2024-2025学年广西武鸣高中—贵百河三市高三模拟考试物理试卷（4月）(含详细答案解析)

这是一份2024-2025学年广西武鸣高中—贵百河三市高三模拟考试物理试卷（4月）(含详细答案解析)，共14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。
1.某同学在玩“打水漂”时，向平静的湖面抛出石子，恰好向下砸中一个安全警戒浮漂，浮漂之后的运动可简化为竖直方向的简谐振动，在水面形成一列波长为λ的简谐波(不考虑其它因素产生的水波)，距离浮漂d处的水面上有一片小树叶，则( )
A. 小树叶将先向下运动
B. 小树叶振动的快慢与其质量有关
C. 该简谐波遇到露出水面大小约为2λ的石头时，看不到衍射现象
D. 浮漂的振幅越大，波传到d处时间越短
2.我国计划在未来建立一个由21颗卫星组成的“月球北斗”导航系统，来帮助中国航天更安全、高效地探索月球。若将月球和地球均视为圆球，已知月球的平均密度约为地球平均密度的35倍，则月球近地卫星的运行周期约为地球近地卫星运行周期的( )
A. 35倍B. 53倍C. 155倍D. 153倍
3.中医博大精深，是我国的一大瑰宝，其中“拔火罐”是中医的一种治疗手段。治疗时，医生用点燃的酒精棉球加热一个小罐内的空气，再迅速把小罐倒扣在需要治疗的部位，冷却后小罐便紧贴在皮肤上，如图所示。视罐内气体为理想气体，其质量和体积不变。则( )
A. 冷却过程罐内气体内能不变
B. 冷却过程罐内气体对患者皮肤的作用力减小
C. 冷却过程罐内气体在单位时间内撞击患者皮肤的分子数增多
D. 若罐内气体温度从80∘C降到20∘C，则罐内气体压强降低为原来的四分之一
4.如图所示，上物理课时，张老师把配有调节倾角的简易支架放在水平桌面上，将一本物理题典放在支架的斜面上作教学演示，他缓慢地调节倾角θ，题典始终相对支架静止，对于这次演示，下列说法正确的是( )
A. 倾角θ越大，题典对支架的压力越大B. 倾角θ越大，题典受到的摩擦力越小
C. 支架对题典的作用力与倾角θ无关D. 支架与题典间的动摩擦因数大小为tanθ
5.在一次趣味球类活动中，在相同高度处，甲同学以速度v1将篮球A斜向上抛出，同时乙同学以速度v2将篮球B竖直向上抛出，A、B两球到达最高点时恰好相遇，如图所示。不计空气阻力，两球质量相等且均可视为质点，重力加速度为g，则( )
A. A在最高点的速度为零B. 抛出时两球的速度大小关系为v1=v2
C. 从抛出到A、B相遇，B的机械能逐渐减少D. A、B动量的变化量相同
6.如图甲所示，一个匝数n=200的圆形导体线圈，面积S1=0.4m2，电阻r=1Ω。在线圈中存在面积S2=0.3m2的垂直线圈平面向外的匀强磁场区域，磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示。有一个R=2Ω的电阻，将其两端a、b分别与图甲中的圆形线圈相连接，则下列说法正确的是( )
A. 通过电阻R的感应电流方向为自上而下
B. ab两端的电压为9V
C. 在0∼4s时间内，流经电阻R的电荷量为16C
D. 在0∼4s时间内，线圈产生的热量为36J
7.一轻质弹簧左端固定在竖直墙壁上，右端连接着静止在水平地面上质量为m=2kg的物块，如图所示。弹簧的劲度系数为k=1N/cm，物块与水平地面间的动摩擦因数为μ=0.1，令最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现向左推动物块使弹簧压缩量达到x0=11cm(在弹性限度内)后再由静止释放，重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力，弹性势能公式：EP=12kx2。下列说法正确的是( )
A. 物块最终停在弹簧的原长处
B. 从静止开始释放，到最终停下，物块运动的总路程为30cm
C. 释放后瞬间重物的加速度大小为5.5m/s2
D. 物块第一次向右运动的最大距离为16cm
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.氢原子的能级如图所示，已知可见光的光子能量范围约为1.62eV∼3.11eV，下列说法正确的是( )
A. 氢原子向低能级跃迁，核外电子受到的库仑力变大
B. 处于n=3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并发生电离
C. 一个处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时可能发出6种不同频率的光
D. 大量氢原子从高能级向n=3能级跃迁时，发出的光具有显著的消毒作用
9.图甲中的塔吊是建设高楼必不可少的建筑设备，图乙是质量为450kg的建筑材料从水平地面被吊车竖直向上提升过程的简化的速度-时间图像，g取10m/s2，下列判断正确的是( )
A. 30∼40s悬线的拉力的功率逐渐增大B. 前15s悬线的拉力恒为4530N
C. 0∼15s钢索最容易发生断裂D. 40s末材料离地面的距离为27.5m
10.如图甲所示，直线加速器由一个金属圆板(序号为0)和多个横截面积相同的金属圆筒组成，序号为奇数的圆筒和电源的一极相连，圆板和序号为偶数的圆筒和该电源的另一极相连，交变电源两极间电势差的变化规律如图乙所示。若电压的绝对值为U，电子电量大小为e，电子通过圆筒间隙的时间可以忽略不计。在t=0时刻，圆板中央的一个电子在圆板和圆筒之间的电场中由静止开始加速，沿中心轴线冲进圆筒1，电子在每个圆筒中运动的时间均小于T，且电子均在电压变向时恰从各圆筒中射出，不考虑相对论效应，则( )
A. 在t=214T时奇数圆筒相对偶数圆筒的电势差为正值
B. 电子在第6个圆筒中运动过程电势能增大
C. 电子运动到第n个圆筒时动能为(n−1)eU
D. 第1个和第n+1个圆筒的长度之比为1: n+1
三、实验题：本大题共2小题，共17分。
11.小赵同学设计了如图所示的实验装置来验证“动量守恒定律”。主要实验步骤如下：
①用天平测出半径相等的A、B两球的质量，分别记为mA、mB;
②将两球悬挂在竖直放置的实验装置上，悬挂点O1、O2等高且间距为小球直径，两球静止时球心处于同一水平面上;
③将A球平行于竖直放置的量角器拉开，读出其悬线与竖直方向的夹角θ0:
④然后将A球由静止释放，使其与B球发生正碰，记录碰撞后两球悬线偏离竖直方向的最大角度θA、θB。
(1)若要计算碰撞前后A球的速率， (选填“需要”或“不需要”)测量悬挂点到A球球心的距离。
(2)某次实验时，若mAmB，则需满足关系式 (用mA、mB、θ0、θA、θB表示)，才可以认为两球组成的系统在碰撞前、后动量守恒。
12.酒驾、醉驾严重危害着人们的生命财产安全。某兴趣小组用传感器设计一个酒精测试仪，此传感器电阻随酒精气体浓度 c的变化的图像如图甲。
我国酒驾判定标准为“0.2mg/mL≤cv2，B错误；
C.从抛出到A、B相遇，篮球B只受重力，B的机械能不变，C错误；
D.根据动量定理，A、B动量的变化量等于重力冲量，A、B两球重力冲量相同，A、B动量的变化量相同，D正确。
6.【答案】D
【解析】A.根据楞次定律可知，圆形线圈中产生顺时针方向的感应电流，通过电阻R的感应电流方向应为自下而上，故A错误;
BCD.线圈产生的电动势为E=nΔΦΔt=n△BΔtS2=200×0.64×0.3V=9V，根据欧姆定律可知，电流为I=ER+r=3A，ab两端的电压等于电阻R两端的电压U=IR=6V，在0−4s时间内，流经电阻R的电荷量为q=It=12C，线圈产生的热量为Q=I2rt=36J，故BC错误，D正确。
7.【答案】B
【解析】C.由牛顿第二定律，kx0−μmg=ma，得加速度a=4.5m/s2，C错误；
D.释放后物块做简谐运动，平衡位置为kx1=μmg，x1=2cm，弹簧处于压缩状态，向右运动的最大位移和释放点关于该平衡位置对称，所以物块第一次向右运动的最大距离为18cm，D错误；
A、B.物块向左运动的过程中，在新的平衡位置有kx2=μmg，x2=x1=2cm，弹簧处于拉伸状态，所以物块向左运动10cm，以此类推，物块第二次向右运动2cm后停下来，所以物块停在距离弹簧原长左侧1cm处，总路程为x=30cm，B正确，A错误。
8.【答案】AB
【解析】A. 核外电子受到的库仑力F库=ke2r2，氢原子向低能级跃迁，r减小，库仑力变大，A正确；
B. 处于n=3能级的氢原子发生电离，需要吸收的能量大于或等于1.51eV，紫外线光子能量大于3.11eV，故处于n=3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并发生电离，B正确；
C. 一个处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时可能发出3种、2种或1种不同频率的光，一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时可能发出6种不同频率的光，C错误；
D. 具有显著的消毒作用的光是紫外线，大量氢原子从高能级向n=3能级跃迁时，发出的光不可能是紫外线，D错误。
正确选项AB
9.【答案】BC
【解析】A.30∼40s材料直线减速上升至停止运动，由P=Fv可知其功率最后减为零，A错误;
B.由图可知前15s内材料的加速度a=115m/s2，由F−mg=ma可知悬线的拉力为4530N，B正确;
C.0∼15s材料作匀加速直线运动，加速度向上，处于超重状态，钢索最容易发生断裂，C正确;
D.由V−t图象围成的面积可求运动过程中的位移大小，可知整个过程上升高度小于27.5m，具体数值不可求，D错误。
10.【答案】AD
【解析】因为t=214T=5T+T4，t=T4时圆筒1相对圆板的电势差为正值，同理，t=214T时奇数圆筒相对偶数圆筒的电势差为正值， A 正确;
由于静电屏蔽作用，圆筒内不存在电场，无电场力做功，电子的电势能不变， B错误;
电子每经过一个间隙，电场力做功 eU，根据动能定理，neU=Ek−0，电子运动到第n个圆筒时动能为neU，C错误;
根据动能定理得eU=12mv12，(n+1)eU=12mvn+12，电子在每个圆筒内匀速直线运动，第1个和第n+1个圆筒的长度之比为L1:Ln+1=v1:vn+1，解得L1:Ln+1=1: n+1，D正确。
故选AD
11.【答案】需要
不一定
mA 1−csθ0=mA 1−csθA+mB 1−csθB

【解析】解：(1)设悬挂点到A球心的距离为l，最低点的速度大小为v，
由机械能守恒定律有mgl(1−csθ)=12mv2，解得v= 2gl(1−csθ)，
故需要测量摆长。
(2)由于不知道碰撞过程中的机械能损失情况，故mAmB时，碰撞后瞬时A球的速度不会反向，若两球组成的系统在碰撞前、后动量守恒，则需要满足mAv0=mAvA+mBvB，
结合(1)结果得mA 1−csθ0=mA 1−csθA+mB 1−csθB
12.【答案】
R2
c
0.2
0.45
/0.40/0.41
/0.42
/0.43
/0.44
/0.46
/0.47
/0.48
/0.49
/0.50

【解析】(1)根据电路图可得实物图如图所示：
(2)对题图乙根据欧姆定律可得电压表读数为UV=URx+R0⋅R0，
电压表量程为3V，有UV≤3V
根据题图甲可知C=0.8mg/mL时Rx=10Ω，
则此时R0≤30Ω
所以选择R2。
(3)本实验中利用电阻箱阻值和传感器电阻值进行等效替换，所以将电阻箱调为30.0Ω后，需将电阻箱接入电路，即开关向c端闭合;根据题图甲可知当Rx=30Ω时对应的酒精气体浓度为0.2mg/mL。
(4)当电压表指针位于中央刻度时有URx+R0⋅R0=1.5V
解得Rx≈16.7Ω
根据题图甲可知对应的酒精气体浓度约为0.45mg/mL，所以没有达到醉驾标准。
13.【答案】解：(1)依题意由数学几何知识可知，a光在玻璃中的折射角∠OQB=300，由折射定律可得a光的折射率为na=sin600sinin300= 3，
a光在玻璃中的传播路程为QB=2Rcs∠OQB= 3R
a光从Q点传播到B点的时间为t=QBv，又n=cv3
解得t=3Rc；
(2)设∠OQP=α，根据正弦定理sinαOP=sin(60∘−α)OQ
可得sinα= 2114
玻璃砖对b光的折射率为nb=sin60∘sinα= 7。
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
14.【答案】解：(1)电子在磁场中运动时，由洛伦兹力提供向心力得ev0B0=mv02r，
设OM与竖直方向夹角为α，则有tanα=l 3l= 33，
可得α=30∘，
由几何关系得r=Rtan30∘，解得v0= 3eB0R3m
电子穿过匀强电场过程中，由动量定理得eEt=mv0，
联立解得E= 3B0R3t；
(2)当电子击中N点时，设 ON与竖直方向夹角为β，则有tanβ=3l 3l= 3，
可得β=60∘
由几何关系知电子在磁场中运动轨迹对应的圆心角为90∘，则偏转半径为r′=Rtan45∘，ev0B=mv02r′，
解得B= 33B0，
则磁感应强度的大小范围为 33B0≤B≤B0。
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
15.【答案】解：(1)对物块A，根据动量定理−μmgt=m×12v0−m×2v0，
解得t=3v02μg；
(2)A、C构成的系统在绳子伸直之前动量守恒m×2v0=m×12v0+3mvC，
解得vC=12v0，
C、B构成的系统在绳子拉断瞬间动量守恒3mvC=3m×13v0+2mvB，
解得vB=14v0，
在绳子拉断瞬间损失的机械能为
ΔE=12×3mvC2−12×3m(13v0)2−12×2mvB2，
解得ΔE=748mv02；
(3)在绳子伸直之前，A、C构成的系统根据功能关系μmgx1=12m(2v0)2−12m(12v0 )2−12×3mvC2，
解得x1=3v022μg，
绳子拉断后直到A、C共速，A、C构成的系统动量守恒mv02+3m×13v0=(m+3m)v，
解得v=38v0，
绳子拉断后，A、C系统根据功能关系μmgx2=12m(12v0 )2+12×3m(13v0)2−12×(m+3m)v2，
得x2=v0296μg，
木板C的长度至少为L=x1+x2=145v0296μg。
【解析】详细解答和解析过程见【答案】