2024~2025学年广西壮族自治区联考高三(上)11月月考物理试卷(解析版)

这是一份2024~2025学年广西壮族自治区联考高三(上)11月月考物理试卷(解析版)，共17页。试卷主要包含了本试卷主要考试内容，2eVB，2eV、12等内容，欢迎下载使用。
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. 核磁共振成像技术的基本原理是：当电磁波满足一定条件时，强磁场可使人体内含量最多的氢原子吸收电磁波的能量，然后吸收了能量的氢原子又把这部分能量以电磁波的形式释放出来形成核磁共振信号。氢原子从开始的能级能量依次为-13.6eV，-3.4eV，-1.51eV，-0.85eV，…，下列电磁波的能量，能被人体内处于基态的氢原子吸收的是（ ）
A. 9.2eVB. 10.6eVC. 12.9eVD. 12.75eV
【答案】D
【解析】根据玻尔理论，只有能量刚好等于氢原子两个能级差的光子（电磁波）才能被氢原子吸收，从到高能级的能量分别为10.2eV、12.09eV、12.75eV、13.06eV…。故选D。
2. 心电图仪可以将心肌收缩产生的脉动转化为电压脉冲，其输出部分可等效为一个不计内阻的交流电源，其电压随着心率发生变化，如图所示。心电图仪与一理想变压器的原线圈相连接，扬声器（可等效为一个定值电阻）与一滑动变阻器串联后接在副线圈两端。若原线圈两端电压（有效值）变大，滑动变阻器滑片的位置不变，则下列说法正确的是（ ）
A. 原、副线圈的匝数比变大
B. 通过滑动变阻器的电流变大
C. 副线圈两端的电压（有效值）不变
D. 扬声器的功率变小
【答案】B
【解析】A．原、副线圈的匝数比只与变压器本身结构有关，与电压无关，故A错误；
B．若原线圈两端电压变大，则副线圈两端电压变大，则通过滑动变阻器的电流变大，故B正确；
C．若原线圈两端电压变大，则副线圈两端电压变大，则有效值变大，故C错误；
D．若原线圈两端电压变大，则副线圈两端电压变大，则通过扬声器的电流变大，故扬声器的功率变大，故D错误。故选B 。
3. 一石激起千层浪，t=0时某水波（简谐横波）沿x轴负方向传播的波形图如图甲所示，在a、b、c、d四个质点中，其振动图像和如图乙所示的图像相同的是（ ）
A. aB. bC. cD. d
【答案】D
【解析】由于t=0时刻质点处于平衡位置，且向上振动，又由于波沿x轴负方向传播，根据“上下坡”法可知，甲图中该质点应处于平衡位置，且处于下坡阶段，即d质点。故选D。
4. 游乐园里有一种叫“魔幻大转盘”的游戏项目，如图所示，a、b两小孩（均视为质点）手拉手沿半径方向站在水平转盘上，两小孩与转盘间的动摩擦因数相同，水平转盘绕通过转盘中心的转轴O1O2转动，且转速逐渐增大，直到两小孩恰好要相对转盘运动。在转盘的角速度缓慢增大的过程中，a、b两小孩间的作用力沿水平方向，下列说法正确的是（ ）
A. 转盘对a小孩的作用力一定不变
B. 转盘对b小孩的作用力一定增大
C. 转盘对a、b两小孩组成的系统的作用力一定增大
D. a、b两小孩的线速度大小相等
【答案】C
【解析】ABC．当转盘角速度较小时，有
随着角速度增大，fa、fb均增大，但b小孩需要的向心力更大，所以b小孩与转盘间的摩擦力先达到最大值，此时
随着角速度增大，fa继续增大，但小孩b与转盘间的摩擦力达到最大值后保持不变，即转盘对a、b两小孩组成的系统的作用力一定增大，故AB错误，C正确；
D．由于两小孩具有相同角速度，但转动半径不同，根据
可知
故D错误。
故选C。
5. 一长方体玻璃砖长L=48cm，高d=6cm，其截面图如图所示，该玻璃砖的折射率n=1.25，一单色细光束从玻璃砖的左端的正中心射入，不从上、下两侧射出。已知光在真空中传播的速度c=3×108m/s，sin53°=0.8，cs53°=0.6，关于光在玻璃砖中的传播，下列说法正确的是（ ）
A. 光最多可以在玻璃砖中反射6次
B. 光最多可以在玻璃砖中反射5次
C. 光在玻璃砖中传播的最长时间为1.6×10-9s
D. 光在玻璃砖中传播的最长时间为2×10-9s
【答案】A
【解析】AB．光在介质中传播时间最长，即光由介质射向空气时恰好发生全反射，由
可知
由几何关系可知，第一次发生全反射时，沿玻璃砖方向传播的距离为
此后每发生一次全反射沿玻璃砖方向传播的距离均为
所以全反射发生的次数为
即光最多可以在玻璃砖中反射6次，故A正确，B错误；
CD．光在玻璃砖中传播的最长时间为
故CD错误。故选A。
6. 某人在平直公路上进行汽车测试，汽车匀加速运动阶段的速度—时间图像如图所示，4s时汽车达到额定功率，然后以额定功率运动至最大速度。已知该汽车（含司机）的质量为，运动过程中受到的阻力恒为其所受重力的，取重力加速度大小，下列说法正确的是（ ）
A. 0~4s内，汽车的位移大小为80m
B. 0~4s内，汽车的牵引力大小为
C. 汽车的额定功率为
D. 汽车做加速直线运动的总时间为14s
【答案】C
【解析】A．根据图像与坐标轴围成的面积代表位移可知
m=40m
故A错误；
B．由图像斜率代表加速度可知
根据牛顿第二定律有
解得
N
故B错误；
C．根据功率的计算公式有
W
故C正确；
D．汽车的最大速度为
若汽车做匀加速直线运动，则
实际汽车做加速度减小加速运动，则汽车做加速直线运动的总时间不为14s，故D错误；
故选C。
7. 如图所示，半径为R的金属圆环固定在竖直平面上，金属圆环所带电荷量为＋Q，且均匀分布，绝缘细线的一端固定在圆环的最高点，另一端连接一个质量为m的带电小球（视为质点）。稳定时，小球在过圆心且垂直圆环平面的轴上的P点处于静止状态，O、P两点间的距离也为R。已知静电力常量为k，重力加速度大小为g，则小球所带的电荷量为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由几何关系可知细线与水平方向夹角为，将带电金属圆环分成无数小微元，每一小微元的带电量为，则每一小微元在P点沿水平方向的场强大小为
则P点的合场强大小为
对小球受力分析如图所示
根据受力平衡可得
解得小球所带的电荷量为

故选B。
8. 如图所示，一轻质弹簧的劲度系数为k，弹簧左端连接质量为m的小球，右端固定在竖直墙上，连接小球的细线固定在水平天花板上，细线与水平方向的夹角，弹簧处于水平状态且小球静止，重力加速度大小为g，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A. 细线的拉力大小为
B. 弹簧的伸长量为
C. 剪断弹簧，小球到达最低点时细线对小球的拉力大小为
D. 剪断弹簧，小球到达最低点时细线对小球的拉力大小为
【答案】BC
【解析】AB．根据平衡条件可得
所以
故A错误，B正确；
CD．剪断弹簧，小球做圆周运动，则
小球到达最低点时，有
联立解得
故C正确，D错误。
故选BC。
9. 如图甲所示，不计电阻的足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直固定，其间距L=1m，磁感应强度大小B=1T的匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P之间连接一电阻R=0.75Ω，一阻值r=0.25Ω、长度L=1m的金属棒ab紧贴在导轨上。现使金属棒ab由静止开始下滑，下滑过程中金属棒ab始终保持水平，且与导轨接触良好，其下滑距离x与时间t的关系如图乙所示，图像中的OA段为曲线，AB段为直线，忽略金属棒ab运动过程中对原磁场的影响，取重力加速度大小g=10m/s2。下列说法正确的是（ ）
A. 金属棒ab稳定运动时的速度大小为6m/s
B. 金属棒ab的质量为0.8kg
C. 金属棒ab匀速运动时，其两端的电压为2V
D. 在t0~t0+1s内，金属棒ab中产生的热量为16J
【答案】BD
【解析】A．由图乙可知，金属棒先向下做加速运动后做匀速运动，匀速运动的速度大小为
故A错误；
B．匀速阶段有
所以
故B正确；
C．金属棒ab匀速运动时，其两端的电压为
故C错误；
D．在内，金属棒ab中产生的热量为
故D正确。
故选BD。
10. 2024年10月30日，搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，发射取得圆满成功。70后、80后、90后航天员齐聚“天宫”，完成中国航天史上第5次“太空会师”。飞船入轨后先在近地轨道上进行数据确认，后经椭圆转移轨道与在运行轨道上做匀速圆周运动的空间站组合体完成自主快速交会对接，其变轨过程可简化成如图所示，已知近地轨道的半径近似为地球半径R，中国空间站轨道距地面的高度为h，飞船在近地轨道上运行的周期为T，下列说法正确的是（ ）
A. 飞船在转移轨道上经过B点时加速度与在运行轨道上经过B点时的加速度大小相等
B. 飞船在转移轨道上经过B点时的速率大于在近地轨道上经过A点时的速率
C. 飞船在运行轨道上的速率大于在近地轨道上的速率
D. 飞船在转移轨道上运行的周期为
【答案】AD
【解析】A．根据牛顿第二定律可得
所以
可知，飞船在转移轨道上经过B点时的加速度与在运行轨道上经过B点时的加速度大小相等，故A正确；
BC．根据万有引力提供向心力有
所以
所以飞船在运行轨道上经过B点时的速率小于在近地轨道上经过A点时的速率，飞船由转移轨道变轨到运行轨道，需要在B点点火加速，所以飞船在转移轨道上经过B点时的速率小于在运行轨道上经过B点时的速率，所以飞船在转移轨道上经过B点时的速率小于在近地轨道上经过A点时的速率，故BC错误；
D．根据开普勒第三定律有
所以
故D正确。故选AD。
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 在“探究平抛运动的特点”实验中，某同学设计了图甲装置和图乙装置，两装置均可探究平抛运动规律。用一张印有正方形小方格的纸记录运动轨迹，小方格的边长为l。a、b、c、d为小球在平抛运动中途经的几个位置，如图丙所示，重力加速度大小为g，回答下列问题：
（1）图甲中，小球1离开斜槽末端后做平抛运动，小球2离开斜槽末端后做匀速直线运动，实验中发现两小球总能相碰，说明平抛运动在________________________运动。
（2）图乙中，小球3到达斜槽末端时将S断开后做平抛运动，此时小球4失去电磁铁的吸引而做自由落体运动，实验中发现两小球总是同时落地，说明平抛运动在________________________运动。
（3）建立如图丙所示的xOy坐标系，由图丙可知：小球做平抛运动的初速度大小v0=________（用l、g表示），小球做平抛运动的初始位置的坐标为________________。
【答案】（1）水平方向的分运动为匀速直线运动
（2）竖直方向的分运动为自由落体运动
（3） （，）
【解析】【小问1详解】
小球1离开斜槽末端后做平抛运动，小球2离开斜槽末端后做匀速直线运动，实验中发现两小球总能相碰，所以该装置验证平抛运动在水平方向的分运动为匀速直线运动。
【小问2详解】
图2装置中，小球3到达斜槽末端时将S断开后做平抛运动，此时小球4失去电磁铁的吸引而做自由落体运动，实验中发现两小球总是同时落地，所以该装置验证平抛运动在竖直方向的分运动为自由落体运动。
【小问3详解】
[1]由图可知
所以
[2]小球在b点时的竖直分速度大小为
小球做平抛运动的初始位置横纵坐标分别为
联立解得
，
小球做平抛运动的初始位置的坐标为（，）。
12. 某学习小组设计了如图甲所示的电路来测量电源的电动势E、内阻r及待测电阻的阻值，通过改变滑动变阻器的阻值R，记录多组电压表V1、V2及电流表A的示数，并描点作图得到了如图乙所示的a、b两条U-I图线，三个电表均为理想电表。
（1）图乙是根据电压表与电流表的示数描绘的U-I图线，其中图线a是电压表________（填“V1”或“V2”）与电流表A的关系图线。
（2）由图乙可得，电源的电动势E＝________V、内阻r＝________Ω，待测电阻Rx＝________Ω。（结果均保留两位有效数字）
（3）在滑动变阻器滑片滑动的过程中，电压表V1、V2示数变化量分别用、表示，则________。
【答案】（1）V1 （2）1.5 1.0 2.0
（3）
【解析】【小问1详解】
根据闭合电路欧姆定律
，
可知U2-I图像的斜率应该等于电阻Rx和电源内阻之和，U1-I图像的斜率应该等于电源内阻，可知U2-I图像的斜率较大，U1-I图像的斜率较小，即电压表V1与电流表A的示数描绘的U-I图线是图乙中的a；
【小问2详解】
[1][2][3]由图乙图像纵坐标截距可得，电源电动势
E=1.5V
由图像a斜率可得
由图像b斜率可得
联立得待测电阻
Rx=2.0Ω
【小问3详解】
根据闭合电路欧姆定律得
U1=E-Ir，U2=E-I（Rx+r）
由关系式可得
，
联立得
13. 篮球是中学生喜欢的一项体育运动，打篮球前需要将篮球内部气压调至才能让篮球发挥最佳性能。某同学使用简易充气筒给新买的篮球充气，由于是新买的篮球，初始时内部空气的体积认为等于零，该充气筒每次可以将压强、体积的空气打进篮球。已知篮球的容积。（忽略所有过程温度的变化与篮球容积的变化）
（1）该同学利用这个简易充气筒向篮球打气，求使篮球内部气压达到需要打气的次数；
（2）某次打气过多，使篮球内部的气压达到，可以采取缓慢放气的办法使篮球内部的气压恢复到，已知该温度下气体压强时气体的密度为，求放出气体的质量。
【答案】（1）120次
（2）1.95g
【解析】【小问1详解】
根据玻意耳定律可得
解得
【小问2详解】
根据题意可得
代入数据解得
14. 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上套有一个滑块，一劲度系数很大的轻弹簧下端固定在滑杆上，初始时它们处于静止状态。将滑块向下压缩弹簧，使弹簧压缩一小段距离（可忽略不计）后自动锁住弹簧，此时弹簧的弹性势能Ep=3.2J。解除弹簧的锁定，滑块从A处以一定初速度向上滑动时，受到滑杆的摩擦力大小f=0.4N。滑块滑到B处与滑杆发生完全非弹性碰撞（时间极短），带动滑杆离开桌面一起竖直向上运动，向上运动的最大高度h=0.8m。已知滑块的质量m=0.1kg，A、B间的距离l=1m，取重力加速度大小g=10m/s2，不计空气阻力。求：
（1）滑块与滑杆碰撞后瞬间的速度大小；
（2）滑杆的质量。
【答案】（1）4m/s
（2）0.05kg
【解析】【小问1详解】
滑块带动滑杆竖直向上运动，则
解得
【小问2详解】
滑块与滑杆碰撞过程，根据动量守恒定律可得
滑块上滑过程有
根据牛顿第二定律有
弹簧弹开滑块的过程有
联立解得
15. 如图所示，在竖直的xOy平面内，第一象限内有电场强度大小、方向平行于x轴向右的匀强电场，在x轴下方存在方向垂直于纸面向外的匀强磁场和电场强度大小、方向竖直向上的匀强电场（图中未画出）。一质量、电荷量的带正电小球从y轴上的P点（0，0.4m）无初速度释放，释放后小球从第一象限进入第四象限做匀速圆周运动，运动轨迹恰好与y轴相切，取重力加速度大小。结果可以保留根号。求：
（1）小球第一次通过x轴时的速度大小v及方向；
（2）x轴下方的匀强磁场的磁感应强度大小B；
（3）从P点开始到第三次通过x轴的运动时间t。
【答案】（1），方向与轴正向的夹角为
（2）
（3）
【解析】【小问1详解】
小球受向下的重力和水平向右的电场力，做斜向右下的匀加速直线运动，设速度与轴正向的夹角为，有
可得
小球的竖直位移为，由动能定理有
解得小球第一次通过x轴时的速度大小为
【小问2详解】
小球进入第四象限做匀速圆周运动，则重力和电场力等大反向，洛伦兹力提供向心力，有
运动轨迹恰好与y轴相切，轨迹如图所示
由几何关系可知
联立可得匀强磁场的磁感应强度大小为
【小问3详解】
小球的三次通过x轴的轨迹如图所示
小球由做匀加速直线运动，其等效重力加速度为
其运动的时间为
小球从做匀速圆周运动，其圆心角为
则运动时间为
小球从点因速度垂直于等效重力加速度，故小球做类平抛运动，设运动时间为，有
解得
故从P点开始到第三次通过x轴运动时间为