[物理]广东省肇庆市2024-2025学年高三上学期9月联考试卷(解析版)

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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、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 下列说法正确的是（ ）
A. 光的偏振现象说明光是纵波B. 光纤通信利用了光的全反射
C. 同一介质对不同光的折射率相同D. 光学镜头上的增透膜利用了光的衍射
【答案】B
【解析】A．光的偏振现象说明光是横波，故A错误；
B．光纤通信利用了光的全反射，故B正确；
C．同一介质对不同光的折射率不同，故C错误；
D．光学镜头上的增透膜利用了光的干涉，故D错误。
故选B。
2. 某种核电池将钚的同位素衰变释放的核能转换成电能，可用作空间核动力和飞船的电源。在的衰变方程中，x为（ ）
A. 232B. 233C. 234D. 235
【答案】C
【解析】核反应中质量数守恒，有
解得
故选C。
3. 小王想推动家里的衣橱，但使出“洪荒之力”也推不动，他便想了个妙招，如图所示，用A、B两块相同的木板，搭成一个底角（A、B两木板的夹角）较大的人字形架，然后往中央一站，结果底角增大，衣橱被缓慢推动。在底角增大的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. A木板对衣橱推力增大B. A木板对衣橱的推力减小
C. 两木板对小王支持力的合力增大D. 两木板对小王支持力的合力减小
【答案】A
【解析】AB．根据合力与分力的关系，在底角增大的过程中，合力不变，但两分力夹角增大，则分力增大，则A木板对衣橱的推力增大，故A正确，B错误；
CD．根据物体的平衡条件，在底角增大的过程中，两木板对小王支持力的合力大小总等于小王受到的重力，方向竖直向上，故CD错误。
故选A。
4. 交流电压表有一定的量度范围，它的绝缘能力也有限，不能直接连到电压过高的电路，电压互感器可以解决这一问题。电压互感器的工作原理如图所示，其原线圈的匝数较多，并联在电路中，副线圈的匝数较少，两端接在电压表上。关于电压互感器，下列说法正确的是（ ）
A. 原线圈电流的频率大于副线圈电流的频率
B. 原线圈电流的频率小于副线圈电流的频率
C. 原线圈的电流大于副线圈的电流
D. 原线圈的电流小于副线圈的电流
【答案】D
【解析】AB．电压互感器是一种变压器，不能改变电流的频率，故AB错误；
CD．根据变压器原副线圈电流与线圈匝数成反比可知，电压互感器原线圈的匝数较多，原线圈的电流小于副线圈的电流，故C错误，D正确。
故选D。
5. 银河系的恒星中大约四分之一是双星。某双星由质量分别为M和的两个星体构成，两星体在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点O做匀速圆周运动。若该双星运行的周期为T，引力常量为G，不考虑其他星体的影响，则两星体之间的距离为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】设两星体之间的距离为，两星体的轨道半径分别为，则有
，
又
解得
故选B。
6. 一只鸟由静止沿直线匀加速飞行，其位移x随时间t变化的关系图像如图所示。t = 2 s时刻，鸟的速度大小为（ ）
A. 2 m/sB. 4 m/sC. 6 m/sD. 8 m/s
【答案】D
【解析】设鸟的加速度大小为a，有
其中
，
解得
t = 2 s时刻，鸟的速度大小
其中
解得
故选D。
7. 四个相同的带负电小球（均视为质点）分别从同一高度处以相同的初速度水平向右抛出，最终落到同一水平地面上。图甲中既没有电场，也没有磁场；图乙中有水平向里的匀强磁场；图丙中有方向竖直向下的匀强电场；图丁中有方向竖直向上的匀强电场。不计空气阻力。若小球在图甲、图乙、图丙、图丁四种情形中落在水平地面前瞬间的速度大小分别为，则（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】小球抛出时的速度大小为，对题图甲情形中的小球，根据动能定理有
题图乙情形中的小球受到的洛伦兹力不做功，根据动能定理有
题图丙情形中的小球受到的电场力方向竖直向上，电场力做的功
根据动能定理有
题图丁情形中的小球受到的电场力方向竖直向下，电场力做的功
0
根据动能定理有
比较以上各式可知
故选C。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 2024年6月25日，嫦娥六号返回器准确着陆于内蒙古四子王旗预定区域。假设在返回器降至距地面约10km高度时，打开降落伞，开始做减速运动并保持姿态稳定，随后准确在预定区域平稳着陆。关于打开降落伞后返回器减速下落的过程，下列说法正确的是（ ）
A. 返回器处于超重状态B. 返回器处于失重状态
C. 降落伞的拉力对返回器做正功D. 降落伞的拉力对返回器做负功
【答案】AD
【解析】AB．返回器减速下落的过程中有竖直向上的加速度，处于超重状态，故A正确，B错误；
CD．该过程中降落伞的拉力为阻力，故对返回器做负功，故C错误，D正确。
故选AD。
9. 一列沿x轴传播的简谐横波在t = 1 s时刻的波形图如图所示，平衡位置在xM = 4 m处的质点M的振动方程为y = 2sinπt（cm），质点N的平衡位置在xN = 1 m处。下列说法正确的是（ ）
A 波沿x轴负方向传播
B. 波的波速大小为4 m/s
C. t = 1 s时刻图中与质点N加速度相同的质点有两个
D. 从t = 1 s时刻起，质点N到达平衡位置的最短时间为0.25 s
【答案】BD
【解析】A．由y = 2sinπt（cm）可得，波的周期
质点M的振动图像如图所示，t = 1 s时刻质点M沿y轴负方向运动，根据横波的传播方向和振动方向的关系可知，波沿x轴正方向传播，故A错误；
B．由题图可知波的波长λ = 8 m，可得波的波速大小
故B正确；
C．过质点N画一条横线，与题图中的波形图还有三个交点，这三个质点的加速度大小和方向均与质点N相同，故C错误；
D．x = 0处质点的振动传播到质点N处的时间与质点N沿y轴正方向到达平衡位置的时间相等，此时间为最短时间，且最短时间
故D正确
故选BD。
10. 一鞭炮从足够大的水平地面上竖直向上抛出后，在最高点炸裂为甲、乙两块。已知甲、乙的质量之比为，不计空气阻力，若甲落地时的速度大小为v，则乙落地时的速度大小可能为（ ）
A. vB. 2vC. 3vD. 4v
【答案】BC
【解析】设乙的质量为，炸裂时甲、乙的速度大小分别为，根据动量守恒定律有
可得
设鞭炮炸裂时距地面的高度为，根据机械能守恒定律，对甲在空中运动的过程有
解得
同理可得乙落地时的速度大小
因此
结合
可得
故选BC。
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 某同学用如图甲所示的装置探究加速度与小车受力、小车质量的关系。
（1）图甲中木板右端垫高的目的是______。
（2）图乙是实验得到的纸带的一部分，相邻计数点的间距已在图乙中给出，若打点计时器电源频率为50Hz，则打点计时器打C点时，小车的速度大小为______m/s；小车的加速度大小为______。（结果均保留三位有效数字）
【答案】（1）平衡摩擦力 （2）2.18 0.495
【解析】【小问1详解】
题图甲中木板右端垫高的目的是平衡摩擦力。
【小问2详解】
[1]打点计时器打点时，小车的速度大小
[2]小车的加速度大小
12. 某实验小组用如图所示的电路测量一电源的电动势与内阻，其中定值电阻的阻值为，R为电阻箱，S为开关，V为电压表。
（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，逐渐减小电阻箱的阻值，得到多组电阻箱的阻值R与电压表的相应示数U，作出图像。若图像的斜率为k，在纵轴上的截距为b，且不考虑V的内阻，则电源的电动势______，内阻______。（均用、k、b表示）
（3）若电压表V的内阻不可忽略，则电源电动势的测量值______（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。
【答案】（1）保护电路 （2） （3）小于
【解析】【小问1详解】
为保护电路，实验开始前，电阻箱的阻值应调至最大。
【小问2详解】
[1][2]根据闭合电路的欧姆定律有
整理可得
结合题意有
，
解得
，
【小问3详解】
设电压表内阻为，根据闭合电路的欧姆定律有
整理可得
则有
可得
则有
则电源电动势的测量值小于真实值。
13. 如图所示，一个高度为、内壁光滑的薄壁导热汽缸开口向上竖直放置，用质量为m，横截面积为S，密闭性良好的薄活塞封闭一定质量的理想气体，当用外力使活塞停在缸口时，缸内气体的压强为（为大气压强，且恒定不变）。现撤去外力，活塞从缸口由静止下落。最后停在缸口下方某一位置，环境的热力学温度恒为，重力加速度大小为g。
（Ⅰ）求活塞停在缸口下方时到缸底的高度h；
（Ⅱ）若使缸内气体的温度缓慢升高，使活塞回到缸口求活塞回到缸口时缸内气体的热力学温度T。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）撤去外力，活塞静止时，由平衡条件
撤去外力后至活塞静止，缸内气体温度不变，由玻意耳定律知
联立知，活塞停在缸口下方时到缸底的高度
（2）缸内气体的温度缓慢升高过程，气体的压强不变，由盖-吕萨克定律
活塞回到缸口时缸内气体的热力学温度
14. 如图所示，某次特技表演中，一摩托车手沿平直路面向右行驶，关闭发动机后，摩托车从路面末端A点以大小的速度水平飞出，恰好从固定在竖直面内的粗糙圆弧轨道上（圆心为O）的B点沿切线进入圆弧轨道，并恰好能沿圆弧轨道通过最高点C。已知圆弧轨道的半径，O、B两点的连线与竖直方向的夹角。人与摩托车整体（视为质点）的质量，取重力加速度大小，，，不计空气阻力。求：
（1）A、B两点间的水平距离x；
（2）整体从B点运动到C点的过程中，克服轨道阻力做的功。
【答案】（1）
（2）
【解析】【小问1详解】
设整体通过点时的速度大小为，有
整体通过点时的竖直分速度大小
设整体从A点运动到点的时间为，有
又
解得
【小问2详解】
由（1 ）可得，设整体通过点时的速度大小为，有
对整体从点运动到点的过程，有
解得
15. 如图所示，两光滑的固定平行导轨电阻不计，倾角为，间距为d，下端接有阻值为R的电阻，导轨间存在磁感应强度大小为B、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场。一质量为m、长度为d、阻值为R的导体棒ab在沿导轨向上的恒定拉力作用下，由静止开始沿导轨向上运动，经时间，ab到达MN处且速度达到最大值，此时撤去拉力，ab上滑到最高处后沿导轨下滑到速度大小为的（图中未画出）处。已知重力加速度大小为g，从撤去拉力到ab向下通过的过程中，通过ab某一横截面的电荷量为q，ab始终与导轨垂直且接触良好。求：
（1）拉力大小F；
（2）时间内回路中产生的总焦耳热Q；
（3）从撤去拉力到ab向下通过所用的时间t。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】【小问1详解】
设撤去拉力前瞬间通过的电流为，有
又
解得
【小问2详解】
设在时间内通过平均电流为，根据动量定理有
根据法拉第电磁感应定律有
根据闭合电路的欧姆定律有
根据能量守恒定律有
解得
【小问3详解】
设从撤去拉力至到达最高处的时间为，这段时间内通过的平均电流为，根据动量定理有
设从最高处滑到的时间为，这段时间内通过的平均电流为，根据动量定理有
经分析可知
又
解得