2024年广西南宁市高考物理一模试卷(含详细答案解析)

2024年广西南宁市高考物理一模试卷

一、单选题：本大题共7小题，共28分。

1.医学影像诊断设备PfiT/CT是借助于示踪剂可以聚集到病变部位的特点来发现疾病的。示踪剂常利用同

位素“C作示踪原子标记，其半衰期为20min。小型回旋加速器输出的高速质子轰击;4可获得£c,同时还

释放一种粒子的射线。则下列说法正确的是（）

A.,用高速质子表击手M生成针C的同时释放的粒子是中子

B.用高速质子轰击/N,生成三。的同时释放的粒子是a粒子

C.当二C聚集到病变部位时，其半衰期会发生变化

D.用高速质子轰击尹N,在一次核反应过程中，核反应前产N和质子的质量之和，一定与核反应后二C与

所移放的这种粒子的质量之和完全相同

2.如图所示，用三个完全相同的小立柱将足球支起，小立柱的上端可视为点，小立

柱的位置连线成止三角形，放在水平泉面上，足球与小立柱的般点与足球球心的连

线与竖直方向的夹角均为37。，己知每个小立柱对足球的支持力大小为2.5N,不计足

球与小立柱间的摩擦及小立柱的重力,已知sin370=0.6,cos37°=0.8,则下列说

法正确的是（）UI_

侧视图

A.单个小立柱对足球的支持力方向竖直向上

B.足球所受的重力为7.5N

C.足球对小立柱的作用力与桌子对小立柱的作用力是平衡力

D.足球对小立柱的作用力与桌子对小立柱的作用力是相互作用力

3.如图是一款小型电钻的简化电路图，它由变压器及电机两部分构

成，变压器为理想变压器，电机的内阻为1。，额定电压为11匕额定

电流为24。当变压器输入电压为220V的正弦交流电时电钻正常工

作，下列说法正确的是（）

A.变压器原线圈电流的最大值为B.变压器副线圈电流的最大值为2A

C.变压器的输入功率为4WD.电机产生的机械功率为22W

4.4超是医院对病人进行检查的重要设备，4超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波，遇到人体

不同组织时会产生不同程度的反射，探头接收到的超声波信号由计算机处理，从而形成8超图像。如图为

血管探头沿X轴正方向发送的简谐超声波图像，£=0时刻波恰好传到质点已知此超声波的频率为lx

107/7zo下列说法正确的是（

A.质点M开始振动的方向沿.y轴正方向

B.血管探头发出的超声波在血管中的传播速度为1.4x103m/s

C.t=0.75x10一7s时质点M运动到横坐标％=28x10-27nm处

D.0~0.75x10-7$内质点加的路程为1.677un

5.某种海鸟可以像标枪一样一头扎入水中捕鱼，假设其在空中的俯冲看作自

由落体运动，进入水中后可以看作匀减速直线运动，共u-t图像如图所示，

自由落体运动的时间为0，整个过程的运动时间为?I，最大速度为％=

6m/s,重力加速度g取lOm/s?,下列说法正确的是（）

A.0=1s

B.整个过程中，鸟下落的高度为3”？

C.G至时间内，鸟的加速度大小为20m/s2

D.7至擀0时间内，鸟所受的阻力是重力的1.5倍

6.质谱仪在物理研究中起着非常重要的作用。如图是质谱仪的工作原理示意

图。粒子源（在加速电场上方，未画;II）产生的带电粒子被加速电场加速后，

进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场的磁感应强度和匀强电

场的电场强度分别为8和及平板S上有可让粒子通过的狭缝尸和记录粒子

位置的胶片平板S下方有磁感应强度为殳的匀强磁场。不计带电粒子

的重:力和粒子间的作用力，下列表述正确的是（）

A.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里

B.能通过狭缝。的带电粒子的速率等于

C.粒子打在胶片上的位置离狭缝P越远，粒子的比荷g越大

m

D.某种元素同位素的原子核，打在胶片上的位置离狭缝P越远，表明其质量数越大

7.2024年2月23日，“长征5号”遥七运载火箭搭载通信技术试验卫星十一号发射成功，被誉为龙年首

发。卫星进入地球同步轨道后，主要用于开展多频段、高速率卫星通信技术验证。设地球同步卫星的轨道

半径是地球半径的〃倍，下列说法中正确的是（）

A.地球同步卫星可以静止在北京上空

B.同步卫星运行速度是第一宇宙速度的

C.同步卫星的运行速度是地球赤道上物体随地球自转获得的速度的彳

D.若忽略地球的自转效应，则同步卫星的向心加速度是地球表面重力加速度的工

n

二、多选题：本大题共3小题，共18分。

8.体育课上一位同学练习足球控球技术，某次练习中足球由静止自由卜落1.25m时，不等足球着地就被这

位同学用脚背接住并快速竖直向上踢出，球离开脚背后上升的最大高度仍为1.25771。已知足球与脚背的作

用时间为0.1s,足球的质量为0.4Ag,重力加速度大小g取lOm/s2,不计空气阻力,则（）

A.足球下落到与脚背刚接触时动量大小为4kg•m/s

B.足球自由下落过程重力的冲量大小为2N・s

C.足球与脚背作用过程中，足球的动量变化量为零

D.脚背对足球的平均作用力大小为44N

9.图甲所示是一种静电除尘装置，其原理简图如图乙所示，在板状收集器A与线状电离器8间加恒定高

压，让废气从一端进入静电除尘区经过净化后从另一端排出，其中一带负电的尘埃微粒沿图乙中虚线向收

集器4运动，P、。是运动轨迹上的两点，不计微粒重力和微粒间的相互作用，不考虑微粒运动过程中的

电荷量变化。下列分析正确的是（）

图甲图乙

12.利用6V的恒压电源、量程为0〜0.6力的电流表(内阻不计)、定值电阻、阻值随长度均匀变化的电阻丝(

总长度为0.05m,总阻值为25。)、金属弹簧(电阻不计)、开关、导线，改装成如图甲的测力计，拉力为零

时滑片尸刚好在电阻丝的左端。

(1)图甲的电路中，如果开关闭合，拉力户增加时，电流表的示数(选填“增大”、“减小”或“不

变”)；

(2)图甲的电路中，定值电阻的作用是______，阻值至少为C；

(3)弹簧所受拉力尸与其伸长量dL的关系如图乙。若定值电阻为20。，则电流表的示数/与弹簧所受拉力尸

的关系式/=_____(4),由此可知用电流表改装的测力计刻度是______(选填“均匀”“不均匀”)的。

四、简答题：本大题共3小题，共38分。

13.某学校开展庆祝活动，使用气球渲染气氛。早晨，学校地表附近的气温为27℃,大气压强为po,此时在

地表附近的气球体积为％,若气球导热良好，气球内所充的氮气可视为理想气体，气球内外气压差很小可

以忽略。

(1)正午时大气压仍为Po,此时地表附近的气球体积增大了白，求此时地表附近气温达到多少弋？

(2)若某高处的大气压强为!Po,气温为15℃,若气球悬停在这一高处时，气球体积变为多少？

14.如图甲所示，光滑水平面上宽度为3L的区域有方向垂直于水平面向下的匀强磁场，初始时磁感应强度

为Bo,一个边长为L质量为小，总电阻为R的单匝正方形金属框在拉力作用下以速度为向右匀速进入磁

场，当金属框完全进入磁场时撤去拉力，线框依然能以速度％继续匀速运动至磁场右边界，速度方向始终

与磁场边界垂直。以金属框“边到达磁场左边界时为计时起点，磁感应强度按如图乙所示的规律变化。

(1)求金属框进入磁场过程中，通过回路的电荷量依

(2)求金属框进入磁场过程中，拉力对金属框所做的功W；

(3)cd边由磁场左边界运动到磁场右边界的过程中，求金属框产生的焦耳热Q。

•xxxxxx：2B

,xxxx?.4..90

xxxx；xx；BQ

xxxx；xx：o

XXXxbx"x"!c—B(1

甲

15.“离心轨道演示仪”是学习机械能守恒定律的经典演示装置，如图甲所示，该实验装置可以简化为如

图乙所示的物理模型：竖直平面内由倾斜斜面轨道A3、半径为0.1m的圆周轨道8c。和半径为七二

0.25m的部分圆周轨道CE构成的装置固定于水平地面，B、C两处轨道平滑连接，轨道正前方放置一个竖

直挡板，板面正对着轨道。圆心。I、。2与C点在同一竖直线上，。2后与竖直方向的夹角为6=53。，E点、与

竖直挡板的距离d=1.2m。现将质量为m=0.1kg的小球从斜面的某高度处由静止释放。斜面轨道足

够长，忽略小球尺寸和所受阻力,已知重力加速度取g=10m/s2,sin37。=0.6,cos37°=0.8o

(1)若小球的初始高度九i=0.5m,求小球第一次到达最低点。时，对轨道3co压力的大小；

(2)若小球能沿轨道到达E点，求力的最小值九min；

(3)若小球释放后，第二次到达最低点时与静止在C点的质量为今的另一个小球发生弹性正碰，碰撞后被碰

小球通过E点之后恰好能垂直碰到竖直挡板，求小球释放时的高度电。

甲

乙

答案和解析

1.【答案】B

【解析】解：AB,根据质量数守恒和电荷数守恒知，该核反应方程中产生的粒子的质量数为4=1+14-

11=4,电荷数为z=l+7-6=2,可知释放的粒子为a粒子G"e),故4错误，B正确;

C、半衰期与元素所处的物理环境和化学状态无关，囚此其半衰期不可能变化，故C错误；

。、核反应的过程总伴随能量的变化，所以核反应前铲N和质子的质量之和，一定与核反应后与所释放

的这种粒子的质量之和不相等，故。错误。

故选：B。

原子核在衰变过程中遵循质量数守恒和电荷数守恒；半衰期与元素所处的物理环境和化学状态无关；根据

质能关系判断。

掌握核反应方程遵循质量数和电荷数守恒.，理解半衰期的意义，知道影响半衰期的因素。

2.【答案】C

【脩析】解：A、不计足球与立柱间的摩擦，三个立柱对足球作用力为弹力，方向垂直于足球的切面，沿

半径方向指向足球，不是竖直向上，故A错误；

4、由于三个立柱对称摆放，则每个立柱对足球的弹力大小相等，对足球受力分析，一个立柱对足球的作

用力如图：

由平衡条件得：G=3FNCOS37°=3x2.5x0.8/V=6N,故8错误；

CD.不计足球与小立柱间的摩擦及小立柱的重力，小立柱受到足球对小立柱的作用力、桌子对小立柱的

作用力而平衡，所以足球对小立柱的作用力与桌子对小立柱的作用力是平衡力，故C正确、。错误。

故选：Co

足球与立柱间的作用力为弹力，根据接触面间弹力的方向判断即可；对足球受力分析，根据平衡条件求解

足球的重力，判断支持力的大小与央角的关系：i对作用力与反作用力大小相等，方向相反，作用力在两

个物体上，平衡力作用在一个物体上。

本题考查共点力平衡问题，解题关键是将知道三个弹力的方向，将其分解到水平和竖直方向，根据平衡条

件判断求解即可。

3.【答案】A

【解析】解：A、根据理想变压器输入功率等于输出功率可知，原线圈电流有效值/，代人数值解得

/=0.1/1,又根据最人值为有效的VT倍可知，变压器原线圈电流的最人值为故A正确；

C、根据理想变压器输入功率等于输出功率片=P2=U2I2=11x2"=22W,故C错误；

。、电动机的机械功率。机=P-%厂，代入数据解得尸凯二181V,故。错误；

故选：Ao

根据理想变压器输入功率等于输出功率，再由最大值与有效值之间的关系分析；电动机的机械功率为电动

机的输入功率减去电动机线圈自身的发热功率。

该题考查含有理想变压器的电动机电路问题，需要掌握理想变压器输入功率等于输出功率以及电动机的机

械功率等知识点，属于常考知识点。

4.【答案】B

【解析】解：4、超声波沿x轴正方向传播，根据波形平移法判断可知质点M开始振动的方向沿），轴负方

向，故A错误；

B、由题图可知此超声波的波长为：A=14x10-2mm=14xlD-5m,已知频率为/=1xICfHz,则

超声波在血管中的传播速度为u=/A=1x107x14x10-s?n/s=1.4x103TH/S,故B正确；

C、在波的传播过程中，质点不会随波移动，质点只是在各自的平衡位置附近振动，故C错误；

。、波的周期为T=：=1x10-7s,因"0.75x10%=》，故质点M运动的路程为：

IlxlO/4

s=-x4/l=3i4=3x0.4mm=1.2mm,故D错误。

故选：Bo

根据波形平移法判断质点M开始振动的方向；根据题图读出波长，由波速公式u=；lf,求出波速；质点不

会随波移动；根据时间与周期的关系求质点M通过的路程。

本题考查机械波的速度、波长、频率、波形图象等相关知识。要知道质点做简谐运动时，质点不沿波的方

向传播。要熟练运用波形平移法判断质点的振动方向。

5.【答案】B

【解析】解：4、小鸟自由落体运动的最大速度为为=6m/s,由自由落体运动的规律有为=gti，解得

ti=0.6s,故A错误；

B、整个过程下落的高度为图u-i图像与时间轴所围成的面积，M/i=^xh1=^x1x0.6m=3m,故

B正确;

a亡产达时间内小鸟的加速度。="n=会旭/52=-15巾/§2,所以加速度大小为15m/s2,故。错

,婪1-t]u.q

误；

。、qs?ti时间内，由牛顿第二定律有/'—mg=ma,可得/=2.5mg,则上=2.5,即阻力是重力的2.5

倍，故。错误。

故选：8。

A、由图像可得到小鸟运动的最大速度，根据自由落体运动规律即可求小鸟自由落体运动的时间：

B、根据u-t图像与时间轴所围成的面积的意义可求整个过程小鸟下落的高度：

C。、根据"-亡图像斜率的物理意义可求小鸟的加速度，再结合牛顿第二定律可求得阻力与重力的关系。

本题主要考查u-e图像的面积及斜率的意义，解题关键是应用匕顿第二定律求解出阻力与重力的关系。

6.【答案】D

【解析】解：A、粒子经过加速电场，可知粒子带正电，在速度选择器中做匀速运动，所受洛哈兹力方向

水平向左，根据左手定则可知速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外，故A错误；

5、洛伦兹力与电场力等大反向，即Eq=qu8,解得“=擀，故8错误；

D

。、粒子打在胶片上的位置离狭缝P越远，那么粒子的做圆周运动的半径R越大，即R=澈,所以粒子的

比荷越小，故C错误；

。、某种元素同位素的原子核，打在胶片上的位置离狭缝户越远，q相同，R越大，根据R=端,表明其

质量数越大，故。正确。

故选：。。

粒子经过加速电场，可知粒子带正电，在速度选择器中做匀速运动，所受洛伦兹力方向水平向左，根据左

手定则即可确定速度选择器中的磁场方向，洛伦兹力与电场力等大反向，据此求出粒子的速度；根据粒子

的半径确定粒子的比荷与同位素的质量数。

本题考查粒子在电磁场中的运动，注意粒子电性，需要知道速度选择器的原理。

7.【答案】B

【解析】解：4、地球同步卫星的轨道半径是地球半径的〃倍，与赤道平面共面所以不可能静止在北京上

空，A错误；

B、由万有引力提供向心力即等=乎，得/=悌，r=nR,第一宇宙速度V=挥，所以同步卫星

的运行速度是第一宇宙速度的B正确;

C、同步卫星与地球赤道上的物体具有相同的角速度，根据知，同步卫星的运行速度是地球赤道上

物体随地球自转获得的速度的〃倍，C错误：

D、根据竿=ma,得Q=詈=篝，则同步卫星的向心加速度是地球表面重力加速度的去，。错误。

故选:BQ

根据同步卫星的轨道半径与地球半径的关系结合万有引力提供向心力进行判断即可。

本题主要考杳同步卫星的相关知识，解撅关健是•根据万有引力樨供向心力讲行判断。

8.【答案】BD

【解析】解：AB.足球刚下落到脚上的速度大小为

v=J2gh=V2x10x1.25m/s=5m/s

则足球下落到与脚背刚接触时动量大小为

p=mv=0.4x5kg-m/s=2kg-m/s

足球自由下落过程，设向下为正方向，根据动量定理可得重力的冲量大小为

IG=mv—0

解得/G=2N-S,方向竖直向下。

故A错误，8正确;

CD,足球与脚作用过程中，根据对称性可知，足球动量的变化大小为

dp=mv—(—mv')=2mv=2x0.4x5kg-m/s=4kg-m/s

设向上为正方向，根据动量定理可得

(F-mg^t=Ap

解得

F=44/V,方向竖直向上。

故C错误，。正确。

故选：BD。

动量时质量与速度的乘积加V，冲量时定量的变化量；动量是矢量与方向有关；平均作用力通过动量定埋

求得,

本题考查了动量定理的应用，难度适中。

9.【答案】AC

【解析】解•：A、因为A带正电，B带负电,而沿着电场线的方向电势降低，所以P点的电势低于Q点的

电势，故A正确；

BCD.微粒从P点向。点运动过程中，只受电场力作用，电场力做正功，动能增加，电势能减小，则微粒

在P点的速度小于在。点的速度，微粒在P点的电势能大于在2点的电势能，故C正确，错误；

故选：AC.

根据极板的电性得出电场线的方向，由此得出不同位置电势的高低；

对微粒进行受力分析，根据电场力的做功特点分析出粒子在不同位置的电势能和速度的大小关系。

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，掌握场强和电势的关系，结合能量守恒

定律即可完成分析。

10.【答案】CD

【解析】解：4由图乙可知，无人机先做变加速运动，后做匀加速运动，故A错误；

B.无人机飞至色高处过程，根据动能定理有

11

《mgh。=2mv2

解得

U7gh°,故B错误；

C元人机飞至2九0高处，根据牛顿第二定律有

F-mg=ma

解得

F=2mg,故C正确；

D无人机飞至3月高处，根据动能定理，动能的增加量为

1

4益=5mg(2h0+3/i0)=2.5mgh0

重力势能的增加量为

AEp=3mgh.o

故无人机机械能增加量为

4E=W+4Ep=2.5mgh0+3msh0=5.5mgh0,故D正确。

故选：CO。

A：根据图乙加速度随高度变化的关系图线可知无人机的运动性质；

B：根据动能定理求解无人机飞至坛高处时速度大小；

C根据牛顿第二定律求解飞至2%高处时无人机所受的升力：

D：根据动能定理求解动能的增加量，根据功能关系求解重力势能的增加量，进•步求解机械能增加量。

本题考查功能关系，要求学生能正确分析物体的运动过程和运动性质，熟练应用对应的规律解题。

11.【答案】81.49

【解析】解：(1)根据实验操作步骤可知，插大头针P3时，透过玻璃砖观察，使P3挡住匕、22的像，故人。

错误，3正确。

故选:Be

(2)光路图如图所示：

A.N

.I

图甲

(3)根据折射定律九=需

变形得sin%=九sin%

sin%-sin/图像的斜率k==1.49

结合sin%—sin%函数，图像的斜率k=九=1.49。

故答案为：(1)B；(2)见解析；(3)1.49。

(1)根据实验的正确操作步骤分析作答；

(2)根据大头针位置作光路图；

(3)根据折射定律求解sin%-5小鱼函数，结合图像斜率的含义求解作答。

本题考查了“测定玻璃折射率”的实验，要明确实验原理，掌握正确的实验操作步骤；根据折射定律求解

sin%-sin4函数是解题的关键。

12.【答案】增大保护电路10—4x77不均匀

45-5UUZJL

【解析】解：(1)图甲的电路中，升关闭合，拉力尸增加时，弹簧伸长，滑片P右移，滑动变阻器接入电

路内电阻减小，电路中电流增大。

(2)图甲的电路中，接入定值电阻的目的是对电流表起保护作用，防止滑片P移动到电阻丝的最右端时电

路中电流过大，烧坏电流表。

当电路中电流达到最大0.6A时，电路中的总电阻最小值为

E6

=■；----==I。。

Rimax0.6

可知定值电阻至少为10。。

(2)由图乙可知尸二则

k=a=^N/m=lxl04N/m

设定值电阻为心电阻丝总电阻为&,滑片向右移动距离％=ZU

由闭合电路欧姆定律有

,_E

I='R+R；

又冬=&一华比

联立可得：/=—Z⑷

由上式可知，拉力/与/是非线性关系，所以由电流表改装的测力计刻度不均匀的。

故答案为：(1)增大；(2)10：(3)式磊瓦，不均匀。

(1)图甲的电路中，开关闭合，拉力/增加时，弹簧伸长，滑片P右移，分析滑动变阻器接入电路的电阻

变化，从而判断电流表示数的变化.

(2)结合电路的结构分析定值电阻的作用，根据电流表的量程结合闭合电路欧姆定律计算定值习阻的最小

值。

(3)根据欧姆定律推导电流表的示数/与弹簧所受拉力产的关系，结合解析式进行分析。

对于实验题，要弄清楚实验目的、实验原理以及数据处理.、误差分析等问题，一般的实验设计、实验方法

都是根据教材上给出的实验方法进行拓展，延伸，所以一定要熟练掌握教材中的重要实验。

13.【答案】解：(1)由题意可知此过程为等压变化过程，由盖・吕萨克定律知

其中

T°=300K,V=^VQ

联立解得

T=310K

根据热力学温度和摄氏温度的关系可知

T=t+273K

解得

t=37°c；

(2)根据理想气体状态方程有

Pl%_P。，。

丁一丁

其中

Pi屋4P。,7\=288K

联立解得

匕=1.2%。

答：(1)正午时大气压仍为P。，此时地表附近的气球体积增大了白，则此时地表附近气温达到37℃；

*uU

(2)若某高处的大气压强为：户0,气温为15℃,若气球悬停在这一高处时，则气球体积变为1.2%。

【蟀析】(1)根据盖-口萨克定律求解此时的热力学温度，根据热力学温度与摄氏温度的关系求解此时地表

附近的气温；

(2)根据理想气体状态方程求解气球悬停在这一高处时气球的体积。

本题考查理想气体状态方程，要求学生能正确选择研究对象，分析变化过程，熟练掌握理想气体状态方程

并应用于解题。

14.【答案】解：(1)金属框进入磁场过程中以速度为匀速运动，有：

Ex=B0LVQ,=—>q='10,h=—

解得通过回路的电荷量为：q=^~

(2)金属框进入磁场过程产生的焦耳热：Q.=llRt.

联立解得：

由功能关系与能量守恒定律可知，拉力做的功为：

电=Q1=-反—

(3)金属框完全在磁场中的运动过程的时间为：£2=4

p0

此过程产生的感应电动势为：％=噂〃=叁5=/0功0

感应电流为：/2=与

此过程产生的焦耳热：Q=I；Rt2

解得：(？=粤兴

£1\

答：(1)金属框进入磁场过程中，通过回路的电荷量g为廖：

(2)金属框进入磁场过程中，拉力对金属框所做的功W为萼％

A

(3)金属框产生的焦耳热。为嚓

【脩析】(1)对金属框进入磁场过程中，根据动生电动势E=由闭合电路欧姆定律求电流，再根据电

流的定义求解电荷最；

(2)根据功能关系可知拉力对金属框所做的功等于产生的焦耳热，利用焦耳定律计算产生的焦耳热；

(3)根据法拉第电磁感应定律求出线框完全在磁场中时产生的感应电动势，再根据闭合电路的欧姆定律求

解感应电流的大小，利用焦耳定律计算产生的焦耳热。

本题是电磁感应与力学、电路的综合，处理此类问题从两个角度研究：一从力的角度，关键是分析安培力

与速度的关系；另一角度是能量，当电流恒定时，往往根据焦耳定律求电热。若电流是变化的，常常根据

能量守恒定律求电热。

15.【答案】解：(1)设小球达到C点时速度为%,此时轨道对小球的支持力为P,从释放点到。由动能定

理得：

mghx=\-0

由牛顿第二定律得：

VQ

F-mg=m-

解得：F=UN

根据牛顿第三定律可知小球第一次到达最低点