廣西武鳴高中2024屆高三第二學(xué)期自主學(xué)習能力測試物理試題

廣西武鳴高中2024屆高三第二學(xué)期自主學(xué)習能力測試物理試題

考生須知：

1.全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色

字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。

2.請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。

3.保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。

一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。

1、如圖所示，一導(dǎo)熱良好的汽缸內(nèi)用活塞封住一定量的氣體（不計活塞厚度及與缸壁之間的摩擦），用一彈簧連接活

塞，將整個汽缸懸掛在天花板上。彈簧長度為L,活塞距地面的高度為我,汽缸底部距地面的高度為活塞內(nèi)氣體

壓強為P，體積為匕下列說法正確的是（）

-Z

，

A.當外界溫度升高（大氣壓不變）時，L變大、“減小、p變大、V變大

當外界溫度升高（大氣壓不變）時,h減小、H變大、P變大、y減小

C.當外界大氣壓變?。囟炔蛔儯r，人不變、H減小、P減小、V變大

D.當外界大氣壓變小（溫度不變）時，L不變、〃變大、p減小、V不變

2、如圖所示，電路中所有原件完好，當光照射到光電管上時，靈敏電流計中沒有電流通過，可能的原因是（)

A.入射光強較弱

B.入射光頻率太高

C.電源正負極接反

D.光照射時間太短

3、一定質(zhì)量的理想氣體，在溫度升高的過程中（）

A.氣體的內(nèi)能一定增加

B.外界一定對氣體做功

C.氣體一定從外界吸收熱量

D.氣體分子的平均動能可能不變

4、空間某一靜電場的電勢9在x軸上的分布如圖所示，圖中曲線關(guān)于縱軸對稱。在x軸上取“、6兩點，下列說法正

A.a、6兩點的電場強度在x軸上的分量都沿x軸正向

B.a、5兩點的電場強度在x軸上的分量都沿x軸負向

C.“、》兩點的電場強度在x軸上的分量大小及＜及

D.一正電荷沿x軸從“點移到?點過程中，電場力先做正功后做負功

5、一質(zhì)點靜止在光滑水平面上，先向右做初速度為零的勻加速直線運動，加速度大小為%,經(jīng)過時間才后加速度變?yōu)?/p>

零；又運動時間才后，質(zhì)點加速度方向變?yōu)橄蜃?，且大小為出，再?jīng)過時間/后質(zhì)點回到出發(fā)點。以出發(fā)時刻為計時零

點，則在這一過程中()

A.%=3al

8

B.質(zhì)點向右運動的最大位移為,出廣9

4

C.質(zhì)點回到出發(fā)點時的速度大小為《的/

D.最后一個時間f內(nèi)，質(zhì)點的位移大小和路程之比為3：5

6、如圖所示，在光滑的水平面上放有兩個小球A和B,其質(zhì)量加*〉〃%,B球上固定一輕質(zhì)彈簧。A球以速率y去碰

撞靜止的B球，貝！|()

—?V

,力/力〃〃〃〃〃〃方方〃/

A.A球的最小速率為零

B.B球的最大速率為v

C.當彈簧恢復(fù)原長時，B球速率最大

D.當彈簧壓縮量最大時，兩球速率都最小

二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。

全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。

7、質(zhì)量為根的小球穿在光滑細桿MN上，并可沿細桿滑動。已知細桿與水平面夾角30。，細桿長度為2L尸為細桿

中點。小球連接輕彈簧，彈簧水平放置，彈簧右端固定于豎直平面的。點。此時彈簧恰好處于原長，原長為其

3

勁度系數(shù)為等。將小球從M點由靜止釋放，小球會經(jīng)過P點，并能夠到達N點。下列說法正確的是()

L-J

B.小球運動到尸點處時的加速度為圓

2

C.小球運動至N點時的速度J通

D.小球運動至N點時彈簧的彈性勢能為mgL

8、如圖所示，真空中有一個棱長為a的正四面體尸QMN。若在尸、。兩點分別放置一個點電荷，P點為正電荷、。點

為負電荷，其電荷量均為貴再在四面體所在的空間加一個勻強電場，其場強大小為E,則M點合場強為0。靜電力

常數(shù)為鼠下列表述正確的是()

A.勻強電場的場強大小為，B.勻強電場的場強大小為考

a

D.N點合場強的大小為當

C.N點合場強的大小為0

a

9、有關(guān)對熱學(xué)的基礎(chǔ)知識理解正確的是

A.液體的表面張力使液體的表面有擴張的趨勢

B.低溫的物體可以自發(fā)把熱量傳遞給高溫的物體，最終兩物體可達到熱平衡狀態(tài)

C.當裝滿水的某一密閉容器自由下落時，容器中的水的壓強為零

D.空氣相對濕度越大時，空氣中水蒸氣壓強越接近同溫度水的飽和汽壓，水蒸發(fā)變慢

E.在“用油膜法測分子直徑”的實驗中，作出了把油膜視為單分子層、忽略油酸分子間的間距并把油酸分子視為球形這

三方面的近似處理

10、如圖所示，在豎直方向上4、3兩物體通過勁度系數(shù)為左=200N/m的輕質(zhì)彈簧相連，A放在水平地面上，B、C兩

物體通過細線繞過輕質(zhì)定滑輪相連，C放在固定的光滑斜面上.用手拿住C,使細線剛剛拉直但無拉力作用，并保證諦

段的細線豎直、cd段的細線與斜面平行.已知4、3的質(zhì)量均為10kg,C的質(zhì)量為40kg,重力加速度為g=10m/s2,細

線與滑輪之間的摩擦不計，開始時整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)，釋放C后C沿斜面下滑，A剛離開地面時，5獲得最大速

度.（）

/////////

B

至

A

7777777777777777777777777777777777777777777/

A.斜面傾角a=30。

B.4、5、C組成的系統(tǒng)機械能先增加后減小

C.B的最大速度匕1ax=2m/s

D.當C的速度最大時彈簧處于原長狀態(tài)

三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。

11.（6分）用如圖所示實驗裝置驗證，”1、，犯組成的系統(tǒng)機械能守恒，順從高處由靜止開始下落，如上拖著的紙帶打

出一系列的點，下圖給出的是實驗中獲取的一條紙帶：。是打下的第一個點，每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點未標出,

交流電的頻率為50Hz,計數(shù)點間的距離如圖所示。已知機i=50g,?/2=150g,貝?。荩海╣取9.8m/s2,結(jié)果均保留兩位有效

數(shù)字）

⑴在打點0~5過程中系統(tǒng)動能的增加量AEk=________J,系統(tǒng)勢能的減少量J；

⑵若某同學(xué)作出v2-h圖像如圖所示，則當?shù)氐膶嶋H重力加速度g=________m/s2?

12.（12分）某科技小組想測定彈簧托盤秤內(nèi)部彈簧的勁度系數(shù)左，拆開發(fā)現(xiàn)其內(nèi)部簡易結(jié)構(gòu)如圖（a）所示，托盤A、

豎直桿B、水平橫桿H與齒條C固定連在一起，齒輪D與齒條C嚙合，在齒輪上固定指示示數(shù)的指針E,兩根完全

相同的彈簧將橫桿吊在秤的外殼I上。托盤中不放物品時，指針E恰好指在豎直向上的位置。指針隨齒輪轉(zhuǎn)動一周后

刻度盤的示數(shù)為尸o=5kgo

科技小組設(shè)計了下列操作：

A.在托盤中放上一物品，讀出托盤秤的示數(shù)R,并測出此時彈簧的長度加

B.用游標卡尺測出齒輪D的直徑4

C.托盤中不放物品，測出此時彈簧的長度/o；

D.根據(jù)測量結(jié)果、題給條件及胡克定律計算彈簧的勁度系數(shù)依

E.在托盤中增加一相同的物品，讀出托盤秤的示數(shù)尸2,并測出此時彈簧的長度以

F.再次在托盤中增加一相同的物品，讀出托盤秤的示數(shù)尸3,并測出此時彈簧的長度國

G.數(shù)出齒輪的齒數(shù)〃；

H.數(shù)出齒條的齒數(shù)N并測出齒條的長度

⑴小組同學(xué)經(jīng)過討論得出一種方案的操作順序，即。方案：采用BD步驟。

①用所測得的相關(guān)量的符號表示彈簧的勁度系數(shù)k,則k=O

②某同學(xué)在實驗中只測得齒輪直徑，如圖(b)所示，并查資料得知當?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2,則彈簧的勁度系數(shù)A

=。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

⑵請你根據(jù)科技小組提供的操作，設(shè)計分方案：采用：________步驟；用所測得的相關(guān)量的符號表示彈簧的勁度系數(shù)

k,貝!!k=。

四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算

步驟。

13.(10分)某型號的艦載飛機在航空母艦的跑道上加速時，其最大加速度為5m//,所需的起飛速度為50m/s,為

了使飛機在開始滑行時就有一定的初速度，航空母艦裝有彈射裝置，彈射系統(tǒng)使它具有3O〃z/s的初速度，求：

(1)艦載飛機若要安全起飛，跑道至少為多長？

(2)若航空母艦勻速前進，在沒有彈射裝置的情況下，要保證飛機安全起飛，航空母艦前進的速度至少為多大?

14.(16分)如圖所示，小球b靜止與光滑水平面BC上的C點,被長為L的細線懸掛于O點，細繩拉直但張力為零.小

球a從光滑曲面軌道上AB上的B點由靜止釋放，沿軌道滑下后，進入水平面BC(不計小球在B處的能量損失)，與

小球b發(fā)生正碰，碰后兩球粘在一起，在細繩的作用下在豎直面內(nèi)做圓周運動且恰好通過最高點.已知小球a的質(zhì)景

為M,小球b的質(zhì)量為m.M=5m.己知當?shù)刂亓铀俣葹間求：

(1)小球a與b碰后的瞬時速度大小

(2)A點與水平面BC間的高度差.

15.(12分)如圖所示，水平放置的兩平行金屬板間存在著相互垂直的勻強電場和勻強磁場。已知兩板間的電勢差為

U,距離為d；勻強磁場的磁感應(yīng)強度為5,方向垂直紙面向里。一質(zhì)量為機、電荷量為g的帶電粒子從A點沿水平

方向射入到兩板之間，恰好沿直線從M點射出；如果撤去磁場，粒子從N點射出。M、N兩點間的距離為從不計粒

子的重力。求：

(1)勻強電場場強的大小E；

(2)粒子從A點射入時的速度大小血;

(3)粒子從N點射出時的動能Ek。

參考答案

一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。

1、C

【解題分析】

以活塞與汽缸為整體，對其受力分析，整體受到豎直向下的總重力和彈簧向上的拉力且二者大小始終相等，總重力不

變，所以彈簧拉力不變，即彈簧長度心不變，活塞的位置不變，而不變；當溫度升高時，汽缸內(nèi)的氣體做等壓變化，

根據(jù)蓋一呂薩克定律可以判斷，體積V增大，汽缸下落，所以缸體的高度降低，〃減小、P不變、V增大；當大氣壓

減小時，對汽缸分析得

Pos=mg+pS

氣體壓強p減小，汽缸內(nèi)的氣體做等溫變化，由玻意耳定律得

PM=p2K

可知體積V變大，汽缸下落，所以缸體的高度降低，H減小、P減小、V變大，故C正確，ABD錯誤。

故選C。

2、C

【解題分析】

A.根據(jù)光電效應(yīng)方程

hv=W0+E^

可知光電管能否產(chǎn)生光電效應(yīng)與入射光的強度沒有關(guān)系，A錯誤；

B.若入射光頻率太高，則一定大于金屬的極限頻率，故一定可以發(fā)生光電效應(yīng)，電流計中可能電流通過，B錯誤；

C.電源正負極接反時，光電管加上反向電壓，光電子做減速運動，可能不能到達陽極，電路中不能形成電流，C正

確；

D.光電管能否產(chǎn)生光電效應(yīng)與光照時間沒有關(guān)系，D錯誤。

故選C。

3、A

【解題分析】

AD.理想氣體不計分子勢能，溫度升高，平均動能增大，內(nèi)能一定增加，選項A正確，D錯誤；

BC.溫度升高，外界可能對氣體做功，也可能從外界吸收熱量，選項BC錯誤。

故選A.

4、C

【解題分析】

AB.因為在。點處電勢最大，沿著x軸正負方向逐漸減小，電勢順著電場強度的方向減小，所以“、6兩點的電場強

度在x軸上的分量方向相反。

C.在。點和》點附近分別取很小的一段d,由圖像可知〃點段對應(yīng)的電勢差大于a點段對應(yīng)的電勢差，看作勻強電場

E=—―,可知及＜&,故C正確。

△d

D.x軸負方向電場線往左，x軸正方向電場線往右，所以正電荷沿x軸從a點移到b點過程中，電場力先做負功后做

正功。故D錯誤。

故選C。

5、C

【解題分析】

A.以向右為正方向，由速度公式有

V[=印

由題意知

0=X]+%+%3

由位移公式得

121

%=—%.,x=vt,x=v/——at2

22x322

解得

。2~~5。]

故A錯誤；

B.根據(jù)題意，作出質(zhì)點運動的V-/圖象，如圖所示,

設(shè)向右從匕減速到0所用的時間為「，則有

r

Vj=a2t

又

匕="

解得

t'=-t

5

根據(jù)v-f圖象的面積表示位移大小可知，質(zhì)點向右運動的最大位移

11182

x——v^t+v^t+5"1?《/=《

故B錯誤；

C.質(zhì)點回到出發(fā)點時所用的時間為

t"=t-t'=-t

5

則對應(yīng)的速度大小為

故C正確；

D.最后一個時間?內(nèi)，質(zhì)點的位移大小為

,32

X=九1+%2=］印

路程

111417

S——tHX4〃1t,—t-Uy2t

21521510

所以最后一個時間f內(nèi)，質(zhì)點的位移大小和路程之比為15：17,故D錯誤。

故選C。

6、C

【解題分析】

分析小球的運動過程：A與彈簧接觸后，彈簧被壓縮，彈簧對A產(chǎn)生向左的彈力，對5產(chǎn)生向右的彈力，A做減速運

動，5做加速運動，當8的速度等于A的速度時壓縮量最大，此后A球速度繼續(xù)減小，3球速度繼續(xù)增大，彈簧壓縮

量減小，當彈簧第一次恢復(fù)原長時，3球速率最大，A球速度最小，此時滿足

191919

-mAV'=-mAVi+~mBV2

解得

mA+mB

fnA+mB

因為加A〉““，可知A球的最小速率不為零，5球的最大速率大于心選項ABD錯誤，C正確。

故選C。

二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。

全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。

7、AC

【解題分析】

AB.小球運動至尸點時，根據(jù)幾何關(guān)系可得0P之間的距離為：

,_2V3..a。I

d------Lsin30——L

33

則彈簧的彈力大小為：

F/2百7J￡

r-k-----L—d--mg

、3)3

對小球受力分析，可知受重力、彈簧的彈力和輕桿的彈作用，如圖所示:

在垂直斜面方向上，根據(jù)平衡條件有：

N-F+mgcos30

解得：N=^^-mg

在沿斜面方向上，根據(jù)牛頓第二定律有：

mgsin30=ma

3

解得：a=gsin30=-g,A正確，B錯誤；

CD.根據(jù)幾何關(guān)系，可知

ON=OM=^!^L

3

故小球從M點運動至N點，彈性勢能變化量為零，所以在N點的彈性勢能為零，則整個過程小球減小的重力勢能全

部轉(zhuǎn)化為小球的動能，根據(jù)機械能守恒有：

1,

mg*2Lsin30=—mvN

解得：VN^y/2gL,C正確，D錯誤。

故選ACo

8、AC

【解題分析】

AB.如圖所示，正確分析三維幾何關(guān)系。

兩個點電荷在M點產(chǎn)生的場強大小均為

￡=蝮

a1

由幾何關(guān)系知，這兩個點電荷的合場強大小為

E占=2Ecos60°=駕

a

方向平行于尸。指向。一側(cè)。該點合場強為0,則勻強電場的場強方向與現(xiàn)相反，大小為鳥，所以A正確，B錯誤;

a

CD.由幾何關(guān)系知，兩點電荷在M、N兩點的合場強的大小相等、方向相同，則N點合場強的大小也為0。所以C

正確，D錯誤。

故選ACo

9、CDE

【解題分析】

A、表面張力產(chǎn)生在液體表面層，它的方向平行于液體表面，而非與液面垂直指向液體內(nèi)部，故A錯誤；

B、根據(jù)熱力學(xué)第二定律，低溫的物體不會自發(fā)把熱量傳遞給高溫的物體，必然會引起外界變化。故B錯誤；

C、液體壓強由重力產(chǎn)生，當裝滿水的某一密閉容器自由下落時，容器處于完全失重狀態(tài)，故容器中的水的壓強為零,

故C正確；

D、空氣相對濕度越大時，空氣中水蒸氣壓強越接近同溫度水的飽和汽壓，水蒸發(fā)變慢，故D正確；

E、在“用油膜法測分子直徑”的實驗中，需要將油膜看作單分子層，同時要忽略油酸分子間的間距并把油酸分子視為

球形，故E正確；

故選CDE.

10、ABC

【解題分析】

A.開始時彈簧壓縮的長度為XB得:

kxB=mg

當A剛離開地面時，彈簧處于拉伸狀態(tài)，對A有:

kx\=mg

物體A剛離開地面時，物體5獲得最大速度，5、C的加速度為0,對B有:

T-mg-kx\=0

對C有:

Mgsina-T=0

解得:

a=30°

故A正確;

B.由于XA=XB,彈簧處于壓縮狀態(tài)和伸長狀態(tài)時的彈性勢能相等，即此過程中彈簧的彈性勢能先減小后增加；而由4、

5、C以及彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，可知A、B,C組成的系統(tǒng)機械能先增加后減小，故B正確;

C.當物體A剛離開地面時，物體5上升的距離以及物體C沿斜面下滑的距離為:

2mg2x10x10.

h=x+x=-----=------------m=1m

ABk200

由于XA=XB,彈簧處于壓縮狀態(tài)和伸長狀態(tài)時的彈性勢能相等，彈簧彈力做功為零，且物體A剛剛離開地面時，B、C

兩物體的速度相等，設(shè)為VB,由動能定理得:

Mghsina—mgh=^M+

解得:

VB—2m/s

故C正確;

D.當3的速度最大時，C的速度也是最大的，此時彈簧處于伸長狀態(tài)，故D錯誤;

故選ABCo

三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。

n、0.580.599.7

【解題分析】

⑴口］勻變速直線運動某段時間內(nèi)，中間時刻速度等于平均速度:

—x.0.8640—0.3840,..,

v=-----±=-------------------m/s=2.4m/s

2T2x0.1

動能增加量:

1?

AEk=^(叫+m2)vp0.58J；

⑵系統(tǒng)勢能的減少量：

AEp=(m2-mjgh?0.59J；

⑵網(wǎng)根據(jù)機械能守恒定律：

12

(m2—+m2)v

得：

v2_2()一叫)g.

(g+m2)

斜率：

k_2(m2-m^g_13.58

(m1+m2)1.40

2

得出：g^9.7m/so

Rg_g(P\Pi

12、7.96X102N/mCAEFD———+——+——

271d6(/]—/QI?—I。，3—，o,

【解題分析】

⑴口]①彈簧的伸長量與齒條下降的距離相等，而齒條下降的距離與齒輪轉(zhuǎn)過的角度對應(yīng)的弧長相等，齒輪轉(zhuǎn)動一周對

應(yīng)的弧長即為齒輪周長，即托盤中物品質(zhì)量為Po=5kg時彈簧的伸長量：

\x=nd

因此只要測出齒輪的直徑d即可計算其周長，然后由胡克定律得：

2kAx=Pog

解得左=魯；

27id

⑵②游標卡尺讀數(shù)為0.980cm,代入：

k=￡1g

27rd

得左=7.96x102N/m；

⑵[3]直接測出不同示數(shù)下彈簧的伸長量也可以進行實驗，即按CAEFD進行操作，實驗不需要測量齒輪和齒條的齒數(shù),

GH是多余的；

[4]求解形變量

Axi—Zi-Zo

Ax2=fc-Zo

\x3=h—Zo

則:

片g

ki=

2Axi

P