广西部分学校2024-2025学年高三上学期12月联考物理试卷
1．（2024高三上·广西壮族自治区期末）铁、钴、镍是常见的三种铁磁性物质，它们的原子半径及性质十分相似。铁、钴、镍的某些同位素具有放射性，放射性铁59作为示踪剂在人体代谢及血液系统疾病治疗中起重要作用，医学上常用钴60产生的γ射线对患有恶性肿瘤的病人进行治疗。用中子轰击铁58可得放射性铁59，放射性铁59衰变后可产生钴59，用中子轰击钴59可得放射性钴60，放射性钴60衰变后可产生镍60，下列核反应方程错误的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【知识点】原子核的人工转变
【解析】【解答】衰变的定义：原子核自发地放α粒子或β粒子，由于核电荷数变了，它在元素周期表中的位置就变了，变成另一种原子核。我们把这种变化称为原子核的衰变。A．方程
质量数守恒，电荷守恒，A正确，不符合题意；
B．方程
质量数守恒，电荷守恒，B正确，不符合题意；
C．方程
质量数守恒，电荷守恒，C正确，不符合题意；
D．方程
质量数不守恒，电荷不守恒，D错误，正确的方程是
D错误，符合题意。
故选D。
【分析】根据衰变的过程中电荷数守恒、质量数守恒进行判断。
2．（2024高三上·广西壮族自治区期末）如图所示，摩托车比赛中，骑手为了快速通过水平弯道，经常将车身压向内侧，俗称压弯。将摩托车过弯道看成匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A．摩托车过弯道时处于平衡状态
B．摩托车过弯道的速度越大，受到的支持力越大
C．摩托车过弯道时所需的向心力由地面的摩擦力提供
D．摩托车过弯道的速度越大，轮胎与地面的夹角越大
【答案】C
【知识点】生活中的圆周运动
【解析】【解答】对于车辆转弯问题，一定要搞清楚合力的方向，指向圆心方向的合外力提供车辆做圆周运动的向心力，方向指向水平面内的圆心。A．摩托车过弯道时，需要向心力，合外力不为零，不是处于平衡状态，故A错误；
BC．摩托车过弯道时的向心力由摩擦力提供，有可知速度越大，受到的摩擦力越大，而支持力始终与人和车的总重力大小相等，所以支持力不变，故B错误，C正确；
D．摩托车过弯道的速度越大，需要的向心力越大，需要重力提供一部分向心力，所以要求轮胎与地面的夹角越小，故D错误。
故选C。
【分析】摩托车过弯道时的向心力由摩擦力提供，摩托车过弯道的速度越大，重力提供一部分向心力。
3．（2024高三上·广西壮族自治区期末）某款手机防窥屏的原理图如图所示，在透明介质中有相互平行排列的吸光屏障，屏障垂直于屏幕，可实现对像素单元可视角度的控制。发光像素单元紧贴防窥屏的下表面，可视为点光源，位于相邻两屏障的正中间。下列说法正确的是（ ）
A．防窥屏的厚度不影响可视角度
B．屏障的高度d越大，可视角度越大
C．透明介质的折射率越小，可视角度越大
D．防窥屏实现防窥效果主要是因为光发生了全反射
【答案】A
【知识点】光的全反射
【解析】【解答】当光从光密介质射入光疏介质时，同时发生折射和反射。如果入射角逐渐增大，折射光离法线会越来越远，而且越来越弱，反射光却越来越强。当入射角增大到某一角度，使折射角达到90°时，折射光完全消失，只剩下反射光，这种现象叫作全反射。A．因屏障的高度一定，则从光源发出的光射到界面时的最大入射角一定，则可视角度也是一定的，防窥屏的厚度不影响可视角度，选项A正确；
B．若屏障的高度越大，即d越大，则入射角变小，根据折射定律可知，其折射角变小，可视角度变小，选项B错误；
C．因可视角度是光线进入空气中时折射角的2倍，故透明介质的折射率越小，空气中的折射角越小，可视角度越小，选项C错误；
D．防窥屏实现防窥效果主要是因为某些角度范围内的光被屏障吸收，能射出到空气中的光的入射角都小于临界角，没有发生全反射，选项D错误。
故选A。
【分析】根据折射定律得出折射角的变化趋势；根据防窥屏的工作原理结合题目选项完成分析。
4．（2024高三上·广西壮族自治区期末）篮球从距水平地面高为1.8m处由静止释放，与地面作用0.07s后，反弹的最大高度为0.8m。已知篮球的质量为0.6kg，不计空气阻力，取重力加速度大小，则地面对篮球的平均作用力大小约为（ ）
A．75N B．81N C．87N D．92N
【答案】D
【知识点】动量定理
【解析】【解答】对于涉及变力作用的动量问题，可以利用动量定理求解平均作用力。 列方程前首先要选取正方向，与规定的正方向一致的力或动量取正值，反之取负值 。设篮球与地面碰撞前的速度大小为，与地面碰撞后的速度大小为，地面对篮球的平均作用力大小为，则有
向上为正，由动量定理
解得
故选D。
【分析】根据动能定理求解碰撞地面前速度以及碰撞地面会后的速度，结合动量定理求解 地面对篮球的平均作用力大小 。
5．（2024高三上·广西壮族自治区期末）火星为太阳系里四颗类地行星之一，火星的半径约为地球半径的，火星的质量约为地球质量的，把地球和火星均看作质量分布均匀的球体，忽略地球和火星的自转，则火星与地球的第一宇宙速度的比值为（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【知识点】第一、第二与第三宇宙速度
【解析】【解答】 本题主要是考查了万有引力定律及其应用；解答此类题目一般要把握两条线：一是在星球表面，忽略星球自转的情况下，万有引力等于重力；二是根据万有引力提供向心力列方程进行解答。根据
解得
可得
故选C。
【分析】物体在星球表面受到的重力等于万有引力；卫星绕行星做圆周运动，万有引力提供向心力；应用万有引力公式与牛顿第二定律求解。
6．（2024高三上·广西壮族自治区期末）某同学用如图所示的电路模拟远距离输电，理想升压变压器的原、副线圈的匝数之比为，理想降压变压器的原、副线圈的匝数之比为，两变压器之间输电线的总电阻为R，其余线路电阻不计，、为两盏完全相同的灯泡，开关S断开时，灯泡恰好正常发光，现闭合开关，要使两盏灯泡均正常发光，下列措施可行的是（ ）
A．仅增大
B．仅减小交流电的频率
C．仅减小变压器的输入电压
D．仅将两变压器之间的输电线加粗
【答案】D
【知识点】变压器原理
【解析】【解答】 变压器是由原线圈、副线圈和铁芯组成的，因为器工作原理是互感现象，可以改变交变电流的大小，对直流电流无效。A．开关S断开时，灯泡恰好正常发光，闭合开关，两盏灯泡均正常发光，则灯泡两端电压不变，降压变压器副线圈中电流加倍，不变的情况下，由
可知降压变压器的原线圈两端电压不变；由
可知降压变压器的原线圈中电流加倍。若仅增大，则升压变压器副线圈两端电压降低，而输电线上的电压降
加倍，造成降压变压器原线圈两端电压降低，不能满足条件，故A错误；
B．若仅减小交流电的频率，则升压变压器副线圈电压不变，由于输电线上的电压降
加倍，造成降压变压器原线圈两端电压降低，不能满足条件，故B错误；
C．仅减小变压器的输入电压，则升压变压器副线圈电压减小，输电线上的电压降
加倍，降压变压器原线圈两端电压减小，不能满足条件，故C错误；
D．仅将两变压器之间的输电线加粗，输电线的电阻减小，升压变压器副线圈电压不变，输电线上的电压降
可能不变，降压变压器原线圈两端电压也就不变，满足条件，故D正确。
故选D。
【分析】升压变压器副线圈两端电压降低，损失电压变大，仅减小交流电的频率，升压变压器副线圈电压不变，的输电线加粗，输电线的电阻减小，损失电压变小，符合题意。
7．（2024高三上·广西壮族自治区期末）如图甲所示，一粗细均匀的长细管开口向下竖直固定时，管内高度为H的水银柱上方封闭气体的长度为h，现将细管缓慢旋转至开口竖直向上，如图乙所示。已知大气压强恒为，水银的密度为，管内气体温度不变且可视为理想气体，重力加速度大小为g，图乙中封闭气体的长度为（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】气体的等温变化及玻意耳定律
【解析】【解答】 玻意耳定律（等温变化）：一定质量的气体，在温度保持不变时，它的压强和体积成反比。设细管的横截面积为S，题图甲中封闭气体的压强为，则有
根据玻意耳定律
解得
故选C。
【分析】由受力平衡条件求解图甲中封闭气体的压强，气体发生等温变化，根据玻意耳定律解答。
8．（2024高三上·广西壮族自治区期末）如图所示，虚线a、b、c代表某点电荷产生的电场的三条电场线，实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，质点经过P、Q两点时的加速度大小分别记为、，动能分别记为、，电势能分别记为、，下列判断正确的是（ ）
A． B．
C． D．场源电荷带负电
【答案】A,B
【知识点】带电粒子在电场中的运动综合
【解析】【解答】本题主要考查了带电粒子在电场中的运动，熟悉粒子的受力分析，掌握电场线与场强和电势的特点，结合功能关系即可完成分析。A．电场线的疏密反映电场强度的大小，则P点场强大于Q点，可知质点在P点加速度较大，即
选项A正确；
BC．质点受到的电场力指向轨迹的凹侧，显然若质点从P点到Q点，电场力做负功，动能减小，电势能增大，即
，
选项B正确、C错误；
D．电场力大致向右，则场强大致向左，则该电场线由正电荷产生，选项D错误。
故选AB。
【分析】根据电场线的疏密程度得出场强的大小关系，结合牛顿第二定律得出加速度的大小关系；根据电场力的做功类型，结合功能关系得出电势能的变化趋势；根据上述分析得出电场线的方向，沿着电场线方向电势逐渐降低，从而得出电势的大小关系。
9．（2024高三上·广西壮族自治区期末）如图所示，某同学对着竖直墙壁练习打网球，该同学使球拍与水平方向的夹角为，在O点击中网球，球以的速度垂直球拍离开O点，恰好垂直击中墙壁上的P点，忽略空气阻力的影响，取重力加速度大小，，下列说法正确的是（ ）
A．网球在P点与墙壁碰撞时的速度大小为
B．网球由O点运动到P点的时间为1.6s
C．O、P两点间的水平距离为19.2m
D．O、P两点间的高度差为12.8m
【答案】B,C,D
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】做平抛运动的物体，水平方向的速度是恒定的，竖直方向是初速度为零的匀加速直线运动，满足vy=gt。A．网球的逆向运动（由P点到O点）为平抛运动，对O点速度进行分解可得
选项A错误；
B．在竖直方向上有
解得
选项B正确；
C．O、P两点间的水平距离
选项C正确；
D．O、P两点间的高度差
选项D正确。
故选BCD。
【分析】根据几何关系求出球刚要落到球拍上时竖直方向速度大小和末速度，结合速度—时间公式求出球下落的时间，根据位移—时间关系求解高度。
10．（2024高三上·广西壮族自治区期末）如图所示，有界匀强磁场的宽度为d，一带电荷量为q、质量为m的带负电粒子以速度垂直边界射入磁场，离开磁场时的速度偏角为，不计粒子受到的重力，下列说法正确的是（ ）
A．带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的轨道半径为3d
B．带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的角速度为
C．带电粒子在匀强磁场中运动的时间为
D．匀强磁场的磁感应强度大小为
【答案】B,D
【知识点】带电粒子在有界磁场中的运动
【解析】【解答】本题考查了带电粒子在磁场中的运动规律，要注意分析清楚粒子运动过程，作出粒子运动轨迹，由几何知识求出粒子轨道半径，应用牛顿第二定律即可正确解题。A．粒子在磁场中运动的轨迹如图所示，速度的偏向角等于圆弧所对的圆心角
根据几何关系有
故A错误；
B．带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的角速度
故B正确；
C．带电粒子在匀强磁场中运动的时间
故C错误；
D．由洛伦兹力提供向心力得
解得
故D正确。
故选BD。
【分析】粒子在磁场中运动的轨迹，由几何关系求半径，找到粒子做圆周运动的圆心角， 结合周期公式求解时间， 根据由洛伦兹力提供向心力的公式求解磁感应强度。
11．（2024高三上·广西壮族自治区期末）用如图甲所示的装置做探究加速度与力、质量的关系实验，木板保持水平，细绳与木板平行，图中力传感器用来测绳子上的拉力F，打点计时器所接电源的频率为50Hz，回答下列问题：
（1）当悬挂一个钩码时，打点计时器打出的纸带如图乙所示，图中相邻两点间有四个点未画出，可知小车的加速度大小a= （结果保留两位小数）。
（2）改变钩码数量多次实验，得到多组a、F数据，以加速度a为纵坐标、拉力F为横坐标描点得到斜率为k的直线，则小车和力传感器的总质量 。
【答案】（1）0.21
（2）
【知识点】探究加速度与力、质量的关系
【解析】【解答】本题主要考查了牛顿第二定律的验证实验，根据实验原理掌握正确的实验操作，结合逐差法计算出小车的加速度即可完成解答，难度不大。
（1）图中相邻两点间有四个点未画出，根据逐差法可得小车的加速度大小为
（2）
根据牛顿运动定律有
整理得
即
解得
【分析】（1）根据逐差法可得小车的加速度大小；
（2）根据牛顿运动定律求解加速度表达式，结合斜率表达式分析。
（1）图中相邻两点间有四个点未画出，根据逐差法可得小车的加速度大小为
（2）根据牛顿运动定律有
整理得
即
解得
12．（2024高三上·广西壮族自治区期末）多用电表内部有一块方形电池，标称电动势为9V。某同学想要测量该电池实际的电动势和内阻，实验室提供了以下器材：
A．待测方形电池；
B．电压表（量程为，内阻为）；
C．电流表（量程为，内阻为）；
D．滑动变阻器（阻值范围为）；
E．电阻箱（阻值范围为）；
F．开关、导线若干。
（1）该同学根据现有的实验器材，设计了如图甲所示的电路图，实验需要把电压表量程扩大至，则电阻箱的阻值应调整为
（2）将的滑片移到最 （填“左”或“右”）端，闭合开关S，移动的滑片，测出多组U、I数据，并作出如图乙所示的图线，由此可得，该电池的电动势为 V、内阻为 。（结果均保留一位小数）
【答案】（1）6000
（2）右；9.1；2.0
【知识点】电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】本题考查了实验器材的选择、电压表改装、实验数据处理。扩大电压表量程的原理：串联分压电路，应用串联电路特点与欧姆定律可以求出分压电阻阻值。根据题意应用欧姆定律求出图像的函数表达式是求电源电动势与内阻的关键。
（1）把电压表量程扩大3倍，则电阻箱分压6V，则电阻箱的阻值等于电压表内阻的2倍，即需将电阻箱的阻值调整为。
（2）闭合开关前，滑片应处于最右端，电阻最大，保护电路；根据闭合电路欧姆定律有
整理得
结合题图乙有
解得
【分析】（1）扩大电压表量程需要串联一个电阻，结合欧姆定律进行分析；
（2）根据闭合电路欧姆定律得到U-I的关系式，根据关系式结合乙图进行分析。
（1）把电压表量程扩大3倍，则电阻箱分压6V，则电阻箱的阻值等于电压表内阻的2倍，即需将电阻箱的阻值调整为。
（2）[1]闭合开关前，滑片应处于最右端，电阻最大，保护电路；
[2][3]根据闭合电路欧姆定律有
整理得
结合题图乙有
解得
13．（2024高三上·广西壮族自治区期末）我国的第五代制空战斗机歼具备高隐身性、高机动性等能力。某次垂直飞行测试试验中，歼沿水平跑道加速至离地后，机头瞬间朝上开始竖直向上飞行，飞机在10s内匀加速至。已知该歼的质量，歼加速阶段所受的空气阻力恒为重力的，忽略战斗机因油耗等导致的质量变化，取重力加速度大小。求：
（1）歼加速阶段的加速度大小a；
（2）歼加速阶段发动机的推力大小F。
【答案】（1）解：根据加速度的定义有
其中，，解得
（2）解：根据牛顿运动定律有
解得
【知识点】牛顿运动定律的综合应用
【解析】【分析】（1） 由速度—时间公式即可求出加速度；
（2）对飞机进行受力分析，由牛顿第二定律求出推力。
（1）根据加速度的定义有
其中，，解得
（2）根据牛顿运动定律有
解得
14．（2024高三上·广西壮族自治区期末）如图甲所示，均匀介质中两波源O、M分别位于x轴上、处，两波源都沿y轴方向振动，振动图像分别如图乙、丙所示。已知两波的传播速度均为。
（1）求这两列波的波长；
（2）两波源之间有几个振动加强点？
【答案】（1）解：由题图乙、丙可以看出两列波的周期相等，有
解得
（2）解：两列波叠加，将出现干涉现象，由题中图像可知，两列波振动步调相反，振动加强点到O、M两点的距离之差为半波长的奇数倍，在轴上的位置为，即
则对应的加强点有
、3.5m、6.5m、9.5m
共4处振动加强点。
【知识点】波长、波速与频率的关系；波的干涉现象
【解析】【分析】（1） 根据图像可知周期和波速，根据波速和周期关系求解波长；
（2） 根据图乙、丙可知两波源振动步调相反，故波程差为半波长的奇数倍时为加强点，由此判断即可。
（1）由题图乙、丙可以看出两列波的周期相等，有
解得
（2）两列波叠加，将出现干涉现象，由题中图像可知，两列波振动步调相反，振动加强点到O、M两点的距离之差为半波长的奇数倍，在轴上的位置为，即，则对应的加强点有
、3.5m、6.5m、9.5m
共4处振动加强点。
15．（2024高三上·广西壮族自治区期末）如图所示，在方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，沿水平面固定一个V字形的光滑金属框架CAD，已知，导体棒EF在水平外力作用下，在框架上从A点由静止开始做加速度大小为a的匀加速直线运动，导体棒和框架始终构成等边三角形回路，经过时间t导体棒运动到图示位置。已知导体棒的质量为m，框架和导体棒的材料和横截面积均相同，其单位长度的电阻均为，框架和导体棒均足够长，导体棒运动中始终与磁场方向垂直，且与框架接触良好。求：
（1）t时刻回路中的感应电动势E；
（2）t时刻通过回路的电流I；
（3）t时刻外力的功率P。
【答案】（1）解：设t时刻导体棒的速度大小为v，切割磁感线的有效长度为l，则有
感应电动势为
根据速度-时间关系
联立解得
（2）解：设时刻回路的总电阻为R，则有
根据闭合欧姆定律，有
联立解得
（3）解：根据牛顿运动定律，有
功率为
解得
【知识点】电磁感应中的电路类问题；电磁感应中的动力学问题
【解析】【分析】（1）先得到回路中有效切割长度与时间的关系式，再由法拉第电磁感应定律得到 回路中的感应电动势E；
（2）得出时刻回路的总电阻为R表达式，由欧姆定律列出电流表达式；
（3）根据牛顿运动定律求解功率表达式，从而得到功率与时间的表达式。
（1）设t时刻导体棒的速度大小为v，切割磁感线的有效长度为l，则有
感应电动势为
根据速度-时间关系
联立解得
（2）设时刻回路的总电阻为R，则有
根据闭合欧姆定律，有
联立解得
（3）根据牛顿运动定律，有
功率为
解得
1 / 1广西部分学校2024-2025学年高三上学期12月联考物理试卷
1．（2024高三上·广西壮族自治区期末）铁、钴、镍是常见的三种铁磁性物质，它们的原子半径及性质十分相似。铁、钴、镍的某些同位素具有放射性，放射性铁59作为示踪剂在人体代谢及血液系统疾病治疗中起重要作用，医学上常用钴60产生的γ射线对患有恶性肿瘤的病人进行治疗。用中子轰击铁58可得放射性铁59，放射性铁59衰变后可产生钴59，用中子轰击钴59可得放射性钴60，放射性钴60衰变后可产生镍60，下列核反应方程错误的是（ ）
A． B．
C． D．
2．（2024高三上·广西壮族自治区期末）如图所示，摩托车比赛中，骑手为了快速通过水平弯道，经常将车身压向内侧，俗称压弯。将摩托车过弯道看成匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A．摩托车过弯道时处于平衡状态
B．摩托车过弯道的速度越大，受到的支持力越大
C．摩托车过弯道时所需的向心力由地面的摩擦力提供
D．摩托车过弯道的速度越大，轮胎与地面的夹角越大
3．（2024高三上·广西壮族自治区期末）某款手机防窥屏的原理图如图所示，在透明介质中有相互平行排列的吸光屏障，屏障垂直于屏幕，可实现对像素单元可视角度的控制。发光像素单元紧贴防窥屏的下表面，可视为点光源，位于相邻两屏障的正中间。下列说法正确的是（ ）
A．防窥屏的厚度不影响可视角度
B．屏障的高度d越大，可视角度越大
C．透明介质的折射率越小，可视角度越大
D．防窥屏实现防窥效果主要是因为光发生了全反射
4．（2024高三上·广西壮族自治区期末）篮球从距水平地面高为1.8m处由静止释放，与地面作用0.07s后，反弹的最大高度为0.8m。已知篮球的质量为0.6kg，不计空气阻力，取重力加速度大小，则地面对篮球的平均作用力大小约为（ ）
A．75N B．81N C．87N D．92N
5．（2024高三上·广西壮族自治区期末）火星为太阳系里四颗类地行星之一，火星的半径约为地球半径的，火星的质量约为地球质量的，把地球和火星均看作质量分布均匀的球体，忽略地球和火星的自转，则火星与地球的第一宇宙速度的比值为（ ）
A． B． C． D．
6．（2024高三上·广西壮族自治区期末）某同学用如图所示的电路模拟远距离输电，理想升压变压器的原、副线圈的匝数之比为，理想降压变压器的原、副线圈的匝数之比为，两变压器之间输电线的总电阻为R，其余线路电阻不计，、为两盏完全相同的灯泡，开关S断开时，灯泡恰好正常发光，现闭合开关，要使两盏灯泡均正常发光，下列措施可行的是（ ）
A．仅增大
B．仅减小交流电的频率
C．仅减小变压器的输入电压
D．仅将两变压器之间的输电线加粗
7．（2024高三上·广西壮族自治区期末）如图甲所示，一粗细均匀的长细管开口向下竖直固定时，管内高度为H的水银柱上方封闭气体的长度为h，现将细管缓慢旋转至开口竖直向上，如图乙所示。已知大气压强恒为，水银的密度为，管内气体温度不变且可视为理想气体，重力加速度大小为g，图乙中封闭气体的长度为（ ）
A． B．
C． D．
8．（2024高三上·广西壮族自治区期末）如图所示，虚线a、b、c代表某点电荷产生的电场的三条电场线，实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，质点经过P、Q两点时的加速度大小分别记为、，动能分别记为、，电势能分别记为、，下列判断正确的是（ ）
A． B．
C． D．场源电荷带负电
9．（2024高三上·广西壮族自治区期末）如图所示，某同学对着竖直墙壁练习打网球，该同学使球拍与水平方向的夹角为，在O点击中网球，球以的速度垂直球拍离开O点，恰好垂直击中墙壁上的P点，忽略空气阻力的影响，取重力加速度大小，，下列说法正确的是（ ）
A．网球在P点与墙壁碰撞时的速度大小为
B．网球由O点运动到P点的时间为1.6s
C．O、P两点间的水平距离为19.2m
D．O、P两点间的高度差为12.8m
10．（2024高三上·广西壮族自治区期末）如图所示，有界匀强磁场的宽度为d，一带电荷量为q、质量为m的带负电粒子以速度垂直边界射入磁场，离开磁场时的速度偏角为，不计粒子受到的重力，下列说法正确的是（ ）
A．带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的轨道半径为3d
B．带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的角速度为
C．带电粒子在匀强磁场中运动的时间为
D．匀强磁场的磁感应强度大小为
11．（2024高三上·广西壮族自治区期末）用如图甲所示的装置做探究加速度与力、质量的关系实验，木板保持水平，细绳与木板平行，图中力传感器用来测绳子上的拉力F，打点计时器所接电源的频率为50Hz，回答下列问题：
（1）当悬挂一个钩码时，打点计时器打出的纸带如图乙所示，图中相邻两点间有四个点未画出，可知小车的加速度大小a= （结果保留两位小数）。
（2）改变钩码数量多次实验，得到多组a、F数据，以加速度a为纵坐标、拉力F为横坐标描点得到斜率为k的直线，则小车和力传感器的总质量 。
12．（2024高三上·广西壮族自治区期末）多用电表内部有一块方形电池，标称电动势为9V。某同学想要测量该电池实际的电动势和内阻，实验室提供了以下器材：
A．待测方形电池；
B．电压表（量程为，内阻为）；
C．电流表（量程为，内阻为）；
D．滑动变阻器（阻值范围为）；
E．电阻箱（阻值范围为）；
F．开关、导线若干。
（1）该同学根据现有的实验器材，设计了如图甲所示的电路图，实验需要把电压表量程扩大至，则电阻箱的阻值应调整为
（2）将的滑片移到最 （填“左”或“右”）端，闭合开关S，移动的滑片，测出多组U、I数据，并作出如图乙所示的图线，由此可得，该电池的电动势为 V、内阻为 。（结果均保留一位小数）
13．（2024高三上·广西壮族自治区期末）我国的第五代制空战斗机歼具备高隐身性、高机动性等能力。某次垂直飞行测试试验中，歼沿水平跑道加速至离地后，机头瞬间朝上开始竖直向上飞行，飞机在10s内匀加速至。已知该歼的质量，歼加速阶段所受的空气阻力恒为重力的，忽略战斗机因油耗等导致的质量变化，取重力加速度大小。求：
（1）歼加速阶段的加速度大小a；
（2）歼加速阶段发动机的推力大小F。
14．（2024高三上·广西壮族自治区期末）如图甲所示，均匀介质中两波源O、M分别位于x轴上、处，两波源都沿y轴方向振动，振动图像分别如图乙、丙所示。已知两波的传播速度均为。
（1）求这两列波的波长；
（2）两波源之间有几个振动加强点？
15．（2024高三上·广西壮族自治区期末）如图所示，在方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，沿水平面固定一个V字形的光滑金属框架CAD，已知，导体棒EF在水平外力作用下，在框架上从A点由静止开始做加速度大小为a的匀加速直线运动，导体棒和框架始终构成等边三角形回路，经过时间t导体棒运动到图示位置。已知导体棒的质量为m，框架和导体棒的材料和横截面积均相同，其单位长度的电阻均为，框架和导体棒均足够长，导体棒运动中始终与磁场方向垂直，且与框架接触良好。求：
（1）t时刻回路中的感应电动势E；
（2）t时刻通过回路的电流I；
（3）t时刻外力的功率P。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】原子核的人工转变
【解析】【解答】衰变的定义：原子核自发地放α粒子或β粒子，由于核电荷数变了，它在元素周期表中的位置就变了，变成另一种原子核。我们把这种变化称为原子核的衰变。A．方程
质量数守恒，电荷守恒，A正确，不符合题意；
B．方程
质量数守恒，电荷守恒，B正确，不符合题意；
C．方程
质量数守恒，电荷守恒，C正确，不符合题意；
D．方程
质量数不守恒，电荷不守恒，D错误，正确的方程是
D错误，符合题意。
故选D。
【分析】根据衰变的过程中电荷数守恒、质量数守恒进行判断。
2．【答案】C
【知识点】生活中的圆周运动
【解析】【解答】对于车辆转弯问题，一定要搞清楚合力的方向，指向圆心方向的合外力提供车辆做圆周运动的向心力，方向指向水平面内的圆心。A．摩托车过弯道时，需要向心力，合外力不为零，不是处于平衡状态，故A错误；
BC．摩托车过弯道时的向心力由摩擦力提供，有可知速度越大，受到的摩擦力越大，而支持力始终与人和车的总重力大小相等，所以支持力不变，故B错误，C正确；
D．摩托车过弯道的速度越大，需要的向心力越大，需要重力提供一部分向心力，所以要求轮胎与地面的夹角越小，故D错误。
故选C。
【分析】摩托车过弯道时的向心力由摩擦力提供，摩托车过弯道的速度越大，重力提供一部分向心力。
3．【答案】A
【知识点】光的全反射
【解析】【解答】当光从光密介质射入光疏介质时，同时发生折射和反射。如果入射角逐渐增大，折射光离法线会越来越远，而且越来越弱，反射光却越来越强。当入射角增大到某一角度，使折射角达到90°时，折射光完全消失，只剩下反射光，这种现象叫作全反射。A．因屏障的高度一定，则从光源发出的光射到界面时的最大入射角一定，则可视角度也是一定的，防窥屏的厚度不影响可视角度，选项A正确；
B．若屏障的高度越大，即d越大，则入射角变小，根据折射定律可知，其折射角变小，可视角度变小，选项B错误；
C．因可视角度是光线进入空气中时折射角的2倍，故透明介质的折射率越小，空气中的折射角越小，可视角度越小，选项C错误；
D．防窥屏实现防窥效果主要是因为某些角度范围内的光被屏障吸收，能射出到空气中的光的入射角都小于临界角，没有发生全反射，选项D错误。
故选A。
【分析】根据折射定律得出折射角的变化趋势；根据防窥屏的工作原理结合题目选项完成分析。
4．【答案】D
【知识点】动量定理
【解析】【解答】对于涉及变力作用的动量问题，可以利用动量定理求解平均作用力。 列方程前首先要选取正方向，与规定的正方向一致的力或动量取正值，反之取负值 。设篮球与地面碰撞前的速度大小为，与地面碰撞后的速度大小为，地面对篮球的平均作用力大小为，则有
向上为正，由动量定理
解得
故选D。
【分析】根据动能定理求解碰撞地面前速度以及碰撞地面会后的速度，结合动量定理求解 地面对篮球的平均作用力大小 。
5．【答案】C
【知识点】第一、第二与第三宇宙速度
【解析】【解答】 本题主要是考查了万有引力定律及其应用；解答此类题目一般要把握两条线：一是在星球表面，忽略星球自转的情况下，万有引力等于重力；二是根据万有引力提供向心力列方程进行解答。根据
解得
可得
故选C。
【分析】物体在星球表面受到的重力等于万有引力；卫星绕行星做圆周运动，万有引力提供向心力；应用万有引力公式与牛顿第二定律求解。
6．【答案】D
【知识点】变压器原理
【解析】【解答】 变压器是由原线圈、副线圈和铁芯组成的，因为器工作原理是互感现象，可以改变交变电流的大小，对直流电流无效。A．开关S断开时，灯泡恰好正常发光，闭合开关，两盏灯泡均正常发光，则灯泡两端电压不变，降压变压器副线圈中电流加倍，不变的情况下，由
可知降压变压器的原线圈两端电压不变；由
可知降压变压器的原线圈中电流加倍。若仅增大，则升压变压器副线圈两端电压降低，而输电线上的电压降
加倍，造成降压变压器原线圈两端电压降低，不能满足条件，故A错误；
B．若仅减小交流电的频率，则升压变压器副线圈电压不变，由于输电线上的电压降
加倍，造成降压变压器原线圈两端电压降低，不能满足条件，故B错误；
C．仅减小变压器的输入电压，则升压变压器副线圈电压减小，输电线上的电压降
加倍，降压变压器原线圈两端电压减小，不能满足条件，故C错误；
D．仅将两变压器之间的输电线加粗，输电线的电阻减小，升压变压器副线圈电压不变，输电线上的电压降
可能不变，降压变压器原线圈两端电压也就不变，满足条件，故D正确。
故选D。
【分析】升压变压器副线圈两端电压降低，损失电压变大，仅减小交流电的频率，升压变压器副线圈电压不变，的输电线加粗，输电线的电阻减小，损失电压变小，符合题意。
7．【答案】C
【知识点】气体的等温变化及玻意耳定律
【解析】【解答】 玻意耳定律（等温变化）：一定质量的气体，在温度保持不变时，它的压强和体积成反比。设细管的横截面积为S，题图甲中封闭气体的压强为，则有
根据玻意耳定律
解得
故选C。
【分析】由受力平衡条件求解图甲中封闭气体的压强，气体发生等温变化，根据玻意耳定律解答。
8．【答案】A,B
【知识点】带电粒子在电场中的运动综合
【解析】【解答】本题主要考查了带电粒子在电场中的运动，熟悉粒子的受力分析，掌握电场线与场强和电势的特点，结合功能关系即可完成分析。A．电场线的疏密反映电场强度的大小，则P点场强大于Q点，可知质点在P点加速度较大，即
选项A正确；
BC．质点受到的电场力指向轨迹的凹侧，显然若质点从P点到Q点，电场力做负功，动能减小，电势能增大，即
，
选项B正确、C错误；
D．电场力大致向右，则场强大致向左，则该电场线由正电荷产生，选项D错误。
故选AB。
【分析】根据电场线的疏密程度得出场强的大小关系，结合牛顿第二定律得出加速度的大小关系；根据电场力的做功类型，结合功能关系得出电势能的变化趋势；根据上述分析得出电场线的方向，沿着电场线方向电势逐渐降低，从而得出电势的大小关系。
9．【答案】B,C,D
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】做平抛运动的物体，水平方向的速度是恒定的，竖直方向是初速度为零的匀加速直线运动，满足vy=gt。A．网球的逆向运动（由P点到O点）为平抛运动，对O点速度进行分解可得
选项A错误；
B．在竖直方向上有
解得
选项B正确；
C．O、P两点间的水平距离
选项C正确；
D．O、P两点间的高度差
选项D正确。
故选BCD。
【分析】根据几何关系求出球刚要落到球拍上时竖直方向速度大小和末速度，结合速度—时间公式求出球下落的时间，根据位移—时间关系求解高度。
10．【答案】B,D
【知识点】带电粒子在有界磁场中的运动
【解析】【解答】本题考查了带电粒子在磁场中的运动规律，要注意分析清楚粒子运动过程，作出粒子运动轨迹，由几何知识求出粒子轨道半径，应用牛顿第二定律即可正确解题。A．粒子在磁场中运动的轨迹如图所示，速度的偏向角等于圆弧所对的圆心角
根据几何关系有
故A错误；
B．带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的角速度
故B正确；
C．带电粒子在匀强磁场中运动的时间
故C错误；
D．由洛伦兹力提供向心力得
解得
故D正确。
故选BD。
【分析】粒子在磁场中运动的轨迹，由几何关系求半径，找到粒子做圆周运动的圆心角， 结合周期公式求解时间， 根据由洛伦兹力提供向心力的公式求解磁感应强度。
11．【答案】（1）0.21
（2）
【知识点】探究加速度与力、质量的关系
【解析】【解答】本题主要考查了牛顿第二定律的验证实验，根据实验原理掌握正确的实验操作，结合逐差法计算出小车的加速度即可完成解答，难度不大。
（1）图中相邻两点间有四个点未画出，根据逐差法可得小车的加速度大小为
（2）
根据牛顿运动定律有
整理得
即
解得
【分析】（1）根据逐差法可得小车的加速度大小；
（2）根据牛顿运动定律求解加速度表达式，结合斜率表达式分析。
（1）图中相邻两点间有四个点未画出，根据逐差法可得小车的加速度大小为
（2）根据牛顿运动定律有
整理得
即
解得
12．【答案】（1）6000
（2）右；9.1；2.0
【知识点】电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】本题考查了实验器材的选择、电压表改装、实验数据处理。扩大电压表量程的原理：串联分压电路，应用串联电路特点与欧姆定律可以求出分压电阻阻值。根据题意应用欧姆定律求出图像的函数表达式是求电源电动势与内阻的关键。
（1）把电压表量程扩大3倍，则电阻箱分压6V，则电阻箱的阻值等于电压表内阻的2倍，即需将电阻箱的阻值调整为。
（2）闭合开关前，滑片应处于最右端，电阻最大，保护电路；根据闭合电路欧姆定律有
整理得
结合题图乙有
解得
【分析】（1）扩大电压表量程需要串联一个电阻，结合欧姆定律进行分析；
（2）根据闭合电路欧姆定律得到U-I的关系式，根据关系式结合乙图进行分析。
（1）把电压表量程扩大3倍，则电阻箱分压6V，则电阻箱的阻值等于电压表内阻的2倍，即需将电阻箱的阻值调整为。
（2）[1]闭合开关前，滑片应处于最右端，电阻最大，保护电路；
[2][3]根据闭合电路欧姆定律有
整理得
结合题图乙有
解得
13．【答案】（1）解：根据加速度的定义有
其中，，解得
（2）解：根据牛顿运动定律有
解得
【知识点】牛顿运动定律的综合应用
【解析】【分析】（1） 由速度—时间公式即可求出加速度；
（2）对飞机进行受力分析，由牛顿第二定律求出推力。
（1）根据加速度的定义有
其中，，解得
（2）根据牛顿运动定律有
解得
14．【答案】（1）解：由题图乙、丙可以看出两列波的周期相等，有
解得
（2）解：两列波叠加，将出现干涉现象，由题中图像可知，两列波振动步调相反，振动加强点到O、M两点的距离之差为半波长的奇数倍，在轴上的位置为，即
则对应的加强点有
、3.5m、6.5m、9.5m
共4处振动加强点。
【知识点】波长、波速与频率的关系；波的干涉现象
【解析】【分析】（1） 根据图像可知周期和波速，根据波速和周期关系求解波长；
（2） 根据图乙、丙可知两波源振动步调相反，故波程差为半波长的奇数倍时为加强点，由此判断即可。
（1）由题图乙、丙可以看出两列波的周期相等，有
解得
（2）两列波叠加，将出现干涉现象，由题中图像可知，两列波振动步调相反，振动加强点到O、M两点的距离之差为半波长的奇数倍，在轴上的位置为，即，则对应的加强点有
、3.5m、6.5m、9.5m
共4处振动加强点。
15．【答案】（1）解：设t时刻导体棒的速度大小为v，切割磁感线的有效长度为l，则有
感应电动势为
根据速度-时间关系
联立解得
（2）解：设时刻回路的总电阻为R，则有
根据闭合欧姆定律，有
联立解得
（3）解：根据牛顿运动定律，有
功率为
解得
【知识点】电磁感应中的电路类问题；电磁感应中的动力学问题
【解析】【分析】（1）先得到回路中有效切割长度与时间的关系式，再由法拉第电磁感应定律得到 回路中的感应电动势E；
（2）得出时刻回路的总电阻为R表达式，由欧姆定律列出电流表达式；
（3）根据牛顿运动定律求解功率表达式，从而得到功率与时间的表达式。
（1）设t时刻导体棒的速度大小为v，切割磁感线的有效长度为l，则有
感应电动势为
根据速度-时间关系
联立解得
（2）设时刻回路的总电阻为R，则有
根据闭合欧姆定律，有
联立解得
（3）根据牛顿运动定律，有
功率为
解得
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