2024屆廣西三新學(xué)術(shù)聯(lián)盟百校聯(lián)考高三下學(xué)期5月三模物理試題（解析版）

2024屆廣西三新學(xué)術(shù)聯(lián)盟百校聯(lián)考物理注意事項：1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題：本大題共10小題，共46分。第1~7題，每小題4分，只有一項符合題目要求，錯選、多選或未選均不得分，第8~10題，每小題6分，有多項符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯或不選的得0分。1.如圖所示為氫原子的能級圖。已知紅光光子能量范圍為，藍(lán)光光子的能量范圍為，紫光光子的能量范圍為。現(xiàn)有大量處于激發(fā)態(tài)的氫原子，在向低能級躍遷時發(fā)出的光子中，包含（）。A.兩種頻率的藍(lán)光光子 B.兩種頻率的紅光光子C.一種頻率的紫光光子 D.兩種頻率的紫光光子【答案】C【解析】【詳解】大量處于激發(fā)態(tài)的氫原子，在向低能級躍遷時發(fā)出的光子的能量為故處于激發(fā)態(tài)的氫原子，在向低能級躍遷時發(fā)出的光子中包含一種頻率的紅光光子，一種頻率的藍(lán)光光子，一種頻率的紫光光子。故選C。2.如圖所示，某平面內(nèi)有一個矩形，已知，，，在該平面內(nèi)存在一勻強(qiáng)電場，A、B、D三點電勢為，，，下列說法正確的是（）。A.該電場的電場強(qiáng)度大小為 B.A點電勢比C點電勢低C.電子自D點移動到B點電勢能增加 D.電子自C點移動到B點電勢能減少【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)合場E為故A錯誤；B．根據(jù)勻強(qiáng)電場的特點，有可得則A點電勢比C點電勢高100V，故B錯誤；C．電子自D點移動到B點電場力對其做的功為電場力對電子做正功，所以電子的電勢能減少28eV，故C錯誤；D．電子自C點移動到B點電場力對其做的功為電場力對電子做正功，所以電子的電勢能減少64eV，故D正確。故選D。3.2024年3月11日迎來“二月二，龍?zhí)ь^”。“龍”指的是二十八宿中的東方蒼龍七宿星象，每歲仲春卯月之初，“龍角星”就從東方地平線上升起，故稱“龍?zhí)ь^”。10點后朝東北方天空看去，有兩顆亮星“角宿一”和“角宿二”，就是龍角星。該龍角星可視為雙星系統(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)兩顆恒星距離只有（AU為天文單位），公轉(zhuǎn)周期只有4.0145天。根據(jù)以上信息以及萬有引力常量，判斷下列說法正確的是（）。A.可以求出系統(tǒng)內(nèi)兩恒星的質(zhì)量比 B.可以求出系統(tǒng)內(nèi)兩恒星的總質(zhì)量C.可以求出系統(tǒng)內(nèi)兩恒星的自轉(zhuǎn)角速度 D.可以求出系統(tǒng)內(nèi)兩恒星的公轉(zhuǎn)速率【答案】B【解析】【詳解】設(shè)兩恒星質(zhì)量為和，軌道半徑為和，有聯(lián)立可得根據(jù)線速度與角速度的關(guān)系所以綜上可知：不可以求出系統(tǒng)內(nèi)兩恒星的質(zhì)量比，可以求出系統(tǒng)內(nèi)兩恒星的總質(zhì)量，不可以求出系統(tǒng)內(nèi)兩恒星的自轉(zhuǎn)角速度，不可以求出系統(tǒng)內(nèi)兩恒星的公轉(zhuǎn)速率。故選B。4.如圖所示，現(xiàn)有兩端開口、粗細(xì)均勻的U形管開口豎直向上，管內(nèi)裝有液體。給左管液面加壓，當(dāng)液體靜止時，右管液面比左管液面高出h。現(xiàn)撤去外壓并開始計時，時，左管液面第一次比右管液面高出h。若不計阻力，撤去外壓后液體做簡諧運(yùn)動。下列說法正確的是（）。A.液體做簡諧運(yùn)動的周期為B.左、右兩液面等高時液體速度為零C.時，右管液面比左管液面高D.撤去外壓后，由于大氣壓力對液體做功，液體機(jī)械能不守恒【答案】C【解析】【詳解】A．根據(jù)題意可知時，左管液面第一次比右管液面高出h，此時經(jīng)歷的時間為半個周期，液體做簡諧運(yùn)動的周期為，故A錯誤；B．左、右兩液面等高時液體處于平衡狀態(tài)，此時速度最大，故B錯誤；C．根據(jù)題意可知，從計時起，在周期到1個周期時間內(nèi)，右管液面比左管液面高，因為可知時，右管液面比左管液面高，故C正確；D．左右兩邊的液體所受的大氣壓力都是向下，所以大氣壓力對液體不做功，液體機(jī)械能守恒，故D錯誤。故選C。5.某實驗小組為探究變壓器遠(yuǎn)距離輸電原理，設(shè)計電路如圖所示，輸入端電壓為U，輸電線電阻為r，假設(shè)變壓器為理想變壓器，原、副線圈的匝數(shù)比為K。輸出端電壓為U0，輸入端功率為P，其中U、r、K、P可變。為保持輸出端電壓U0不變，下列說法可行的是（）A.若U、r不變，P增大，則K需要增大 B.若U、P不變，r減小，則K需要減小C.若P、r不變，U加倍，則K需要加倍 D.若U不變，r減半且P加倍，則K不變【答案】D【解析】【詳解】A．在原線圈回路中，有根據(jù)原副線圈電壓、電流與匝數(shù)的關(guān)系有若U、r不變，P增大，則I1增大，U1減小，為保持輸出端電壓U0不變，K減小，故A錯誤；B．若U、P不變，r減小，則I1不變，U1增大，為保持輸出端電壓U0不變，K增大，故B錯誤；C．若P、r不變，U加倍，則I1減半，U1增大，但不是加倍，為保持輸出端電壓U0不變，K不需要加倍，故C錯誤；D．若U不變，r減半且P加倍，則I1加倍，U1不變，為保持輸出端電壓U0不變，K不變，故D正確。故選D。6.如圖所示，A、B兩個相同的小球分別用長為、的細(xì)繩懸掛在同一豎直線的兩點，現(xiàn)使兩球在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，且角速度均緩慢增大，當(dāng)兩球剛好運(yùn)動到相同高度時，A、B兩球運(yùn)動半徑分別為、4L，兩球離地高度為。O點為兩懸掛點在地面的投影，兩個小球可視為質(zhì)點，則下列說法正確的是（）。A.在兩根細(xì)繩分別對A球和B球的拉力可能相同B.在A球和B球的周期相等C.在同時剪斷兩根細(xì)繩，B球先落地D.剪斷兩根細(xì)繩，A球和B球的落地點到O點的距離相等【答案】D【解析】【詳解】A．令懸掛A、B球的細(xì)繩與豎直方向的夾角分別為、，則有，解得，對A、B球分別進(jìn)行分析，均受到重力與細(xì)繩的拉力，均由重力與拉力的合力提供向心力，則有，解得故A錯誤；B．對A、B球分別進(jìn)行分析，均受到重力與細(xì)繩的拉力，均由重力與拉力的合力提供向心力，則有，解得故B錯誤；C．兩球離地高度為，同時剪斷兩根細(xì)繩，小球做平拋運(yùn)動，則有解得兩球同時落地，故C錯誤；D．對A、B球分別進(jìn)行分析，均受到重力與細(xì)繩的拉力，均由重力與拉力的合力提供向心力，則有，平拋運(yùn)動過程有，落地點到O點的距離，解得故D正確。故選D。7.如圖所示，長度為的木棒一端支在光滑豎直墻上的A點，另一端B點被輕質(zhì)細(xì)線斜拉著掛在墻上的C點而處于靜止?fàn)顟B(tài)，細(xì)線與木棒之間的夾角為，A、C兩點之間的距離為，墻對木棒的支持力為F，重力加速度為g，下列說法正確的是（）。A.細(xì)線與豎直墻之間的夾角的正弦值為B.木棒受到的三個力（或延長線）可能不交于同一點C.細(xì)線對木棒的拉力大小為D.木棒的質(zhì)量為【答案】D【解析】【詳解】A．設(shè)細(xì)線與豎直墻之間的夾角為，在△ABC中由正弦定理可得解得故A錯誤；B．根據(jù)共點力平衡的原理，木棒受到的三個力（或延長線）一定交于同一點，故B錯誤；CD．設(shè)細(xì)線的拉力為T，木棒的質(zhì)量為m，對木棒受力分析如圖，由力的平衡條件有，結(jié)合綜合解得故D正確，C錯誤。故選D。8.汽車工程學(xué)中將加速度隨時間的變化率稱為急動度k，急動度k是評判乘客是否感到舒適的重要指標(biāo)，按照這一指標(biāo)，具有零急動度的乘客較舒服。如圖所示為一輛汽車在啟動過程中的急動度隨時間變化的關(guān)系，已知汽車質(zhì)量，啟動過程中所受阻力f，在該過程中，下列說法正確的是（）。A.從0到，汽車牽引力大于fB.從到，乘客感覺比較舒服C.從到，汽車速度變化量為D.汽車在時恰好停下【答案】AB【解析】【詳解】AB．依題意，則圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積代表加速度變化，則3s時加速度正方向最大為由題圖可知加速度的變化圖像如圖由圖可知，從0到，汽車做變加速運(yùn)動，根據(jù)牛頓第二定律可知牽引力大于f。從到，汽車做勻加速直線運(yùn)動，具有零急動度，乘客感覺比較舒服。故AB正確；C．根據(jù)a-t圖像可知，從到，汽車速度變化量為故C錯誤；D．9s末汽車的速度為故D錯誤。故選AB。9.一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)過如圖所示的三個過程回到初始狀態(tài)a，下列判斷正確的是（）。A.在c→a的過程中外界對氣體做的功大于b→c過程中氣體對外界做的功B.在b→c的過程中氣體從外界吸收的熱量小于在c→a過程中氣體向外界放出的熱量C.在a→b的過程中氣體對外界做的功小于氣體從外界吸收的熱量D.在a→b的過程中氣體內(nèi)能的增加量大于c→a過程中氣體內(nèi)能的減少量【答案】BC【解析】【詳解】A．p-V圖象圍成的面積等于氣體做功。由圖可知，在c→a的過程中外界對氣體做的功等于b→c過程中氣體對外界做的功，A錯誤；B．由于而狀態(tài)b和狀態(tài)c的氣體溫度相等，內(nèi)能相同，狀態(tài)的溫度低，內(nèi)能小，由可知，在的過程中氣體從外界吸收的熱量小于在過程中氣體向外界放出的熱量，B正確；C．在的過程中，氣體內(nèi)能增加，則氣體對外界做的功小于氣體從外界吸收的熱量，C正確；D．由B選項可知，在的過程中氣體內(nèi)能的增加量等于過程中氣體內(nèi)能的減少量，D錯誤。故選BC。10.如圖裝置可形成穩(wěn)定的輻向磁場，磁場內(nèi)有匝數(shù)為n、半徑為R的圓形線圈，在時刻線圈由靜止釋放，經(jīng)時間t速度大小為v。假設(shè)此段時間內(nèi)線圈所在處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小恒為B，線圈單位長度的質(zhì)量、電阻分別為m、r，重力加速度為g，下列說法正確的是（）。A.線圈下落過程中，通過線圈的磁通量不為零B.t時刻線圈的加速度大小為C.時間內(nèi)通過線圈的電荷量為D.時間內(nèi)線圈下落高度為【答案】ABD【解析】【詳解】A．線圈下落過程中，N極內(nèi)部有豎直向上的磁場，通過線圈的磁通量不為零，故A正確；B．在t時刻，線圈切割輻向磁場產(chǎn)生感應(yīng)電動勢感應(yīng)電流線圈所受安培力由牛頓第二定律得解得故B正確；C．從開始下落到t時刻，設(shè)線圈中的平均電流為，由動量定理得又綜合解得故C錯誤；D．從開始下落到t時刻，下落高度為，由①由C項分析可知②由①②得故D正確故選ABD。二、非選擇題：本大題共5小題，共54分。第11題6分，第12題10分，第13題10分，第14題13分，第15題15分。其中13~15題解答時要求寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，若只有最后答案而無演算過程的不得分；有數(shù)值計算時，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。11.如圖甲是“探究功與速度變化的關(guān)系”的實驗裝置，其中打點計時器所用交流電的頻率為50Hz。當(dāng)質(zhì)量為0.10kg的小車，在1條橡皮筋作用下彈出時，橡皮筋對小車做的功記為W。（1）關(guān)于該實驗，__________（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力。（2）當(dāng)用2條、3條……完全相同的橡皮筋進(jìn)行第2次、第3次……實驗時，由于每次實驗中橡皮筋的拉伸長度相同，因此第2次、第3次……實驗中，橡皮筋對小車做的功分別為__________、__________、……，每次實驗中小車獲得的最大速度可由打點計時器所打出的紙帶求出。（3）圖乙為某次用1條橡皮筋實驗打出的紙帶，測得A、B、C、D、E相鄰兩點間的距離分別為，，，，則小車獲得的最大速度為__________m/s。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）【答案】（1）需要（2）①.2W②.3W（3）0.82【解析】【小問1詳解】為了保證小車的動能都是橡皮筋做功的結(jié)果，必須平衡摩擦力?！拘?詳解】由于每次實驗中橡皮筋的拉伸長度相同，故每根橡皮筋對小車做功大小相等，因此第2次、第3次實驗中，橡皮筋對小車做的功分別為2W，3W。小問3詳解】速度越大，相同時間內(nèi)通過的位移越大，由圖可知，紙帶的CD、DE間距最大，且相等，即速度達(dá)到最大值，兩點間的時間間隔為0.02s，則最大速度為12.氣敏電阻在安全環(huán)保領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。有一個對甲醛氣體非常敏感的氣敏電阻，正常情況下阻值為幾百歐，當(dāng)甲醛濃度升高時，其阻值可以增大到幾千歐。該氣敏電阻說明書給出的氣敏電阻隨甲醛濃度變化的曲線如圖a所示（橫軸為）（1）為檢驗該氣敏電阻的參數(shù)是否與圖a一致，測量部分甲醛濃度下的阻值，設(shè)計圖b所示電路。利用如下實驗器材測甲醛濃度為時氣敏電阻的阻值，供選用的器材如下：A.蓄電池（電動勢，內(nèi)阻不計）B.電壓表（量程，內(nèi)阻約）C.毫安表（量程，內(nèi)阻約）D.滑動變阻器（最大阻值）E.滑動變阻器（最大阻值）F.開關(guān)、導(dǎo)線若干①參照圖a中參數(shù)，滑動變阻器應(yīng)選用__________（填“”或“”）；②單刀雙擲開關(guān)應(yīng)接在__________（填“1”或“2”）；（2）實驗時，將氣敏電阻置于密封小盒內(nèi)，通過注入甲醛改變盒內(nèi)甲醛濃度，記錄不同甲醛濃度下電表示數(shù)，計算出氣敏電阻對應(yīng)阻值，若某次測量中電壓表和毫安表的示數(shù)分別為和，則此時氣敏電阻的阻值為__________（保留2位有效數(shù)字）。（3）已知國家室內(nèi)甲醛濃度標(biāo)準(zhǔn)是。探究小組利用該氣敏電阻設(shè)計了如圖c所示的簡單測試電路，用來測定室內(nèi)甲醛是否超標(biāo)。電源電動勢為（內(nèi)阻不計），電路中、分別為紅、綠發(fā)光二極管，紅色發(fā)光二極管的啟動（導(dǎo)通）電壓為，即發(fā)光二極管兩端電壓時點亮，綠色發(fā)光二極管的啟動電壓為，發(fā)光二極管啟動時對電路電阻的影響不計。實驗要求當(dāng)室內(nèi)甲醛濃度正常時綠燈亮，超標(biāo)時紅燈亮，則在電阻和中，__________是定值電阻，其阻值為__________。【答案】（1）①.②.1（2）1.5（3）①.②.3.9【解析】【小問1詳解】[1]根據(jù)圖b可知，滑動變阻器采用了分壓接法，為了調(diào)節(jié)方便，則滑動變阻器應(yīng)該選擇最大阻值較小的。[2]由圖a可知，甲醛濃度為的氣敏電阻的阻值由于，因此電流表應(yīng)采用內(nèi)接法，即開關(guān)接到1?！拘?詳解】根據(jù)歐姆定律可得氣敏電阻阻值為【小問3詳解】[1]、串聯(lián)，當(dāng)甲醛濃度升高，氣敏電阻的阻值增大時，紅色發(fā)光二極管兩端電壓升高，所以為氣敏電阻，為定值電阻。[2]根據(jù)電阻與電壓成正比，有紅色發(fā)光二極管處于點亮的臨界狀態(tài)，由圖a可知時，氣敏電阻的阻值，故可得13.某同學(xué)設(shè)計了一種測量大玻璃磚折射率的方法，首先測量玻璃磚的厚度h，用碳素筆在玻璃磚底面中心點一個小黑點，把玻璃磚放置在水平桌面上，用白紙做一個圓形的遮光片，把遮光片放置在恰當(dāng)位置，使之恰好從玻璃磚上方向下方看，各個方向均不能看到黑點，他測量了遮光片的半徑為r，如圖所示。（1）請表示玻璃磚的折射率；（2）人的瞳孔直徑約為2~5mm，當(dāng)α很小時。去掉遮光片，人自黑點正上方向下觀察黑點，估算看到的黑點距上表面的距離大小（使用表示）?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【分析】本題考查光的折射和全反射?！驹斀狻浚?）如圖甲所示當(dāng)入射角等于臨界角C時，光線發(fā)生全反射由幾何關(guān)系得所以（2）去掉遮光片后，人眼在觀察時的光路圖如圖乙所示由折射定律得因為瞳孔直徑d很小，所以都很小，有由幾何關(guān)系得所以估算看到的黑點距上表面的距離大小14.如圖，在xOy平面第一象限有一勻強(qiáng)電場，電場方向平行y軸向下。在第四象限內(nèi)存在一有界勻強(qiáng)磁場，左邊界為y軸，右邊界為的直線。磁場方向垂直紙面向外。一質(zhì)量為m、帶電量為q的正粒子從y軸上P點以初速度v0垂直y軸射入勻強(qiáng)電場，在電場力作用下從x軸上Q點以與x軸正方向成45°角進(jìn)入勻強(qiáng)磁場。已知，不計粒子重力。求：（1）電場強(qiáng)度的大?。唬?）要使粒子能再進(jìn)入電場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B范圍；（3）要使粒子能第二次進(jìn)入磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的范圍?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）設(shè)粒子進(jìn)入磁場時y方向速度為，則有設(shè)粒子在電場中運(yùn)動時間為，則有，，聯(lián)立解得電場強(qiáng)度的大小為（2）粒子剛好能再進(jìn)入電場的軌跡如圖所示設(shè)此時的軌跡半徑為，由幾何關(guān)系為解得粒子在磁場中的速度為根據(jù)牛頓第二定律有解得則要使粒子能再進(jìn)入電場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的范圍為（3）要使粒子剛好能第二次進(jìn)入磁場的軌跡如圖所示粒子從P到Q的時間為，則粒子從C到D的時間為，所以設(shè)此時粒子在磁場中的軌道半徑為，由幾何關(guān)系有可得根據(jù)牛頓第二定律有則要使粒子能第二次進(jìn)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的范圍為即15.如圖，現(xiàn)有一個以v0=6m/s的速度勻速向左運(yùn)動的水平傳送帶。傳送帶左端點M與光滑水平平臺相切，在平臺上距M點較近的P處豎直固定一個彈性擋板，質(zhì)量為M=6kg的小