廣西桂林、賀州、崇左三市2024年高考物理一模試卷含解析

廣西桂林.賀州.崇左三市2024年高考物理一模試卷

注意事項(xiàng)：

1.答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。

2.答題時請按要求用筆。

3.請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。

4.作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。

5.保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。

一、單項(xiàng)選擇題；木題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。

1、已知?dú)湓拥幕鶓B(tài)能量為Ei,激發(fā)態(tài)能量為E產(chǎn)芻，其中〃=2,3,4……已知普朗克常量為心電子的質(zhì)量為由。

巴爾末線系是氫原子從，侖3的各個能級躍遷至n=2能級時輻射光的譜線，則下列說法中正確的是（）

〃E/eV

x0

5.........-0.54

4-0.85

3-------------------------------1.51

I2-3.40

1-13.60

A.巴爾末線系中波長最長的譜線對應(yīng)光子的能量為3.40eV

B.氫原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)后，核外電子動能減小，原子的電勢能增大，動能和電勢能之和不變

C.基態(tài)氫原子中的電子吸收一頻率為U的光子被電離后，電子速度大小為產(chǎn)（/傳+丹）

Vm

D.一個處于〃=4的激發(fā)態(tài)的氫原子，向低能級躍遷時最多可輻射出6種不同頻率的光

2、已知光速為3x108ni/s電子的質(zhì)量為9.1xIO=kg,中子的質(zhì)量為1.67xlO27kg,質(zhì)子的質(zhì)量為1.67xIO27kg。

氫原子能級示意圖如圖所示。靜止氫原子從n=4躍遷到n=l時，氫原子的反沖速度是多少？（）

nMV

2--------------3.40

1-13.60

A.4.07m/sB.0.407m/sC.407m/sD.40.7m/s

3、如圖甲所示，一質(zhì)量為M的長木板靜置于光滑水平面上，其上放置一質(zhì)量為〃，的小滑塊，木板受到隨時間，變化

的水平拉力尸作用時，用傳感器測出其加速度。，得到如圖乙所示的無尸圖，最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力，取

g=10m/s2,則下列選項(xiàng)錯誤的是

wn

甲

A.滑塊的質(zhì)量次=4kg

B.木板的質(zhì)量M=2kg

C.當(dāng)F=8N時滑塊加速度為2m/s2

D.滑塊與木板間動摩擦因數(shù)為0.1

4、如圖所示，固定在豎直平面內(nèi)的光滑圓環(huán)的最高點(diǎn)有一個光滑的小孔，質(zhì)量為，〃的小球套在圓環(huán)上，一根細(xì)線的

下端系著小球，上端穿過小孔用力尸拉住，繩與豎直方向夾角為仇小球處于靜止?fàn)顟B(tài).設(shè)小球受支持力為FN,則下列

關(guān)系正確的是（）

A.F=2///gtan0B.F=/ngcos0

C.FN=wgD.FN=2mg

5、如圖所示，兩同心圓環(huán)4、B置于同一水平面上，其中A為均勻帶正電的絕緣環(huán)，B為導(dǎo)體環(huán)，兩環(huán)均可繞中心在

水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，若A逆時針加速轉(zhuǎn)動，則3環(huán)中（）

A.一定產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電流B.產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流

C.產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流D.沒有感應(yīng)電流

6、科學(xué)家對物理學(xué)的發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)，下列描述中符合歷史事實(shí)的是（）

A.伽利略通過理想斜面實(shí)驗(yàn)，否定了“力是維持物體運(yùn)動的原因”，并得出了慣性定律

B.牛頓通過月一地檢驗(yàn)證明了行星和太陽間作用力的規(guī)律與月球和地球間作用力的規(guī)律是相同的

C.安培在研究電磁現(xiàn)象的過程中提出了分子電流假說，發(fā)現(xiàn)了安培定則和右手定則，并發(fā)明了電流計

D.法拉第在研究電磁現(xiàn)象的過程中引入了電場線和磁感線，并得出了法拉第電磁感應(yīng)定律

二、多項(xiàng)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(xiàng)中，有多個選項(xiàng)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、心、心兩水平線間存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁場高度為人豎直平面內(nèi)有質(zhì)量為機(jī)，電阻為R的梯形線框,

上、下底水平且底邊之比5:1,梯形高2從該線框從如圖位置由靜止下落，已知剛進(jìn)入磁場時和AB剛穿出磁場時

的重力等于安培力，在整個運(yùn)動過程中，說法正確的是（）

Dvc

AB

x"x"x"x"x"x"x￡1￡

x-----x----x----x---x-----x-----r

A.AB邊是勻速直線穿過磁場

B.A3邊剛穿出到CD邊剛要進(jìn)入磁場，是勻速直線運(yùn)動

C.邊剛穿出到CO邊剛要進(jìn)入磁場，此過程的電動勢為;樂加麗

D.A8邊剛進(jìn)入和A8邊剛穿出的速度之比為4:1

8、圖甲為一簡諧橫波在r=0.20s時的波形圖，P是平衡位置在x=3m處的質(zhì)點(diǎn)，Q是平衡位置在x=4m處的質(zhì)點(diǎn)；圖

乙為質(zhì)點(diǎn)Q的振動圖像，不正確的是（）

甲乙

A.這列波沿x軸負(fù)方向傳播

B.當(dāng)此列波遇到尺寸超過8m的障礙物時不能發(fā)生衍射現(xiàn)象

C.從Z=0.20s到/=0.30s,P通過的路程為10cm

D.從U0.30s至ljU0.35s,P的動能逐漸增加

E.在UO.35s時，P的加速度方向與y軸正方向相同

9、一列簡諧波以lm/s的速度沿x軸正方向傳播。r=0時，該波傳到坐標(biāo)原點(diǎn)O,。點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)的振動方程為尸lOsinlOm

（cm）。P、。是x軸上的兩點(diǎn)，其坐標(biāo)xp=5cm、x（>=10cm,如圖所示。下列說法正確的是。

,y/cm

0----1----1--->

PQHem

A.該橫波的波長為0.2m

B.尸處質(zhì)點(diǎn)的振動周期為0.1s

C.U0.1S時，尸處質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)波峰

壓強(qiáng)Pi;

次數(shù)

12

物理量

P/105PaPiPi

V/10'WViv2

(3)重復(fù)步驟(2),記錄活塞在另一位置的刻度匕和讀取相應(yīng)的氣體的壓強(qiáng)P2；

(4)根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，算出大米的密度。

①如果測得這些大米的質(zhì)量為mkg,則大米的密度的表達(dá)式為;

②為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，在上述實(shí)驗(yàn)過程中，多測幾組P、V的數(shù)據(jù)，然后作_____圖(單選題工

11

A.P-VB.V-PC.P——D.V--

VP

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)如圖紙面內(nèi)的矩形ABCD區(qū)域存在相互垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，對邊AB/7CD.AD〃BC,電場

方向平行紙面，磁場方向垂直紙面，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為民一帶電粒子從AB上的P點(diǎn)平行于紙面射入該區(qū)域，入射

方向與AB的夾角為0(。＜90。)，粒子恰好做勻速直線運(yùn)動并從CD射出.若撤去電場，粒子以同樣的速度從P點(diǎn)

射入該區(qū)域，恰垂直CD射出.已知邊長AD=BC=d,帶電粒子的質(zhì)量為/?,帶電量為q,不計粒子的重力.求：

BC

AD

⑴帶電粒子入射速度的大??；

⑵帶電粒子在矩形區(qū)域內(nèi)作直線運(yùn)動的時間；

⑶勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小.

14.(16分)如圖所示，一總質(zhì)量利=10kg的絕熱汽缸放在光滑水平面上，用橫截面積S=1.0xl(f2m2的光滑絕熱薄

活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在汽缸內(nèi)，活塞桿的另一端固定在墻上，外界大氣壓強(qiáng)Po=l.Oxl（）5pa.當(dāng)氣體溫度為

27℃時，密閉氣體的體積為2.0xl（r3m3（0℃對應(yīng)的熱力學(xué)溫度為273K）。

（i）求從開始對氣體加熱到氣體溫度緩慢升高到360K的過程中，氣體對外界所做的功；

（ii）若地面與汽缸間的動摩擦因數(shù)4=0.2,現(xiàn)要使汽缸向右滑動，則缸內(nèi)氣體的溫度至少應(yīng)降低多少攝氏度？（設(shè)

最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等，活塞一直在汽缸內(nèi)，氣體質(zhì)量可忽略不計，重力加速度g取

15.（12分）如圖所示，光滑水平面上放有用絕緣材料制成的“L”型滑板，其質(zhì)量為平面部分的上表面光滑且足

夠長。在距滑板的A端為L的8處放置一個質(zhì)量為〃?、帶電量為+4的小物體（可看成是質(zhì)點(diǎn)），在水平勻強(qiáng)電場作

用下，由靜止開始運(yùn)動，已知M=3〃z,電場的場強(qiáng)大小為E,假設(shè)物體在運(yùn)動中及與滑板A端相碰時不損失電量。

（1）求物體第一次與滑板端相碰前的速度大小；

⑵若小物體與滑板端相碰的時間極短，而且為彈性碰撞，求小物體從第一次與滑板碰撞到第二次血的間隔時間。

參考答案

一、單項(xiàng)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(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。

1、C

【解析】

A.巴爾末線系為躍遷到2能級的四種可見光，紅青藍(lán)紫（3-2、4T2、5-2、6-2）,則能級差最小的為紅光（3-2）,

其頻率最小，波長最長，對應(yīng)的能量為

AEV=&-5=絲_互=--E,=1.89eV

323-94361

故A錯誤；

B.氫原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)需要吸收能量，則氫原子的總能量（動能和電勢能之和）變大，而電子的軌道半徑變

大，庫侖力做負(fù)功，則電勢能增大，躍遷后的庫侖力提供向心力

ev

k—=in——

r~r

可得

故半徑變大后，電子的速度變小，電子的動能變小，故B錯誤；

C.基態(tài)氫原子中的電子吸收一頻率為^的光子被電離，由能量守恒定律，有

/?v-(O-Ej)=-^wv2

解得自由電子的速度為

故C正確；

D.一個處于〃=4的激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷，逐級向下輻射出的光子種類最多為(4?1)=3種，故D錯誤;

故選C。

2、A

【解析】

氫原子從〃=4躍遷到〃=1時放出光子的能量為

E=E「E1=(-0.85)-(-13.6)=12.75eV

光子的動量

h

〃二

光子的能量

尸he

E=——

2

可得

E

P=~

c

根據(jù)動量守恒定律可知

可得

E12.75x1.6x10

m/s=4.07m/s

%=s

叫3x10x1.67x10-27

故選A。

3、C

【解析】

AB.由題圖乙知，尸=6N時，滑塊與木板剛好不相對滑動，加速度為。=lm/s2。對整體分析，由牛頓第二定律有產(chǎn)

=(M+/)a,代入數(shù)據(jù)計算得出：

kg,

當(dāng)后6N時，對木板，根據(jù)牛頓第二定律得：〃=二_件整.=［八等，

MMM

知圖線的斜率A=g,貝!1：

2

M=2kg,

滑塊的質(zhì)量：

m=4kg；

故AB不符合題意：

CD.根據(jù)F=6N時，a=lm/s2,代入表達(dá)式計算得出：

〃=0.1,

當(dāng)尸=8N時，對滑塊，根據(jù)牛頓第二定律得/〃叫=加優(yōu)，計算得出：

a'=pg=\m/s2,

故C符合題意，D不符合題意。

故選C。

4、C

【解析】

對小球進(jìn)行受力分析，小球受重力G,F,戶N,三個力，滿足受力平衡。作出受力分析圖如下:

RABR

解得：

AD

F=—^G=2cos0?G=2mgcos0

F^=G=mg

A.F=2mg(an0,與分析不符，故A錯誤；

B.F=wgcosO,與分析不符，故B錯誤；

C.FN=mg,與分析相符，故C正確；

D.尸N=26g,與分析不符，故D錯誤；

故選：C

5、B

【解析】

A.4為均勻帶正電的絕緣環(huán)，若4逆時針加速轉(zhuǎn)動.且轉(zhuǎn)速均勻增加.則因?yàn)锳轉(zhuǎn)動產(chǎn)生磁場均勻增加.在A環(huán)中產(chǎn)

生恒定的感應(yīng)電流，故A項(xiàng)錯誤；

BCD.A為均勻帶正電的絕緣環(huán)，若A逆時針加速轉(zhuǎn)動，在8環(huán)中產(chǎn)生垂直于紙面向外且增大的磁場，所以8環(huán)中感

應(yīng)電流的磁場方向垂直紙面向里，8環(huán)中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流，故B項(xiàng)正確，CD兩項(xiàng)錯誤。

6、B

【解析】

A.伽利略通過理想斜面實(shí)驗(yàn)，說明了力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，而不是維持物體運(yùn)動的原因，牛頓得出了慣性

定律，A錯誤；

B.牛頓通過月一地檢驗(yàn)證明了行星和太陽之間作用力的規(guī)律與月球和地球之間作用力的規(guī)律是相同的，B正確；

C.安培在研究電磁現(xiàn)象的過程中提出了分子電流假說，發(fā)現(xiàn)了安培定則，并發(fā)明了電流計，但右手定則不是安培發(fā)

現(xiàn)的，C錯誤；

D.法拉第在研究電磁現(xiàn)象的過程中引入了電場線和磁感線，紐曼和韋伯總結(jié)出了法拉第電磁感應(yīng)定律，D錯誤。

故選Bo

二、多項(xiàng)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(xiàng)中，有多個選項(xiàng)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、BCD

【解析】

A.已知A3剛進(jìn)入磁場時的重力等于安培力，根據(jù)安培力公式

B2I；V

A〃進(jìn)入磁場后一段時間內(nèi)有效切割長度變大，安培力變大，大于重力，使梯形線框減速，因?yàn)?3剛穿出磁場時的重

力等于安培力，所以4〃邊是減速直線穿過磁場，故A錯誤；

B.A3剛穿出到CD邊剛要進(jìn)入磁場過程中，有效切割長度保持不變，由于A5剛穿出磁場時的重力等于安培力，故

該過程中安培力一直等于重力，做勻速直線運(yùn)動，故B正確；

D.設(shè)AB邊剛進(jìn)入磁場時速度為％,AB=lf貝IJCD=5，，則

A5邊剛進(jìn)入磁場時重力等于安培力，有

mg=

R

設(shè)48邊剛穿出磁場時速度為PI.線框切割磁感應(yīng)線的有效長度為21

AR

AB剛穿出磁場時的重力等于安培力有

牙⑵了匕

mg=~R~

聯(lián)立解得

%:匕二4：1

v,二;

所以D正確；

C.A笈邊剛穿出到C0邊剛要進(jìn)入磁場過程中，線框做速度為力的勻速直線運(yùn)動，切割磁感應(yīng)線的有效長度為21,感

應(yīng)電動勢為

E=B,2l%

聯(lián)立解得

E=；QmgR岳H

故C正確。

故選BCDo

8、BCD

【解析】

A.由乙圖讀出，在U0.20s時Q點(diǎn)的速度方向沿)，軸負(fù)方向，由波形的平移法判斷可知該波沿x軸負(fù)方向的傳播，A

不符合題意；

B.機(jī)械波都能發(fā)生衍射，只是明不明顯，B符合題意；

C.從U0.20s到f=0.30s,經(jīng)過：

T

2=一

4

由于P位置不特殊，故無法看出其具體路程，C符合題意；

D.從U0.30s到U0.35S,P點(diǎn)從關(guān)于平衡位置的對稱點(diǎn)運(yùn)動到波谷，速度逐漸減小，故動能逐漸減小，D符合題意；

E.在U0.35s時，質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動到波谷，故加速度沿y軸正方向，E不符合題意。

故選BCDo

9、ACE

【解析】

B.O點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)振動方程為)，=10sinl0R(cm)可知，波的振幅A=10cm,起振方向?yàn)閥軸正向，波動周期

T=—=0.2s

co

P點(diǎn)振動周期與。點(diǎn)振動周期相同，為o.2s,故B錯誤;

A.波長

2=vT=1x0.2m=0.2m

故A正確；

C.振動從。點(diǎn)傳到尸點(diǎn)所需時間為

_x_50-2m

p=0.05s

。夕=—v二~\Im~/'is

故〃處質(zhì)點(diǎn)振動時間

T

tp=t-t0p=0.Is-0.05s=0.05s=~

由于P處質(zhì)點(diǎn)起振方向沿y軸向上，故經(jīng)§達(dá)到波峰，故C正確;

4

D.由題意知，。之間的距離為

xPQ=xQ-xp=5cm=—

結(jié)合起振方向可知，。處質(zhì)點(diǎn)開始振動時，尸處質(zhì)點(diǎn)位移波峰，此時速度為零，故D錯誤;

E.當(dāng)O處質(zhì)點(diǎn)通過的路程為Im時，有

lm=10A=2x4A+2A

故經(jīng)歷的時間為

T

，=27+一

2

因?yàn)?/p>

xQ=1Ocm=[

所以振動形式從0點(diǎn)傳到。點(diǎn)所需時間為所以。處質(zhì)點(diǎn)振動時間為27,。處質(zhì)點(diǎn)通過的路程

SQ=2X4XA=2X4X10cm=80cm=0.8m

故E正確。

故選ACEo

10、AC

【解析】

A.開關(guān)S斷開時，電動機(jī)正常工作，副線圈兩端電壓100V,副線圈電流

人=—=2A

2U

根據(jù)變壓器原理可知，原線圈兩端電壓200V,原線圈電流1A,在原線圈回路

5.

7T

解得

R=20C

故A正確；

B.電動機(jī)的輸出功率為

%=乙兄"0W

故B錯誤；

CD.開關(guān)S閉合后，副線圈回路電流變大，則原線圈回路電流變大，電阻K上分壓變大，則原線圈兩端電壓減小，

根據(jù)變壓器原理，副線圈兩端電壓減小，小于100V,則電動機(jī)的電功率減小，白熾燈的功率小于1D0W,故C正確D

錯誤。

故選AC,

三、實(shí)驗(yàn)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。

2+〃攵

11、

【解析】

遮光片經(jīng)過光電門時的速度

dd

%=記4=7

"（）匕

重錘做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，由速度位移公式得

2

v0=2a^ht匕2—2aJi

整理得

幺=￡

（2）［2］由牛頓第二定律得

Mg-nn\}g=（M+〃，%）《）

（M+加）z）g-（n-i）叫g(shù)=（M+〃加（））q

整理得

幺=1+2/gi

%Mg-n叫）g

則2一，圖像的斜率

%

2"%g

Mg-〃〃°g

解得

（24■欣）叫

k

〃2（P2-P）

D

P2%一/M

【解析】

（1）以封閉氣體為研究對象，由玻意耳定律求出大米的體積，然后由密度公式求出大米的密度;

⑵為了方便地處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，所作圖象最好是正比例函數(shù)圖象，由玻意耳定律分析答題。

【詳解】

（4）［1］設(shè)大米的體積為匕以注射器內(nèi)封閉的氣體為研究對象，由玻意耳定律可得：

1（匕一丫）二巴（匕一v）

解得：

仁堊4

—

大米的密度

（/一1）

V2也

c

⑵由玻意耳定律可知，對一定量的理想氣體，在溫度不變時，壓強(qiáng)尸與體積V成反比，即尸kC,則v二不，由此可

111

知V與一成正比，V—-圖像是過原點(diǎn)的直線，故可以作V—一圖象，故D正確，ABC錯誤。

ppP

故選D。

【點(diǎn)睛】

本題難度不大，是一道基礎(chǔ)題，熟練應(yīng)用玻意耳定律是正確解題的關(guān)鍵；知道玻意耳定律的適用條件是質(zhì)量一定溫度

不變。

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、⑴?、啤辎俏?/p>

/ncos,3cjBsinuwcos0

【解析】

畫出粒子的軌跡圖，由幾何關(guān)系求解運(yùn)動的半徑，根據(jù)牛頓第二定律列方程求解帶電粒子入射速度的大小；帶電粒子

在矩形區(qū)域內(nèi)作直線運(yùn)動的位移可求解時間；根據(jù)電場力與洛倫茲力平衡求解場強(qiáng).

【詳解】

（1）設(shè)撤去電場時，粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的半