卷子答案网-一个不只有答案的网站湛江市重点中学2023-2024学年高三上学期9月测试物理试题
（9月16日）
考试时间:75分钟 满分:100分
第Ⅰ卷（选择题 共56分）
一、单项选择题（本大题共8小题，每小题4分，共32分。每小题给出的四个选项中只有一项满足题设要求，选对得4分，不选、错选或多选不得分）
1．宇宙射线进入地球大气层与大气作用会产生中子，中子与大气中的氮14会产生以下核反应：，产生的能自发进行衰变，其半衰期为5730年，利用碳14的衰变规律可推断古木的年代．下列说法正确的是（ ）
A．发生衰变的产物是
B．衰变辐射出的电子来自于碳原子的核外电子
C．近年来由于地球的温室效应，引起的半衰期发生微小变化
D．若测得一古木样品的含量为活体植物的，则该古木距今约为11460年
2．北京冬奥会速滑馆内装有历经5年发明的高科技“猎豹”高速摄像机，让犯规无处遁形。某次速度滑冰比赛中，摄像机和运动员的水平位移x随时间t变化的图像分别如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．摄像机做直线运动，运动员做曲线运动
B．时间内摄像机在前，时间内运动员在前
C．时间内摄像机与运动员的平均速度相同
D．时间内任一时刻摄像机的速度都大于运动员的速度
3．如图所示，A、B两球用细线悬挂于天花板上且静止不动，两球质量mA=2mB，两球间是一个轻质弹簧，如果突然剪断悬线，则在剪断悬线瞬间（ ）
A．A球加速度为g，B球加速度为g B．A球加速度为g，B球加速度为0
C．A球加速度为g，B球加速度为0 D．A球加速度为g，B球加速度为g
4．战绳训练需要训练者上下交替摆动两根粗重的绳子，训练者把两根相同绳子的一端固定在一点，用双手分别握住绳子的另一端，上下抖动绳子使绳子振动起来，研究发现战绳训练能将训练者的最大氧气摄入量增加50%，对训练者的心肺水平也是一个挑战。若以手的平衡位置为坐标原点，训练者右手在抖动绳子过程中某时刻的波形如图所示，若右手抖动的频率是2Hz，下列说法正确的是（ ）
A．该时刻Q点的振动方向沿y轴负方向
B．该绳波传播速度为2m/s
C．再经过0.25s，Q点到达x轴上方对称位置
D．从该时刻开始计时，质点P的振动方程为
5．如图所示，飞机场运输行李的倾斜传送带保持恒定的速率向上运行，将行李箱无初速度地放在传送带底端，当传送带将它送入飞机货舱前行李箱已做匀速运动。假设行李箱与传送带之间的动摩擦因数为μ，传送带与水平面的夹角θ，已知滑动摩擦力近似等于最大静摩擦力，下列说法正确的是（ ）
A．要实现这一目的前提是μ
C．全过程传送带对行李箱的摩擦力方向沿传送带向上
D．若增加传送带速度足够大，可以无限缩短传送的时间
6．如图所示，某同学从A点以水平方向成60°角沿斜向上的方向投出一篮球，篮球正好垂直击中篮板上的B点，反弹后下落经过与A等高的C点。已知D点为篮板底下与A等高的点，且AC=CD，篮球质量为m，被抛出时的速度大小为v，不计空气阻力，则下列说法不正确的是（ ）
A．篮球与篮板碰撞过程中损失的动能为
B．从A到B过程中（不含B点）篮球的速率均匀变化
C．从A到B到C篮球运动时间之比1：1
D．从A到B和从B到C篮球速度变化量的绝对值之比1：1
7．元代《王祯农书》记载了戽斗，它是一种小型的人力提水灌田农具，形状像斗，两边绳，靠两人拉绳牵牛取水如图所示，忽略绳子质量，人拉绳子的作用点高度不变，绳子有弹力时长度不变，戽斗处于平衡状态时，则（ ）
A．绳子越短、绳子对人的作用力越大
B．绳子越长，绳子对人的作用力越大
C．绳子越短，绳子对戽斗的作用力越大
D．绳子越长，绳子对戽斗的作用力越大
8．某手动发电的手电筒，图甲和图乙是其发电机的两个截面示意图．推动手柄使线圈a沿轴线往复运动，线圈a中产生的感应电动势随时间按正弦规律变化，如图丙所示。线圈a连接一原、副线圈匝数比为2：1的理想变压器，其输出端给两个额定电流均为0. 5A的灯泡供电，两灯泡恰好正常发光。线圈a及导线电阻不计。则（ ）
A．变压器输出电流的频率为25 Hz B．灯泡的额定电压为2V
C．线圈a中电流的有效值为1A D．发电机输出功率为
二、多项选择题（本大题共4小题，每小题6分，共24分。 每小题给出的四个选项中有多项满足题设要求，全选对得6分，漏选得3分，不选、错选不得分）
9、测定平行玻璃砖的折射率时，光路图如图所示，下列说法不正确的是（ ）
A．光线AB与CD一定平行
B．玻璃砖的折射率为
C．增大入射角，光可能在玻璃砖下表面发生全反射
D．增大入射角，光在玻璃砖中传播速度变小
10．如图所示，乒乓球先后两次落台后恰好在等高处水平越过球网，过网时速度方向均垂直于球网，把两次落台的乒乓球看成完全相同的球1和球2。不计乒乓球的旋转和空气阻力。乒乓球自起跳到最高点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．过网时球1的速度大于球2的速度
B．球1的动量变化量大于球2的动量变化量
C．球1的重力平均功率小于球2的重力平均功率
D．起跳时，球1的重力功率等于球2的重力功率
11．一匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外，其边界如图中虚线所示，其中ab＝l，射线bc足够长，abc＝135°，其他方向磁场的范围足够大。一束质量为m、电荷量为q的带正电粒子，在纸面内从a点垂直于ab射入磁场，这些粒子具有各种速率。不计粒子之间的相互作用，以下说法正确的是（ ）
A．从ab边射出的粒子在磁场中运动的时间都相等
B．从bc边射出的粒子在磁场中运动的时间都相等
C．所有粒子在磁场中运动的时间都相等
D．粒子在磁场中最长运动时间约为
12．14岁的奥运冠军全红婵，在2021年底14届全运会上再次上演“水花消失术”夺冠。在女子10m跳台的决赛中（下面研究过程将全红婵视为质点），全红婵竖直向上跳离跳台的速度为5m/s，竖直入水后速度减为零的运动时间与空中运动时间相等，假设所受水的作用力恒定，不计空气阻力，全红婵的体重为35kg，重力加速度大小为g=10m/s2，则（ ）
A．跳离跳台后上升阶段全红婵处于失重状态 B．入水后全红婵处于失重状态
C．全红婵在空中运动的时间为2s D．入水后全红婵受到水的阻力为612.5N
第II卷（非选择题 共44分）
三、实验题（满分18分，每空2分）
13．图甲为某种瓶装水电动取水器，某实验小组利用平抛运动规律测量该取水器取水时的流量（单位时间流出水的体积）。实验方案如下：
（1）利用游标卡尺测量取水器出水管内径d，如图乙所示，应利用游标卡尺 部分进行测量（选填图乙中的字母代号），读数为 mm；
（2）调节取水器管口方向，使取水器启动后，水从管口水平射出；
（3）待水在空中形成稳定的弯曲水柱后，紧贴水柱后方放置白底方格板（已知每个正方格的边长为L），并利用手机正对水柱拍摄照片，如图丙所示；
（4）已知当地重力加速度为g，根据图丙可以计算水从O点运动到P点所需要的时间为 （用L、g进行表示）；
（5）已知流量的决定式为（其中S为水流的横截面积，v为水流的速度大小）。由上述信息可得出取水器取水时的流量为 （用L、g、d进行表示）。
14．某实验小组为改装一电子秤，选用器材如下：电动势为3V的电源（内阻不计）、量程为0～3V的理想电压表、阻值为5的定值电阻R0、阻值随长度均匀变化的电阻丝R（长度为0.05m，总阻值为25）、轻弹簧（电阻不计）、托盘、开关、导线等，实验原理如图甲所示；电阻丝的滑动端与轻弹簧上端相连，当托盘中没有放重物时，滑动触头恰好指在电阻丝的最上端，此时电压表示数为零，g取10m/s2。
（1）图甲中，定值电阻R0的主要作用是 ；
（2）弹簧所受弹力F与其形变量L的关系如图乙所示，该弹簧的劲度系数为 N/m；若按图甲进行实验，则电压表示数U与被测重物质量m成 （选填“正比”或“反比”）关系；
（3）某同学利用相同的器材提出另一实验方案，如图丙所示，若按此方案进行实验，则U与被测重物质量m的关系式为 （用m表示）；
（4）对比甲与丙两种方案，你觉得 方案更优 (填“甲”或“丙”)
计算题（满分26分，其中15题8分；16题18分）
15．（12分）如图所示，导热良好的固定直立圆筒内用面积的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动。圆筒内气体的热力学温度，平衡时圆筒内气体的体积，压强。大气压强，取重力加速度大小。
（1）求活塞的质量m；
（2）缓慢推动活塞使气体的体积，固定活塞，缓慢升高筒内气体的温度，使气体的热力学温度，求此时筒内气体的压强。
16．（16分）小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动。当球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞行水平距离d后落地，如图所示。已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为，重力加速度为g。忽略手的运动半径和空气阻力。
（1）求球落地时的速度大小；
（2）绳能承受的最大拉力为多大？
（3）绳能承受的最大拉力与第（2）小问结果相同的情况下，改变绳长，使球重复上述运动。若绳仍在球运动到最低点时断掉，求球抛出的最大水平距离。
参考答案
1．D【详解】A．根据
即发生衰变的产物是，选项A错误；
B．衰变辐射出的电子来自于原子核内的中子转化为质子时放出的电子，选项B错误；
C．半衰期是核反应，与外界环境无关，选项C错误；
D．若测得一古木样品的含量为活体植物的，可知经过了2个半衰期，则该古木距今约为5730×2年=11460年，选项D正确。故选D。
2． C【详解】A．摄像机做直线运动，运动员也做直线运动。A错误；
B．时间内摄像机在前，时间内摄像机也在前。B错误；
C．时间内摄像机与运动员的位移相同，根据平均速度相同。C正确；
D．x-t图像的斜率表示速度，时间内并不是任一时刻摄像机的速度都大于运动员的速度。D错误。故选C。
3．．B【详解】设B球质量为m，则A球质量为2m，悬线剪断前，以B为研究对象可知：弹簧的弹力F=mg，以A、B整体为研究对象可知悬线的拉力为3mg；剪断悬线瞬间，弹簧的弹力不变，F=mg，根据牛顿第二定律得：
对A：2mg+F=2maA又F=mg，得aA=g 对B：F-mg=maB F=mg 得aB=0. 故选B.
4．C【详解】A．由波形图可知，该时刻Q点的振动方向沿y轴正方向，选项A错误；
B．该绳波传播速度为选项B错误；
C．再经过0.25s=，Q点到达x轴上方对称位置，选项C正确；
D．从该时刻开始计时，开始时P振动方向沿y轴负向 则质点P的振动方程为选项D错误。故选C。
5 C【详解】A．要实现这一目的前提是沿传送带向上的最大静摩擦力大于重力沿传送带向下的分力，即
可得故A错误；
B．做匀速运动时，行李箱与传送带之间的摩擦力为故B错误；
C．行李箱在加速阶段和匀速阶段受到的摩擦力均沿传送带向上，故C正确；
D．若增加传送带速度足够大，行李箱在传送带上一直做匀加速运动，传送时间不会无限缩短，故D错误。故选C。
6．B【详解】AC．篮球被抛出时，水平分速度为竖直分速度为
篮球正好垂直击中篮板上的B点，说明篮球只有水平方向的速度，此时速度为；
击中篮板后落回到C点，根据AC=CD，上抛和下落在竖直方向高度相同，则从A到B到C篮球运动时间相等，故从篮球反弹后速度变为，动能变化量为故AC正确，不符合题意；
B．从A到B过程中，篮球速度均匀变化，而不是速率均匀变化，故B错误，符合题意；
D．篮球在水平方向做匀速直线运动，竖直方向做加速度为g的匀变速直线运动，从A到B和从B到C篮球速度的变化只是竖直方向分速度的变化，且变化大小相同，所以速度变化量的绝对值之比为1：1，故D正确，不符合题意。故选B。
7．B【详解】AB．戽斗受重力和两个拉力，设拉力与竖直方向的夹角为α，根据平衡条件，有2Fcosα=mg解得设每边绳子的长度为L，人的手到水面的距离为h，由几何关系可得可知在两个人的手到水面的距离h一定的条件下，若绳子的长度L越小，则余弦值cosα越大，F越小，即绳子的拉力越小；反之，则绳子越长，绳子的拉力越大，绳子对人的作用力越大，故A错误，B正确；CD．两根绳子对戽斗的拉力的合力与戽斗的重力大小相等，方向相反，与绳子的长短无关，故CD错误。
8．D【详解】A．由丙图可知线圈a中产生的感应电动势的周期为0.4s，故变压器输出电流的频率为
A错误；B．由丙图可知线圈a中产生的感应电动势的最大值为4V，理想变压器的原、副线圈匝数比为2：1 ，故两灯泡恰好正常发光的额定电压为，B错误；C．输出端给两个额定电流均为0. 5A，正常发光是副线圈的干路电流有效值为1A，原、副线圈匝数比为2：1，变压器的原副线圈电流与匝数成反比，故线圈a中电流的有效值为0.5A，C错误；D．灯泡正常工作的额定功率为发电机输出功率为
D正确。故选D。
9、【答案】BCD【详解】A．如图所示，由折射定律可知而所以入射光线和射出玻璃砖的光线是平行的，A选项正确；B．玻璃砖的折射率为B选项错误；C．入射光线和射出玻璃砖的光线是平行的，不可能在玻璃砖下表面发生全反射，选项C错误；D．光在玻璃砖中传播速度为定值，D选项错误。故选A。
10．AD【详解】A．把乒乓球的运动看作反向的平抛运动处理，由知两球运动时间相等，因为乒乓球水平方向做匀速直线运动，由于球1的水平位移大，故球1水平速度大，即过网时球1的速度大于球2的速度。故A正确；B．两球在水平方向均为匀速直线运动，质量和飞行时间均相同，由动量定理
得两球的动量变化量相同。故B错误；C．两球的竖直方向位移相同，重力也相同，由
可知相同时间内重力做功相同，即平均功率相同。故C错误；D．乒乓球在竖直方向上做自由落体运动，由
可知，起跳时速度相同，由由于两球质量相同，故起跳时，球1的重力功率等于球2的重力功率，故D正确。故选AD。
11．AD【详解】A．画出带电粒子在磁场中运动的动态分析图，如图1所示。当粒子都从ab边射出，则都是半周，时间都相等，A正确；BC．当粒子都从bc边射出，则速度越大，轨道半径越大，圆心角越大，运动时间越长，BC错误；D．当粒子的速度足够大，半径足够大时，l远小于r，运动情况可简化为如图2所示情况，这时圆心角大小为可得D正确。故选AD。
12．．ACD【详解】A．跳离跳台后上升阶段，全红婵的加速度向下，则全红婵处于失重状态，故A正确。
B．入水后全红婵的加速度向上，处于超重状态，故B错误；
C．以向上为正方向，则根据可得解得即全红婵在空中运动的时间为2s，故C正确；
D．全红婵入水时的速度则她在水中的加速度大小
方向竖直向上；根据牛顿第二定律有可知故D正确。故选ACD。
13． A
【详解】（1）[1]游标卡尺测量内径应该用内测量爪，即A部分；
[2]其读数为
（4）[3]由公式有解得
（5）[4]由图得所以有 解得
14． 防止出现短路，保护电源 10000 正比 甲
【详解】（1）[1]定值电阻R0的主要作用是：防止电路出现短路，避免电路中电流过大，烧坏电源，从而起到保护电源的作用；（2）[2]由图像可得，图像的斜率表示弹簧的劲度系数，即
[3]对于图甲，设滑动变阻器总长度为L，当托盘中放入质量为m的重物时，此时有则
则电压表的示数为故电压表示数U与被测重物质量m成正比关系；
（3）[4]若按图丙方案进行实验，则电压表示数U与被测重物质量m的关系式为 联立可得
（4）[5]对比甲与丙两种方案，显然甲方案更优，因为甲方案中电压表示数与重物质量成正比关系，电子秤的刻度可以在电压表上均匀标示出来。
15、解:（1）对活塞，根据平衡条件有
————————（3分）
代入数据解得
————————（1分）
（2）由气体状态方程有
————————（3分）
解得
————————（1分）
16、18分【详解】（1）设绳断后球飞行时间为t，由平抛运动规律，
————————（2分） ————————（2分）
联立解得
， ————————（1分） ————————（1分）
球落地时的速度大小为————————（1分）
（2）设绳能承受的最大拉力大小为T，则球在最低点有
————————（2分）
又 联立解得————————（1分）
（3）设绳长为，绳断时球的速度大小为，绳能承受的最大拉力不变，球在最低点有
————————（1分）
解得————————（1分）
绳断后球做平抛运动，竖直位移为，设水平位移为x，运动时间为，
————————（1分）
————————（1分）
联立可得————————（1分）
当时，x有最大值，可得————————（3分）
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