廣東省茂名市六校2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期聯(lián)合摸底考試（開學(xué)）物理試題

2024屆高三級9月“六?！保ㄇ逯?、河中、北中、惠中、陽中、茂中）聯(lián)合摸底考試物理試題考生注意：1.滿分100分，考試時間75分鐘。2.考生作答時，請將答案答在答題卡上。選擇題每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑；非選擇題請用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆在答題卡上各題的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效，在試題卷、草稿紙上作答無效。3.本卷命題范圍：高考范圍。一、單項選擇題（共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中只有一個選項符合題目要求。）1.核電池壽命長，經(jīng)常應(yīng)用在航天領(lǐng)域。某核電池其能量來自钚發(fā)生的衰變，反應(yīng)方程式為。下列說法正確的是A．該衰變?yōu)棣滤プ傿．X中質(zhì)子數(shù)為2C．環(huán)境溫度升高可以加快钚核的衰變D．若一次衰變過程中的質(zhì)量虧損為△m，則該過程放出的核能為△m2c2.如圖甲所示，用瓦片做屋頂是我國建筑的特色之一、鋪設(shè)瓦片時，屋頂結(jié)構(gòu)可簡化為圖乙所示，建筑工人將瓦片輕放在兩根相互平行的檁條正中間，若瓦片能靜止在檁條上。已知檁條與水平面夾角均為θ，瓦片質(zhì)量為m，檁條間距離為d，重力加速度為g，下列說法正確的是A．瓦片共受到4個力的作用B．檁條對瓦片作用力方向垂直檁條向上C．減小檁條的傾斜角度θ時，瓦片與檁條間的摩擦力變大D．增大檁條間的距離d時，兩根檁條對瓦片的彈力都增大3.擠氣球是小朋友課間很受歡迎的一種游戲，如圖所示的是某次兩位小朋友在擠氣球的圖片，在擠氣球過程中（未擠破）。假設(shè)球內(nèi)氣體的溫度不變，可以看成理想氣體，下列說法正確的是A．氣體對外界做功，氣體內(nèi)能減少B．氣體對外界不做功，氣體內(nèi)能不變C．氣體的壓強(qiáng)不變，氣體內(nèi)能增大D．氣體的壓強(qiáng)增大，氣體內(nèi)能不變4.美國物理學(xué)家勞倫斯發(fā)明了回旋加速器，為人類在獲得高能粒子方面前進(jìn)了一大步。如圖所示為一種改進(jìn)后的回旋加速器示意圖，其中盒縫間的加速電場場強(qiáng)大小恒定，且被限制在MN板間，帶正電粒子從P0處以速度v0沿電場線方向射入加速電場，經(jīng)加速后進(jìn)入D形盒中的勻強(qiáng)磁場做勻速圓周運動，經(jīng)多次回旋加速后從D形盒右側(cè)離開。下列說法錯誤的是A．帶電粒子每運動一周被加速一次B．不作任何改變，該回旋加速器可以加速其他比荷不同的帶正電粒子C．加速粒子的最大速度與D形盒的尺寸無關(guān)D．僅增大加速電場的的電壓，加速粒子的最大速度不變5.人在距地面高h(yuǎn)、離靶面距離L處，將質(zhì)量m的飛鏢以速度v0水平投出，落在靶心正下方，如圖所示。只改變h、L、m、v0四個量中的一個，可使飛鏢投中靶心的是A．適當(dāng)減小v0 B．適當(dāng)減小hC．適當(dāng)減小m D．適當(dāng)減小L6.如圖甲，矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的交變電流經(jīng)理想變壓器給負(fù)載供電，原線圈兩端的交變電壓隨時間變化的圖像如圖乙，電壓表和電流表均為理想電表，Rt為阻值隨溫度升高而變小的熱敏電阻，R1為定值電阻。則A．金屬線框的轉(zhuǎn)速為25r/sB．t=0.005s時，電壓表讀數(shù)為0C．Rt溫度升高時，電流表的示數(shù)變大D．Rt溫度升高時，變壓器的輸入功率變小7.A、B兩顆衛(wèi)星在同一平面內(nèi)沿同一方向繞地球做勻速圓周運動，如圖甲所示。兩衛(wèi)星之間的距離△r隨時間周期性變化，如圖乙所示。僅考慮地球?qū)πl(wèi)星的引力，下列說法正確的是A．A、B的軌道半徑之比為1：3B．A、B的線速度之比為1：2C．A的運動周期大于B的運動周期D．A、B的向心速度之比為4：1二、多項選擇題（本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中有多項符合題目要求，全選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分）8.人體的細(xì)胞膜由磷脂雙分子層組成，雙分子層之間存在電壓（醫(yī)學(xué)上稱為膜電位），使得只有帶特定電荷的粒子才能通過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)。如圖初速度為零的正一價鈉離子僅在電場力的作用下，從細(xì)胞膜外A點運動到細(xì)胞膜內(nèi)B點，則下列說法正確的是A．A點電勢高于B點電勢B．鈉離子的電勢能減小C．若膜內(nèi)的電場可看作勻強(qiáng)電場，鈉離子的加速度變大D．若膜電位上升但細(xì)胞膜厚度不變，鈉離子進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的速度增大9.如圖甲、乙分別為兩列機(jī)械波Ⅰ、Ⅱ的振動圖像，t=0時刻分別同時從圖丙的A、B兩點開始沿水平方向傳播，并在t=2s時恰好相遇，已知A、B相距0.8m，C為AB中點，D距A點0.15m，則下列說法正確的是A．直線上A，B外側(cè)均為振動減弱點B．機(jī)械波Ⅱ的波速為2m/sC．t=4s內(nèi)直線上C點通過的路程為零D．機(jī)械波I的波長為0.2m10.電動平衡車作為一種電力驅(qū)動的運輸載具，被廣泛應(yīng)用在娛樂、代步、安保巡邏等領(lǐng)域。某人站在平衡車上以初速度v0在水平地面上沿直線做加速運動，經(jīng)歷時間t達(dá)到最大速度vm，此過程電動機(jī)的輸出功率恒為額定功率P。已知人與車整體的質(zhì)量為m，所受阻力的大小恒為f。則A、vB．車速為v0時的加速度大小為PC．人與車在時間t內(nèi)的位移大小等于1D．在時間t內(nèi)阻力做的功為1三、非選擇題：本題共5小題，共54分。11.（6分）如圖所示為“用DIS研究物體的加速度與質(zhì)量關(guān)系”的實驗裝置。在軌道左側(cè)的B點固定光電門，墊高軌道右端，平衡摩擦力。將連接小車的細(xì)線跨光電門擋光片過滑輪系住鉤碼，測出小車靜止在A點時擋光片的前端與光電門的距離L，擋光片的寬度為d（L>>d），在A點由靜止釋放小B車，由DIS測出擋光片通過光電門的時間△t。（1）為了研究小車加速度與質(zhì)量的關(guān)系，本實驗采用了控制變量的方法，操作中應(yīng)保持不變；（2）小車加速度的表達(dá)式為a=；（3）在小車上加載配重片，改變小車總質(zhì)量，（填“需要”或“不需要”）重新平衡摩擦力，獲取多組數(shù)據(jù)后，進(jìn)一步探究加速度與質(zhì)量關(guān)系。12.（9分）某同學(xué)想粗測一段金屬絲的電阻率和一內(nèi)阻為r的電源的電動勢，實驗步驟如下：①用游標(biāo)卡尺測量金屬絲橫截面的直徑d，其示數(shù)如圖甲所示。②用多用電表歐姆擋“×1”倍率對定值電阻R0的阻值進(jìn)行測量，正確調(diào)零后，指針偏轉(zhuǎn)如圖乙所示。③用如圖所示的電路來測量此段金屬絲的電阻率，P是鱷魚夾，用來調(diào)節(jié)接入電路中的金屬絲的長度L。閉合開關(guān)，從左向右逐漸改變鱷魚夾的位置，刻錄鱷魚夾每一個位置對應(yīng)的金屬絲的接入電路的長度L以及對應(yīng)的電流表A的示數(shù)Ⅰ得到多組Ⅰ和L的數(shù)據(jù)。（1）圖甲中游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為d=mm，圖乙電表的讀數(shù)為R0=Ω；（2）以L為縱軸，以（填“I”或“”為橫軸，建立平面直角坐標(biāo)系，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點連線，作出的圖象為如圖丁所示的傾斜直線；（3）若圖丁中傾斜直線斜率為k、截面距為a，則電源的電動勢E=，金屬絲的電阻率ρ=（用題目中所給的物理量的符號表示）。13.（10分）如圖所示，直角三角形ABC為一棱鏡的橫截面，∠A=90°，∠B=30°，AC=1m。一束光線平行于底邊BC射到AB邊上并進(jìn)入棱鏡，然后垂直于AC邊射出。（1）求棱鏡的折射率；（2）若一細(xì)光線從距B點13AB處平行于底邊BC射到AB14.（13分）如圖所示，光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在水平面上，導(dǎo)軌間距L=0.5m，左端連接R=0.3Ω的電阻，右端連接一對金屬卡環(huán)，導(dǎo)軌間MN右側(cè)（含MN）存在方向垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場，磁感強(qiáng)度的B-t圖如圖乙所示，質(zhì)量為m=1kg，電阻r=0.2Ω的金屬棒與質(zhì)量也為m的物塊通過光滑定滑輪由繩相連，繩始終處于繃緊狀態(tài)，PQ、MN到右端卡環(huán)距離分別為17.5m和15m，t=0時刻由PQ位置靜止釋放金屬棒，棒與導(dǎo)軌始終接觸良好，滑至導(dǎo)軌右端被卡環(huán)卡住不動，金屬導(dǎo)軌、卡環(huán)的電阻均不計，g取10m/s2。求：（1）金屬棒進(jìn)入磁場時的速度；（2）金屬棒進(jìn)入磁場時通過導(dǎo)體棒的感應(yīng)電流；（3）在0~8s時間內(nèi)電路中產(chǎn)生的焦耳熱。15.（16分）某物理興趣小組設(shè)置了一個挑戰(zhàn)游戲。如圖所示，半徑為R=2.0m光滑14圓弧形軌道末端水平且與放置在水平臺上質(zhì)量為m1=0.2kg的“」形”薄滑板平滑相接，滑板左端A處放置質(zhì)量為m2=0.3kg的滑塊，水平臺上的P處有一個站立的玩具小熊。在某次挑戰(zhàn)中，挑戰(zhàn)者將質(zhì)量為m0=0.3kg的小球從軌道上距平臺高度1.8m處靜止釋放，與滑塊發(fā)生正碰。若滑板恰好不碰到玩具小熊則挑戰(zhàn)成功。已知A、P間距s=2.9m?；彘L度L=1.1m，滑板與平臺間的動摩擦因數(shù)，μ1=0.3，滑塊與滑板間的動摩擦因數(shù)μ2=0.5，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。小球、滑塊和玩具小熊均視為質(zhì)點，題中涉及的碰撞均為彈性正碰，重力加速度g=10m/s2（1）求小球到達(dá)軌道最低點時對軌道的壓力；（2）求小球與滑塊碰后瞬間的速度；（3）試通過計算判定此次挑戰(zhàn)是否成功。2024屆高三級9月“六?！保ㄇ逯?、河中、北中、惠中、陽中、茂中）聯(lián)合摸底考試·物理參考答案、提示及評分細(xì)則1.B該衰變?yōu)棣了プ?，A錯誤；X為，質(zhì)子數(shù)為2，B正確；半衰期不受溫度壓強(qiáng)影響，C錯誤。若一次衰變過程中的質(zhì)量虧損為△m，則該過程放出的核能應(yīng)為△mc2，D錯誤。2.D瓦片受重力，兩側(cè)的支持力和摩擦力，共5個力，A錯誤；檁條對瓦片作用力應(yīng)為支持力與摩檫力的合力，方向豎直向上，B錯誤；摩擦力等于mgsinθ，減小檁條的傾斜角度θ時，摩擦力減小，C錯誤。檁條對瓦片的兩個彈力等大，合力等于mgcosθ，當(dāng)增大檁條間的距離d時，兩彈力夾角增大，則兩彈力增大，D正確。3.D擠氣球的過程，氣球的體積減小，因此外界對氣球做功，AB錯誤；該過程溫度不變，根據(jù)氣態(tài)方程可知：p1V1=p2V2，V減小，p增大，一定量的理想氣體內(nèi)能只由溫度決定，溫度不變，內(nèi)能不變，外界對氣體做的功等于氣體放出的熱量，故C錯誤，D正確。4.C帶電粒子只有經(jīng)過MN板間時被加速，即帶電粒子每運動一周被加速一次。電場的方向不需改變，只在MN間加速，所以該回旋加速器可以加速其他比荷不同的帶正電粒子，故AB正確；當(dāng)粒子從D形盒中出來時，速度最大，根據(jù)r=mvqB得vmax=qBrDm，5.D飛鏢飛出后在水平方向做勻速直線運動，豎直方向做勻加速直線運動；開始時飛鏢落于靶心下方，說明在飛鏢水平方向飛行L時，下落高度較大，而水平方向L=v0t，豎直方向h=12gt2，聯(lián)立可得h=12gL2v026.C由圖可知，交流電的周期為0.02s，則轉(zhuǎn)速為n=1T=50r/s，A（錯誤；電壓表測量的是有效值，故示數(shù)不為零，B錯誤；溫度升高，熱敏電阻阻值減小，故副線圈回路中消耗的功率P=U27.D由圖知r2-r1=2r，r1+r2=6r，解得r1=2r，r2=4r，所以A、B的軌道半徑之比為1：2；設(shè)地球質(zhì)量為M，衛(wèi)星質(zhì)量為m，衛(wèi)星的軌道半徑和線速度分別為r、v。由GMmr2=mv2r，得v=GMr，A、B的線速度之比為2：1，故AB錯誤；由r13T12=r238.ABD初速度可視為零的正一價鈉離子僅在電場力的作用下，從圖中的A點運動到B點，則電場線由A到B，沿電場線方向電勢逐漸降低，所以A點電勢大于B點電勢，故A正確；鈉離子運動過程中電場力做正功，電勢能減小，故B正確；膜內(nèi)的電場可看作勻強(qiáng)電場，故電場強(qiáng)度不變，故電場力不變，故加速度不變，故C錯誤；根據(jù)動能定理可知qU=129.ACD假設(shè)兩列波傳播速度為v，則2v×0.2s=xAB，解得v=0.2m/s，B錯誤；由圖甲乙可知兩列波的周期均為1s，所以兩列波的波長為λ=vT=0.2m，兩列波在A、B外側(cè)均相距△x=0.8m=4λ，兩列波的起振方向相反，所以直線上A，B外側(cè)均為振動減弱點。故AD正確；兩列波傳至C點所需要的時間為t=0.4m0.2m/s=2s，又因為C點與A、B10.AD根據(jù)題意可知，當(dāng)牽引力等于阻力時，平衡車的速度達(dá)到最大值，由公式P=Fv可得，最大速度為vm=PF=Pf，故A正確；車速為v0時的牽引力為F=Pv0，由牛頓第二定律可得Pv0-f=ma，解得a=Pmv0-fm，故B錯誤；在時間t內(nèi)由動能定理：11.（1）鉤碼重力（2分）（2）d22L△t2（3分）解析：（1）本實驗采用了控制變量的方法，為了研究小車加速度與質(zhì)量的關(guān)系，操作中應(yīng)保持合力不變，即保持鉤碼重力不變；（2）小車運動到B時的速度為v=dΔt，根據(jù)運動學(xué)公式v2-0=2（3）加配重片后，小車及配重片合補(bǔ)力仍為0。12.（1）8.00（2分）17.0或17（1分）21I（2分）3kR0+ra解析：（1）由圖甲可知，游標(biāo)的最小分度為0.02mm，且游標(biāo)第0個小格與主尺對齊，則游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為d=8mm+0×0.02mm=8.00mm；用多用電表歐姆擋“×1”倍率，由圖乙可知，電阻為R0=17.0×1Ω=17.0Ω；（2）根據(jù)電阻定律可知，金屬絲接入電路的電阻為R=ρLπd24=4ρLπd2（3）由（2）分析，結(jié)合L-1I圖像可得π13.解：（1）光路圖及相關(guān)量如圖所示，光束在AB邊上折射，由折射定律得sinisinα由幾何關(guān)系可知α+β=60°（1分）由幾何關(guān)系和反射定律得β=β'聯(lián)立以上各式，代入i=60°得n=3（（2）由n=cv解得v=cn由幾何關(guān)系可知，光在棱鏡中的路程為l=33t故光在棱鏡中傳播的時間為（2分）14.解：（1）設(shè)棒到達(dá)MN時的速度為v，物塊下落的高度為h這個過程中棒和物塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒mgh=1解得v=gh（2）設(shè)這個過程所用時間為t1，由運動學(xué)公式h=v2t1，解得由圖乙可知此時磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T在MN位置進(jìn)入磁場時感應(yīng)電動勢為E=BLv（1分）回路中的電流I=ER解得I=10A（1分）（3）棒進(jìn)入磁場時安培力F=BIL解得F=10N=mg進(jìn)入磁場時，棒受的安培力大小等于物塊所受的重力，所以棒在磁場中做勻速直線運動，設(shè)在磁場中的運動時間為t2，由運動學(xué)公式XMN=vt2，解得t2=3s（1分）t2+t2=4s（1分）所以棒被卡住的同時磁感應(yīng)強(qiáng)度B開始變化，0~4s電路中產(chǎn)生的焦耳熱Q1=I2（R+r）t?=150J（1分）4~6s，由法拉第電磁感應(yīng)定律E=△Φ產(chǎn)生的熱量Q2=E6~8s沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，產(chǎn)生的熱量Q3=0J（1分）所以0~8s產(chǎn)生的焦耳熱（Q=Q1+Q2=375J（1分）15.解：（1）根據(jù)題意可知，小球從靜止釋放到A點過程中，由動能定理有m解得v0=6m/s（1分）