2024届广西“贵百河”高三下学期质量调研联考（二模）物理试题（含答案）

届广西“贵百河”高三下学期质量调研联考（二模）物理试题一、选择题：本题共10小题，在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，每题4分；8-10题有多项符合题目要求，每题6分，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分，选择题合计46分。1．现代考古通过测量生物化石中放射性同位素碳14的量来确定生物的年代，质量为m0的碳14（614CA．碳14放出的β粒子来自核外电子B．碳14的半衰期为11460年C．碳14的衰变方程为6D．碳14原子发生化学反应后半衰期发生改变2．2024年春节广西很多人到哈尔滨旅游，相当多的游客喜欢滑雪运动，某游客滑雪（看作质点）由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道PQ，从滑道的P点滑行到最低点Q的过程中，由于摩擦力的存在，游客的速率不变，则运动员沿PQ下滑过程中（）A．所受摩擦力不变 B．所受支持力变小C．重力做功的功率逐渐增大 D．机械能逐渐减小3．中欧班列在欧亚大陆开辟了“生命之路”，为国际抗疫贡献了中国力量。某运送防疫物资的班列由40节质量相等的车厢组成，在车头牵引下，列车沿平直轨道匀加速行驶时，第2节对第3节车厢的牵引力为F。若每节车厢所受摩擦力、空气阻力均相等，则倒数第3节对倒数第2节车厢的牵引力为（）A．F B．19F20 C．F19 4．光的干涉现象在技术中有重要应用，例如检查平面的平整程度。如图甲所示，把一标准透明板压在另一被检测透明板上，一端用两张纸片垫起，构成空气劈尖，让单色光a、b分别从上方射入，得到明暗相间的条纹如图乙所示。下列说法正确的是（）A．若抽掉一张纸片，条纹间距不变B．单色光a的波长比单色光b的波长大C．照射同种金属发生光电效应时单色光a的遏止电压比单色光b小D．若出现图丙的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凸起的5．起跳摸高是学生常进行的一项运动，一质量为80kg的同学用力蹬地且举臂起跳，在刚要离地时其手指距地面的高度为2.10m；离地后身体形状近似不变，手指摸到的最大高度为2.55m。若从蹬地到离开地面的时间为0.2s，不计空气阻力，起跳过程中他对地面的平均压力约为（g取10m/s2）（）A．1450N B．1500N C．2000N D．1600N6．如图所示，一个倾角为30°、底面粗糙、斜面光滑的斜面体放在粗糙的水平面上，斜面体的质量为2m。轻绳的一端固定在天花板上，另一端系住质量为m的小球，整个系统处于静止状态，轻绳与竖直方向的夹角也为30°。若滑动摩擦力等于最大静摩擦力，则斜面体与水平面间的动摩擦因数至少为（）A．13 B．315 C．3+37．1905年，爱因斯坦获苏黎世大学物理学博士学位，并提出光子假设，成功解释了光电效应，因此获得1921年诺贝尔物理学奖。研究光电效应时发现某金属极板M受到紫外线照射会不停的发射出光电子，射出的光电子具有不同的运动方向，速度大小也不相同，最大速率为vmA．M、N间距离增大时电子到达N的动能减小B．M、N之间的遏止电压等于mC．只有沿x方向逸出的电子到达N时才有最大动能1D．电子从M到N过程中y方向位移大小最大为v8．北京奥运场馆的建设体现了“绿色奥运”的理念。国家体育馆“鸟巢”隐藏着一座年发电量比较大的太阳能光伏发电系统，假设该发电系统的输出电压恒为U1=250V，其中输出功率P1A．若电站的输出功率突然增大，则升压变压器的输出电压增大B．若电站的输出功率突然增大，则降压变压器的输出电压减小C．输电线损耗比例为5%时，所用升压变压器的匝数比为nD．用10000V高压输电，输电线损耗功率为800W9．甲、乙两列简谐横波在同一均匀介质中传播，波源位于x=0处的甲波沿x轴正方向传播，波源位于x=12m处的乙波沿x轴负方向传播。t=0时刻两列波的波形图如图所示。已知甲、乙波速都为v=4m/s。下列说法正确的是（）A．甲、乙两列波能发生稳定的干涉B．两列波叠加后，x=3m处为加强点C．t=1.75s时刻，x=6m处的质点位移为1cmD．在0~2s时间内，x=5m处的质点经过的路程为55cm10．“北斗”卫星导航系统是我国自主研制开发的区域性三维卫星定位与通信系统（CNSS），为我国经济发展和国防建设提供了有力保障。建成后的“北斗”卫星导航系统包括5颗同步卫星和30颗一般轨道卫星。北斗卫星导航系统中的一颗卫星a位于赤道上空，其对地张角为60°，如图所示。已知地球的半径为R，自转周期为T0A．地球的平均密度为3πB．同步卫星的轨道半径为3C．卫星a的周期为TD．a与近地卫星运行方向相反时，二者不能直接通讯的连续时间为8π二、非选择题：本题共5小题，共54分。11．某实验小组用如图（a）所示的实验装置探究加速度与外力的关系。（1）某次实验过程中打出的纸带如图（b）所示，已知打点计时器使用的是50Hz的交流电源，相邻两个计数点之间还有4个点未画出，则打出该条纸带时小车的加速度大小为m/s2（2）多次改变钩码的重力mg、并计算出相应纸带的加速度大小a，描绘的a−mg的图像如图（c）所示，图像不过原点的原因可能是；该实验小组中的甲同学认为图像虽然不过原点，但是其是一条直线，仍然能够说明小车质量一定时，其加速度大小与其受到的合外力成正比，你认为甲同学的意见是否正确？（填“正确”或“不正确”）。12．西部超导公司发明了某种新材料，其导电性能是其重要的参数。广西某中学实验小组做“测量一均匀新材料制成的金属丝的电阻率”实验。（1）如图甲所示，先用多用电表“×1Ω”挡粗测其电阻R=Ω，然后用图乙的螺旋测微器测其直径d=（2）为了减小实验误差，需进一步测其电阻，除待测金属丝外，实验室还备有的实验器材如下：A．电压表V1B．电压表V2C．电流表A1D．电流表A2E．滑动变阻器RF．滑动变阻器RG.1.5V的干电池两节，内阻不能忽略H．电阻箱I．开关S，导线若干为了测多组实验数据，电压调节范围尽量大一些，则滑动变阻器应选用，电压表应选用，电流表应选用。（填选项前面的字母代号）（3）根据以上器材和要求，请在方框内设计最合理的电路图。（4）通过移动滑动变阻器测得多组电压U和电流I的值，并以U为纵轴、I为横轴建立U−I图像，作出一条过原点的倾斜直线，若斜率大小为k，则该金属丝电阻率ρ=（用题中相关字母表示）。13．在工程机械中两个气缸经常用杆连接在一起，一典型模型如图1所示，水平放置的两导热气缸底部由细管连接（细管体积忽略不计），两厚度不计活塞a、b用刚性轻杆相连，可在两气缸内无摩擦地移动。活塞的横截面积分别为Sa=100cm2,Sb=60cm2，两活塞及刚性杆总质量为（1）若缓慢升高环境温度，使某一活塞刚好缓慢移到所在气缸的底部，求此时环境的温度。（2）若保持初始温度不变，将整个装置转至图2所示竖直放置，经一段时间后活塞达到稳定状态，稳定时的体积。14．在芯片制造过程中，离子注入是其中一道重要的工应。为了准确的注入离子，需要在一个空间中用电场、磁场对离子的运动轨迹进行调控。图所示便是一种调控粒子轨迹的模型。如图所示，在xOy平面（纸面）内，x>0空间存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，第三象限空间存在方向沿x轴正方向的匀强电场。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子（不计重力），以大小为v0、方向与x轴垂直的速度沿纸面从坐标为−L,O的P0点进入电场中，然后从坐标为0,−2L的P1点进入磁场区域，再次垂直经过x轴之后，最后从y（1）电场强度的大小E；（2）磁场的磁感应强度大小B；（3）粒子从P0点运动到P215．如图所示，两条足够长的平行导电导轨MN、PQ水平放置，导轨间距L=1.0m，在轨道区域内有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B=1T。导体棒a、b质量均为m=1kg，电阻均为R=0.5Ω，与导轨间的动摩擦因数均为μ=0.3，运动过程中导体棒与导轨始终垂直且接触良好。重力加速度g=10m/s2，导轨电阻可忽略，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。（1）若开始时导体棒a初速度为零，导体棒b获得v0（2）若同时分别给两导体棒不同的冲量，使导体棒a获得平行于导轨向左的初速度v1=2m/s的同时，导体棒b获得向右的平行于导轨的初速度v（3）在（2）的条件下，从导体棒a速度为零到两棒相距最远的过程中，已知导体棒b产生的焦耳热为0.25J，求此过程中导体棒b的位移。

答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】A．碳14放出的β粒子来自于原子核内的中子转化为质子时产生的，故A错误；B．放射性元素的原子核有半数发生衰变时所需要的时间，叫半衰期。由图知，碳14的半衰期为5730年，故B错误；C．根据衰变过程满足质量数和电荷数守恒可知，碳14的衰变方程为6故C正确；D．碳14原子发生化学反应后半衰期不发生改变，故D错误。故选C。

【分析】A、根据β衰变的本质是原子核中的中子衰变为质子和电子判断；

B、根据半衰期定义，由图可知碳14质量衰变一半时对应时间为5730年；

C、根据衰变过程满足质量数和电荷数守恒写出衰变方程；

D、半衰期与化学状态无关。2．【答案】D【解析】【解答】B．设斜面倾角为θ，由图可知，从P到Q斜面倾角θ一直减小，由N−mg可知运动员对轨道的压力逐渐增大，B错误；A．因为运动员对轨道压力逐渐增大，故摩擦力逐渐增大，A错误；C．运动员向下运动过程中重力与瞬时速度的夹角逐渐增大，瞬时功率逐渐减小，在Q点重力与速度垂直瞬时功率为零，C错误；D．运动员下滑过程中摩擦力做负功，机械能逐渐减小，D正确。故选D。

【分析】根据匀速圆周运动，切向方向合力为零，法向方向合力大小不变提供向心力，根据受力分析列方程分析摩擦力、支持力的变化；根据功率公式分析重力功率的变化；由于克服摩擦力做功，机械能减小。3．【答案】C【解析】【解答】根据题意可知第2节车厢对第3节车厢的牵引力为F，因为每节车厢质量相等，阻力相同，故第2节对第3节车厢根据牛顿第二定律有F−38f=38ma设倒数第3节车厢对倒数第2节车厢的牵引力为F1，则根据牛顿第二定律有F联立解得F1故答案为：C。

【分析】分别对每一节车厢进行受力分析，结合车厢的加速度，利用牛顿第二定律求解车厢的受力情况。4．【答案】D【解析】【解答】设空气劈尖的顶角为θ，则有tan故相邻亮条纹中央的距离为ΔA．由

Δx=λ2tanB．由

Δx=λC．照射同种金属发生光电效应时由eν=可知波长越短，遏止电压越大，因为

λa<D．若出现图丙的干涉图样，说明亮条纹滞后出现，故弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凸起的，D正确。故选D。

【分析】AB、空气薄膜上下表面反射的两列相干光线的光程差为波长整数倍时此处出现亮条纹，即薄膜厚度d=12λ，设空气劈尖的顶角为θ，则有tanθ=λ2Δx，解得相邻亮条纹中央的距离为Δx=λ2tanθ5．【答案】C【解析】【解答】跳起后重心升高的高度为h=2.55−2.10m=0.45mv所以人跳起的速度为v=3m/s根据动量定理得F解得起跳过程中地面对人的平均压力约为F根据牛顿第三定律，起跳过程中人对地面的平均压力约为2000N。故选C。

【分析】根据重心高度变化求解离地速度，根据动量定理求解对地作用力。6．【答案】B【解析】【解答】对小球受力分析，沿斜面方向有mg解得T=对小球和斜面整体受力分析，由平衡条件得TTf=μN解得斜面体与水平面间的动摩擦因数为μ=故选B。

【分析】根据连接体分析方法，先对小球隔离分析求解轻绳拉力，后用整体法，应用正交分解列方程组求解最大静摩擦力和正压力，结合滑动摩擦力求解摩擦因数。7．【答案】D【解析】【解答】A．M、N间距离增大时，由于M、N间的电压不变，电场力对电子做功不变，则电子到达N的动能并不会随着距离的增大而增大，故A错误；B．设M、N之间的遏止电压为Uc−e解得U故B错误；C．电子从M到N运动过程，根据动能定理可得eU=可知无论从哪个方向逸出的电子到达N时的最大动能均为1故C错误；D．当电子从M板沿y方向逸出，且速度最大时，电子从M到N过程中y方向位移大小最大，则有y沿x方向有d=12联立可得y故D正确。故选D。

【分析】A、电场力做功W=Uq只与两板间电压有关，与板间距离无关；

B、由遏止电压原理，结合动能定理−eUc=0−12mv8．【答案】B,D【解析】【解答】A．由于发电厂的输出电压不变，升压变压器的匝数不变，所以升压变压器的输出电压U2B．由于发电厂的输出功率增大，则升压变压器的输出功率增大，根据

P=UI

可知输电线上的电流I线U可知输电线上的电压损失增大，由降压变压器的输入电压

U可得降压变压器的输入电压U3减小，降压变压器的匝数不变，所以降压变压器的输出电压U4C．由

P可得

I由

P可得

I故

nC错误；D．用10000V高压输电时，输电电流为

I故

PD正确。故选BD。

【分析】A、理想变压器输出电压由输入电压决定，发电厂的输出电压不变，升压变压器的匝数不变，所以升压变压器的输出电压不变；

B、电站输出功率变大，而电压不变，由P=UI可知输电线电流增大，输电线损耗电压增大，降压变压器输入电压减小；

C、根据发电系统输出电压和输出功率由P1=U1I1求解升压变压器输入电流，由输电损耗功率由9．【答案】A,B【解析】【解答】A．两列波波速相同，根据图像可知，波长均为4m，根据T=可知，两列波周期相同、频率相同，则甲、乙两列波能发生稳定的干涉，故A正确；B．利用同侧法可知，甲波的波源的起振方向向上，乙波的波源的起振方向向下，可知两波源频率相等，振动步调相反，由于x=3m处到两波源的间距差的关系为12−3间距差为半波长的奇数倍，可知，两列波叠加后，x=3m处为加强点，故B正确；C．x=6m处到两波源的间距差的关系为12−6结合上述，可知两列波叠加后，x=3m处为减弱点，其振幅为A=5根据0时刻的波形图可知，甲乙两波的波前到x=6m处的距离均为2m，波传播到该位置需要的时间Δ根据T=1s可知1.75s−0.5s=1.25s=T+由于乙波的波源的起振方向向下，可知t=1.75s时刻，x=6m处的质点位移为-1cm，故C错误；D．由于x=5m处到两波源的间距差的关系为Δ间距差为半波长的奇数倍，可知，两列波叠加后，x=5m处为加强点，两波在该点叠加后的振幅为A=5乙波传播到该位置的时间Δ甲波传播到该位置的时间Δ可知，在0.75s时间间隔内，质点以甲波的波形振动的时间为Δ上述时间内质点经过的路程s=2×4cm=8cm当两波在该点叠加后，由于Δ此时间间隔内，甲乙的波形均传播到该点，质点经过的路程s'=4×9cm+9cm=45cm可知，在0~2s时间内，x=5m处的质点经过的路程为45故D错误。故选AB。

【分析】A、由波的图像读出波长，结合波速公式求解周期和平率，根据干涉条件判断是否发生干涉；

B、结合波的图像根据同侧法确定两波源的起振方向，确定两波源频率相等，振动步调相反，进一步根据两波源到x=3m距离差为半波长奇数倍可知该点为振动加强点；

C、由于该点到两波源距离相等，两列波频率相等，振动步调相反同时到达，为振动减弱点，该质点位移为-1cm；

D、分别求解甲乙波传播到x=5m处的时间，求解甲波振动时间和质点通过路程，根据传播时间确定两列频率相等，振动步调相反的波在该点为振动加强点，确定振幅和振动时间，求解质点路程，从而确定0-2s内的路程。10．【答案】B,C,D【解析】【解答】A．若卫星为近地卫星，则有G地球体积为V=联立可得密度为ρ=其中周期T为近地卫星周期，不等于地球自转周期T0，A错误；B．由GG可得r=B正确；C．由几何关系，卫星a的轨道半径为2R，则有GG解得TC正确；D．设近地卫星周期为T，则有T=2πa与近地卫星运行方向相反时，二者不能直接通讯的连续时二者转过的角度满足θ+即2π联立可得t=D正确。故选BCD。

【分析】根据近地卫星运转周期求解地球质量，结合密度公式求解，但近地卫星环绕周期不是地球自转周期；

B、根据同步卫星周期和黄金代换公式求解同步卫星轨道半径；

C、根据卫星a的对地张角由几何关系求解其半径，由万有引力提供向心力和黄金代换公式求解其周期；

D、根据卫星a的对地张角由几何关系和二者运行相反可以确定二者不能直接通讯的连续时间t满足：2πT11．【答案】2.00；平衡摩擦力过度（或木板倾角过大）；错误【解析】【解答】（1）根据题意可得该打点计时器的打点周期T=由此可知每两个计数点之间的时间间隔为t=5T=0.1s根据逐差相等公式Δ可得a=（2）根据a−mg图像分析可知，当不挂钩码时，即mg=0时，小车在木板上运动时就已经具有了加速度，则加速度只能是小车自身重力沿斜面向下的分力提供，因此可知图像不过原点的原因可能是平衡摩擦力过度（或木板倾角过大）；钩码重力为0时，小车仍有加速度，说明阻力补偿时木板垫的太高，阻力补偿过度；两个物理量成正比其图线必须过坐标原点，不过原点，虽然是一条直线，不能说明加速度a与合外力成正比，故甲同学的意见错误。

综上第1空：2.00；第2空：平衡摩擦力过度（或木板倾角过大）；第3空：错误

【分析】（1）结合纸带所选4段连续位移，根据逐差法a=x3+x12．【答案】（1）6.0；4.700（2）E；A；C（3）（4）kπd【解析】【解答】（1）电阻为

R=6.0×1螺旋测微器读数为

4.5mm+20.0×0.01mm=4.700mm（2）为了测多组实验数据，电压调节范围尽量大一些，则应选择分压式电路，滑动变阻器应选用较小的，故选E。两节干电池，电源电动势为3.0V，电压表应该选量程3V的电压表，故选A。由电源电动势及待测电阻粗测阻值可以估算流过电阻的最大电流约为I=故电流表选C。（3）本实验为了测多组实验数据，电压调节范围尽量大一些，则应选择分压式电路，待测电阻较小，应选择电流表外接，电路图如图（4）由欧姆定律可得

U=IR

故

R=k又

R=ρS=联立可得ρ=kπd24L

综上第1空：6.0；第2空：4.700；第3空：E；第4空：A；第5空：C：第6空：；第7空：kπd24L

【分析】（1）根据欧姆表和螺旋测微器的读数方法正确读数；（1）[1]电阻为R=6.0×1[2]螺旋测微器读数为4.5mm+20.0×0.01mm=4.700mm（2）[1]为了测多组实验数据，电压调节范围尽量大一些，则应选择分压式电路，滑动变阻器应选用较小的，故选E。[2]两节干电池，电源电动势为3.0V，电压表应该选量程3V的电压表，故选A。[3]由电源电动势及待测电阻粗测阻值可以估算流过电阻的最大电流约为I=故电流表选C。（3）本实验为了测多组实验数据，电压调节范围尽量大一些，则应选择分压式电路，待测电阻较小，应选择电流表外接，电路图如图（4）由欧姆定律可得U=IR故R=k又R=ρS=联立可得ρ=13．【答案】解：（1）因SaL解得此时环境的温度T=400（2）经一段时间后活塞达到稳定状态，对活塞a、b整体受力分析，由平