贵州省安顺市关岭县部分学校2023-2024学年高三下学期一模物理试卷(含答案)

这是一份贵州省安顺市关岭县部分学校2023-2024学年高三下学期一模物理试卷(含答案)，共20页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1．镭射线具有治癌的功能，镭226的半衰期为1620年，镭226衰变为氡222的方程，反应，亏损质量为，已知1u相当于931.5MeV的能量。下列说法正确的是( )
A.该核衰变为β衰变
B.该核反应释放的核能约为4.56MeV
C.增加环境温度可以使镭226的半衰期变为810年
D.经过3240年，100个镭226中将有75个镭226发生衰变
2．如图甲，某人手持健身绳的一端上下抖动，将绳上向墙壁方向传播的波看作沿x轴正方向传播的简谐波，时刻的波形图如图乙所示，该波的波速为，则平衡位置位于处的质点P( )
A.此时的振动方向沿y轴正方向
B.此时的加速度方向沿y轴负方向且将增大
C.振动的周期为2s
D.在的位移为
3．如图所示为某稳压器的内部电路简图，其中线圈A、B、C、D的总匝数分别为，且匝数比，ab端输入交流电的电压为U，cd端接用户，滑片P可上下滑动。不计能量损失，下列说法正确的是( )
A.用户两端可获得的最高电压为UB.用户两端可获得的最低电压为U
C.用户两端可获得的最高电压为D.用户两端可获得的最低电压为
4．如图，在平面直角坐标系xOy的第一、四象限存在方向沿x轴正方向的匀强电场，在第二、三象限的区域存在方向垂直于xOy平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一个带负电的粒子（重力不计）从x轴上的A点以大小为的初速度沿y轴正方向射出，粒子在电场和磁场中运动后回到A点。则场强E的大小为( )
A.B.C.D.
5．如图，光滑水平面上三个光滑金属立柱a、b、c固定，a、b、c两两间距均为L，a、c和b、c分别用一拉直金属线连接，a、b间连接长度为的轻质柔软细金属丝，初始细金属丝处于松弛状态，现在空间中加一竖直向上的磁场，磁感应强度B随时间t变化的规律为，随着磁场的变化，细金属丝逐渐绷紧，已知当时，a、b间柔软金属丝组成的几何图形形状保持不变，设整个回路的总电阻为R，其中。则时，柔软金属丝所受安培力大小为( )
A.B.C.D.
6．快递员通过传送带和一段光滑圆弧轨道把包裹从低处送到高处的车厢，传送带倾角为，传送带ab端距离，始终以速度匀速顺时针转动，传送带上端与圆弧轨道bc相切于b点，bc段圆心为O，最高点为c。时刻，把第一个包裹轻放在传送带底端a，后面每隔0.5s放一个包裹，若包裹与传送带间的动摩擦因数为，每个包裹沿圆弧轨道恰好能达到c点。重力加速度g取。下列说法正确的是( )
A.包裹在最高点c时，对圆弧轨道的压力为零
B.第一个包裹在传送带上运动的时间为3.55s
C.圆弧轨道半径为
D.传送带上最多有5个包裹
7．双星系统中的两颗中子星在引力作用下围绕其连线某点做圆周运动的过程中，它们之间的距离逐渐减小，最终在剧烈的碰撞中合并并释放巨大能量，同时为宇宙产生很多重元素物质。这种天体的演化过程就是宇宙中最为壮观的千新星事件。不考虑双星系统中的两颗中子星在合并前质量、半径的变化。则两颗中子星距离减小的过程中( )
A.它们表面的重力加速度变大
B.它们做圆周运动的半径之比变大
C.它们做圆周运动的向心加速度大小之和增大
D.它们做圆周运动的周期增大
二、多选题
8．操场上两同学练习排球，在空中同一水平直线上A、B两点处分别把1、2相同的两球同时击出，A做平抛运动，B做斜抛运动，两球的运动轨迹在同一竖直平面内，如图，轨迹交于P点，P是AB连线中垂线上一点，球1的初速度为，球2的初速度为，不考虑排球的旋转，不计空气阻力，两球从抛出到P点的过程中( )
A.单位时间内，1球速度的变化等于2球速度的变化
B.两球在P点相遇
C.2球在最高点的速度小于
D.1球动量的变化大于2球动量的变化
9．如图，截面将空间中的长方体区域分成两个正方体区域，在点固定有正点电荷，点固定有负点电荷，下列说法正确的是( )
A.点和点的电场强度相同
B.点的电场强度小于点的电场强度
C.点和点的电势相等
D.使另一负点电荷自点沿直线运动至点，静电力一直做负功
10．现在市面上出现了一种新型的游乐设施——“反向蹦极”，示意图如图甲，游戏者与固定在地面上的扣环连接，打开扣环，游戏者从A点由静止释放，像火箭一样竖直发射。游戏者上升到B位置时绳子恰好处于松弛状态，C为游戏者上升的最高点，D点为速度最大位置（未画出），弹性绳的弹力遵从胡克定律，游戏者视为质点，弹性绳的形变在弹性限度内，不计空气阻力，若以A点为坐标原点，选向上为正方向，作出游戏者上升过程中加速度与位移的关系如图乙，图像：和为已知量，则人上升过程中( )
A.AB段的长度为
B.游戏者最大速度为
C.A点与D点间的距离小于D点与B点间的距离
D.人从A点到D点和D点到C点合力的冲量大小相等
三、实验题
11．某实验小组用插针法测量某正方体透明玻璃砖的折射率，主要实验步骤如下：
A.在木板上铺一张白纸，把玻璃砖放在纸上，描出玻璃砖的四个边。然后在玻璃砖的一侧插两个大头针a、b，用一只眼睛透过玻璃砖看这两个大头针，调整眼睛的位置，使b把a恰好挡住；
B.在眼睛这一侧再插第三个大头针c，使c恰好把a、b都挡住；
C.继续插第四个大头针d，使d恰好把a、b、c都挡住；
D.将玻璃砖拿走，在白纸上作光路图，进行测量计算，得出折射率。
请回答以下问题。
(1)实验中玻璃砖及所插大头针的位置如图甲所示，请在图甲虚线框中规范作出测量所需要的光路图。
(2)若光从玻璃砖射出时的光路如图乙所示，N、Q所在直线为玻璃砖边缘。以出射点O为圆心画圆，与光线的两个交点分别为M和P，分别过M、P做垂直于玻璃砖边缘的垂线，与玻璃砖边缘相交于N和Q。设圆的半径为R，MN、ON、OQ、PQ的长度分别为，则该玻璃砖的折射率为______。
(3)为使实验结果精确，重复实验步骤多做几次实验，得到多组数据，以为横轴，为纵轴根据实验数据画出的图像为一条过原点的直线，若图线的斜率为k，则该玻璃砖的折射率为______。
12．某实验小组要探究一量程为的电压表内阻对其测量结果的影响。
(1)该小组同学首先用多用电表的欧姆挡测量该电压表的内阻，所用多用电表内部电池的电动势为1.5V。连接电路时多用电表的红表笔应接电压表的（选填“正”或“负”）接线柱。测量时多用电表选择开关指在“”挡，多用电表显示的读数如图甲所示，电压表显示的读数如图乙所示，则电压表的内阻为_____Ω，由此还可以得出多用电表“”挡的内阻为_____Ω。
(2)他们又将该电压表与电源、电阻丝、开关等连成如图丙所示的电路，所用电源的内阻很小，电阻丝的总长度为。将电阻丝a端与滑片P之间的长度记为L，电压表示数记为U，使滑片逐渐向右滑动，记录滑片P处于多个位置时的数据，作出图像。若电压表为理想电压表，对应的图像如图丁所示，则根据实际的实验数据画出的图像应怎样？请在图丁中定性画出。
四、计算题
13．如图，两端都封闭的导热玻璃管竖直放置，水银柱将其内部的理想气体分为上、下两部分，上、下两部分气体的长度均为L，上部分气体的压强为，周围环境的热力学温度为。现由于周围环境温度的变化，水银柱下降了。已知水银柱的质量为，玻璃管内部横截面积为S，重力加速度为g，不计水银柱与玻璃管之间的摩擦。周围环境温度上升还是下降？求上升或下降了多少？
14．如图甲，绝缘水平面上两平行导轨固定，它们间距为，导轨左侧连接一阻值为2Ω的定值电阻R，质量为的光滑金属杆A放置在导轨上，A连入电路中的电阻也为R，空间中存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为。时刻，给金属杆一水平向右的外力，使其由静止开始运动，金属杆中电流I随时间t的变化图像如图乙，其中时间内的图像为倾斜直线。已知时刻金属杆中电流为2A，2s后保持外力的功率不变直至金属杆速度达到最大，整个过程中金属杆与导轨始终垂直且接触良好。求：
(1)0~2s时间内，金属杆做什么运动，时刻水平外力的大小；
(2)整个过程中金属杆中的最大电流。
15．如图，足够长的光滑水平桌面上静止着质量为3m的滑块，滑块右上角边缘AB为半径为R的光滑圆弧，圆弧最低点的切线沿水平方向。在桌子右侧有固定在水平地面上的管形轨道，轨道左端CD段为圆弧，对应的圆心角为60°，CD段圆弧和轨道上其余各竖直圆的半径均为R，小物体在轨道内运动时可以依次经过C、D、E、F、E、G、H、G、Ⅰ、L、I……。某时刻一质量为m的小物体自A点由静止释放，经过一段时间后恰好由C点沿着圆弧CD的切线无碰撞地进入管形轨道。已知轨道CD段和右侧各竖直圆内壁均光滑，轨道的内径相比R忽略不计，小物体与管形轨道各水平部分的动摩擦因数均为0.3，水平部分，重力加速度为g，不计空气阻力，小物体运动过程没有与桌面发生碰撞。
(1)求小物体离开滑块时的速度大小；
(2)求小物体开始释放时的位置距D点的水平距离；
(3)求小物体停止运动时的位置距D点的距离。
参考答案
1．答案：B
解析：A.根据质量数守恒和质子数守恒可知，X为，该核衰变为α衰变，故A错误；
B.由质能方程可知，该核反应释放的核能约为
故B正确；
C.半衰期是原子核的固有属性，增加温度不能改变半衰期，故C错误；
D.半衰期是大量的统计学规律，对于少量粒子无意义，故D错误。
故选B。
2．答案：C
解析：A.根据“上下坡”法可知，此时P点的振动方向沿y轴负方向，故A错误；
B.质点的加速度方向始终指向平衡位置，所以此时加速度方向沿y轴负方向且将减小，故B错误；
C.由图可知，波长为0.8m，所以
故C正确；
D.经过半个周期，即1s时间，质点P应处于y轴负半轴对称位置，所以位移为
故D错误。
故选C。
3．答案：D
解析：根据理想变压器原副线圈电压与线圈匝数的关系
可得
根据理想变压器原副线圈电压与线圈匝数的关系
且
整理得
可知用户两端可获得的电压无最大值，当时，用户两端可获得的电压最低，为
故选D。
4．答案：B
解析：依题意，粒子的运动轨迹如图
粒子从y轴进入磁场时速度方向与y轴夹角为θ，则进入磁场时的速度
沿x轴方向的速度
其中
粒子在磁场中运动的半径
联立解得
故选B。
5．答案：C
解析：当时，a、b间柔软金属丝组成的几何图形形状保持不变，即保持圆弧形状，由几何关系可知，该圆弧半径为L，圆心在c点，该圆弧所对的圆心角为60°；此过程中回路中的感应电动势
感应电流
则时
圆弧有效长度为L，则柔软金属丝所受安培力大小为
故选C。
6．答案：B
解析：A.因为每个包裹沿圆弧轨道恰好能达到c点，即包裹到达c点时的速度为0，即包裹在c点时重力和支持力为平衡力，等大反向，则支持力等于重力，根据牛顿第三定律，对圆弧轨道的压力等于支持力等于重力，故A错误；
B.包裹在倾斜传送带上先加速运动后匀速运动，加速时，根据牛顿第二定律
则加速时间为
加速位移为
匀速运动时间为
则包裹在传送带上运动时间为
故B正确；
C.由B可知，包裹在传送带上最终和传送带共速，即包裹在b点的速度为
包裹由b到c点，设圆弧轨道半径为R，根据动能定理
解得
故C错误；
D.由B可知，第一个包裹在传送带上运动时间为3.55s，这段时间内可以在传送带上放置包裹的个数为
即，第一个包裹到达b点时，传送带上又放置了7个包裹，则传送带上最多有8个包裹，故D错误。
故选B。
7．答案：C
解析：A.根据万有引力与重力的关系
所以
由于不考虑两颗中子星在合并前质量、半径的变化，所以两颗中子星表面的重力加速度不变，故A错误；
B.根据万有引力提供彼此做圆周运动的向心力有
所以
由此可知，它们做圆周运动的半径之比不变，故B错误；
C.根据万有引力提供向心力有
所以两颗星做圆周运动的向心加速度大小之和为
由于两颗中子星间的距离L减小，则向心加速度大小之和增大，故C正确；
D.两颗星做圆周运动的周期为
随着两颗中子星间的距离L减小，则周期减小，故D错误。
故选C。
8．答案：AC
解析：A.由于两球的加速度均为重力加速度，所以单位时间内，1球速度的变化等于2球速度的变化，故A正确；
BC.若两球在P点相遇，下落的高度相同，则运动的时间相同，对1球，有
对2球，有
由此可知
，
所以1球先经过P点，两球不会在P点相遇，2球在最高点的速度小于，故B错误，C正确；
D.根据动量定理可得
由于
所以1球动量的变化小于2球动量的变化，故D错误。
故选AC。
9．答案：BC
解析：AB.等量异种点电荷的电场分布如图所示
由此可知，点电场强度大于点的电场强度，点的电场强度小于点的电场强度，故A错误，B正确；
CD.为两等量异种点电荷连线的中垂面，其上各点电势为零，所以点和点的电势相等，使另一负点电荷自点沿直线运动至点，静电力不做功，故C正确，D错误。
故选BC。
10．答案：BD
解析：由乙图可知，段加速度大于零，说明这段人一直在加速并且在处速度达到最大；加速度开始反向增大，同时在处加速度大小为g，说明此时人只受到重力作用，人位于B处；之后段人一直做匀减速运动知道速度为0，正好是C处。
A.根据前面分析知，AB段长度为，故A错误；
B.加速度均匀变化，故合力的平均值为，则从速度最大到最高点根据动能定理
解得最大速度
故B正确；
C.因为AD的距离为，DB的距离为，由乙图知段斜率相同且，所以
因此AD段距离大于DB段距离，故C错误；
D.物体所受合力的冲量大小等于它动量的变化量，已知A点和C点的速度为零，D点为速度最大点，所以A点到D点的动量的变化量和D点到C点的动量变化量相同，因此A点到D点和D点到C点合力冲量大小相等，故D正确。
故选BD。
11．答案：(1)见解析
(2)
(3)k
解析：(1)连接，确定入射光线并延长，与玻璃砖界面相交，连接确定最终的折射光线并延长，与玻璃砖界面相交，连接两交点，确定第一次折射的折射光线，作出光路图，如图所示
(2)令玻璃砖中的入射角为α，空气中的折射角为θ，根据几何关系有
，
根据折射率的定义有
解得
(3)根据上述有
以为横轴，为纵轴根据实验数据画出的图像为一条过原点的直线，若图线的斜率为k，则有
12．答案：(1)负；3000；1500
(2)
解析：(1)欧姆表内有电源，电流从黑表笔流出从红表笔流入，所以黑表笔应接电压表的正接线柱，红表笔接电压表的负接线柱。
电压表的内阻为欧姆表的读数
设欧姆表内阻为，根据闭合电路欧姆定律，有
由图可知，，解得
(2)实际的电压表不是理想电压表，电压表中有电流流过，电压表的测量电压为电阻丝a端与滑片P之间电阻与电压表并联后的电压，所以电压测量值应小于理想电压表的测量值，所以图像为
13．答案：下降，下降了
解析：对上部气体，初态压强为，体积为LS，温度为，末态压强为，体积为，温度为T，则
对下部气体，初态有
所以初态压强为
体积为LS，温度为，末态压强为，则
体积为，温度为T，则
联立解得
，，，
由此可知，气体温度降低，且下降了
14．答案：(1)金属杆做匀变速直线运动，(2)
解析：(1)根据
可知
时间内的图像为倾斜直线，说明电流与时间成正比，即速度与时间成正比，也就是金属杆做匀变速直线运动。
设加速度为a，有
时刻金属杆中电流为2A，可求得
根据牛顿第二定律，有
解得
(2)根据
可得，时，金属杆速度为
拉力的功率为
当电流最大时，金属杆速度最大，加速度为0，有
解得
15．答案：(1)(2)(3)
解析：(1)根据水平方向动量守恒和机械能守恒
，
解得
(2)根据水平方向动量守恒可知
且有
可得
小物体做平抛运动有
解得
平抛水平位移
小物体开始释放时的位置距D点的水平距离
(3)小物块在C点的速度
设恰能到达第n个圆周的最高点，则有
解得
不能越过第二个圆周，则
解得
小物体停止运动时的位置距D点的距离