广西南宁市第二中学2023-2024学年高三下学期5月月考物理试题

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（时间：75分钟，分值：100分）
一、选择题（共10小题，共46分，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，第8~10题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，有选错的得0分。）
1．核污水中主要含有的放射性元素氚（）是氢的一种同位素。氚在自然界中有少量存在，其半衰期约为12年，发生衰变时生成并放出一个带电粒子，也可以和发生核反应，生成一个。下列说法正确的是（ ）
A．发生的衰变是衰变
B．该反应存在质量亏损，所以质量数不守恒
C．100个存放24年后大约还剩25个
D．和发生核反应可用于制造氢弹
2．2023年10月26日，我国自主研发的神舟十七号载人飞船圆满的完成了发射，与天和核心舱成功对接。如图所示为神舟十七号的发射与交会对接过程示意图，图中①为飞船的近地圆轨道，其轨道半径为R1，②为椭圆变轨轨道，③为天和核心舱所在的圆轨道，其轨道半径为R2，P、Q分别为②轨道与①、③轨道的交会点。关于神舟十七号载人飞船与天和核心舱交会对接过程，下列说法正确的是（ ）
A．神舟十七号飞船先到③轨道，然后再加速，才能与天和核心舱完成对接
B．神舟十七号飞船在②轨道Q点的加速度大于③轨道Q点的加速度
C．神舟十七号飞船在①轨道运动的角速度大于天和核心舱在③轨道运动的角速度
D．神舟十七号飞船在轨道②上的P点的机械能等于在轨道③上的Q点的机械能
3．国内首台新型墙壁清洁机器人——“蜘蛛侠”是由青岛大学学生自主设计研发的，“蜘蛛侠”利用8只“爪子”上的吸盘吸附在接触面上，通过“爪子”交替伸缩，就能在墙壁和玻璃上自由移动。如图所示，“蜘蛛侠”在竖直玻璃墙面上由A点沿直线匀减速爬行到右上方B点，在这一过程中，设“蜘蛛侠”除重力外所受其他各个力的合力为F，下列各图中表示该合力F的方向可能正确的是（ ）
A． B．
C．D．
4．如图所示，空间中分布着磁感应强度大小为B的匀强有界磁场，EF是其左边界，一面积为S的n匝圆形金属线框垂直于磁场放置，圆形线圈的圆心O在EF上，线圈电阻为R，若线框以角速度ω绕EF匀速转动，并从图示位置开始计时，则（ ）
A．通过金属线框的磁通量最大值为nBS2
B．时，线框中的感应电流最大
C．0到时间内，通过线框的电量为nBS2R
线框中产生的交变电动势的最大值为nBsω
5．2023年10月3日，杭州亚运会十米跳台跳水决赛中，中国运动员全红禅获得冠军。图甲是她站在跳台起跳的精彩瞬间，从她离开跳台开始计时，全红禅重心的v-t图像可简化为如图乙所示。则全红禅（ ）
A．0~t2内加速度先向上后向下
B．t3时到达水下最低点
C．入水后加速度逐渐增大
D．t1~t2的平均速度比t4~t5的大
6．半径为的圆内有匀强磁场，磁感应强度B大小为，现将一单匝正方形线框放入磁场，线框平面与磁场方向垂直，其中一顶点与圆形磁场区域的圆心O点重合，如图，当通过线框的电流I为时，线框所受的安培力大小为（ ）
B．
C． D．
7．电子束光刻技术以其分辨率高、性能稳定、功能强大而著称，其原理简化如图所示，电子枪发射的电子经过成型孔后形成电子束，在束偏移器间不加扫描电压时，电子束垂直射到晶圆上某芯片表面并过中心O点，单个电子进入束偏移器的初动能恒定。电子的重力不计，则（ ）
A．束偏移器间加的电压越大，电子通过束偏移器的时间越短
B．进入束偏移器的初动能越大，电子通过束偏移器的时间越短
C．束偏移器间加上稳定扫描电压，电子在束偏移器内做变加速运动
D．在不同的扫描电压下，电子离开束偏移器时速度的反向延长线不可能相交同一点
8．某同学将一质量为的小球从距离地面高处逆风水平抛出，抛出时的速度大小为，小球落地时的速度大小为，方向竖直向下。已知小球运动过程中，受到水平方向的风力且大小恒定，重力加速度为g，则小球从抛出到落地的过程中（ ）
A．小球落地的时间为2Hg B．落地时合外力的功率大小为2mgv0
C． 小球的机械能减小了 D．小球做的是变加速曲线运动
9．一列简谐横波沿x轴在介质中传播，图甲是t=0s时刻的波形图，此时质点P的纵坐标为5cm，图乙是质点Q的振动图像，下列说法正确的是（ ）
A．该波沿轴正方向传播 B．该波的波速为0.4m/s
C．0~1.5s质点P经过的路程小于10cm D．时刻质点P位于波峰
10．如图所示，空间有一正方体，a点固定电荷量为+Q（Q>0）的点电荷，d点固定电荷量为-Q的点电荷，O、分别为上下两个面的中心点，则（ ）
A．b点与c点的电场强度相同
B．点与点的电势相同
C．O点与点的电势相同
D．将带正电的试探电荷由b点沿直线移动到O点，其电势能先增大后减小
二、非选择题（本题共5小题，共54分．考生根据要求作答）
11.（5分）某兴趣小组利用轻弹簧与刻度尺设计了一款加速度测量仪，如图甲所示。轻弹簧的右端固定，左端与一小车固定，小车与测量仪底板之间的摩擦阻力可忽略不计。在小车上固定一指针，装置静止时，小车的指针恰好指在刻度尺正中间，图中刻度尺是按一定比例的缩小图，其中每一小格代表的长度为1cm。测定弹簧弹力与形变量的关系图线如图乙所示：用弹簧测力计测定小车的重力，读数如图丙所示。重力加速度g取10m/s2。
（1）根据弹簧弹力与形变量的关系图线可知，弹簧的劲度系数k= N/m。（保留两位有效数字）
（2）某次测量小车所在位置如图丁所示，则小车的加速度方向为水平向 （填“左”或“右”）、大小为 m/s2。
（3）若将小车换为一个质量更小的小车，其他条件均不变，那么该加速度测量仪的量程将 。（选填“不变”“增大”或“减小”）
（4）加速度测量仪制作完成后，将刻度尺不同刻度对应的加速度大小标在尺上。在测量某次运动的过程中，该同学观察到指针由读数较大的位置逐渐变小到读数几乎为0。则在这段时间内该运动可能为 。
A．匀加速直线运动 B．匀减速直线运动
C．加速度减小的减速运动 D．加速度减小的加速运动
12.（10分）某实验室有如下器材：
（1）需要一个量程为0～3V的电压表，可用G1串联个 Ω的电阻改装而成；需要一个量程为0～60mA的电流表，可用G2并联一个 Ω的电阻改装而成。
（2）利用改装的电压表和电流表测电源的电动势和内阻，用图甲的电路图，得到多组数据，绘出图乙中的U-I图像，则电源电动势为 V，内阻为 Ω（结果保留两位有效数字）。
（3）将两个相同的非线性元件接入电路图丙，图丁是该非线性元件的电压和电流关系，则该电源的效率是 %（结果保留一位小数）。
13.（10分）如图所示，开口向上、放在地面上的汽缸内用活塞封闭一定质量的理想气体，活塞的质量为m，横截面的面积为S。一质量为2m的物块放在缸底，用细线（不可伸长）与活塞相连接且细线刚好拉直，这时缸内气体的温度为，大气压强为，不计活塞与缸壁间的摩擦，现对缸内气体缓慢加热，重力加速度为g。
（1）当缸底物块对缸底的压力刚好为零时，缸内气体温度为多大？
（2）当缸内气体体积为原来的1.2倍时，缸内气体温度是多少？
（14分）如图，在平面直角坐标系xOy中，直角三角形区域ABC内存在垂直纸面向里的匀强磁场B1，线段CO=OB=L，θ=30°；第三象限内存在垂直纸面的匀强磁场B2（图中未画出），过C点放置着一面与y轴平行的足够大荧光屏CD；第四象限正方形区域OBFE内存在沿x轴正方向的匀强电场。一电子以速度v0从x轴上P点沿y轴正方向射入磁场，恰以O点为圆心做圆周运动且刚好不从AC边射出磁场；此后电子经第四象限从E点进入第三象限，最后到达荧光屏时速度方向恰好与荧光屏平行。已知电子的质量为m、电荷量为e，不计电子的重力，B1和B2的大小均未知，求：
（1）P点距O点的距离；
（2）电子到达E点时的速度大小；
（3）第三象限内的磁感应强度B2的大小。
15.（15分）如图所示，轨道a、b、c在同一竖直平面内，其中a是末端水平（可看做与D重合）的光滑圆弧轨道，b是半径为r=2m的光滑半圆形轨道且直径DF沿竖直方向，水平轨道c上静止放置着相距l=1.0m的物块B和C，B位于F处，现将滑块A从轨道a以上距D点高为H的位置由静止释放，滑块A经D处水平进入轨道b后能沿轨道（内轨）运动，到达F处与物块B正碰，碰后A、B粘在一起向右滑动，并再与C发生正碰．已知A、B、C质量分别为m、m、km，均可看做质点，物块与轨道C的动摩擦因数μ=0.45．（设碰撞时间很短，g取10m/s2）
（1）求H的最小值和H取最小值时，AB整体与C碰撞前瞬间的速度；
（2）若在满足（1）的情境条件下，碰后瞬间C的速度=2.0m/s，请根据AB整体与C的碰撞过程分析k的取值范围，并讨论与C碰撞后AB的可能运动方向．
表头G1（1mA 2Ω）
表头G2（10mA 3Ω）
滑动变阻器R1（0～10Ω），滑动变阻器R2（0～10kΩ）
电源一个
开关、导线若干
不同定值电阻若干
两个个非线性元件