2026-2027秋季广州高三（上）物理期中模拟试卷（三）

第1页（共1页）2026-2027秋季广州高三（上）物理期中模拟试卷（三）一．选择题（共10小题）1．（2025秋•广州期中）下列属于国际单位制基本单位符号的是（）A．K B．Wb C．Ω D．N2．（2025秋•广州期中）2024年9月30日，宁波市鄞州大道快速路二期工程高架通车，打通了机场路高架至东部新城快速路“最后三公里”，本次通车的二期工程全长3.2公里，设计时速80km/h。通车当晚，宁宁借助导航自驾从东钱湖地铁站到栎社机场体验了本次通车带来的一路高架的畅通感受，下列说法正确的是（）A．“3.2公里”指位移的大小 B．根据导航信息，可以计算出每个推荐方案的平均速度 C．高架未彻底打通前，这3.2公里路需要通过地面辅路多走几个红绿灯，全程因为位移增大使平均速度变小 D．研究哪个出行方案时间短速度大，可将车看作质点3．（2025秋•广州期中）投掷飞镖是一种常见的娱乐活动。如图所示，圆形靶盘竖直放置，其中心为O点。在P点正对靶盘将飞镖以一定的速度水平投出，经0.2s击中O点正下方的A点。已知P、O两点等高且相距2m，则（）A．飞镖水平投出的速度为0.1m/s B．O点和A点间距为0.2m C．投出速度足够大就可击中O点 D．投出速度越小则飞行时间越短4．（2025秋•广州期中）如图是浙江乌镇非物质文化遗产——高杆船技表演时的情景，表演者缓慢爬上固定在船上的竹竿，做二郎翘腿、举头望月、倒挂金钩等动作，下列说法正确的是（）A．表演者缓慢向上爬到竿与水面平行过程中弹力对表演者做正功 B．表演者缓慢向上爬到竿与水面平行过程中弹力对表演者做负功 C．表演者缓慢向上爬到竿与水面平行过程中表演者机械能始终保持不变 D．表演者缓慢向上爬到竿与水面平行过程中所受摩擦力减小5．（2025秋•广州期中）如图，用水平向右的力F将质量为m的物块A压在粗糙倾斜的墙上，墙壁与水平面的夹角为θ，物块与墙壁间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列相关分析正确的是（）A．无论什么情况，物块都不可能静止 B．物块有可能只受三个力的作用而处于静止状态 C．物块若处于静止状态则一定受四个力的作用 D．恒力F作用于物块时，物块不可能做匀加速直线运动6．（2025秋•广州期中）如图所示，足够长的粗糙绝缘直杆竖直放置于等量异种电荷的中垂面，直杆上有A、B、O三点，其中O为A、B中点，也是两个电荷连线的中点。现有一质量为m的带电小球套在杆上，从A点以初速度v0向B点运动，滑到B点时速度恰好为0。下列说法正确的是（）A．从B返回至A时，小球速度向下，速度大小等于v0 B．A运动至B的过程中，小球的电势能先增大后减小 C．A运动至B的过程中，小球的加速度先增大后减小 D．A运动至B的过程中，BO段和OA段杆对小球的冲量相等7．（2025秋•广州期中）如图所示，质量m＝1kg的匀质导体棒PQ用两根长都为0.1m的平行轻质细线悬挂在OO′点，始终通以由P到Q的恒定电流，细线与竖直方向的夹角为θ＝30°，磁场方向与绝缘细线平行且向上，棒PQ静止于匀强磁场中。现将磁场顺时针缓慢转动一定角度β（从P往Q看），同步调节磁感应强度大小，能使得导体棒PQ位置始终不变。下列说法正确的是（）A．β可能为90° B．导体棒所受安培力可能为4N C．细绳拉力大小和tanβ呈线性关系 D．若突然撤去磁场，棒将做简谐运动，周期为0.2πs8．（2025秋•广州期中）发射一枚卫星时，先将其发射至近地圆形轨道Ⅰ，在近地点A点变轨进入椭圆轨道Ⅱ，经过远地点B时，再次实施变轨进入圆形轨道Ⅲ绕地球做圆周运动，其半径是轨道Ⅰ半径的5倍。下列说法正确的是（）A．卫星在椭圆轨道Ⅱ经过B点的加速度小于轨道Ⅲ上经过B点的加速度 B．卫星在椭圆形轨道Ⅱ上从A点运动到B点的过程中机械能不变 C．卫星从轨道Ⅱ进入轨道Ⅲ需要在B点向前喷气 D．卫星在轨道Ⅱ运动周期是轨道Ⅰ的3倍9．（2025秋•广州期中）如图是汞原子的能级图，汞原子从n＝3能级跃迁到n＝1能级时产生a光。真空中一对半径均为0.5d的圆形金属板P、Q圆心正对平行放置，两板距离为d，Q板中心镀有一层半径为0.25d的圆形钙金属薄膜，钙的逸出功W0＝3.20eV。Q板受到a光持续照射后，只有薄膜区域的电子可逸出。现将两金属板P、Q与灵敏电流计G、电压UPQ可调的电源连接成如图所示的电路。电子电荷量为e，且光电子逸出的方向各不相同。忽略光电子的重力以及光电子之间的相互作用，不考虑平行板的边缘效应，光照条件保持不变，以下说法正确的是（）A．逸出的光电子动能为7.7eV B．当电压调整到UPQ＝﹣3.2V时，灵敏电流计示数恰好为0 C．当UPQ≥288V时，灵敏电流计示数达到最大值 D．若用汞原子从n＝4能级跃迁到n＝1能级的光照射Q板，且光强同a光，则电流表示数变大10．（2025秋•广州期中）如图所示，正三角形ABC为玻璃薄板，以正三角形ABC的几何中心O点为圆心挖出一圆孔（可视为真空），现将一点光源放置在O点处，只考虑光源在薄板平面内发光，该光源向各方向均匀发光且发射波长为λ0＝500nm的蓝光，CH为AB边的中垂线。已知光在真空中的传播速度为c，蓝光在正三角形ABC玻璃薄板中传播的波长为λ1＝250nm，（不考虑多次反射）则（）A．蓝光在玻璃薄板中传播时的频率cλB．正三角形ABC玻璃薄板对蓝光的折射率为0.5 C．能直接从AB边射出光子的长度为AB边长度的一半 D．有一半光子能直接从正三角ABC玻璃板中射出二．多选题（共3小题）（多选）11．（2025秋•广州期中）一台额定功率为55W的家用小型电动机，额定电压是220V，线圈的内阻是2Ω。则这台电动机正常工作时（）A．通过线圈的电流为110A B．线圈发热的功率为0.125W C．电动机输出功率为23W D．10min内消耗的电能为33000J（多选）12．（2025秋•广州期中）下列说法正确的是（）A．卢瑟福的α粒子散射实验证实了原子核具有复杂结构 B．电阻应变片的电阻值随其机械形变的变化而变化 C．当观察者与波源一起运动时，接收到波的频率一直增大 D．热力学第一定律是能量守恒定律在热学中的表现（多选）13．（2025秋•广州期中）如图所示，频率相同的简谐波源S1、S2位于同一平面内，对称分布在介质Ⅰ和Ⅱ的分界面两侧，与分界面距离都为4m，t＝0时刻两波源同时垂直平面开始振动。两波源连线上一点M，与S1、S2距离差为2m，O点是S1、S2中点，若M点是振动减弱点，M点振动图像如图所示。已知波在介质Ⅰ中的传播速度为4m/s。以下说法正确的是（）A．S1、S2起振方向相同 B．形成稳定干涉图样后，O点是振动加强点 C．介质Ⅱ中两列波的波长为2m D．两列波振幅分别是3cm和4cm三．实验题（共2小题）14．（2023秋•广州期中）弹力带是一种常见的健身器材。某同学为了探究弹力带所受拉力与其伸长量的关系，进行如下实验：（1）如图（a），将弹力带甲竖直挂在固定的钉子O上，其下端P连接一托盘，卷尺竖直固定在旁边，卷尺的零刻度线与钉子平齐；（2）逐步增加托盘上杠铃片的数量，分别记录杠铃片与托盘的总质量m、P对应卷尺等高处的刻度值x，并在图（b）中描点；（3）当杠铃片与托盘总质量为3.0kg时，弹力带甲下端P对应的刻度值如图（a），其读数为___________cm，请在图（b）中把此坐标点描出，并作出弹力带甲的m﹣x图像；由此可知，在弹力带甲的弹性限度内，每增加1kg的杠铃片，稳定后P下降________cm（结果保留两位有效数字）；（4）弹力带乙的m﹣x图像如图（b）。若要增大力量训练强度，应选用弹力带_____（选填“甲”或“乙”）。15．（2023秋•广州期中）某实验小组用图甲所示的装置验证机械能守恒定律，实验操作如下：①将表面平整的圆柱形重锤上表面吸在电磁铁上，把光电门安装在重锤正下方；②调整并测量重锤上表面到光电门之间的竖直高度h，h远大于重锤的长度；③断开电源，重锤自由下落，读出重锤的遮光时间Δt。（1）重力加速度g已知，为了验证机械能守恒定律，还需要测量的物理量有（_____）A．重锤的长度dB．重锤从A下落到B的时间tC．重锤的质量m（2）重锤通过光电门的瞬时速度v＝___________________（用题目中给出的物理量符号表示）。改变h，多次重复实验。把实验测量的h和计算出的v2记入表格。根据表格数据在图丙所给的坐标系中描点，并绘出拟合图线。类别12345h/m0.10.20.30.40.5v2/（m2•s﹣2）1.573.525.507.459.40（3）绘制出的v2﹣h图线，则可求出该直线的斜率为k＝_________（保留小数点后一位），并得到本地重力加速度。（4）某同学发现，所绘制出的v2﹣h图线并不过坐标原点，主要原因是____________________。四．解答题（共4小题）16．（2025秋•海珠区校级期中）在竖直放置的圆柱形容器内用面积S＝100cm2、质量m＝1kg的活塞密封一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动。开始时气体处于温度TA＝300K、活塞与容器底的距离h0＝30cm的状态A。把活塞固定，加热容器内气体，当升高温度到TB，此时气体达到状态B，气体吸收的热量为Q1。当气体回到状态A时解除固定活塞，也使汽缸内气体温度升高相同温度，活塞缓慢上升d＝3cm，其吸收的热量为Q2＝150J。此时气体达到状态C。取大气压p0＝0.99×105Pa，求：（1）气体在状态B的内能_______（选填“大于”、“等于”或“小于”）状态C的内能Q1_______（选填“大于”、“等于”或“小于”）Q2；（2）气体在状态B的压强；（3）由状态A到状态C过程中气体内能增加了多少。17．（2025秋•海珠区校级期中）如图所示，质量为M、底角为θ、腰长为L的等腰三角台放置于水平面上，其顶端固定一小滑轮，一长为L的细线跨过小滑轮，两端分别系质量为m的物块A和质量为2m的物块B，初始时A位于底端而B位于顶端。不计轮滑大小和细线质量，物块可视为质点，忽略一切摩擦和阻力。（1）若三角台固定在水平面上，求：①物块A的加速度大小a和绳子的张力大小T；②物块A的最大速度vm。（2）若三角台可在水平面上自由滑动而不翻倒，求：①三角台对地速度v与物块B对地水平分速度vx之间的关系；②三角台对地加速度a1与物块B对三角台加速度a2之比。18．（2025秋•海珠区校级期中）如图所示，电阻为R、质量为m、长为2L的直导线折成边长相等、夹角为60°的“V”形，并置于与其所在的光滑水平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B，方向垂直向里。t＝0时，顶点A与磁场边界MN、PM和QN之间的距离均为32L，与PQ间距为3L（1）求t＝0时“V”形通电导线受到的安培力F0；（2）求“V”形通电导线顶点A出磁场前在磁场中运动的时间t；（3）当顶点A与MN间距为34L时，求提供恒定电流的恒流源输出的电压19．（2025秋•海珠区校级期中）我国中微子探测实验利用光电管把光信号转换为电信号。如图所示，MN、PQ为两正对、间距为d的金属板。用发光功率为P0的激光器发出单一频率的细光束全部照射在极板PQ的中心时，若每射入N个光子会产生1个光电子从中心处发出，且仅在图示的平面内沿各个方向运动。调节滑片P改变两板间电压，发现当电压表示数为Uc时，微安表示数恰好为零。已知普朗克常量为h，电子电荷量为e，质量为m，极板PQ材料的逸出功为W0，不计电子间的相互作用。（1）求激光器发光的频率ν；（2）若两极板长度为2d，交换电源正负极，调节滑片P逐渐增大两板间电压，求电流达到饱和的大小Im和电压表的示数Um；（3）在（2）的基础上，若两极板长度足够，在两板间加上方向垂直图示平面向里的匀强磁场B。求微安表电流为零时B的最小值。

解答一．选择题（共10小题）1．（2025秋•广州期中）下列属于国际单位制基本单位符号的是（）A．K B．Wb C．Ω D．N【分析】根据国际单位制基本单位符号的判断，需要明确国际单位制基本单位有哪些，再逐一分析选项。【解答】解：A、K是开尔文的符号，开尔文是国际单位制中温度的基本单位，故A正确。B、Wb（韦伯）是磁通量的单位，磁通量的单位是导出单位，不是基本单位，故B错误。C、Ω（欧姆）是电阻的单位，电阻的单位是导出单位，不是基本单位，故C错误。D、N（牛顿）是力的单位，力的单位是导出单位，不是基本单位，故D错误。故选：A。【点评】判断一个单位是否为国际单位制基本单位，关键是看它是否在国际单位制基本单位列表中，要牢记国际单位制基本单位。2．（2025秋•广州期中）2024年9月30日，宁波市鄞州大道快速路二期工程高架通车，打通了机场路高架至东部新城快速路“最后三公里”，本次通车的二期工程全长3.2公里，设计时速80km/h。通车当晚，宁宁借助导航自驾从东钱湖地铁站到栎社机场体验了本次通车带来的一路高架的畅通感受，下列说法正确的是（）A．“3.2公里”指位移的大小 B．根据导航信息，可以计算出每个推荐方案的平均速度 C．高架未彻底打通前，这3.2公里路需要通过地面辅路多走几个红绿灯，全程因为位移增大使平均速度变小 D．研究哪个出行方案时间短速度大，可将车看作质点【分析】“3.2公里”指的是路程的大小；不知道初末位置之间的距离；两地之间的直线距离不变；根据把物体看作质点的条件分析。【解答】解：A、路程是指运动轨迹的长度，而位移是初末位置之间的距离，“3.2公里”指的是路程的大小，故A错误；B、因为不知道初末位置之间的距离，所以无法计算推荐方案的平均速度，故B错误；C、在高架未彻底打通前后，两地之间的直线距离不变，所以全程的位移并不改变，在高架未彻底打通前只是路程长，所用的时间多，使平均速度变小，故C错误；D、在研究出行方案时，不用考虑汽车的形状、大小，可以把车看作质点，故D正确。故选：D。【点评】知道路程是运动轨迹的长度，而位移是初末位置之间的距离，掌握把物体看作质点的条件是解题的基础。3．（2025秋•广州期中）投掷飞镖是一种常见的娱乐活动。如图所示，圆形靶盘竖直放置，其中心为O点。在P点正对靶盘将飞镖以一定的速度水平投出，经0.2s击中O点正下方的A点。已知P、O两点等高且相距2m，则（）A．飞镖水平投出的速度为0.1m/s B．O点和A点间距为0.2m C．投出速度足够大就可击中O点 D．投出速度越小则飞行时间越短【分析】根据平抛运动规律计算出飞镖的初速度和竖直方向的位移；飞镖有竖直方向的位移；飞镖在水平方向上做的是匀速直线运动，据此分析即可。【解答】解：ABC．飞镖做平抛运动，根据平抛运动规律有h=x＝v0t代入数据解得h＝0.2mv0＝10m/s因为飞镖有竖直方向的位移，所以不可能击中O点，故AC错误，B正确；D．水平长度恒定，飞镖在水平方向上做的是匀速直线运动，所以投出速度越小时间越长，故D错误。故选：B。【点评】知道飞镖在水平方向上做的是匀速直线运动，在竖直方向上做的是自由落体运动是解题的基础。4．（2025秋•广州期中）如图是浙江乌镇非物质文化遗产——高杆船技表演时的情景，表演者缓慢爬上固定在船上的竹竿，做二郎翘腿、举头望月、倒挂金钩等动作，下列说法正确的是（）A．表演者缓慢向上爬到竿与水面平行过程中弹力对表演者做正功 B．表演者缓慢向上爬到竿与水面平行过程中弹力对表演者做负功 C．表演者缓慢向上爬到竿与水面平行过程中表演者机械能始终保持不变 D．表演者缓慢向上爬到竿与水面平行过程中所受摩擦力减小【分析】AB、根据弹力与运动方向的关系分析判断；C、根据势能增加动能不变分析判断；D、根据运动状态分析判断。【解答】解：AB、表演者沿弯曲倾斜的竹竿缓慢向上爬行，弹力垂直于运动方向不做正功，故AB错误；C．表演者缓慢向上爬到竿与水面平行过程中表演者重力势能增加，动能不变，机械能增加，故C错误；D．表演者缓慢向上爬所受摩擦力f＝mg，到竿与水面平行过程中f＝0，弹力等于重力，最后处于平衡状态，摩擦力减小，故D正确。故选：D。【点评】本题考查共点力平衡条件、摩擦力产生的条件、弹力产生的条件、牛顿第三定律，属于基础题目，较简单。5．（2025秋•广州期中）如图，用水平向右的力F将质量为m的物块A压在粗糙倾斜的墙上，墙壁与水平面的夹角为θ，物块与墙壁间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列相关分析正确的是（）A．无论什么情况，物块都不可能静止 B．物块有可能只受三个力的作用而处于静止状态 C．物块若处于静止状态则一定受四个力的作用 D．恒力F作用于物块时，物块不可能做匀加速直线运动【分析】对物体受力分析，结合合力的不同情况分析求解。【解答】解：ABC.当物体静止时，受力分析如下图所示：若要平衡，物体必须受重力与压力，墙面给的支持力，以及摩擦力4个力，故AB错误，C正确。D.恒力F作用于物块时，若物体的合力沿斜向下，物体可做匀加速直线运动，故D错误。故选：C。【点评】本题考查了受力分析，正确对物体可能受到的力分析，理解平衡状态或加速状态下的条件是解决此类问题的关键。6．（2025秋•广州期中）如图所示，足够长的粗糙绝缘直杆竖直放置于等量异种电荷的中垂面，直杆上有A、B、O三点，其中O为A、B中点，也是两个电荷连线的中点。现有一质量为m的带电小球套在杆上，从A点以初速度v0向B点运动，滑到B点时速度恰好为0。下列说法正确的是（）A．从B返回至A时，小球速度向下，速度大小等于v0 B．A运动至B的过程中，小球的电势能先增大后减小 C．A运动至B的过程中，小球的加速度先增大后减小 D．A运动至B的过程中，BO段和OA段杆对小球的冲量相等【分析】根据等量异号电荷电场线分布，结合能量守恒与等势线的特点，综合冲量的定义分析求解。【解答】解：A.根据能量守恒，从B返回至A时，动能一部分变成摩擦力做功产生的热，故回到A点时，速度比v0小，故A错误；B.AB是等量异号电荷的中垂线，该线为等势线，故A运动至B的过程中，小球的电势能不变，故B错误；C.A运动至B的过程中，根据牛顿第二定律：mg+f＝ma，f＝μN＝μEq；根据等量异号电荷电场线分布，AB杆上，越靠近O点，场强越大，受到的电场力越大，摩擦力越大，加速度越大，故小球的加速度先增大后减小，故C正确；D.A运动至B的过程中，根据对称性，BO段和OA段杆受力分布相同，但是由于OA的平均速度比OB的平均速度大，故OA的所用的时间比OB的时间小，根据冲量的定义：I＝FΔt，可得：BO段的冲量大于OA段杆对小球的冲量，故D错误；故选：C。【点评】本题考查了带电粒子在电场中的运动，理解等量异号电荷电场线分布，熟练掌握功能关系是解决此类问题的关键。7．（2025秋•广州期中）如图所示，质量m＝1kg的匀质导体棒PQ用两根长都为0.1m的平行轻质细线悬挂在OO′点，始终通以由P到Q的恒定电流，细线与竖直方向的夹角为θ＝30°，磁场方向与绝缘细线平行且向上，棒PQ静止于匀强磁场中。现将磁场顺时针缓慢转动一定角度β（从P往Q看），同步调节磁感应强度大小，能使得导体棒PQ位置始终不变。下列说法正确的是（）A．β可能为90° B．导体棒所受安培力可能为4N C．细绳拉力大小和tanβ呈线性关系 D．若突然撤去磁场，棒将做简谐运动，周期为0.2πs【分析】题目中导体棒在重力、安培力和细线拉力作用下保持平衡。安培力方向随磁场转动而变化，其大小与磁场转动角度β有关，当β增大时安培力随之增大，但β不可能达到90度，否则安培力将趋于无穷大。安培力最小值由重力分量决定，题目中4N小于最小值5N，因此不可能出现。细线拉力与tanβ的关系可通过平衡条件推导，两者呈线性关系。撤去磁场后，由于初始摆角较大，导体棒的运动不符合简谐运动条件，周期计算不适用小角度近似公式。【解答】解：对导体棒受力分析可知，其受重力mg、细线拉力T和安培力F安作用而平衡。将三力平移构成封闭矢量三角形。由题意知初始磁场B→平行于细线向上，根据左手定则，初始安培力F→安在矢量三角形中，重力mg大小方向恒定，细线拉力方向保持与竖直方向成30°。当安培力垂直于细线时取得最小值Fmin＝mgsin30°，解得：Fmin＝1×10×0.5N＝5N。由于4N＜5N，故安培力不可能为4N。当磁场顺时针缓慢转动时，安培力F→设转动角度为β，则安培力大小F安=mgsin30°当β＝90°时cosβ＝0，此时安培力趋于无穷大，物理上不可实现。安培力与竖直方向夹角为60°+β，根据平衡条件可得水平方向Tsin30°＝F安sin（60°+β），竖直方向Tcos30°+F安cos（60°+β）＝mg。利用矢量三角形正弦定理得Tsin(60°+β)解得：T=mg(32+12tanβ)若撤去磁场，导体棒将以悬点为圆心摆动，由于初始摆角θ＝30°＞10°，不满足简谐运动条件，其周期不等于2πL综上分析，ABD错误，C正确。故选：C。【点评】本题通过导体棒在磁场中的平衡问题，综合考查安培力、共点力平衡、矢量三角形分析等核心知识点。题目计算量适中，但需要较强的受力分析能力和空间想象能力，特别是对安培力方向随磁场转动的动态过程要有清晰认识。解题关键在于建立正确的矢量三角形模型，并运用三角函数关系推导各力的变化规律。题目设置巧妙之处在于通过磁场旋转角度β的变化，引导学生探究安培力与拉力之间的非线性关系，并检验对简谐运动条件的理解。选项C的线性关系判断需要严谨的数学推导，体现了物理与数学的交叉应用能力。本题能有效训练学生的动态平衡分析能力和临界条件判断能力，属于中等偏上难度题目。8．（2025秋•广州期中）发射一枚卫星时，先将其发射至近地圆形轨道Ⅰ，在近地点A点变轨进入椭圆轨道Ⅱ，经过远地点B时，再次实施变轨进入圆形轨道Ⅲ绕地球做圆周运动，其半径是轨道Ⅰ半径的5倍。下列说法正确的是（）A．卫星在椭圆轨道Ⅱ经过B点的加速度小于轨道Ⅲ上经过B点的加速度 B．卫星在椭圆形轨道Ⅱ上从A点运动到B点的过程中机械能不变 C．卫星从轨道Ⅱ进入轨道Ⅲ需要在B点向前喷气 D．卫星在轨道Ⅱ运动周期是轨道Ⅰ的3倍【分析】卫星在椭圆轨道Ⅱ经过B点时与轨道Ⅲ在B点的位置相同，两者受到的万有引力相同，因此加速度相同。卫星在椭圆轨道Ⅱ上运动时仅受地球引力作用，机械能守恒，从A点到B点过程中机械能保持不变。从轨道Ⅱ进入轨道Ⅲ需要在B点加速做离心运动，应向后喷气而非向前喷气。根据开普勒第三定律，轨道Ⅱ的半长轴为轨道Ⅰ半径的3倍，其周期应为轨道Ⅰ的33倍而非3【解答】解：A、由牛顿第二定律及万有引力定律得GMmr2=ma，解得a=GMr2B、卫星在椭圆轨道Ⅱ运动时仅受地球引力，机械能守恒，A至B过程机械能不变，故B正确；C、卫星从轨道Ⅱ变轨至轨道Ⅲ需在B点加速做离心运动，由反冲原理知需向后喷气，故C错误；D、设轨道Ⅰ半径为R，则轨道Ⅲ半径5R，轨道Ⅱ半长轴a=R+5R2=3R。由开普勒第三定律R3T12=故选：B。【点评】本题综合考查万有引力定律、开普勒第三定律以及卫星变轨等核心知识点，属于天体运动中的典型变轨问题。题目通过多轨道转换情景，全面检验学生对轨道半径与加速度关系、机械能守恒条件、变轨操作原理以及周期与半长轴关系的掌握程度。计算量适中，需要学生准确理解变轨过程中速度变化与喷气方向的关系，同时灵活运用开普勒第三定律进行周期比较。题目在B选项设置上特别强调机械能守恒的普适性，有助于强化学生对守恒条件的认识。D选项的计算过程能有效锻炼学生的代数运算能力，而C选项则通过反直觉的喷气方向考查学生对离心运动本质的理解深度。整体难度中等偏上，对学生的综合分析能力要求较高。9．（2025秋•广州期中）如图是汞原子的能级图，汞原子从n＝3能级跃迁到n＝1能级时产生a光。真空中一对半径均为0.5d的圆形金属板P、Q圆心正对平行放置，两板距离为d，Q板中心镀有一层半径为0.25d的圆形钙金属薄膜，钙的逸出功W0＝3.20eV。Q板受到a光持续照射后，只有薄膜区域的电子可逸出。现将两金属板P、Q与灵敏电流计G、电压UPQ可调的电源连接成如图所示的电路。电子电荷量为e，且光电子逸出的方向各不相同。忽略光电子的重力以及光电子之间的相互作用，不考虑平行板的边缘效应，光照条件保持不变，以下说法正确的是（）A．逸出的光电子动能为7.7eV B．当电压调整到UPQ＝﹣3.2V时，灵敏电流计示数恰好为0 C．当UPQ≥288V时，灵敏电流计示数达到最大值 D．若用汞原子从n＝4能级跃迁到n＝1能级的光照射Q板，且光强同a光，则电流表示数变大【分析】A.先分析汞原子跃迁时辐射光子的能量，再根据光电效应方程求解；B.灵敏电流计示数恰好为零时，垂直Q板射出的光电子恰好不能到达P板，根据遏止电压定义分析；C.灵敏电流计示数达到最大值，即饱和电流时，在圆形钙金属薄膜边界，沿着水平方向背离圆心逸出的电子也恰好能到达P板，根据平抛运动规律分析；D.先分析光电子的动能，再分析能到达P板的数量。【解答】解：A.汞原子跃迁时辐射光子的能量E31＝E3﹣E1＝﹣2.70eV﹣（﹣10.4eV）＝7.7eV，由光电效应方程可知，逸出的光电子动能Ek＝E31﹣W0＝7.7eV﹣3.20eV＝4.5eV，故A错误；B.灵敏电流计示数恰好为零时，垂直Q板射出的光电子恰好不能到达P板，此时PQ间电压恰好为遏止电压，有：eU＝Ek，代入数据可得：U＝4.5V，电子带负电，所以UPQ＝﹣4.5V，故B错误；C.在圆形钙金属薄膜边界，沿着水平方向背离圆心逸出的电子也恰好能到达P板，此时灵敏电流计示数达到最大值，光电子做类平抛运动，水平方向有：d=12a又Ek=12mv02，PQ间电场强度E=Ud，由牛顿第二定律可知，eE＝ma，代入数据可得：U＝288VD.若用汞原子从n＝4能级跃迁到n＝1能级的光照射Q板，逸出的光电子动能变大，光电子逸出的方向各不相同，会有更多光电子无法到达P板，电流表示数变小，故D错误。故选：C。【点评】考查了原子跃迁的分析方法，光电效应方程的应用，遏止电压和饱和光电流的分析方法，类平抛运动的分析方法，饱和光电流对应的电子运动分析是题目的易错点。10．（2025秋•广州期中）如图所示，正三角形ABC为玻璃薄板，以正三角形ABC的几何中心O点为圆心挖出一圆孔（可视为真空），现将一点光源放置在O点处，只考虑光源在薄板平面内发光，该光源向各方向均匀发光且发射波长为λ0＝500nm的蓝光，CH为AB边的中垂线。已知光在真空中的传播速度为c，蓝光在正三角形ABC玻璃薄板中传播的波长为λ1＝250nm，（不考虑多次反射）则（）A．蓝光在玻璃薄板中传播时的频率cλB．正三角形ABC玻璃薄板对蓝光的折射率为0.5 C．能直接从AB边射出光子的长度为AB边长度的一半 D．有一半光子能直接从正三角ABC玻璃板中射出【分析】A.根据波速、波长和频率的关系计算，注意要在同一种介质中；B.先计算光在玻璃中的速度，再计算折射率；C.先分析全反射角，再根据几何关系分析；D.根据圆心角分析从AB边射出的光子占比，再分析整体情况。【解答】解：A.蓝光在真空中速度为c，波长λ0，所以为蓝光的频率ν=cλ0B.蓝光在玻璃中的传播速度，v＝λ1ν，折射率n=cv，代入数据可得：n＝2，故C.蓝光在玻璃中的全反射角满足sinC=1n，代入数据可得全反射角为△ODE为正三角形，光只能从DE段射出，由几何关系可知，DE=13AB，故D.由上述分析可知，△ODE为正三角形，对应的圆心角为60°，则从DE段射出的光子占总数的16，由几何关系可知，从玻璃板中射出的光子占总数的一半，故D故选：D。【点评】考查了折射率和光的传播速度、全反射角的关系，常用表达式要熟练掌握，几何关系也是此类题型的解题要点。二．多选题（共3小题）（多选）11．（2025秋•广州期中）一台额定功率为55W的家用小型电动机，额定电压是220V，线圈的内阻是2Ω。则这台电动机正常工作时（）A．通过线圈的电流为110A B．线圈发热的功率为0.125W C．电动机输出功率为23W D．10min内消耗的电能为33000J【分析】根据P电＝UI求通过线圈的电流，根据P热＝I2r求线圈发热的功率，根据P出＝P电﹣P热求电动机输出功率，根据E＝P电t求10min内消耗的电能。【解答】解：A、已知P电＝55W，U＝220V，根据P电＝UI解得通过线圈的电流为I＝0.25A，故A错误；B、线圈发热的功率为P热＝I2r＝0.252×2W＝0.125W，故B正确；C、电动机输出功率为P出＝P电﹣P热＝55W﹣0.125W＝54.875W，故C错误；D、10min内消耗的电能为E＝P电t＝55×60×10J＝33000J，故D正确。故选：BD。【点评】解答本题时，要搞清电动机三种功率的求法以及三者之间的联系，要注意电动机工作时，输入的电功率等于输出功率与发热功率之和。（多选）12．（2025秋•广州期中）下列说法正确的是（）A．卢瑟福的α粒子散射实验证实了原子核具有复杂结构 B．电阻应变片的电阻值随其机械形变的变化而变化 C．当观察者与波源一起运动时，接收到波的频率一直增大 D．热力学第一定律是能量守恒定律在热学中的表现【分析】卢瑟福在用α粒子轰击金箔的实验中发现了质子，提出原子核式结构学说；根据电阻应变片的特点判断；依据多普勒效应的原理，即可确定；根据热力学第一定律判断。【解答】解：A、卢瑟福在用α粒子轰击金箔的实验中，提出原子核式结构学说，即证实了原子具有复杂结构，故A错误；B、根据电阻应变片的特点，可知电阻应变片的电阻值随其机械形变的变化而变化，故B正确；C、当观察者与波源一起运动时，若观察者与波源相互靠近时，观察者接收到的波的频率变大；若观察者与波源相互远离时，观察者接收到的波的频率变小，故C错误；D、能量守恒定律是自然界中的普遍定律，热力学第一定律是能量守恒定律在热学中的特殊表达形式，故D正确。故选：BD。【点评】本题考查原子核式结构学说、电阻应变片、多普勒效应的现象以及热力学第一定律等知识点，难度不大，在平时注意积累即可。（多选）13．（2025秋•广州期中）如图所示，频率相同的简谐波源S1、S2位于同一平面内，对称分布在介质Ⅰ和Ⅱ的分界面两侧，与分界面距离都为4m，t＝0时刻两波源同时垂直平面开始振动。两波源连线上一点M，与S1、S2距离差为2m，O点是S1、S2中点，若M点是振动减弱点，M点振动图像如图所示。已知波在介质Ⅰ中的传播速度为4m/s。以下说法正确的是（）A．S1、S2起振方向相同 B．形成稳定干涉图样后，O点是振动加强点 C．介质Ⅱ中两列波的波长为2m D．两列波振幅分别是3cm和4cm【分析】根据M点振动图像，应用假设法，判断哪列波先到达M点，根据判断的结果求出波在介质Ⅱ中的传播速度。M点是振动减弱点，确定S1、S2的起振方向；根据波的叠加原理判断形成稳定干涉图样后，O点是否为振动减弱点；根据波长、波速、周期的关系求解在介质Ⅱ中两列波的波长；根据M点振动图像中振幅的变化，根据波的叠加原理求解两列波的振幅。【解答】解：A、已知波在介质Ⅰ中的传播速度为v1＝4m/s，设波在介质Ⅱ中的传播速度为v2。由题可知波源S1、S2之间的距离为8m，由点M与S1、S2距离差为2m，可得：M点与S1的距离为x1＝5m；M点与S2的距离为x2＝3m；M点与O点的距离为x3＝1m。波源S1产生的波称之为波1，波源S2产生的波称之为波2。假设波2先于波1到达M点，根据M点振动图像可知，t1＝2s时波2到达M点，t2＝3s时波1到达M点，可得：对于波2有：v2t1＝x2，解得：v2＝1.5m/s；则对于波1传播到M点的时间为：t=4mv1+1mv2故假设不成立（即v2≠1.5m/s），说明波1先于波2到达M点，t1＝2s时波1到达M点，t2＝3s时波2到达M点，则有：对于波2有：v2t2＝x2，解得：v2＝1m/s根据M点振动图像，M点的起振方向沿+x方向，则S1的起振方向沿+x方向。t2＝3s时M点处于平衡位置，此时波1使M点沿﹣x方向运动，已知M点是振动减弱点，故此时波2要使M点沿+x方向运动，则S2的起振方向沿+x方向，可知S1、S2起振方向相同，故A正确；B、波1传播到O点的时间为：Δt1=4mv1，解得：Δt1＝1s；波2传播到O点的时间为：Δt2=4mv根据M点振动图像可得两列波的周期均为T＝2s，由：Δt2﹣Δt1＝4s﹣1s＝3s＝T+T2，可知t＝4s时波1使O点沿﹣x方向运动，而此时波2恰好传播到O点，并且使O点沿+x方向运动，由波的叠加原理可知，形成稳定干涉图样后，O点是振动减弱点，故C、在介质Ⅱ中两列波的波长均为：λ2＝v2T＝1×2m＝2m，故C正确；D、根据M点振动图像，在2～3s时间内其振幅为3cm，可知波1在介质Ⅱ中的振幅为：A1＝3cm；在3s时两列波开始叠加，M点首先到达负向位移最大为﹣1cm，结合A选项的分析，可得波2在介质Ⅱ中的振幅为：A2＝A1﹣1cm＝3cm﹣1cm＝2cm，故D错误。故选：AC。【点评】本题考查了波的叠加问题，简谐运动与波的传播问题，此题难度较大。解答时要注意频率相同的两列波在不同的介质中传播时波长是不相等的，此题的关键点在于判断哪列波先传播到M点。三．实验题（共2小题）14．（2023秋•广州期中）弹力带是一种常见的健身器材。某同学为了探究弹力带所受拉力与其伸长量的关系，进行如下实验：（1）如图（a），将弹力带甲竖直挂在固定的钉子O上，其下端P连接一托盘，卷尺竖直固定在旁边，卷尺的零刻度线与钉子平齐；（2）逐步增加托盘上杠铃片的数量，分别记录杠铃片与托盘的总质量m、P对应卷尺等高处的刻度值x，并在图（b）中描点；（3）当杠铃片与托盘总质量为3.0kg时，弹力带甲下端P对应的刻度值如图（a），其读数为124.15cm，请在图（b）中把此坐标点描出，并作出弹力带甲的m﹣x图像；由此可知，在弹力带甲的弹性限度内，每增加1kg的杠铃片，稳定后P下降8.9cm（结果保留两位有效数字）；（4）弹力带乙的m﹣x图像如图（b）。若要增大力量训练强度，应选用弹力带甲（选填“甲”或“乙”）。【分析】（3）根据刻度尺的读数规则读数，根据劲度系数计算，用倾斜的直线经过尽可能多的点做出图像；（4）增大力量训练强度，需要用劲度系数大的的弹力带。【解答】解：（3）刻度尺的最小刻度是0.1cm，所以应该估读到最小刻度的下一位，读数为124.15cm，作出图像如下图所示根据图像刻度弹力带的劲度系数为k=ΔmgΔx=(5.0-1.4)×10142-110kg/cm=1.125kg/cm，所以在弹力带甲的弹性限度内，每增加1kg的杠铃片，稳定后P下降Δ（4）由图可知，甲弹力带的劲度系数较大，所以若要增大力量训练强度，应选用弹力带甲。故答案为：（3）124.15，见解析，8.9；（4）甲。【点评】知道图像的斜率表示劲度系数是解题的基础。15．（2023秋•广州期中）某实验小组用图甲所示的装置验证机械能守恒定律，实验操作如下：①将表面平整的圆柱形重锤上表面吸在电磁铁上，把光电门安装在重锤正下方；②调整并测量重锤上表面到光电门之间的竖直高度h，h远大于重锤的长度；③断开电源，重锤自由下落，读出重锤的遮光时间Δt。（1）重力加速度g已知，为了验证机械能守恒定律，还需要测量的物理量有（A）A．重锤的长度dB．重锤从A下落到B的时间tC．重锤的质量m（2）重锤通过光电门的瞬时速度v＝dΔt改变h，多次重复实验。把实验测量的h和计算出的v2记入表格。根据表格数据在图丙所给的坐标系中描点，并绘出拟合图线。类别12345h/m0.10.20.30.40.5v2/（m2•s﹣2）1.573.525.507.459.40（3）绘制出的v2﹣h图线，则可求出该直线的斜率为k＝19.6（保留小数点后一位），并得到本地重力加速度。（4）某同学发现，所绘制出的v2﹣h图线并不过坐标原点，主要原因是高度h测量带来的误差（或重锤长度不可忽略）。【分析】（1）根据实验原理分析判断；（2）利用平均速度替代重锤通过光电门的瞬时速度；（3）根据v2﹣h图线数据计算斜率；（4）分析高度h测量带来的误差（或重锤长度不可忽略）判断。【解答】解：（1）A．为了验证机械能守恒定律，还需要测量的物理量有：重锤下落高度为已知，还要知道重锤经光电门时的速度，因此需要测量重锤的长度d，以求得重锤经光电门时的速度，故A正确；B．不需要测量重锤从A下落到B的时间t，故B错误；C．不需要测量重锤的质量m，因在计算时可以约去质量m，故C错误。故选：A。（2）由平均速度约等于瞬时速度，则有重锤通过光电门的瞬时速度v=d（3）v2﹣h图线斜率大小为k=9.40（4）所绘制出的v2﹣h图线并不过坐标原点，主要原因是：高度h测量带来的误差，或是重锤的长度不可忽略。故答案为：（1）A；（2）dΔt；（3）19.6；（4）高度h【点评】本题关键掌握验证机械能守恒定律的实验原理、光电门的测速原理和利用图像处理问题的方法。四．解答题（共4小题）16．（2025秋•海珠区校级期中）在竖直放置的圆柱形容器内用面积S＝100cm2、质量m＝1kg的活塞密封一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动。开始时气体处于温度TA＝300K、活塞与容器底的距离h0＝30cm的状态A。把活塞固定，加热容器内气体，当升高温度到TB，此时气体达到状态B，气体吸收的热量为Q1。当气体回到状态A时解除固定活塞，也使汽缸内气体温度升高相同温度，活塞缓慢上升d＝3cm，其吸收的热量为Q2＝150J。此时气体达到状态C。取大气压p0＝0.99×105Pa，求：（1）气体在状态B的内能等于（选填“大于”、“等于”或“小于”）状态C的内能Q1小于（选填“大于”、“等于”或“小于”）Q2；（2）气体在状态B的压强；（3）由状态A到状态C过程中气体内能增加了多少。【分析】（1）理想气体的内能仅由温度决定，由题意结合可知状态B的内能与状态C的内能的关系，热力学第一定律判断Q1与Q2的关系；（2）由查理定律与盖—吕萨克定律列式即可求出气体在状态B时的压强；（3）由热力学第一定律列式即可求出内能的增加量。【解答】解：（1）理想气体的内能仅由温度决定，由题意可知气体从状态A到状态B和从状态A到状态C的温度升高量相同，故状态B的内能等于状态C的内能，则两个过程中气体的内能的变化量相同；气体从状态A到B是等容过程，气体不做功，则有：W＝0，由热力学第一定律可得：ΔU＝Q1；状态A到C是等压过程，气体对外做功，则有：W＜0，由热力学第一定律可得：ΔU＝Q2+W，解得：Q2＝ΔU﹣W，因此可知：Q1＜Q2；（2）由题意可知，气体在状态A时，温度为：TA＝300K，压强为：pA=在状态B时，温度为TB，压强为pB，体积为：V在状态C时，温度为：TC＝TB，体积为：V气体从状态A到状态B的过程发生等容变化，由查理定律可得：p气体从状态A到状态C的过程发生等压变化，由盖—吕萨克定律可得：V联立代入数据解得：pB（3）状态A到C是等压过程，气体对外做功，则有：W=-pA⋅ΔV=-pASd=-1.0×105×100×10-4×0.03J=-30J，由热力学第一定律可得：ΔU＝W+Q2故答案为：（1）等于；小于；（2）气体在状态B的压强为1.1×105Pa；（3）由状态A到状态C过程中气体内能增加了120J。【点评】本题是对气体实验定律及热力学第一定律的考查，解题的关键是要正确分析气体发生的状态变化，选择合适的定律列式即可解题，利用热力学第一定律解题时注意各物理量的正负符号的物理意义。17．（2025秋•海珠区校级期中）如图所示，质量为M、底角为θ、腰长为L的等腰三角台放置于水平面上，其顶端固定一小滑轮，一长为L的细线跨过小滑轮，两端分别系质量为m的物块A和质量为2m的物块B，初始时A位于底端而B位于顶端。不计轮滑大小和细线质量，物块可视为质点，忽略一切摩擦和阻力。（1）若三角台固定在水平面上，求：①物块A的加速度大小a和绳子的张力大小T；②物块A的最大速度vm。（2）若三角台可在水平面上自由滑动而不翻倒，求：①三角台对地速度v与物块B对地水平分速度vx之间的关系；②三角台对地加速度a1与物块B对三角台加速度a2之比。【分析】（1）①对AB整体受力分析，根据牛顿第二定律分析加速度，再对A受力分析，求解张力；②B到达最低点时，AB速度最大，可根据机械能守恒定律分析；（2）①系统水平方向不受力，根据动量守恒定律分析；②根据上述分析的速度关系分析加速度关系，然后分析水平方向的相对加速度，再进行求解。【解答】解：（1）①对AB整体受力分析，由牛顿第二定律可知：2mgsinθ﹣mgsinθ＝（2m+m）a，代入数据可得：a=13gsin对A受力分析，由牛顿第二定律可知：T﹣mgsinθ＝ma，代入数据可得：T=43mgsin②B到达最低点时，AB速度最大，由机械能守恒定律可知：2mgLsinθ=12（m+2m）vm2+mgLsinθ（2）①B对地面的水平分速度为vx，则A对地面的水平分速度为vx，系统水平方向不受力，以向右为正方向，由动量守恒定律可知：Mv+（m+2m）vx＝0，代入数据可得：vv②以向右为正方