2024-2025学年广西壮族自治区大联考高三(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大联考高三(上)11月月考物理试卷(解析版)，共18页。试卷主要包含了本试卷分选择题和非选择题两部分，本卷命题范围等内容，欢迎下载使用。
1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。
2．答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
4．本卷命题范围：高考范围。
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。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. 研究表明原子核的质量虽然随着原子序数的增大而增大，但是二者之间并不成正比关系，其核子的平均质量（原子核的质量除以核子数）与原子序数的关系如图所示。一般认为大于铁原子核质量数（56）的为重核，小于则为轻核，下列对该图像的说法正确的是（ ）
A. 从图中可以看出，Fe原子核最稳定
B. 从图中可以看出，重核A裂变成原子核B和C时，由于重核A的结合能大于原子核B和C的总的结合能而释放核能
C. 从图中可以看出，轻核D和E发生聚变生成原子核F时，由于轻核D和E的比结合能均大于原子核F的比结合能而释放核能
D. 从图中可以看出，重核随原子序数的增加，其比结合能变大
【答案】A
【解析】A．从图中可以看出，Fe原子核核子平均质量最小，比结合能最大，Fe原子核最稳定，故A正确；
B．重核A裂变成原子核B和C时，由图可知，核子平均质量减小，裂变过程存在质量亏损，需要释放能量，是由于重核A的结合能小于原子核B和C的总的结合能而释放核能，故B错误；
C．轻核D和E发生聚变生成原子核F时，由图可知，核子平均质量减小，聚变过程存在质量亏损，需要释放能量，是由于轻核D和E的比结合能均小于原子核F的比结合能而释放核能，故C错误；
D．从图中可以看出，重核随原子序数的增加，原子核越不稳定，故比结合能越小，故D错误。故选A。
2. 下列说法正确的是（ ）
A. 当分子力表现为引力时，分子力总是随分子间距离的增大而增大
B. 由热力学第二定律可知，从单一热源吸收热量完全变成功是可能的
C. 把玻璃管的裂口尖端放在火焰上烧熔会变钝，是因为重力的作用
D. 由热力学第一定律可知，做功不一定改变内能，热传递也不一定改变内能，但同时做功和热传递一定会改变内能
【答案】B
【解析】A．当分子力表现为引力时，随分子间距离增大，分子力可能先增大后减小，故A错误；
B．根据热力学第二定律可知，可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功，但是要引起其他的变化，故B正确；
C．把玻璃管的裂口尖端放在火焰上烧熔会变钝，是因为液体表面张力的作用，故C错误；
D．根据热力学第一定律可知，做功与热传递都可以改变物体的内能，所以做功不一定改变内能，热传递也不一定改变内能，但同时做功和热传递也不一定会改变内能，故D错误。
故选B。
3. 如图所示，A、B是电荷量相等的同种点电荷，固定在同一水平线上，在A、B连线的垂直平分线上有一点电荷C，给C一个大小为v0的初速度，C仅在电场力作用下恰能做匀速圆周运动。已知O为A、B连线与垂直平分线的交点，AO = OC = L，点电荷C的带电量为q，质量为m，静电力常量为k，不计重力，则点电荷A的带电量为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】根据题意
解得
点电荷A在点电荷C所在处产生的场强为E1，则
又
解得
故选B。
4. 如图所示，一段长为L的不可伸长的软导线，两端分别固定在光滑绝缘的水平面上的A、C两点，导线处在垂直于水平面向上、大小为B的匀强磁场中，将A、C两端接入电路，通入大小为I的恒定电流，导线静止时刚好成半圆形，D为导线的中点，在D点给导线施加一个垂直于AC的水平拉力，使D点静止在A、C连线上，则下列判断正确的是（ ）
A. 导线中电流从A流向C
B. 未加拉力时，导线受到的安培力大小为
C. 施加拉力后，导线受到的安培力减小
D. 施加的拉力大小为
【答案】D
【解析】A．由题意知导线受安培力方向与A、C连线垂直指向D，由左手定则知导线中电流从C流向A，故A错误；
B．导线的有效长度为A、C连线的距离l，由几何关系知
未加拉力时，导线受到的安培力大小为
故B错误；
C．施加拉力后，导线的有效长度不变，导线受到的安培力不变，故C错误；
D．在D点给导线施加一个垂直于AC的水平拉力，使D点静止在A、C连线上，导线被分成了两段，每段受到的安培力为
每段导线被两个点固定，每个点受力，而D点同时受到AD、CD段拉力，由平衡条件知，施加的拉力等于
故D正确。故选D。
5. 如图所示，一张白纸放在水平桌面上，一本书放在白纸上，用大小为F的水平力拉动白纸，最终书和白纸一起在桌面上匀速运动，已知各个接触面的动摩擦因数相同，书的质量为m、白纸的质量不计，重力加速度为g，则书和白纸在桌面上匀速运动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 白纸对书摩擦力方向水平向右
B. 书和白纸间的动摩擦因数等于
C. 增大拉力，桌面对白纸的摩擦力大小不变
D. 书对白纸的压力是由于纸的形变引起的
【答案】C
【解析】A．书和白纸一起在桌面上匀速运动,对书受力分析可知，书只受重力和支持力，故A错误；
B．对整体受力分析，由平衡条件知
解得
故B错误；
C．增大拉力，书和白纸仍在桌面上运动，桌面对白纸的摩擦力为滑动摩擦力，压力不变，动摩擦因数不变，故摩擦力大小不变，故C正确；
D．书对白纸的压力是由于书的形变引起的，故D错误。
故选C。
6. 2024年1月9日我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丙运载火箭，成功将爱因斯坦探针卫星发射升空，该卫星主要用于观测宇宙中的剧烈爆发现象。其发射过程如图乙所示，卫星先进入圆形轨道Ⅰ，然后由轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，卫星在轨道Ⅱ上运动时，经过近地点a时的速度大小为经过远地点b时速度大小的3倍，卫星在轨道Ⅱ上b点再变轨进入圆轨道Ⅲ，卫星在轨道Ⅰ上运行的周期为T，则下列关系正确的是（ ）
A. 卫星在轨道Ⅱ上的运行周期为
B. 卫星在轨道Ⅰ上、轨道Ⅲ上运行的加速度大小之比为
C. 卫星在轨道Ⅰ上、轨道Ⅲ上的运行速度的大小之比为
D. 卫星在轨道Ⅱ上从a运动到b，线速度、加速度、机械能均减小
【答案】A
【解析】A．设轨道Ⅰ的半径为，轨道Ⅲ的半径为，由开普勒第二定律可得
椭圆轨道的半长轴
设轨道Ⅱ的周期为，根据开普勒第三定律有
解得
选项A正确；
B．由地球质量为M，卫星质量为m，卫星轨道半径为r，由牛顿第二定律得
整理得
可知，卫星在轨道Ⅰ上和轨道Ⅲ上运行的加速度大小之比为
选项B错误；
C．由
得
因此卫星在轨道Ⅰ上，轨道Ⅲ上的运行速度的大小之比为
选项C错误；
D．卫星在轨道Ⅱ上从运动到，线速度、加速度均减小，机械能不变，选项D错误。
故选 A。
7. 如图所示，在直径为的圆形区域内存在垂直纸面向外，磁感应强度大小为的匀强磁场（图中未画出，圆外无磁场），大量同种带电粒子从圆上点以不同的方向沿纸面射入磁场，速度大小均为粒子比荷当粒子在磁场中运动的时间最长时，粒子入射的速度方向与半径方向的夹角为（ ）
A. 0B. C. D.
【答案】B
【解析】由洛伦兹力提供向心力，可知
得
当带电粒子在圆形磁场中运动的圆弧的弦长等于圆形磁场的直径时，粒子在磁场中运动的时间最长。设带电粒子带正电，如图所示
由几何关系可知，当粒子在磁场中运动的时间最长时，粒子入射的速度方向与半径方向的夹角为
故选B
8. 如图所示，倾角为30°的斜面体固定在水平面上，在斜面顶端A点沿水平方向抛出小球1，小球1落在斜面上的C点，在A点上方高d处的B点沿水平方向抛出小球2，小球2也落在斜面上的C点，小球2平抛运动的时间是小球1平抛运动时间的2倍，重力加速度为g，不计小球的大小，两球的质量相等，则下列判断正确的是（ ）
A. 球1、2做平抛运动的初速度大小之比为
B. 球1抛出的初速度大小为
C. A、C两点间的距离为d
D. 球1、2到达C点时重力的瞬间功率之比为
【答案】BD
【解析】A.由于两球做平抛运动的水平位移相同，小球2平抛运动的时间是小球1平抛运动时间的2倍，根据
则球1，2做平抛运动的初速度大小之比为，选项A错误；
C.根据竖直方向分运动的规律可知，、两点的高度差为，、两点间的距离为，选项C错误；
B.、两点的水平位移为，则
选项B正确；
D.由
可知，球1、2到点时速度沿竖直方向的分速度之比为，由
可知，球1、2到达点时重力的瞬间功率之比为，选项D正确。
故选BD。
9. 如图为一理想变压器，原线圈匝数为1000匝，将原线圈接上电压的交变电流，、是两个标有“6V 3W”的灯泡，开关S断开时，灯泡正常发光，电流表为理想电表，则（ ）
A. 该交变电流的频率B. 副线圈的匝数为50匝
C. 电流表的示数是0.05AD. 若开关S闭合，则灯泡将变暗
【答案】AC
【解析】A．由
得频率
故A正确；
B．灯泡正常发光，则原副线圈的电压之比为，则匝数之比为，变压器副线圈的匝数100匝，故B错误；
C．电流表的示数为有效值，每个灯泡的电流为
则电流表示数为
故C正确；
D．若开关S闭合，原副线圈两端的电压不变，灯泡L1亮度不变，故D错误。故选AC。
10. 如图所示，质量为3m、两端带有固定挡板的平板车静止在光滑的水平面上，质量为m的物块放在平板车上，用水平细线将物块与平板车左侧挡板连接，轻弹簧放在物块与左侧挡板之间，弹簧的左端与挡板连接，弹簧处于压缩状态，平板车两挡板间的距离为L，弹簧的原长为，O为平板车的中点，O点左侧平板车上表面光滑，右侧粗糙。某时刻剪断细线，最终物块相对于平板车停在O点与右侧挡板之间的中点，不计物块的大小，物块被弹簧弹出后，弹簧仅又被压缩了一次，物块与挡板间的动摩擦因数为，不计碰撞过程的能量损失，已知重力加速度为g，则剪断细线后，下列判断正确的是（ ）
A. 物块相对车向右运动时，车相对地面一定向左运动
B. 物块与车相对运动过程中，物块与车的加速度大小之比始终为
C. 物块与车相对运动过程中，物块与车的速度大小之比始终为
D. 弹簧开始具有的弹性势能大小一定为
【答案】ABC
【解析】A.物块与车组成的系统动量守恒，系统的总动量为零，因此物块相对车向右运动时，如果车也向右运动，则物块和车均向右运动，系统的总动量不为零，选项A正确；
B.根据牛顿第三定律，物块与车间的相互作用力始终等大反向，由牛顿第二定律可知
解得
物块与车相对运动过程中，物块与车的加速度大小之比始终为，选项B正确；
C.由于物块与车的动量总是等大反向
解得
因此物块与车相对运动过程中，物块与车的速度大小之比始终为，选项C正确；
D.根据能量守恒，不计碰撞过程的能量损失，若弹簧压缩一次后直接在O点与右侧挡板之间的中点停止，则弹簧开始具有的弹性势能为
若弹簧压缩一次后与右侧挡板碰后在O点与右侧挡板之间的中点停止，则弹簧开始具有的弹性势能为
选项D错误。
故选ABC。
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 某实验小组利用打点计时器测量木板、滑块间的动摩擦因数，选取一块较长木板，通过铁架台制作成一定倾角的斜面，第一次将打点计时器固定在木板下端某位置，滑块后端固定纸带，纸带穿过打点计时器限位孔，给滑块沿木板向上的初速度，打下一条纸带，通过测量计算得到滑块加速度大小为8.4m/s2；第二次将打点计时器固定在木板上端某位置，如图甲所示，让滑块从静止开始下滑，打出一条纸带如图乙所示，已知打点计时器所接交流电的频率为50Hz，重力加速度g取10m/s2。
（1）纸带上相邻计数点间还有四个点未画，则滑块向下滑动时打下c点时速度大小为______m/s；滑块下滑时加速度大小为______m/s2。（结果均保留两位有效数字）
（2）滑块与木板间动摩擦因数为______。
【答案】（1）1.1 3.6
（2）0.3
【解析】【小问1详解】
[1]相邻计数点间时间间隔
打下c点时滑块速度为
[2]根据
解得
【小问2详解】
设斜面倾角为θ，滑块向上滑动过程，对应加速度为
由牛顿第二定律有
滑块下滑时有
联立并代入数据解得
12. 某实验小组测金属丝的电阻率，在测未知电阻时，先用多用电表进行粗测，后采用“伏安法”较准确地测量未知电阻。
（1）先用多用表的欧姆挡“×1”挡按正确的操作步骤粗测其电阻，指针如图甲所示，则读数应记为______Ω。
（2）用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中一次测量的示数如图乙所示，则该次金属丝的直径的测量值______mm。
（3）实验室提供的器材如下：
A．待测电阻的金属丝；
B．电流表（量程0~0.6A，内阻约0.1Ω）；
C．电流表（量程0~3A，内阻约0.01Ω）；
D．电压表（量程0~3V，内阻约3kΩ）；
E．电压表（量程0~15V，内阻约20kΩ）； F．滑动变阻器R（0~20Ω）；
G．电源E（电动势为3.0V，内阻不计）； H．开关、若干导线。
为了调节方便，测量准确，实验中电流表应选______（填“B”或“C”），电压表应选______（填“D”或“E”）。
（4）根据所选用的实验器材，应选用电路图______（填“丙”或“丁”）进行实验。
【答案】（1）
（2）3708##3.709##3.707
（3）B D
（4）丁
【解析】【小问1详解】
由图甲多用电表可知，待测电阻阻值为
【小问2详解】
螺旋测微器的精确值为，由图乙可知金属丝直径为
【小问3详解】
[1][2]电源电动势为3.0V，因此选择电压表V1（量程0~3V，内阻约3kΩ）；测量金属丝的电阻阻值约为5Ω，则电路中的最大电流
因此选电流表A1（量程0~0.6A，内阻约0.1Ω）；即电流表应选B，电压表应选D。
【小问4详解】
由于电压表内阻约3kΩ，金属丝的电阻阻值约为5Ω，为较小电阻，因此应选用电流表外接法，即选用电路图丁进行实验误差较小。
13. 如图甲所示，间距为0.25m的平行虚线PQ与MN间有沿水平方向的匀强磁场，磁场磁感应强度大小随时间变化规律如图乙所示，电阻为0.2Ω的矩形金属线框abcd竖直放置，ab边在磁场下方、cd在磁场上方，磁场方向与线框平面垂直，在时刻，由静止释放线框，线框运动过程中始终在同一竖直面内，且ab边始终水平，线框cd边在时刻进入磁场并刚好能匀速通过磁场，cd边长为0.2m，重力加速度g取，求：
（1）线框的质量；
（2）整个过程线框中产生的焦耳热。
【答案】（1）
（2）
【解析】【小问1详解】
已知平行虚线间距，，cd边长，在线框的速度
此时产生电动势
电流
由受力平衡得
代入数据得线框的质量
【小问2详解】
内线框中产生的电动势
内线框中产生的热量
线框cd边匀速通过磁场过程中，由能量守恒可知，重力势能的减少量转化为线框中的焦耳热
整个过程线框中产生的焦耳热
14. 如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，实线为时刻的波形图，虚线为时刻的波形图时刻，质点P正沿y轴负方向运动，从时刻开始到时刻这段时间内，质点P共两次经过平衡位置，且时刻和时刻质点P在同一位置，求：
（1）试确定该列波传播的方向及传播速度大小；
（2）试确定质点P的平衡位置坐标及从时刻质点P第一次到达到平衡位置需要的时间。
【答案】（1）轴正方向，30m/s
（2）（16.5m，0），0.15s
【解析】【小问1详解】
根据对称性可知，质点的平衡位置为
由于时刻，质点正沿轴负方向运动，说明波沿轴正方向传播，从时刻开始到时刻这段时间内，质点共两次经过平衡位置，由图像可知时间内波传播的距离
波传播的速度
【小问2详解】
根据以上分析可知质点P的平衡位置坐标为（16.5m，0），由于波沿轴正方向传播，因此时刻，质点正沿轴正向运动，从时刻，质点第一次到达平衡位置需要的时间
15. 如图所示，质量为、长为的长木板A静止在光滑的水平面上，质量为物块B放在长木板上表面的左端，半圆弧体竖直固定在长木板右侧某位置，半圆弧面最低点的切面与长木板上表面在同一水平面，质量为的小球C用长为的不可伸长细线悬于固定点点，将小球C拉至与点等高点，细线刚好伸直，由静止释放小球，小球运动到最低点时与物块发生碰撞，碰撞后一瞬间B、C的速度大小之比为，此后当B滑到长木板右端时A、B共速且此时A刚好与半圆弧体碰撞，A与半圆弧体碰撞后粘在一起，重力加速度为，不计物块的大小。求：
（1）B、C碰撞过程，B、C系统损失的机械能；
（2）开始时，A右端离半圆弧面最低点的水平距离；
（3）要使B在轨道上运动时不脱离圆弧轨道，圆弧轨道的半径应满足的条件。
【答案】（1）
（2）
（3）或
【解析】【小问1详解】
设C与B碰撞前一瞬间，C的速度大小为，根据机械能守恒
解得
设碰撞后B的速度大小为，则C的速度大小为，根据动量守恒定律有
解得
碰撞过程损失的机械能
【小问2详解】
设B与A间的动摩擦因数为，B与A共速时的速度为，根据动量守恒定律有
根据能量守恒定律
解得
对长木板A研究，根据动能定理
解得
【小问3详解】
物块B以速度滑上圆弧轨道，设圆弧轨道半径为时，物块刚好能滑到与等高的位置，根据机械能守恒
解得
设当物块刚好能到达圆弧轨道最高点时，圆弧轨道半径为，到最高点时速度为，则
根据机械能守恒
解得
因此要使物块B在圆弧轨道上运动过程中不离开圆弧轨道，轨道半径满足的条件为
或