【精品解析】2025届广西南宁市高三下学期第三次适应性测试考前演练物理试卷

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2025届广西南宁市高三下学期第三次适应性测试考前演练物理试卷
一、单选题(共7小题,每小题4分,共28分。)
1.(2025·南宁模拟)如图所示,直线a、b、c分别描述A、B、C三个物体的运动。下列说法正确的是(  )
A.C物体加速度最大 B.A物体与C物体运动方向相反
C.C物体加速度最小 D.B物体与C物体运动方向相同
2.(2025·南宁模拟)2024年5月3日,嫦娥六号探测成功发射,开启月球背面采样之旅,探测器的着陆器上升器组合体着陆月球要经过减速、悬停、自由下落等阶段。则组合体着陆月球的过程中(  )
A.减速阶段所受合外力为0
B.悬停阶段不受力
C.自由下落阶段机械能守恒
D.自由下落阶段加速度大小g = 9.8m/s2
3.(2025·南宁模拟)常见的气压式水枪玩具内部原理如图所示。从储水罐充气口充入气体,达到一定压强后,关闭充气口。扣动扳机将阀门M打开,水立即从枪口喷出。若在水不断喷出的过程中,罐内温度始终保持不变,则罐内气体(  )
A.压强变大 B.内能减少 C.对外做功 D.对外放热
4.(2025·南宁模拟)如图所示,质量相同的三个小物块a、b、c处在同一高度,现将小物块a和b由静止释放,则a沿光滑斜面下滑,b做自由落体运动;同时将小物块c沿水平方向抛出,不计空气阻力,关于三个物块的运动情况,下列判断正确的是(  )
A.三个物块落地前瞬间的动量相同
B.三个物块落地前瞬间的动能相同
C.重力对三个物块做功相同
D.重力对三个物块的冲量相同
5.(2025·南宁模拟)对于下列四幅图,以下说法不正确的是(  )
A.图甲是一束复色光进入水珠后传播的示意图,其中光束在水珠中传播的速度一定大于光束在水珠中传播的速度
B.图乙是一束单色光进入足够长的平行玻璃砖后传播的示意图,无论入射角增大到多少,出射光一定与入射光平行
C.图丙中的M、N是偏振片,P是光屏,当M固定不动缓慢转动N时,光屏P上的光亮度将明、暗交替变化,此现象表明光是横波
D.图丁是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样,弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处一定是凸起的
6.(2025·南宁模拟)如图甲所示,光滑绝缘水平面上有一带负电荷的小滑块,可视为质点,在处以初速度沿x轴正方向运动。小滑块的质量为,带电量为。整个运动区域存在沿水平方向的电场,图乙是滑块电势能随位置x变化的部分图像,P点是图线的最低点,虚线AB是图像在处的切线,并且AB经过(1,2)和(2,1)两点,重力加速度g取。下列说法正确的是(  )
A.在处的电场强度大小为20V/m
B.滑块向右运动的过程中,加速度先增大后减小
C.滑块运动至处时,速度的大小为2.5m/s
D.若滑块恰好能到达处,则该处的电势为-50V
7.(2025·南宁模拟)2023年,中国科学院国家天文台科研团队利用FAST发现了一个周期最短的脉冲星双星系统(M71E),填补了蜘蛛类脉冲星系统演化模型中缺失的一环。如图所示,假设该双星系统的两颗恒星A、B均绕O点沿顺时针方向做匀速圆周运动,B质量为m,A质量为9m,两恒星中心间的距离为L。B有一颗卫星C,C绕B沿顺时针方向做匀速圆周运动,运行半径为。若C与A之间万有引力及C对A、B双星系统运动的影响可忽略不计,引力常量为G,则A、B、C三星由图示位置到再次共线所需的最短时间为(  )
A. B. C. D.
二、多选题(共3小题,每小题6分,共18分)
8.(2025·南宁模拟)丹麦物理学家玻尔第一次将量子观念引入到原子领域提出了定态和跃迁的概念。如图为氢原子能级图,大量处于n能级的氢原子,能辐射出6种不同频率的光,下列说法正确的是(  )
A.量子数
B.量子数
C.辐射出的6种不同频率的光子中能量最大为10.2eV
D.玻尔理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律
9.(2025·南宁模拟)如图所示,理想变压器所接电源的输出电压为,、、为三个完全相同的灯泡,灯泡和变压器的原线圈串联,灯泡、并联接在副线圈回路中,定值电阻,交流电流表为理想电表,当开关闭合时三个灯泡都正常发光,电流表示数为2A。下列说法正确的是(  )
A.变压器原副线圈的匝数比为
B.灯泡的额定电压为12V
C.电源输出的功率为26W
D.当开关S断开时,灯泡会变暗
10.(2025·南宁模拟)一列简谐波沿x轴负方向传播,图甲是t=0.6s时的波形图。图乙是x=3m处P质点的振动图像(图中未画出)。下列说法正确的是(  )
A.t=0.6s到t=0.7s时间内,P质点向左传播的路程为0.15m
B.t=0.6s到t=1.0s时间内,P质点的路程为0.6m
C.该简谐横波的波长可能为5m
D.该简谐横波的传播速度可能为1m/s
三、实验题(2小题,共16分。)
11.(2025·南宁模拟)某研究小组根据光学知识,设计了一个测液体折射率的仪器。如图所示,在一个圆盘上,过其圆心O作两条相互垂直的直径BC、EF。在半径OA上,垂直盘面插上两枚大头针P1、P2并保持位置不变。每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中,而且总使得液面与直径BC相平,EF作为界面的法线,而后在图中右上方区域观察P1、P2,在圆周EC部分插上P3,使P3挡住P1、P2的像。同学们通过计算,预先在圆周EC部分刻好了折射率的值,这样只要根据P3所插的位置,就可以直接读出液体折射率的值。
(1)若∠AOF=30°,OP3与OC之间的夹角为30°,则P3处刻的折射率的值为   ;
(2)图中P3、P4两处,对应折射率较大的是   ;
(3)下列关于该实验的说法,正确的是   。
A.大头针P1、P2应适当远一些
B.∠AOF可以非常小
C.EC弧上的刻度是不均匀的
D.插大头针P3应垂直于盘面
12.(2025·南宁模拟)探究电容器充放电规律,实验装置如图甲所示,有电源E,定值电阻R0,电容器C,单刀双置开关S。
(1)为测量电容器充放电过程电压U和电流I变化,需在①、②处接入测量仪器,位置②应该接入测   (电流、电压)仪器。
(2)接通电路并接通开关,当电压表示数最大时,电流表示数为   。
(3)根据测到数据,某过程中电容器两端电压U与电流I的关系图如图乙所示。该过程为   (充电,放电)。放电过程中电容器两端电压U随时间t变化关系如图丙所示。0.2s时R0消耗的功率   W。
四、解答题(3小题,共38分。)
13.(2025·南宁模拟)如图,间距为的两平行导轨在同一水平面内。一质量为、长度为的导体棒垂直放在导轨上,导体棒与导轨间的动摩擦因数恒定。整个装置处于匀强磁场中,磁感应强度大小可调,方向与导体棒垂直,与水平向右方向的夹角可调。现给导体棒通以图示方向(沿棒向里)的恒定电流,导体棒有水平向右的初速度。不考虑导体棒中电流变化,导体棒始终垂直于导轨并保持良好接触,重力加速度大小取,,。当磁感应强度大小调为,调为时,导体棒沿导轨向右做匀速直线运动。
(1)求导体棒与导轨间的动摩擦因数;
(2)当磁感应强度大小调为,调为时,导体棒仍沿导轨向右做匀速直线运动,求此时的磁感应强度大小。
14.(2025·南宁模拟)如图所示,空间中存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B。纸面内有一半径为R的圆环,圆心为O,圆环上涂有荧光材料,电子打到圆环表面时被圆环吸收,荧光材料会发出荧光。以圆环的圆心O为坐标原点,建立平面直角坐标系xOy,A点的坐标为,P点的坐标为。P处有一粒子源,可在纸面内沿着各个方向发射速率为的电子,其中m为电子质量,e为电荷量的绝对值。不计电子重力和电子间的相互作用。求:
(1)从粒子源正对O点射出的电子,到达圆环的坐标;
(2)在A点被吸收的电子,到达圆环所需时间;
(3)圆环上发光部分的圆弧长度。
15.(2025·南宁模拟)如图所示,在光滑水平地面上有一辆质量M=3kg的小车,小车左右两侧分别为半径R=0.3m、r=0.15m的四分之一光滑圆弧轨道,两圆弧轨道之间平滑连接长L=0.5m的光滑水平轨道。质量m=1kg的小滑块(可视为质点)从小车左侧圆弧轨道顶端A处由静止释放,重力加速度g取10m/s2,求:
(1)当滑块第一次运动到水平轨道上时,小车和滑块的速度分别多大;
(2)当滑块运动到右侧四分之一圆弧轨道的最高点B时,小车和滑块的速度分别多大;
(3)若水平轨道是粗糙的,要使滑块从左侧圆弧轨道滑到水平轨道后,至少能两次滑到左侧圆弧轨道上,滑块与水平轨道间的动摩擦因数应满足什么条件。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】AC.图像的斜率等于加速度,可知A物体加速度最大,B物体加速度最小,选项AC错误;
B.A物体与C物体的速度均为正值,则运动方向相同,选项B错误;
D.B物体与C物体的速度均为正值,则运动方向相同,选项D正确。
故答案为:D。
【分析】通过v t图像的斜率(加速度)和速度符号(运动方向),分析各物体的加速度大小与运动方向。
2.【答案】C
【知识点】牛顿运动定律的综合应用;万有引力定律;机械能守恒定律
【解析】【解答】A.根据减速概念分析合外力是否为0,组合体在减速阶段有加速度,合外力不为零,故A错误;
B.根据悬停的平衡态分析受力情况,组合体在悬停阶段速度为零,处于平衡状态,合力为零,仍受重力和升力,故B错误;
C.组合体在自由下落阶段只受重力,只有重力做功,机械能守恒,故C正确;
D.月球表面重力加速度不为9.8m/s2,故D错误。
故选C。
【分析】根据机械能守恒条件进行判断;根据月球表面重力加速度小于地球表面重力加速度进行判断。
3.【答案】C
【知识点】热力学第一定律及其应用;气体的等温变化及玻意耳定律
【解析】【解答】A.喷水过程中,气体体积增大,根据等温变化,罐内气体压强减小,故A错误;
B.温度不变,内能不变,故B错误;
C.气体体积增大,气体对外做功,故C正确;
D.根据热力学第一定律,内能不变,气体对外做功,则气体吸收热量,故D错误。
故选C。
【分析】1、喷水过程中,封闭气体体积增大,根据等温变化,罐内气体压强减小。
2、对于一定质量理想气体,温度不变,则内能不变。
3、对于一定质量理想气体,气体体积增大,气体对外做功。
4、根据热力学第一定律判断气体吸热。
4.【答案】C
【知识点】功的计算;动能定理的综合应用;动量;冲量
【解析】【解答】A.动量是矢量,三个物块落地时速度方向不同,故动量不同,A错误;
BC.由题意可知,三个物体下落的过程只有重力做功,重力对三个物体做功相同,根据动能定理,c的初动能不为零,故落地瞬间c的动能较大,a、b的动能相同,故B错误,C正确;
D.由于平抛运动的竖直分运动为自由落体,由,解得,故b、c下落时间相同,根据可知,重力对b、c两物体的冲量相同;但a的下落时间,与b、c的下落时间不同,故D错误。
故答案为:C。
【分析】从“重力做功(WG =mgh)、动能(动能定理)、动量(矢量,含方向)、冲量(I=mgt)”四个角度,结合三者的运动特点(a斜面下滑、b自由落体、c平抛)分析。
5.【答案】D
【知识点】光的折射及折射定律;薄膜干涉;光的偏振现象
【解析】【解答】A.由题图可知,复色光射入水珠后a光的偏折程度小于b光的偏折程度,则水珠对a光的折射率小于对b光的折射率,根据,可知光束在水珠中传播的速度一定大于光束在水珠中传播的速度,故A正确;
B.根据几何关系可知,单色光进入平行玻璃砖后在下表面的入射角等于上表面的折射角,所以单色光在下表面的出射角等于上表面的入射角,即出射光一定与入射光平行,故B正确;
C.只有横波才能产生偏振现象,所以光的偏振现象表明光是一种横波,故C正确;
D.由于不知道被检测工件表面的放置方向,故不能判断此处是凸起还是凹陷的,故D错误。
故答案为:D。
【分析】逐一分析四幅图对应的光学现象,判断各选项的正确性。
6.【答案】D
【知识点】牛顿第二定律;电势能
【解析】【解答】A.图像斜率的绝对值表示滑块所受电场力的大小,所以滑块在处所受电场力大小为
解得电场强度大小,故A错误;
B.滑块向右运动时,电场力先减小后增大,所以加速度先减小后增大,故B错误;
C.滑块从到运动过程中电势能减小,电场力做功为
由动能定理得
解得滑块运动至处时,速度的大小为,故C错误;
D.若滑块恰好到达处,则滑块恰好到达处,有
则滑块从到运动过程中,有

解得滑块到达处的电势能为
处的电势为,故D正确。
故答案为:D。
【分析】利用 图像的斜率表示电场力 ,结合牛顿第二定律、动能定理和电势定义进行分析。
7.【答案】B
【知识点】万有引力定律;卫星问题;双星(多星)问题
【解析】【解答】设A、B做圆周运动的半径分别为r、R,则有,,
设C运动的周期为T',质量为m',则有
A、B、C三星由图示位置到再次共线所需的最短时间为t,则有
解得
故答案为:B。
【分析】先通过双星系统的万有引力提供向心力,求出A、B的公转周期;再求出卫星C绕B的公转周期;最后根据“角速度差导致再次共线”的条件,计算最短时间。
8.【答案】A,D
【知识点】玻尔理论与氢原子的能级跃迁
【解析】【解答】AB.大量处于能级的氢原子,能辐射出6种不同频率的光,根据,可知量子数,故A正确,B错误;
C.辐射出的6种不同频率的光子中能量最大为,故C错误;
D.玻尔理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律,故D正确。
故答案为:AD。
【分析】从 “氢原子跃迁的光谱数公式” 判断量子数,结合 “能级差求光子能量”,再明确玻尔理论的应用范围。
9.【答案】A,D
【知识点】变压器原理
【解析】【解答】A.、、为三个完全相同的灯泡,电流表示数为2A,则灯泡额定电流为1A,有,故A正确;
B.电源的输出电压为,有效值为
设灯泡的额定电压为UL,有
解得,故B错误;
C.电源输出的功率为,故C错误;
D.当开关S断开时,副线圈中总功率变小,电流变小,原线圈中电流变小,灯泡会变暗,故D正确。
故答案为:AD。
【分析】利用理想变压器的电压比、电流比规律,结合电路的串并联特点和功率公式进行分析。
10.【答案】B,D
【知识点】横波的图象;波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】A.质点Р不能随波迁移,故A错误;
B.做简谐振动的物体在任意内,质点的路程都是2A,故B正确;
C.由于波沿x轴负方向传播,由图乙可知,t=0.6s时Р质点位移为负值并且向上振动,所以P与原点的距离满足(n=0,1,2...)
该简谐波的波长为m(n=0,1,2,3.…),则波长可能是4m,或者小于4m,故C错误;
D.由可知,该简谐波的波速m/s(n=0,1,2,3....),波速可能是1m/s,D正确。
故答案为:BD。
【分析】结合波形图和振动图像,利用波的传播规律、质点振动特点及波速公式进行分析。
11.【答案】;P4;ACD
【知识点】测定玻璃的折射率
【解析】【解答】(1)若∠AOF=30°,OP3与OC之间的夹角为30°,可知在空气中的折射角为60°,根据折射定律得
故答案为:
(2)由题意知,光线在液体中的入射角不变,采用逆向思维,根据折射定律,在空气中的折射角越大,折射率越大,可知P4处对应的折射率大。
故答案为:P4
(3)A.大头针P1与P2连线代表入射光线和出射光线,两点间距离远一些能让连线方向更准确,A正确;
B.∠AOF可以非常小,即折射角非常小,不利于实验,B错误;
C.根据,则EC弧上的刻度是不均匀的,C正确;
D.因为在圆周EC部分插上P3,使P3挡住P1、P2的像,P3应垂直于盘面,D正确。
故答案为:ACD。
【分析】(1) 入射角为 ,折射角为 与法线 的夹角 ,由折射定律 计算。
(2) 折射角越小,折射率越大, 更靠近 ,折射角小,对应折射率大。
(3) 大头针远一些可减小误差; 不能太小,否则折射角太小; 非线性,刻度不均匀; 应垂直盘面。
12.【答案】(1)电压
(2)0
(3)放电;0.32
【知识点】观察电容器的充、放电现象
【解析】【解答】本题查电容器的充放电问题,结合各图像深刻理解各参数的变化情况和充放电的实质,体会能量的转化和守恒思想。
(1)位置②与电容器并联,为测电压仪器。
(2)电压表示数最大时,电容器充电完毕,电流表示数为零。
(3)电容器放电时电压和电流都减小,图像逆向分析,该过程为电容器放电过程。
电容器充电完毕后的电压等于电源电动势,大小为12V,由题图丙可知t = 0.2s时电容器两端电压为U = 8V,由题图乙可知当U = 8V时,电流I = 40mA,则电阻R0消耗的功率为
P = 8 × 4 0× 10-3W = 0.32W
【分析】(1)根据两个位置接入电路是串联还是并联结合电流表串联与电压表并联特点进行判断;
(2)根据图乙最大电压读数为12V,再在图甲中读出其最大电流;
(3)根据电容器充当和放电电流随电压变化的特点进行判断,结合各图中对应的电流和电压的数据,根据功能关系计算电阻消耗功率。
(1)位置②与电容器并联,为测电压仪器。
(2)电压表示数最大时,电容器充电完毕,电流表示数为零。
(3)[1]电容器放电时电压和电流都减小,图像逆向分析,该过程为电容器放电过程。
[2]电容器充电完毕后的电压等于电源电动势,大小为12V,由题图丙可知t = 0.2s时电容器两端电压为U = 8V,由题图乙可知当U = 8V时,电流I = 40mA,则电阻R0消耗的功率为
P = 8 × 4 0× 10-3W = 0.32W
13.【答案】(1)解:当磁感应强度大小调为,调为时,对导体棒进行受力分析,如图所示
根据受力平衡可得,
又,
联立解得
(2)解:当磁感应强度大小调为,调为时,对导体棒进行受力分析,如图所示
水平方向有
竖直方向有

联立解得
【知识点】受力分析的应用;安培力的计算
【解析】【分析】(1) 安培力竖直向上,水平方向安培力为零,由平衡条件求动摩擦因数。
(2) 安培力斜向左下,分解后由水平和竖直方向平衡条件求磁感应强度。
14.【答案】(1)解:粒子圆周运动的半径
从粒子源正对O点射出的电子与圆环交于一点(x,y),则根据几何关系
且该点在圆上
解得到达圆环的坐标为 。
(2)解:因为
所以电子垂直AP出射,经过A点,运动了半个圆周,电子运动周期
在A点被吸收的电子,到达圆环所需时间
(3)解:根据几何关系可知,打在A点的是上弧的最远点,第(1)问中的粒子轨迹刚好与圆相切,是在下半圆的最远点,根据几何关系可知有电子经过的圆弧对应圆心角为
所以圆环上发光部分的圆弧长度
【知识点】带电粒子在匀强磁场中的运动
【解析】【分析】(1) 先求电子做圆周运动的半径,再根据几何关系求正对O点射出的电子与圆环的交点。
(2) 找到在A点被吸收的电子的圆心位置,确定其运动的圆心角,再求运动时间。
(3) 找出电子能到达的圆环范围,计算发光部分对应的圆心角,进而得到圆弧长度。
15.【答案】(1)解:设物块运动到水平轨道时的速度为v1,小车的速度为v2,根据动量守恒定律可得
根据机械能守恒定律得
解得,
(2)解:当滑块运动到右侧四分之一圆弧轨道最高点B时,物块与小车水平速度相等,设为v3,则
解得
即小车的速度为零,设滑块的速度为v4,根据机械能守恒可得
解得
(3)解:若水平轨道是粗糙的,设物块从A点下滑后,第二次向左运动到左侧圆弧最低点时速度刚好为零,根据动量守恒可知,此时小车和物块速度均为零,根据功能关系有
解得
因此,要使物块至少能两次滑到左侧圆弧轨道上,物块与水平轨道间的动摩擦因数应满足
【知识点】动量守恒定律;机械能守恒定律
【解析】【分析】(1) 滑块第一次到水平轨道时,系统水平动量守恒、机械能守恒,联立求解两者速度。
(2) 滑块到右侧圆弧最高点时,两者水平共速,由动量守恒和能量守恒求共速。
(3) 要至少两次滑到左侧,需滑块第一次返回左侧时仍有动能,由能量守恒求动摩擦因数上限。
1 / 12025届广西南宁市高三下学期第三次适应性测试考前演练物理试卷
一、单选题(共7小题,每小题4分,共28分。)
1.(2025·南宁模拟)如图所示,直线a、b、c分别描述A、B、C三个物体的运动。下列说法正确的是(  )
A.C物体加速度最大 B.A物体与C物体运动方向相反
C.C物体加速度最小 D.B物体与C物体运动方向相同
【答案】D
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】AC.图像的斜率等于加速度,可知A物体加速度最大,B物体加速度最小,选项AC错误;
B.A物体与C物体的速度均为正值,则运动方向相同,选项B错误;
D.B物体与C物体的速度均为正值,则运动方向相同,选项D正确。
故答案为:D。
【分析】通过v t图像的斜率(加速度)和速度符号(运动方向),分析各物体的加速度大小与运动方向。
2.(2025·南宁模拟)2024年5月3日,嫦娥六号探测成功发射,开启月球背面采样之旅,探测器的着陆器上升器组合体着陆月球要经过减速、悬停、自由下落等阶段。则组合体着陆月球的过程中(  )
A.减速阶段所受合外力为0
B.悬停阶段不受力
C.自由下落阶段机械能守恒
D.自由下落阶段加速度大小g = 9.8m/s2
【答案】C
【知识点】牛顿运动定律的综合应用;万有引力定律;机械能守恒定律
【解析】【解答】A.根据减速概念分析合外力是否为0,组合体在减速阶段有加速度,合外力不为零,故A错误;
B.根据悬停的平衡态分析受力情况,组合体在悬停阶段速度为零,处于平衡状态,合力为零,仍受重力和升力,故B错误;
C.组合体在自由下落阶段只受重力,只有重力做功,机械能守恒,故C正确;
D.月球表面重力加速度不为9.8m/s2,故D错误。
故选C。
【分析】根据机械能守恒条件进行判断;根据月球表面重力加速度小于地球表面重力加速度进行判断。
3.(2025·南宁模拟)常见的气压式水枪玩具内部原理如图所示。从储水罐充气口充入气体,达到一定压强后,关闭充气口。扣动扳机将阀门M打开,水立即从枪口喷出。若在水不断喷出的过程中,罐内温度始终保持不变,则罐内气体(  )
A.压强变大 B.内能减少 C.对外做功 D.对外放热
【答案】C
【知识点】热力学第一定律及其应用;气体的等温变化及玻意耳定律
【解析】【解答】A.喷水过程中,气体体积增大,根据等温变化,罐内气体压强减小,故A错误;
B.温度不变,内能不变,故B错误;
C.气体体积增大,气体对外做功,故C正确;
D.根据热力学第一定律,内能不变,气体对外做功,则气体吸收热量,故D错误。
故选C。
【分析】1、喷水过程中,封闭气体体积增大,根据等温变化,罐内气体压强减小。
2、对于一定质量理想气体,温度不变,则内能不变。
3、对于一定质量理想气体,气体体积增大,气体对外做功。
4、根据热力学第一定律判断气体吸热。
4.(2025·南宁模拟)如图所示,质量相同的三个小物块a、b、c处在同一高度,现将小物块a和b由静止释放,则a沿光滑斜面下滑,b做自由落体运动;同时将小物块c沿水平方向抛出,不计空气阻力,关于三个物块的运动情况,下列判断正确的是(  )
A.三个物块落地前瞬间的动量相同
B.三个物块落地前瞬间的动能相同
C.重力对三个物块做功相同
D.重力对三个物块的冲量相同
【答案】C
【知识点】功的计算;动能定理的综合应用;动量;冲量
【解析】【解答】A.动量是矢量,三个物块落地时速度方向不同,故动量不同,A错误;
BC.由题意可知,三个物体下落的过程只有重力做功,重力对三个物体做功相同,根据动能定理,c的初动能不为零,故落地瞬间c的动能较大,a、b的动能相同,故B错误,C正确;
D.由于平抛运动的竖直分运动为自由落体,由,解得,故b、c下落时间相同,根据可知,重力对b、c两物体的冲量相同;但a的下落时间,与b、c的下落时间不同,故D错误。
故答案为:C。
【分析】从“重力做功(WG =mgh)、动能(动能定理)、动量(矢量,含方向)、冲量(I=mgt)”四个角度,结合三者的运动特点(a斜面下滑、b自由落体、c平抛)分析。
5.(2025·南宁模拟)对于下列四幅图,以下说法不正确的是(  )
A.图甲是一束复色光进入水珠后传播的示意图,其中光束在水珠中传播的速度一定大于光束在水珠中传播的速度
B.图乙是一束单色光进入足够长的平行玻璃砖后传播的示意图,无论入射角增大到多少,出射光一定与入射光平行
C.图丙中的M、N是偏振片,P是光屏,当M固定不动缓慢转动N时,光屏P上的光亮度将明、暗交替变化,此现象表明光是横波
D.图丁是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样,弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处一定是凸起的
【答案】D
【知识点】光的折射及折射定律;薄膜干涉;光的偏振现象
【解析】【解答】A.由题图可知,复色光射入水珠后a光的偏折程度小于b光的偏折程度,则水珠对a光的折射率小于对b光的折射率,根据,可知光束在水珠中传播的速度一定大于光束在水珠中传播的速度,故A正确;
B.根据几何关系可知,单色光进入平行玻璃砖后在下表面的入射角等于上表面的折射角,所以单色光在下表面的出射角等于上表面的入射角,即出射光一定与入射光平行,故B正确;
C.只有横波才能产生偏振现象,所以光的偏振现象表明光是一种横波,故C正确;
D.由于不知道被检测工件表面的放置方向,故不能判断此处是凸起还是凹陷的,故D错误。
故答案为:D。
【分析】逐一分析四幅图对应的光学现象,判断各选项的正确性。
6.(2025·南宁模拟)如图甲所示,光滑绝缘水平面上有一带负电荷的小滑块,可视为质点,在处以初速度沿x轴正方向运动。小滑块的质量为,带电量为。整个运动区域存在沿水平方向的电场,图乙是滑块电势能随位置x变化的部分图像,P点是图线的最低点,虚线AB是图像在处的切线,并且AB经过(1,2)和(2,1)两点,重力加速度g取。下列说法正确的是(  )
A.在处的电场强度大小为20V/m
B.滑块向右运动的过程中,加速度先增大后减小
C.滑块运动至处时,速度的大小为2.5m/s
D.若滑块恰好能到达处,则该处的电势为-50V
【答案】D
【知识点】牛顿第二定律;电势能
【解析】【解答】A.图像斜率的绝对值表示滑块所受电场力的大小,所以滑块在处所受电场力大小为
解得电场强度大小,故A错误;
B.滑块向右运动时,电场力先减小后增大,所以加速度先减小后增大,故B错误;
C.滑块从到运动过程中电势能减小,电场力做功为
由动能定理得
解得滑块运动至处时,速度的大小为,故C错误;
D.若滑块恰好到达处,则滑块恰好到达处,有
则滑块从到运动过程中,有

解得滑块到达处的电势能为
处的电势为,故D正确。
故答案为:D。
【分析】利用 图像的斜率表示电场力 ,结合牛顿第二定律、动能定理和电势定义进行分析。
7.(2025·南宁模拟)2023年,中国科学院国家天文台科研团队利用FAST发现了一个周期最短的脉冲星双星系统(M71E),填补了蜘蛛类脉冲星系统演化模型中缺失的一环。如图所示,假设该双星系统的两颗恒星A、B均绕O点沿顺时针方向做匀速圆周运动,B质量为m,A质量为9m,两恒星中心间的距离为L。B有一颗卫星C,C绕B沿顺时针方向做匀速圆周运动,运行半径为。若C与A之间万有引力及C对A、B双星系统运动的影响可忽略不计,引力常量为G,则A、B、C三星由图示位置到再次共线所需的最短时间为(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】万有引力定律;卫星问题;双星(多星)问题
【解析】【解答】设A、B做圆周运动的半径分别为r、R,则有,,
设C运动的周期为T',质量为m',则有
A、B、C三星由图示位置到再次共线所需的最短时间为t,则有
解得
故答案为:B。
【分析】先通过双星系统的万有引力提供向心力,求出A、B的公转周期;再求出卫星C绕B的公转周期;最后根据“角速度差导致再次共线”的条件,计算最短时间。
二、多选题(共3小题,每小题6分,共18分)
8.(2025·南宁模拟)丹麦物理学家玻尔第一次将量子观念引入到原子领域提出了定态和跃迁的概念。如图为氢原子能级图,大量处于n能级的氢原子,能辐射出6种不同频率的光,下列说法正确的是(  )
A.量子数
B.量子数
C.辐射出的6种不同频率的光子中能量最大为10.2eV
D.玻尔理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律
【答案】A,D
【知识点】玻尔理论与氢原子的能级跃迁
【解析】【解答】AB.大量处于能级的氢原子,能辐射出6种不同频率的光,根据,可知量子数,故A正确,B错误;
C.辐射出的6种不同频率的光子中能量最大为,故C错误;
D.玻尔理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律,故D正确。
故答案为:AD。
【分析】从 “氢原子跃迁的光谱数公式” 判断量子数,结合 “能级差求光子能量”,再明确玻尔理论的应用范围。
9.(2025·南宁模拟)如图所示,理想变压器所接电源的输出电压为,、、为三个完全相同的灯泡,灯泡和变压器的原线圈串联,灯泡、并联接在副线圈回路中,定值电阻,交流电流表为理想电表,当开关闭合时三个灯泡都正常发光,电流表示数为2A。下列说法正确的是(  )
A.变压器原副线圈的匝数比为
B.灯泡的额定电压为12V
C.电源输出的功率为26W
D.当开关S断开时,灯泡会变暗
【答案】A,D
【知识点】变压器原理
【解析】【解答】A.、、为三个完全相同的灯泡,电流表示数为2A,则灯泡额定电流为1A,有,故A正确;
B.电源的输出电压为,有效值为
设灯泡的额定电压为UL,有
解得,故B错误;
C.电源输出的功率为,故C错误;
D.当开关S断开时,副线圈中总功率变小,电流变小,原线圈中电流变小,灯泡会变暗,故D正确。
故答案为:AD。
【分析】利用理想变压器的电压比、电流比规律,结合电路的串并联特点和功率公式进行分析。
10.(2025·南宁模拟)一列简谐波沿x轴负方向传播,图甲是t=0.6s时的波形图。图乙是x=3m处P质点的振动图像(图中未画出)。下列说法正确的是(  )
A.t=0.6s到t=0.7s时间内,P质点向左传播的路程为0.15m
B.t=0.6s到t=1.0s时间内,P质点的路程为0.6m
C.该简谐横波的波长可能为5m
D.该简谐横波的传播速度可能为1m/s
【答案】B,D
【知识点】横波的图象;波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】A.质点Р不能随波迁移,故A错误;
B.做简谐振动的物体在任意内,质点的路程都是2A,故B正确;
C.由于波沿x轴负方向传播,由图乙可知,t=0.6s时Р质点位移为负值并且向上振动,所以P与原点的距离满足(n=0,1,2...)
该简谐波的波长为m(n=0,1,2,3.…),则波长可能是4m,或者小于4m,故C错误;
D.由可知,该简谐波的波速m/s(n=0,1,2,3....),波速可能是1m/s,D正确。
故答案为:BD。
【分析】结合波形图和振动图像,利用波的传播规律、质点振动特点及波速公式进行分析。
三、实验题(2小题,共16分。)
11.(2025·南宁模拟)某研究小组根据光学知识,设计了一个测液体折射率的仪器。如图所示,在一个圆盘上,过其圆心O作两条相互垂直的直径BC、EF。在半径OA上,垂直盘面插上两枚大头针P1、P2并保持位置不变。每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中,而且总使得液面与直径BC相平,EF作为界面的法线,而后在图中右上方区域观察P1、P2,在圆周EC部分插上P3,使P3挡住P1、P2的像。同学们通过计算,预先在圆周EC部分刻好了折射率的值,这样只要根据P3所插的位置,就可以直接读出液体折射率的值。
(1)若∠AOF=30°,OP3与OC之间的夹角为30°,则P3处刻的折射率的值为   ;
(2)图中P3、P4两处,对应折射率较大的是   ;
(3)下列关于该实验的说法,正确的是   。
A.大头针P1、P2应适当远一些
B.∠AOF可以非常小
C.EC弧上的刻度是不均匀的
D.插大头针P3应垂直于盘面
【答案】;P4;ACD
【知识点】测定玻璃的折射率
【解析】【解答】(1)若∠AOF=30°,OP3与OC之间的夹角为30°,可知在空气中的折射角为60°,根据折射定律得
故答案为:
(2)由题意知,光线在液体中的入射角不变,采用逆向思维,根据折射定律,在空气中的折射角越大,折射率越大,可知P4处对应的折射率大。
故答案为:P4
(3)A.大头针P1与P2连线代表入射光线和出射光线,两点间距离远一些能让连线方向更准确,A正确;
B.∠AOF可以非常小,即折射角非常小,不利于实验,B错误;
C.根据,则EC弧上的刻度是不均匀的,C正确;
D.因为在圆周EC部分插上P3,使P3挡住P1、P2的像,P3应垂直于盘面,D正确。
故答案为:ACD。
【分析】(1) 入射角为 ,折射角为 与法线 的夹角 ,由折射定律 计算。
(2) 折射角越小,折射率越大, 更靠近 ,折射角小,对应折射率大。
(3) 大头针远一些可减小误差; 不能太小,否则折射角太小; 非线性,刻度不均匀; 应垂直盘面。
12.(2025·南宁模拟)探究电容器充放电规律,实验装置如图甲所示,有电源E,定值电阻R0,电容器C,单刀双置开关S。
(1)为测量电容器充放电过程电压U和电流I变化,需在①、②处接入测量仪器,位置②应该接入测   (电流、电压)仪器。
(2)接通电路并接通开关,当电压表示数最大时,电流表示数为   。
(3)根据测到数据,某过程中电容器两端电压U与电流I的关系图如图乙所示。该过程为   (充电,放电)。放电过程中电容器两端电压U随时间t变化关系如图丙所示。0.2s时R0消耗的功率   W。
【答案】(1)电压
(2)0
(3)放电;0.32
【知识点】观察电容器的充、放电现象
【解析】【解答】本题查电容器的充放电问题,结合各图像深刻理解各参数的变化情况和充放电的实质,体会能量的转化和守恒思想。
(1)位置②与电容器并联,为测电压仪器。
(2)电压表示数最大时,电容器充电完毕,电流表示数为零。
(3)电容器放电时电压和电流都减小,图像逆向分析,该过程为电容器放电过程。
电容器充电完毕后的电压等于电源电动势,大小为12V,由题图丙可知t = 0.2s时电容器两端电压为U = 8V,由题图乙可知当U = 8V时,电流I = 40mA,则电阻R0消耗的功率为
P = 8 × 4 0× 10-3W = 0.32W
【分析】(1)根据两个位置接入电路是串联还是并联结合电流表串联与电压表并联特点进行判断;
(2)根据图乙最大电压读数为12V,再在图甲中读出其最大电流;
(3)根据电容器充当和放电电流随电压变化的特点进行判断,结合各图中对应的电流和电压的数据,根据功能关系计算电阻消耗功率。
(1)位置②与电容器并联,为测电压仪器。
(2)电压表示数最大时,电容器充电完毕,电流表示数为零。
(3)[1]电容器放电时电压和电流都减小,图像逆向分析,该过程为电容器放电过程。
[2]电容器充电完毕后的电压等于电源电动势,大小为12V,由题图丙可知t = 0.2s时电容器两端电压为U = 8V,由题图乙可知当U = 8V时,电流I = 40mA,则电阻R0消耗的功率为
P = 8 × 4 0× 10-3W = 0.32W
四、解答题(3小题,共38分。)
13.(2025·南宁模拟)如图,间距为的两平行导轨在同一水平面内。一质量为、长度为的导体棒垂直放在导轨上,导体棒与导轨间的动摩擦因数恒定。整个装置处于匀强磁场中,磁感应强度大小可调,方向与导体棒垂直,与水平向右方向的夹角可调。现给导体棒通以图示方向(沿棒向里)的恒定电流,导体棒有水平向右的初速度。不考虑导体棒中电流变化,导体棒始终垂直于导轨并保持良好接触,重力加速度大小取,,。当磁感应强度大小调为,调为时,导体棒沿导轨向右做匀速直线运动。
(1)求导体棒与导轨间的动摩擦因数;
(2)当磁感应强度大小调为,调为时,导体棒仍沿导轨向右做匀速直线运动,求此时的磁感应强度大小。
【答案】(1)解:当磁感应强度大小调为,调为时,对导体棒进行受力分析,如图所示
根据受力平衡可得,
又,
联立解得
(2)解:当磁感应强度大小调为,调为时,对导体棒进行受力分析,如图所示
水平方向有
竖直方向有

联立解得
【知识点】受力分析的应用;安培力的计算
【解析】【分析】(1) 安培力竖直向上,水平方向安培力为零,由平衡条件求动摩擦因数。
(2) 安培力斜向左下,分解后由水平和竖直方向平衡条件求磁感应强度。
14.(2025·南宁模拟)如图所示,空间中存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B。纸面内有一半径为R的圆环,圆心为O,圆环上涂有荧光材料,电子打到圆环表面时被圆环吸收,荧光材料会发出荧光。以圆环的圆心O为坐标原点,建立平面直角坐标系xOy,A点的坐标为,P点的坐标为。P处有一粒子源,可在纸面内沿着各个方向发射速率为的电子,其中m为电子质量,e为电荷量的绝对值。不计电子重力和电子间的相互作用。求:
(1)从粒子源正对O点射出的电子,到达圆环的坐标;
(2)在A点被吸收的电子,到达圆环所需时间;
(3)圆环上发光部分的圆弧长度。
【答案】(1)解:粒子圆周运动的半径
从粒子源正对O点射出的电子与圆环交于一点(x,y),则根据几何关系
且该点在圆上
解得到达圆环的坐标为 。
(2)解:因为
所以电子垂直AP出射,经过A点,运动了半个圆周,电子运动周期
在A点被吸收的电子,到达圆环所需时间
(3)解:根据几何关系可知,打在A点的是上弧的最远点,第(1)问中的粒子轨迹刚好与圆相切,是在下半圆的最远点,根据几何关系可知有电子经过的圆弧对应圆心角为
所以圆环上发光部分的圆弧长度
【知识点】带电粒子在匀强磁场中的运动
【解析】【分析】(1) 先求电子做圆周运动的半径,再根据几何关系求正对O点射出的电子与圆环的交点。
(2) 找到在A点被吸收的电子的圆心位置,确定其运动的圆心角,再求运动时间。
(3) 找出电子能到达的圆环范围,计算发光部分对应的圆心角,进而得到圆弧长度。
15.(2025·南宁模拟)如图所示,在光滑水平地面上有一辆质量M=3kg的小车,小车左右两侧分别为半径R=0.3m、r=0.15m的四分之一光滑圆弧轨道,两圆弧轨道之间平滑连接长L=0.5m的光滑水平轨道。质量m=1kg的小滑块(可视为质点)从小车左侧圆弧轨道顶端A处由静止释放,重力加速度g取10m/s2,求:
(1)当滑块第一次运动到水平轨道上时,小车和滑块的速度分别多大;
(2)当滑块运动到右侧四分之一圆弧轨道的最高点B时,小车和滑块的速度分别多大;
(3)若水平轨道是粗糙的,要使滑块从左侧圆弧轨道滑到水平轨道后,至少能两次滑到左侧圆弧轨道上,滑块与水平轨道间的动摩擦因数应满足什么条件。
【答案】(1)解:设物块运动到水平轨道时的速度为v1,小车的速度为v2,根据动量守恒定律可得
根据机械能守恒定律得
解得,
(2)解:当滑块运动到右侧四分之一圆弧轨道最高点B时,物块与小车水平速度相等,设为v3,则
解得
即小车的速度为零,设滑块的速度为v4,根据机械能守恒可得
解得
(3)解:若水平轨道是粗糙的,设物块从A点下滑后,第二次向左运动到左侧圆弧最低点时速度刚好为零,根据动量守恒可知,此时小车和物块速度均为零,根据功能关系有
解得
因此,要使物块至少能两次滑到左侧圆弧轨道上,物块与水平轨道间的动摩擦因数应满足
【知识点】动量守恒定律;机械能守恒定律
【解析】【分析】(1) 滑块第一次到水平轨道时,系统水平动量守恒、机械能守恒,联立求解两者速度。
(2) 滑块到右侧圆弧最高点时,两者水平共速,由动量守恒和能量守恒求共速。
(3) 要至少两次滑到左侧,需滑块第一次返回左侧时仍有动能,由能量守恒求动摩擦因数上限。
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