广东省佛山市南海区西樵高级中学2023-2024学年高三下学期3月考试物理试题

试卷更新日期：2024-03-27 类型：月考试卷

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一、单项选择题：本题共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，选对得 4分，选错得0分。

1. 核废水含有氚、锶-90、铯-137、碘-129等放射性元素。其中 $^{137}$ Cs半衰期为30年，它能通过β衰变为新核X，下列说法正确的是（　　）

A、由核反应说明 $^{135}$ Cs核内存在电子 B、铯 $_{55}^{137} Cs$ 的β衰变方程为 $_{55}^{137} Cs \to_{56}^{137} X +_{- 1}^{0} e$ C、新核X与铯 $_{55}^{137}$ Cs的核子数、中子数相等 D、经过30年，20个铯核中还有10个铯核未发生衰变

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2. 一女生的头发先卷好，再用一个质量一定的发夹夹紧，保持静止状态，如图所示。对于这个发夹，下列分析正确的是（　　）

A、它受到重力、摩擦力、弹力作用 B、它受到的弹力的方向水平向右 C、它受到的摩擦力与弹力成正比 D、重力与摩擦力是一对作用力与反作用力

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3. 如图，一滑雪车道abc足够长，b点处有小圆弧使滑雪车经过时速度大小不变，方向从沿斜坡改为沿水平地面。坐着一名运动员A的滑雪车从点a由静止滑下，经过点P时另一名处于静止状态的运动员B瞬间也进入车中，车与雪道的动摩擦因数恒定不变，则由于B坐上车会导致（　　）

A、车沿斜坡滑下的加速度更大 B、车经过点b时的速度更大 C、车克服斜坡的摩擦力做功更小 D、车在水平地面上停下的位置与b相距更近

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4. 2022年，“嫦娥五号”实现中国开展航天活动以来的四个“首次”：首次在月球表面自动采样；首次从月球表面起飞；首次在月球轨道上其上升器与轨道器和返回器组合体交会对接；首次带着月球土壤返回地球。已知月球的质量约为地球的 $\frac{1}{81}$ ，表面重力加速度约为地球表面重力加速度的 $\frac{1}{6}$ ，月球半径约为地球半径的 $\frac{1}{4}$ ，下列判断正确的是（　　）

A、月球上的第一宇宙速度是地球上的 $\sqrt{24}$ 倍 B、组合体交会对接后因质量变大导致轨道半径变大 C、“嫦娥五号”飞行到地球与月球中心连线中点时所受地球引力是月球引力的81倍 D、“嫦娥五号”在降落地面之前必须做减速运动，带回的土壤处于完全失重状态

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5. 如图，由高压电源给发射极和栅板加高电压U而形成一个辐向电场，促使电子从发射极逸出并加速从栅板射出，又会使空气电离出正离子和电子，电子也会加速从栅板射出。假设从发射极逸出一个电子a，电离得到的另一个电子b并刚好处于电场正中央，都由静止加速，已知电子质量为m，电量为e，下列计算电子射出栅板速度的答案正确的是（　　）

A、 $v_{a} = \sqrt{\frac{2 e U}{m}}$ B、 $v_{a} = \sqrt{\frac{e U}{m}}$ C、 $v_{b} = \sqrt{\frac{2 e U}{m}}$ D、 $v_{b} = \sqrt{\frac{e U}{m}}$

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6. 如图所示为直流电动机物理模型，电源电动势为E、内阻为r，均匀导线制成的正方形线框边长为L、匝数为 N，总电阻为R。两固定磁极提供磁感应强度为B的匀强磁场，闭合开关，下列说法正确的是（　　）

A、要使线框顺时针转动起来，左磁极就为 N极 B、滑动变阻器电阻调为0，则闭合开关瞬间，线圈刚要转动时，与转轴平行的一根导线受到的安培力大小为 $B \frac{E}{R} L$ C、要提高线框转速，滑动变阻器的触片从左向右滑动 D、若将电源和磁极同时改变方向，线框仍做顺时针转动

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7. 图为航天员 $360 °$ 转动训练的装置，两个平行的半径均为R的金属大圆环连接着四支间隔相等的金属杆，杆的长度为d，地磁场垂直于杆向下的磁感应强度的分量为B，假设水平分量很小可忽略不计，从右向左看，环以初始角速度ω绕圆心 O、O转动，下列分析正确的是（　　）

A、每个圆环也能产生感应电动势 B、每条金属杆从与圆心O、O等高开始转动一周产生正弦式感应电动势 C、每条金属杆在经过环最高点时切割磁感线产生的感应电动势为 $\frac{1}{2} B d R ω$ D、每条杆都没有受到安培阻力作用，装置能一直匀速转动下去

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二、多项选择题：本题共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. 图甲为湖面上漂浮着距离不超过3m的两个浮子A、B。t=0时刻，湖面形成的水波如图乙所示，浮子A处于x=0.5m，t=0时刻起，浮子A、B振动图像如图丙所示，下列判断正确的是（　　）

A、波长 λ=1.0m，周期 T=0.8s B、水波的传播速度大小 v=0.8m/s C、水波的传播方向沿着x轴正方向 D、两个浮子A、B距离一定是 1.75m

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9. 如图是古代一名士兵将箭斜向上方射出去的情境。假如箭离开弓弩时与城楼上的一个敌人的高度为20m，水平距离为40m，箭恰好水平射中敌人。忽略箭所受一切阻力，把箭和敌人视为质点，重力加速度取g=10m/s² ，下列的分析正确的是（　　）

A、箭在弹射的过程中机械能守恒 B、箭在射中敌人的瞬间重力的功率为零 C、箭在离开弓弩到射中敌人的时间为2s D、箭在离开弓弩时的速度为20m/s

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10. 如图所示的电路，理想变压器中三个线圈的匝数比为 $n_{1} : n_{2} : n_{3} = 44 : 3 : 1$ ，原线圈 $n_{1}$ 接到 $220 V$ 交流电源。有两只电阻 $R_{1} = 45 Ω$ ， $R_{2} = 5 Ω$ 。某同学进行如下连接并作出分析，正确的是（　　）

A、当 $R_{1}$ 接到 $a 、 b$ 两端时获得的电压为15V B、当 $R_{2}$ 接到 $c 、 d$ 两端时流过的电流为1A C、串联 $R_{1} 、 R_{2}$ ，再接到 $a 、 d$ 两端，用一导线连接 $b 、 c$ 两端时它们获得的电压为20V D、串联 $R_{1} 、 R_{2}$ ，再接到 $a 、 c$ 两端，用一导线连接 $b 、 d$ 两端时它们获得的电压为20V

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三、非选择题：本题共5小题，共54分。考生根据要求作答。

11. 某同学设计了如图甲所示的实验装置来“探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”。注射器导热性能良好，用橡皮塞和柱塞在注射器内封闭一定质量的理想气体。柱塞下方安装一个钩。实验时，在钩的下端依次挂上质量相同的钩码1，2，3，……，稳定后通过注射器的标度读出对应空气柱的体积V，并依据柱塞（包括钩）和钩码的质量求出对应气体的压强p。已知注射器空气柱横截面积为S，刻度全长为L，大气压为 p₀ ，柱塞（包括钩）的质量为m₀=200g，每个钩码的质量为 m=50g。补充：提供重力加速度g。

(1)、每次挂上钩码，要停留一点时间，让柱塞下滑到不再移动的另一位置时才读出空气柱的体积，是为了通过热传递控制空气柱的。

(2)、若在某次实验中所挂钩码个数为 n，则平衡后空气柱中的压强为（用题目中已知量的符号表示）。

(3)、该同学通过实验数据得到如图乙 $p - \frac{1}{V}$ ，由该图像得到的结论是。

(4)、未挂钩码前，柱塞封闭的空气柱长度为 $\frac{L}{2}$ ，压强为 $\frac{p_{0}}{2}$ ，依次挂上钩码，当空气柱长度为L时，所挂钩码有个。

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12. 如图（a）所示为电阻式触摸屏，它具有触摸识别精度高的特点，广泛应用于工业自动化的复杂环境中。

(1)、某同学把一块电阻式触摸屏（虚线框内部分）接入如图（a）电路中做“电容器C的充电现象”实验。当手指触摸电阻式软屏幕并按压P 处右层，右层的c、d触点分别跟左层的a、b触点接触，从而改变了接入电路的电阻；闭合开关给电容器C充电，则利用电压传感器得到的图（c）所示的 $U - t$ 图像中①应该是（填“有按压”或“无按压”）。

(2)、电阻式触摸屏的主要材料是氧化铟锡导体。某兴趣小组获得了一块氧化铟锡方块，设计了测量氧化铟锡在室温下的电阻率的实验。已知方块电阻 $R_{x}$ 的上、下表面是正方形，上下表面间的厚度为d。具体的测量过程如下：
①先用螺旋测微器测量方块 $R_{x}$ 上下表面间的厚度d，结果如图（d）所示，则可读得d= mm。
②按图（e）连接好电路后，应将滑动变阻器R的滑片滑到最（填“左”或“右”）端。
③将电压表的触头接触a，闭合开关S，调节 R，使电压表和电流表的指针偏转到合适位置，记录两表的示数为U₁和 I₁ ，再将电压表的触头接触b，调节R，使电压表和电流表的指针偏转到另一合适位置，记录两表的示数为 U₂和 I₂。此时方块电阻 $R_{x} =$ （用 U₁、I₁、U₂和 I₂表示）。
④电流表内阻对该方块电阻的测量值（选填“有”或“无”）影响。

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13. 在一个平静的湖面上，距离水面高度 $h_{1} = 30 m$ 处有一条水平缆索，缆索上每隔 $t = 10 s$ 就从站台以速度 $v = 1 m/s$ 沿一个方向持续开出一辆缆车。湖水深 $h_{2} = 8 m$ ，缆索中央正下方的湖底有一员潜水员，该潜水员只能看到湖面半径 $r_{1} = 9 m$ 的圆面有亮光，又在透过湖面半径 $r_{2} = 6m$ 的圆面上才能清晰的看到缆索上的缆车。已知 $\sqrt{145} \approx 12$ ， $\sin 53 ° = 0.8$ ， $\cos 53 ° = 0.6$ ，求：
（1）湖水的折射率 $n$ 的大小（用分式表示）；
（2）潜水员最多能清晰的看到缆索上缆车的数量。

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14. 为了研究原子核的α衰变，设计了如下一种实验装置。如图所示，在平面坐标系xOy中，第一、三、四象限有一方向垂直纸面向里的匀强磁场B，第二象限存在平行于坐标系平面且与y轴正方向相反的匀强电场，场强大小为E。在（0，L）处置放一粒子源，粒子源中的原子核进行α衰变后沿x轴正方向释放α射线（已知α粒子质量为4m，电荷量为 2e，速度为 v₀ ，且沿x负方向释放新原子核（新原子核为钍核，其质量为234m，电荷量为90e）。α粒子和原子核经过磁场或电场后均能打在位于x负半轴上的荧光板上。若原子核衰变过程中满足动量守恒，已知 $E = \frac{2 m v_{0}^{2}}{5265 e L} ， B = \frac{4 m v_{0}}{5 e L} ，$ 不计粒子重力，求：
（1）钍核从释放到打在荧光板上的运动时间；
（2）钍核与α粒子打在荧光板上的坐标之比。

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15. 如图，无人机可以实现将急救用品和药物快速送达灾区救人扶伤。某兴趣小组对无人机物资配送过程进行物理建模研究，简化为如下过程：假设某架无人机搭载 $M = 10 kg$ 的物资，在离地足够高 $H$ 处沿水平方向以 $v_{0} = 5 m/s$ 保持匀速直线运动，飞达投递点时将物资以 $v_{1} = 5 m/s$ 竖直向下弹射，弹射时间极短；物资下降高度 $h_{1} = 9 m$ 时竖直向下的速度 $v_{2} = 1 3m/s$ ，此时立即打开降落伞，使物资减速下降，物资恰好降落到离起点正下方水平距离 $x = 50 m$ 处的指定位置。假设物资运动过程中不受水平方向的空气阻力，打开降落伞之前空气阻力恒定，打开降落伞之后空气阻力与竖直速度的关系满足 $f = k v$ ，其中 $k = 20 N·s/m$ 。已知每次物资在落地之前已达到最小速度，重力加速度取 $g = 10 m / s^{2}$ 。
（1）打开降落伞之前物资所受空气阻力f₁多大？
（2）求物资的落地点与投递点的水平距离x与高度H的关系式。
（3）若物资落在 $45 m \leq x \leq 55 m$ ，则高度H应定位的范围是多少？

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广东省佛山市南海区西樵高级中学2023-2024学年高三下学期3月考试物理试题

一、 单项选择题：本题共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，选对得 4分，选错得0分。

二、 多项选择题：本题共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。

三、非选择题：本题共5小题，共54分。考生根据要求作答。

一、单项选择题：本题共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，选对得 4分，选错得0分。

二、多项选择题：本题共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。