广西壮族自治区2026届高三下学期5月学情检测物理试卷(含解析)

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广西壮族自治区2026届高三下学期5月学情检测物理试卷(含解析)

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广西壮族自治区2026届高三下学期5月学情检测物理试卷
一、单选题
1.2025年11月,钍基熔盐堆首次实现钍铀核燃料的转换,进一步巩固我国在国际熔盐堆研究领域的引领地位。钍基熔盐堆是第四代核反应堆技术,它使用钍作为主要原料,本身不会自发裂变,但它能吸收一个中子,接着再经过衰变,就变成铀,这才是真正能发生核裂变的燃料。则发生的衰变是( )
A.一次衰变 B.一次衰变
C.两次衰变 D.一次衰变和一次衰变
2.如图所示,水平圆盘绕过盘心O的竖直轴以角速度匀速转动。某时刻,当圆盘边缘某点Q转动到最右侧时,在轴上P点以某一初速度水平向右抛出一个小球(可视为质点),经过一段时间,小球落在圆盘上的Q点。已知重力加速度大小为g,不计空气阻力。则间距可能为( )
A. B. C. D.
3.一次龙舟竞赛活动中,龙舟总长18m,正在做匀加速直线运动,其前进方向上有两个相距60m的固定浮标,龙舟经过这两个浮标所用的时间分别为4s和2s,已知,则龙舟的加速度为( )
A. B. C. D.
4.如图所示为一个小型应急交流发电机,内部为匝、边长的正方形线圈,总电阻为。线圈在磁感应强度为的匀强磁场中,绕垂直于磁感线的轴匀速转动。发电机对一电阻为的电灯供电,线路中其他电阻不计,若发电机的转动角速度为时,电灯正常发光。下列说法正确的是( )
A.交流发电机产生电动势的最大值为
B.电灯正常发光的功率为
C.从图示位置开始,线圈转过的过程中通过电灯的电量为
D.线圈每转动一分钟,外力所需做的功为
5.如图所示,在光滑的水平地面上静置一质量为m的四分之一光滑圆弧滑块,圆弧半径为R,一质量也为m的小球,以水平速度自滑块的左端A处(切线水平)滑上滑块,当二者共速时,小球刚好到达圆弧上端B点,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.大小为
B.若将小球的初速度增大为,则小球能上升的最大高度为
C.小球返回圆弧轨道底端分离后将做平抛运动
D.若增大圆弧滑块的质量,小球上升的最大高度将增大
6.2030年前后我国将发射天问三号探测器,开展火星采样返回任务。如图所示,要顺利实现登陆火星的计划,地球、火星必须处于特定的位置才能够发射探测器,且探测器消耗的能量最小,我们称之为发射窗口期。即探测器从地球轨道进入地火转移轨道后,沿地火转移轨道到达火星轨道时,火星也刚好运动到附近。地火转移轨道近日点P与地球轨道相切,远日点Q与火星轨道相切。已知地球和火星绕太阳运动均可视为匀速圆周运动,地球和太阳平均距离为1个天文单位(Au),火星和太阳平均距离为1.5个天文单位,地球绕太阳运动的周期为365天,,则( )
A.探测器在P点的速度小于11.2km/s
B.每年都会出现一次发射窗口期
C.地球、火星绕太阳运动的速度之比为
D.地火转移轨道上从P点转移到Q点的时间约251天
7.如图甲所示,在平面内O、A、B、C四个点的坐标分别为、、、。O、A、B三点有三个波源产生的简谐波分别沿、、方向传播,传播速度都为,三个波源的起振方向相同并且都垂直于平面,其振动图像分别如图乙、丙、丁所示。则下列说法正确的是( )
A.到之间C点的振幅为
B.时C点的位移为
C.时C点的速度为
D.时C点的加速度为零
二、多选题
8.如图所示,在水平绝缘桌面上放置一个半径为R的金属圆环,圆环粗细均匀、单位长度的电阻为r。圆环所在区域存在竖直向上的匀强磁场(未画出),磁场的磁感应强度大小为B,环上P、Q两点通过鳄鱼夹连有轻质软导线,与金属圆环接触良好,在导线两端加上恒定电压U。开始时P、Q两点连线过圆环的圆心,现顺时针将Q点的鳄鱼夹在圆环上缓慢移动,则下列说法正确的是( )
A.移动过程中,流过软导线的电流不断增大
B.移动过程中,流过软导线的电流不断减小
C.移动后圆环受到的安培力为
D.移动后圆环受到的安培力为
9.如图甲所示,水平粗糙固定导轨左侧接有定值电阻,导轨处于垂直纸面向外的匀强磁场中,磁感应强度,导轨间距。一质量,接入阻值的金属棒在水平向右的拉力F作用下由静止开始从处运动,金属棒与导轨间的动摩擦因数,金属棒速度与位移的图像如图乙所示,重力加速度,金属棒始终与导轨垂直并接触良好,其他电阻不计。下列说法正确的是( )
A.时,金属棒受安培力的大小为
B.至位移过程中,金属棒产生的焦耳热为
C.至位移过程中,拉力F做的功为
D.至位移过程中,安培力的冲量大小为
10.如图甲所示,质量的小物块A静置于质量的足够长的木板B的左端.时,A受到水平向右的外力F作用,F随时间t的变化关系如图乙所示,A与B间摩擦力f大小随时间t的变化关系如图丙所示,重力加速度取,接触面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则( )
A.A与B间的动摩擦因数为
B.B与地面间的动摩擦因数为
C.B的最大速度为
D.
三、实验题
11.某同学用两个压力传感器来完成“验证力的平行四边形定则”实验,主要实验步骤如下:
(1)如图甲所示,压力传感器1固定在木板上,压力传感器2固定在与木板垂直的挡板上。将木板放在水平地面上,将小球放在压力传感器1上面,记录此时传感器1的示数。
(2)如图乙所示,把木板缓慢抬起一定角度使小球压紧压力传感器1、2,记录传感器1、2的示数、。在误差允许的范围内,若、的大小满足关系式________________(用、、表示),即可初步验证力的平行四边形定则。
(3)不变更小球,重复步骤(2),__________________,记录和的大小,多次验证。
(4)实验后发现,使用的小球并不是标准的球形,对本实验结果________________(选填“有”或“无”)影响。
12.某实验小组通过取样来测直饮水的电阻率,他们将采集的水样装满长为的塑料圆管中,管两端用金属圆片电极密封。实验室可供利用的器材如下:
A.电源(电动势约,内阻不计)
B.电流表A(量程,内阻未知)
C.滑动变阻器R(最大阻值)
D.电压表(量程,内阻为)
E.电压表(量程,内阻为)
F.定值电阻(阻值为)
G.开关、导线若干
(1)装入水样前,需测量塑料管的内径,应使用图甲中游标卡尺的________________(选填“A”“B”或“C”)进行测量,某次测量的示数如图乙所示,读数________cm。
(2)选用多用电表欧姆挡位的“”倍率粗测样品电阻,示数如图丙所示,则样品电阻约为________________。
(3)根据前面所测数据,为使结果尽可能准确,他们画出了图丁所示的电路图,其中甲应选用________________,乙应选用________________(填写器材前的字母)。
(4)改变滑动变阻器的阻值,读取多组数值,描点后拟合出图线,如图戊所示。根据测得的数据,计算出该水样的电阻率________________(结果保留一位小数)。
四、计算题
13.如图所示,体积为V的长方体绝热容器的右下方有一个细管与外界连通,并通过阀门S,控制其开关。现在向容器中注入质量为m的水,并用打气筒通过阀门向容器内打入空气,打气结束时容器内高压气体的体积为,温度为T,压强为p。打开S,假设容器内的水以恒定的速率喷出(容器内水的动能不计),当容器内水喷出一半时关闭S,容器内气体的温度下降为,容器内气体可视为理想气体。已知内能与温度之间关系为(k为已知常量),不计水的重力势能和水温变化,求:
(1)关闭S时,容器内气体压强;
(2)水喷射的速率。
14.如图所示,固定在竖直面内的光滑圆弧轨道半径为,可视为质点的质量为的物块Q从最高点(与圆心等高)处由静止释放,经过一段时间滑上静置在水平地面的木板P上,P的上表面光滑,并与圆弧轨道最低点相切,木板的右端通过挡板固定有一根轻质弹簧,劲度系数为,开始时弹簧处于原长。已知木板P的质量可忽略不计,P与地面间的动摩擦因数为,弹簧的弹性势能为,重力加速度g取。求:
(1)Q运动到圆弧轨道最低点时对轨道的压力大小;
(2)P开始滑动时Q的速度大小;
(3)Q从P左端离开P时的速度大小(答案可保留根号)。
15.如图所示平面直角坐标系中,y轴沿竖直方向,y轴左侧的区域内,存在沿y轴正向的匀强电场和垂直坐标平面的匀强磁场(未画出),y轴右侧的区域内有与x轴负方向成角,场强为的匀强电场,的区域有与x轴正方向成,场强为的匀强电场。一质量为,电荷量为的带电微粒以速度沿x轴正向进入电磁场中,在y轴左侧区域做匀速圆周运动,微粒从原点O进入y轴右侧后,在的区域内做直线运动,且速度恰好垂直方向,已知,重力加速度,求:
(1)y轴左侧电场的大小及磁场的大小和方向;
(2)微粒刚进入区域时的速度大小;
(3)微粒再次经过x轴时的横坐标。
参考答案
1.答案:C
解析:钍吸收1个中子后,质量数增加1、电荷数不变,生成,再衰变为,衰变过程满足质量数守恒和电荷数守恒:α衰变每次使质量数减4、电荷数减2;β衰变每次质量数不变、电荷数加1。
A.发生一次β衰变时,电荷数仅增加1,最终电荷数为,与的电荷数92不符,故A错误;
B.发生一次α衰变时,质量数变为
电荷数变为,均与的参数不符,故B错误;
C.发生两次β衰变时,质量数不变,电荷数增加
最终电荷数为,完全符合的参数,故C正确;
D.发生一次α衰变和一次β衰变时,质量数变为
电荷数变为,均与的参数不符,故D错误。
故选C。
2.答案:C
解析:小球做平抛运动,在竖直方向上做自由落体运动,设间距为h,则有
小球落在圆盘上的Q点,且抛出时Q点在最右侧,小球水平向右抛出,说明小球落地时Q点恰好转回到最右侧位置。因此,在小球飞行的时间t内,圆盘转过的角度应为的整数倍,即()
解得
联立解得
当时,;当时,;当时,。
故选C。
3.答案:A
解析:设龙舟船头到达第一个浮标时的速度为,龙舟船头到达第二个浮标时的速度为v,加速度为a,龙舟长度,两浮标间距。龙舟经过第一个浮标时间,由匀变速直线运动位移公式:
代入数据得
化简得①
设龙舟船头到达第二个浮标时的速度为v,经过第二个浮标时间
同理得:
代入数据得
化简得②
船头从第一个浮标到第二个浮标位移为,由速度位移公式:③
将①②代入③,展开后结合题给
取正解得
故选A。
4.答案:C
解析:A.交流发电机产生电动势的最大值为
其中
代入数据得,故A错误;
B.电动势的有效值为
设线圈内阻为,电灯电阻为,根据闭合电路欧姆定律,电流有效值为
电灯正常发光的功率为,故B错误;
C.图示位置线圈平面与磁感线平行,磁通量。线圈转过的过程中,磁通量的变化量
通过电灯的电量,故C正确;
D.线圈匀速转动,外力做的功等于电路中产生的焦耳热。线圈每转动一分钟,即,外力所需做的功,故D错误。
故选C。
5.答案:D
解析:A.当小球上升到圆弧的上端时,小球与滑块速度相同,设为,以小球的初速度方向为正方向,在水平方向上,由动量守恒定律得
由机械能守恒定律得
代入数据解得
故A错误;
B.若小球以冲上滑块,当小球上升到圆弧的上端时,小球与滑块水平速度相同,设为,以小球的初速度方向为正方向,在水平方向上,由动量守恒定律得
由机械能守恒定律得
解得
小球离开圆弧后做斜抛运动,竖直方向做减速运动,则由动能定理有
解得
故距B点的最大高度为,故B错误;
C.设小球质量为,初速度为,小球返回圆弧轨道底端分离时速度为,滑块质量为,分离时速度为
由动量守恒定律得
由机械能守恒定律得
由于
由以上各式解得,
小球返回圆弧轨道底端分离后,水平方向速度和竖直方向速度均为0,小球不会做平抛运动,故C错误;
D.设滑块质量为M,由动量守恒定律有
由机械能守恒定律得
可得
则有当M增大时,小球上升的最大高度h将增大,故D正确。
故选D。
6.答案:D
解析:A.探测器要挣脱地球引力的束缚从地球轨道进入地火转移轨道,在P点的速度大于11.2km/s,故A错误;
B.根据开普勒第三定律,对火星绕太阳运动
发射窗口期是地球比火星多转一圈(再次到达合适位置)的时间,设经过t出现下一个窗口期,满足
解得,故B错误;
C.由万有引力提供向心力
地球、火星绕太阳运动的速度之比为,故C错误;
D.地火转移轨道是椭圆,近日点,远日点
因此半长轴
根据开普勒第三定律,转移轨道周期T满足:

从P到Q的时间是半个周期,即,故D正确。
故选D。
7.答案:B
解析:A.由图甲可知,O、A、B三点到C点的距离分别为,,
波速,则波从O、A、B传到C的时间分别为,,
由图乙、丙可知,波源O、A的周期均为
角频率。
波源O在时刻起振,波源A在时刻起振,起振方向均向上。
波源O引起的C点振动方程为()
波源A引起的C点振动方程为()
可见两列波在C点振动反相,叠加后的振幅
合振动方程为
在到之间,只有O、A两列波传到C点,故C点振幅为,A错误。
B.由图丁可知,波源B的周期,角频率
振幅,在时刻起振,方向向上。
波源B引起的C点振动方程为()
当时:O、A合振动位移
B振动位移
故C点总位移,B正确。
CD.此时O、A合振动处于波峰位置,速度为0,加速度最大(指向平衡位置);B振动处于平衡位置,速度最大,加速度为0。故C点总速度不为0,总加速度不为0,CD错误。
故选B。
8.答案:AD
解析:AB.金属圆环被P、Q分为两段圆弧,两段圆弧并联,总电阻固定为(r为单位长度电阻),并联总电阻满足
初始时,此时乘积最大,最大。当Q移动,与差值逐渐增大,乘积逐渐减小,因此不断减小。由于外加电压U恒定,流过软导线的电流(干路电流)
因此I不断增大,故A正确,B错误;
CD.Q移动后,P、Q对应圆心角为,两段圆弧电阻:短弧,长弧
支路电流,
PQ的弦长(安培力有效长度):圆心角,弦长
匀强磁场中,弯曲导线的安培力等效为电流乘以两端点直线长度的安培力,两段电流方向均为,安培力同向叠加
代入计算
则,故C错误,D正确。
故选AD。
9.答案:AC
解析:A.由乙图可知金属棒的速度与位移成正比,推导可得
当位移时金属棒的速度大小为,根据法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律和安培力公式分别有,,
联立解得安培力的表达式为
代入数据解得,故A正确;
B.由对A选项的分析可知安培力与速度成正比,又因,可知安培力与位移成正比,由于初位置安培力为零,在0至位移过程中克服安培力做功的大小为
代入数据解得
根据功能关系和串联电路特征分别有,
代入数据解得金属棒产生的焦耳热为,故B错误;
C.0至位移过程中,金属棒所受滑动摩擦力大小为
代入数据解得
根据动能定理有
代入数据解得拉力做功为,故C正确;
D.在0至位移过程中,根据感应电荷量公式、磁通量变化量公式和安培力的冲量公式分别有,,
联立解得安培力冲量的表达式为
代入数据解得,故D错误。
故选AC。
10.答案:AC
解析:A.由图丙可知,时A、B间静摩擦力达到最大值

解得,故A正确;
B.由图丙可知,时地面对B的静摩擦力达到最大值,此时A、B刚要滑动,由
解得,故B错误;
C.内A、B一起加速,时,时,拉力
根据牛顿第二定律
解得
平均加速度,时速度
内:B加速度
解得

对A物体,根据牛顿第二定律
解得A加速度由增至,因为加速度随时间均匀变化,所以平均加速度大小为


A减速,且
解得A的加速度大小为
B加速,仍有
解得
设经共速,有
解得
B的最大速度,故C正确;
D.根据图像可知,后两者间摩擦力小于最大静摩擦力,且两者共速后,由于地面与B间动摩擦因数小于A与B间动摩擦因数,所以一起减速,结合C选项分析可知,故D错误。
故选AC。
11.答案:;多次调整木板的倾角;无
解析:(2)步骤(1)中,木板水平放置,小球受重力和支持力平衡,传感器1的示数等于小球的重力G,即。步骤(2)中,木板倾斜,小球受重力G、传感器1的支持力(垂直木板向上)和传感器2的支持力(垂直挡板,因挡板与木板垂直,故平行于木板)。由于小球静止,这三个力平衡。传感器1和传感器2的支持力互相垂直,它们的合力与重力等大反向。根据力的平行四边形定则(此处为矩形),合力大小
由平衡条件可知

整理得
(3)为了验证物理规律的普遍性,避免偶然性,需要进行多次实验。本实验中,通过改变木板抬起的角度(即多次调整木板的倾角),可以改变和的大小,从而在不同条件下验证力的平行四边形定则。
(4)本实验的原理是三力平衡,其中两个分力(传感器的支持力)互相垂直。只要小球静止,受力平衡,且两个支持力方向依然互相垂直(由传感器安装位置决定),合力依然与重力平衡。小球形状不规则只会影响重心的具体位置,不影响重力的大小以及两个支持力的方向关系,因此对验证这一关系式无影响。
12.答案:(1)A;1.460
(2)17
(3)D;E
(4)4.5
解析:(1)游标卡尺的内测量爪用于测量内径,外测量爪用于测量外径,深度尺用于测量深度,故测量塑料管内径应选用A部分。
图乙中游标卡尺为20分度,精确度为。主尺读数为,游标尺上第12条刻度线与主尺刻度线对齐,游标读数为,故最终读数为
(2)多用电表欧姆挡读数等于表盘示数乘以倍率。由图丙可知,指针指在欧姆刻度线的17位置,故样品电阻约为
(3)待测电阻约为,定值电阻。电源电动势约。电路结构:与串联,电表甲并联在两端,电表乙并联在和串联电路的两端(即测量总电压)。
估算电压:若电路中电流较小,两端电压
总电压
由于,大部分电压降落在上。
若选电压表作乙表,可测总电压
此时两端电压约为
电压表量程为,适合测量两端电压,且读数较准确。电压表量程为,适合测量总电压。故甲应选用量程较小的(器材D),乙应选用量程较大的(器材E)
(4)根据欧姆定律
代入题中数据可得
根据
代入题中数据解得
13.答案:(1)
(2)
解析:(1)根据理想气体状态方程有
解得
(2)在绝热过程中,依据热力学第一定律有
气体对水做功转化为水的动能,有
解得水喷射的速率
14.答案:(1)300N
(2)
(3)
解析:(1)Q在圆弧轨道滑动,机械能守恒
在轨道最低点
由牛顿第三定律得Q对轨道的压力大小为
(2)P开始滑动时满足
由能量守恒定律
解得
(3)P开始滑动后,弹簧长度不变,直至速度为零,Q反弹,由能量守恒定律
解得
15.答案:(1),方向垂直坐标平面向内
(2)
(3)
解析:(1)微粒在的空间内做匀速圆周运动,可知微粒受到的电场力和重力平衡,有
解得
粒子带正电,则磁场方向垂直纸面向内,由洛伦兹力提供向心力,则
由几何关系可知
解得,方向垂直坐标平面向内
(2)微粒进入的空间内后,做直线运动,则合力必定与速度在一条直线上,微粒受力如图,则有
解得
由题意可知,粒子在的空间内运动的距离
设微粒刚进入区间时速度,有
解得
(3)微粒刚进入区间时速度恰好沿方向,受力如图,微粒做类平抛运动,则合力
解得
微粒运动轨迹如图所示,设沿方向位移为,沿方向位移为由几何关系可知
化简得
由类平抛规律,
联立解得,
故微粒再次经过x轴时的横坐标为

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