2024-2025学年广西壮族自治区高三（上）摸底测试物理试卷（10月）一、单选题：本大题共7小题，共28分。1.重氢和超重氢在一定条件下会发生聚合反应并产生巨大能量，核反应方程为 12H+13H24He+X，下列说法正确的是()A. X是电子B. 该反应为裂变C. 该反应为原子弹的核反应方程D. 反应前、后核子的平均质量减小2.用双缝干涉实验装置得到自然光的干涉条纹后，在光源与单缝之间加上蓝色滤光片，在光屏上形成了清晰的蓝色干涉条纹。现仅将光源与单缝之间的蓝色滤光片换为红色滤光片，下列说法正确的是()A. 干涉条纹消失B. 干涉条纹间距变大C. 中央条纹变成暗条纹D. 彩色条纹中的红色条纹消失3.如图所示，一个半球形的碗固定在桌面上，碗口水平，O点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的。一根轻质细线跨在碗口上，线的两端分别系有两个小球。当它们处于平衡状态时，碗内质量为m的小球和O点的连线与竖直方向的夹角为30，另一小球静止于空中，两小球均视为质点，碗外小球的质量为()A. m2B. 3m3C. 3m2D. 3m4.如图甲所示，一列简谐横波在均匀介质中沿直线向右传播，选取平衡位置在同一直线上的9个质点，相邻两质点间的距离均为a。t=0时刻该波传播到质点1，且质点1开始向下运动，t0时刻该波第一次出现如图乙所示的波形，则该简谐横波的波速为()A. 6at0B. 8at0C. 12at0D. 16at05.如图甲所示，宇宙中某恒星系统由两颗互相绕行的中央恒星组成，它们被气体和尘埃盘包围，呈现出“雾绕双星”的奇幻效果。该恒星系统可简化为如图乙所示的模型，质量不同的恒星A、B绕两者连线上某点做匀速圆周运动，测得其运动周期为T，恒星A、B的总质量为M，已知引力常量为G，则恒星A、B的距离为() A. 3GMT242B. T2 GMC. 342GMT2D. 3T242GM6.真空中存在沿y轴正方向的匀强电场，氦核与氚核先后从坐标原点O沿x轴正方向射入该电场，在仅受电场力的作用下的运动轨迹如图所示。则氦核与氚核在A. 电场中运动时的加速度相同B. 射入电场时的初速度相同C. 射入电场时的初动能相等D. 射入电场时的初动量相同7.如图所示，一根轻弹簧竖直立在水平地面上，一小球从弹簧正上方自由下落，小球与弹簧作用过程中，弹簧始终在弹性限度内，小球的最大加速度为重力加速度的2倍，则小球第一次下落到最低点的过程中，小球的加速度a随时间t变化的图像可能是()A. B. C. D. 二、多选题：本大题共3小题，共18分。8.火车速度的提高易使外轨受损，提速后为解决火车转弯时对外轨的磨损问题，下列可行的措施有A. 增大弯道半径B. 减小弯道半径C. 适当减小内、外轨道的高度差D. 适当增大内、外轨道的高度差9.质点A沿x轴正方向做匀速直线运动，当质点A经过坐标原点O时，质点B从坐标原点O由静止开始沿x轴正方向做匀加速直线运动，两质点的速度v与位置坐标x的关系图像如图所示，两图像的交点坐标为(4m,6m/s)，下列说法正确的是()A. 质点B的加速度大小为4.5m/s2B. 两质点在x=4m处相遇C. 质点B加速23s后追上质点AD. 质点B追上质点A时的速度大小为12m/s10.光滑绝缘水平面上存在一直角坐标系xOy，在0x0.4m范围内有一有界匀强磁场区域，其下边界与x轴重合，上边界满足曲线方程y=0.2sin0.4xm，磁感应强度大小为4T，方向垂直纸面向里。边长为0.4m、总电阻为1的正方形导线框在拉力F的作用下，以10m/s的速度沿x轴正方向匀速穿过磁场区域，下列说法正确的是()A. 拉力的最大值为6.4NB. A、D两端的最大电压为2VC. 线框产生的热量为1.28JD. 拉力做的功为2.56J三、填空题：本大题共1小题，共9分。11.某同学用如图所示的装置验证机械能守恒定律，让半径为r的小铁球从A点自由下落，下落过程中经过A点正下方的光电门B时，光电计时器记录下小球通过光电门的遮光时间t，用刻度尺测量出A、B之间的距离。回答下列问题：(1)该实验_(填“需要”或“不需要”)测量小球的质量。(2)小球通过光电门时的速度大小v=_(用题中所给字母表示)。(3)若实验过程中小球的机械能守恒，则当地的重力加速度大小g=_(用题中所给字母表示)。四、实验题：本大题共1小题，共9分。12.某物理兴趣小组用如图甲所示的电路测量一节7号干电池的电动势E和内阻r，提供的实验器材有：A.电流表A(量程为00.6A，内阻为1.0)；B.电压表V(量程为03.0V，内阻约为3k)；C.滑动变阻器R(阻值范围为020，额定电流为1A)；D.定值电阻R0=2.0；E.开关与导线若干；F.待测7号干电池一节。(1)当电流表满偏时，通过干电池的电流为_A。(2)移动滑动变阻器的滑片，多次测量，得到多组电流表和电压表的示数I、U，作出的UI图像如图乙所示，则干电池的电动势E=_V，内阻r=_。(结果均保留一位小数)五、计算题：本大题共3小题，共36分。13.某物理探究小组设计了一款火警报警装置，其原理图如图所示，固定在水平地面上的导热汽缸内，质量m=5kg、横截面积S=10cm2的活塞密封一定质量的理想气体，起初环境的热力学温度T0=300K，活塞距汽缸底部的高度=15cm，当环境的热力学温度缓慢达到T=500K时，表面涂有导电物质的活塞恰好与a、b两触点接触，蜂鸣器发出报警声，不计活塞与汽缸之间的摩擦，外界大气压强p0=1.0105Pa，取重力加速度大小g=10m/s2。求：(1)起初缸内气体的压强p1；(2)起初活塞到两触点的距离d。14.如图所示，在矩形ABCD区域内存在垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场，AD边长为L，AB边长为 3+1L。一质量为m、带电荷量为q的正粒子从A点沿纸面以与AD成30角的方向射入磁场，粒子在磁场中运动的轨迹恰好与CD相切，不计粒子所受的重力。(1)求粒子射入磁场时的速度大小v0；(2)求粒子在磁场中运动的时间t；(3)若仅减小粒子射入磁场时的速度大小，求粒子在磁场中运动的最长时间tmax。15.如图所示，光滑曲面PO和一条水平轨道ON平滑连接，水平轨道右侧固定一轻质弹簧，弹簧自然伸长时左端恰好位于M点。一质量mA=2kg的物块A从距离地面高=1.8m处由静止滑下，与静止在O点、质量mB=1kg的物块B发生碰撞。已知水平轨道OM的长度L=4m，两物块与OM段之间的动摩擦因数均为=0.2，水平轨道其余部分光滑，物块A、B均可视为质点，碰撞均为弹性正碰且碰撞时间极短，取重力加速度大小g=10m/s2，求：(1)弹簧具有的最大弹性势能Ep；(2)两物块第二次碰撞后物块B的速度vB2；(3)最终物块A、B之间的距离d。参考答案1.D2.B3.B4.C5.A6.D7.B8.AD9.AD10.AD11.(1)不需要(2)2rt(3)2r2t212.(1)0.9(2)1.51.013.(1)起初时，以活塞为对象，根据受力平衡可得p1S=p0S+mg代入数据解得缸内气体的压强p1=1.5105Pa(2)活塞上升过程，缸内气体等压膨胀，根据盖吕萨克定律可得ST0=(+d)ST代入数据解得起初活塞到两触点的距离为d=10cm14.解：(1)设粒子在磁场中运动轨迹的半径为R，根据如图所示的几何关系有R=2Lqv0B=mv02R解得v0=2qBLm。(2)根据如图所示的几何关系有Rcos30+RsinEOF=( 3+1)Lt=R(3+EOF)v0解得t=m2qB。(3)当粒子从AB边射出磁场时对应的时间最长，有tmax=23Rvmv2R=qvB解得：tmax=2m3qB。15.(1)设物块A滑到O点时的速度为v0，由机械能守恒定律可得mAg=12mAv02解得v0=6m/sA与B发射碰撞，碰撞均为弹性正碰且碰撞时间极短，设向右为正方向，则根据动量守恒定律和能量守恒定律可得mAv0=mAv1+mBv212mAv 02=12mAv 12+12mBv 22解得v1=mAmBmA+mBv0=2m/sv2=2mAmA+mBv0=8m/s对A根据牛顿第二定律结合运动学公式可得A向前运动的距离为xA=v 122a=v 122g=1m对B分析当弹簧压缩量最大时，B速度为0，根据能量守恒定律可得Ep+mBgL=12mBv22解得Ep=24J(2)根据对称性可知B从O到M再从M到A静止的位置根据动能定理可得mBgLmBg(LxA)=12mBv3212mBv22解得v3=6m/s两物块第二次碰撞后，设向左为正方向，根据能量守恒以及动量守恒定律可得mBv3=mAv4+mBvB212mBv 32=12mAv 42+12mBv B22解得vB2=mBmAmA+mBv3=2m/sv4=2mBmA+mBv3=4m/s(3)第二次碰撞后B向右运动，则根据牛顿第二定律结合运动学公式可得B向右运动到静止时其运动距离为x1=v B222g=2220.210m=1m对A碰撞过程中机械能守恒，则可知A从碰撞点先向左运动后滑动到O点向右运动到B点静止的位置，且A运动距离为x2=1m+2m=3m设碰撞过程中A速度大小为v5，根据动能定理可得mAgx2=12mAv5212mAv42解得v5=2m/s第三次碰撞，根据动量守恒定律和机械能守恒定律可得mAv5=mAv6+mBv712mAv 52=12mAv 62+12mBv 72解得v6=mAmBmA+mBv5=23m/sv7=2mAmA+mBv5=83m/sB向前运动的距离为x3=v722g=169mA向前运动的距离为x4=v622g=19m故最终物块A、B之间的距离为d=x3x4=169m19m=53m第10页，共10页