2024届广西南宁市高三下学期二模物理试题（解析版）

第1页/共1页南宁市2024届普通高中毕业班第二次适应性测试物理本试卷满分100分，考试用时75分钟。注意事项：1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。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。写在本试卷上无效。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。4.本试卷主要考试内容：高考全部内容。一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1.图甲为光导纤维的示意图，图乙表示单色光从上方射入一端夹着两张纸片的两块平板玻璃，下列说法正确的是（）A.光导纤维中，内芯的折射率小于外套的折射率B.光导纤维中，若光源是白光，则从光导纤维中射出的光一定是彩色的C.图乙：从上往下看，能看到明暗相间的条纹，是因为光发生了衍射现象D.图乙：从上往下看，能看到明暗相间的条纹，是因为光发生了干涉现象【答案】D【解析】【详解】AB．光导纤维是利用全反射现象传输信号，内层是光密介质即内层的折射率大于外套的折射率；若光源是白光，如果所有颜色光在光导纤维均能发生全反射，则所有颜色光的传播路径完全相同，从光导纤维中射出的光仍然是白光，故AB错误；CD．图乙：从上往下看，能看到明暗相间条纹，是因为光发生了干涉现象，故C错误，D正确。故选D。2.“战绳”是一种用途广泛的健身器材，某运动员双手以相同节奏上下抖动两根相同的战绳，使战绳形成绳波，如图所示。下列说法正确的是（）A.两根战绳形成的波形一定完全相同B.两根战绳上的波传播速度大小相同C.两根战绳上各点的振动频率一定不相同D.若人停止抖动战绳，则绳波立即消失【答案】B【解析】【详解】A．由于两手抖动步调不一致，故两根战绳的波形不完全相同，故A错误；B．波的传播速度与介质有关，两根战绳介质相同，所以传播速度大小相同，故B正确；C．运动员抖动绳的节奏相同，即振动频率相同，故C错误；D．若人停止抖动战绳，绳波不能立即消失，故D错误。故选B。3.已知普朗克常量，真空中的光速。极紫外线是光刻机用来制造先进芯片的光源，某金属板的极限波长为，若用波长为11nm的极紫外线照射该金属板，则金属板逸出光电子的最大初动能为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【分析】本题考查光电效应，目的是考查学生的创新能力。【详解】设金属板的极限波长为，逸出功为，则有解得根据光电效应方程有解得故选B。4.小明到汽车站时，汽车已经沿平直公路驶离车站。假设汽车司机听到呼喊后立即刹车，汽车做匀减速直线运动，小明同时以4m/s的速度匀速追赶汽车。已知汽车开始刹车时距离小明12m，汽车在刹车过程中的图像（x为t时间内的位移）如图所示，则小明追上汽车所用时间为（）A.4s B.6s C.7s D.8s【答案】C【解析】【详解】根据匀变速直线运动规律有变形可知结合图像的斜率与截距可知m/sm/s2解得m/s2汽车停止的时间为s根据位移关系可知解得s>则小明在汽车停止后才追上汽车，在时间内小明和汽车的位移分别为m，m此后小明还需运动12m即可追上汽车，所用时间为s则共用时s故选C。5.均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图所示，在半球面AB上均匀分布着总电荷量为q的正电荷，球面半径为R，CD为通过半球顶点与球心O的轴线，在轴线上有M、N两点，，已知M点的电场强度大小为E，静电力常量为k，则N点的电场强度大小为（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【详解】右边补齐半球面，电荷量为2q的球型在N点产生的电场强度大小为由于对称性可得，N点实际的电场强度大小故选A。6.如图所示，在以半径为R和2R的同心圆为边界的区域中，有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。在圆心O处有一粒子源（图中未画出），在纸面内沿各个方向发射出比荷为的带负电的粒子，粒子的速率分布连续，忽略粒子所受重力和粒子间的相互作用力，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8。若所有的粒子都不能射出磁场，则下列说法正确的是（）A.粒子速度的最大值为B.粒子速度的最大值为C.某粒子恰好不从大圆边界射出磁场，其在磁场中运动的时间为（不考虑粒子再次进入磁场的情况）D.某粒子恰好不从大圆边界射出磁场，其在磁场中运动的时间为（不考虑粒子再次进入磁场的情况）【答案】C【解析】【详解】AB．根据洛伦兹力提供向心力可得粒子的运动半径为可知粒子速度最大时，运动半径最大，做出粒子的运动轨迹如图所示根据几何关系有联立解得故AB错误；CD．某粒子恰好不从大圆边界射出磁场，即粒子速度最大时，根据几何关系有解得其在磁场中运动的时间为故C正确；D错误。故选C。7.如图所示，在光滑水平面上，质量为4m、长为L的木板右端紧靠竖直墙壁，与墙壁不粘连。质量为m的滑块（可视为质点）以水平向右的速度v滑上木板左端，滑到木板右端时速度恰好为零。现滑块以水平速度kv（k未知）滑上木板左端，滑到木板右端时与竖直墙壁发生弹性碰撞，滑块以原速率弹回，刚好能够滑到木板左端而不从木板上落下，重力加速度大小为g．下列说法正确的是（）A.滑块向右运动过程中，加速度大小为B.滑块与木板间的动摩擦因数为Ck=2D.滑块弹回瞬间的速度大小为【答案】D【解析】【详解】A．滑块（可视为质点）以水平向右的速度v滑上木板左端，滑到木板右端时速度恰好为零，根据匀变速直线运动规律可知解得故A错误；B．根据牛顿第二定律有解得故B错误；CD．小滑块以水平速度右滑时，由动能定理有小滑块以速度kv滑上木板到运动至碰墙时速度为v1，由动能定理有滑块与墙碰后至向左运动到木板左端，此时滑块、木板的共同速度为v2，由动量守恒有由能量守恒定律可得解得，故C错误，D正确；故选D。8.图示为某同学用平行板电容器测量材料竖直方向的尺度随温度变化的装置示意图，电容器上极板固定，下极板可随材料尺度的变化而上下移动，两极板间电压不变。若材料温度升高，极板上所带电荷量增加，则（）A.材料竖直方向的尺度减小 B.材料竖直方向的尺度增大C.极板间的电场强度减小 D.极板间的电场强度增大【答案】BD【解析】【详解】CD．根据题意可知极板之间电压U不变，极板上所带电荷量Q变多，根据电容定义式可知电容器得电容C增大，根据电容的决定式由于电容C增大，可知极板间距d减小，再根据由于电压U不变，可知极板间电场强度增大，故C错误，D正确；AB．由于极板间距d减小，即下极板向上移动，则材料竖直方向尺度增大，故A错误，故B正确。故选BD。9.2017年，人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波。根据科学家们复原的过程，在两颗中子星合并前约100秒时，它们间的距离为r，绕两者连线上的某点每秒转动n圈，将两颗中子星都看作质量均匀分布的球体，忽略其他星体的影响，已知引力常量为G，下列说法正确的是（）A.两颗中子星转动的周期均为n秒B.两颗中子星转动时所需向心力与它们的转动半径成正比C.两颗中子星的转动半径与它们的质量成反比D.两颗中子星的质量之和为【答案】CD【解析】【详解】A．两颗中子星转动过程中角速度相等，周期也相等，根据题意绕两者连线上的某点每秒转动n圈，则周期故A错误；B．设两颗星的质量分别为、，两颗中子星转动时所需的向心力由二者之间的万有引力提供，即向心力大小均为故B错误；CD．设两颗星的轨道半径分别为、，相距r，根据万有引力提供向心力可知可知即两颗中子星的转动半径与它们的质量成反比。同时上述向心力公式化简可得故CD正确。故选CD。10.如图所示，间距L=1m的粗糙倾斜金属导轨与水平面间的夹角=37°，其顶端与阻值R=1Ω的定值电阻相连，间距相同的光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，两导轨都足够长且在处平滑连接，至均是光滑绝缘带，保证倾斜导轨与水平导轨间电流不导通。倾斜导轨处有方向垂直倾斜导轨所在平面向上、磁感应强度大小B1=0.2T的匀强磁场，水平导轨处有方向竖直向上、磁感应强度大小B2=0.5T的匀强磁场。两根导体棒1、2的质量均为m=0.2kg，两棒接入电路部分的电阻均为R，初始时刻，导体棒1放置在倾斜导轨上，且距离足够远，导体棒2静置于水平导轨上，已知倾斜导轨与导体棒1间的动摩擦因数=0.5。现将导体棒1由静止释放，运动过程中导体棒1未与导体棒2发生碰撞。取重力加速度大小g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。两棒与导轨始终垂直且接触良好，导轨电阻不计，下列说法正确的是（）A.导体棒1在倾斜导轨上下滑时做匀加速直线运动B.导体棒1滑至瞬间的速度大小为20m/sC.稳定时，导体棒2的速度大小为10m/sD.整个运动过程中通过导体棒2的电荷量为2C【答案】BC【解析】【详解】A．由于导体棒1释放点离足够远，导体棒1滑至时一定达到稳定状态，则导体棒1在倾斜导轨上下滑时先做加速直线运动，后做匀速直线运动，故A错误；B．由平衡可得即有根据闭合电路欧姆定律及法拉第电磁感应定律有解得m/s故B正确；C．导体棒1、2组成的系统由动量守恒可得得即稳定时，导体棒2速度大小为m/s故C正确；D．对导体棒2由动量定理有即电荷量为C故D错误。故选BC。二、非选择题：本题共5小题，共54分。11.某同学探究“小车的加速度与力的关系”的实验装置如图所示，轨道上的B点固定一光电门，将连接小车的细线跨过滑轮系住钩码，平衡摩擦力后在A点由静止释放小车，测出小车上的挡光片通过光电门的时间t。（1）在该实验中，下列说法正确的是____________。A.要用天平称量小车的质量B.每次改变钩码的个数，都需要测量钩码的总质量C.调节滑轮的高度，使细线与轨道平行D.A、B之间的距离尽可能小些（2）若挡光片的宽度为d，挡光片与光电门的距离为L，d<<L。则小车通过光电门时的速度大小为___________，加速度大小为___________。（均用题中所给物理量的符号表示）【答案】（1）C（2）①.②.【解析】【小问1详解】A．探究“小车的加速度与外力关系”时，只要保持小车质量不变即可，没有必要测量其质量。故A错误；B．本题直接从力传感器上读出绳子拉力的大小，不需要测量钩码质量。故B错误；C．要使绳子的拉力等于小车受到的合外力，则要使细线与轨道平行。故C正确；D．A、B之间的距离尽可能大些，可以减小测量误差。故D错误。故选C。【小问2详解】[1]小车通过光电门时的速度大小为[2]根据解得小车的加速度大小为12.为了测定某电池的电动势（约为10V）和内阻（小于5Ω），一个量程为5V的电压表与电阻箱串联，将其量程扩大为15V，然后用伏安法测电池的电动势和内阻，电压表的内阻远大于滑动变阻器的最大电阻，该实验的操作过程如下：（1）扩大电压表的量程，实验电路如图甲所示。①把滑动变阻器的滑片移至___________（填“a”或“b”）端，把电阻箱的阻值调到零，闭合开关。②移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为4.8V，保持滑动变阻器滑片的位置不变，把电阻箱的阻值调到适当值，使电压表的示数为___________V，若此时电阻箱的示数为R0，则改装后电压表的内阻为___________（结果用R0表示）。（2）用该扩大了量程的电压表（电压表的表盘没变）测电池电动势E和内阻r，实验电路如图乙所示，记录多组电压表的示数U和电流表的示数I，并作出U一I图线如图丙所示，可知电池的电动势为___________V，内阻为___________Ω。【答案】（1）①.b②.1.6③.1.5R0（2）①.9.6②.3.0【解析】【小问1详解】①[1]把滑动变阻器的滑片移至b端，可以保证电路的安全。②[2]根据电路分析，把量程5V的电压表量程扩大到15V，则电阻箱所分电压为10V，其阻值为改装前电压表的两倍，保持滑动变阻器滑片的位置不变，把电阻箱的阻值调到适当值，使电压表与电阻箱的电压之和为4.8V，即电压表电压为1.6V，电阻箱电压为3.2V，符合实验要求。[3]若此时电阻箱的示数为R0，则改装后电压表的内阻为【小问2详解】[1][2]由闭合电路欧姆定律，可得整理，可得结合丙图，可得，解得，13.如图所示，高为h、导热性能良好的汽缸开口向上放置在水平地面上，汽缸中间和缸口均有卡环，质量为m的活塞在缸内封闭了一定质量的理想气体，活塞的横截面积为S，活塞与汽缸内壁无摩擦且汽缸不漏气。开始时，活塞对中间卡环的压力大小为（g为重力加速度大小），活塞离缸底的高度为，大气压强恒为，环境的热力学温度为T0，不计卡环、活塞及汽缸的厚度。现缓慢升高环境温度至2.5T0，求此时活塞与上卡环间的弹力大小F。【答案】mg【解析】【详解】设开始时䍂内封闭气体的压强为，对活塞受力分析有解得设当活塞与上卡环接触时，气体压强为，由理想气体状态方程有解得对活塞受力分析，由平衡方程可知解得14.如图所示，滑雪道AB由坡道和水平道组成，且平滑连接，坡道倾角均为45°。平台BC与缓冲斜坡CD相连，平台BC的长度，斜坡CD的长度。若滑雪者（视为质点）从P点由静止开始下滑，恰好到达B点。现滑雪者从A点由静止开始下滑，从B点飞出。若A、P两点间的距离，滑雪者与滑道间的动摩擦因数，取重力加速度大小，不计空气阻力。（1）求滑雪者从A点运动到P点的时间t；（2）求滑雪者从B点飞出后在空中运动过程中的最小速度；（3）若滑雪者从B点飞出后，经过，落在斜坡CD上，求斜坡CD倾角的正切值。【答案】（1）2.5s；（2）12m/s；（3）0.75【解析】【详解】（1）滑雪者从A点到点做匀加速直线运动，由牛顿第二定律有解得由公式解得（2）由于滑雪者从点由静止开始下滑，恰好到达点，因