广西壮族自治区南宁市名校联盟2024届高三适应性考试二模物理试卷(含答案)

这是一份广西壮族自治区南宁市名校联盟2024届高三适应性考试二模物理试卷(含答案)，共17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
1．物理学作为一门自然科学，对人类的进步有着极其重要的地位和作用，尤其是近代物理，它深刻地影响着人类对物质世界的认识，下列关于近代物理的说法正确的是( )
A.在光电效应实验中，光电子的最大初动能与入射光频率成正比
B.发生β衰变时辐射出的电子来源于原子的核外电子
C.现已建成的核电站的能量主要来自天然放射性元素的衰变
D.光具有波粒二象性，光的波长越长，光子的能量越小，波动性越明显
2．小车从A点由静止开始做匀加速直线运动，到达B点时（如图所示）小车的速度为v，BC的距离是AB的2倍，则到达C点时小车的速度为( )
A.B.3vC.D.2v
3．如图（a）所示，刷油漆的使用的滚筒刷，既可以刷天花板，也可以刷竖直墙面和水平地面，某同学为了研究其运动过程中的受力情况，将刷天花板时的过程简化为图（b），质量为m的物体在外力F的作用下沿水平方向做匀速直线运动，F与水平方向的夹角为θ，若保持F大小不变，F与水平方向的夹角仍为θ，物体与天花板和水平地面之间的动摩擦因数相同，建立如图（c）所示模型进行分析，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，关于图（b）和图（c）中物体所受摩擦力，下列说法正确的是( )
A.图（b）中物体所受摩擦力大
B.图（c）中物体所受摩擦力大
C.图（b）和图（c）中物体所受摩擦力一样大
D.以上三种情况都有可能
4．如图所示，修正带是一种常见的学习用具，是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的，其原理可简化为图中所示的模型。A、B是转动的大小齿轮边缘的两点，C是大轮上的一点，若A、B、C的轨道半径之比为，则A、B、C的向心加速度大小之比( )
A.B.C.D.
5．2023年10月26日，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，之后成功对接于空间站天和核心舱，载人飞船与空间站组合体成功实现交会对接形成组合体，在离地面高度为h的轨道平面做匀速圆周运动，已知地球的质量为M，半径为R，万有引力常量为G，由以上信息能求出组合体的( )
A.动能B.周期C.向心力D.动量
6．关于一定质量的理想气体的内能，下列说法正确的是( )
A.气体在压缩的过程中，内能一定增大
B.气体在放热的过程中，内能一定减小
C.气体在等温压缩过程中，内能一定增大
D.气体在等压膨胀过程中，内能一定增大
7．如图所示，质量分别为和的两个大小完全相同的物块，通过轻绳相连，并连接在装有定滑轮的小车上，不计一切摩擦。在水平推力的作用下紧贴着小车，且小车和两个物块恰好一起向右做初速度为零的匀加速运动，若将图中两个小物块的位置互换，在水平推力的作用下紧贴着小车，使得小车和两个物块恰好一起向右做初速度为零的匀加速运动，若两次运动的时间相同，则两次小车运动的位移之比为( )
A.B.
C.D.以上都有可能，与小车的质量有关
二、多选题
8．一列简谐横波沿x轴方向传播，图（a）是时刻的波形图，图（b）是平衡位置为处质点的振动图像。由此信息判断，下列说法正确的是( )
A.该简谐横波沿x轴正方向传播
B.该简谐横波沿x轴负方向传播
C.波速为2m/s
D.时处质点的加速度为零
9．某电场的三条等势线为关于x轴对称的椭圆，如图所示，a、c、d为等势线上的3个点，其电势分别为，，，b为ac的中点。一质子仅受电场力作用从a点由静止释放，下列说法正确的是( )
A.沿x轴正方向电势一直降低
B.质子从a到d的过程中加速度减小，速度增大
C.b点的电势大于13V
D.质子运动到d点时的动能为12eV
10．如图所示，光滑绝缘水平桌面上，虚线边界的右侧有垂直纸面向里的匀强磁场，虚线左侧有一长为2L、宽为L的矩形金属框，其电阻为R，第一次让金属框的ab边平行虚线边界、给金属框一个水平向右的初速度让其恰好完全进入磁场区域；第二次让金属框的bc边平行虚线边界、给金属框一个水平向右的外力让其以速度匀速进入磁场区域。关于第一次和第二次金属框进入磁场的过程，下列说法正确的是( )
A.金属框中的电流方向相同，都为逆时针
B.金属框中的焦耳热之比为
C.通过金属框横截面的电荷量之比为
D.金属框中进入磁场的时间之比大于
三、实验题
11．某学生实验小组利用图甲所示装置探究验证动能定理。实验步骤如下：
①用天平测量物块和遮光片的总质量m、重物的质量也为m；用螺旋测微器测量遮光片的宽度d；用米尺测量两光电门之间的距离x；
②调整气垫导轨和轻滑轮，使气垫导轨和细线水平；
③开动气泵，让物块从光电门A的左侧由静止释放，用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间和；
回答下列问题：
(1)测量遮光片的宽度d时，某次螺旋测微器的示数如图乙所示。其读数为_____mm，由读数引起的误差属于______（填“偶然误差”或“系统误差”）。
(2)物块和遮光片从光电门A到B的过程中，若动能定理成立，其表达式为。_______（用题给物理量表示，当地的重力加速度为g）
12．某兴趣小组为了测量一待测电阻的阻值。
(1)首先用多用电表粗测出它的阻值，第一次粗测发现指针偏转角度过大，然后换成“×1”的欧姆挡，在测量前_____（选填“需要”、“不需要”）进行欧姆调零，测得其阻值如图甲中指针所示，则其读数为_____Ω。
(2)为了更加精确测量的阻值，实验室里准备了以下器材：
A.电压表：量程3V，内阻为3kΩ
B.电压表：量程15V，内阻约为100kΩ
C.电流表A：量程0.6A，内阻约为1Ω
D.滑动变阻器：最大阻值6Ω
E.滑动变阻器：最大阻值60Ω
F.定值电阻
G.定值电阻
H.电源（电动势约6V，内阻不计）、导线若干、开关
根据所给器材，请在图乙虚线框中画出设计的电路图，要求电流表和电压表的读数范围尽量大，滑动变阻器选用_____（选填“”或“”），定值电阻有两种，最好选用______（选填“”或“”）。
四、计算题
13．高锟是著名的华裔物理学家，在光纤通信方面的研究获得诺贝尔物理学奖，被人们尊称为光纤之父。光纤通信的主要部件为光导纤维，光导纤维是由纤芯和包层两部分组成光纤是现代通讯普遍使用的信息传递媒介，是利用全反射原理来传递光信号。现有一根圆柱形玻璃丝，某学习小组探究该材料用来做光纤通信材料，如图所示，入射光线与法线和折射光线与界面的夹角均为，。
(1)若用该玻璃丝做成光纤通信的纤芯，还需要在纤芯外加上包层，包层的折射率比纤芯的折射率大还是小？（直接写出结果）
(2)该材料的折射率是否满足任意方向的入射光（图中入射角为任意的锐角）都能传递到另一端，请通过计算来说明。
14．如图所示，打弹珠是一种常见的游戏，该游戏的规则为：将手中的弹珠以一定的初速度瞬间弹出，并与另一静止的弹珠发生碰撞，被碰弹珠若能进入前方的坑并停在坑中即为胜出，被碰弹珠经过坑时的速度如果大于1m/s则不会停在坑中而从坑中滑出。现将此游戏进行简化，弹珠A和弹珠B与坑在同一直线上，两弹珠间距，弹珠B与坑的间距为。某同学将弹珠A以的初速度水平向右瞬间弹出，与B发生正碰，碰后A的速度方向不变，大小为1m/s。已知两弹珠的质量均为，A、B在运动过程中与地面间的摩擦力均为，求：
(1)两弹珠碰撞过程中损失的机械能。
(2)通过计算判断该同学能否胜出？
15．如图所示为两个固定的绝缘的圆筒的横截面，其半径均为R，两圆筒之间存在着水平向右大小可调节的匀强电场，圆筒的轴线在圆心处，圆筒内均有平行于轴的向外的匀强磁场（图中未画出），左边圆筒内磁感应强度为B，右边圆筒内磁感应强度为，分别在两圆筒开小孔b和c，b、c在圆筒中心的连线上，且b、c之间的距离为R，整个装置处在真空中。现有一带正电的粒子从最低点a点以某一速度沿筒的半径方向射入，经过一段时间从小孔b飞出，并经过水平向右的匀强电场区域（场强的大小可以调节）后从小孔c进入右边圆筒，粒子在右边筒壁内多次碰后又从小孔c射出，且子在右边圆筒内的运动时间不超过。假设筒壁光滑，粒子与筒壁碰撞是弹性的，且粒子的带电量始终保持不变，不计粒子所受重力以及忽略在圆筒内碰撞的时间且不考虑粒子的轨迹在圆筒内出现交叉点的情况。（仅供参考的三角函数值：。）求：
(1)粒子的比荷；
(2)匀强电场区域场强的最大值和粒子从小孔c进入右边圆筒时速度的最小值？
参考答案
1．答案：D
解析：A.根据光电效应方程可知，光电子的最大初动能与入射光频率不成正比，而是呈线性关系，故A错误；
B.放射性元素发生β衰变时辐射出的电子是原子核中的中子转变为质子和电子，因此β衰变时辐射出的电子是来源于原子核，故B错误；
C.现已建成的核电站的能量主要来自重核裂变放出的能量，故C错误；
D.光具有波粒二象性，由可知，光的波长越长，光子的能量越小，波动性越明显，故D正确。
故选D。
2．答案：A
解析：设AB的距离为L，小车沿斜面做初速度为零的匀变速直线运动，对A到B过程，有
对A到C过程，有
解得到达C点时小车的速度
故选A。
3．答案：C
解析：图（b）中对物体进行受力分析可知
而
可得
在图（c）中可知
物体处于静止状态，此时的摩擦力为静摩擦力，大小为
因此
故选C。
4．答案：A
解析：修正带是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的，边缘点的线速度大小相等，即
根据向心加速度的公式
可知A、B的向心加速度大小之比；又B、C两点为同轴转动，则角速度相等，即
根据向心加速度的公式
可知B、C的向心加速度大小之比；综上可知A、B、C的向心加速度大小之比。
故选A。
5．答案：B
解析：根据万有引力提供向心力有
解得
由于组合体的质量未知，则无法计算动能、向心力、动量。
故选B。
6．答案：D
解析：A.如果气体做等压变化，气体被压缩的过程中，温度降低，气体内能减小，故A错误；
B.气体在放热的过程中，若外界对气体做功，则气体内能可能增大，故B错误；
C.气体在等温压缩过程中，内能一定不变，故C错误；
D.由盖吕萨克定律可知，理想气体在等压膨胀过程中气体温度升高，气体内能增加，故D正确。
故选D。
7．答案：C
解析：第一次设绳子拉力为，则根据平衡条件可知
对，根据牛顿第二定律
解得
由于小车与物块相对静止，因此小车的加速度等于滑块的加速度。
两个小物块的位置互换，设绳子拉力为，则根据平衡条件可知
对，根据牛顿第二定律
解得
根据
可知在相同时间内，两次小车运动的位移之比为
故选C。
8．答案：BC
解析：AB.根据图（b）可知，处质点在0.5s时刻沿y轴负方向振动，在图（a）中，根据同侧法可知，该简谐横波沿x轴负方向传播，故A错误，B正确；
C.根据图像可知，波长为4m，周期为2s，则波传播速度为
故C正确；
D.由于
根据图（a）可知，0.5s时刻，处质点处于波峰位置，则1.5s时刻，该质点处于波谷位置，位移为负方向的最大值，根据
可知，时处质点的加速度为正方向的最大值，故D错误。
选BC。
9．答案：CD
解析：A.由于a、c、d为三条等势线，x轴横穿等势线，在左侧质子从a到d的过程中电势降低，因此等势线右侧电势升高，故A错误；
B.由图可知
根据题意，电势差
又根据电场强度与电势差的关系可知
因此质子从a到d的过程中电场强度增大，加速度增大，速度也增大，故B错误；
C.质子从a到c的过程中电场强度增大，根据可知电势差
解得
因此，b点的电势大于13V，故C正确；
D.质子从a到d的过程，由动能定理得
解得
因此质子运动到d点时的动能为12eV，故D正确。
故选CD。
10．答案：ABD
解析：A.线框进入磁场，磁通量增大，根据楞次定律可知，金属框中的电流方向相同，都为逆时针，故A正确；
C.通过金属框横截面的电荷量为
可知通过金属框横截面的电荷量之比为，故C错误；
B.第一次金属框进入磁场时，根据动量定理可知
根据电流的定义式
根据能量守恒定律可知，产生的焦耳热为
解得
第二次金属框进入磁场时，根据功能关系可知，产生的焦耳热为
则
则金属框中的焦耳热之比为，故B正确；
D.假设金属框第一次进入磁场时做匀减速直线运动，则有
金属框第二次进入磁场时做匀速直线运动，则有
则金属框中进入磁场的时间之比为，而金属框第一次进入磁场时加速度逐渐减小，时间变大，所以金属框中进入磁场的时间之比大于，故D正确。
故选ABD。
11．答案：(1)6.870/6.869/6.871；偶然(2)
解析：(1)螺旋测微器的精度为0.01mm，读数为
用螺旋测微器测量碳棒直径时，由于读数引起的误差属于偶然误差；
(2)物块经过光电门A和B的速度为
，
对系统，根据动能定理有
化简可得
12．答案：(1)需要；9(2)见解析；
解析：(1)测量电阻时，只要换挡就必须进行欧姆调零
由于是“”的档位，因此电阻的读数为
(2)若要电流表和电压表的读数范围尽量大，滑动变阻器应采用分压式接法，为了调节方便，滑动变阻器选用；由于电源电压为6V，而电压表量程太大，测量不准确，电压表量程太小，应将定值电阻与串联，改装成量程为6V的电压表，由于测量的是小电阻，为了测量准确，应采用电流表的外接，电路图如图所示
13．答案：(1)小(2)不能
解析：(1)光从一端进入，另一端传出，在纤芯和包层的界面上不停地发生全反射，发生全反射的条件是：光从光密介质进入光疏介质和入射角大于等于临界角，所以包层的折射率比纤芯的折射率小。
(2)光的入射角为
折射角为
根据折射定律得
设全反射的临界角为C，则
当入射角趋于90°时，折射角最大，此时光在内侧面的入射角最小，只要能保证此时光在侧面恰好发生全反射，即能保证所有入射光都能发生全反射，即当入射角为90°时，折射角为α，则
解得
则
所以该材料的折射率不满足任意方向的入射光（图中入射角为任意的锐角）都能够传递到另一端。
14．答案：(1)0.02J(2)不会
解析：(1)弹珠A以的初速度水平向右瞬间弹出，在地面做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律有
弹珠A与弹珠B碰前的速度为，则有
碰撞过程中系统动量守恒，则有
碰撞过程中损失的机械能为
解得
，
(2)弹珠B向右运动的加速度依然为a，根据速度—位移公式有
解得
弹珠经过坑时的速度如果大于1m/s则不会停在坑中而从坑中滑出，则该同学不会胜出。
15．答案：(1)(2)；
解析：(1)由题可知，粒子在左侧桶内做匀速圆周运动的半径为R，根据
可知
(2)当电场强度最大时，进入右侧磁场后，粒子与筒壁碰撞两次便会飞出小孔，如图所示
设此时乐子在磁场中的轨道半径为r1根据几何关系可知
可得
根据
联立解得
根据动能定理
解得场强的最大值
若电场强度为0，粒子进入右侧筒时的速度仍为，利用
可得运动的轨道半径
每段圆弧所对的圆心角为，则
设粒子在右侧圆筒中，与筒壁碰撞的次数为N次，则运动了段圆弧，每段圆弧所对的圆心角
在筒内运动的总时间
又由于
同时满足
综上所述，可得N的最大值为4次，此时每段圆弧所对的圆心角
对应的粒子运动的轨道半径
根据
解得粒子的最小速度