[物理]广西部分学校2024-2025学年高三上学期开学考试试题(解析版)

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本试卷满分100分，考试用时75分钟。
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容：高考全部内容。
一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1. 如图所示，射水鱼将水倾斜射出，若不计空气阻力，则射出的水在空中运动的过程中（ ）
A. 受到两个力的作用B. 处于超重状态
C. 机械能守恒D. 在最高点的速度为零
【答案】C
【解析】AB．不计空气阻力，射出的水在空中运动的过程中，只受重力一个力作用，处于失重状态，故AB错误；
C．射出的水在空中运动的过程中，只有重力做功，机械能守恒，故C正确；
D．射出的水在空中做斜抛运动，在最高点竖直方向的速度为零，水平方向的速度不为零，故D错误。
故选C。
2. 2024年7月5日，我国在太原卫星发射中心使用长征六号改运载火箭，成功将天绘五号02组卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。该卫星从发射到进入预定轨道的过程中，所受的地球引力F和距地面高度h的变化关系图像可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】设地球质量为，地球半径为，卫星质量为，根据万有引力表达式可得
可知随着高度增大，引力减小，且与不是线性关系。
故选A。
3. 如图所示，导线AB竖直且足够长，图甲、丙中正方形闭合铜线圈均关于AB左、右对称，图乙、丁中AB∥ad且与铜线圈共面。下列四种情况中均让铜线圈自由下落，此过程中能产生感应电流的是（ ）
A. 图甲中AB通有恒定电流B. 图乙中AB通有恒定电流
C. 图丙中AB通有正弦式交变电流D. 图丁中AB通有正弦式交变电流
【答案】D
【解析】A．图甲中AB通有恒定电流，当铜线圈自由下落时，根据对称性可知，穿过铜线圈的磁通量一直为0，所以铜线圈不会产生感应电流，故A错误；
B．图乙中AB通有恒定电流，当铜线圈自由下落时，由于铜线圈离导线AB距离保持不变，所以铜线圈的磁通量不变，铜线圈不会产生感应电流，故B错误；
C．图丙中AB通有正弦式交变电流，当铜线圈自由下落时，根据对称性可知，穿过铜线圈的磁通量一直为0，所以铜线圈不会产生感应电流，故C错误；
D．图丁中AB通有正弦式交变电流，当铜线圈自由下落时，穿过铜线圈的磁通量发生变化，所以铜线圈会产生感应电流，故D正确。
故选D。
4. “探究平行板电容器两极板正对面积对电容大小的影响”的实验如图所示。若保持电荷量不变，使两极板的正对面积减小，则下列说法正确的是（ ）
A. 静电计指针的偏角增大B. 静电计指针的偏角减小
C. 两极板间的电场强度增大D. 两极板间的电场强度减小
【答案】AC
【解析】AB．根据电容器的决定式
两极板的正对面积减小，则电容减小，根据
两极板间电势差增大，静电计指针的偏角增大，故A正确，B错误；
CD．两极板间的电场强度
增大，故C正确，D错误。
故选AC。
5. 中科院暗物质粒子探测卫星“悟空”（DAMPE）的探测成果在《自然》杂志上在线发表：宇宙空间中存在着质量为m、动能为Ek的新物理粒子，科学家推测，它可能就是暗物质。普朗克常量为h。根据以上信息，这种新物理粒子的物质波的波长为（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】新物理粒子的波长为
新物理粒子的动量为
新物理粒子的动能为
联立解得
故选D。
6. 如图所示，有五片荷叶伸出荷塘水面，一只青蛙要从高处荷叶跳到低处荷叶上，设低处荷叶a、b、c、d和青蛙在同一竖直平面内，a、b高度相同，c、d高度相同，a、b分别在c、d正上方，将青蛙的跳跃视为平抛运动，若以最大的初速度完成跳跃，则它应跳到（ ）
A. 荷叶aB. 荷叶bC. 荷叶cD. 荷叶d
【答案】B
【解析】青蛙做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，则有
，
得
则水平位移越大，竖直高度越小，初速度越大，因此跳到荷叶b上面。
故选B。
7. 一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图所示。在t=0.3s时刻，平衡位置在xP=1m处的质点P第一次到达波峰。下列说法正确的是（ ）
A. 波的振幅为8cmB. 波的周期为1.2s
C. 波的波速大小为5m/sD. 质点P的振动方程为y=4sin10πt（cm）
【答案】C
【解析】A．由图可知波的振幅为4cm，故A错误；
B．根据同侧法可知，t=0时刻质点P向下振动，质点P第一次到达波峰时有
解得波周期为
故B错误；
C．由图可知波长为，波波速大小为
故C正确；
D．质点P的振动方程为
故D错误。
故选C。
8. 某同学研究液晶显示器的结构时发现，显示器的表面有一层偏光膜，如果将偏光膜撕下，显示器就不能正常显示画面，变得纯白一片，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 若转动偏振片观察屏幕，则画面亮度的变化不明显
B. 若转动偏振片观察屏幕，则画面出现明、暗交替的变化
C. 若用撕下的偏光膜做成眼镜，则戴上该眼镜能看到正常的画面
D. 若用撕下的偏光膜做成眼镜，则戴上该眼镜仍看到纯白的画面
【答案】BC
【解析】AB．同学看到的光是偏振光，若转动偏振片观察屏幕，则画面出现明、暗交替的变化，故A错误，B正确；
CD．液晶显示器发出的光为偏振光，这种偏振光人眼无法直接识别，偏光膜的作用是将这种偏振光转换为我们可以看到的彩色画面，故若用撕下的偏光膜做成眼镜，则戴上该眼镜能看到正常的画面，故C正确，D错误。
故选BC。
9. 在如图所示的远距离输电电路中，两个理想变压器间输电线的电阻不能忽略。下列说法正确的是（ ）
A. T1为升压变压器，T2为降压变压器
B. T1为降压变压器，T2为升压变压器
C. 开关S闭合后，电灯两端的电压增大
D. 开关S闭合后，电灯两端的电压减小
【答案】AD
【解析】AB．为减少输送过程中电能的损失，远距离输电采用高压输电方式，故T1为升压变压器，T2为降压变压器，故A正确，B错误；
CD．开关S闭合后，降压变压器的输出功率增大，降压变压器的输出电流增大，根据变流比可知降压变压器的输入电流变大，输电线电阻一定，输电线上损失的电压变大，升压变压器的输出电压不变，则降压变压器的输入电压减小，根据变压比可知降压变压器的输出电压减小，电灯两端的电压减小，故C错误，D正确。
故选AD。
10. 一辆警车沿平直街道巡逻，速度大小为10m/s，在某位置（坐标原点O）发现前方某处发生警情，立即前往处理，警车加速度a随警车到O点的距离x变化的关系如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 0~30m内，警车做匀减速直线运动
B. 警车的速度大小再次为10m/s时，其到O点的距离为60m
C. 警车距离O点为36m时的速度最大
D. 警车的最大速度为20m/s
【答案】BD
【解析】A．由图像可知随着位移增大，加速度逐渐减小，则0~30m内，警车做变加速直线运动，故A错误；
B．由速度位移关系
可得
即图像的面积代表，因，则图像面积等于零时，末速度为10m/s，由图可得位移为60m，故B正确；
CD．由图像的面积的意义可知，面积为正的最大时，末速度最大，即在警车距离O点为30m时的速度最大，有
解得
故C错误，D正确。
故选BD。
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 王同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律，他按正确步骤操作，得到一条点迹清晰的纸带，图乙为纸带的一部分，相邻计时点的间距x1、x2、x3、x4均已标出。打点计时器的打点周期为T。
（1）打点计时器打下B点时，重物的速度大小为___________。
（2）若在误差允许的范围内，已知当地的重力加速度大小为g，满足关系式___________，则重物在下落过程中机械能守恒。
（3）本实验___________（填“需要”或“不需要”）测出重物的质量。
【答案】（1） （2） （3）不需要
【解析】小问1详解】
根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程平均速度，打点计时器打下B点时，重物的速度大小为
【小问2详解】
同理可得，打点计时器打下D点时，重物的速度大小为
若重物下落过程中机械能守恒，则
整理得
【小问3详解】
由（2）可知本实验不需要测出重物的质量。
12. 某物理兴趣小组用如图甲所示的电路测量电源的电动势和内阻，其中电压表V的内阻较大。
（1）实验开始前，电阻箱的阻值应调至最大，其目的是___________
（2）闭合开关S，减小电阻箱的阻值，记下电阻箱的阻值R1以及电压表V的示数U1；再减小电阻箱的阻值，获得多组数据。若根据电阻箱的阻值和对应电压表的示数作出的图像如图乙所示，其中a1、a2、b均已知，则电源的电动势E=___________内阻r=___________。（均用a1、a2、b表示）
（3）考虑到电压表V内阻的影响，电源电动势的测量值___________真实值，内阻的测量值___________真实值。（均填“大于”“等于”或“小于”）
【答案】（1）使电路电流最小，保护电路安全
（2）
（3）小于 小于
【解析】【小问1详解】
实验开始前，电阻箱的阻值应调至最大，其目的是使电路电流最小，保护电路安全。
【小问2详解】
根据闭合电路欧姆定律可得
整理可得
可知图像的纵轴截距为
图像的斜率为
解得
，
【小问3详解】
[1][2]考虑到电压表V内阻的影响，使得小于干路电流，设电压表内阻为，将电压表与电源看成一个等效电源，则为通过等效电源的电流，则电源电动势的测量值和内阻的测量值满足
，
13. 如图甲所示，开口向右、横截面积为S、深度为L0的导热汽缸放在水平地面上，用质量为m的光滑薄活塞在汽缸内封闭一定质量的理想气体。开始时活塞与汽缸底部间的距离为。现将汽缸缓慢逆时针转至开口竖直向上，如图乙所示。外界大气压强恒为（g为重力加速度大小），环境的热力学温度恒为T0。
（1）求汽缸开口竖直向上后，活塞与汽缸底部间的距离L；
（2）若在汽缸开口竖直向上后，对缸内气体缓慢加热，求活塞到达缸口时缸内气体的热力学温度T。
【答案】（1）
（2）
【解析】【小问1详解】
初始状态，气体压强为
汽缸开口竖直向上后，气体压强为
气体做等温变化，则
解得活塞与汽缸底部间的距离
【小问2详解】
对缸内气体缓慢加热，活塞到达缸口过程中，气体做等压变化，则
解得缸内气体的热力学温度为
14. 如图所示，质量为M的木块静止在足够大的光滑水平面上，质量为m的子弹（视为质点）以大小为v0的速度水平向右射入木块，结果子弹恰好未从木块穿出。若子弹在木块内运动的过程中受到的阻力大小恒为kv0（k为比例常量），求：
（1）子弹最终的速度大小v以及阻力作用的时间t；
（2）木块的长度L。
【答案】（1）， （2）
【解析】【小问1详解】
子弹在木块内运动的过程中，系统动量守恒，则
解得子弹最终的速度大小为
对木块，根据动量定理
解得阻力作用的时间
【小问2详解】
子弹在木块内运动的过程中，根据能量守恒有
解得木块的长度
15. 如图所示，在直角坐标系xOy的第一象限内存在垂直坐标平面向外的匀强磁场，第二象限内存在沿y轴正方向的匀强电场。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从x轴上的M点沿x轴正方向射入电场，然后从y轴上的N点以大小为v的速度沿与y轴正方向夹角θ=45°的方向射入磁场，最后从x轴上到坐标原点O距离为的P点垂直x轴射出磁场。不计粒子所受的重力。求：
（1）磁场的磁感应强度大小B；
（2）电场的电场强度大小E以及M点到坐标原点O的距离s；
（3）粒子从M点运动到P点的时间t。
【答案】（1） （2）；
（3）
【解析】【小问1详解】
作出粒子在电场和磁场中的运动轨迹，如图
由几何关系
解得带电粒子在磁场中运动的半径为
由洛伦兹力提供向心力
可得磁场的磁感应强度大小为
【小问2详解】
粒子在电场中做类平抛运动，则
由牛顿第二定律
由几何关系
，
可得电场的电场强度大小为
M点到坐标原点O的距离
其中
可得
【小问3详解】
由题意可知，粒子从M点到N点的时间为
粒子从N点到P点的时间为
所以粒子从M点运动到P点的时间为