2023届广西南宁市武鸣区第三中学高三下学期三模物理试题（含解析）

2023届广西南宁市武鸣区第三中学高三下学期三模物理试题

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1．中科院近代物理研究所利用兰州重离子加速器通过“熔合蒸发”反应合成超重核，并同时辐射出一个中子。下列可能合成该超重核的原子核组合是（　　）

A． B． C． D．

2．如图所示，一物块放置在倾角为θ的斜面体上，斜面体放置于水平地面．若用与水平方向成α角、大小为F的力推物块恰能使其在斜面体上匀速下滑，斜面体始终静止．下列关于斜面体受地面摩擦力的说法正确的是（ ）

A．大小为0

B．方向水平向左，大小为Fsinα

C．方向水平向左，大小为Fcosθ

D．方向水平向左，大小为Fcosα

3．如图所示，在光滑水平面上质量为M的小车正以速度v0向右运动，现有一质量为m的木块也以速度v0从右端冲上车面，由于摩擦小车速度将发生变化，为使小车继续保持v0匀速运动，须及时给小车施一水平力，当M和m的速度相等时将力去掉．设M和m间的动摩擦因数处处相同车足够长，则此过程中水平力对小车做的功（   ）

A．0.5mv02 B．mv02 C．1.5mv02 D．2mv02

4．地球表面重力加速度为，地球的第一宇宙速度为，万有引力恒量为，下式关于地球密度的估算式正确的是（　　）

A． B． C． D．

5．做单向直线运动的物体，第1s内的位移是2m，前2s内的位移是4m，前3s内位移是6m，则此物体（   ）

A．一定做匀速直线运动

B．一定做匀加速直线运动

C．第2s内位移为2m

D．此物体的平均速度一定是2m/s

二、多选题

6．如图所示，一小水电站，输出的电功率为，输出电压，经理想升压变压器变为电压远距离输送，输电线总电阻为，最后经理想降压变压器降为向用户供电。下列说法正确的是（　　）

A．变压器的匝数比 B．输电线上的电流为

C．输电线上损失的电功率为 D．变压器的匝数比

7．如图所示，当K1、K2均闭合时，一质量为m、带电荷量为q的液滴，静止在电容器的两平行金属板AB间，现保持K1闭合，将K2断开，然后将B板向下平移一段距离，则下列说法正确的是（    ）

A．电容器的电容变小

B．A板的电势比电路中Q点的电势高

C．液滴仍保持静止

D．液滴的电势能增大

8．如图所示，在光滑水平面上，钉有两个钉子A和B，一根长细绳的一端系一个小球，另一端固定在钉子A上，开始时小球与钉子A、B均在一条直线上（图示位置），且细绳的一大部分沿俯视顺时针方向缠绕在两钉子上，现使小球以初速度v0在水平面上沿俯视逆时针方向做匀速圆周运动，使两钉子之间缠绕的绳子逐渐释放，在绳子完全被释放后与释放前相比，下列说法正确的是（  ）

A．小球的线速度变大

B．小球的角速度变小

C．小球的向心加速度变小

D．细绳对小球的拉力变小

9．关于热力学定律，下列说法正确的是（　　）

A．气体向真空的自由膨胀是不可逆的

B．理想气体在等温膨胀过程中从外界吸收的热量全部用于对外做功

C．空调机既能制热又能制冷，说明热传递不存在方向性

D．只要对内燃机不断改进，就可以把内燃机得到的全部内能转化为机械能

10．一列简谐横波在弹性介质中沿x轴正方向传播，波源位于坐标原点O，t = 0时开始振动，3s时停止振动， 3.5 s时的波形如图所示，其中质点a的平衡位置与O的距离为5.0m。以下说法正确的是（   ）

A．波速为4 m/s

B．波长为6 m

C．波源起振方向沿y轴正方向

D．2.0 s～3.0 s内质点a沿y轴负方向运动

E．0～3.0 s内质点a通过的总路程为1.4 m

三、实验题

11．用如图所示的实验装置测定重力加速度。实验器材有：小钢珠、固定底座、带有标尺的竖直杆、光电门和组成的光电计时器（其中光电门更靠近小钢珠释放点），小钢珠释放器（可使小钢珠无初速释放）、网兜。实验时可用两光电门测量小钢珠从光电门运动至光电门的时间，并从竖直杆上读出两光电门间的距离。

（1）用游标卡尺测量小钢珠的直径如图b所示，则直径为___________；

（2）保持光电门的位置不变，改变光电门的位置，测得多组根据测得的数据作出图线，若图线斜率的绝对值为，与纵轴的截距为，根据图线可求出重力加速度大小为___________；纵截距与___________的大小相等。（忽略空气阻力）

12．用如图所示电路测量一节干电池的电动势和内阻。

（1）除干电池、开关、导线外可供使用的实验器材还有：

A．电流表（量程0.6A、3A）；

B．电压表（量程3V、15V）；

C．滑动变阻器（阻值范围、额定电流）；

D．滑动变阻器（阻值范围、额定电流）。

请你完成下面的选择：电流表量程选___________，电压表量程选___________，滑动变阻器选___________。

（2）如图所示，是根据实验数据画出的路端电压与电流的图像，通过该图像可知电源的电动势为___________，电源的内阻为___________。

四、解答题

13．地铁列车可实现零排放，是替代燃油公交车的理想交通工具．若一地铁列车从甲站由静止启动后做直线运动，先匀加速运动20s达到最高速度72km/h，再匀速运动80s。接着匀减速运动15s到达乙站停住。设列车在匀加速运动阶段牵引力为1×106N，匀速阶段牵引力的功率为6×103kW，忽略匀减速运动阶段牵引力所做的功。

(1)求甲站到乙站的距离；

(2)如果使用燃油公交车作为交通工具，从甲站到乙站牵引力做的功与地铁列车牵引力的功相同，求公交车排放气体污染物的质量。(燃油公交车牵引力每做1焦耳功，排放气体行体物 3×10-6g)

五、填空题

14．一个质量为电荷量为的带正电粒子从轴上的点以速度，沿与正方向成的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于轴射出第一象限。则匀强磁场的磁感应强度大小为___________，射出点的坐标为___________。

六、解答题

15．夏天天降暴雨，导致城市内涝。如图所示为某城市下水管道的侧面剖面图，由于井盖的泄水孔因故堵塞，在井盖与水面之间封闭一定气体。当下水道内水位上升时，井盖可能会不断跳跃，设井盖质量=25kg，圆柱形竖直井内水面面积，图示时刻井盖底面到水面间距，此时封闭气体压强与外界大气压强相等，若环境温度不变，已知，，求：

（i）从图示位置开始，水面上涨多少后井盖第一次跳起？（结果保留一位有效数字）

（ii）若水面随着时间匀速上升，井盖跳起的频率如何变化？为什么？

16．如图，置于空气中的一不透明容器内盛满某种透明液体．容器底部靠近器壁处有一竖直放置的6.0 cm长的线光源．靠近线光源一侧的液面上盖有一遮光板，另一侧有一水平放置的与液面等高的望远镜，用来观察线光源．开始时通过望远镜不能看到线光源的任何一部分．将线光源沿容器底向望远镜一侧平移至某处时，通过望远镜刚好可以看到线光源底端，再将线光源沿同一方向移动8.0 cm，刚好可以看到其顶端．求此液体的折射率n．

参考答案：

1．B

【详解】核反应过程中满足电荷数守恒、质量数守恒，则需满足

，

A．由于

，

故A错误；

B．由于

，

故B正确；

C．由于

，

故C错误；

D．由于

，

故D错误。

故选B。

2．D

【详解】因为斜面静止，而物块匀速下滑，故对斜面和木块的整体受力分析可知，水平方向有：f地= Fcosα，方向水平向左，故选D．

3．D

【详解】木块放上小车后受到向右的滑动摩擦力作用先做匀减速运动,后反方向匀加速运动,整个过程是匀变速运动,以向右为正,根据动量定理,得:

对小车受力分析,拉力F与滑动摩擦力平衡,有:

时间t内小车的位移为:

故拉力做的功为:

联立以上四式可计算得出:

A. 0.5mv02    与分析不符，故A错误

B. mv02    与分析不符，故B错误

C. 1.5mv02    与分析不符，故C错误

D. 2mv02  与分析相符，故D正确

4．A

【详解】解：地球表面的物体受到的重力等于万有引力

得

地球可以看成球体，体积为

所以

地球的第一宇宙速度就是近地卫星的环绕速度，此时重力提供向心力

所以

所以地球密度为

故选

5．C

【详解】AB．根据所给的信息，不能判断物体的运动情况，选项AB均错误；

C．第2s内位移为4m-2m=2m，选项C正确；

D．前3秒内的平均速度是

但是不同时间内的平均速度不一定相同，故选项D错误；

故选C。

【名师点睛】此题考查对直线运动的理解；要能根据题目的信息来判断物体的运动的性质；知道平均速度的概念，并且要注意说到平均速度必须指明是哪段时间或者哪段位移．

6．AD

【详解】A．据理想变压器原副线圈电压与匝数关系可得

所以A正确；

B．理想变压器原副线圈电功率相等的原理则有输电线上的电流为

所以B错误；

C．输电线上损失的电功率为

所以C错误；

D．变压器的原线圈电压为

变压器的匝数比为

所以D正确；

故选AD。

7．ABC

【详解】A．根据，当间距d增大时，其它条件不变，则导致电容变小，故A正确；

B．K2断开前，A板电势与电路中Q点电势相等，A板带正电，电场线从A到B，由于沿着电场线的方向电势降低，所以A板电势比B板电势高，断开K2之后，电路中电流不变，所以Q点电势不变，电容器所带电荷量不变，将B板向下平移一段距离，电容C变小，根据，可知两板间电势差变大，而B板接地电势不变，所以A板电势升高，所以此时A板的电势比电路中Q点的电势高，故B正确；

C．根据

，，

相结合可得

由于电量、正对面积不变，从而确定电场强度也不变，所以液滴仍保持静止，故C正确；

D．根据电场力与重力平衡可知，液滴带负电，由于B板的移动，导致液滴处的电势升高，所以其电势能减小，故D错误。

故选ABC。

8．BCD

【详解】A．在绳子完全被释放后与释放前相比，小球所受的拉力与速度垂直，不改变速度大小，小球的线速度不变，故A错误。

B．由v=ωr，v不变，r变大，则角速度ω变小，故B正确。

C．小球的加速度，v不变，r变大，则a变小，故C正确。

D．细绳对小球的拉力

v不变，r变大，则F变小，故D正确。

故选BCD。

9．AB

【详解】A．根据热力学第二定律知气体向真空的自由膨胀是不可逆的，故A正确；

B．理想气体在等温膨胀过程中气体的内能没有变，所以把吸收的热量全部对外做功，故B正确；

C．空调机既能致热又能制冷，但是要耗电，即热传递有方向性，热量只能自发地由高温物体传向低温物体，故C错误；

D．根据热力学第二定律可知，热机的效率不可能达到100%，即使对内燃机不断改进，也不可以把内燃机得到的全部内能转化为机械能，故D错误。

故选：AB。

10．ACE

【详解】A．波在0.5s传播的距离是2m,则波速为

故A正确；

B．由图波长为

λ=4m

故B错误；

C．该波的周期为

波源的振动时间为3s，因为

所以形成三个完整的波形，可知3.5s时波传到x=14m处，该处质点沿y轴正方向起振，所以波源起振方向沿y轴正方向，故C正确；

D．a到波源O的距离为，波从O传到a的时间为=1.25s，在2.0s～3.0s内质点a已经振动了0.75s～1.75s时，质点a先沿y轴正方向振动，后沿y轴负方向振动，故D错误；

E．0～3.0s内质点a振动的时间为

3s-1.25s=1.75s

通过的总路程

故E正确。

故选ACE。

11．               小钢珠经过光电门的速度

【详解】（1）[1]游标卡尺的主尺读数为，游标读数为

则最终读数为

（2）[2][3]根据

知

作出图线

则图线的斜率绝对值

解得

纵截距，即为小钢珠经过光电门的速度。

12．               C         

【详解】（1）[1]图2中电流最大为；因此电流表量程选择。

[2]由题意可知，电源的电动势为，则电压表选择量程。

[3]而因干电池内阻较小，滑动变阻器选择较小的，应选C。

（2）[4]根据闭合电路欧姆定律可得

可知，图形与纵坐标轴的交点为电源的电动势，则有

E

[5]图像的斜率表示内电阻，则有

【点睛】（1）根据实验原理及给出的电源电动势可以分析仪表的选择；注意不能超过电表的量程。

（2）根据图像作出伏安特性曲线，结合闭合电路欧姆定律，即得出电动势和内电阻。

本题考查测量电源的电动势和内电阻的实验，要注意明确电表的选择，注意本题中图像中虽然画出的电流，但是从以后均为虚线表示，则说明电流的最大值约为

13．（1）s=1950m（2）m=2.04kg

【详解】（1）72km/h=20m/s，地铁匀加速运动的位移为：

s1=vt1

地铁匀减速运动的位移为：

s3=vt3

地铁匀速运动的位移为：

s2=vt2

甲站到乙站的距离为：

s=s1+s2+s3

联立以上各式，并代入数据解得：

s=1950m

（2）地铁匀加速运动过程中，牵引力做的功为：

W1=Fs1

地铁匀速运动过程中，牵引力做的功为：

W2=Pt2

地铁从甲站到乙站，牵引力做的总功为：

W=W1+W2

燃油公交车运行中做的功为：

W′=W=6.8×108J

燃油公交车牵引力每做1焦耳功，排放气体污染物3×10-6g=3×10-9kg   

公交车排放气体污染物的质量为：

m=3×10-9×6.8×108kg=2.04kg

14．         

【详解】[1]如图所示，由射入、射出点的速度方向可找出带电粒子在磁场中做圆周运动的圆心，并得出圆周半径为

由洛伦兹力提供向心力，可得

解得

[2]由几何关系可知，射出点纵坐标为

则有射出点坐标为。

【点睛】注意分析题意找出入射点和出射点的速度方向，由圆周运动的性质可求出半径，由洛仑兹力充当向心力关系可求得磁感应强度，由几何关系可知射出点的坐标。

带电粒子在磁场中的运动是高中物理的一个难点，也是高考的热点。在历年的高考试题中几乎年年都有这方面的考题。带电粒子在磁场中的运动问题，综合性较强，解这类问题既要用到物理中的洛仑兹力、圆周运动的知识，又要用到数学中的平面几何中的圆及解析几何知识。

15．（i）0.02m；（ii）变大，理由见解析

【详解】（i）设第一次跳跃后，水面距离井盖距离为，气体逸出时压强为

由玻意耳定律

所以上升高度

（ii）频率变大。

因为每次上升的高度达到初始高度的百分比时，井盖即可跳起，而初始高度逐渐减少，所以频率变大。

16．

【详解】试题分析：当线光源上某一点发出的光线射到未被遮光板遮住的液面上时，射到遮光板边缘O的那条光线的入射角最小．

若线光源底端在A点时，望远镜内刚好可以看到此光源底端，设过O点液面的法线为OO′，则∠AOO1＝α，①其中α为此液体对空气的全反射临界角．由折射定律有sinα＝，②同理，若线光源顶端在B1点时，通过望远镜刚好可以看到此光源顶端，则∠B1OO1＝α．设此时线光源底端位于O点．由图中几何关系可得sinα＝，③联立②③式得n＝，④

由题给条件可知＝8.0 cm，＝6.0 cm，

代入④式得n＝1.25．

考点：光的折射定律．

点评：由光的折射定律得出光刚好发生光的全反射时的，同时运用几何关系共同求出结果．注意当光线是从光密介质进入光疏介质时才有可能发生光的全反射．