廣西桂林市2024-2025學年高三下學期第二次模擬考試 物理試卷（含解析）

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.mA?h B.V/s C.V/C D.J/(C?m)2.氫原子鐘是一種利用氫原子的能級躍遷特性來產(chǎn)生極其精確時間信號的原子鐘，是目前最穩(wěn)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(shù)。已知可見光光子的能量范圍為1.61eV～3.10eV，根據(jù)玻爾理論，下列說法正確的是(

)

A.使n=6能級的氫原子電離至少要13.6eV的能量

B.氫原子從n=3能級躍遷到n=6能級能量減小

C.氫原子從n=6能級躍遷到n=2能級放出的光子是可見光光子

D.氫原子從n=3能級躍遷到n=2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(v?t)和位移-時間(x?t)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(zhì)量不同的米粒和糠秕(質(zhì)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R1=R2=50Ω，假設兩個二極管正向電阻為0、反向電阻無窮大。閉合開關SA.圖乙中正弦交流電電壓的有效值為4402V

B.圖乙中正弦交流電的周期為2s

C.電阻R2消耗的電功率為1936W

6.某同學買了一個透明“水晶球”，其內(nèi)部材料折射率相同，如圖甲所示。他測出球的直徑為d?，F(xiàn)有一束單色光從球上P點射向球內(nèi)，折射光線與水平直徑PQ夾角θ=30°，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(nèi)的反射)

A.3d2c B.3d2c C.7.如圖所示，在水平面固定放置的光滑圓環(huán)內(nèi)嵌著質(zhì)量分別為m1、m2(m1<m2)的1、2兩個大小相同的小球，AB連線過環(huán)心O。小球可看做質(zhì)點，初始時小球2靜止于A點，小球1以初速度vA.1:5 B.1:3 C.1:2 D.2:3二、多選題：本大題共3小題，共12分。8.遇到突發(fā)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(nèi)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(nèi)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(fā)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(zhì)量m保持不變，加速度a與速度倒數(shù)1v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1b

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，∠θ=45°。將一個質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電小球放在C處，小球恰好處于靜止狀態(tài)。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(zhì)點，則(

)

A.A、B處電荷帶負電

B.點A處電荷在C處產(chǎn)生的場強大小為2mg2q

C.AB間的距離為3v22g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20°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T=t(1)以上步驟中說法有錯誤的是

(多選，填標號);(2)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(shù)據(jù)描繪出的T2?L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”

12.熱敏電阻是電路中經(jīng)常使用的傳感器元件：(1)某學習小組要探究一熱敏電阻的阻值隨溫度變化的規(guī)律?？晒┻x擇的器材有：待測熱敏電阻Rt(電源E(電動勢1.5V，內(nèi)阻r約為0.5Ω);電阻箱R(阻值范圍0～9999.99Ω);滑動變阻器R1(滑動變阻器R2(微安表(量程100μA，內(nèi)阻等于2500Ω);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：a.按上圖連接電路;b.閉合S1、S2，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片c.保持滑動變阻器滑片P的位置不變，斷開S2d.記錄此時的溫度和電阻箱的阻值?；卮鹣铝袉栴}：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“R1”或“R2②某溫度下微安表半偏時，電阻箱的讀數(shù)為6500.00Ω，該溫度下熱敏電阻的測量值為

Ω(保留整數(shù))，該測量值

(選填“大于”或“小于”)真實值。(2)在坐標紙中描繪熱敏電阻的Rt?t圖像，如圖所示。利用該熱敏電阻、電動勢E=3V(內(nèi)阻不計)的電源、定值電阻R(其中阻值有3000Ω、5000Ω、12000Ω三種可供選擇)、控制開關和加熱系統(tǒng)，設計電路，以實現(xiàn)環(huán)境溫度控制。要求將環(huán)境溫度控制在20°C～28°C之間，且當1、2兩端電壓大于2V時，控制開關開啟加熱系統(tǒng)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

Ω，1、2兩端的電壓小于A.B.C.

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(tǒng)，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(xiàn)象，兩間距為L=1.0m、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C=3F的電容器。兩導軌間存在磁感應強度大小為B=1.0T、方向豎直向下的勻強磁場。質(zhì)量為m=1kg、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(chǎn)生的加速度大小恒為2.5m/s2。棒始終垂直導軌且與導軌接觸良好。

(1)寫出電容器帶電量Q隨時間t變化關系式;(2)判斷電容器充電時電流是否變化，并說明理由;

(3)求恒力的大小。14.如圖所示，半徑為R=3m的四分之一光滑圓弧軌道BC固定在豎直面內(nèi)，圓弧軌道的最低點與水平面相切于B點。質(zhì)量為m=1kg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θ=30°的恒力F，使物塊從靜止開始運動。已知F=mg，物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為32，A點到B點間的距離為2R，重力加速度g大小取10m/(1)物塊在水平面上運動的加速度大小;(2)物塊從A運動到B的時間;(3)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y≤d區(qū)域內(nèi)和第四象限內(nèi)存在方向垂直紙面向里的勻強磁場，在第二象限內(nèi)的曲線OP上方有沿y軸負方向的勻強電場，其場強大小為3mv0216qd，曲線左側有一粒子源AB，B端位于x軸上，能夠持續(xù)不斷地沿x軸正方向發(fā)射速度為v0、質(zhì)量為m、電荷量為q(q>0)的粒子束，這些粒子經(jīng)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(1)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);(2)若某帶電粒子在第二象限從(x,1.5d)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B(3)若第四象限內(nèi)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B=B03d|y|(B0為第(2)問中求得的值)，某帶電粒子從(x,1.5d)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?yōu)檠卮鸢负徒馕?.【答案】D

【解析】A.根據(jù)q=It可知mA?h是電荷量的單位，故A錯誤；

B.根據(jù)E=Ud可知V/m是電場強度的單位，故B錯誤；

C.根據(jù)E=Fq可知D.由E=Ud，U=Wq，可得E=Wqd，W的單位是J，q的單位是C，d2.【答案】C

【解析】n=6能級的氫原子具有的能量為?0.38eV，故要使其發(fā)生電離能量變?yōu)?，至少需要0.38eV的能量，A錯誤;

氫原子從n=3能級躍遷到n=6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n=6能級躍遷到n=2能級，氫原子輻射出的光子的能量為Ec=?0.38eV?(?3.40eV)=3.02eV，則該光子能量在可見光光子的能量范圍內(nèi)，C正確，同理3.【答案】A

【解析】AB.因為

v?t

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；CD.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，x?t圖像斜率表示速度，則

x?t

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(jù)h=12gt2，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(zhì)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，C5.【答案】C

【解析】由圖乙可知，電路中接入u=4402sin100πt(V)的正弦交流電源，交變電流電壓的有效值為440V，周期2×10?2s，A、B錯誤;

電阻R2消耗的電功率P2=126.【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2θ，折射率n=sin2θsinθ=3;

光在水晶球中的傳播速度為v=cn=33c7.【答案】B

【解析】若兩球發(fā)生彈性碰撞，則有m1v0=m1v1+m2v2，12m1v02=12m8.【答案】AD

【解析】AB、封閉氣體(理想氣體)溫度不變，內(nèi)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p1=p0，當用力豎直向下緩慢壓盆底，至盆底與盆外水面相平時有p2S=F+p0S，所以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(shù)為最小值，由圖像看出1vm=b，則vm=1b，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Pv?mg=ma，變形可得a=Pm×110.【答案】BCD

【解析】由平衡mg=2Eq，可得點電荷A在小球C處產(chǎn)生的場強大小為E=2mg2q，球受A、B處點電荷的斥力，球帶正電，則點電荷A在C處產(chǎn)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：mgh=m(2v)22?mv22，解得h=3v22g，設AB間距離L，則tanθ=L2h2，解得L=3v22g，C正確;

設點A、B到CD11.【答案】(1)BC；(2)甲；等于

【解析】(1)擺長為懸點到重心距離，偏角應小于5°C與是否有空氣阻力無關，B、C錯誤;

(2)將擺線長當作了擺長L，則周期表達式T=2π12.【答案】(1)R1；4000；大于；(2)B；3000；1.8【解析】(1)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S2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(lián)，滑動變阻器的阻值越小，S2閉合前、后并聯(lián)部分電阻變化越小，從而并聯(lián)部分的電壓值變化越小，故滑動變阻器應選R1;

②微安表半偏時，該支路的總電阻為原來的2倍，即Rt+RμA=R=6500.00Ω，可得Rt=4000Ω;

當斷開S2，微安表半偏時，由于該支路的電阻增加，電壓略有升高，根據(jù)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。

(2)電路A，定值電阻和熱敏電阻并聯(lián)，電壓不變，故不能實現(xiàn)電路的控制，A錯誤;

電路B，定值電阻和熱敏電阻串聯(lián)，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(xiàn)1、2兩端電壓大于2V，控制開關開啟加熱系統(tǒng)加熱，B正確;

電路C，定值電阻和熱敏電阻串聯(lián)，溫度越低