2024-2025学年广西省南宁市第三中学高三下学期5月第二次适应性考试物理试卷（学生版）

这是一份2024-2025学年广西省南宁市第三中学高三下学期5月第二次适应性考试物理试卷（学生版），共14页。试卷主要包含了选择题，非选择题，解答题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题：本大题共10小题，共46分。第1~7题，每小题4分，只有一项符合题目要求，错选，多选或末选均不得分，第8~10题，每小题6分，有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对不全的得3分，有错选或不选的得0分。
1. 在光电效应实验中，用一束单色光照射某种金属表面，产生了光电流。下列叙述正确的是（ ）
A. 增大入射光的强度，逸出光电子的最大初动能一定增大
B. 改用频率更高的光照射，可能不会产生光电流
C. 减小入射光的频率，只要光强足够大，仍能发生光电效应
D. 入射光波长必须小于某一极限值才能发生光电效应
2. 随着我国航天事业的不断发展，未来某一天，我国宇航员降落在某星球上，测得该星球表面的重力加速度为g'，已知该星球半径为R，万有引力常量为G，忽略该星球自转造成的影响，则该星球的密度为（ ）
A.B.C.D.
3. 穿衣镜是人们日常生活中的必需品，常用一块透明玻璃板单面镀银制成。如图所示，一束单色光与玻璃板表面成37°由P点射入，已知玻璃板厚度，该单色光从空气射入玻璃时的折射率，，，则该单色光出射点Q（未画出）与P点的距离为（ ）
A. 3mmB. 4mmC. 5mmD. 6mm
4. 在做静电实验时，出现了如图所示的情景，相距较近的两个带电金属导体M、N，其中导体N内部存在空腔，空间的电场线分布如图，取无穷远处电势为零，不计空气对电场分布的影响。则其对称轴OMN上电势的变化规律可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
5. 关于下图，说法正确的是（ ）
A. 由图甲可知，状态②的温度比状态①的温度高
B. 由图乙可知，气体在状态A和状态B的分子平均动能相同
C. 由图丙可知，当分子间的距离时，分子间的作用力随分子间距离的增大先减小后增大
D. 由图丁可知，在由变到的过程中分子力做负功
6. 如图所示，某同学练习投篮时，将篮球从P点斜向上抛出，从Q点投入篮框中。P、Q连线与水平方向的夹角为，PQ间的距离为L，球在Q点入框时速度方向与PQ垂直，已知重力加速度为g，不计空气阻力，篮球可视为质点，则篮球从P点运动到Q点所用时间为（ ）
A. B. C. D.
7. 质量分别为mA=1kg、mB=2kg的小球A、B从地面上的同一位置先后竖直向上抛出，两球在空中发生正碰，图中曲线a是小球A碰前的位移—时间图像，曲线b是碰后A、B一起运动的位移—时间图像，a、b曲线关于t=3s轴对称。若空气阻力不计，重力加速度g取10m/s²，则两球碰撞中损失的动能为（ ）
A. 400JB. 300JC. 200JD. 100J
8. “南鲲”号是我国自主研发的首台兆瓦级漂浮式波浪能发电装置，其原理如图甲所示，利用海浪带动浪板上下摆动，从而带动线框单向匀速转动，线框内阻恒定。线框ab两端通过滑环和电刷接如图乙所示的自耦变压器，自耦变压器cd两端接负载电阻。若海浪变大使得线框转速变成原来的2倍，以下说法正确的是（ ）
A. 通过负载电阻的电流频率变为原来的2倍
B. 线框内阻的发热功率变为原来的2倍
C. 变压器的输出功率变为原来的2倍
D. 若使负载电阻两端电压不变，可将滑片向上滑动
9. 如图所示，小明用轻绳PQ拴住轻杆OQ的顶端，轻杆下端O用铰链固定在水平地面上某高度处，Q端下方悬挂重物，轻绳PQ长度为定值。PQ与水平方向夹角，OQ与水平方向夹角，下列说法正确的是（ ）
A. 轻绳PQ对Q端的拉力大于重物重力
B. 轻杆OQ对Q端的支持力等于重物重力的倍
C. 若小明拉住轻绳P端缓慢向右移动，轻绳PQ对Q端拉力逐渐增大
D. 若小明拉住轻绳P端缓慢向右移动，轻绳PQ对Q端的拉力逐渐减小
10. 一端开有小口的水平单匝圆环线圈固定在竖直向上的均匀磁场中，其磁感应强度大小随时间的变化规律为线圈的面积，线圈与水平固定的光滑导轨连接，导轨左侧接有小灯泡L，小灯泡L的参数为“”。一导体棒垂直导轨静止放置，导体棒的质量接入导轨间的长度，接入电路的电阻r，导体棒处于竖直向下、磁感应强度大小的匀强磁场中。不计导轨和线圈的电阻，灯泡电阻恒定，导轨足够长，从时刻开始，下列说法正确的是（ ）'
A. 灯泡一直正常发光
B. 电路中的热功率先减小后不变
C. 导体棒最终将静止
D. 从开始运动至达到稳定状态过程中，通过导体棒的电荷量q=0.48C
二、非选择题：本大题共5小题，共54分
11. 在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示，标出的数值为线圈匝数。
（1）观察变压器铁芯，它的结构和材料是_________。
A. 整块硅钢铁芯B. 整块不锈钢铁芯
C. 绝缘的铜片叠成D. 绝缘的硅钢片叠成
（2）观察两个线圈的导线，发现粗细不同，导线粗的线圈匝数_________。（选填“多”或“少”）
（3）实验中将电源接在左线圈的“0”和“800”两个匝数的接线柱之间，用电表测得右线圈的“0”和“400”两个接线柱之间的电压为3.0V，则左线圈的输入电压可能为_________。
A. 1.5VB. 6.0VC. 9.0V
12. 实验小组用图甲所示的装置验证机械能守恒定律。细绳跨过固定在铁架台上的小滑轮，两端各悬挂一个质量均为M的重锤A（含遮光条）、重锤B。主要的实验操作如下：
①用游标卡尺测量遮光条的宽度d；
②用米尺量出光电门1、2间的高度差h；
③在重锤A上加上质量为m的小钩码；
④将重锤B压在地面上，由静止释放，记录遮光条先后经过两光电门的遮光时间t1、t2；
⑤改变光电门2位置，重复实验。
请回答下列问题：
（1）如图乙所示，用游标卡尺测得遮光条的宽度d=_________mm。
（2）已知重力加速度为g，若满足关系式_________（用题中物理量的符号表示），则验证了重锤A、B和钩码组成的系统机械能守恒。
（3）某小组实验中发现系统增加的动能略大于系统减少的重力势能，下列原因中可能的是_________。
A. 存在空气阻力
B. 细绳与滑轮间有摩擦力
C. 遮光条宽度d的测量值偏大
（4）实验中，忽略空气阻力，细绳与滑轮间没有相对滑动。有同学认为细绳与滑轮间的静摩擦力做功但不产生内能，因此重锤A、B和钩码组成的系统机械能守恒。该同学的观点_________（选填“正确”或“不正确”），理由是_________。
三、解答题（有必要的文字说明、解答过程和计算结果，共38分）
13. 一列沿x轴正方向传播的简谐横波在时刻的波动图像如图甲所示，此时波恰好传播到平衡位置为的质点M处，质点M的振动图像如图乙所示，质点N的平衡位置为求：
（1）该简谐横波的传播速度v；
（2）质点N的振动方程。
14. 一水平传送带以的速度顺时针匀速转动。将物块A轻轻放到传送带左端，物块A和传送带之间的动摩擦因数。传送带紧挨着右侧水平地面，地面左侧O点放一物块B，物块B与水平面间的动摩擦因数为，且随物体到O点的距离x按图所示规律变化，传送带水平部分长，物块A运动到水平地面上和B发生弹性碰撞，碰后B向右运动挤压弹簧，B向右运动的最大距离为，物块A、B的大小可忽略，质量均为。g取。求：
（1）A碰B前的瞬间A物块的速度；
（2）A碰B后B物块的速度；
（3）弹簧的最大弹性势能。
15. 如图所示，在 xy平面的区域内有沿y轴正方向的匀强电场，在的区域内有垂直于xy平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小可改变。一粒子从y轴上的处沿方向以速度射出，在处进入磁场。已知粒子的质量为m、电荷量为，粒子的重力忽略不计。
（1）求电场强度大小E；
（2）改变磁感应强度大小，使粒子能再次回到电场中，求磁感应强度的最小值B；
（3）磁感应强度大小变为某值时，粒子恰好沿方向离开磁场。保持该磁感应强度不变，将粒子从 y正半轴的任意位置仍以速度沿方向射出，求粒子离开磁场时的横坐标x与其对应的初始射出位置纵坐标y的关系。
参考答案
1. 【答案】D
【解析】A．根据爱因斯坦光电效应方程，可知逸出光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关，所以只增大入射光的强度，逸出的光电子的最大初动能不变，A错误；
B．根据爱因斯坦光电效应理论可知，若改用频率更高的光照射，一定会产生光电效应，则必有光电流产生，B错误；
C．当入射光的频率大于金属的截止频率时才能发生光电效应，若入射光的频率小于金属的截止频率，无论光照强度如何增大，都不能产生光电效应，C错误；
D．根据光电效应理论可知，入射光的频率必须大于金属的截止频率时，方可产生光电效应，根据，对任何一种金属，都有一个“最大波长”，入射光的波长必须小于这个波长才能产生光电效应， D正确。故选D。
2. 【答案】A
【解析】忽略该星球自转造成的影响，在星球表面，有
解得该星球的质量为
又，解得该星球的密度为，故选A。
3. 【答案】A
【解析】根据题意作出光的折射与反射，如图
根据折射定律有，该单色光出射点Q与P点的距离为
代入数据解得，故选A。
4. 【答案】D
【解析】取无穷远处电势为零，根据电场线的分布情况可知，正电物体的电势大于零，负电物体的电势小于零，导体内部电势相等。故选D。
5. 【答案】B
【解析】A．由分子热运动的速率的分布特点可知，分子热运动的速率分布呈现“中间多，两头少”的规律，且随温度升高，大部分分子热运动的速率增大，所以由图可知状态①的温度高，故A错误；
B．由理想气体状态方程，可知T与pV成正比。结合图乙可知，气体在状态A和B态时，pV值相同，气体的温度相同，所以气体在状态A和状态B的气体分子平均动能相同，故B正确；
C．由分子力随分子间距的变化关系图象可知，当分子间的距离时，随分子间距离的增大，分子间的作用力先增大后减小，故C错误；
D．由图丁可知，在分子间距为r2时，分子势能最小，分子间距离为平衡位置的距离。在r由r1变到r2的过程中，分子力为斥力，随分子间距的增大，分子力做正功，故D错误。
故选B。
6. 【答案】A
【解析】由斜抛运动规律知，将篮球的运动沿方向和垂直方向分解，则沿方向的分运动有，代入得，A正确；故选A。
7. 【答案】B
【解析】根据
由图可知t=3s时x=15m，解得v0=20m/s
则3s末A的速度
方向向下；由对称性可知两物体碰后速度向上，大小为v=10m/s，则碰撞过程动量守恒，以向上为正，则
解得碰前B的速度v2=20m/s
则两球碰撞中损失的动能为
带入数据解得，故选B。
8. 【答案】AD
【解析】A．通过负载电阻的电流频率
海浪变大使得线框转速变成原来的2倍，则频率变为原来2倍，故A正确；
B．电动势有效值
由于变为原来2倍，设负载电阻为，原线圈等效电阻为
则电流变为原来2倍，线框内阻的发热功率
变为原来4倍，故B错误；
C．因为不确定内外电阻关系，所以输出功率无法判断，故C错误；
D．根据以上分析可知，原线圈两端电压变大，根据可知，若使负载电阻两端电压不变，可将滑片向上滑动，增大原线圈匝数，故D正确。故选AD。
9. 【答案】BC
【解析】A．设物体的重力为，轻杆的弹力为，轻绳的弹力为。选择点为研究对象，由于OQ为可旋转轻杆，则Q点所受杆的弹力方向沿杆指向Q，Q点所受轻绳的拉力沿绳指向P。Q点受力分析图如下
由几何关系可得，，为角平分线，则，A错误；
B．由A选项受力分析可知，，B正确；
CD．过O点向PQ做垂线交PQ于S，设O距离水平PQ面的高度为H，选择Q为研究对象，做矢量三角形如图所示
由几何关系可知，力的矢量三角形与几何三角形OQS相似，且满足，轻绳P端缓慢向右移动过程中，SO减小，SQ增大，则增大，C正确,D错误。故选BC。
10. 【答案】ABD
【解析】A．根据法拉第电磁感应定律
可得电动势为
所以开始时，线圈产生的感应电动势，灯泡的额定电压为2.4V，
此时灯泡两端电压为2.4V，灯泡正常发光。
随着导体棒运动，导体棒切割磁感线产生感应电动势
根据右手定则可知其该电动势方向与线圈产生的感应电动势方向相反，会使得通过导体棒的电流减小，但是灯泡两端电压不变，总为2.4V，所以灯泡一直正常发光，故A正确；
C．开始时，导体棒受到向右的安培力，导体棒将向右做加速运动，因为导体棒产生的电动势等于，随着速度增大，导体棒产生的反电动势增大，总电动势减小，电流减小，安培力减小，加速度减小；当时，电流为0，安培力为0，导体棒做匀速直线运动，而不是最终静止，故C错误；
B．灯泡两端的电压保持不变，灯泡的热功率
不变，随着导体棒运动产生的与线圈中方向相反的电动势逐渐变大，当时导体棒中电流为零，电路达到稳定状态，即通过导体棒的电流先减小后不变，可知导体棒中的焦耳热先减小后不变，所以电路中的总的热功率先减小后不变，故B正确；
D．对导体棒，根据动量定理
而，则
其中v为导体棒稳定时的速度，则稳定时，解得
所以解得，故D正确。故选ABD。
11. 【答案】（1）D （2）少 （3）C
【解析】【小问1】变压器的铁芯，它的结构和材料是由绝缘的硅钢片叠成，故选D。
【小问2】观察两个线圈的导线，发现粗细不同，根据
可知，匝数少的电流大，则导线越粗，导线粗的线圈匝数少。
【小问3】若是理想变压器，则有变压器线圈两端的电压与匝数的关系
若变压器的原线圈接“0”和“800”两个接线柱，副线圈接“0”和“400”两个接线柱，可知原副线圈的匝数比为2∶1，副线圈的电压为3V，则原线圈的电压为
考虑到不是理想变压器，有漏磁等现象，则原线圈所接的电源电压大于6V，可能为9V，故选C。
12. 【答案】（1）5.25 （2） （3）C
（4） 不正确 ；静摩擦力对重锤A、B和钩码组成的系统做负功，系统机械能减小
【解析】【小问1】遮光条的宽度为
【小问2】若系统机械能守恒，有
根据题意得重锤经过光电门的速度为，
可知系统机械能守恒需要满足关系式
【小问3】A．存在空气阻力，有机械能损失，系统增加的动能略小于系统减少的重力势能，故A不符合题意；
B．细绳与滑轮间有摩擦力，有机械能损失，系统增加的动能略小于系统减少的重力势能，故B不符合题意；
C．若遮光条宽度d的测量值偏大，则可能导致
即系统增加的动能略大于系统减少的重力势能，故C符合题意。故选C。
【小问4】该同学的观点不正确；
静摩擦力对重锤A、B和钩码组成的系统做负功，系统机械能减小。
13. 【答案】（1） （2）或
【解析】【小问1】由题图可知，这列波的波长
质点M的振动周期
则这列波的传播速度解得
【小问2】质点N的振幅
质点N的圆频率
设质点N的初相位为，根据振动方向与传播方向的关系，有
则质点N的振动方程为或
14. 【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）设物块能加速到和传送带速度相等，
则加速过程根据牛顿第二定律
设加速过程物块的位移为x则解得
假设成立，A碰B前速度为。
（2）A、B碰撞过程由动量守恒和能量守恒得，
解得，
（3）AB碰撞后到弹簧弹性势能最大的过程摩擦生热
由图知B运动时，摩擦力对物块做的功
根据能量守恒得，解得
15. 【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）设粒子由P点运动到Q点的时间为t，粒子在电场中的加速度为 a，
y方向，x方向
由牛顿第二定律得，解得
（2）设粒子从Q点进入磁场时速度v与x轴的夹角为，y方向的速度大小为，如图
则，
解得粒子进入磁场时速度大小，与 x轴的夹角
粒子在磁场中运动轨迹与磁场下边界相切时，磁感应强度最小，设此时圆周运动半径为R，由几何关系得
根据牛顿第二定律
解得
（3）粒子从Q点进入磁场后，恰好沿方向离开磁场，此时磁感应强度大小为，粒子圆周运动的半径
由解得
设粒子从处以射出，从 A点进入磁场时速度与x轴的夹角为，磁场中的
运动半径为，由解得
设C点为圆心，AB垂直于x轴与磁场下边界交于B点，如图
在中
由速度关系解得
说明C点在磁场下边界上，即从y轴上任意位置释放的粒子均能沿轴方向离开磁场
设粒子在电场中运动的时间为
2
解得