廣西柳州市鐵一中學(xué)2023-2024學(xué)年高考物理一模試卷含解析

廣西柳州市鐵一中學(xué)2023-2024學(xué)年高考物理一模試卷

考生請注意：

1.答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。

2.第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的

位置上。

3.考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。

一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。

1、如圖所示為某住宅區(qū)的應(yīng)急供電系統(tǒng)，由交流發(fā)電機和副線圈匝數(shù)可調(diào)的理想降壓變壓器組成。發(fā)電機中矩形線圈

所圍的面積為S,匝數(shù)為N,電阻不計，它可繞水平軸。〃在磁感應(yīng)強度為B的水平勻強磁場中以角速度s勻速轉(zhuǎn)動。

矩形線圈通過滑環(huán)連接降壓變壓器，滑動觸頭尸上下移動時可改變輸出電壓，及表示輸電線的電阻。以線圈平面在中

性面為計時起點，下列判斷正確的是（）

A.若發(fā)電機線圈某時刻處于圖示位置，變壓器原線圈的電流瞬時值為零

B.發(fā)電機線圈感應(yīng)電動勢的瞬時值表達(dá)式為e=NBSa）cos（ot

C.當(dāng)滑動觸頭P向下移動時，變壓器原線圈兩端的電壓不變

D.當(dāng)用戶數(shù)目增多時，電路中的電流變小，用戶得到的電壓變小

2、天津市有多條河流，每條河流需要架設(shè)多座橋梁。假如架設(shè)橋梁的每一個橋墩有兩根支柱，每根支柱都是用相同橫

截面積的鋼筋混凝土鑄造。按照下列角度設(shè)計支柱，能使支柱的承重能力更強的是

HB?兄。?豆°尸^

3、下列說法正確的是（）

A.中子與質(zhì)子結(jié)合成氣核時吸收能量

B.盧瑟福的1粒子散射實驗證明了原子核是由質(zhì)子和中子組成的

C.入射光照射到某金屬表面發(fā)生光電效應(yīng)，若僅減弱該光的強度，則不可能發(fā)生光電效應(yīng)

D.根據(jù)玻爾理論，氫原子的電子由外層軌道躍遷到內(nèi)層軌道，原子的能量減少，電子的動能增加

4、關(guān)于光電效應(yīng)，下列說法正確的是（）

A.光電子的動能越大，光電子形成的電流強度就越大

B.光電子的最大初動能與入射光的頻率成正比

C.對于任何一種金屬，都存在一個“最大波長”，入射光的波長必須小于這個波長，才能產(chǎn)生光電效應(yīng)

D.用不可見光照射金屬一定比用可見光照射同種金屬逸出的光電子的初動能大

5、2019年11月11日出現(xiàn)了難得一見的“水星凌日”現(xiàn)象。水星軌道在地球軌道內(nèi)側(cè)，某些特殊時刻，地球、水星、

太陽會在一條直線上，且水星處于地球和太陽之間，這時從地球上可以看到水星就像一個小黑點一樣在太陽表面緩慢

移動，天文學(xué)稱之為“水星凌日”。在地球上每經(jīng)過N年就會看到“水星凌日”現(xiàn)象。通過位于貴州的“中國天眼FAST（目

前世界上口徑最大的單天線射電望遠(yuǎn)鏡）觀測水星與太陽的視角（觀察者分別與水星、太陽的連線所夾的角）。，則sin。

的最大值為（）

/'"A》地球

2333

A.qFB.（05C.占TD.心￥

（N+UIN）（N+DlN）

6、如圖所示是利用光電管產(chǎn)生光電流的電路是（）

A.K為光電管的陽極

B.通過靈敏電流計G的電流方向從b到a

C.若用黃光照射能產(chǎn)生光電流，則用紅光照射也一定能產(chǎn)生光電流

D.若用黃光照射能產(chǎn)生光電流，則用紫光照射也一定能產(chǎn)生光電流

二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。

全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。

7、有一堆砂子在水平面上堆成圓錐形，穩(wěn)定時底角為a,如圖所示.如果視每粒砂子完全相同，砂子與砂子之間，砂

子與地面之間的動摩擦因數(shù)均為"，砂子之間的最大靜摩擦力可近似認(rèn)為與滑動摩擦力相等，以下說法正確的是（）

A.砂堆穩(wěn)定時，砂堆底面受到地面的摩擦力一定為零

B.砂堆穩(wěn)定時，只有形成嚴(yán)格規(guī)則的圓錐，底面受到地面的摩擦力才為零

C.砂堆穩(wěn)定時形成的圓錐的底角最大值滿足tanamax="

D.砂堆穩(wěn)定時形成的圓錐的底角最大值滿足COSamax=“

8、如圖甲所示，4、5兩物塊靜止在光滑水平面上，兩物塊接觸但不粘連，A、5的質(zhì)量分別為如=，〃，，%=3相。

U0時刻對物塊A施加一水平向右推力Fi,同時對物塊3施加一水平向右拉力尸2,使4、3從靜止開始運動，力Fi、

尸2隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示。下列說法正確的是（）

A.T時刻A對8的推力大小為（與

B.0?工時刻內(nèi)外合力對物塊A做的功為型t

2128/71

9F2t2

C.從開始運動到A、B分離,物體5運動的位移大小為二巫

64m

D.t0時刻A的速度比B的速度小靜

9、如圖所示，衛(wèi)星a沒有發(fā)射停放在地球的赤道上隨地球自轉(zhuǎn)；衛(wèi)星b發(fā)射成功在地球赤道上空貼著地表做勻速圓周

運動；兩衛(wèi)星的質(zhì)量相等。認(rèn)為重力近似等于萬有引力。下列說法正確的是（）

A.a、b做勻速圓周運動所需的向心力大小相等

B.b做勻速圓周運動的向心加速度等于重力加速度g

C.a、b做勻速圓周運動的線速度大小相等，都等于第一宇宙速度

D.a做勻速圓周運動的周期等于地球同步衛(wèi)星的周期

10、如圖，正方形ABCD區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強磁場，甲、乙兩帶電粒子以相同的速度從A點沿與AB成

30。角的方向垂直射入磁場.甲粒子從B點離開磁場，乙粒子垂直CD邊射出磁場，不計粒子重力，下列說法正確的是

■?

X\

XXx\

A

\xXXXXx\

\?r

\XXXXX

\XXX

IT

A.甲粒子帶正電，乙粒子帶負(fù)電

B.甲粒子的運動半徑是乙粒子運動半徑的垃倍

3

C.甲粒子的比荷是乙粒子比荷的拽倍

3

D.兩粒子在磁場中的運動時間相等

三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。

11.（6分）在測定電容器電容的實驗中，將電容器、電壓傳感器、阻值為3ko的電阻R、電源、單刀雙擲開關(guān)S按

圖甲所示電路圖進(jìn)行連接。先使開關(guān)S與1相連，電源給電容器充電，充電完畢后把開關(guān)S擲向2,電容器放電，直

至放電完畢，實驗得到的與電壓傳感器相連接的計算機所記錄的電壓隨時間變化的圖線如圖乙所示，圖丙為由計算機

對圖乙進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后記錄了“峰值”及圖線與時間軸所圍“面積”的圖像。

⑴根據(jù)圖甲所示的電路，觀察圖乙可知：充電電流與放電電流方向（填“相同”或“相反”），大小都隨時間

（填"增大,或“減小”）。

⑵該電容器的電容為F（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

（3）某同學(xué)認(rèn)為：仍利用上述裝置，將電壓傳感器從電阻兩端改接在電容器的兩端，也可以測出電容器的電容值，請你

分析并說明該同學(xué)的說法是否正確o

12.（12分）某同學(xué)在實驗室利用圖甲所示的裝置探究“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量的關(guān)系”。圖中

長木板水平固定，小吊盤和盤中物塊的質(zhì)量之和m遠(yuǎn)小于滑塊（含滑塊上的祛碼）的質(zhì)量

圖甲圖乙

⑴為減小實驗誤差，打點計時器應(yīng)選用（填“電磁打點計時器”或“電火花計時器”）。

⑵該同學(xué)回到教室處理數(shù)據(jù)時才發(fā)現(xiàn)做實驗時忘記了平衡摩擦力，也沒有記下小吊盤和盤中物塊的質(zhì)量之和。圖乙為

實驗中所得的滑塊的加速度”與滑塊（含滑塊上的祛碼）的質(zhì)量的倒數(shù)上的關(guān)系圖象。取g=10m/s2,根據(jù)圖象可求

M

出小吊盤和盤中物塊的質(zhì)量之和約為kg,滑塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)為O

四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算

步驟。

13.（10分）人們對電場的認(rèn)識是不斷豐富的，麥克斯韋經(jīng)典電磁場理論指出，除靜止電荷產(chǎn)生的靜電場外，變化的

磁場還會產(chǎn)生感生電場。靜電場和感生電場既有相似之處，又有區(qū)別。電子質(zhì)量為加，電荷量為e。請分析以下問題。

⑴如圖1所示，在金屬絲和金屬板之間加以電壓U,金屬絲和金屬板之間會產(chǎn)生靜電場，金屬絲發(fā)射出的電子在靜電

場中加速后，從金屬板的小孔穿出。忽略電子剛剛離開金屬絲時的速度，求電子穿出金屬板時的速度大小V；

⑵電子感應(yīng)加速器是利用感生電場加速電子的裝置，其基本原理如圖2所示。上圖為側(cè)視圖，S、N為電磁鐵的兩個

磁極，磁極之間有一環(huán)形真空室，下圖為真空室的俯視圖。電磁鐵線圈中電流發(fā)生變化時，產(chǎn)生的感生電場可以使電

子在真空室中加速運動。

a.如果電子做半徑不變的變加速圓周運動。已知電子運動軌跡半徑為R,電子軌跡所在處的感生電場的場強大小恒為

E,方向沿軌跡切線方向。求初速為0的電子經(jīng)時間/獲得的動能E*及此時電子所在位置的磁感應(yīng)強度大小3；

瓦在靜電場中，由于靜電力做的功與電荷運動的路徑無關(guān)，電荷在靜電場中具有電勢能，電場中某點的電荷的電勢能

與它的電荷量的比值，叫做這一點的電勢。試分析說明對加速電子的感生電場是否可以引入電勢概念。

14.（16分）如圖所示，水平地面上某豎直平面內(nèi)有一固定的內(nèi)壁光滑的直角三角形管道ABC,直角邊A3豎直向下,

直角邊水平朝右，C端開口。取3個小球，U0時刻三個球1,2靜止釋放，3斜向拋出。1號球在拐角處可使速度

大小不變方向變?yōu)橄蛴摇Ｈ咴贑端相遇但不碰撞，繼續(xù)運動到達(dá)地面。三個小球從釋放到落到地面所經(jīng)歷的時間分

別為八，T2,乃。已知直角邊5c距地面的高度和A3邊長相同。求：

⑴三角形C處的角度9為多少；

15.（12分）如圖所示，將某正粒子放射源置于原點。，其向各方向射出的粒子速度大小均為%,質(zhì)量均為根，電荷

量均為4.在0<y<d的第一、二象限范圍內(nèi)分布著一個勻強電場，方向與V軸正方向相同，在d<y<2d的第一、

二象限范圍內(nèi)分布著一個勻強磁場，方向垂直于平面向里.粒子離開電場上邊緣時，能夠到達(dá)的最右側(cè)的位置為

（2d,d）.最終恰沒有粒子從磁場上邊界離開磁場.若只考慮每個粒子在電場中和磁場中各運動一次，不計粒子重力以

及粒子間的相互作用.求:

?y

............2fZ....

XJXXx*X*x"x"x"x

*xxXX*/XXXXX

F…............

JE■____L^iL_'

()\"

(1)電場強度E;

(2)磁感應(yīng)強度3；

(3)粒子在磁場中運動的最長時間.

參考答案

一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。

1、C

【解析】

A.當(dāng)線圈與磁場平行時，感應(yīng)電流最大，故A錯誤；

B.從中性面開始計時，發(fā)電機線圈感應(yīng)電動勢的瞬時值表達(dá)式為

e=NBScosinat

故B錯誤；

C.當(dāng)滑動觸頭P向下移動時，輸出電壓變小，但變壓器原線圈兩端的電壓將不變，故C正確；

D.當(dāng)用戶數(shù)目增多時，電路總電阻變小，電路中的電流變大，則輸電線上電阻的電壓增大，用戶得到的電壓變小，

故D錯誤。

故選C。

2、A

【解析】

依據(jù)受力分析，結(jié)合矢量的合成法則，及兩力的合力一定時，當(dāng)兩分力夾角越大，則分力越大，夾角越小時，則分力

越小，從而即可求解。

【詳解】

由題意可知，兩根支柱支撐相同的質(zhì)量的橋梁，即兩個力的合力是一定，當(dāng)兩個力的夾角越大時，則分力也越大，當(dāng)

兩個力的夾角越小時，則分力也越小，能使支柱的承重能力更強的是，即使支柱支撐的力要小，故A正確，故BCD

錯誤；故選A。

【點睛】

考查矢量的合成法則，掌握兩力的合成，當(dāng)合力一定時，兩分力大小與夾角的關(guān)系，同時理解能使支柱的承重能力更

強，不是支柱支撐的力最大，而要最小的。

3、D

【解析】

A.中子與質(zhì)子結(jié)合成笊核的過程中有質(zhì)量虧損，釋放能量，故A錯誤；

B.盧瑟福的a粒子散射實驗揭示了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，故B錯誤；

C.根據(jù)光電效應(yīng)方程知

Ekm=hv-WQ

入射光的頻率不變，若僅減弱該光的強度，則仍一定能發(fā)生光電效應(yīng)，故C錯誤；

D.電子由外層軌道躍遷到內(nèi)層軌道時，放出光子，總能量減小；根據(jù)

kQqv2

——=m一

rr

可知半徑越小，動能越大，故D正確。

故選D。

4、C

【解析】

A.單位時間經(jīng)過電路的電子數(shù)越多，電流越大，而光電子的動能越大，光電子形成的電流強度不一定越大，A錯誤;

B.由愛因斯坦的光電效應(yīng)方程紇=丸丫-網(wǎng)可知，光電子的最大初動能與入射光的頻率成一次函數(shù)關(guān)系，不成正比,

B錯誤；

C.入射光的頻率大于金屬板的極限頻率或入射光的波長小于金屬板的極限波長，才能產(chǎn)生光電效應(yīng)，C正確；

D.不可見光的頻率不一定比可見光的頻率大，因此用不可見光照射金屬不一定比用可見光照射同種金屬產(chǎn)生的光電

子的初動能大，D錯誤.

故選C。

5、A

【解析】

由于水星每隔N年就會處于地球、太陽之間，且三者共線，那就意味著每經(jīng)過N年水星會比地球多轉(zhuǎn)一圈，則

且狐=1年，解得

N

年

N+1

由

-Mm4/

得

2

3GMT

—4/

所以

2

N3

Z*=

如N+1

視角最大的時候應(yīng)該是水星與地球連線與水星軌道相切的時候，此時

N￥

sin6*=—=

N+1)

故選A?

6、D

【解析】

K受到光照發(fā)射電子，為光電管的陰極，則電流為順時針，從a到b.若用黃光照射能產(chǎn)生光電流，則用頻率大于黃

光的光照射一定能產(chǎn)生光電流，例如紫光.答案選D.

二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。

全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。

7、AC

【解析】

AB、把所有沙子看成一個整體，對整體受力分析，由水平方向合力為零可得，砂子穩(wěn)定時，砂堆底面受到地面的摩擦

力一定為零，與形狀無關(guān)，故A正確，B錯誤；

C、取斜面上的一粒質(zhì)量為m的沙子，若沙子恰好平衡，傾角最大，沙子受力平衡，對沙子受力分析，根據(jù)平衡條件

得：

mgsina=jimgcosa

解得：tana=n

所以amax=arctanji,故C正確，D錯誤.

故選AC.

8、BD

【解析】

C.設(shè)f時刻45分離，分離之前45物體共同運動，加速度為a,以整體為研究對象，則有:

LI—Fl+F2—_F0

mA+mB4m

分離時:

居=ma=3mx——=—R

2BR4m40

3

根據(jù)乙圖知此時■二工/。，則從開始運動到A、B分離,物體5運動的位移大小:

11^0/3x29

X——at2——XX（-］。）=---罪1n2

224m4012800

故C錯誤；

A.2時刻還未分離，以整體為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律，則有:

2

Fl+F2_F0

Ct——

mA+mB4m

對5,根據(jù)牛頓第二定律：

F2+FAB=nlBa

則

FAB=3ma

故A錯誤；

B.。?工時間，根據(jù)乙圖知：

2

FI+F2=FQ

則始終有，對整體根據(jù)牛頓第二定律:

Fl+F2_F0

Ct——

mA+mB4m

則2時刻

2

A28m

對A根據(jù)動能定理:

1F2t2

W^.=——0°-

合2A128m

故B正確；

3

D.?=/%時，A3達(dá)到共同速度

%=成=必

16m

此后AS分離，對A,根據(jù)動量定理:

根據(jù)乙圖2fo?to,尸1圖象的面積等于后這段時間對A的沖量，則

4

_fo__用0

I=-X-x

24~4^^2

則

1

x—

/Am

對6,根據(jù)動量定理:

r=m^Lvr

3

根據(jù)乙圖?公尸4圖象的面積等于尸2這段時間對6的沖量，則

4

/'='}><（也+玲）=女通

244032

則

7Fr1

x—

323m

3

則T。?to時間內(nèi)6比A速度多增大

4

用0

24m

故D正確。

故選：BDo

9、BD

【解析】

A,兩衛(wèi)星的質(zhì)量相等，到地心的距離相等，所以受到地球的萬有引力相等。衛(wèi)星a在赤道上隨地球自轉(zhuǎn)而做圓周運

動，萬有引力的一部分充當(dāng)自轉(zhuǎn)的向心力，衛(wèi)星力在赤道上空貼著地表做勻速圓周運動，萬有引力全部用來充當(dāng)公轉(zhuǎn)

的向心力，因此“、〃做勻速圓周運動所需的向心力大小不相等，A項錯誤；

B.對衛(wèi)星8重力近似等于萬有引力，萬有引力全部用來充當(dāng)公轉(zhuǎn)的向心力，所以向心加速度等于重力加速度g,B項

正確；

C.衛(wèi)星b在赤道上空貼著地表做勻速圓周運動，其公轉(zhuǎn)速度就是最大的環(huán)繞速度，也是第一宇宙速度，衛(wèi)星。在赤

道上隨地球自轉(zhuǎn)而做圓周運動，自轉(zhuǎn)的向心力小于衛(wèi)星6的公轉(zhuǎn)向心力，根據(jù)牛頓第二定律，衛(wèi)星a的線速度小于》

的線速度，即。的線速度小于第一字宙速度，C項錯誤；

D.a在赤道上隨地球自轉(zhuǎn)而做圓周運動，自轉(zhuǎn)周期等于地球的自轉(zhuǎn)周期，同步衛(wèi)星的公轉(zhuǎn)周期也等于地球的自轉(zhuǎn)周期，

所以a做勻速圓周運動的周期等于地球同步衛(wèi)星的周期，D項正確。

故選BD?

10、AC

【解析】

A.根據(jù)左手定則可知，甲粒子帶正電，乙粒子帶負(fù)電，選項A正確；

a2a

B.設(shè)正方形的邊長為a,則甲粒子的運動半徑為rka,甲粒子的運動半徑為「2=—工石=一點，甲粒子的運動半徑是

cos30，3

乙粒子運動半徑的且倍，選項B錯誤；

2

C.根據(jù)=匕，解得"=上%,，則甲粒子的比荷是乙粒子比荷的2=2回倍，選項C正確；

rmBrr,33

92兀m

D.甲乙兩粒子在磁場中轉(zhuǎn)過的角度均為60。，根據(jù)。-----—cc—acr,則兩粒子在磁場中的運動時間不相等，

27cqBq

選項D錯誤.

三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。

11、相反減小1.0x10-2正確

【解析】

(1)口北2］根據(jù)圖甲所示的電路，觀察圖乙可知充電電流與放電電流方向相反，大小都隨時間減??；

⑵［3］根據(jù)充電時電壓一時間圖線可知，電容器的電荷量為：

U

Q=F

而電壓的峰值為Um=6V,則該電容器的電容為：

設(shè)電壓一時間圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積為S,聯(lián)立解得：

QS182.7

C=—=――=--------F=l.OxlO2F；

JRUm3000x6

(3)[4]正確，電容器放電的過程中，電容器C與電阻R兩端的電壓大小相等，因此通過對放電曲線進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后記

錄的“峰值Um”及圖線與時間軸所圍“面積”，仍可應(yīng)用：

一ARL

計算電容值。

12、電火花打點計時器0.020.2

【解析】

(1)口]電磁打點計時器紙帶運動時，振針振動，計時器與紙帶存在較大摩擦，而電火花打點計時器由火花放電，摩擦小，

故選用電火花打點計時器誤差??；

(2)[2]根據(jù)牛頓第二定律，對滑塊有

T-]uMg-Ma

變形后得

T

a=-----jug

M

圖像斜率表示合外力則有

r=jt=—N=0.2N

10

由于小吊盤和盤中物塊的質(zhì)量之和“遠(yuǎn)小于滑塊(含滑塊上的祛碼)的質(zhì)量M,則小吊盤和盤中物塊的總重力近似等

于合力，所以小吊盤和盤中物塊的總質(zhì)量為

T

m---0.02kg

g‘一

[3]乙圖中縱截距

-2=-〃g

則滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)為

〃=0.2

四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算

步驟。

2eU/,、e2E2t2qEt才助

13、(1)u=----；(2)a.E=----------,BD=-；bK.不能

mk2meR

【解析】

⑴電子在電場中加速，由動能定理

〃12

eU=—mv

2

解得

(2)a.電子受到一直沿切線方向的電場力而不斷加速，由牛頓第二定律

eE=ma

由勻變速直線運動規(guī)律，經(jīng)過時間f,獲得速度

v=at

動能

口12

E.=-mv

2

聯(lián)立以上各式，可得

?！?

&=-2Qm

電子受到一直指向圓心的洛倫茲力而不斷改變速度的方向

Fr=evB

洛倫茲力充當(dāng)向心力

，R

聯(lián)立可得

b.假設(shè)電場恒定，電子順時針轉(zhuǎn)一周，電場力做負(fù)功，電勢能減少；電子逆時針轉(zhuǎn)一周，電場力做正功，電勢能增力口。

可以看出，同樣的起點和終點，電場力的做功不同，說明電場力做功不是與路徑無關(guān)，進(jìn)而同一點的電勢能不是不變

的。因此對加速電子的感生電場，是不能引入電勢概念的。

14、(1)0=37(2)Ti：T2：r3=l：0.837：0.767。

【解析】

⑴由題意設(shè)AB的長度和直角邊BC距地面的高度為H,對1號球在AB段有

H=