2024~2025学年广西壮族自治区河池市高三上学期1月期末物理试卷（解析版）

这是一份2024~2025学年广西壮族自治区河池市高三上学期1月期末物理试卷（解析版），共16页。试卷主要包含了本卷主要考查内容等内容，欢迎下载使用。
全卷满分100分，考试时间75分钟。
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。
4．考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。
5．本卷主要考查内容：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题只有一个选项正确，每小题4分；第8~10题有多个选项正确，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. 如图所示为氢原子的能级示意图，已知可见光光子的能量范围为，根据玻尔理论，下列说法正确的是（ ）
A. 用的光子照射处于基态的氢原子时，电子可以跃迁到能级
B. 氢原子从能级跃迁到能级能量减少
C. 氢原子从能级跃迁到能级放出的光子是可见光光子
D. 处于能级的大量氢原子，向低能级跃迁时，辐射光的频率有3种
【答案】D
【解析】A．处于基态的氢原子若吸收一个的光子后的能量为
根据图像可知，由于不存在该能级，所以用的光子照射处于基态的氢原子时，电子不可能跃迁到能级，故A错误；
B．氢原子从能级跃迁到能级，由低能级跃迁到高能级，要吸收能量，总能量增加，故B错误；
C．氢原子从能级跃迁到能级，氢原子辐射出的光子的能量为
则该光子能量不在可见光光子的能量范围内，该光子不是可见光光子，故C错误；
D．处于能级为的大量氢原子向低能级跃迁能辐射光的种类为，所以处于能级的大量氢原子向低能级跃迁，辐射光的频率有种
故D正确。故选D。
2. 如图所示，吊床用绳子栓在两棵树上等高位置，小明躺在吊床上，处于静止状态，已知吊床两端系绳中的拉力都为，小明和吊床的总重力为，与竖直方向的夹角为，则（ ）
A. 若变小，不变B. 若变小，变大
C. 的大小为D. 的大小为
【答案】D
【解析】对小明和吊床整体由物体的平衡可得
得
若变小，变大，变小。故选D。
3. 2024年10月30日，神舟十九号成功对接于空间站天和核心舱后向端口，已知空间站轨道高度低于同步卫星。下列说法正确的是（ ）
A. 在相同时间内，空间站、地球同步卫星与地心连线扫过的面积相等
B. 空间站的角速度大于地球自转的角速度
C. 空间站的周期大于24小时
D. 空间站的发射速度大于
【答案】B
【解析】A．根据开普勒第二定律可知，对同一行星而言，它与中心天体的连线在相等的时间内扫过的面积相等，但不同轨道的卫星与中心天体的连线在相等的时间内扫过的面积不相等，故A错误；
B．根据万有引力提供向心力有
可得
可知轨道半径越小，角速度越大，则空间站的角速度大于地球同步卫星的运行角速度，而地球同步卫星的运行角速度等于地球自转的角速度，故空间站运行的角速度大于地球自转的角速度，故B正确；
C．根据，
可得
可知，轨道半径越小，周期越小，则空间站的运行周期小于地球同步卫星的运行周期，即空间站的周期小于24小时，故C错误；
D．空间站绕地球做圆周运动，故发射速度满足
故D错误。故选B。
4. 生活中，在特定的时间，人们会燃放“礼花”，表达人们的祝福与喜悦。礼花喷射器原理如图所示，通过扣动气阀可释放气罐内压缩气体，对纸管里填充的礼花彩条产生冲击，喷向高处，在喷出礼花彩条的瞬间，下列说法正确的是（ ）
A. 该过程将机械能转化为内能
B. 气体分子冲向纸管后能全部自发回到罐内
C. 气体通过做功方式改变了自身的内能
D. 气体温度可能不变
【答案】C
【解析】A．该过程是将内能转化为机械能，故A错误；
B．根据热力学第二定律可知，分子冲向纸管后不可能全部自发回到罐内，故B错误；
C．在喷出礼花彩条的过程中，罐内的压缩气体对礼花彩条做功，气体的内能转化为礼花彩条的机械能，故C正确；
D．气体对外做功，无热传递，故内能减小，温度降低，故D错误。
故选C。
5. 某款国产汽车在出厂之前相关技术人员对汽车进行了测试，汽车以恒定功率启动做直线运动，汽车的最大速度为，当汽车的速度为时，汽车的加速度为；当汽车的速度为时，汽车的加速度为，若阻力不变，则与的比值为（ ）
A. B. 3C. D. 2
【答案】C
【解析】由和可得
结合题意可得，，
求得
故选C。
6. 如图为某小型电站的电能输送示意图，发电机通过升压变压器和降压变压器向用户供电，已知输电线的总电阻，降压变压器的原、副线圈匝数之比为，副线圈与用电器组成闭合电路。若、均为理想变压器，的副线圈两端电压的变化规律如图乙所示，当用电器电阻时（ ）
A. 降压变压器原线圈电流的有效值为
B. 升压变压器的输入功率为
C. 发电机中的电流变化频率为
D. 若用电器阻值增大，则输电线上损失的电功率增大
【答案】B
【解析】A．降压变压器副线圈两端交变电压，副线圈电压有效值为，由于阻值，所以通过电流的有效值是
降压变压器的原、副线圈匝数之比为，所以降压变压器原线圈电流的有效值为
故A错误；
B．输电线上损失的电功率为
输出功率
因升压变压器输出功率等于导线上消耗的功率和用电器上消耗的功率，故升压变压器输入功率
故B正确；
C．因交流电的角速度为
故频率为，故C错误；
D．当用电器的电阻增大时，由于电压不变，电流减小，则输电线上损失的电功率减小，故D错误。
故选B。
7. 国产水刀--超高压数控万能水切割机能切割40mm厚的钢板、50mm厚的大理石等材料，水刀就是将普通的水加压，使水流高速流出，一水刀垂直入射的速度为，水流与材料接触后，速度为零，水的密度为，则水刀产生压强的表达式为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】取时间内喷出的水为研究对象，这部分水的质量为
这部分水经过时间后都由变0，取水喷出方向为正方向，对这部分水由动量定理得
化简得
则压强为
故选A。
8. 金属圆盘和金属棒分别接电源的正负极，将圆盘置于污泥槽底部，接通电源可将污泥絮体收集到圆盘上。圆盘与棒之间的电场分布如图实线所示，虚线为其中一个等势面。某一污泥絮体（视为质点）仅受电场力从到的运动轨迹如图所示，点为轨迹、电场线和等势面的共同交点，下列说法正确的是（ ）
A. 污泥絮体带正电B. 处电势高于处电势
C. 污泥絮体的速度先减小后增大D. 污泥絮体的电势能先增大后减小
【答案】CD
【解析】A．根据曲线运动的合力位于轨迹的凹侧，可知污泥絮体受到的电场力与场强方向相反，则污泥絮体带负电，故A错误；
B．根据沿电场方向电势降低，结合等势面与电场线垂直，可知处电势低于处电势，故B错误；
CD．污泥絮体仅受电场力从到运动，电场力先做负功后正功，所以污泥絮体速度先减小后增大，电势能先增大后减小，故CD正确。
故选CD
9. 一列简谐横波沿轴正方向传播，处在的质点和的质点各自的振动图像如图所示，由此可知（ ）
A. 质点在波峰时，在波谷B. 该波的周期为
C. 该波的波速可能为D. 该波的波长可能为
【答案】BC
【解析】A．由振动图像得质点在波峰时，质点在平衡位置，故A错误；
B．由图像知该波的周期为，故B正确；
CD．由题意，根据图像知质点和质点之间的距离
可得该列波的波长
该波的波速为，当时，；波长不可能为，故C正确，D错误。
故选BC。
10. 如图所示，和为水平固定间距为的足够长的光滑平行金属导轨，在、之间接有阻值为的定值电阻甲，在、之间接有阻值为的定值电阻乙，整个装置处于方向竖直向下、磁感应强度大小为的匀强磁场中。一长为、质量为、电阻为的导体杆与导轨垂直且接触良好，并以一定的初速度开始水平向右运动，不计导轨电阻，已知的速度减为零时还没有到达，在杆运动的整个过程中（ ）
A. 通过电阻甲的电荷量为B. 通过电阻乙的电荷量为
C. 杆中产生的焦耳热为D. 杆中产生的焦耳热为
【答案】BD
【解析】AB．对杆由动量定理有
得通过电路的总电荷量为
通过电阻甲的电荷量为
通过电阻乙的电荷量为
故A错误，B正确；
CD．甲、乙并联电阻阻值为
由能量守恒可知，回路中产生的总焦耳热为
杆中产生的焦耳热为
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. 在做“用油膜法估测分子的大小”实验中：
（1）在该实验中，体现的物理思想方法是________（填字母）；
A. 放大法B. 理想模型法C. 控制变量法D. 等效替代法
（2）实验中所用的油酸酒精溶液为溶液中有纯油酸，用量筒测得上述溶液为100滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开，正方形方格的边长为，油膜所占方格数约为80个，可以估算出油膜的面积是________（结果保留2位有效数字），由此估算出油酸分子的直径是________（结果保留3位有效数字）．
（3）某同学在计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格，这一操作会导致实验测得的油酸分子直径________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。
【答案】（1）B （2）0.032 （3）偏大
【解析】（1）在油膜法估测分子大小的实验中，让一定体积的纯油酸滴在水面上形成单分子油膜，将油酸分子看作球形，认为油酸分子是一个紧挨一个的，估算出油膜面积，从而求出分子直径，这里用到的方法是：理想模型法。
故选B。
（2）[1]在本实验中“将油膜分子看成紧密排列的球形，油膜的面积
[2]每滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积
油酸分子的直径为
（3）因为油酸分子直径，舍去了所有不足一格的方格会导致油膜面积测量值偏小，所以油酸分子直径测量值会偏大。
12. 某实验小组做“测量一均匀新材料制成的金属丝的电阻率”实验。
（1）先用螺旋测微器测量电阻丝的直径d，示数如图甲所示，其直径__________mm，再用刻度尺测出电阻丝的长度为
（2）首先用多用电表粗测的电阻，当用“”挡时发现指针偏转角度过大，应该换用__________（填“”或“”）挡，进行一系列正确操作后，指针静止时位置如图乙所示，其读数为__________
（3）为了能比较精确地测量的阻值，实验室提供了如下的实验器材，电流表应选用__________，定值电阻应选用__________；为了滑动变阻器调节方便，并让电压变化范围尽量大一些，滑动变阻器应选用__________（均填仪器前的字母代号）
A.电源（电动势，内阻不计）
B.电流表（量程为30mA，内阻）
C.电流表（量程为3A，内阻）
D.电压表（量程为6V，内阻）
E.定值电阻
F.定值电阻
G.滑动变阻器（最大阻值为，允许通过的最大电流为）
H.滑动变阻器（最大阻值为，允许通过的最大电流为）
I.开关S，导线若干
（4）根据所选用的实验器材，设计测量电阻的电路图如图丙所示，若电压表的示数为U，电流表的示数为I，则待测电阻的计算式为__________（用题中相关物理量的符号表示）则该合金丝的电阻率__________（用、L、d表示）
【答案】（1）1.126##1.127##1.128##1.129
（2）×1 11.0
（3）B E G
（4）
【解析】【小问1详解】
根据螺旋测微器读数规则，金属丝直径为
【小问2详解】
[1]用多用电表测电阻丝的阻值，当用“”挡时发现指针偏转角度过大，说明被测电阻很小，应该换用小量程电阻挡，用“”挡；
[2]指针静止时指在如图乙所示刻度，读数为，乘挡位“”，所以是；
【小问3详解】
[1][2]由电压表的量程值与待测电阻的比值可知，电流的最大值约为，因此两个电流表均不能直接选用，可将量程为30mA的电流表与定值电阻并联，改装成量程为的电流表，此时接入定值电阻的阻值为
故电流表选B，定值电阻选E；
[3]待测电阻阻值较小，为了滑动变阻器调节方便，并让电压变化范围尽量大一些，滑动变阻器应选用最大阻值较小的G；
【小问4详解】
[1] [2]由欧姆定律可知
则该合金丝的电阻率
13. 在2024年巴黎奥运会中，中国游泳队取得了辉煌的成绩。如图所示，游泳比赛的泳池（假设足够大）水深，在泳池底部中央有一单色光源，已知水的折射率为，真空中光速，求：
（1）该光源发出的光在水中的传播速度大小；
（2）水面上的最大发光面积（结果可保留）。
【答案】（1）
（2）
【解析】（1）由得，光在水中传播速度
（2）如图所示，画出临界光路图
当从发出的光在点处发生全反射时，有
则
解得
则最大面积
14. 如图所示，在平面直角坐标系第二象限内有沿轴正方向的匀强电场，第四象限某正三角形区域内有方向垂直坐标平面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场（图中未画出）。现有一质量为、电荷量为的带电粒子（不计重力），从第二象限内的点以平行于轴的初速度射出，并从轴上点射出电场，穿过第一象限后，立即进入第四象限的正三角形区域的磁场，穿出磁场后随即垂直于轴离开第四象限，求：
（1）匀强电场的电场强度大小；
（2）粒子从开始运动到离开磁场的时间．
【答案】（1）
（2）
【解析】【小问1详解】
带电粒子从第二象限内的点以平行于轴的初速度射出，并从轴上点射出电场，则有，
又
联立解得，
【小问2详解】
作出粒子运动轨迹如图
粒子经过点时竖直速度
则此时速度与轴负方向的夹角为
解得
粒子在点的速度
粒子在第一象限运动的时间
粒子在磁场中的周期
粒子在磁场中的运动时间
所以粒子从开始运动到穿出磁场的时间为
15. 如图所示，小球系在细绳上，物块静置于悬挂点的正下方，将细绳拉开偏离竖直方向后由静止释放小球，两物体发生弹性正碰，碰撞时间极短。已知绳长，，，重力加速度，两物体都可看成质点，物块与水平地面间的动摩擦因数，，求：
（1）小球与物块碰前瞬间的速度大小；
（2）碰后瞬间，小球、物块的速度大小、；
（3）碰撞后小球第一次摆到右端最高点时，物块位移大小（结果可保留）。
【答案】（1）
（2），
（3）
【解析】（1）小球下摆过程中机械能守恒
解得
（2）两物体发生弹性碰撞，根据动量守恒、能量守恒定律有，
解得，
（3）小球碰后，机械能守恒
解得
故
小球碰后的运动可看成简谐运动，根据单摆周期公式有
摆到左端最高点有
对物块，由牛顿第二定律得
假设物块经时间停了下来
因为，根据
代入数据，解得