精品解析：广西南宁二中、柳铁一中2023-2024学年高三上学期开学摸底调研测试物理试题（解析版）

2024届南宁二中柳铁铁一中新高考高三摸底调研测试物理注意事项：1.答卷前、考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上.2.回答选择题时、选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后、再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。第Ⅰ卷（选择题）一、单项选择题（共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）1.比值法定义物理量是物理学中一种常用的方法，是用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量方法、比值法定义的基本特点是被定义的物理量往往是反映物质的最本质的属性，它不随定义所用的物理量的大小取舍而改变。下列式子不属于比值法定义物理量的是（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【详解】A．为牛顿第二定律的表达式，说明物体的加速度与F正比，与质量m成反比，故A不属于比值定义；BCD．为电场强度定义式，属于比值定义；为磁感应强度的定义式，也属于比值定义；为电阻的定义式，属于比值定义，故BCD属于比值定义。故选A。2.当前，我国机器人产业总体发展水平稳步提升，应用场景显著扩展，产品优势不断增强，创新型企业大量涌现。某品牌机器人做直线运动位移一时间图像（图像）如图所示，下列说法中正确的是（）A.该机器人在时刻离出发点最远B.在时间内，该机器人运动的加速度方向不变C.该机器人在时间内的速度大于在时间内的速度D.在时间内，该机器人运动速度方向始终不变，先做加速运动，后做减速运动【答案】B【解析】【详解】A．由图可知，该机器人在时刻回到出发点，故A错误；BCD．图线的斜率表示质点的运动速度，由图可知，该机器人在时间内做正方向的匀速直线运动，时间内先减速，减速至零，然后做反方向的加速运动，时间内做负方向的匀速直线运动。质点在时间内的速度小于在时间内的速度；根据加速度与速度方向的关系可知，在时间内，该机器人运动的加速度方向不变，故B正确，CD错误。故选B。3.如图所示，物体a、b用细绳与弹簧连接后跨过滑轮，a静止在倾角为30°的粗糙斜面上。已知，不计滑轮摩擦，现将斜面倾角由30°缓慢增大到45°的过程中，a相对斜面保持静止，则此过程中（ ）A.弹簧的弹力增大B.物体a对斜面的压力增大C.物体a受到的静摩擦力减小D.物体a受到的静摩擦力先减小后增大【答案】D【解析】【详解】A．对物体b受力分析，可得将斜面倾角由30°缓慢增大到45°的过程中，弹簧的弹力始终等于物体b的重力，大小不变，故A错误；B．对物体a受力分析，可得易知倾角由30°缓慢增大到45°的过程中，斜面对物体a的支持力减小。根据牛顿第三定律可知物体a对斜面的压力也减小，故B错误；CD．同理，沿斜面方向，物体a的受力平衡，有依题意联立，可得倾角由30°缓慢增大到45°的过程中，物体a受到的静摩擦力先减小至零然后反向增大。故C错误；D正确。故选D。4.九重之际向天问，天宫掠影惊苍穹。“天宫”空间站中三名宇航员正环绕地球运行，与此同时，“天问”探测器在环绕火星运行。假设它们的运行轨道都是圆轨道，地球与火星的质量之比为p，“天宫”与“天问”的轨道半径之比为q。关于“天宫”空间站与“天问”探测器，下列说法不正确的是（）A.运行周期之比为 B.环绕速度之比为C.加速度之比为 D.动能之比为【答案】D【解析】【详解】A．根据万有引力提供向心力，即即故“天宫”空间站与“天问”探测器的运行周期之比为，故A正确，不符合题意；C．根据万有引力提供向心力，即即故“天宫”空间站与“天问”探测器的加速度之比为，故C正确，不符合题意；BD．根据万有引力提供向心力，即即故“天宫”空间站与“天问”探测器的运行速度之比为，由于未给出“天宫”空间站与“天问”探测器的质量之比，故动能之比无法得出，故B正确，不符合题意，D错误，符合题意。故选D。5.如图所示，交流发电机通过电阻不计的导线为右侧的电路供电，电压表和电流表均为理想电表，变压器为理想变压器，副线圈两端接有开关、滑动变阻器以及两个定值电阻、。保持线圈ABCD（电阻不计）在磁场中匀速转动，电流表A和电压表、的示数变化大小分别为和、，下列说法正确的是（ ）A.当线圈ABCD位于如图所示的位置时，线圈ABCD产生的感应电动势最大B.若发电机线圈的转速变为原来的2倍，其他条件不变，原线圈的输入功率也变为原来的2倍C.当滑动变阻器滑动触头向下滑动而其他条件不变时，电压表的示数变大D.闭合开关S，移动滑动变阻器的滑动触头而其他条件不变时，与比值不变【答案】D【解析】【详解】A．当线圈ABCD位于如图所示的位置时，穿过线圈的磁通量最大，但磁通量的变化率为0，根据法拉第电磁感应定律可知，线圈ABCD产生的感应电动势为0，故A错误；B．由题意，若发电机线圈的转速变为原来的2倍，其他条件不变，根据法拉第电磁感应定律可得可知原线圈产生交流电感应电动势的最大值变为原来的2倍，有效值也增大为原来的2倍，根据理想变压器输入功率等于输出功率，即可得原线圈的输入功率将变为原来的4倍，故B错误；C．电压表测量的是变压器输出端的电压，输出端的电压取决于输入端电压及变压器原副线圈的匝数比，所以，当滑动变阻器的滑动触头向下滑动而其他条件不变时，电压表示数保持不变，故C错误；D．设变压器输出端的电压为，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑动触头而其他条件不变时，根据闭合电路欧姆定律可得可得与比值为不变，所以与比值不变，故D正确。故选D。6.如图所示，长均为L的两根轻绳，一端共同系住质量为m的小球，另一端分别固定在等高的A、B两点，A、B两点间的距离也为L。重力加速度大小为g。现使小球在竖直平面内以AB为轴做圆周运动，若小球在最高点速率为v时，两根绳的拉力恰好均为零，则小球在最高点速率为2v时，每根绳的拉力大小为（ ）A. B. C. D.【答案】A【解析】【详解】设小球在竖直面内做圆周运动的半径为r，小球运动到最高点时轻绳与圆周运动轨道平面的夹角为则根据题述小球在最高点速率为v时，两根绳的拉力恰好均为零，有小球在最高点速率为时，设每根绳拉力大小为，则有解得故选A。7.如图，MN和PQ是电阻不计的平行金属导轨,其间距为L，导轨弯曲部分光滑、平直部分粗糙，二者平滑连接，右端接一个阻值为的定值电阻。平直部分导轨左边区域有宽度为、方向竖直向上、磁感应强度大小为的匀强磁场。质量为、电阻为的金属棒从高为处静止释放，到达磁场右边界处恰好停止。已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为，金属棒与导轨间接触良好，重力加速度大小为。则金属棒穿过磁场区域的过程中（）A.流过定值电阻的电流方向是：B.通过金属棒的电荷量为C.金属棒克服安培力所做的功为D.电阻R产生的焦耳热为【答案】D【解析】【详解】A．金属棒进入磁场切割磁感线产生感应电流，根据右手定则，可知流过定值电阻的电流方向是：，故A错误；B．金属棒穿过磁场区域的过程中，根据故B错误；C．在金属棒从静止释放到磁场右边界的过程中，由动能定理可得可得金属棒克服安培力所做的功为故C错误；D．由功能关系可知，回路中产生的焦耳热为由于电阻R和金属棒为串联关系，所以电阻R产生的焦耳热为故D正确。故选D。二、多项选择题（共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）8.如图（a）为简谐横波在时刻的波形图，是平衡位置在处的质点，是平衡位置在处的质点，是平衡位置在处的质点，图（b）为质点的振动图像、下列说法正确的是（）A.时，质点向轴负方向运动B.在时，质点的加速度方向沿轴负方向C.质点简谐运动的表达式为D.到，质点通过的路程为【答案】AD【解析】【详解】A．由乙图可知时质点Q位于平衡位置向y轴正方向运动，根据波形平移法可知，波沿x轴正方向传播，则在时，质点向轴负方向运动，故A正确；B．由乙图可知周期为，从到，质点P由甲图图示位置再振动，此时质点P经过平衡位置到达y轴负半轴，所以此时加速度方向沿y轴正方向，故B错误；C．由乙图可知，质点Q简谐运动的表达式为由甲图可知质点M与质点Q相距半个波长，则质点M简谐运动的表达式为故C错误；D．由图甲可知时，波动方程为可知此时质点P的位移为设质点P的振动方程为代入，可得解得则时，质点P的位移为由于时，质点P向轴负方向运动，则到，质点通过的路程为故D正确。故选AD。9.如图所示，图1是不同温度下的黑体辐射强度随波长的变化规律图；图2为光电效应原理图，某种单色光照射到光电管的阴极上时，电流表有示数；图3为氢原子的能级图，有大量处于能级的氢原子向能级跃迁；图4为放射性元素剩余质量与原质量的比值随时间的变化规律图，下列说法中正确的是（）A.图1中，随着温度的升高，各种波长辐射强度的极大值向波长较短的方向移动B.图2中，用频率更低的光照射光电管的阴极时，电流表一定没有示数C.图3中，从能级跃迁到能级时产生的光子波长最长D.图4中，的半衰期是5700年，则100个经过5700年还剩50个【答案】AC【解析】【详解】A．随着温度的升高，各种波长辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，故A正确；B．用频率更低的光照射光电管的阴极时，如果频率小于极限频率，则电流表没有示数，如果频率大于极限频率，则电流表有示数，故B错误；C．从能级跃迁到能级时，能级差最小，光子频率最小，波长最长，故C正确；D．半衰期指的是大量原子核衰变时的统计规律，100个不是大量，经过一个半衰期后不一定剩余50个，故D错误。故选AC。10.如图所示，倾斜传送带按顺时针匀速转动，将质量为的小物块轻轻放在传送带底端，小物块恰好在传送带的中点与传送带共速，之后匀速上升到传送带顶端。已知传送带与水平面夹角，传送带顶端离地高度，重力加速度。若全过程中传送带因为传送物体多消耗的电能是，下列说法正确的有（ ）A.物体在传送带上加速运动与匀速运动时间之比为B.传送带速度为C.物体与传送带间动摩擦因数D.在全过程中产生的热量【答案】CD【解析】【详解】A．由于物块做匀加速直线运动和匀速直线运动的位移相同，故两段运动的时间之比应为，选项A错误；BC．小物块在传送带上匀加速运动时，有可得又由能量守恒定律，传送带多消耗的电能解得故选项B错误，选项C正确；D．由产生的热量故选项D正确。故选CD第Ⅱ巻（非选择题）三、实验题（共2小题，共14分。）11.某同学做“探究求合力的方法”的实验，如图甲所示，在水平桌面上，将轻质小圆环挂在橡皮条的一端，另一端固定，橡皮条的长度为GE。在图乙中，用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环，小圆环受到拉力、、三力的共同作用，静止于O点，橡皮条伸长的长度为。撤去、，改用一个力单独拉住小圆环，仍使它静止于点，如图丙所示。（1）以下说法证的是________。A．实验过程中、间的夹角要适当的大一些B．用一个力单独拉住小圆环时，小圆环可以不在点C．实验时必须记录、的方向D．实验前弹簧秤要进行机械调零（2）①在探究过程中应用了________的物理方法。（选填“转换法”、“等效替代法”、“控制变量法”）②若实验中，用A、B两只弹簧测力计把橡皮条上的结点拉到某一位置，这时、间夹角，如图所示，现改变弹簧测力计的拉力方向，使角减小，但不改变它的拉力大小，那么要使结点仍被拉到点，就应调节弹簧测力计拉力的大小及角，在下列调整方法中，不可行的是________。A．增大的拉力和角B．增大的拉力，角不变C．增大的拉力，减小角D．的拉力大小不变，增大角【答案】①.ACD②.等效替代法③.D【解析】【详解】（1）[1]A．为了减小相对误差，实验过程中、的夹角要适当大一些，故A正确；B．用一个力F单独拉住小环时，小圆环必须在O点，使单独作用的效果与、共同作用的效果一致，故B错误；C．实验时必须记录、的方向，故C正确；D．实验前弹簧秤要进行机械调零，故D正确。故选ACD。（2）①[2]在探究过程中应用了等效替代法。②[3]CD．设A弹簧测力计的拉力为，B弹簧测力计的拉力