且N出磁场时的速度为。两金属杆与导轨接触良好且运动过程中始终与导轨垂直。两杆的质量均为m，在导轨间的电阻均为R，感应电流产生的磁场及导轨的电阻忽略不计。下列说法正确的是（）A.M刚进入磁场时受到的安培力F的大小为B.N在磁场内运动过程中通过回路的电荷量C.初始时刻N到ab的最小距离D.从M进入磁场到N离开磁场，金属杆N产生的焦耳热〖答案〗BD〖解析〗A．M刚进入磁场时，电路中的电流为M刚进入磁场时受到的安培力F的大小为故A错误；B．N在磁场内运动过程，根据动量定理有解得N在磁场内运动过程中通过回路的电荷量为故B正确；C．N在磁场内运动过程中通过回路的电荷量为初始时刻N到ab的最小距离为故C错误；D．从M进入磁场到N离开磁场，对M，根据动量定理解得根据能量守恒有金属杆N产生的焦耳热为故D正确。故选BD。二、非选择题：本大题共5小题，共54分。第11题6分，第12题10分，第13题10分，第14题12分，第15题16分。其中13~15题解答时要求写出必要的立字说明、方程式和重要的演算步骤，若只有最后〖答案〗而无演算过程的不得分；有数值计算时，〖答案〗中必须明确写出数值和单位。11.某实验小组为了验证小球所受向心力与角速度、半径的关系，设计了如图甲所示的实验装置，转轴MN由小电机带动，转速可调，固定在转轴上O点的力传感器通过轻绳连接一质量为m的小球，一根固定在转轴上的光滑水平直杆穿过小球，保证小球在水平面内转动，直杆最外边插一小遮光片P，小球每转一周遮光片P通过右边光电门时可记录遮光片最外边的挡光时间，某次实验操作如下：（1）用螺旋测微器测量遮光片P的宽度d，测量结果如图乙所示，则________mm。（2）如图甲所示，安装好实验装置，用刻度尺测量遮光片最外端到转轴O点距离记为，测量小球球心到转轴O点的距离记为。开动电动机，让小球转动起来，某次遮光片通过光电门时光电门计时为t，则小球此时的角速度等于________。（用字母d、t、、中的部分字母表示）（3）验证向心力与半径关系时，让电动机匀速转动，遮光片P每次通过光电门的时间相同，调节小球球心到转轴O点的距离的长度，测出每一个的长度以及其对应的力传感器的读数F，得出多组数据，画出的关系图像应该为________。（4）验证向心力与角速度关系时让小球球心到转轴O点距离不变，调节电动机转速，遮光片P每次通过光电门的时间不同，记录某次挡光时间t同时记录此时力传感器的读数F，得出多组F与t的数据，为了准确验证小球所受向心力F与角速度ω的关系，利用实验测量应画________（选填“”“”“”或“”）关系图。〖答案〗（1）（2）（3）A（4）〖解析〗【小问1详析】根据螺旋测微器读数原理地【小问2详析】遮光片通过光电门时光电门计时为t时遮光条地线速度为所以小球此时角速度为【小问3详析】遮光片P每次通过光电门的时间相同，L1、d不变，则不变，由可知关系图像为过原点得倾斜直线。故选A。【小问4详析】由为了准确验证小球所受向心力F与角速度ω的关系，利用实验测量应画图像。12.桂林市某一中学电学实验室需要测量某电阻（阻值约为3kΩ）的阻值，现有如下器材：A：电流表A1量程0.6A，内阻约为3ΩB：电流表A2量程1mA，内阻约为100ΩC：电压表V1量程3V，内阻约为3000ΩD：电压表V2量程15V，内阻约为15kΩE：滑动变阻器，最大阻值1kΩ，允许最大电流0.6AF：滑动变阻器，最大阻值20Ω，允许最大电流1AC：电源电动势3VH：导线、开关若干（1）某实验小组设计了如图所示的测量电路，为了准确测量的阻值，电流表应选________，电压表应选________，滑动变阻器应选________。（填各器材前面的序号）（2）他们根据第（1）问中所选器材的相关数据按照图示电路连接好电路，闭合开关S，然后________（选填“闭合S1断开S2”或“闭合S2断开S1”），调节到合适位置，分别读出电压表和电流表读数为U和I，测得。（3）调节得出多组U和I的值，算出多组值，然后取平均值，此平均值即为的测量值。（4）该实验小组分析了实验误差，发现测量值________真实值（选填“大于”“等于”或“小于”），于是设计了一个新的操作方案：①仍按如图所示连接好电路；②闭合S之后，再闭合S1断开S2，调节让电流表、电压表有合适值，读出此时的电压表读数；③不调动的位置，断开S1和S2，让电流表与直接串联，读出此时电流表读数为；④计算得的测量值为。请你分析一下这个新的操作方案有没有系统误差（分析时可认为，不调动位置则OP间的电压不变）：的测量值________真实值（选填“大于”“等于”或“小于”）。〖答案〗（1）BCF（2）闭合S2断开S1（4）大于小于〖解析〗（1）[1]电路中最大电流约为故电流表选量程1mA的电流表A2，故选B。[2]电源的电动势为3V，所以电压表选择量程3V的V1，故选C。[3]为了便于调节，滑动变阻器选择阻值较小的，故选F。（2）[4]由于所以电流表应采取内接法，按照图示电路连接好电路，闭合开关S，然后闭合S2断开S1。（4）[5]由于电流表的分压，电压表的测量值偏大，电阻的测量值大于真实值。[6]当闭合S之后，再闭合S1断开S2，由于电压表与电阻并联，所以测得的比断开S1和S2，让电流表与直接串联时电阻两端的电压值偏小，所以利用测得的电阻值小于真实值。13.小林同学在实验室探究气体状态变化规律，如图所示，实验室有一下端有小段软管、导热性能良好的U型管，U型管左端封闭右端开口，左管内用水银柱封闭一段气体，可看成理想气体，左端封闭的气体长度，左右两管水银柱高度相同都为，U型管的非软管部分粗细均匀，已知大气压强为75cmHg，实验室温度为27℃，管的粗细相对水银柱的高度来说可忽略不计，求：（1）现将U型管右管缓慢放置水平，此过程水银柱没有溢出，此时水银柱右端离右管口的距离多大？（2）小林同学利用这个U型管和一把刻度尺，能测量不同环境的温度，他将U型管移到另一个封闭环境（如题图所示竖直放在地面上），左端气柱长度明显变短，小林同学将右管缓慢旋转，使得左管气体长度恢复原长22cm。此时，小林用刻度尺测出右管水银面离地面的竖直高度为22cm，依据这些条件可求出这个封闭环境温度为多少摄氏度？〖答案〗（1）14cm；（2）〖解析〗（1）左端封闭气体初始状态压强、长度分别为，右管水平时，水银柱右端离右管口的距离设为d，则此时左端封闭气体的压强、长度分别为，由玻意耳定律可得解得（2）左端封闭气体初始状态的温度为，设另一环境的热力学温度为。右管水银面离地面的竖直高度为22cm时，左端封闭气体的压强为由查理定律可得解得则摄氏温度为14.质谱仪是最早用来测定微观粒子比荷的精密仪器，某一改进后带有速度选择器的质谱仪能更快测定粒子的比荷，其原理如图所示，A为粒子加速器，加速电压，B为速度选择器，其中磁场与电场正交，磁场磁感应强度为，两板距离为d，C为粒子偏转分离器，磁感应强度为，今有一比荷为（未知）的正粒子P，不计重力，从小孔“飘入”（初速度为零），经加速后，该粒子从小孔进入速度选择器B，恰能通过速度选择器，粒子从小孔进入分离器C后做匀速圆周运动，恰好打在照相底片D点上，测出D点与距离为L。求：（1）粒子P的比荷为多大；（2）速度选择器的电压应为多大；（3）另一粒子Q同样从小孔“飘入”，保持和d不变，调节的大小，使粒子Q能通过速度选择器进入分离器C，最后打到照相底片上的F点（在D点右侧）