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广东省三校2024-2025学年高三上学期9月月考物理试题
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这是一份广东省三校2024-2025学年高三上学期9月月考物理试题，共13页。试卷主要包含了选择题的作答，非选择题的作答等内容，欢迎下载使用。
本试卷共8页，15题。全卷满分100分。考试用时75分钟。
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．选择题的作答：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。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。
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．如图甲所示，一阻值为的电阻与理想交流电流表串联后，两端接入图乙所示的正弦式交变电流，下列说法正确的是（ ）
A．该交流电的频率为100Hz
B．电阻R中电流的峰值为2A
C．在时刻，电流表的读数为2A
D．电阻R的电功率为880W
2．关于宇宙起源的大爆炸理论认为，宇宙在最初三分钟内，只存在氢和氦两种元素，其中氦元素的获得有几种途径，其中一种为，关于原子核X和电荷数Z，下列组合可能正确的是（ ）
A．X为B．X为
C．X为D．X为
3．固定在振动片上的金属丝周期性的敲击平静水面，可以形成水波。若将水波视为横波，以金属丝在水面上的敲击点为原点，在水平面建立xOy坐标系，俯视图如图所示，其中实线代表波峰，虚线代表波谷，图示时刻A、B两质点恰好分别位于波峰和波谷上，且A、B两质点的水平距离为l，下列说法正确的是（ ）
A．水波的波长为
B．A、B两质点的高度差始终为振幅的两倍
C．增大金属丝的振动频率，水波的传播速度将增大
D．增大金属丝的振动频率，水波的波长将减小
4．某品牌电瓶车的动能回收系统的结构原理如图所示，传动轴与磁铁固定连接，当车辆下坡时，车轮通过传动装置带动磁铁在绕有多匝线圈的铁芯间转动，线圈通过a、b端给电池充电，不考虑磁铁转速的变化，穿过线圈的磁通量按正弦（或余弦）规律变化，某时刻磁铁的位置和转动方向如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．在图示位置，线圈中的感应电动势最大
B．从图示位置开始的一小段时间内，线圈a端的电势比b端高
C．从图示位置转过90°时，线圈中的感应电动势最大
D．从图示位置转过时，线圈a端的电势比b端高
5．如图甲所示，陀螺是深受小朋友喜爱的玩具。玩耍时，由细绳的一端开始将细绳紧紧缠绕在陀螺侧面，将陀螺竖直放置在地面上，用力水平拉动细绳另一端，使陀螺由静止开始加速转动，俯视图如图乙所示。若陀螺的半径为R，在地面上稳定转动时，其角速度至少要达到ω，缠绕在陀螺上的细绳长为l，拉动细绳时，细绳在陀螺侧面不打滑，将细绳的运动视为匀加速直线运动，为使陀螺稳定转动，细绳的加速度至少为（ ）
A．B．C．D．
6．某广场喷泉，在喷泉底部水平安装有五颜六色的圆形彩灯。如图所示，若所有彩灯均为圆盘状，直径均为d，灯面到水面的距离均为h。已知红光在水中的折射率为，水池面积足够大。则下列说法正确的是（ ）
A．每个灯盘在水面上的发光形状为环形
B．红光灯盘在水面上的发光面积为
C．红光灯盘在水面上的发光面积比绿光灯盘的大
D．灯盘在水中的深度越大，其在水面上的发光面积就越小
7．如图所示，轻弹簧左端固定在竖直墙壁上，右端与质量为m的物块（可视为质点）连接，物块位于粗糙水平面上，O点恰好是弹簧的原长位置。以O点为坐标原点，取水平向右为正方向，建立坐标轴x。时刻，将物块从O点左侧某处由静止释放，设物块在运动过程中的位置坐标为x，物块受到的合外力为F，运动时间为t，运动过程中阻力大小不变，弹簧始终在弹性限度内。下列关于物块的图像或图像可能正确的是（ ）
A．B．
C．D．
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．地球物理探矿的基本原理是在大地表面设置一对正、负电极，根据地下电场和电流的分布情况，推测出地下矿体的分布。如图所示为某次探矿中电场的分布情况，它和等量异种点电荷的电场分布等效，A、B、C、D为电场中的四个点，其中C、D两点在两点电荷连线的中垂线上，下列说法正确的是（ ）
A．A点的电势高于B点的电势，A点的电场强度小于B点的电场强度
B．C点的电势高于D点的电势，C点的电场强度大于D点的电场强度
C．负电荷由A点移动到B点，电场力做负功
D．正电荷在B点的电势能大于在C点的电势能
9．2024年6月2日，嫦娥六号“着上组合体”成功软着陆于月球背面南极—艾特肯盆地，落月过程大致分为主减速段、快速调整段、接近段、悬停段、避障段、缓速下降段6个阶段，约需要900秒。当“着上组合体”缓慢下降并悬停在距离月球表面约2m高度时，“着上组合体”的主发动机关闭，“着上组合体”自由下落，完成软着陆。已知“着上组合体”的质量为3900kg，月球的质量和半径分别约为地球的和，地球表面的重力加速度，忽略空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．月球表面的重力加速度大小约为
B．月球的第一宇宙速度大小约为
C．“着上组合体”最终着陆月球的速度大小约为
D．“着上组合体”着陆月球时，重力的瞬时功率约为22kW
10．某高速公路上，由于前车违规停车发生一起追尾交通事故，图乙所示为交警根据现场测量绘制的刹车痕迹勘察示意图，其中表示前后两车减速区域重叠部分的长度。将后车制动过程和碰后两车的减速过程均视为匀减速直线运动，两车均视为质点且质量相等，所受阻力大小均始终为车重的0.5倍，碰撞时间极短，且碰撞前后两车始终在同一直线上运动，该高速路段的限速为，重力加速度。下列说法正确的是（ ）
A．两车碰后瞬间前车的速度为
B．两车碰后瞬间后车的速度为
C．后车刹车后，经4s停下来
D．后车开始刹车时，没有超速
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11．（8分）
请完成下列实验操作和计算。
（1）在“用单摆测量重力加速度”的实验中实验装置如图甲所示，已知单摆在摆动过程中的最大偏角小于。在测量单摆的周期时，单摆进行n次全振动的时间为t，在测量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测得摆球悬挂后的摆线长（从悬点到摆球的最上端）为L，再用螺旋测微器测得摆球的直径如图乙所示，则摆球的直径__________mm，重力加速度的表达式为__________。（用题中相应物理量的符号表示）。
（2）用气垫导轨做“探究加速度与合外力的关系”的实验，装置如图丙所示。气垫导轨上相隔一定距离的两处装有光电门1、2，两光电门间的距离为L，滑块上固定一遮光条，遮光条和滑块的总质量为M，滑块通过光电门时，与光电门连接的数字计时器会记录遮光条的遮光时间。
①实验前，接通气源，将滑块置于气垫导轨上（不挂砂桶），轻推滑块，若数字计时器显示滑块通过光电门1时遮光条的遮光时间比通过光电门2时遮光条的遮光时间长，则要将气垫导轨右侧适当__________（填“调低”或“调高”），直至遮光时间相等。
②用螺旋测微器测遮光条的宽度d。
③按图丙安装好装置，按正确操作进行实验，若滑块通过光电门1时遮光条的遮光时间为，通过光电门2时遮光条的遮光时间为，可求出滑块运动的加速度大小a。
④实验__________（填“需要”或“不需要”）满足砂和砂桶的总质量远小于M，若实验开始时动滑轮两边的细线不竖直，对实验__________（填“有”或“没有”）影响。
12．（9分）
某实验小组欲利用热敏电阻设计一款温度报警器，器材有电源（电动势为12V，内阻不计），电源（电动势为1.5V，内阻不计），电流表A（量程为0.6A，内阻很小），电压表V（量程为6V，内阻），滑动变阻器（最大阻值为100Ω），电阻箱，热敏电阻（室温下阻值约为1.5kΩ），单刀单掷开关，单刀双掷开关和导线若干。
（1）根据图甲测量电路，为尽可能准确地测量热敏电阻的阻值，电源应选__________（填“”或“”），电表1应选__________（填“电流表A”或“电压表V”）。
（2）测量热敏电阻的阻值随温度t的变化关系。
①依据图甲连接测量电路，将热敏电阻置于温控箱中，将滑动变阻器的滑片置于最左端。
②闭合开关，将单刀双掷开关打到b端，调节温控箱的温度，调节滑动变阻器使电表1有适当读数；保持滑动变阻器滑片的位置不变，将单刀双掷开关打到a端，调节__________，使电表1的读数保持不变，记录__________。
③重复②中的步骤，在坐标纸中描绘热敏电阻的图像，如图乙所示。
（3）利用该热敏电阻设计一款简易温度报警装置，其电路结构如图丙所示。已知电源的电动势为3V，内阻很小，不计报警器电阻对电路的影响，若报警器的电压高于2V时会报警，要求报警器在温度高于时发出警报，则电阻箱R的阻值应该调为__________Ω，若考虑到电源内阻的影响，则实际报警温度会__________（填“高于”“低于”或“等于”）。
13．（9分）
某款海上航标灯的结构原理如图所示，由三个导热性能良好的气室A、B、C组成，可以利用海浪的上下起伏进行发电。工作时，空气由气室A吸入气室B，在气室B中压缩后，空气被推入气室C，推动涡轮发电机发电，其中阀门只能单向开关，当海水下降时，活塞下移，阀门打开，闭合。当海水上升时，阀门闭合，海水推动下方活塞压缩空气，当气室B中空气的压强大于气室C中压强时，阀门打开，之后活塞继续推动气室B中的空气，直到气室B中的空气全部被推入气室C为止，气室C中的空气推动涡轮发电机工作。已知海水开始上升时，气室B有最大体积为V，气室C中压强为，气室C的体积为，将空气视为理想气体，为大气压强，环境温度始终保持不变。
（1）若海水开始上升时，气室C与发电机之间的阀门关闭，求阀门即将打开时，气室B中空气的体积；
（2）在（1）的情况下，求经过活塞压缩一次，气室C中的压强。
14．（13分）
如图甲所示，蹦极是时下年轻人喜欢的极限运动之一，可以建立图乙所示物理模型进行分析：将质量为m的人视为质点，系在弹性绳一端，弹性绳的另一端固定在蹦极平台的端点O，以O点为坐标原点，竖直向下建立坐标轴y。某时刻人从原点O由静止下落，整个下落过程中弹性绳中的弹力随坐标y的变化如图丙所示。已知弹性绳的原长为，重力加速度为g，不计空气阻力影响，人始终在竖直方向上运动，弹性绳始终在弹性限度内，求：
（1）弹性绳的劲度系数；
（2）整个下落过程中人的最大加速度的大小；
（3）整个下落过程中人的最大速度的大小。
15．（15分）
如图所示，三个矩形区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中，分别存在有界的匀强电场或磁场，为水平中轴线，其中区域Ⅰ、Ⅲ中有大小相等、方向相反的匀强电场，电场强度大小为E，区域Ⅱ中存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B。在区域Ⅰ的中线上，将比荷为k的带正电的粒子从距离边界线ef为（未知）的P点由静止释放，粒子恰好能够进入区域Ⅲ运动。已知区域Ⅱ的水平宽度为l，区域Ⅰ、Ⅲ的水平宽度足够大，不考虑电磁场的边界效应，不计粒子的重力。
（1）求的值；
（2）若释放点P到边界ef的距离为，求粒子前两次经过边界ef的时间间隔t；
（3）若释放点P到边界ef的距离为，且粒子恰能经过f点，求区域Ⅰ的竖直高度h。
2025届高三年级9月份联芳
物理参考答案及解析
一、单项选择题
1．C 【解析】由图乙可知，交流电的周期为0.02s，则交流电的频率为50Hz，故A项错误；电阻R中电流的峰值为A，故B项错误；电流表的读数为有效值，则电流表的读数为2A，故C项正确；根据，可知电阻的电功率为440W，故D项错误。
2．A 【解析】根据质量数和电荷数守恒，可知X为，，A项正确，B、C、D项错误。
3．D 【解析】由图可知，解得水波的波长，故A项错误；两质点的高度差随时间不断变化，最大为振幅的两倍，故B项错误；机械波的传播速度只与介质有关，介质不变，传播速度不变，根据v，增大振动频率，水波的波长将减小，故C项错误，D项正确。
4．C 【解析】图示位置线圈中的磁通量最大，磁通量变化率为零，则线圈中的感应电动势为零，故A项错误；从图示位置开始的一小段时间内，线圈中的磁场竖直向下且磁通量减小，根据楞次定律，感应电流由到端的电势比端高，故B项错误；从图示位置转过时，线圈中的磁通量最小，磁通量变化率最大，则线圈中的感应电动势最大，故C项正确；从图示位置转过时，线圈中的磁通量最大，感应电动势为零，端的电势等于端的电势，故D项错误。
5．B 【解析】根据和，联立解得，故B项正确，A、C、D项错误。
6．C 【解析】每个灯盘在水面上的发光形状为圆形，故A项错误；红光在水中的临界角满足，解得，则红光灯盘在水面上的发光半径为，发光面积为，故B项错误；红光在水中的临界角比绿光大，则红光灯盘在水面上的发光面积比绿光灯盘的大，故C项正确；灯盘在水中的深度越大，其在水面上的发光面积就越大，故D项错误。
7．A 【解析】物块在单向运动中，做简谐运动，平衡位置不断交替，振幅不断减小，故A项正确，B、C、D项错误。
二、多项选择题
8．AC 【解析】沿电场线电势降低，电场线的疏密反映电场强度的大小，则点的电势高于点的电势，点的电场强度小于点的电场强度，故A项正确；等量异种点电荷产生的电场中，两点电荷连线的中垂线是等势线，则点的电势等于点的电势，点的电场强度大于点的电场强度，故B项错误；负电荷由点移动到点，电场力做负功，故C项正确；正电荷由点移动到点，电场力做负功，电势能增大，正电荷在点的电势能小于在点的电势能，故D项错误。
9．ABD 【解析】根据，月球表面的重力加速度为，故A项正确；根据第一宇宙速度，月球的第一宇宙速度，故B项正确；“着上组合体”最终下落时初速度为0，根据，故C项错误；“着上组合体”着陆月球时，重力的瞬时功率，故D项正确。
10．AD 【解析】根据牛顿第二定律，两车做匀减速直线运动的加速度大小均为，根据运动学公式，前车、后车碰撞后瞬间速度分别为，故A项正确，B项错误；两车碰撞过程，根据动量守恒定律可得，解得碰撞前瞬间后车的速度为。根据，解得，后车开始刹车时，没有超速，故D项正确；后车的运动时间为，故C项错误。
三、非选择题
11．（1）5.980（1分） （2分）
（2）①调低（2分）
（4）不需要（1分） 有（2分）
【解析】（1）摆球的直径；根据单摆周期公式可得，又因为，解得。
（2）①滑块通过光电门1时遮光条的遮光时间比通过光电门2时遮光条的遮光时间长，说明气垫导轨右侧偏高，故要将气垫导轨右侧适当调低。
④弹簧测力计可以测出细线中拉力的数值，故不需要砂和砂桶的总质量远小于；动滑轮两边的细线不竖直，细线中的拉力会变化，故对实验有影响。
12．（1）（1分） 电压表V（1分）
（2）电阻箱（1分） 温控箱的温度和电阻箱的阻值（2分）
（3）1800（2分） 高于（2分）
【解析】（1）热敏电阻的阻值大约为几千欧，电路中的电流大约为mA量级，故不能选用电流表A，由于电压表V的内阻已知，可以作为电流表使用，量程为6mA，故电源应选，电表1应选电压表V。（2）根据等效替代法测电阻，应该保持滑动变阻器滑片的位置不变，将单刀双掷开关打到端，调节电阻箱，使电表1的读数保持不变，记录温控箱的温度和电阻箱的阻值。
（3）热敏电阻在温度为时的阻值为，此时报警器的电压为2V，故电阻箱的阻值应该调为；若考虑到电源内阻的影响，报警器的电压为2V时，热敏电阻的阻值应小于，故实际报警温度会高于。
13．【解析】（1）阀门即将打开时，气室中空气的体积为，根据玻意耳定律可得
解得
（2）设气室中的空气全部被推人气室时，气室中的压强为
根据玻意耳定律可得
解得
14．【解析】（1）根据胡克定律可得
则弹性绳的劲度系数
（2）在最低点时，人的加速度最大，根据牛顿第二定律可得
解得
（3）当人的加速度为零时，速度最大，此时弹性绳的长度为，则
解得
设从开始下落到人的速度最大时，克服弹性绳的弹力做功为，则
解得
根据动能定理有
解得
15．【解析】（1）设粒子的质量为，电荷量为，根据牛顿第二定律可得
又联立可得
设粒子在磁场中做圆周运动的速度大小为，根据运动学公式可得
解得
粒子在磁场中运动时，根据洛伦兹力提供向心力可得
粒子恰好能够进入区域III时，在磁场中做圆周运动的半径为
联立解得
（2）当点到边界的距离为时，由（1）可知，粒子在磁场中做圆周运动的半径
粒子在区域Ⅱ、Ⅲ中的运动轨迹如图所示，由几何关系知，粒子在磁场中做圆周运动的圆心角
粒子做圆周运动的速度
粒子在区域Ⅱ中运动第一段圆弧的时间
粒子在区域Ⅲ中运动的时间
则粒子前两次经过边界的时间间隔
（3）粒子前两次经过边界时在磁场中的偏移
粒子前两次经过边界时在电场中的偏移
区域Ⅰ的竖直高度，其中
解得，其中
本试卷共8页，15题。全卷满分100分。考试用时75分钟。
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．选择题的作答：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。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。
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．如图甲所示，一阻值为的电阻与理想交流电流表串联后，两端接入图乙所示的正弦式交变电流，下列说法正确的是（ ）
A．该交流电的频率为100Hz
B．电阻R中电流的峰值为2A
C．在时刻，电流表的读数为2A
D．电阻R的电功率为880W
2．关于宇宙起源的大爆炸理论认为，宇宙在最初三分钟内，只存在氢和氦两种元素，其中氦元素的获得有几种途径，其中一种为，关于原子核X和电荷数Z，下列组合可能正确的是（ ）
A．X为B．X为
C．X为D．X为
3．固定在振动片上的金属丝周期性的敲击平静水面，可以形成水波。若将水波视为横波，以金属丝在水面上的敲击点为原点，在水平面建立xOy坐标系，俯视图如图所示，其中实线代表波峰，虚线代表波谷，图示时刻A、B两质点恰好分别位于波峰和波谷上，且A、B两质点的水平距离为l，下列说法正确的是（ ）
A．水波的波长为
B．A、B两质点的高度差始终为振幅的两倍
C．增大金属丝的振动频率，水波的传播速度将增大
D．增大金属丝的振动频率，水波的波长将减小
4．某品牌电瓶车的动能回收系统的结构原理如图所示，传动轴与磁铁固定连接，当车辆下坡时，车轮通过传动装置带动磁铁在绕有多匝线圈的铁芯间转动，线圈通过a、b端给电池充电，不考虑磁铁转速的变化，穿过线圈的磁通量按正弦（或余弦）规律变化，某时刻磁铁的位置和转动方向如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．在图示位置，线圈中的感应电动势最大
B．从图示位置开始的一小段时间内，线圈a端的电势比b端高
C．从图示位置转过90°时，线圈中的感应电动势最大
D．从图示位置转过时，线圈a端的电势比b端高
5．如图甲所示，陀螺是深受小朋友喜爱的玩具。玩耍时，由细绳的一端开始将细绳紧紧缠绕在陀螺侧面，将陀螺竖直放置在地面上，用力水平拉动细绳另一端，使陀螺由静止开始加速转动，俯视图如图乙所示。若陀螺的半径为R，在地面上稳定转动时，其角速度至少要达到ω，缠绕在陀螺上的细绳长为l，拉动细绳时，细绳在陀螺侧面不打滑，将细绳的运动视为匀加速直线运动，为使陀螺稳定转动，细绳的加速度至少为（ ）
A．B．C．D．
6．某广场喷泉，在喷泉底部水平安装有五颜六色的圆形彩灯。如图所示，若所有彩灯均为圆盘状，直径均为d，灯面到水面的距离均为h。已知红光在水中的折射率为，水池面积足够大。则下列说法正确的是（ ）
A．每个灯盘在水面上的发光形状为环形
B．红光灯盘在水面上的发光面积为
C．红光灯盘在水面上的发光面积比绿光灯盘的大
D．灯盘在水中的深度越大，其在水面上的发光面积就越小
7．如图所示，轻弹簧左端固定在竖直墙壁上，右端与质量为m的物块（可视为质点）连接，物块位于粗糙水平面上，O点恰好是弹簧的原长位置。以O点为坐标原点，取水平向右为正方向，建立坐标轴x。时刻，将物块从O点左侧某处由静止释放，设物块在运动过程中的位置坐标为x，物块受到的合外力为F，运动时间为t，运动过程中阻力大小不变，弹簧始终在弹性限度内。下列关于物块的图像或图像可能正确的是（ ）
A．B．
C．D．
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．地球物理探矿的基本原理是在大地表面设置一对正、负电极，根据地下电场和电流的分布情况，推测出地下矿体的分布。如图所示为某次探矿中电场的分布情况，它和等量异种点电荷的电场分布等效，A、B、C、D为电场中的四个点，其中C、D两点在两点电荷连线的中垂线上，下列说法正确的是（ ）
A．A点的电势高于B点的电势，A点的电场强度小于B点的电场强度
B．C点的电势高于D点的电势，C点的电场强度大于D点的电场强度
C．负电荷由A点移动到B点，电场力做负功
D．正电荷在B点的电势能大于在C点的电势能
9．2024年6月2日，嫦娥六号“着上组合体”成功软着陆于月球背面南极—艾特肯盆地，落月过程大致分为主减速段、快速调整段、接近段、悬停段、避障段、缓速下降段6个阶段，约需要900秒。当“着上组合体”缓慢下降并悬停在距离月球表面约2m高度时，“着上组合体”的主发动机关闭，“着上组合体”自由下落，完成软着陆。已知“着上组合体”的质量为3900kg，月球的质量和半径分别约为地球的和，地球表面的重力加速度，忽略空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．月球表面的重力加速度大小约为
B．月球的第一宇宙速度大小约为
C．“着上组合体”最终着陆月球的速度大小约为
D．“着上组合体”着陆月球时，重力的瞬时功率约为22kW
10．某高速公路上，由于前车违规停车发生一起追尾交通事故，图乙所示为交警根据现场测量绘制的刹车痕迹勘察示意图，其中表示前后两车减速区域重叠部分的长度。将后车制动过程和碰后两车的减速过程均视为匀减速直线运动，两车均视为质点且质量相等，所受阻力大小均始终为车重的0.5倍，碰撞时间极短，且碰撞前后两车始终在同一直线上运动，该高速路段的限速为，重力加速度。下列说法正确的是（ ）
A．两车碰后瞬间前车的速度为
B．两车碰后瞬间后车的速度为
C．后车刹车后，经4s停下来
D．后车开始刹车时，没有超速
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11．（8分）
请完成下列实验操作和计算。
（1）在“用单摆测量重力加速度”的实验中实验装置如图甲所示，已知单摆在摆动过程中的最大偏角小于。在测量单摆的周期时，单摆进行n次全振动的时间为t，在测量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测得摆球悬挂后的摆线长（从悬点到摆球的最上端）为L，再用螺旋测微器测得摆球的直径如图乙所示，则摆球的直径__________mm，重力加速度的表达式为__________。（用题中相应物理量的符号表示）。
（2）用气垫导轨做“探究加速度与合外力的关系”的实验，装置如图丙所示。气垫导轨上相隔一定距离的两处装有光电门1、2，两光电门间的距离为L，滑块上固定一遮光条，遮光条和滑块的总质量为M，滑块通过光电门时，与光电门连接的数字计时器会记录遮光条的遮光时间。
①实验前，接通气源，将滑块置于气垫导轨上（不挂砂桶），轻推滑块，若数字计时器显示滑块通过光电门1时遮光条的遮光时间比通过光电门2时遮光条的遮光时间长，则要将气垫导轨右侧适当__________（填“调低”或“调高”），直至遮光时间相等。
②用螺旋测微器测遮光条的宽度d。
③按图丙安装好装置，按正确操作进行实验，若滑块通过光电门1时遮光条的遮光时间为，通过光电门2时遮光条的遮光时间为，可求出滑块运动的加速度大小a。
④实验__________（填“需要”或“不需要”）满足砂和砂桶的总质量远小于M，若实验开始时动滑轮两边的细线不竖直，对实验__________（填“有”或“没有”）影响。
12．（9分）
某实验小组欲利用热敏电阻设计一款温度报警器，器材有电源（电动势为12V，内阻不计），电源（电动势为1.5V，内阻不计），电流表A（量程为0.6A，内阻很小），电压表V（量程为6V，内阻），滑动变阻器（最大阻值为100Ω），电阻箱，热敏电阻（室温下阻值约为1.5kΩ），单刀单掷开关，单刀双掷开关和导线若干。
（1）根据图甲测量电路，为尽可能准确地测量热敏电阻的阻值，电源应选__________（填“”或“”），电表1应选__________（填“电流表A”或“电压表V”）。
（2）测量热敏电阻的阻值随温度t的变化关系。
①依据图甲连接测量电路，将热敏电阻置于温控箱中，将滑动变阻器的滑片置于最左端。
②闭合开关，将单刀双掷开关打到b端，调节温控箱的温度，调节滑动变阻器使电表1有适当读数；保持滑动变阻器滑片的位置不变，将单刀双掷开关打到a端，调节__________，使电表1的读数保持不变，记录__________。
③重复②中的步骤，在坐标纸中描绘热敏电阻的图像，如图乙所示。
（3）利用该热敏电阻设计一款简易温度报警装置，其电路结构如图丙所示。已知电源的电动势为3V，内阻很小，不计报警器电阻对电路的影响，若报警器的电压高于2V时会报警，要求报警器在温度高于时发出警报，则电阻箱R的阻值应该调为__________Ω，若考虑到电源内阻的影响，则实际报警温度会__________（填“高于”“低于”或“等于”）。
13．（9分）
某款海上航标灯的结构原理如图所示，由三个导热性能良好的气室A、B、C组成，可以利用海浪的上下起伏进行发电。工作时，空气由气室A吸入气室B，在气室B中压缩后，空气被推入气室C，推动涡轮发电机发电，其中阀门只能单向开关，当海水下降时，活塞下移，阀门打开，闭合。当海水上升时，阀门闭合，海水推动下方活塞压缩空气，当气室B中空气的压强大于气室C中压强时，阀门打开，之后活塞继续推动气室B中的空气，直到气室B中的空气全部被推入气室C为止，气室C中的空气推动涡轮发电机工作。已知海水开始上升时，气室B有最大体积为V，气室C中压强为，气室C的体积为，将空气视为理想气体，为大气压强，环境温度始终保持不变。
（1）若海水开始上升时，气室C与发电机之间的阀门关闭，求阀门即将打开时，气室B中空气的体积；
（2）在（1）的情况下，求经过活塞压缩一次，气室C中的压强。
14．（13分）
如图甲所示，蹦极是时下年轻人喜欢的极限运动之一，可以建立图乙所示物理模型进行分析：将质量为m的人视为质点，系在弹性绳一端，弹性绳的另一端固定在蹦极平台的端点O，以O点为坐标原点，竖直向下建立坐标轴y。某时刻人从原点O由静止下落，整个下落过程中弹性绳中的弹力随坐标y的变化如图丙所示。已知弹性绳的原长为，重力加速度为g，不计空气阻力影响，人始终在竖直方向上运动，弹性绳始终在弹性限度内，求：
（1）弹性绳的劲度系数；
（2）整个下落过程中人的最大加速度的大小；
（3）整个下落过程中人的最大速度的大小。
15．（15分）
如图所示，三个矩形区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中，分别存在有界的匀强电场或磁场，为水平中轴线，其中区域Ⅰ、Ⅲ中有大小相等、方向相反的匀强电场，电场强度大小为E，区域Ⅱ中存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B。在区域Ⅰ的中线上，将比荷为k的带正电的粒子从距离边界线ef为（未知）的P点由静止释放，粒子恰好能够进入区域Ⅲ运动。已知区域Ⅱ的水平宽度为l，区域Ⅰ、Ⅲ的水平宽度足够大，不考虑电磁场的边界效应，不计粒子的重力。
（1）求的值；
（2）若释放点P到边界ef的距离为，求粒子前两次经过边界ef的时间间隔t；
（3）若释放点P到边界ef的距离为，且粒子恰能经过f点，求区域Ⅰ的竖直高度h。
2025届高三年级9月份联芳
物理参考答案及解析
一、单项选择题
1．C 【解析】由图乙可知，交流电的周期为0.02s，则交流电的频率为50Hz，故A项错误；电阻R中电流的峰值为A，故B项错误；电流表的读数为有效值，则电流表的读数为2A，故C项正确；根据，可知电阻的电功率为440W，故D项错误。
2．A 【解析】根据质量数和电荷数守恒，可知X为，，A项正确，B、C、D项错误。
3．D 【解析】由图可知，解得水波的波长，故A项错误；两质点的高度差随时间不断变化，最大为振幅的两倍，故B项错误；机械波的传播速度只与介质有关，介质不变，传播速度不变，根据v，增大振动频率，水波的波长将减小，故C项错误，D项正确。
4．C 【解析】图示位置线圈中的磁通量最大，磁通量变化率为零，则线圈中的感应电动势为零，故A项错误；从图示位置开始的一小段时间内，线圈中的磁场竖直向下且磁通量减小，根据楞次定律，感应电流由到端的电势比端高，故B项错误；从图示位置转过时，线圈中的磁通量最小，磁通量变化率最大，则线圈中的感应电动势最大，故C项正确；从图示位置转过时，线圈中的磁通量最大，感应电动势为零，端的电势等于端的电势，故D项错误。
5．B 【解析】根据和，联立解得，故B项正确，A、C、D项错误。
6．C 【解析】每个灯盘在水面上的发光形状为圆形，故A项错误；红光在水中的临界角满足，解得，则红光灯盘在水面上的发光半径为，发光面积为，故B项错误；红光在水中的临界角比绿光大，则红光灯盘在水面上的发光面积比绿光灯盘的大，故C项正确；灯盘在水中的深度越大，其在水面上的发光面积就越大，故D项错误。
7．A 【解析】物块在单向运动中，做简谐运动，平衡位置不断交替，振幅不断减小，故A项正确，B、C、D项错误。
二、多项选择题
8．AC 【解析】沿电场线电势降低，电场线的疏密反映电场强度的大小，则点的电势高于点的电势，点的电场强度小于点的电场强度，故A项正确；等量异种点电荷产生的电场中，两点电荷连线的中垂线是等势线，则点的电势等于点的电势，点的电场强度大于点的电场强度，故B项错误；负电荷由点移动到点，电场力做负功，故C项正确；正电荷由点移动到点，电场力做负功，电势能增大，正电荷在点的电势能小于在点的电势能，故D项错误。
9．ABD 【解析】根据，月球表面的重力加速度为，故A项正确；根据第一宇宙速度，月球的第一宇宙速度，故B项正确；“着上组合体”最终下落时初速度为0，根据，故C项错误；“着上组合体”着陆月球时，重力的瞬时功率，故D项正确。
10．AD 【解析】根据牛顿第二定律，两车做匀减速直线运动的加速度大小均为，根据运动学公式，前车、后车碰撞后瞬间速度分别为，故A项正确，B项错误；两车碰撞过程，根据动量守恒定律可得，解得碰撞前瞬间后车的速度为。根据，解得，后车开始刹车时，没有超速，故D项正确；后车的运动时间为，故C项错误。
三、非选择题
11．（1）5.980（1分） （2分）
（2）①调低（2分）
（4）不需要（1分） 有（2分）
【解析】（1）摆球的直径；根据单摆周期公式可得，又因为，解得。
（2）①滑块通过光电门1时遮光条的遮光时间比通过光电门2时遮光条的遮光时间长，说明气垫导轨右侧偏高，故要将气垫导轨右侧适当调低。
④弹簧测力计可以测出细线中拉力的数值，故不需要砂和砂桶的总质量远小于；动滑轮两边的细线不竖直，细线中的拉力会变化，故对实验有影响。
12．（1）（1分） 电压表V（1分）
（2）电阻箱（1分） 温控箱的温度和电阻箱的阻值（2分）
（3）1800（2分） 高于（2分）
【解析】（1）热敏电阻的阻值大约为几千欧，电路中的电流大约为mA量级，故不能选用电流表A，由于电压表V的内阻已知，可以作为电流表使用，量程为6mA，故电源应选，电表1应选电压表V。（2）根据等效替代法测电阻，应该保持滑动变阻器滑片的位置不变，将单刀双掷开关打到端，调节电阻箱，使电表1的读数保持不变，记录温控箱的温度和电阻箱的阻值。
（3）热敏电阻在温度为时的阻值为，此时报警器的电压为2V，故电阻箱的阻值应该调为；若考虑到电源内阻的影响，报警器的电压为2V时，热敏电阻的阻值应小于，故实际报警温度会高于。
13．【解析】（1）阀门即将打开时，气室中空气的体积为，根据玻意耳定律可得
解得
（2）设气室中的空气全部被推人气室时，气室中的压强为
根据玻意耳定律可得
解得
14．【解析】（1）根据胡克定律可得
则弹性绳的劲度系数
（2）在最低点时，人的加速度最大，根据牛顿第二定律可得
解得
（3）当人的加速度为零时，速度最大，此时弹性绳的长度为，则
解得
设从开始下落到人的速度最大时，克服弹性绳的弹力做功为，则
解得
根据动能定理有
解得
15．【解析】（1）设粒子的质量为，电荷量为，根据牛顿第二定律可得
又联立可得
设粒子在磁场中做圆周运动的速度大小为，根据运动学公式可得
解得
粒子在磁场中运动时，根据洛伦兹力提供向心力可得
粒子恰好能够进入区域III时，在磁场中做圆周运动的半径为
联立解得
（2）当点到边界的距离为时，由（1）可知，粒子在磁场中做圆周运动的半径
粒子在区域Ⅱ、Ⅲ中的运动轨迹如图所示，由几何关系知，粒子在磁场中做圆周运动的圆心角
粒子做圆周运动的速度
粒子在区域Ⅱ中运动第一段圆弧的时间
粒子在区域Ⅲ中运动的时间
则粒子前两次经过边界的时间间隔
（3）粒子前两次经过边界时在磁场中的偏移
粒子前两次经过边界时在电场中的偏移
区域Ⅰ的竖直高度，其中
解得，其中
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