2024-2025学年广西南宁市高三（上）摸底物理试卷（含答案）

2024-2025学年广西南宁市高三（上）摸底物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.锶的半衰期为年，衰变方程为。下列说法正确的是( )
A. 的比结合能比的比结合能大
B. 和的核电荷数均为
C. 衰变释放出的电子是原子的核外电子电离形成的
D. 经过年的时间，克原子核中有克已经发生了衰变
2.某飞船绕地球做椭圆运动的轨迹如图所示，是椭圆的长轴，是椭圆的短轴，、两点关于椭圆中心对称。比较飞船沿顺时针分别从运动到和从运动到的两个过程，以下说法正确的是( )
A. 从到过程平均速率小
B. 两个过程运动时间相等
C. 两个过程飞船与地心连线扫过的面积相等
D. 飞船在点所受万有引力小于在点所受万有引力
3.一列简谐横波在介质中沿轴负方向传播，波速为，时的波形图如图所示，在波的传播方向上有一质点。则( )
A. 内质点运动的路程小于
B. 时质点的加速度方向沿轴负方向
C. 该波的波长为
D. 该波的周期为
4.年月日消息，近日在辽宁营口四千吨级履带起重机首秀。如图甲为起重机将质量吨的重物吊起时的情形，如图乙所示重物上表面是边长为的正方形，四根长均为的吊绳分别连接在正方形的四个角，另一端连接在吊索下端的点。正方形上表面水平，不计空气阻力和吊绳的重力，取当地的重力加速度。在重物匀速上升过程中，每根吊绳上的拉力大小为( )
A. B. C. D.
5.如图为一种心脏除颤器的原理图，在一次模拟治疗中，先将开关接到位置，电容器充电后电压为，再将开关接到位置，电容器在内通过人体模型完成放电。已知电容器的电容为，放电结束时电容器两极板间的电势差减为零，下列说法正确的是( )
A. 这次电容器充电后带电量为
B. 这次放电过程的平均电流为
C. 人体模型起到绝缘电介质的作用
D. 若充电至，则该电容器的电容为
6.如图所示，竖直平面内足够长的光滑绝缘直杆与水平面的夹角，直杆的底端固定一电荷量为的带正电小球，、、为杆上的三点。现将套在绝缘杆上有孔的带正电物块从直杆上的点由静止释放。物块上滑到点时速度达到最大，上滑到点时速度恰好变为零。已知带电物块的质量为、电荷量为，、两点间的距离为，静电力常量为，不计空气阻力，重力加速度大小为，带电体均可视为点电荷。则点到直杆底端的距离和、两点间的电势差分别为( )
A.
B.
C.
D.
7.如图所示，竖直平面内半径为的圆形区域内有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为，、为圆形区域竖直直径的两个端点，、为圆形区域水平直径的两个端点。大量质量均为、电荷量为的带正电粒子，以相同的速率从点向纸面内的各个方向射入磁场区域。已知粒子在磁场中做圆周运动的轨迹半径，粒子的重力、空气阻力和粒子间的相互作用均不计，则下列说法正确的是( )
A. 带电粒子可以沿竖直方向射出磁场
B. 粒子在磁场中运动的最长时间大于
C. 不可能有粒子从点射出磁场
D. 不可能有粒子从点射出磁场
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.如图所示，若某足球运动员训练射门时，将球从点斜向上踢出，水平撞在球门上端横梁上点反弹后又
水平飞出，落到点。三点在同一水平面上，竖直，垂直于。不计空气阻力，下列说
法正确的是( )
A. 球在段运动的时间等于球在段运动的时间
B. 球在段运动的时间大于球在段运动的时间
C. 球碰撞点前的速率大于球碰撞点后的速率
D. 球碰撞点前的速率等于球碰撞点后的速率
9.电子双缝干涉实验是世界十大经典物理实验之一、某实验中学的物理兴趣小组在实验室再现了电子双缝干涉实验。实验时使电子垂直射到双缝上。如图所示，点为光屏上的一固定点，欲使间亮条纹数增加，可行的措施为( )
A. 仅增大电子的动量 B. 仅减小电子的动量
C. 仅将光屏稍靠近双缝屏 D. 仅减小双缝之间的距离
10.某同学竖直向上抛出篮球。若篮球上升和下降的高度相等，篮球受到的空气阻力大小与篮球球速度大小成正比。则对比篮球上升过程和下降过程( )
A. 机械能都减少 B. 上升过程阻力做功较多
C. 平均加速度相等 D. 阻力冲量大小相等
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.某同学用如图所示装置研究机械能守恒定律。装置中的标尺盘可测定摆锤做圆周运动下落的高度，利用光电门可测得摆锤通过光电门的速度。已知重力加速度为。该同学某次实验时让摆锤从点由静止开始释放。
若该次实验中机械能守恒，应验证的表达式为______用题中字母表示；
该次实验中测得摆锤通过点的机械能偏大的原因可能是______填标号；
A.光电门在的下方
B.摆锤在摆动的过程中有空气阻力
若该次实验机械能守恒，取点所在高度重力势能为，则摆锤摆到左侧最高点时，重力势能______填“”“”或“”。
12.在做“用电流表和电压表测电池的电动势约和内电阻约”的实验时，某同学利用图甲所示的实物间的连线图进行测量，下列器材可供选用：
A.电流表：量程，内阻约
B.电流表：量程，内阻约
C.电压表：量程，内阻约
D.滑动变阻器：，额定电流
E.待测电池、开关、导线
请根据实物间的连线图在图中方框中画出电路图；
为了让测量结果尽量准确，电流表应选用______填器材前的字母代号；
根据实验数据作出的图像如图乙所示，则该电池的电动势 ______，内阻 ______；结果均保留两位小数
该同学在实验中发现，在保证所有器材安全的情况下，调节滑动变阻器的滑片时，电压表的示数取不到以下，出现这一现象的原因可能是______，改进的方法为______。
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.如图甲所示，质量为、面积为的绝热活塞将理想气体封闭在上端开口的直立圆筒型绝热气缸中，活塞可沿气缸无摩擦滑动且不漏气。某时刻活塞静止于位置，气缸内气体的内能。现通过电热丝缓慢加热直到活塞到达位置，缸内气体的图像如图乙所示。已知大气压，重力加速度取。已知一定质量理想气体的内能只是温度的函数，气体的内能与热力学温度成正比。求：
活塞处于位置时气缸内气体的热力学温度和活塞处于位置时气体的内能；
从到，气体从电热丝吸收的总热量。
14.如图所示，光滑竖直圆轨道与光滑的水平轨道平滑连接，圆弧轨道、为最低点，位置稍错开。轻质弹簧左侧与墙面拴接，右侧与物块不拴接。已知物块的质量为，物块将弹簧压缩后，使弹簧储存的弹性势能。解除弹簧锁定，物块被弹出后进入圆轨道。已知物块可以看作质点，不计空气阻力，取。求：
物块离开弹簧时的速度大小；
为保证物块在运动中不脱离轨道，求圆轨道半径的取值范围。
15.如图所示，平行光滑的金属导轨由斜面和水平两部分组成，两导轨由两小段光滑绝缘圆弧轨道长度可忽略平滑相连。斜面部分与水平面夹角小于由间距的导轨、构成，水平部分由两段足够长但不等宽的平行金属导轨连接构成。、段间距为，有与竖直方向成斜向左上方的磁感应强度大小为的匀强磁场。、段间距为，有与竖直方向成斜向右上方的磁感应强度大小为的匀强磁场。导体棒甲、乙的质量均为、电阻均为，导体棒乙静止于、段，现使导体棒甲自斜面导轨上距水平导轨高度处静止释放，两金属棒在运动过程中始终垂直导轨，且与导轨保持良好接触。若稳定时导体棒甲未进入、段，导轨电阻和空气阻力均可忽略不计。已知，，，，，，求：
甲棒刚进入磁场时，乙棒的加速度；
从甲棒进入磁场到两棒达到稳定的过程，通过乙棒的电量；
从甲棒进入磁场到两棒达到稳定的过程，乙棒上产生的焦耳热。
参考答案
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12. 电源内阻太小 可在电源旁边串联一个较小阻值的定值电阻
13.解：设活塞在位置时气体的体积为，热力学温度为。在位置时气体的体积为，热力学温度为，内能为。
从到，气体发生等压变化，由盖吕萨克定律有
可得活塞处于位置时气缸内气体的热力学温度为
根据气体的内能与热力学温度成正比，得
可得活塞处于位置时气体的内能为
活塞从位置缓慢到为止，活塞受力平衡，以活塞为研究对象，则有
可得气缸内气体的压强为
从到，外界对气体做功为
解得
由热力学第一定律
其中
解得从到，气体从电热丝吸收的总热量为
答：活塞处于位置时气缸内气体的热力学温度为，活塞处于位置时气体的内能为。
从到，气体从电热丝吸收的总热量为。
14.解：在解除弹簧锁定至弹簧恢复原长过程中，由物块与弹簧系统机械能守恒有
解得物块离开弹簧时的速度大小为
若物块恰好能达到与圆心等高的点，则物块与弹簧分离后上升到点过程中，由机械能守恒定律有
解得
为了保证物块进入圆形轨道的过程中不脱离轨道，则圆形轨道半径满足
若物块恰好能到达圆形轨道的最高点，物体在最高点恰好由重力充当向心力，有
物块与弹簧分离后上升到点过程中，由机械能守恒定律有
联立解得
为了保证物块进入圆形轨道的过程中不脱离轨道，则圆形轨道半径满足
综上，为保证物块在运动中不脱离轨道，圆轨道半径的取值范围为或。
答：物块离开弹簧时的速度大小为。
圆轨道半径的取值范围为或。
15.解：甲棒在斜面导轨下滑的过程，由机械能守恒定律：，
甲棒进入磁场切割磁感线产生的感应电动势为：，
由闭合电路欧姆定律可知，回路中产生的感应电流为：，
对乙棒，由牛顿第二定律可得：，
联立可得，乙棒的加速度大小为：，方向水平向右；
两棒稳定时，电路中电流为，则：，解得：，
两棒受到的安培力满足：，且安培力方向相反，则两棒组成的系统动量守恒，
以向右为正方向，可得：，
对乙棒，根据动量定理：，其中：，
联立可得，通过乙棒的电量为：；
从甲棒进入磁场到两棒达到稳定过程中，根据能量守恒定律：，
解得：，由焦耳热分配定律，则乙棒上产生的焦耳热为：，解得：。
答：乙棒的加速度大小为，方向水平向右；
从甲棒进入磁场到两棒稳定的过程中，通过乙棒的电量为；
乙棒产生的焦耳热为。
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