广西2023-2024学年高三上期末物理试题试卷

这是一份广西2023-2024学年高三上期末物理试题试卷，共16页。

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，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。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、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、如图所示，N匝矩形导线框以角速度绕对称轴匀速转动，线框面积为S，线框电阻、电感均不计，在左侧有磁感应强度为B的匀强磁场，外电路接有电阻R，理想电流表A，则：（ ）
A．从图示时刻起，线框产生的瞬时电动势为
B．交流电流表的示数
C．R两端电压的有效值
D．一个周期内R的发热量
2、如图所示，A、B、C是三级台阶的端点位置，每一级台阶的水平宽度是相同的，其竖直高度分别为h1、h2、h3，将三个相同的小球分别从A、B、C三点以相同的速度v0水平抛出，最终都能到达A的下一级台阶的端点P处，不计空气阻力。 关于从A、B、C三点抛出的小球，下列说法正确的是（ ）
A．在空中运动时间之比为tA ∶tB∶tC=1∶3∶5
B．竖直高度之比为h1∶h2∶h3=1∶2∶3
C．在空中运动过程中，动量变化率之比为=1∶1∶1
D．到达P点时，重力做功的功率之比PA：PB：PC=1：4：9
3、一物体沿倾角为30°的粗糙斜面从顶端由静止开始下滑，运动的位移x—时间t关系图像是一段抛物线，如图所示，g=10m/s2。则（ ）
A．下滑过程中物体的加速度逐渐变大
B．t=0.5s时刻，物体的速度为0.5m/s
C．0~0.5s时间内，物体平均速度为1m/s
D．物体与斜面间动摩擦因数为
4、如图，一两端封闭的玻璃管在竖直平面内倾斜放置，与水平面间的夹角为θ，一段水银柱将管内一定质量气体分割成两部分。在下列各种情况中，能使管中水银柱相对玻璃管向a端移动的情况是（ ）
A．降低环境温度B．在竖直平面内以b点为轴逆时针缓慢转动玻璃管
C．保持θ角不变，使玻璃管减速上升D．使玻璃管垂直纸面向外做加速运动
5、如图(甲)所示，劲度系数为k的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m的小球，从高弹簧上端高h处自由下落．若以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下建立一坐标轴OX,小球的速度v随时间t变化的图象如图(乙)所示．其中OA段为直线，切于A点的曲线AB和BC都是平滑的曲线，则关于A、B、C三点对应的x坐标及加速度大小，下列说法正确的是( )
A．
B．
C．
D．
6、在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用。下列说法正确的是（ ）
A．查德威克用α粒子轰击铍原子核，发现了质子
B．卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，揭示了原子核有复杂的结构
C．汤姆孙通过对阴极射线的研究，发现阴极射线是原子核中的中子变为质子时产生的射线
D．居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋（P）和镭（Ra）两种新元素
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，光滑绝缘细管与水平面成30°角，在管的上方P点固定一个正点电荷Q，P点与细管在同一竖直平面内。一带电量为－q的小球位于管的顶端A点，PA连线水平，q≪Q．将小球由静止开始释放，小球沿管到达底端C点。已知B是AC中点，PB⊥AC，小球在A处时的加速度为a．不考虑小球电荷量对电场的影响，则（ ）
A．A点的电势低于B点的电势B．B点的电场强度大小是A点的4倍
C．小球从A到C的过程中电势能先增大后减小D．小球运动到C处的加速度为g－a
8、图甲、图乙为两次用单色光做双缝干涉实验时，屏幕上显示的图样。图甲条纹间距明显大于图乙，比较两次实验
A．若光屏到双缝的距离相等，则图甲对应的波长较大
B．若光源、双缝间隙相同，则图甲光屏到双缝的距离较大
C．若光源、光屏到双缝的距离相同，则图甲双缝间隙较小
D．图甲的光更容易产生明显的衍射现象
9、如图所示，空间存在水平向左的匀强电场E和垂直纸面向外的匀强磁场B，在竖直平面内从a点沿ab、ac方向抛出两带电小球，不考虑两带电小球间的相互作用，两小球的电荷量始终不变，关于小球的运动，下列说法正确的是( )
A．沿ab、ac方向抛出的小球都可能做直线运动
B．若小球沿ac方向做直线运动，则小球带负电，可能做匀加速运动
C．若小球沿ab方向做直线运动，则小球带正电，且一定做匀速运动
D．两小球在运动过程中机械能均守恒
10、A、B两物体质量均为m，其中A带正电，带电量为+q，B不带电，通过劲度系数为k的绝缘轻质弹簧相连放在水平面上，如图所示，开始时A、B都处于静止状态。现在施加竖直向上的匀强电场，电场强度，式中g为重力加速度，若不计空气阻力，不考虑A物体电量的变化，则以下判断正确的是（ ）
A．刚施加电场的瞬间，A的加速度大小为2g
B．从施加电场开始到B刚要离开地面的过程中，A物体速度大小一直增大
C．从施加电场开始到B刚要离开地面的过程中，A物体的机械能增加量始终等于A物体电势能的减少量
D．B刚要离开地面时，A的速度大小为
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）用图甲所示的元件做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验。小灯泡额定电压约为额定电流约为。完成下列各小题。
(1)图甲中已经作出了部分连线，请在此基础上完成电路元件连接_______。

(2)在实验进行的某一次测量中，电压表、电流表的示数如图乙所示，则电压为______，电流为________，此时小灯泡的功率为________。
(3)下列有四个关于小灯泡伏安特性曲线的图象，其中正确的是________
A． B． C． D．
12．（12分）某同学研究小灯泡的伏安特性曲线，所使用的器材有：
小灯泡L（额定电压，额定电流），
电压表（量程，内阻为），
电流表A（量程内阻约），
定值电阻 （阻值为），
滑动变阻器R（阻值），
电源E（电动势，内阻很小）
开关S，导线若干．
(1)实验要求能够实现在的范围内对小灯泡的电压进行测量，请将图甲电路补画完整______________；
(2)实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图所示，由曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻将_________；
A．逐渐增大 B．逐渐减小
C．先增大后不变 D．先减小后不变
(3)若用多用表直接测量该小灯泡的电阻，正确操作后多用表指针如图所示，则小灯泡的电阻是_______．
(4)用另一电源（电动势，内阻）和题中所给的小灯泡L、滑动变阻器R连接成如图所示的电路，闭合开关S，调节滑动变阻器R的阻值．在R的变化范围内，电源的最大输出功率为_______W，此时小灯泡的功率为_______W，滑动变阻器R接入电路的电阻为_______．
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）在竖直平面内，一根长为L的绝缘细线，一端固定在O点，另一端拴着质量为m、电荷量为+q的小球。小球始终处在场强大小为、方向竖直向上的匀强电场中，现将小球拉到与O点等高处，且细线处于拉直状态，由静止释放小球，当小球的速度沿水平方向时，细线被拉断，之后小球继续运动并经过P点，P点与O点间的水平距离为L。重力加速度为g，不计空气阻力，求
（1）细线被拉断前瞬间，细线的拉力大小；
（2）O、P两点间的电势差。
14．（16分）如图，内壁光滑的绝热气缸竖直放置，内有厚度不计的绝热活塞密封，活塞质量m=10kg。初始时，整个装置静止且处于平衡状态，活塞与底部的距离为l0，温度T0=300K。现用电阻丝（体积不计）为气体加热，同时在活塞上添加细砂保持活塞的位置始终不变直到T=600K。已知大气压强p0=1×105Pa，活塞截面积S=1.0×10-3m2，取g=10m/s2，求：
(i)温度为T时，气体的压强；
(ii)活塞上添加细砂的总质量△m。
15．（12分）如图为一个简易的“高度计”示意图，在一竖直放置于水平地面上的密闭玻璃瓶中竖直插入一根较长透明细吸管，瓶内有一定量的蓝黑墨水和空气，由于内外压强差，吸管内水面将与瓶内有一定高度差h。通过查阅资料，地面附近高度每升高12m，大气压降低lmmHg，设lmmHg相当于13.6mm高蓝黑墨水水柱产生的压强，不计管内水面升降引起的瓶内空气体积的变化。
Ⅰ．现将玻璃瓶放到离地1．2m高的平台上时，吸管内水面将________（填“上升”或“下降”）_______mm（温度保持不变）；
Ⅱ．已知玻璃瓶放在地面上时，瓶附近温度为27℃，大气压为750mmHg，测得水面高度差为136mm。然后将玻璃瓶缓慢平移到某高处，稳定后发现水面升高了136mm，同时测得瓶附近温度比地面高3℃，则此处距地面多高？
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】
A.、由图可知线圈只有一半在磁场中，产生的电动势的最大值为：，从图示时刻起，线框产生的瞬时电动势为：，故选项A错误；
B、交流电流表的示数为：，故选项B正确；
C、两端电压的有效值：，故选项C错误；
D、一个周期内的发热量：，故选项D错误．
2、C
【解析】
A．根据水平初速度相同，A、B、C水平位移之比为1:2:3， 所以它们在空中运动的时间之比为1:2:3， A错误。
B．根据，竖直高度之比为， B错误。
C．根据动量定理可知，动量的变化率为物体受到的合外力即重力，重力相同，则动量的变化率相等，故C正确。
D．到达P点时，由
知，竖直方向速度之比为1:2:3， 重力做功的功率
所以重力做功的功率之比为
故D错误。
故选C。
3、D
【解析】
A．由匀变速直线运动位移公式
代入图中数据解得
a=2m/s2
A错误；
B．根据运动学公式
t=0.5s代入方程解得
B错误；
C．0~0.5s时间内，物体平均速度
C错误；
D．由牛顿第二定律有
mgsin30°－μmgcs30°=ma
解得动摩擦因数
D正确。
故选D。
4、C
【解析】
A. 假定两段空气柱的体积不变，即V1，V2不变，初始温度为T，当温度降低△T时，空气柱1的压强由p1减至p′1，△p1=p1−p′1，空气柱2的压强由p2减至p′2，△p2=p2−p′2，
由查理定律得：
，
，
因为p2=p1+h>p1，所以△p1<△p2，即水银柱应向b移动。故A错误；
B. 在竖直平面内以b点为轴逆时针缓慢转动玻璃管，使θ角变大，若水银柱相对玻璃管不动，则增大了水银柱对下部气体的压力，水银柱向b端移动，故B错误；
C. 玻璃管竖直向上减速运动，加速度向下，水银柱失重，若水银柱相对玻璃管不动，水银柱对下部气体压力减小，水银柱向a端移动，故C正确；
D. 使玻璃管垂直纸面向外做加速运动不会影响水银柱竖直方向上的受力，水银柱的位置不变，故D错误。
5、B
【解析】
AB.OA段对应着小球下落h的过程，则XA=h，到达A点时的加速度为aA=g，选项B正确，A错误；
C.B点是速度最大的地方，此时重力和弹力相等，合力为0，加速度也就为0，由mg=kx，可知，所以B得坐标为h+，所以C错误．
D.取一个与A点对称的点为D，由A点到B点的形变量为，由对称性得由B到D的形变量也为，故到达C点时形变量要大于 h+2，加速度ac＞g，所以D错误．
6、D
【解析】
A．查德威克用α粒子轰击铍原子核，发现了中子。卢瑟福用α粒子轰击氮原子核，发现了质子，故A错误；
B．贝克勒尔通过对天然放射性现象的研究，证明原子核有复杂结构，故B错误；
C．汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，但阴极射线不是原子核中的中子变为质子时产生的β射线，故C错误；
D．居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋（P0）和镭（Ra）两种新元素，故D正确。
故选D。
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、ABD
【解析】
A. 正点电荷的电场线呈发散型，沿着电场线方向，电势降低，因此A点的电势低于B点的电势，故A正确；
B. 结合几何关系：PA=2PB，由点电荷电场强度公式可知，B点的电场强度大小是A点的4倍，故B正确；
C.小球带负电，正点电荷Q对小球的电场力为吸引力，从A到C的过程中，电场力先做正功，后做负功，则小球电势能先减小后增大，故C错误；
D. 小球在AC两处受到的电场力大小相等，在A处时小球的加速度为a，对A点处小球受力分析，小球受电场力、重力与支持力，则：
Fcs30°+mgsin30°=ma
在C处时，小球受到重力、电场力与支持力，则：
mgsin30°−Fcs30°=ma′
解得：
a′=g−a
故D正确。
8、BC
【解析】
A．甲光的条纹间距大，光屏到双缝的距离相等，由于双缝间的距离未知，故无法比较波长的大小，A错误；
B．若光源、双缝间隙相同，根据双缝干涉条纹的间距公式知d以及波长相等，图甲的条纹间距大，则图甲光屏到双缝的距离大，B正确；
C．若光源、光屏到双缝的距离相同，根据双缝干涉条纹的间距公式知L以及波长相等，图甲的条纹间距大，则图甲双缝的间距小，C正确；
D．因为波长大小未知，故无法比较哪个光发生明显的衍射，D错误。
故选BC。
9、AC
【解析】
ABC．先分析沿ab方向抛出的带电小球，若小球带正电，则小球所受电场力方向与电场强度方向相同，重力竖直向下，由左手定则知小球所受洛伦兹力方向垂直ab斜向上，小球受力可能平衡，可能做直线运动；若小球带负电，则小球受力不可能平衡。再分析沿ac方向抛出的带电小球，同理可知，只有小球带负电时可能受力平衡，可能做直线运动。若小球做直线运动，假设小球同时做匀加速运动，则小球受到的洛伦兹力持续增大，那么小球将无法做直线运动，假设不成立，小球做的直线运动一定是匀速运动，故A、C正确，B错误；
D．在小球的运动过程中，洛伦兹力不做功，电场力对小球做功，故小球的机械能不守恒，故D错误。
故选AC。
10、ABD
【解析】
A．在未施加电场时，A物体处于平衡状态，当施加上电场力瞬间，A物体受到的合力为施加的电场力，故
解得
方向向上，故A正确；
B．B刚要离开地面时，地面对B弹力为0，即
对A物体
即A物体合力为0，因此从开始到B刚要离开地面过程，A物体做加速度逐渐变小的加速运动，即A物体速度一直增大，故B正确；
C．从开始到弹簧恢复原长的过程，A物体的机械能增量等于电势能的减少量与弹性势能的减少量之和，从弹簧恢复原长到B刚要离开地面的过程，A物体的机械能增量等于电势能的减少量与弹性势能的增加量之差，故C错误；
D．当B离开地面时，此时B受到弹簧的弹力等于B的重力，从施加电场力到B离开地面，弹簧的弹力做功为零，A上升的距离为
根据动能定理可知
解得
故D正确。
故选ABD。
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、 1.5 0.18 0.27 B
【解析】
(1)[1]小灯泡额定电压约为、额定电流约为，则电压表选用量程，电流表选用量程。小灯泡电阻约为
电流表量程的内阻一般为，电压表量程的内阻一般为几千欧。相比较而言，小灯泡电阻为“小电阻”，故应用电流表外接法。小灯泡两端电压应从0开始，则滑动变阻器应为分压接法。元件连接如图所示。
(2)[2][3][4]经估读后，电压表示数为，电流表示数为。此时小灯泡功率为
(3)[5]温度升高，小灯泡电阻变大。则图象的斜率逐渐增大，图象的斜率逐渐减小，且图像要过坐标原点。所以B正确，ACD错误。
故选B。
12、 A 1.5 0.4 0.28 3
【解析】
(1)[1]因本实验需要电流从零开始调节，因此应采用滑动变阻器分压接法；因灯泡内阻与电流表内阻接近，故应采用电流表外接法；另外为了扩大电压表量程，应用和电压表串联，故原理图如图所示
(2)[2]图象中图象的斜率表示电阻的倒数，由图可知，图象的斜率随电压的增大而减小，故说明电阻随电流的增大而增大；其原因是灯丝的电阻率随着电流的增大而增大；
A.与分析相符，故A正确；
B.与分析不符，故B错误；
C.与分析不符，故C错误；
D.与分析不符，故D错误；
(3)[3]灯泡正常工作时的电阻为：
则多用电表可以选择欧姆挡的×1挡；由图示多用电表可知，其示数为；
(4)[4]当电源内阻等于外电路电阻时，电源的输出功率最大，电源的最大输出功率为：
[5]此时小灯泡的电流为：
由图可知，此时灯泡电压为：
此时小灯泡的功率为：
[6]此时小灯泡的电阻为：
滑动变阻器接入电路的电阻为：
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）1.5mg （2）
【解析】
（1）小球受到竖直向上的电场力：
F = qE = 1.5mg＞mg
所以小球被释放后将向上绕O点做圆周运动，到达圆周最高点时速度沿水平方向，设此时速度为v，由动能定理：
设细线被拉断前瞬间的拉力为FT，由牛顿第二定律：
联立解得： FT = 1.5mg
（2）细线断裂后小球做类平抛运动，加速度a竖直向上，由牛顿第二定律
F  mg = ma
设细线断裂后小球经时间t到达P点，则有：
L = vt
小球在竖直方向上的位移为：
解得：
O、P两点沿电场方向（竖直方向）的距离为：
d = L + y
O、P两点间的电势差：
UOP = Ed
联立解得：
14、 (i)4×105Pa；(ii)20kg。
【解析】
(i)初状态时，设气体的压强为，以活塞为研究对象，由平衡条件知
末状态时，设气体的压强为，由查理定律有
解得
=4×105Pa
(ii)末状态时.以活塞为研究对象，由平衡条件知
解得:
Δm=20kg
15、Ⅰ．上升， 1.36； Ⅱ．28.8m
【解析】
Ⅰ．根据平衡可得：
由于是密封玻璃瓶，瓶内气体压强p不变，而外界大气压强p0减小，故吸管内水面将上升。
每升高12m，大气压降低lmmHg，lmmHg相当于13.6mm高蓝黑墨水水柱产生的压强，则升高1.2m时吸管内水面将上升1.36mm。
Ⅱ．玻璃瓶在地面上时：温度T1=300K，压强：
玻璃瓶在高处时：温度T2=303K，压强p2，由于瓶内空气体积一定，故根据查理定律可得：
解得：p2=767.6mmHg
此高度处大气压为：
则此处高度为：h=（750-747.6）×12m=28.8m