2024-2025学年广西省南宁市高三下学期三模物理试卷（学生版）

这是一份2024-2025学年广西省南宁市高三下学期三模物理试卷（学生版），共17页。试卷主要包含了 关于下列四幅图的说法正确的是等内容，欢迎下载使用。
1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无数。
一、选择题（本大题共10小题，共46分。第l~7题，每小题4分，只有一项符合题目要求，错选、多选或未选均不得分；第8~10题，每小题6分，有多个项符合题目要求，全部选对的得6分，，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分。）
1. 氢原子的能级图如图所示，大量氢原子处于的激发态，在向低能级跃迁时放出大量光子，用这些光子照射逸出功为3.7eV的金属镁，下列说法正确的是（ ）
A. 从能级跃迁到能级辐射光的波长最长
B. 能使金属镁发生的光电效应的光子有3种
C. 金属镁表面逸出光电子的最大初动能为12.75eV
D. 只要照射时间足够长，这些光子都能使金属镁发生光电效应
2. 一篮球从离地面处静止释放，与地面碰撞后竖直向上运动至最大高度处，，空气阻力不计，忽略篮球和地面的碰撞时间，则全过程篮球的位移x随时间t变化的图像可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
3. 已知月球的质量为地球的，半径为地球的。某同学在地球表面，将物体从距离地面高h处以初速度水平抛出，物体落地时的水平位移为x，空气阻力不计。若航天员在月球表面，也将物体从距月球表面高为h处以初速度水平抛出，则其落地时的水平位移为（ ）
A. B. C. D.
4. 利用静电悬浮技术可以进行材料的无容器处理，其原理为当静电场中的带电物体所受电场力与重力平衡时，可实现物体的悬浮。如图所示，某装置中为电阻箱、为定值电阻，电容器与并联。现闭合开关S，待电路稳定后，在电容器间的P点释放一带电液滴，液滴恰好静止。下列操作中，液滴依然可以保持静止的是（ ）
A. 断开开关S
B. 将电容器的上极板M上移一小段距离
C. 将电容器的下极板N左移一小段距离
D. 增大的阻值
5. 如图为远距离交流输电的简化电路图，变压器、均为理想变压器，R为输电线的等效电阻，发电厂输出的电压恒定。当用户增加时，用户得到的功率与发电厂输送的功率之比将（ ）
A. 先增大后减小B. 先减小后增大C. 增大D. 减小
6. 如图所示，CD为两极板MN、PQ的中心线，板长和板间距均为l。一带电粒子以某一平行于极板的速度从C点进入板间区域，粒子重力不计。当板间有垂直于纸面的匀强磁场B和垂直极板的匀强电场E时，粒子恰好沿CD运动。当板间只有匀强磁场B时，粒子恰好从下极板边缘P射出，当板间只有匀强电场E时，下列说法正确的是（ ）
A. 粒子将从上极板边缘N射出
B. 粒子将打在上极板的中点
C. 粒子将打在下极板的中点
D. 粒子将从DQ之间某点射出
7. 如图所示，足够长的光滑平行金属导轨PQ、MN与水平面的夹角为，间距为l，P、M间接有一定值电阻R，质量为m的金属棒垂直于导轨放置且接触良好，整个装置处于垂直导轨平面向上的磁感应强度为B的匀强磁场中。时刻，金属棒在沿导轨向上的恒力作用下，以初速度沿导轨向下运动，此时金属棒的安培力大小为，电阻R的电功率为。已知重力加速度为，导轨和金属棒电阻不计，若以初速度的方向为正方向，则金属棒的速度为v、安培力、流过金属棒横截面的电荷量为q、电阻R的电功率P随时间t变化的图像正确的是（ ）
A. B.
C. D.
8. 关于下列四幅图的说法正确的是（ ）
A. 图（a）中，温度一定时，微粒越小，其布朗运动越明显
B. 图（b）中，若油膜未完全展开，则测得的油酸分子直径偏小
C. 图（c）中，用烧热电烙铁接触涂有石蜡的薄玻璃片的背面，石蜡融化区域的形状近似呈圆形，说明玻璃的导热性能具有各向同性
D. 图（d）中，戳破右侧的肥皂膜，棉线会向右弯曲
9. 如图所示，质量分别为m、2m的两小球A、B用轻质弹簧相连接，弹簧的劲度系数为k，弹簧的弹性势能，x为弹簧的形变量。A球通过一根水平轻质细线（足够长）连接到墙壁上，A、B均静止在光滑水平地面上。现将小球B向右拉开一小段距离后由静止释放，关于从释放小球B到小球A碰撞墙壁前的过程说法正确的是（ ）
A. 小球A、B的系统动量守恒
B. 小球B的最大速度为
C. 小球A的最大速度为
D. 弹簧最短时，其压缩量为
10. 如图所示，在水平地面上，左右两侧各固定一半径为R的圆弧轨道，两轨道分别与地面相切于B、C点，左侧轨道的最高点A与圆心等高，右侧半圆形轨道的D点与圆心等高，最高点为E点，左侧轨道粗糙，水平地面BC和右侧轨道均光滑。质量为m的物块以初速度从A处竖直向下进入轨道，运动至B点的速度为，重力加速度为g。则下列说法正确的是（ ）
A. 物块从A运动到B的过程中，克服摩擦力做功为
B. 若物块从A处静止释放，到达B点时的速度为
C. 物块从C运动到D的过程中，其重力的瞬时功率一直增大
D. 物块将在右侧轨道上距离地面高度为处脱离轨道
二、非选择题（本大题共5小题，共54分。）
11. 为测定一阻值约为50Ω的待测电阻的阻值，某实验小组利用如图（a）所示电路进行实验，电压表、内阻均很大。
（1）请按照电路图（a）连接实物图（b）_________；
（2）实验开始前，将滑动变阻器的滑片置于a端，将电阻箱的阻值调到最大，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片，同时改变电阻箱的阻值，使电压表、的指针均有较大偏角，读出电压表、的示数、，并读出此时电阻箱的示数，则待测电阻的阻值______；
（3）本次实验中，因未考虑电压表的分流影响，导致待测电阻的测量值______真实值。（选填“大于”“小于”或“等于”）
12. 实验小组利用图（a）装置研究橡皮筋伸长量与所受拉力的关系。如图（a）所示，橡皮筋OP用细线悬挂在铁架台上，其下端连接一个可以悬挂钩码的细绳套，并在P点固定一个指针。一游标卡尺竖直固定在橡皮筋右侧，已知游标卡尺的主尺固定且其零刻度线低于O点，游标卡尺的游标刻度线与指针平行。
（1）将1个钩码挂在细绳套上，待钩码______时，移动游标使其零刻度线对准指针，其示数如图（b）所示，其读数为______mm。
（2）再依次将个钩码挂在细绳套上（橡皮筋始终在弹性限度内），重复步骤（1）的操作，记录所挂钩码个数和游标卡尺的读数，实验数据如下表：
根据上表的实验数据在图（c）上补齐数据点并作出图像________；
（3）若用天平测得每个钩码的质量均为50.0g，已知重力加速度，则该橡皮筋的劲度系数为______N/m。（结果保留三位有效数字）
（4）根据此实验的操作过程可知，图（c）中，图像的纵截距______（选填“代表”或“不代表”）橡皮筋的原长，理由是______。
13. 某个透明物体的横截面如图所示，BDE是以O为圆心、半径为R的半圆形，ABD是等腰直角三角形。一单色光从E点射入该物体，OD与OE的夹角，入射光与OE的夹角为，介质的折射率为，光在真空中传播的速度为c，求：
（1）光传播至AB界面的入射角；
（2）光从射入E点至第一次传播到AD界面的时间。
14. 电梯性能测试实验装置简化图如图所示，在某次实验中电梯缆绳发生断裂后向下坠落。已知下落过程两侧安全钳对电梯施加的滑动摩擦力共为，电梯刚接触井底缓冲弹簧时的速度为，此后经电梯停止运动，缓冲弹簧被压缩了。若电梯的质量为，重力加速度，不考虑空气阻力。求：
（1）电梯刚接触井底缓冲弹簧时的加速度大小；
（2）缓冲弹簧的最大弹性势能；
（3）下落过程中弹簧对电梯的冲量。
15. 如图所示，在空间直角坐标系中，无限大平面MNPQ（与y轴垂直且交于C点）左侧区域Ⅰ存在沿x轴正方向的匀强磁场，，右侧区域Ⅱ存在沿z轴正方向的匀强磁场，左、右两侧磁场的磁感应强度大小相等；现从坐标为的A点沿yOz平面发射一质量为m，电荷量为的粒子，粒子的初速度大小为、方向与y轴负方向的夹角为60°，经一段时间后粒子恰好垂直于平面MNPQ进入区域Ⅱ，不计粒子的重力，求：
（1）磁感应强度B的大小；
（2）粒子从A点出发至第2次到达平面MNPQ的时间；
（3）若在区域Ⅱ加一电场强度为E、方向沿z轴负方向的匀强电场，求粒子从A点出发后第n次经过平面MNPQ时的速度大小。
参考答案
1. 【答案】B
【解析】A．由，得
所以，从能级跃迁到能级辐射光的光子能量最大，波长最短，故A错误；
B．从能级跃迁到能级、从能级跃迁到能级、从能级跃迁到能级辐射的光子能量分别为12.75eV、12.09eV、10.2eV，均大于金属镁的逸出功，从能级跃迁到能级辐射的光子能量2.55eV，小于金属镁的逸出功，从能级跃迁到其他能级辐射的光子能量更小，故只有3种光子可以使金属镁发生光电效应，故B正确；
C．由光电效应方程可知，光电子的最大初动能，故C错误；
D．发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的截止频率，与光照时间无关，故D错误。故选B。
2. 【答案】B
【解析】篮球释放以后先竖直向下加速运动，反弹后竖直向上减速运动，图像的斜率绝对值代表速度大小，斜率应先增大后减小，故B正确，ACD错误。故选B。
3. 【答案】A
【解析】由平抛运动规律，
对在星球表面的物体万有引力提供重力
整理得，联立解得
则有
解得，故A选项符合题意。故选A。
4. 【答案】C
【解析】A．开关S断开后，电容器将有流经电阻的放电电流，电容器的正负电荷会中和，电场力消失，液滴将竖直向下加速运动，故A错误；
B．将电容器的上极板M上移一小段距离，电容器与并联，电压不变，由可知，电场强度E减小，电场力小于重力，液滴将竖直向下加速运动，故B错误；
C．将电容器的下极板N左移一小段距离，极板间距d未变，电容器与并联，电压不变，由可知电场强度不变，故液滴依然静止，C正确；
D．由闭合电路欧姆定律
由欧姆定律可知，电容器的电压
增大的阻值，电流减小，电容器的电压增大，电场强度E增大，电场力将大于重力，液滴竖直向上加速运动，故D错误。故选C。
5. 【答案】D
【解析】发电厂输出的电压恒定，故变压器的原线圈和副线圈输电电压、恒定，当用户增加时，输电功率增大，输电线的电流增大，
输电线等效电阻R的分压变多，故用户得到的功率与发电厂输送的功率之比可知用户得到的功率与发电厂输送的功率之比变小，故D选项符合题意。故选D。
6. 【答案】B
【解析】当板间有垂直于纸面的匀强磁场B和垂直极板的匀强电场E时，
粒子匀速运动，解得：
当只有磁场时，粒子的轨迹如图所示：
其圆周半径为，由，可得：
当板间只有匀强电场E时，粒子向上偏转，做类平抛运动，，
解得：
所以当粒子打到上极板时，水平方向所走距离为，粒子将打到上极板的中点，故B符合题意。故选B。
7. 【答案】A
【解析】A．金属棒的安培力为
其中，解得：
时刻，根据右手定则，判断金属棒中的电流方向，根据左手定则判断金属棒所受安培力方向沿负方向，且
金属棒的合力为：
故金属棒先沿正方向减速运动，其加速度大小
可知逐渐减小；当金属棒速度减为零后，沿负方向加速运动，安培力反向，
其加速度大小
继续减小，当时，，
方向沿负方向，A正确；
B．由上述分析的方向先沿负方向再沿正方向，B错误；
C．金属棒先沿正方向减速运动，后沿负方向加速运动，加速到最大值后速度不变，根据右手定则判断回路的电流先沿逆时针，后沿顺时针方向，故流过属棒横截面的电荷量
可知图像的斜率先减小后增大，最终不变，C错误；
D．电阻R的电功率，
所以最终金属棒的电功率应该是时刻的4倍，D错误。故选A。
8. 【答案】AC
【解析】A．温度一定时，微粒越小，周围液体分子撞击微粒的不平衡性越明显，微粒的布朗运动越明显，故A正确；
B．油酸分子直径为，若油膜未完全展开，则S偏小，测得的油酸分子直径偏大，故B错误；
C．用烧热的电烙铁接触涂有石蜡的薄玻璃片的背面，石蜡融化区域的形状近似呈圆形，说明玻璃沿各个方向的传热一样快，即导热性能具有各向同性，故C正确；
D．戳破右侧的肥皂膜，左侧肥皂膜因表面张力收缩，棉线会向左弯曲，故D错误。
故选AC。
9. 【答案】BD
【解析】A．从释放小球B到A球撞墙壁前的过程中，弹簧第一次恢复原长前，细线有拉力，小球A、B的系统的合外力不为零，系统动量不守恒，故A错误；
B．弹簧第一次恢复原长时，小球B的速度最大，弹簧的弹性势能全部转化为小球B的动能，由机械能守恒定律有
解得，故B正确；
C．当弹簧第二次恢复原长时，小球A的速度最大，记为，此时小球B的速度记为，从弹簧第一次恢复原长到弹簧第二次恢复原长，小球A、B的系统动量守恒，该过程相当于小球B以速度与小球A发生了完全弹性碰撞，
则有：，
解得，，故C错误；
D．弹簧最短时，对小球A、B的系统：，
解得，故D正确。故选BD。
10. 【答案】AD
【解析】A．物块从A运动到B的过程中，由动能定理
解得，故A正确；
B．从A运动到B的过程中，物块从A处静止释放运动到B处和以初速度从A处运动到B处的过程对比，从A处静止释放运动到B处的过程，物块经过圆弧上相同点的速度更小，如图
由牛顿第二定律
速度越小，轨道的支持力越小，滑动摩擦力也越小，路径长度未变，因此物块从A处静止释放运动到B处过程克服摩擦力做功
由动能定理
解得，故B错误；
C．物块从C运动到D的过程中，重力的瞬时功率。在C处，物块竖直方向的合力向上，在D处，竖直方向的合力竖直向下，可以推测，物块从C运动到D的过程中，竖直方向的合力应该是先竖直向上，后变为竖直向下，而一直竖直向上，故先增加后减小，重力的瞬时功率先增加后减小，故C错误；
D．若在图中F点脱轨，如图
则在F点有
从B到F点，由动能定理，解得
则F点离地面高度为，故D正确。故选AD。
11. 【答案】（1）见解析 （2） （3）小于
【解析】【小问1】根据电路图，完整的实物连线如图所示
【小问2】根据欧姆定律可知通过电阻箱的电流为
则待测电阻的阻值为
【小问3】本次实验中，因未考虑电压表的分流影响，则通过电阻箱的电流大于通过待测电阻的电流，则导致待测电阻的测量值小于真实值。
12. 【答案】（1） ①. 静止 ②. 20.6
（2）见解析 （3）122##120##125##121##124
（4） ①. 不代表 ②. 因为主尺的零刻度略低于橡皮筋的上端，不挂钩码时，游标卡尺的读数小于橡皮筋的原长。
【解析】【小问1】钩码挂在细绳套上，待钩码静止时，移动游标使其零刻度线对准指针。
游标卡尺读数
【小问2】
【小问3】设橡皮筋的原长为，由平衡条件可得
结合图像斜率
取点代入数据
【小问4】不代表；因为主尺的零刻度略低于橡皮筋的上端，不挂钩码时，游标卡尺的读数小于橡皮筋的原长。
13. 【答案】（1） （2）
【解析】【小问1】画出光路图如图所示
设在BED界面上折射角为，由折射定律
解得，
故E点的折射光与BD垂直，即平行于AD，则光在AB界面的入射角
【小问2】由反射定律知，光在AB面的反射角为45°，由几何关系可知，光在介质中传播的路径长度为
又，
解得：
14. 【答案】（1）
（2）
（3）6100N·s，方向竖直向上
【解析】【小问1】电梯刚接触井底缓冲弹簧时，弹簧弹力为零，以竖直向上为正方向，由牛顿第二定律，有：
解得：
【小问2】由动能定理：
，
【小问3】以竖直向下为正方向，由动量定理：
故弹力的冲量大小为6100N·s，方向竖直向上。
15. 【答案】（1） （2） （3）见解析
【解析】【小问1】由题意可知，
粒子的轨迹如图所示，
由可得：
【小问2】粒子以水平速度进入区域Ⅱ，粒子从A点出发至第2次到达平面MNPQ的轨迹如图所示，在区域Ⅰ中，轨迹的圆心角为120°，对应的时间为：
在区域中，轨迹为半圆，对应的时间为：，，得
故：
【小问3】粒子第一次以水平速度进入在区域Ⅱ后，在平行于xy平面的平面内做匀速圆周运动，在电场力作用下，沿z轴方向做加速度为a的匀加速直线运动，运动时间为，粒子第1次经过平面MNPQ时的速度为，第2次经过平面MNPQ时获得了沿z轴负方向的速度，由牛顿第二定律：，
在区域Ⅰ以速度做匀速圆周运动，轨迹如图所示
显然，第3次经过平面MNPQ时沿z轴负方向的速度
再在区域Ⅱ中，在平行于xy平面的平面内做匀速圆周运动，运动时间仍为
在电场力作用下，沿轴方向做加速度为a的匀加速直线运动
第4次经过平面MMPQ时，沿z轴负方向的速度
第5次经过平面MNPQ时，沿z轴负方向的速度
第6次经过平面MNPQ时，沿z轴负方向的速度
粒子的速度为：
依次类推可知：①当n为偶数时
粒子第n次经过平面MNPQ时，沿z轴负方向的速度
解得：
②当n为奇数时
粒子第n次经过平面MNPQ时，沿z轴负方向的速度
粒子的速度为：
钩码个数n
1
2
3
4
5
l/mm
246
28.8
32.5
36.4