資源簡介

2024-2025學年廣西桂林市高三（第二次）模擬考試物理試卷（5月）
一、單選題：本大題共7小題，共28分。
1.量綱在物理學中具有重要的意義，下列選項中屬于電場強度單位的是( )
A. B. C. D.
2.氫原子鐘是一種利用氫原子的能級躍遷特性來產生極其精確時間信號的原子鐘，是目前最穩定的時間頻率標準之一。如圖所示為氫原子六個能級的示意圖，n為量子數。已知可見光光子的能量范圍為，根據玻爾理論，下列說法正確的是( )
A. 使能級的氫原子電離至少要的能量
B. 氫原子從能級躍遷到能級能量減小
C. 氫原子從能級躍遷到能級放出的光子是可見光光子
D. 氫原子從能級躍遷到能級放出的光子不是可見光光子
3.校運動會上，某同學起跑后加速度逐漸減小，一段時間后達到最大速度，此后保持該速度運動到終點。下列速度-時間和位移-時間圖像中，能夠正確描述該過程的是( )
A. B.
C. D.
4.如圖是“簸揚糠秕”的勞動場景，從同一高度由靜止落下因質量不同的米粒和糠秕質量小于米粒，在恒定水平風力作用下，落到地面不同位置而達到分離米粒和糠秕的目的。若不計空氣阻力，下列說法錯誤的是( )
A. 從釋放到落地過程，米粒和糠秕不做平拋運動
B. 糠秕在空中運動的時間等于米粒在空中運動的時間
C. 落地時，糠秕速率大于米粒速率
D. 從釋放到落地的過程中，水平方向上位移較大的是米粒
5.在如圖甲所示電路中接入如圖乙所示正弦交流電，兩個電阻，假設兩個二極管正向電阻為0、反向電阻無窮大。閉合開關S，則( )
A. 圖乙中正弦交流電電壓的有效值為
B. 圖乙中正弦交流電的周期為2s
C. 電阻消耗的電功率為1936W
D. 電阻消耗的電功率為3872W
6.某同學買了一個透明“水晶球”，其內部材料折射率相同，如圖甲所示。他測出球的直徑為d。現有一束單色光從球上P點射向球內，折射光線與水平直徑PQ夾角，出射光線恰好與PQ平行，如圖乙所示。已知光在真空中的傳播速度為c，則光在水晶球中的傳播時間為不考慮光在球內的反射
A. B. C. D.
7.如圖所示，在水平面固定放置的光滑圓環內嵌著質量分別為、的1、2兩個大小相同的小球，AB連線過環心O。小球可看做質點，初始時小球2靜止于A點，小球1以初速度沿圓環切向方向運動，若小球1和2之間發生彈性碰撞，兩球第二次在B點相碰，則小球的質量比是( )
A. B. C. D.
二、多選題：本大題共3小題，共12分。
8.遇到突發洪水時，可以借助塑料盆進行自救，塑料盆可近似看成底面積為S的圓柱形容器，把塑料盆口向下豎直輕放在水面上，如圖甲所示;用力豎直向下緩慢壓盆底，至盆底與盆外水面相平，盆內封閉氣體視為理想氣體被壓縮，簡化模型如圖乙所示。若此過程中封閉氣體溫度與外界溫度相同且不變，下列說法正確的是( )
A. 封閉氣體的內能不變 B. 封閉氣體分子的平均動能增大
C. 封閉氣體的壓強不變 D. 封閉氣體向外界放熱
9.若火箭豎直向上發射的初級階段做如下假設：重力加速度g不變，空氣阻力忽略不計，火箭的質量m保持不變，加速度a與速度倒數的關系圖像如圖所示。已知圖像的橫軸截距為b，斜率為k，下列說法正確的是( )
A. 火箭的加速度恒定 B. 火箭的最大速度為
C. 火箭以恒定的功率mk啟動 D. 圖像的縱軸截距為
10.圖中A、B兩點固定等量同種點電荷，AB在同一水平線上，點C、D是AB垂直平分線上的兩點，且C、D到AB連線距離相等，。將一個質量為m、電荷量為的帶電小球放在C處，小球恰好處于靜止狀態。若球在C處以速度v豎直向下運動，球到達D點時，速度為2v。重力加速度為g，小球可視為質點，則( )
A. A、B處電荷帶負電
B. 點A處電荷在C處產生的場強大小為
C. AB間的距離為
D. 小球由C到D受電場力先增大后減小再增大再減小
三、實驗題：本大題共2小題，共18分。
11.假設我國宇航員已成功登上了月球。若想在月球上測量月球表面的重力加速度，設計了如下實驗步驟：
A.拿出一根較長的細線將一個月球石塊系好，結點為M，將細線的上端固定于返回架上的O點
B.用刻度尺測量OM間細線的長度L作為擺長
C.由于月球沒有空氣阻力，為使擺動明顯，將石塊拉至擺角約，由靜止釋放
D.從石塊擺到最低點時開始計時，測出50次全振動總時間t，由得出周期
以上步驟中說法有錯誤的是 多選，填標號
實際實驗時，若多次改變OM間距離，并使石塊做簡諧運動，計算了對應的周期T。用實驗數據描繪出的的圖像可能是 選填“甲”“乙”或“丙”，利用該圖線斜率算得的重力加速度 選填“大于”“等于”或“小于”真實值。
12.熱敏電阻是電路中經常使用的傳感器元件：
某學習小組要探究一熱敏電阻的阻值隨溫度變化的規律。可供選擇的器材有：
待測熱敏電阻實驗溫度范圍內，阻值約幾百歐到幾千歐
電源電動勢，內阻r約為
電阻箱阻值范圍
滑動變阻器最大阻值
滑動變阻器最大阻值
微安表量程，內阻等于
開關兩個，溫控裝置一套，導線若干。
該小組設計了如圖所示的測量電路，主要實驗步驟如下：
按上圖連接電路;
閉合、，調節滑動變阻器滑片P的位置，使微安表指針滿偏;
保持滑動變阻器滑片P的位置不變，斷開，調節電阻箱，使微安表指針半偏;
記錄此時的溫度和電阻箱的阻值。
回答下列問題：
①為了使微安表所在支路兩端電壓基本不變，滑動變阻器應選用 選填“”或“”
②某溫度下微安表半偏時，電阻箱的讀數為，該溫度下熱敏電阻的測量值為 保留整數，該測量值 選填“大于”或“小于”真實值。
在坐標紙中描繪熱敏電阻的圖像，如圖所示。利用該熱敏電阻、電動勢內阻不計的電源、定值電阻其中阻值有、、三種可供選擇、控制開關和加熱系統，設計電路，以實現環境溫度控制。要求將環境溫度控制在之間，且當1、2兩端電壓大于2V時，控制開關開啟加熱系統加熱。則下列A、B、C三種電路中，可以滿足要求的是 填標號，定值電阻R的阻值應選 ，1、2兩端的電壓小于 V時，自動關閉加熱系統不考慮控制開關對電路的影響。
四、計算題：本大題共3小題，共30分。
13.新能源汽車的能量回收系統，利用電磁感應回收能量存儲在電容器中。某同學用如圖電路研究利用電磁感應為電容器充電的現象，兩間距為、阻值可忽略不計的平行光滑導軌沿水平方向固定，導軌左端連接的電容器。兩導軌間存在磁感應強度大小為、方向豎直向下的勻強磁場。質量為、阻值可忽略不計的導體棒垂直導軌放置。在導體棒上施加一水平向右的恒力同時開始計時，導體棒產生的加速度大小恒為。棒始終垂直導軌且與導軌接觸良好。
寫出電容器帶電量Q隨時間t變化關系式;
判斷電容器充電時電流是否變化，并說明理由;
求恒力的大小。
14.如圖所示，半徑為的四分之一光滑圓弧軌道BC固定在豎直面內，圓弧軌道的最低點與水平面相切于B點。質量為的小物塊從水平面上的A點開始始終受斜向右上方、與水平面夾角為的恒力F，使物塊從靜止開始運動。已知，物塊與水平面間的動摩擦因數為，A點到B點間的距離為2R，重力加速度g大小取，物塊大小不計，求結果可帶根號
物塊在水平面上運動的加速度大小;
物塊從A運動到B的時間;
物塊在圓弧面上運動的最大動能及相應位置。
15.如圖所示，在第一象限的區域內和第四象限內存在方向垂直紙面向里的勻強磁場，在第二象限內的曲線OP上方有沿y軸負方向的勻強電場，其場強大小為，曲線左側有一粒子源AB，B端位于x軸上，能夠持續不斷地沿x軸正方向發射速度為、質量為m、電荷量為的粒子束，這些粒子經電場偏轉后均能夠通過O點，已知從A點射出的粒子恰好從P點進入電場，不計重力及粒子間的相互作用。
寫出勻強電場邊界OP段的邊界方程粒子入射點的坐標y和x間的關系式
若某帶電粒子在第二象限從點沿x軸正方向射出后，進入第四象限的勻強磁場，剛好不從磁場上邊界射出，求磁感應強度的大小
若第四象限內磁場為非勻強磁場，磁感應強度大小隨 y軸坐標均勻變化，其關系為為第問中求得的值，某帶電粒子從點沿x軸正方向射出后，進入第四象限的非勻強磁場，求粒子從射入磁場到速度方向變為沿x軸正方向的過程中，其運動軌跡與x軸所圍成的面積。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】A.根據可知是電荷量的單位，故A錯誤；
B.根據可知是電場強度的單位，故B錯誤；
C.根據可知是電場強度的單位，故C錯誤；
D.由，，可得，W的單位是，q的單位是C，d的單位是m，所以是電場強度單位，D正確。
2.【答案】C
【解析】能級的氫原子具有的能量為，故要使其發生電離能量變為0，至少需要的能量，A錯誤;
氫原子從能級躍遷到能級，由低能級躍遷到高能級，要吸收能量，總能量增大，B錯誤;
氫原子從能級躍遷到能級，氫原子輻射出的光子的能量為，則該光子能量在可見光光子的能量范圍內，C正確，同理D錯誤。
3.【答案】A
【解析】因為 圖像的斜率表示加速度，加速度減少的階段為一條曲線，勻速階段為一條平行于時間軸的直線，故A正確，B錯誤；
某同學起跑后加速度逐漸減小，一段時間后達到最大速度，此后保持該速度運動到終點。速度在逐漸增大，后保持不變，圖像斜率表示速度，則 圖像斜率應該先增大，后不變，故CD錯誤。
故選A。
4.【答案】D
【解析】米粒和糠秕初速度為零，不做平拋運動，A正確;
糠秕和米粒在豎直方向均做自由落體運動，下落的高度相同，根據，可知從釋放到落地的過程中，糠秕的運動時間等于米粒的運動時間，B正確;
從釋放到落地的過程中，因米粒質量較大，則加速度較小，落地時水平位移較小，故水平方向上位移較大的是糠秕，D錯誤;
落地時，糠秕水平速度大，則糠秕速度大，C正確。
本題選錯誤的，故選D。
5.【答案】C
【解析】由圖乙可知，電路中接入的正弦交流電源，交變電流電壓的有效值為440V，周期，A、B錯誤;
電阻消耗的電功率，C正確;
電阻消耗的電功率等于電阻消耗的電功率，D錯誤。
6.【答案】B
【解析】如圖所示，由幾何關系可知，光線射出時的折射角r為，折射率
光在水晶球中的傳播速度為，
由幾何關系可知傳播路程，
光在水晶球中的傳播時間為，B正確。
7.【答案】B
【解析】若兩球發生彈性碰撞，則有，，
聯立解得，，
根據題意，當時，小球1反彈，反彈后小球2運動圓周、小球1運動圓周后發生第二次碰撞，則有：，
解得：，B正確。
8.【答案】AD
【解析】AB、封閉氣體理想氣體溫度不變，內能不變，A正確、B錯誤;
C、當塑料盆口向下豎直輕放在水面上時，封閉氣體的壓強等于大氣壓強，即，當用力豎直向下緩慢壓盆底，至盆底與盆外水面相平時有，所以，即封閉氣體的壓強變大，C錯誤;
D、外界對封閉氣體做正功，封閉氣體內能不變，由熱力學第一定律，封閉氣體向外界放熱，D正確。
9.【答案】BC
【解析】由圖像看出火箭的加速度隨速度而變化，則不是以恒定的加速度啟動，A錯誤;
加速度為0時，速度達到最大值，速度的倒數為最小值，由圖像看出，則，B正確;
假設火箭以恒定的功率P啟動，由牛頓第二定律和功率的公式綜合可得，變形可得，則關系圖像是一條傾斜直線，假設成立，即火箭是以恒定的功率啟動，圖像的斜率為，解得，圖像的縱截距為，C正確、D錯誤。
10.【答案】BCD
【解析】由平衡，可得點電荷A在小球C處產生的場強大小為，球受A、B處點電荷的斥力，球帶正電，則點電荷A在C處產生的場強方向由A指向C，A錯誤、B正確;
點C、D電勢相等，則球從C到D電場力做功為零，設CD間距離為h，則由動能定理：，解得，設AB間距離L，則，解得，C正確;
設點A、B到CD中點M距離為r，CD上某點與A點間連線與CD間夾角為，則根據場強的疊加原理可知，CD上某點的合場強為，根據均值不等式可知當時E有最大值，故小球由C到D受電場力先增大后減小再增大再減小，D正確。
11.【答案】；甲；等于
【解析】擺長為懸點到重心距離，偏角應小于與是否有空氣阻力無關，B、C錯誤;
將擺線長當作了擺長L，則周期表達式，可得，因此圖像可能是圖甲，利用圖線斜率算的加速度等于真實值。
12.【答案】；4000；大于；；3000；。
【解析】①用半偏法測量熱敏電阻的阻值，盡可能讓該電路的電壓在閉合前、后保持不變，由于該支路與滑動變阻器左側部分電阻并聯，滑動變阻器的阻值越小，閉合前、后并聯部分電阻變化越小，從而并聯部分的電壓值變化越小，故滑動變阻器應選
②微安表半偏時，該支路的總電阻為原來的2倍，即，可得
當斷開，微安表半偏時，由于該支路的電阻增加，電壓略有升高，根據歐姆定律，總電阻比原來2倍略大，也就是電阻箱的阻值略大于熱敏電阻與微安表的總電阻，而我們用電阻箱的阻值等于熱敏電阻與微安表的總電阻來計算，因此熱敏電阻的測量值比真實值偏大。
電路A，定值電阻和熱敏電阻并聯，電壓不變，故不能實現電路的控制，A錯誤;
電路B，定值電阻和熱敏電阻串聯，溫度越低，熱敏電阻的阻值越大，熱敏電阻分得電壓越大，可以實現1、2兩端電壓大于2V，控制開關開啟加熱系統加熱， B正確;
電路C，定值電阻和熱敏電阻串聯，溫度越低，熱敏電阻的阻值越大，定值電阻分得電壓越小，無法實現1、2兩端電壓大于2V，控制開關開啟加熱系統加熱，C錯誤;
熱敏電阻在的阻值為，由題意可知，解得
時關閉加熱系統，此時熱敏電阻阻值為，此時1、2兩點間的電壓為，則1、2兩端的電壓小于時，自動關閉加熱系統。
13.【答案】解：電容器帶電量，
，
，
解得： C。
由，即對中電容器板間帶電量 C求導，
解得，
電容器充電電流恒定。
對導體棒a由牛頓第二定律得：，
結合中表達式，得：。
【解析】詳細解答和解析過程見【答案】
14.【答案】解：物塊在水平面上運動時，對物塊研究：，，，
解得：。
設物塊從A運動到B的時間為t，則，
解得。
當物塊運動到圓弧面上時，由于拉力F與重力的合力大小等于mg，方向斜向右下，與豎直方向成，因此當物塊運動到圓弧面上，與圓心O的連線與豎直方向夾角為時，物塊的動能最大，
根據動能定理：，
解得。
【解析】詳細解答和解析過程見【答案】
15.【答案】解：粒子在電場E區域做類平拋運動，則，
，
代入，
解得。
由OP段的邊界方程可知，
粒子在電場中做類平拋運動，水平、豎直位移分別滿足
，
，
聯立可得，
從O點出電場時的速度與水平方向的夾角滿足，
則，
粒子從O點出電場時的速度為，
設粒子在磁場中做圓周運動的半徑為r，粒子軌跡剛好與磁場上邊界相切時，
由幾何關系得，
由洛倫茲力提供向心力有，
解得。
粒子進入第四象限的磁場后，沿y軸方向應用動量定理有：，
對粒子從進入磁場到速度方向變為沿x軸正方向的過程求和得：，
可得，
運動軌跡與x軸所圍成的面積：，
代入，
解得。
【解析】詳細解答和解析過程見【答案】

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