第=page11頁，共=sectionpages11頁2024-2025學年廣西南寧市二中高三（上）開學物理試卷一、單選題：本大題共7小題，共28分。1.為了研究電磁爐的工作原理，某個同學制作了一一個簡易裝置。如圖所示，將一根電線纏繞在鐵芯外部，接通交流電源，放置在鐵芯上方的不銹鋼鍋具開始發熱。下述可以增大鍋具的發熱功率的辦法，可行的是(

)A.增大交流電源的頻率 B.把不銹鋼鍋換成銅鍋

C.將電源換成電動勢更大的直流電源 D.把線圈內部鐵芯去掉2.市面上有一種“自熱火鍋”，結構如圖所示，其原理是向食材層、加熱層中加水，利用加熱層中發熱包遇水反應釋放熱量為食材加熱。在加熱過程中(

)A.能聞到食材的香味是因為氣體分子的布朗運動

B.食材層內每個氣體分子熱運動的速率均會增大

C.食材層內每個氣體分子對側壁碰撞的作用力均會減小

D.若在食材加熱沸騰時將透氣孔堵住，則食材層內氣體壓強增大3.圖甲為交流發電機示意圖，圖中兩磁極之間的磁場可近似為勻強磁場，A為理想電流表，線圈繞垂直于磁場的水平軸OO′沿逆時針方向勻速轉動。從圖示位置開始計時，電刷E、F之間的電壓隨時間變化的圖像如圖乙所示。已知R=10Ω，下列說法正確的是(

)A.t=0.01s時，穿過線圈平面的磁通量最大

B.t=0時，線圈中感應電流的方向為DCBAD

C.E、F之間電壓的瞬時值表達式為u=10sinπtV

D.當線圈從圖示位置轉過60°時，電流表的示數為0.5A4.核電作為清潔低碳、安全高效、穩定且可大規模發展的綠色低碳能源，在推動綠色發展和助力“雙碳”目標實現方面發揮著重要的作用。據統計，一座百萬千瓦電功率的核電廠和燃煤電廠相比，每年可以減少二氧化碳排放600多萬噸，可見核能是減排效應較大的能源之一。下列關于核反應的說法正確的是(

)A.重核裂變過程中能釋放能量而輕核聚變過程中只吸收能量

B.核反應堆中發生的核裂變方程為?92235U+01n→56144Ba+3689Kr+201n

C.核裂變產生的一個?5.劈尖干涉是一種薄膜干涉，其裝置如圖1所示，將一塊平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夾入兩張紙片，從而在兩玻璃表面之間形成一個劈形空氣薄膜．當光垂直入射后，從上往下看到的干涉條紋如圖2所示．干涉條紋有如下特點：

(1)任意一條明條紋或暗條紋所在位置下面的薄膜厚度相等；

(2)任意相鄰明條紋和暗條紋所對應的薄膜厚度差恒定．現若在圖1裝置中抽去一張紙片，則當光垂直入射到新的劈形空氣薄膜后，從上往下觀察到的干涉條紋(

)

A.變疏 B.變密 C.不變 D.消失6.如圖所示，兩理想變壓器間接有電阻R，電表均為理想交流電表，a、b接入電壓有效值不變的正弦交流電源。閉合開關S后(

)A.R的發熱功率不變 B.電壓表的示數變大

C.電流表A1的示數變大 D.電流表A7.如圖甲所示，輕質彈簧下端掛一質量為m的小球并處于靜止狀態。現將小球豎直向上推動距離A后由靜止釋放并開始計時，小球在豎直方向開始做簡諧振動，彈簧彈力與小球運動時間的關系如圖乙所示(選豎直向上為正方向)，重力加速度為g，則下列說法正確的是(

)A.小球做簡諧運動的周期為32tB.小球在0～t04時間內下降的高度為A2

D.彈簧的最大彈性勢能為2mgA二、多選題：本大題共3小題，共18分。8.某民航客機在高空飛行時，利用空氣壓縮機來保持機艙內外氣壓之比為4：1。機艙內有一導熱氣缸，活塞質量m=2kg、橫截面積S=10cm2，活塞與氣缸壁之間密封良好且無摩擦?？蜋C在地面靜止時，氣缸如圖(a)所示豎直放置，平衡時活塞與缸底相距l1=8cm；客機在高度?處勻速飛行時，氣缸如圖(b)所示水平放置，平衡時活塞與缸底相距l2=10cm。氣缸內氣體視為理想氣體，機艙內溫度可認為不變。已知大氣壓強隨高度的變化規律如圖(c)所示，地面大氣壓強p0=1.0×A.氣缸內氣體由圖(a)狀態到圖(b)狀態的過程中氣體壓強增大

B.氣缸內氣體由圖(a)狀態到圖(b)狀態的過程中氣體壓強減小

C.高度?處的大氣壓強為9.6×104Pa

D.根據圖9.氫原子的能級圖如圖(a)所示，一群處于n=4能級的氫原子，用其向低能級躍遷過程中發出的光照射如圖(b)電路中的陰極K，只有1種頻率的光能使之發生光電效應，產生光電子，測得其電流隨電壓變化的圖像如圖(c)所示。電子電荷量為1.6×10?19C，則下列說法正確的是(

)

A.題述氫原子躍遷一共能發出4種不同頻率的光子

B.陰極金屬的逸出功為11.15eV

C.題述光電子能使處于n=3能級的氫原子電離

D.若圖(c)中飽和光電流為I=3.2μA，則1s內最少有2×1010.一列簡諧橫波沿x軸傳播，在t=0.15s時的波形如圖甲所示，B、C、D、E為介質中的四個質點，已知質點E的平衡位置的橫坐標為?15m。圖乙為質點C的振動圖像。下列說法正確的是(

)

A.該波沿x軸正方向傳播

B.該波的波速為75m/s

C.質點C的平衡位置位于x=4.5m處

D.從t=0.15s開始，質點C與質點B第一次回到平衡位置的時間差為7三、實驗題：本大題共2小題，共14分。11.某實驗小組完成“用油膜法測油酸分子的大小”的實驗。

(1)實驗中要讓油酸在水面盡可能散開，形成單分子油膜，并將油膜分子看成球形且緊密排列。本實驗體現的物理思想方法為______(填字母)。

A.控制變量法

B.理想化模型法

C.等效替代法

(2)實驗中使用到油酸酒精溶液，其中酒精的作用是______(填字母)。

A.可使油酸和痱子粉之間形成清晰的邊界輪廓

B.有助于油酸的顏色更透明便于識別

C.有助于測量一滴油酸的體積

D.對油酸溶液起到稀釋作用

(3)該小組進行如圖1的實驗操作，請將它們按操作先后順序排列：______。

(4)已知實驗室中使用的油酸酒精溶液每104mL溶液中含有2mL油酸，又用滴管測得每50滴這種油酸酒精溶液的總體積為1mL，將一滴這種溶液滴在淺盤中的水面上，在玻璃板上描出油膜的邊界線，再把玻璃板放在畫有邊長為1cm的正方形小格的紙上(如圖2)。該油酸分子的大小d=______m(結果保留2位有效數字)。

(5)某同學在該實驗中，計算結果明顯偏小，可能是由于______(填字母)。

A.油酸酒精溶液配制的時間較長，酒精揮發較多

B.計算油膜面積時舍去了所有不足一格的方格

C.求每滴體積時，1mL的溶液的滴數少記了10滴

D.油酸未完全散開12.智能手機自帶許多傳感器，某同學使用其中的磁感應強度傳感器，結合單擺原理測量當地的重力加速度。具體操作如下：

(1)用游標卡尺測量小鋼球的直徑d，測得結果如圖甲所示，其讀數d=______mm；

(2)將輕質細線一端固定在O點，另一端系一小鋼球，如圖乙所示，將強磁鐵吸附于小鋼球下側，在單擺的正下方放置一手機，打開手機中測量磁感應強度的應用軟件；

(3)將小鋼球拉到一定高度，細線處于伸直狀態，小鋼球做小角度擺動，每當鋼球經過手機時，磁傳感器會采集到一個磁感應強度的峰值。采集到的磁感應強度隨時間變化的圖像如圖丙所示，已知連續n個峰值間的時間長為t，則單擺的周期T=______(用n、t表示)；

(4)方法一：用毫米刻度尺測量出細線的長度L，以懸點到鋼球中心的長為擺長，根據單擺的周期公式，求出重力加速度g=______(用L、d、T表示)；

方法二：多次改變細線的長L，測出對應的周期T，作出L?T2圖像，已知圖像的斜率為k，則重力加速度g=______(用k表示)。四、簡答題：本大題共1小題，共17分。13.如圖(a)是游戲設備——太空梭，人固定在座椅車上從高處豎直下墜，體驗瞬間失重的刺激。某工程師準備利用磁場控制座椅車速度，其原理圖可簡化為圖(b)。座椅車包括座椅和金屬框架，金屬框架由豎直金屬棒ab、cd及5根水平金屬棒組成。ab、cd長度均為4?，電阻不計；5根水平金屬棒等距離分布，長度均為L，電阻均為R。地面上方足夠高處存在豎直寬度為?的有界勻強磁場，磁感應強度大小為B，方向垂直于豎直面向里。某次試驗時，將假人固定在座椅車上，座椅車豎直放置，讓座椅車從金屬棒bc距離磁場上邊界?高處由靜止下落，金屬棒bc進入磁場后即保持勻速直線運動，不計摩擦和空氣阻力，重力加速度大小為g。求：

(1)人和座椅車的總質量m；

(2)從bc離開磁場到ad離開磁場的過程中，流過金屬棒bc的電荷量q；

(3)金屬框架abcd穿過磁場的過程中，金屬棒bc上產生的熱量Q。

五、計算題：本大題共2小題，共23分。14.某種由透明材料制成的直角三棱鏡ABC的截面示意圖如圖所示，∠A=30°，BC=203cm，在與BC邊相距d=30cm的位置放置一平行于BC邊的豎直光屏。現有一細光束射到棱鏡AB面上的P點，入射光線與AB面的垂線CP的夾角i=60°，該光線經棱鏡折射后，從BC邊射出，透明材料對該光的折射率n=3，光在真空中傳播的速度大小c=3×108m/s，整個裝置置于真空中。求：

(Ⅰ)光線在BC面上的出射點與光屏上光斑的距離x；

(Ⅱ15.如圖所示為一超重報警裝置示意圖。高為L、橫截面積為S、導熱性能良好的薄壁容器豎直倒置懸掛，容器內有一厚度不計、質量為m的活塞，穩定時正好封閉一段長度為L3的理想氣樣?；钊赏ㄟ^輕繩連接重物以達到監測重物的目的，當所掛重物質量為1118(p0Sg?m)時，活塞恰好下降至位于離容器底部有一定距離的預警傳感器處，剛好觸發超重預警。已知初始時環境熱力學溫度為T0，大氣壓強為p0，重力加速度為g，缸內氣體內能與熱力學溫度的關系為U=kT，k為常數，不計摩擦阻力。

(1)求預警傳感器到容器底部的距離；

(2)在答案解析1.A

【解析】解：A.當下方線圈通入交流電時，在不銹鋼鍋具中會產生感應電動勢，形成渦流而產生熱量，因感應電動勢與電流的變化率成正比，增大交流電源的頻率，感應電動勢增大，電流增大，熱功率增大，故A正確；

B.銅不是磁性材料，把不銹鋼鍋換成銅鍋，則不會產生渦流，則不發熱，故B錯誤；

C、換成直流電源，恒定電流產生恒定的磁場，穿過不銹鋼鍋磁通量不變，不銹鋼鍋中不會有感應電流，熱功率為0，故C錯誤；

D.把線圈內部鐵芯去掉，則磁場減弱，感應電動勢減小，感應電流減小，熱功率變小，故D錯誤。

故選：A。

感應電動勢與電流的變化率成正比；銅不是磁性材料；直流電源不會產生變化的磁場；線圈去掉鐵芯，磁場大大減弱。

知道鍋具能夠發熱的原理是解題的關鍵。2.D

【解析】解：A、能聞到食材的香味是因為氣體分子的擴散，不是氣體分子的布朗運動，故A錯誤；

BC、在加熱過程中，食材層內氣體溫度升高，氣體分子熱運動平均動能增大，則氣體分子熱運動的平均速率會增大，由于分子運動是無規則的，所以不是每個氣體分子熱運動的速率均會增大。根據動量定理F?t=mv?可知氣體分子對側壁碰撞的平均作用力均會增加，故BC錯誤；

D、若在食材加熱沸騰時將透氣孔堵住，氣體體積不變，根據查理定律pT=C可知，氣體的溫度升高時，食材層內氣體壓強增大，故D正確。

故選：3.B

【解析】解：A、由圖乙可知，t=0.01s時，E、F之間的電壓最大，則線圈產生的感應電動勢最大，線圈與磁場平行，穿過線圈平面的磁通量最小，故A錯誤；

B、t=0時，根據楞次定律可知線圈中感應電流的方向為DCBAD，故B正確；

C、由乙圖可知，E、F之間電壓的的最大值為Um=10V，周期為T=0.02s，所以角速度為ω=2πT=2π0.02rad/s=100πrad/s，則E、F之間電壓的瞬時值表達式為

u=Umcosωt=10cos100πtV，故C錯誤；

D、電流表測量交流電的有效值，為I=UR=1024.C

【解析】解：A、輕核聚變和重核裂變時都要釋放能量，發生質量虧損，故A錯誤；

B、核反應堆中發生的核裂變方程為?92235U+01n→56144Ba+3689Kr+301n，故B錯誤；

C、核裂變產生的一個?56144Ba原子核中有565.A

【解析】解：從空氣膜的上下表面分別反射的兩列光是相干光，其光程差為△x=2d，即光程差為空氣層厚度的2倍，當光程差△x=nλ時此處表現為亮條紋，故相鄰亮條紋之間的空氣層的厚度差為12λ，顯然抽去一張紙后空氣層的傾角變小，故相鄰亮條紋(或暗條紋)之間的距離變大．故干涉條紋條紋變疏，故A正確．

故選A．

從空氣膜的上下表面分別反射的兩列光是相干光，其光程差為空氣層厚度的2倍，當光程差△x=nλ時此處表現為亮條紋，故相鄰亮條紋之間的空氣層的厚度差為126.C

【解析】解：AC、閉合開關S后，負載電阻減小，匝數為n4的線圈輸出功率變大，匝數為n1的線圈輸入功率也變大，a、b兩端電壓有效值不變，由P1=U1I1可知電流表A1的示數變大，根據原、副線圈電流與匝數的關系有I1I2=n2n1

因n2n1比值不變，I1變大，I2變大，所以R的發熱功率變大，故A錯誤，C正確；

B、根據理想變壓器原、副線圈電壓比等于匝數比U1U2=n1n27.C

【解析】解：A.分析乙圖可知小球從上方的最大位移處到下方的最大位移處用時為t0，結合簡諧振動的對稱性可知小球做簡諧運動的周期為2t0，故A錯誤。

B.因為小球從上方最大位移處運動四分之一周期，振動路程為A，根據簡諧振動的特點可知在0～t04時間內的(前T8)速度小于在t04～t02時間內(T8～T4)的速度，故小球在0～t04時間內下降的高度小于A2，故B錯誤。

C.在下方最大位移處，小球受到向上的最大彈力為3mg，根據牛頓第二定律得3mg?mg=mam8.BD

【解析】解：AB.圖(a)所示平衡時活塞與缸底相距l1=8cm，圖(b)所示平衡時活塞與缸底相距l2=10cm，汽缸內氣體由圖(a)到圖(b)狀態的過程氣體體積變大，而氣體的溫度不變，由理想氣體狀態方程

pV=nRT

可知氣體的壓強要減小，故B正確，A錯誤；

CD.設氣體初狀態壓強為p1，對活塞，由平衡條件得

p0S+mg=p1S

代入數據解得

p1=1.2×105Pa

氣體溫度不變，由玻意耳定律得

p1l1S=p2l2S

代入數據解得

p2=9.6×104Pa

機艙內外氣體壓強之比是4：1，因此艙外氣體

9.BD

【解析】解：A.一群處于n=4能級的氫原子躍遷一共能發出6種不同頻率的光子，故A錯誤；

B.躍遷時能夠釋放出最大光子能量為?ν=?0.85eV?(?13.6eV)=12.75eV，逸出功為W0=?ν?1.6eV=12.75eV?1.6eV=11.15eV，故B正確；

C.使n=3能級氫原子電離所需要的能量為1.51eV，題中光電子最大動能大于電離所需要的能量，故能夠使n=3能級的氫原子電離，故C正確；

D.飽和光電流為3.2μA，則1s內陰極發出的光電子數目為N=3.2×10?6×11.6×10?19=2×1013，故D正確。

故選：BD。

A.根據能級躍遷規律分析；

B10.AD

【解析】解：A.由圖乙(質點C的振動圖像)可知，t=0.15s質點c沿y軸負方向運動，而圖甲為t=0.15s時的波形，根據同側法，該波沿x軸正方向傳播，故A正確；

B.由甲圖可知，此簡諧波振幅為20cm，而此時B位移為?10cm，故B與E兩質點平衡位置之間距離xBE與總波長λ的比例關系滿足xBEλ=5π62π，解得λ=36m，由圖乙知T=0.4s，因此波速v=λT=90m/s，故B錯誤；

C.簡諧振動方程y=Asin(ωt+φ)，其中ω=2πT=5π，φ=0則y=Asin(ωt+φ)=20sin5πt(cm)，因此t=0.15s時C點位移yC=102cm，故E與C兩質點平衡位置之間距離xEC與總波長λ的比例關系滿足xECλ=5π42π，解得xEC=22.5m，質點C的平衡位置坐標為x=xEC?xEB=22.5m?1.5m=7.5m，故C錯誤；

D.從t=0.15s開始，由圖乙可知，質點C第一次回到平衡位置的時間為tC=0.05s。由于波沿x正方向傳播，所以質點B先振動到波谷再回到平衡位置。設任何質點從平衡位置振動到位移為10cm時所需時間為Δt，根據y=20sin5πt(cm)得Δt=130s，從t=0.15s開始，質點B第一次回到平衡位置的時間為tB=T211.B

D

CAEDB

6.6×10?10

【解析】解：(1)實驗中要讓油酸在水面盡可能散開，形成單分子油膜，并將油膜分子看成球形且緊密排列，故本實驗體現的物理思想方法為理想化模型法，故ACD錯誤，B正確。

故選：B。

(2)一滴純油酸中油酸分子的數量太多，需要稀釋之后做實驗，所以本實驗中使用油酸酒精溶液，其中酒精的作用是對油酸溶液起到稀釋作用，故ABC錯誤，D正確。

故選：D。

(3)“用油膜法測油酸分子的大小”的實驗步驟為：用注射器將事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下量筒內每增加一定體積時的滴數，由此計算出一滴油酸酒精溶液的體積；往淺盤里倒入約2cm深的水，水面穩定后將適量痱子粉均勻撒在水面上，用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形狀穩定，將帶有坐標方格的玻璃板放在淺盤上，然后將油膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上，計算出油膜的面積，根據油酸的體積和面積計算出油酸分子直徑的大小。則實驗操作順序為：CAEDB。

(4)一滴酒精油酸溶液純油酸的體積為

V=2104×150mL=4×10?6mL

正方形小格的面積為1cm2，根據超過半格算一格，不足半格舍掉，由圖可知，大約有61個小格，則油酸的面積為61cm2，則油酸分子的直徑為

d=VS=4×10?661cm≈6.6×10?10m

(5)某同學在該實驗中，計算結果明顯偏小，根據

d=VS

A.油酸酒精溶液配制的時間較長，酒精揮發較多，導致油酸濃度增大，而代入計算的濃度偏小，一滴酒精油酸溶液純油酸體積測量值偏小，則直徑的測量值偏小，故A正確；

B.計算油膜面積時舍去了所有不足一格的方格，則油酸面積測量值偏小，直徑的測量值偏大，故B錯誤；

C.求每滴體積時，1mL的溶液的滴數少記了10滴，則一滴酒精油酸溶液純油酸體積測量值偏大，直徑的測量值偏大，故C錯誤；

D.油酸未完全散開，則油酸面積測量值偏小，直徑的測量值偏大，故D錯誤。

故選：A。

故答案為：(1)B；(2)D；(3)CAEDB；(4)6.6×10?10；(5)A。

12.10.5

2tn?1

2π2【解析】解：(1)10分度游標卡尺的精確度為0.1mm，小鋼球直徑為d=10mm+5×0.1mm=10.5mm

(3)小球擺到最低處，手機接收到的磁感應強度最強，連續兩次通過最低點的時間為周期的一半，因此B?t圖像中相鄰兩次磁感應強度峰值之間的時間間隔為半個周期，單擺的周期T=2tn?1

(4)根據單擺的周期公式T=2πL+d2g

解得g=2π2(2L+d)T2

設鋼球和強磁鐵的重心到懸線下端的距離為r，則擺長l=L+r

根據單擺的周期公式得T=2πL+rg

解得L=g4π2T2?r

圖像的斜率k=g4π2

則重力加速度13.解：(1)金屬棒bc進入磁場后做勻速直線運動的速度大小為v，下落?過程中，根據動能定理可得：

mg?=12mv2

解得：v=2g?

對整體，根據平衡條件可得：mg=BIL

回路中的總電阻為：R總=R+14R=5R4

所以通過bc邊的感應電流為：I=BLvR總=4BL2g?5R

解得：m=4B2L22g?5gR；

(2)從bc離開磁場到ad離開磁場的