广西2024年高三上学期期末模拟试卷

这是一份广西2024年高三上学期期末模拟试卷，共18页。
2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、在如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比为10 : 1，副线圈接有阻值为10的定值电阻R，原线圈接有如图乙所示的正弦交变电压。下列分析正确的是
A．变压器原线圈通过的电流为
B．变压器副线圈通过的电流为
C．电阻R两端的电压为10 V
D．电阻R消耗的功率为40 W
2、图为探究变压器电压与匝数关系的电路图。已知原线圈匝数为400匝，副线圈“1”接线柱匝数为800匝，“2”接线柱匝数为200匝，ab端输入的正弦交变电压恒为U，电压表V1、V2的示数分别用U1、U2表示。滑片P置于滑动变阻器中点，则开关S（ ）
A．打在“1”时，
B．打在“1”时，U1:U2=2:1
C．打在“2”与打在“1”相比，灯泡L更暗
D．打在“2”与打在“1”相比，ab端输入功率更大
3、可看作质点的甲、乙两汽车沿着两条平行车道直线行驶，在甲车匀速路过处的同时，乙车从此处由静止匀加速启动，从某时刻开始计时，两车运动的图象如图所示，时刻在B处甲，乙两车相遇。下面说法正确的是
A．两处的距离为
B．时刻乙车的速度是
C．时刻两车并排行驶
D．时刻乙车行驶在甲车前面
4、如图甲所示电路，理想变压器原线圈输入电压如图乙所示，副线圈电路中R0为定值电阻，R是滑动变阻器，C为耐压值为22V的电容器，所有电表均为理想电表。下列说法正确的是（ ）
A．副线圈两端电压的变化频率为0.5Hz
B．电流表的示数表示的是电流的瞬时值
C．滑动片P向下移时，电流表A1和A2示数均增大
D．为保证电容器C不被击穿，原副线圈匝数比应小于10：1
5、某LED灯饰公司为保加利亚首都索非亚的一家名为“csms（宇宙）”的餐厅设计了一组立体可动的灯饰装置，装置生动模仿了行星运动的形态，与餐厅主题相呼应。每颗“卫星/行星”都沿预定轨道运动，从而与其他所有“天体”一起创造出引人注目的图案。若这装置系统运转原理等效月亮绕地球运转（模型如图所示）；现有一可视为质点的卫星B距离它的中心行星A表面高h处的圆轨道上运行，已知中心行星半径为R，设其等效表面重力加速度为g，引力常量为G，只考虑中心行星对这颗卫星作用力，不计其他物体对这颗上星的作用力。下列说法正确的是（ ）
A．中心行星A的等效质量
B．卫星B绕它的中心行星A运行的周期
C．卫星B的速度大小为
D．卫星B的等效质量
6、下列说法正确的是（ ）
A．一个热力学系统吸收热量后，其内能一定增加
B．一个热力学系统对外做功后，其内能一定减少
C．理想气体的质量一定且体积不变，当温度升高时其压强一定增大
D．理想气体的质量一定且体积不变，当温度升高时其压强一定减小
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、如图甲所示，两平行金属板A、B放在真空中，间距为d，P点在A、B板间，A板接地，B板的电势φ随时间t的变化情况如图乙所示，t＝0时，在P点由静止释放一质量为m、电荷量为e的电子，当t＝2T时，电子回到P点。电子运动过程中未与极板相碰，不计重力，则下列说法正确的是（ ）
A．φ1∶φ2＝1∶2
B．φ1∶φ2＝1∶3
C．在0~2T时间内，当t＝T时电子的电势能最小
D．在0~2T时间内，电子的动能增大了
8、如图甲所示，为测定物体冲上粗糙斜面能达到的最大位移x与斜面倾角的关系，将某一物体每次以大小不变的初速度沿足够长的斜面向上推出，调节斜面与水平方向的夹角，实验测得与斜面倾角的关系如图乙所示，g取10 m/s2，根据图象可求出
A．物体的初速度=6 m/s
B．物体与斜面间的动摩擦因数=0.6
C．取不同的倾角，物体在斜面上能达到的位移x的最小值
D．当某次=时，物体达到最大位移后将沿斜面下滑
9、如图所示，质量为M的长木板A静止在光滑的水平面上，有一质量为m的小滑块B以初速度v0从左侧滑上木板，且恰能滑离木板，滑块与木板间动摩擦因数为μ．下列说法中正确的是
A．若只增大v0，则滑块滑离木板过程中系统产生的热量增加
B．若只增大M，则滑块滑离木板过程中木板所受到的冲量减少
C．若只减小m，则滑块滑离木板时木板获得的速度减少
D．若只减小μ，则滑块滑离木板过程中滑块对地的位移减小
10、如图所示，相距、长为的两平行金属板正对放置，其间有正交的匀强电场（竖直向上）和匀强磁场（垂直纸面向外），一带正电的离子以初速度从两金属板中间（到极板的距离为）沿垂直于电场和磁场的方向射入，恰好在极板间沿直线运动，已知匀强磁场的磁感应强度大小为，离子的质量为，所带电荷量为，不计离子重力，则下列说法正确的是（ ）
A．两极板的电势差为
B．若撤去磁场，离子将打到极板上，且到极板左端的距离为
C．若撤去电场，离子将打到极板上，且到极板左端的距离为
D．若撤去电场，离子恰好从极板右端离开
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11．（6分）某实验小组用如图所示的装置，做验证机械能守恒定律的实验。当地重力加速度为：
(1)电磁铁通过铁夹固定在铁架台上，给电磁铁通电，小球被吸在电磁铁下方（光电门的正上方）。电磁铁断电，小球由静止释放，测得小球通过光电门所用时间为，测得小球直径为，电磁铁下表面到光电门的距离为，根据测得数值，得到表达式_______（用已知和测得的物理量表示）在误差允许的范围内成立，则机械能守恒定律得到验证；
(2)若保持电磁铁位置不变，改变光电门的位置，重复上述实验，得到多组及小球通过光电门的时间，为了能通过图像直观地得到实验结果，需要作出_____（填“”“”“”或“”）图像，当图像是一条过原点的倾斜直线时，且在误差允许的范围内，斜率等于___________（用已知和测得的物理量表示），则机械能守恒定律得到验证；
(3)下列措施可以减小实验误差的是______。
A．选用直径较小，质量较大的小球 B．选用直径较大，质量较大的小球
C．电磁铁下表面到光电门的距离适当大些 D．尽量让小球球心通过光电门
12．（12分）某同学利用图甲所示装置探究“加速度与力、物体质量的关系”。图中装有砝码的小车放在长木板上，左端拴有一不可伸长的细绳，跨过固定在木板边缘的定滑轮与一砝码盘相连。在砝码盘的牵引下，小车在长木板上做匀加速直线运动，图乙是该同学做实验时打点计时器打出的一条点迹清晰的纸带，已知纸带上每相邻两个计数点间还有一个点没有画出，相邻两计数点之间的距离分别是、、、、、，打点计时器所接交流电的周期为，小车及车中砝码的总质量为，砝码盘和盘中砝码的总质量为，当地重力加速度为。

(1)根据纸带上的数据可得小车运动的加速度表达式为________（要求结果尽可能准确）。
(2)该同学探究在合力不变的情况下，加速度与物体质量的关系。下列说法正确的是________。
A．平衡摩擦力时，要把空砝码盘用细绳通过定滑轮系在小车上，纸带通过打点计时器与小车连接，再把木板不带滑轮的一端用小垫块垫起，移动小垫块，直到小车恰好能匀速滑动为止
B．平衡摩擦后，还要调节定滑轮的高度，使滑轮与小车间的细绳保持水平
C．若用表示小车受到的拉力，则为了减小误差，本实验要求
D．每次改变小车上砝码的质量时，都要重新平衡摩擦力
(3)该同学探究在和的总质量不变情况下，加速度与合力的关系时，他平衡摩擦力后，每次都将小车中的砝码取出一个放在砝码盘中，并通过打点计时器打出的纸带求出加速度。得到多组数据后，绘出如图丙所示的图像，发现图像是一条过坐标原点的倾斜直线。图像中直线的斜率为________（用本实验中相关物理量的符号表示）。
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13．（10分）有一个推矿泉水瓶的游戏节目，规则是：选手们从起点开始用力推瓶一段时间后，放手让瓶向前滑动，若瓶最后停在桌上有效区域内，视为成功；若瓶最后末停在桌上有效区域内或在滑行过程中倒下，均视为失败。其简化模型如图所示，AC是长度为L1=5m的水平桌面，选手们可将瓶子放在A点，从A点开始用一恒定不变的水平推力推瓶，BC为有效区域。已知BC长度L2=1m，瓶子质量m=1kg，瓶子与桌面间的动摩擦因数μ=0.2.某选手作用在瓶子上的水平推力F=10N，瓶子沿AC做直线运动，假设瓶子可视为质点，滑行过程中未倒下，g取10m/s2，那么该选手要想游戏获得成功，试问：
(1)推力作用在瓶子上的时间最长不得超过多少？
(2)推力作用在瓶子上的距离最小为多少？
14．（16分）质量为的小车置于光滑的水平面上，车上固定着一根竖直轻杆，质量为m的小球用长为L的轻绳悬挂在杆的上端。按住小车并拉直轻绳使其水平，然后同时放开小车和小球，小球下落后与轻杆发生弹性碰撞。
(1)求碰撞前瞬间小球和小车的速度大小；
(2)若碰撞的作用时间为，求碰撞过程中小球对轻杆的平均冲击力的大小。
15．（12分）如图所示，质量为的带有圆弧的滑块A静止放在光滑的水平面上，圆弧半径R=1.8m，圆弧的末端点切线水平，圆弧部分光滑，水平部分粗糙，A的左侧紧靠固定挡板，距离A的右侧S处是与A等高的平台，平台上宽度为L=0.5m的M、N之间存在一个特殊区域，B进入M、N之间就会受到一个大小为F=mg恒定向右的作用力。平台MN两点间粗糙，其余部分光滑，M、N的右侧是一个弹性卡口，现有一个质量为m的小滑块B从A的顶端由静止释放，当B通过M、N区域后碰撞弹性卡口的速度v不小于5m/s时可通过弹性卡口，速度小于5m/s时原速反弹，设m=1kg，g=10m/s2，求：
(1)滑块B刚下滑到圆弧底端时对圆弧底端的压力多大？
(2)若A、B间的动摩擦因数μ1=0.5，保证A与平台相碰前A、B能够共速，则S应满足什么条件？
(3)在满足(2)问的条件下，若A与B共速时，B刚好滑到A的右端，A与平台相碰后B滑上平台，设B与MN之间的动摩擦因数0＜μ＜1，试讨论因μ的取值不同，B在MN间通过的路程。
参考答案
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、B
【解析】
由原线圈接的正弦交变电压的u-t图像可读出最大值为，可得输入电压的有效值为；
，
由理想变压器的电压比等于匝数比，有：
可得副线圈的两端的电压为：
AB．对副线圈的电路由欧姆定律可得副线圈的电流为：
结合电流比等于匝数的反比，可得原线圈流过的电流为：
故A项错误，B项正确；
C．电阻R并联在副线圈两端，则电压即为副线圈两端的电压为，故C错误；
D．电阻R消耗的功率为：
，
故D项错误。
故选B。
2、C
【解析】
A．滑片P置于滑动变阻器中点，则，故A错误；
B．打在“1”时，根据电压与匝数成正比，则有
U1:U21= n1:n21=400:800=1:2
故B错误；
CD．打在“2”时，根据电压与匝数成正比，则有
U1:U22= n1:n22=400:200=2:1
即打在“2”时灯泡两端电压较小，与打在“1”相比，灯泡L更暗，变压器次级消耗的功率较小，则ab端输入功率更小，故C正确，D错误。
故选C。
3、B
【解析】
AB.将乙车的运动图象反向延长，与横轴的交点对应车道上的位置，当汽车乙追上汽车甲时，两车位移相等，时刻乙车的速度是，A、B两处的距离大于，选项A错误、选项B正确；
CD.从A到B一直是乙车在后面追赶甲车，选项C、D错误。
4、C
【解析】
A．根据图乙知交流电周期为0.02s，周期与频率的关系为
所以频率为50Hz，故A错误；
B．电流表、电压表的示数表示的都是有效值，故B错误；
C．滑动变阻器的触头向下滑动，电阻减小，而副线圈电压不变，副线圈电流增大，由P=UI可得副线圈的输出功率变大，变压器的输入功率等于输出功率增大，所以输入电流也变大，即两个电流表的示数都增大，故C正确；
D．由题意知，原线圈的最大电压为311V，而电容器的耐压值为22V，即为最大值，根据原副线圈的变压比
可知匝数比应大于，故D错误。
故选C。
5、B
【解析】
A.卫星绕中心行星做圆周运动，万有引力提供圆周运动的向心力得
据此分析可得，故A错误；
B.根据万有引力提供圆周运动的向心力得
，r=R+h
解得，故B正确；
C.根据万有引力提供圆周运动的向心力得
，r=R+h
解得，故C错误；
D.卫星B是中心行星A的环绕卫星，质量不可求，故D错误。
故选B。
6、C
【解析】
AB．一个热力学系统内能增量等于气体从外界吸收的热量与外界对它所做的功的和，所以AB错误；
CD．理想气体的质量一定且体积不变，当温度升高时，根据可知，压强一定增大，故C正确，D错误。
故选C。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、BD
【解析】
AB．电子在0~T时间内向上加速运动，设加速度为a1，在T~2T时间内先向上减速到零后向下加速回到原出发点，设加速度为a2，则
解得
由于

则
φ1∶φ2＝1∶3
选项A错误，B正确；
C．依据电场力做正功最多，电势能最小，而0～T内电子做匀加速运动，T～2T之内先做匀减速直线运动，后反向匀加速直线运动，因φ2=3φ1，t1时刻电子的动能
而粒子在t2时刻的速度
故电子在2T时的动能
所以在2T时刻电势能最小，故C错误；
D．电子在2T时刻回到P点，此时速度为
（负号表示方向向下）
电子的动能为
根据能量守恒定律，电势能的减小量等于动能的增加量，故D正确。
故选BD。
8、AC
【解析】
AB.物体在粗糙斜面上向上运动，根据牛顿第二定律

得加速度为
由运动学公式当=90°时，，可得，当=0 时，，可得，故A项正确，B项错误；
C. 根据运动学公式得物体能达到的位移

由辅助角公式
可得位移的最小值
故C项正确；
D.由于，所以当物体在斜面上停止后，不会下滑，故D项错误。
9、BCD
【解析】
A．滑块滑离木板过程中系统产生的热量等于滑动摩擦力与相对位移的乘积
因为相对位移没变，所以产生热量不变，故A错误；
B．由极限法，当M很大时，长木板运动的位移xM会很小，滑块的位移等于xM+L很小，对滑块根据动能定理：
可知滑块滑离木板时的速度v1很大，把长木板和小滑块看成一个系统，满足动量守恒
可知长木板的动量变化比较小，所以若只增大M，则滑块滑离木板过程中木板所受到的冲量减少，故B正确；
C．采用极限法：当m很小时，摩擦力也很小，m的动量变化很小，把长木板和小滑块看成一个系统，满足动量守恒，那么长木板的动量变化也很小，故C正确；
D．当μ很小时，摩擦力也很小，长木板运动的位移xM会很小，滑块的位移等于xM+L也会很小，故D正确．
故选BCD．
10、BC
【解析】
A．因为离子恰好在极板间沿直线运动，所以离子在极板间受到的电场力与受到的洛伦兹力大小相等，则：
，
解得：
，
故A错误；
B．若撤去磁场，离子在电场中做类平抛运动，则:
，
y=，
解得:
，
故B正确；
CD．若撤去电场，离子在磁场中做圆周运动，则半径为，可得:
，
由几何关系知：
，
可得：
；
故C正确，D错误。
故选BC。
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11、 ACD
【解析】
(1)[1]由机械能守恒有
故要验证的表达式为。
(2)[2][3]由得
即为了直观地得到实验结果，应作图像，在误差允许的范围内图像的斜率为，则机械能守恒定律得到验证。
(3)[4]
AB．为了减少实验误差，应选用质量大、体积小的小球，选项A正确，选项B错误；
CD．电磁铁下表面到光电门的距离适当大些可以减小长度及速度测量的误差，尽量让小球球心通过光电门，减小因小球遮光长度不是直径引起的误差，选项C、D正确。
故填ACD。
12、 C
【解析】
(1)[1]因为每相邻两计数点之间还有一个点为画出，为了减小偶然误差，采用逐差法处理数据，则有
，，，
为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值得
解得
(2)[2]A．在该实验中，我们认为绳子的拉力就等于小车所受的合外力，故在平衡摩擦力时，细绳的另一端不能悬挂装砝码的砝码盘，故A错误；
B．平衡摩擦后，还要调节定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行，故B错误；
C．本实验中，对小车及车中砝码由牛顿第二定律得
对托盘和钩码由牛顿第二定律得
两式联立解得
由此可知只有满足盘和砝码的总质量远小于小车质量时，近似认为，故C正确；
D．由于平衡摩擦力之后有
故
所以无论小车的质量是否改变，小车所受的滑动摩擦力都等于小车的重力沿斜面的分力，改变小车质量时不需要重新平衡摩擦力，故D错误。
故选C。
(3)[3]对盘和砝码
对小车
联立解得
认为合力，所以
即
图象是过坐标原点的倾斜直线，直线的斜率表示。
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、（1）0.5s；（2）0.8m
【解析】
（1）要想获得游戏成功，瓶滑到C点速度正好为0，力作用时间最长，设最长作用时间为t1，有力作用时瓶的加速度为a1，t1时刻瓶的速度为v，力停止后加速度为a2，由牛顿第二定律得
加速运动过程中的位移
减速运动过程中的位移
位移关系满足
由以上各式解得
（2）要想游戏获得成功，瓶滑到B 点速度正好为零，力作用距离最小，设最小距离为d，

联立解得
14、 (1) ，；(2)
【解析】
(1)小球和小车组成的系统水平方向动量守恒
小球和小车组成的系统机械能守恒
解得
，
(2)对全过程，由动量守恒得
由机械能守恒得
碰撞过程中，以小球为研究对象，设轻杆对小球的平均作用力为F，由动量定理得
根据牛顿第三定律可知，小球对轻杆的平均冲击力大小
联立各式解得
15、 (1)30N；(2)S＞0.8m；(3)见解析
【解析】
(1)设B滑到A的底端时速度为v0，根据机械能守恒定律得
小球在圆弧底端合力提供向心力有
联立各式并代入数据得v0＝6m/s；FN＝30N。根据牛顿第三定律可知滑块对圆弧底端的压力为30N。
(2)设AB获得共同速度为v1，以向右为正方向，由动量守恒定律得
代入数据解得：v1=4m/s；对A应用动能定理得
代入数据解得：S=0.8m，即保证A与平台相碰前A、B能够共速，S应满足S＞0.8m。
(3)设B到达卡口的速度v2＝5m/s，B将从平台右侧离开，此时B与M、N的动摩擦因数为μ1，由动能定理得
解得：μ1=0.1，即0＜μ≤0.1，B从卡口右侧离开，通过的路程
S1＝L＝0.5m
如果B到达卡口的速度小于5m/s，B将被弹回，进入NM后做减速运动，到达M点速度恰好为零，设此时的动摩擦因数为μ2，则
解得μ2=0.8即0.1＜μ≤0.8，B从M左侧离开，通过的路程
如果0.8＜μ＜1，B经与卡口碰撞、往返多次后最终静止在N点，通过的路程S3，由动能定理得
解得
S3＝1.3μ（m）