2026届广东广州市南武中学高三下学期5月综合训练(七)物理试卷
2026-05-12
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摘要:
**基本信息**
2026届广州南武中学高三物理综合训练卷,以松果采摘机、古法榨油等真实情境为载体,融合机械振动、动量守恒等核心知识,突出科学思维与探究能力考查,适配高考模拟预测需求。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|10题/46分|机械振动、变压器、光电效应、天体运动|结合《我爱发明》节目、飞船对接等情境,考查物理观念与科学推理|
|非选择题|5题/54分|动量守恒实验、电子秤设计、气体定律、质谱仪|实验题注重误差分析与方案设计,计算题融合生活科技(如按压瓶、飞行时间质谱仪),体现科学探究与创新应用|
内容正文:
2026届广东省广州市南武中学高三下学期5月综合训练(七)物理试卷
一、选择题(1~7题单选题,每小题4分,8-10题多选题,每小题6分,共46分)
1.《我爱发明》节目《松果纷纷落》中的松果采摘机利用机械臂抱紧树干,通过采摘振动头振动而摇动树干,使得松果脱落。则下列说法正确的是( )
A.若拾果工人快速远离采摘机时,他听到采摘机振动声调变高
B.随着振动器频率的增加,树干振动的幅度一定增大
C.稳定后,不同粗细树干的振动频率与振动器的振动频率相同
D.摇动同一棵树,振动器振动的振幅越大,落果效果越好
2.如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1,b是原线圈的中心抽头,图中电表均为理想的交流电表,定值电阻R=10Ω,其余电阻均不计。从某时刻开始在原线圈c、d两端加上如图乙所示的交变电压。下列说法正确的是( )
A.当单刀双掷开关与a连接时,电压表的示数为31.1V
B.当单刀双掷开关与b连接且在0.01s时,电流表示数为零
C.当单刀双掷开关由a拨向b时,原线圈的输入功率变大
D.当单刀双掷开关由a拨向b时,副线圈输出电压的频率变为25Hz
3.如图甲为研究光电效应的实验装置,用频率为的单色光照射光电管的阴极K,得到光电流I与光电管两端电压U的关系图线如图乙所示,已知电子电荷量的绝对值为e,普朗克常量为h,则( )
A.测量遏止电压时开关S应扳向“2” B.只增大光照强度时,图乙中的值会增大
C.只增大光照强度时,图乙中的值会减小 D.阴极K所用材料的极限频率为
4.如图所示,某单色光由竖直圆柱体侧面上的点发出(传播光路在某水平面内),后经侧面上的点射出,出射光线为,其中为截面圆的直径,且出射光线平行于。已知,则圆柱体对该单色光的折射率为( )
A. B. C. D.
5.飞船运动过程的示意图如图所示。飞船先进入圆轨道1做匀速圆周运动,再经椭圆轨道2,最终进入圆轨道3完成对接任务。椭圆轨道2分别与轨道1、轨道3相切于A点、B点。则飞船( )
A.在轨道1的运动周期大于在轨道3的运动周期
B.在轨道2运动过程中,经过A点时的速率比B点小
C.在轨道1经过A点时的加速度和在轨道2经过A点的向心加速度相等
D.从轨道2进入轨道3时需要在B点处减速
6.回旋加速器以两虚线为边界,中间存在平行纸面且与边界垂直的水平电场,宽度为,两侧为相同匀强磁场,方向垂直纸面向里。一质量电荷量的带电粒子,以初速度垂直边界射入磁场做匀速圆周运动,再进入电场做匀加速运动,后第二次进入磁场中运动…,粒子在电场和磁场中不断交替运动,已知粒子第二次在磁场中运动半径是第一次的2倍,第三次是第一次的3倍…以此类推,则( )
A.虚线之间的电场强度大小恒定
B.粒子第一次经过电场时电场力做功等于
C.粒子第二次经过磁场时洛伦兹力做功等于
D.假设粒子穿过电场时,此过程电场可视为匀强电场,则第6次经过电场的时间为
7.某同学受自动雨伞开伞过程的启发,设计了如图所示的物理模型。竖直放置在水平桌面上的滑杆套有一个滑块,初始时它们处于静止状态。当滑块从A处以初速度向上滑动时,与滑杆间的摩擦力大小f=1N,滑块滑到B处与滑杆发生完全非弹性碰撞,然后带动滑杆离开桌面一起竖直向上运动。已知滑块的质量,滑杆的质量M=0.6kg,A、B间的距离,重力加速度g取,不计空气阻力。滑块与滑杆发生完全非弹性碰撞过程用时0.01s,该碰撞过程中滑块对滑杆的平均撞击力的大小约为( )
A.80N B.90N C.180N D.125N
8.如图所示,半球形陶罐球心为,半径,固定在可以绕陶罐竖直对称轴旋转的水平转台上,转台以一定角速度匀速旋转。罐内一质量为的小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止,它和点连线与之间的夹角,已知角速度最大时二者之间的最大静摩擦力大小为,取10m/s2。下列说法正确的是( )
A.若小物块受到的摩擦力恰好为零,此时陶罐角速度
B.若小物块受到的摩擦力恰好为零,此时陶罐角速度
C.若小物块一直相对陶罐静止,则陶罐角速度的最大值
D.若小物块一直相对陶罐静止,则陶罐角速度的最大值
9.如图甲所示,导体框架abcd放置于水平面内,ab平行于cd,导体棒MN与两导轨垂直并与导轨接触良好,整个装置放置于垂直框架平面的磁场中(磁场未画出),磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示,导体棒始终保持静止。规定竖直向上为磁场正方向,由M到N经过导体棒的感应电流为正方向,导体棒受到水平向右的安培力为正方向,下列图像中可能正确的是( )
A. B.
C. D.
10.如图甲所示,弹簧台秤的托盘内放一个物块A,整体处于静止状态,托盘、物块A的质量均为m=1kg,给A施加一个竖直向上的力F,使A从静止开始向上做匀加速直线运动,力F随时间变化的F-t图像和随位移变化的F-x图像分别如图乙、丙所示,取g=10m/s2下列说法正确的是( )
A.图中F0=8N、Fm=14N
B.轻弹簧的劲度系数k=200N/m
C.在0~0.2s时间内,力F做的功为0.88J
D.在0~0.2s时间内,力F的冲量大小为2.2N·s
二、非选择题(11题8分,12题8分,13题10分,14题12分,15题16分,共54分)
11.用如图1所示的装置做“验证动量守恒定律”的实验。
(1)实验步骤如下:
①将两个完全相同的遮光条分别固定在滑块A和滑块B上,用天平测出滑块含遮光条的质量滑块含遮光条的质量;
②接通气泵,在气垫导轨左侧放置一个滑块,轻推滑块,滑块向右运动,光电门2记录的时间小于光电门1记录的时间,于是调节底脚螺丝,将气垫导轨右端适当___________选填“提高”或“降低”;
③在两个滑块间放置轻质弹簧,挤压两个滑块使弹簧压缩,并用一根细线将两个滑块固定,开始时两个滑块静止在气垫导轨上,如图1所示;
④绳子烧断后,两个滑块向相反方向运动,记录光电门1、2的遮光时间、;
⑤改变压紧弹簧的程度,重复步骤②、③、④,多次测量的结果如下表所示:
1
2
3
4
5
6
(2)用螺旋测微器测量滑块A的遮光条的宽度d,示数如图2所示,则________mm。
(3)比较1、2两次实验,烧断绳子前,第2次实验中弹簧的弹性势能较___________选填“大”或“小”
(4)甲同学利用测得数据计算滑块A、B通过光电门时的动量、,发现总小于,下列原因中可能的是__________。
A.测质量时未包含遮光条 B.气垫导轨左端略高于右端 C.遮光条宽度d的测量值偏小
(5)根据表格中数据,作出图线,乙同学认为,若图线为过坐标原点的倾斜直线,即可验证系统动量守恒。该同学的观点___________选填“正确”或“不正确”,理由是___________。
12.某兴趣小组设计了一台电子秤。所用器材有:电源(),定值电阻(),导体棒(,,材料均匀),理想电压表(量程3.0V),弹簧(劲度系数,弹性限度大于0.1m),滑动变阻器(0~5.0Ω),开关、导线若干。
金属圆环P套在金属杆Q上,可上下移动且与Q接触良好,P右端与滑片焊接,左端通过绝缘细杆与测量质量装置固定连接。滑片与导体棒接触良好,不计一切阻力,g取。当托盘中没有放物体时,滑片恰好位于导体棒的最上端。
(1)为保护电路,开关闭合前滑动变阻器的滑片应处于最__________端(选填“左”或“右”)。
(2)闭合开关,当托盘中没有放物体时,滑动变阻器的滑片移至合适位置,可使电压表指针满偏。保持的滑片不动,某次测量的表盘示数如图乙所示,读数为__________V,此时称量的物体质量为__________kg(计算结果保留2位有效数字)。将电压表表盘上的电压刻度换成对应的质量刻度,电压表变为电子秤。
(3)使用一段时间后,由于电源老化,电源电动势不变,内阻变大,为保持测量准确,滑动变阻器的滑片应向__________移动(选填“左”或“右”)。
(4)可用该装置测量电源的内阻。测量方法为闭合开关后,将滑动变阻器的滑片滑到最左端,改变放入托盘中的物体质量m,记录对应的电压U,绘出图像如图丙所示,则电源的内阻____Ω(计算结果保留2位有效数字)。
13.按压瓶在生活中应用广泛。某种按压瓶结构如图所示,瓶盖与腔室的活塞相连,活塞连接在腔室内弹簧的上端,弹簧下端固定在腔室下部。腔室有上、下两个小球阀门,上阀门封闭腔室与大气相通的出口,下阀门封闭腔室与塑料管连接口,塑料管插入储液瓶的液体中。两个阀门小球重力很小,只要阀门内外气体压强不相等,阀门就会打开,让气体或液体向上流动。该种按压瓶第一次使用前,弹簧处于原长,瓶内液体液面如图所示,塑料管和腔室内的气体压强均与外界大气压强相同,塑料管内气体体积为V0,腔室内气体体积为9V0。第一次 腔室向下按压瓶盖,下阀门紧闭,上阀门打开,当腔室内气体剩余三分之二时松手,弹簧开始回弹,上阀门封闭,下阀门打开,到弹簧恢复原长时,有体积为的液体进入塑料管,完成了第一次按压。已知塑料管横截面积为S,大气压强为p0,重力加速度为g,腔室和塑料管内气体视为理想气体,气体温度不变,腔室气密性良好,储液瓶内气体与大气相通。求:
(1)弹簧恢复原长时,腔室内气体的压强;
(2)储液瓶内液体的密度。
14.如图甲所示,其为一种古法榨油:“撞木榨油”,其过程简化为撞木撞击木楔,木楔获得速度向里运动挤压胚饼,重复上述过程,撞击榨出油来。现有一长度的轻绳,上端固定于屋梁,下端悬挂一质量的撞木,可视为质点,如图所示。将撞木拉至轻绳与竖直方向成角的位置,由静止释放,运动至最低点时与质量的木楔发生正碰,撞击时间,撞木每次撞击结束后速度大小为撞击前0.9倍。撞木和木楔发生一次碰撞后,立刻将撞木拉到前一次释放的初始位置,木楔静止后,再次由静止释放撞木,进行下一次撞击,如此反复。木楔被撞后扎入胚饼里运动,同时向两侧挤压胚饼,运动过程中所受的阻力与它的位移关系如图丙所示。已知重力加速度,(,),空气阻力忽略不计,求:
(1)撞击前,撞木在最低点对轻绳的拉力大小;
(2)碰撞过程中,若系统内力大于外力的十倍,可近似视为系统动量守恒。计算判断撞木与木楔的碰撞过程能否近似视为动量守恒;
(3)已知木楔移动的位移时胚饼开始出油,则至少需撞击多少次木楔才开始出油。
15.科学家设计了飞行时间质谱仪,通过离子飞行的时间可以测量离子质量、比荷(电荷量与质量之比)。如图所示,一激光脉冲照射到样品板上O处,会瞬间产生一定数量不同种类的带正电离子。离子在O处的初速度不计,经过电压为U的静电场加速后,射入长为L的漂移管,在管中沿轴线做匀速直线运动。在漂移管的A、B两端分别置有探测装置,可测得离子在漂移管中运动的时间。不考虑离子的重力以及离子间的相互作用。
(1)某种电荷量为q的离子在漂移管中的运动时间为T,求该离子的质量m;
(2)加长离子的飞行时间可以提高质谱仪的分辨率,科学家们对上述装置进行了改进,方法之一是增大离子的飞行路程。因此他们设计了如图所示装置,让离子穿过漂移管后进入场强大小为E、方向如图所示的匀强电场反射区域BC,在静电场的作用下离子会返回到A端,探测器可测量离子从进入A端至首次返回A端的总飞行时间。
a.求反射区域BC的最小间距x;并说明x与离子比荷是否有关。
b.改进后的仪器测得一种已知比荷为k0的标准离子的总飞行时间为T0,若测得某种未知离子的总飞行时间为T1,推导该未知离子的比荷k1。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.C【详解】A.由多普勒效应,观察者远离声源时,接受到的频率变低,即声调变低,故A错误;
B.由于不知道开始振动器频率与树干固有频率的大小关系,则振动器频率的增加,不能确定树干振动的幅度是增大还是减小,故B错误;
C.由于树干受迫振动,即便粗细不同,振动频率与振动器的振动频率相同,故C正确;
D.要想落果效果越好,需要产生共振现象,振动器的振动频率应该越接近树干的固有频率越好,与振幅无关,故D错误。故选C。
2.C【详解】A.交流电的有效值为220V
根据电压与匝数成正比可知,副线圈的电压为22V,电压表的示数为22V,故A错误;
B.电流表示数为电流的有效值,不随时间的变化而变化,所以电流表的示数不会为零,故B错误;
C.当单刀双掷开关由a拨向b时,原线圈的匝数变小,所以副线圈的输出的电压要变大,电阻R上消耗的功率变大,原线圈的输入功率也要变大,故C正确;
D.变压器不会改变电流的频率,所以副线圈输出电压的频率为50Hz,故D错误。故选C。
3.D【详解】A.测量遏止电压时应在光电管两端加反向电压,即开关S应扳向“1”,故A错误;
B.由动能定理得,由爱因斯坦光电效应方程
可知图乙中的值与光照强度无关,故B错误;
C.图乙中的值表示饱和光电流,增大光照强度时,饱和光电流增大,故C错误;
D.由爱因斯坦光电效应方程可得,则阴极K所用材料的极限频率为,故D正确。
故选D。
4.A【详解】如图所示,平行于,故入射角为,折射角为,根据折射率定义
故选A。
5.C【详解】A.根据可得
由上式可知飞船在轨道1的运行周期小于在轨道3的运行周期,故A错误;
B.根据开普勒第二定律可知,飞船在轨道2运动过程中,经过A点时的速率比B点大,故B错误;
C.根据解得,在轨道1经过A点时和在轨道2经过A点时轨迹半径相同,则在轨道1经过A点时的加速度和在轨道2经过A点的向心加速度相等,故C正确;
D.飞船从轨道2进入轨道3时需要在B点处做离心运动,则需加速,故D错误。故选C。
6.D【详解】A.粒子第次进入电场时速度为,穿出电场时速度为,由题意知,
由动能定理得,解得,故A错误;
B.设粒子第次进入磁场时的半径为,速度为,由牛顿第二定律得解得
因为,所以
对粒子第一次在电场中运动的过程,由动能定理得解得,故B错误;
C.洛伦兹力的方向始终指向圆心,与粒子速度垂直,所以洛伦兹力不做功,故C错误;
D.设粒子第次在电场中运动的加速度为,由牛顿第二定律得
由运动学公式得解得,当时,,故D正确。故选D。
7.D【详解】滑块向上运动时加速度大小为
根据匀变速直线运动规律,设当滑块与滑杆刚要碰撞还未碰撞时速度为,有解得
滑块与滑杆发生完全非弹性碰撞时根据动量守恒有解得
碰撞过程中根据动量定理可得解得,故选D。
8.BD【详解】AB.小物块受到的摩擦力恰好为零时,对物块受力分析
由牛顿第二定律代入数据解得,故A错误,B正确;
CD.陶罐角速度时,对物块受力分析
以上两式代入数据得,故C错误,D正确。故选BD。
9.AD【详解】AB.从上往下看,第1s内,磁场垂直纸面向里且磁感应强度降低,根据楞次定律产生顺时针的电流,故电流为负;第2s内,磁场垂直纸面向外且磁感应强度升高,根据楞次定律产生顺时针的电流,故电流为负;第3s内,磁场垂直纸面向外且磁感应强度降低,根据楞次定律产生逆时针的电流,故电流为正;第4s内,磁场垂直纸面向里且磁感应强度升高,根据楞次定律产生逆时针的电流,故电流为正,又因
图像斜率恒定,所以电动势恒定,所以电流恒定,A正确,B错误;
CD.第1s内,根据左手定则,安培力方向向右;第2s内,根据左手定则,安培力方向向左;第3s内,根据左手定则,安培力方向向右;第4s内,根据左手定则,安培力方向向左,又因
所以电流恒定,磁感应强度的变化引起安培力大小的变化,C错误,D正确。故选AD。
10.AC【详解】A.由图乙和图丙可知,t=0.2s,x=0.08m,根据解得
t=0时刻加力F时,根据牛顿第二定律有
由图乙可知,在t=0.2s时刻物块与托盘脱离,则解得F0=8N、Fm=14N,故A正确;
B.t=0时刻,根据平衡条件有
t=0.2s时刻,根据牛顿第二定律有,又解得k=75N/m,故B错误;
C.根据丙图图像与横坐标围成的面积可知,力F做的功为,故C正确;
D.根据乙图图像与横坐标围成的面积可知,力F的冲量,故D错误。故选AC。
11.(1)提高;(2)4.915;(3)大;(4)B;(5) 不正确;见解析
【详解】(1)因为光电门2记录的时间小于光电门1记录的时间,说明滑块做加速运动,气垫导轨左端高右端低,所以应将气垫导轨右端适当提高;
(2)遮光条的宽度
(3)比较1、2两次实验,第2次实验中两滑块通过光电门的时间都变短,说明速度变大,根据能量守恒,烧断绳子前弹簧的弹性势能转化为滑块的动能,动能变大则弹性势能变大,所以第2次实验中弹簧的弹性势能较大;
(4)A.测质量时未包含遮光条,会使测量值偏小,则会偏小,由于其它因素的影响不一定总会出现总小于的情况,故A错误;
B.气垫导轨左端略高于右端,滑块A滑动时有动能转化为重力势能,滑块B滑动时有重力势能转化为动能,会使偏小,偏大,可能出现总小于,故B正确;
C.遮光条宽度d的测量值偏小,对和的影响是相同的,不会导致总小于,故C错误。故选B。
(5)[1][2]不正确。根据动量守恒定律
因为,联立可得,即
作出图线,若图线为过坐标原点的倾斜直线,且斜率为,才可验证系统动量守恒。
12.(1)左;(2) 2.00 ; 1.0;(3)右;(4)0.50
【详解】(1)为保护电路,开关闭合前应使滑动变阻器接入阻值最大,则滑片应处于最左端。
(2)[1]电压表分度值为,由图乙可知读数为;
[2]根据比例可得,解得
根据受力平衡结合胡克定律可得,可得此时称量的物体质量为
(3)使用一段时间后,由于电源老化,电源电动势不变,内阻变大,为了使分到原来的电压,应使滑动变阻器接入电路阻值变小,则滑动变阻器的滑片应向右移动。
(4)将滑动变阻器的滑片滑到最左端,滑动变阻器接入电路阻值为,设滑片恰好位于导体棒的最上端时,两端电压为,则有
由图像可知,当时,即滑片恰好位于导体棒的最上端,此时有
解得电源的内阻为
13.(1);(2)
【详解】(1)以腔室内剩余的三分之二气体和塑料管内气体为研究对象,设松手时压强为p1,体积为V1;弹簧恢复原长前,下阀门始终打开,腔室气体和塑料管内气体压强相等,设压强为p2,体积为V2,有 ,
向下按压瓶盖过程中,上阀门始终打开,所以,腔室内气体压强始终等于大气压强。即p1 = p0
由等温变化规律有 解得
(2)设储液瓶内液体的密度为ρ,塑料管内液体上升高度为h,则
由于储液瓶内的气体压强等于大气压强,有 解得
14.(1);(2)能,见详解;(3)3次
【详解】(1)撞木运动到最低点过程,根据动能定理有
根据牛顿第二定律有;联立解得,
(2)规定向右为正方向,撞木每次撞击结束后速度大小为撞击前0.9倍,若系统动量守恒,有
代入,;解得
对木楔,由动量定理得平均内力(撞木对木楔的作用力)满足;解得
碰撞过程中,系统(撞木+木楔)水平方向的外力为木楔受到的阻力,由图丙可知初始阻力大小为
可知,因此假设成立,撞木与木楔的碰撞过程能近似视为动量守恒。
(3)由图像得阻力
木楔总位移为时,阻力做功大小等于图像的面积,即
每次碰撞木楔获得的动能为
设撞击次后木楔位移,则由动能定理可知,代入;解得,
故至少需撞击3次木楔,胚饼才开始出油。
15.(1) ;(2)a.,x与离子的比荷无关;b.
【详解】(1)设离子经加速电场加速后的速度为v,根据动能定理,解得
离子在漂移管中做匀速直线运动,运动时间为,联立可得离子的质量
(2)a.离子从开始加速到反射区速度为0的过程中,根据动能定理,解得
由上式可知,与离子的比荷无关;
b.设标准离子的电荷量为q0、质量为m0,则其比荷为
标准离子进入漂移管的速度大小
离子在漂移管中来回做两段匀速直线运动,每段匀速直线运动时间
离子在反射区中做匀减速和匀加速两段运动,每段运动时间
离子的总飞行时间,解得
同理,未知离子的飞行总时间,可得
答案第1页,共2页
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