2024届广西南宁市高三上学期摸底测试理综物理试题

2024届广西南宁市高三上学期摸底测试理综物理试题
一、单选题 (共7题)
第(1)题
哈雷彗星是裸眼所见短周期彗星之一。

如图所示为地球、哈雷彗星绕太阳运动的示意图，已知哈雷彗星大约每76年环绕太阳一周，在近日点与太阳中心的距离为，在远日点与太阳中心的距离为，于2023年12月初抵达远日点。

若地球的公转轨道可视
为半径为R的圆轨道，则下列说法正确的是（）
A．在近日点与远日点的加速度大小之比为
B．在近日点与远日点的速度大小之比为
C．哈雷彗星大约将在2071年左右离太阳最近
D
．哈雷彗星的轨道参数与地球轨道参数间满足
第(2)题
2022年7月24日，中国空间站问天实验舱发射成功。

中国空间站组建完成后，将从空间站中释放伴随卫星。

如图所示，空间站绕地球运行轨道为圆轨道，伴随卫星绕地球运行轨道为接近圆的椭圆轨道，二者位于同一轨道平面内，分别为伴随卫星轨道的远地点和近地点，伴随卫星在P处时位于空间站正上方，两点与空间站轨道的高度差相等，仅考虑地球的引力作
用。

则（ ）
A．当伴随卫星运行到P点时，加速度比空间站的大
B．当伴随卫星运行到Q点时，速度比空间站的小
C．空间站绕地球转过一周的过程，以空间站为参考系，伴随卫星绕空间站也转过一周
D．经过相同时间，伴随卫星、空间站分别与地心的连线扫过的面积相等
第(3)题
为全面推进乡村振兴，彭州某地兴建的小型水电站如图所示。

该水电站交流发电机的输出功率为P=100 kW、发电机的输出电压U1=250 V，经变压器升压后用总电阻R线=7.5Ω的输电线向远处输电，在用户处的降压变压器输出电压U4=220 V，若升压变压器与降压变压器的匝数比满足，则以下说法正确的是（ ）
A．发电机输出的电流I1=40 A
B．输电的效率为85%
C
．升压变压器的匝数比为
D．降压变压器输出的电流I4=400 A
第(4)题
如图所示，质量为3m、半径为R的四分之一光滑圆弧体静止在光滑的水平面上，质量为m的小球（可视为质点）从圆弧体的最高点由静止释放，已知重力加速度为g，则小球下滑过程中（ ）
A．小球和圆弧体组成的系统动量守恒
B．小球的机械能守恒
C．小球运动到最低点时速度大小为
D．小球运动到最低点时速度大小为
第(5)题
图甲为一玩具起重机的电路示意图，理想变压器的原副线圈匝数比为5：1。

变压器原线圈中接入图乙所示的正弦交流电，电动机的内阻为，装置正常工作时，质量为的物体恰好以的速度匀速上升，照明灯正常工作，电表均为
理想电表，电流表的示数为3A。

g取10。

设电动机的输出功率全部用来提升物体，下列说法正确的是（ ）
A．原线圈的输入电压为
B．照明灯的额定功率为30W
C．电动机正常工作时内阻上的热功率为20W
D．电动机被卡住后，原线圈上的输入功率增大
第(6)题
如图所示，一根长为、粗细均匀且横截面积为的木筷下端绕几圈铁丝，竖直浮在较大装有水的容器中。

现把木筷往上提起一
小段距离后放手，木筷就在水中上下做简谐振动。

已知铁丝与木筷总质量为，木筷与铁丝整体的等效密度为，水的密度为。

简谐运动的周期公式，其中是回复力与位移的比例系数，为系统的质量。

当地重力加速度为g。

忽略铁丝的体积，则该系统振动的周期为（ ）
A．B．
C．D．
第(7)题
荡秋千是一项古老的休闲体育运动。

如图所示，李明同学某次荡秋千时，O、A两点分别为其运动过程中的最低点和最高
点，A到O的过程中，李明的身体姿势保持不变。

已知李明和座椅的总质量为m，两根平行的秋千绳长均为L，A点时绳子与竖直方向的夹角为θ，重力加速度大小为g，空气阻力和绳的质量忽略不计。

下列说法正确的是（ ）
A．在A位置时，该同学速度为0，处于平衡状态
B．在O位置时，该同学处于失重状态
C．在A位置时，每根秋千绳的拉力大小为
D
．在O位置时，每根秋千绳的拉力大小约为
二、多选题 (共3题)
第(1)题
如图所示，图甲为氢原子的能级图，大量处于n=3激发态的氢原子跃迁时，发出频率不同的大量光子，其中频率最高的光子照射到图乙电路中光电管阴极K上时，电路中电流随电压变化的图像如图丙所示。

下列说法正确的是（ ）
A．光电管阴极K金属材料的逸出功为7.0eV
B．这些氢原子跃迁时共发出3种频率的光
C．若调节滑动变阻器滑片能使光电流为零，则可判断图乙中电源右侧为正极
D．氢原子跃迁放出的光子中共有2种频率的光子可以使阴极K发生光电效应现象
第(2)题
如图所示，一根轻质弹簧与质量为m的滑块P连接后，穿在一根光滑竖直杆上，弹簧下端与竖直杆的下端连接，一根轻绳跨过定滑轮将滑块P和重物Q连接起来。

图中O、B两点等高，线段OA长为L，与水平方向的夹角，重物Q的质量，把滑块从图中A点由静止释放后沿竖直杆上下运动，当它经过A、B两点时，弹簧对滑块的弹力大小相等，不计滑轮的摩擦，在滑块从A到B的运动过程中（ ）
A．滑块P的速度一直增大B．滑块P在位置B的速度
C．轻绳对滑块P做功D．P与Q的机械能之和先增大后减小
第(3)题
如图所示是某同学组装的实验装置，关于该实验装置的用途下列说法正确的是（ ）
A．可以用来验证机械能守恒定律
B．可以用来验证平抛运动的规律
C．可以验证自由落体运动规律
D．可以用来验证加速度与质量之间的关系
三、实验题 (共2题)
第(1)题
在实验室里为了验证动量守恒定律，采用如图装置：先将入射小球a从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，在四分之一圆
弧轨道上留下压痕，再把被碰小球b放在斜槽轨道末水平段的最右端，让入射小球a仍从固定点由静止开始滚下，和被碰小
球b相碰后，两球分别落在圆弧的不同位置处，重复多次，找到平均落点M、P、N。

用量角器量出、、与竖直方向的夹角分别为、、。

(1)若入射小球a质量为，半径为；被碰小球b质量为，半径为，则____；
A．， B．，
C．， D．，
(2)放上被碰小球b，两球相碰后，小球a的落地点是图中圆弧面上的_____点，小球b的落地点是图中圆弧面上的____点；
(3)设入射小球a的质量为，被碰小球b的质量为，则在用该装置实验时，所得验证动量守恒定律的结论为（用题中所给物理量的字母表示）___________。

第(2)题
某学习小组利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”实验，其主要实验步骤如下：
A.用游标卡尺测量挡光条的宽度为d，用天平测量滑块（含挡光条）的质量为M，砝码盘及砝码的总质量为m；
B.调整气垫导轨水平；
C.光电门移到B处，读出A点到B点间的距离为x，滑块从A处由静止释放，读出挡光条通过光电门的挡光时间为t；
D．多次改变光电门位置，重复步骤C，获得多组数据。

请回答下列问题：
（1）用游标卡尺测量挡光条的宽度时示数如图2所示，其读数为___________mm；
（2）调整气垫导轨下螺丝，直至气垫导轨工作时滑块轻放在导轨上能___________，表明导轨水平了；
（3）验证机械能守恒的关系式为___________；
（4）在实验误差允许范围内，机械能守恒定律得到验证，则如图丙图像中能正确反映光电门的挡光时间t随滑块的位移大
小x的变化规律的是___________。

A. B. C. D.
四、解答题 (共3题)
第(1)题
如图所示，光滑水平面AB的左侧有一固定的竖直挡板，在B端放置两个滑块，滑块甲的质量M=0.4kg，滑块乙的质量m=0.2kg，两滑块间固定一压缩弹簧（图中未画出），水平面B端紧靠倾角的传送带，传送带与水平面通过B端小圆弧平滑连接，
传送带逆时针转动，速率恒为v=2m/s。

现解除滑块间弹簧，两滑块分别向左右弹开，滑块乙经过B处冲上传送带，恰好到
达C端，然后返回到B端。

已知光滑水平面A、B长度为6m，B、C两端间的距离L=3.2 m，滑块与传送带间的动摩擦因数，取，滑块与竖直挡板、两滑块间的碰撞均为弹性碰撞。

滑块通过B处时无机械能损失。

两滑块均可看作为质点。

求：
（1）压缩弹簧储存的弹性势能E p；
（2）滑块乙从B端滑上传送带到第一次回到B端的时间t；
（3）滑块乙第一次返回到AB面上后与滑块甲碰撞的位置及碰后二者的速度大小。

第(2)题
如图所示，长为L的轻杆A端固定质量为m的小球，另一端可以绕轴O自由转动。

在光滑水平面上，质量为M、边长为x的正方形木块在水平外力的作用下，使轻杆、木块均处于静止状态，此时，杆与水平面夹角为。

撤去外力，木块水平向右运动。

经过一段时间，杆与水平面夹角为β。

重力加速度为g，以水平面为零势能面。

求上述过程中：
（1）小球重力势能的最大值E Pm；
（2）小球A发生的位移大小x A；
（3）轻杆对木块所做的功W。

第(3)题
如图所示，两条平行光滑导轨所在平面与水平面的夹角为a，且与匀强磁场方向垂直。

导轨上端接有一只电容器，电容为C；下端接有一只电阻，阻值为R。

在导轨上放置一质量为m、电阻为r的金属棒，与导轨垂直并良好接触。

让金属棒从导轨上某位置由静止开始下滑，经一段时间下滑到虚线位置时速度达到最大，金属棒中的电流为I。

重力加速度为g，导轨的电阻不计。

求：
（1）电容器极板上积累的电荷量Q；
（2）金属棒到达轨道虚线位置时的瞬时速度大小v。