2024-2025学年广西省南宁市三十六中学高三下学期第一次保温模拟考试物理试卷（学生版）

这是一份2024-2025学年广西省南宁市三十六中学高三下学期第一次保温模拟考试物理试卷（学生版），共15页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1. 如图所示，轻质网兜兜住重力为G的足球，用轻绳挂于光滑竖直墙壁上的A点，轻绳的拉力为，墙壁对足球的支持力为，则（ ）
A. B.
C. D.
2. 彩虹的形成是雨后太阳光射入空气中的水滴先折射，然后在水滴的背面发生反射，最后离开水滴时再次折射形成。如图所示，一束太阳光从左侧射入球形水滴，a、b是其中的两条出射光线，一条是红光，另一条是紫光。关于a光和b光的说法中，正确的是（ ）

A. a光是红光B. a光的波长更长
C. b光更容易发生衍射D. 在真空中传播时，b光的速度更大
3. 原子处于磁场中，某些能级会发生劈裂。某种原子能级劈裂前后的部分能级图如图所示，相应能级跃迁放出的光子分别设为①②③④。若用①照射某金属表面时能发生光电效应，且逸出光电子的最大初动能为Ek，则（ ）

A. ①和③的能量相等
B. ②的频率大于④的频率
C. 用②照射该金属一定能发生光电效应
D. 用④照射该金属逸出光电子的最大初动能小于Ek
4. 某实验小组测得在竖直方向飞行的无人机飞行高度y随时间t的变化曲线如图所示，E、F、M、N为曲线上的点，EF、MN段可视为两段直线，其方程分别为和。无人机及其载物的总质量为2kg，取竖直向上为正方向。则（ ）
A. EF段无人机的速度大小为4m/s
B. FM段无人机的货物处于超重状态
C. FN段无人机和装载物总动量变化量大小为4kg·m/s
D. MN段无人机机械能守恒
5. 水杯接完热水后再拧紧杯盖，待杯内的水降温后就较难拧开。若接入大半杯水后，杯内气体温度为，压强为，拧紧杯盖，杯内气体（视为一定质量的理想气体）被密闭，经过一段时间后，杯内温度降到，此时杯内气体的压强约为（ ）
A. B. C. D.
6. 哈雷彗星的运动轨道是一个以太阳为焦点的椭圆，其运行周期为N年，地球的公转轨道可视为圆形，哈雷彗星轨道的半长轴与地球公转半径之比为（ ）
A. B. C. D.
7. 发电机的示意图如图甲所示，边长为L的正方形金属框，在磁感应强度为B的匀强磁场中以恒定角速度绕轴转动，阻值为R的电阻两端的电压如图乙所示。其它电阻不计，图乙中的为已知量。则金属框转动一周（ ）
A. 金属框内电流方向不变B. 电动势的有效值为
C. 流过电阻的电荷量为D. 电阻产生的焦耳热
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8. 投壶是春秋战国时期流行的一种游戏，规则是参与游戏的人需要在一定距离外把小球投进壶里。某人先后从同一位置投射出两个相同的小球，第一次初速度水平，第二次初速度斜向下，如图所示，两个小球均从壶口同一位置落入壶中，不计空气阻力，两个小球从投出到运动至壶口的过程中（ ）
A. 运动时间相同B. 加速度相同
C. 动能变化量相同D. 动量变化量相同
9. 如图所示，两个带等量正电的点电荷位于M、N两点上，E、F是MN连线中垂线上的两点，O为EF、MN的交点，EO = OF。一带负电的点电荷在E点由静止释放后（ ）
A. 做匀加速直线运动
B. 在O点所受静电力最大
C. 由E到O的时间等于由O到F的时间
D. 由E到F的过程中电势能先减小后增大
10. 如图，坐标轴上三个点的坐标分别为a（-L，0）、b（2L，0）、c（0，2L），在第一、四象限内有方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，在第二象限内有方向垂直纸面向外的匀强磁场，图中磁感线均未画出。某带电粒子以大小为 v、方向与x轴成的速度从a点射入，依次经过 O、b、c三点。不计粒子重力及磁场的边界效应，下列说法正确的是（ ）
A. 第二象限内的磁感应强度大小为2B
B. 粒子的比荷为
C. 粒子从a点运动到c点的时间为
D. 粒子能通过坐标为的点
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11. 某同学用如图所示的实验装置做“探究弹簧弹力和伸长量的关系”的实验，在弹簧下端依次挂1个、2个、3个、4个、5个质量均为20g钩码，测出弹簧相应的总长度，将实验数据记入下表。（重力加速度g取）
（1）关于本实验的注意事项，下列说法正确的是（ ）
A. 在安装刻度尺时，刻度尺可以适当倾斜
B. 所挂钩码产生的弹力要在弹簧的弹性限度内
C. 挂上钩码后，钩码上下振动，应当在钩码运动到最低点时读数
（2）根据表格中的数据，可得出该弹簧的劲度系数为__________（结果保留两位有效数字）；
（3）取下这5个钩码，将一个质量为200g的小球挂在该弹簧下端，当弹簧处于原长时，将小球由静止开始释放，小球到达的最低点与释放位置间的距离为__________cm。（劲度系数为k的弹簧，形变量为x时具有的弹性势能为）
12. 学生实验小组要测量量程为3V的电压表V的内阻。可选用的器材有：多用电表，电源E（电动势5V），电压表V1（量程5V，内阻约3kΩ），定值电阻（阻值为800Ω），滑动变阻器（最大阻值50Ω），滑动变阻器（最大阻值5kΩ），开关S，导线若干。
完成下列填空：
（1）利用多用电表粗测待测电压表的内阻。首先应______（把下列实验步骤前的字母按正确操作顺序排列）；
A．将红、黑表笔短接
B．调节欧姆调零旋钮，使指针指向零欧姆
C．将多用电表选择开关置于欧姆挡“×10”位置
再将多用电表的红、黑表笔分别与待测电压表的______（填“正极、负极”或“负极、正极”）相连，欧姆表的指针位置如图（a）中虚线Ⅰ所示。为了减少测量误差，应将选择开关旋转到欧姆挡______（填“×1”“×100”或“”）位置，重新调节后，测量得到指针位置如图（a）中实线Ⅱ所示，则粗测得到的该电压表内阻为______kΩ（结果保留1位小数）；
（2）为了提高测量精度，他们设计了如图（b）所示的电路，其中滑动变阻器应选______（填“”或“”），闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应置于______（填“a”或“b”）端；
（3）闭合开关S，滑动变阻器滑片滑到某一位置时，电压表，待测电压表的示数分别为、，则待测电压表内阻______（用、U和表示）；
（4）测量得到，则待测电压表内阻______（结果保留3位有效数字）。
四、计算题：本大题共3小题，共54分。
13. 一列简谐横波沿x轴传播，图（a）是时刻的波形图；P是介质中位于处的质点，其振动图像如图（b）所示。求：
（1）波的传播速度大小和方向；
（2）质点P在0~7s时间内运动的路程；
（3）从时刻开始计时，写出处的质点的振动方程。
14. 某同学以金属戒指为研究对象，探究金属物品在变化磁场中的热效应。如图所示，戒指可视为周长为L、横截面积为S、电阻率为的单匝圆形线圈，放置在匀强磁场中，磁感应强度方向垂直于戒指平面。若磁感应强度大小在时间内从0均匀增加到，求：
（1）戒指中的感应电动势和电流；
（2）戒指中电流的热功率。
15. 如图所示，有一固定光滑圆弧轨道，半径，一质量为的小滑块B从轨道顶端滑下，在其冲上长木板C左端时，给木板一个与小滑块相同的初速度，已知，B、C间动摩擦因数，C与地面间的动摩擦因数，C右端有一个挡板，C长为。
求：
（1）滑到的底端时对的压力是多大？
（2）若未与右端挡板碰撞，当与地面保持相对静止时，间因摩擦产生的热量是多少？
（3）在时，B与C右端挡板发生碰撞，且碰后粘在一起，求从滑上到最终停止所用的时间。

参考答案
1. 【答案】C
【解析】对网兜和足球受力分析，设轻绳与竖直墙面夹角θ，
由平衡条件可知，，故选C。
2. 【答案】C
【解析】A．a、b两条出射光线均在水滴表面发生折射现象，入射角相同，a光的折射角小于b光的折射角，根据折射定律，可知
折射率大则光的频率高，因此a光是紫光，b光是红光，故A错误；
B．由于光的频率越大，波长越短，因此，故B错误；
C．根据光的衍射现象，遇到相同的障碍物，波长越长的光越容易发生明显衍射，因此b光更容易发生明显衍射，故C正确；
D．在真空中传播时，a、b光的速度一样大，故D错误。故选C。
3. 【答案】A
【解析】A．由图可知①和③对应的跃迁能级差相同，可知①和③的能量相等，选项A正确
B．因②对应的能级差小于④对应的能级差，可知②的能量小于④的能量，根据可知②的频率小于④的频率，选项B错误；
C．因②对应的能级差小于①对应的能级差，可知②的能量小于①，②的频率小于①，则若用①照射某金属表面时能发生光电效应，用②照射该金属不一定能发生光电效应，选项C错误；
D．因④对应的能级差大于①对应的能级差，可知④的能量大于①，即④的频率大于①，因用①照射某金属表面时能逸出光电子的最大初动能为Ek，根据
则用④照射该金属逸出光电子的最大初动能大于Ek，选项D错误。
故选A。
4. 【答案】A
【解析】A．根据EF段方程y4t26，可知EF段无人机的速度大小为
故A正确；
B．根据yt图像的切线斜率表示无人机的速度，可知FM段无人机先向上做减速运动，后向下做加速运动，加速度方向一直向下，则无人机的货物处于失重状态，故B错误；
C．根据MN段方程y2t140，可知MN段无人机的速度为
则有
可知FN段无人机和装载物总动量变化量大小为12kg∙m/s，故C错误；
D．MN段无人机向下做匀速直线运动，动能不变，重力势能减少，无人机的机械能不守恒，故D错误。故选A。
5. 【答案】B
【解析】杯内气体做等容变化，根据查理定律有
其中，，
解得故选B。
6. 【答案】A
【解析】根据开普勒第三定律，故，故选A。
7. 【答案】D
【解析】A．当线框转动时，框内电流方向每经过中性面一次都要变化一次，所以，金属框内电流方向是周期性变化的，而图乙中通过电阻的电流方向不变，是因为金属框输出端有换向器， A错误；
B．由图乙可知，电动势的最大值为，其有效值与正弦交流电相同为，B错误；
C．金属框转过半周流过电阻的电荷量为
由于有换向器，电流方向一直为正方向，
所以金属框转过一周流过电阻的电荷量为，C错误；
D．因为则
金属框转过一周电阻产生的焦耳热
D正确。故选D。
8. 【答案】BC
【解析】AB．由于第二次初速度斜向下，有竖直方向的速度分量，即竖直方向初速度不为零，而第一次水平抛出，竖直方向初速度为零，且两次运动过程中都只受到重力作用，加速度都为g，由于竖直方向下落高度相同，由此可知运动时间不同，故A错误，B正确
C．由于只受重力，下落高度相同，因此合外力做功相同，根据动能定理可知，动能变化量相同，故C正确；
D．由于只受重力，运动时间不同，因此合外力冲量不同，根据动量定理可知，动量变化量不同，故D错误。故选BC。
9. 【答案】CD
【解析】AC．根据等量正点电荷中垂线电场分布特点可知，带负电的点电荷在E点由静止释放，从E点到O点做加速运动，从O点到F点做减速运动，根据对称性可知，由E到O的时间等于由O到F的时间，故A错误，C正确；
B．由于O点的场强为零，所以带负电的点电荷在O点所受静电力为零，故B错误；
D．带负电的点电荷由E到F的过程中，电场力先做正功后做负功，则电势能先减小后增大，故D正确。故选CD。
10. 【答案】ACD
【解析】AB．根据题意，作出粒子运动轨迹如图所示
当带电粒子在第二象限内运动时，由几何关系可知，带电粒子做匀速圆周运动的圆心坐标为，轨道半径
粒子做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则有，
当带电粒子从 O点进入第四象限时，由几何关系可知，带电粒子做匀速圆周运动的圆心坐标为，轨道半径
粒子做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则有，
联立上述各式可得， ，A正确，B错误；
C．结合上述可知，带电粒子在第二象限运动了个圆周，所以运动时间
带电粒子在第一与第四象限运动了个圆周，所以运动时间
所以粒子从 a点运动到c点的时间为
故 C正确；
D．当带电粒子从 c点再次进入第二象限时，由几何关系可知：带电粒子做半径为的匀速圆周运动，圆心坐标为，由几何知识可知，当带电粒子第二次进入第一象限的位置设为d点，则坐标为，带电粒子第二次在第一象限内做匀速圆周运动的圆心，由几何知识可知，它的坐标为，半径为，由几何知识可知，当带电粒子第三次进入第二象限的位置设为 e点，坐标为，由几何关系可知，带电粒子做半径为的匀速圆周运动，圆心坐标为，坐标为的点在第二象限，根据几何知识有，它到圆心的距离，可知，粒子能通过坐标为的点，故D正确。故选ACD。
11. 【答案】（1）B （2）49 （3）8
【解析】【小问1】A．刻度尺应竖直安装以确保测量准确。故A错误；
B．弹簧的弹力必须在弹性限度内，不然会损坏弹簧。故B正确；
C．实验读数时，应在钩码静止时进行。故C错误。故选B。
【小问2】结合表格中的数据选取两组数据分别为质量为20g，弹簧的总长度为5.40cm和质量为100g，弹簧的总长度6.99cm。根据胡克定律可得
故弹簧的劲度系数为。
【小问3】设小球到达的最低点与释放位置间的距离为，由功能关系可得
解得
12. 【答案】（1） CAB ；负极、正极；×100 ；1.6
（2） ； a （3） （4）157
【解析】【小问1】利用多用电表粗测待测电压表的内阻。首先应选择欧姆挡即C选项：将多用电表选择开关置于欧姆挡“×10”位置；接着将红、黑表笔短接即A选项；进行欧姆调零即B选项：调节欧姆调零旋钮，使指针指向零欧姆。故首先操作顺序为CAB。
多用电表使用时电流“红进黑出”的规则可知：测量电阻时电源在多用电表表内，故将多用电表的红、黑表笔分别与待测电压表的“负极、正极”相连。
读数时欧姆表的指针位置如图（a）中虚线Ⅰ所示，偏转角度较小即倍率选择过小，为了减少测量误差，应将选择开关旋转到欧姆挡倍率较大处，而根据表中数据可知选择“”倍率又过大，故应选择欧姆挡“×100”的位置；
测量得到指针位置如图（a）中实线Ⅱ所示，则组测得到的该电压表内阻为
【小问2】图（b）所示的电路，滑动变阻器采用的是分压式连接，为了方便调节，应选最大阻值较小的滑动变阻器即；
为保护电路，且测量电路部分电压从零开始条件，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应置于a端。
【小问3】通过待测电压表的电流大小与定值电阻电流相同为
根据欧姆定律得待测电压表的阻值为
【小问4】测量得到，带入待测电压表的阻值表达式
则待测电压表内阻
13. 【答案】（1），向左传播 （2） （3）
【解析】【小问1】由图a可知波长为4m，由图b可知波的周期为2s，
则波速为
由图b可知时，质点P向下运动，根据同侧法可知，波向左传播。
【小问2】根据图a可知时处的质点位于波谷处，由于
则质点P在0~7s时间内运动的路程
【小问3】根据图a可知时处的质点位于波谷处，则从时刻开始计时， 处的质点的振动方程为
14. 【答案】（1），；（2）
【解析】（1）设戒指的半径为，则有
磁感应强度大小在时间内从0均匀增加到，产生的感应电动势为
可得
戒指的电阻为
则戒指中的感应电流为
（2）戒指中电流的热功率为
15. 【答案】（1）30N；（2）1.6J；（3）
【解析】（1）滑块下滑到轨道底部，有解得
在底部，根据牛顿第二定律解得
由牛顿第三定律可知B对A的压力是。
（2）当B滑上C后，对B分析，受摩擦力向左，
根据牛顿第二定律得
解得加速度向左为
对C分析，受B向右的摩擦力和地面向左的摩擦力
根据牛顿第二定律
解得其加速度向左为
由运动学位移与速度关系公式，得B向右运动距离
C向右运动距离
由功能关系可知，B、C间摩擦产生的热量
可得
（3）由上问可知，若B还末与C上挡板碰撞，C先停下，用时，有
解得
B的位移为
则此刻的相对位移为
此时
由，一定是C停下之后，B才与C上挡板碰撞。设再经时间B与C挡板碰撞，有
解得
碰撞时B速度为
碰撞时由动量守恒可得
解得碰撞后B、C速度为
之后二者一起减速，根据牛顿第二定律得
后再经后停下，则有
故从滑上到最终停止所用的时间总时间
钩码质量
20
40
60
80
100
弹簧总长度