2023-2024学年广西南宁市武鸣高级中学高三上学期开学考试（8月月考） 物理（解析版）

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武鸣高中2024届高三（上）开学调研测试题物理说明：本试卷分为选择题和非选择题两部分，共100分，考试用时75分钟。答卷前，考生务必将自己的姓名、考试号在答题卡上相应位置正确填涂；答卷时，考生务必将答案涂写在答题卡上，在试卷上作答无效。祝各位考生考试顺利！一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。1. 在2023年俄乌战争中，一名俄罗斯战士从直升飞机上跳入河中（下落过程中俄罗斯战士可视为质点），若其v-t图像如图所示，则下列说法正确的是（　　）A. 该飞机距离水面的高度为27mB. 该名俄罗斯战士进入水中的深度为18mC. 该名俄罗斯战士在整个下跳过程中的平均速度是20m/sD. 该名俄罗斯战士在水中的加速度大小是18m/s22. 蹦极是一项非常刺激的户外休闲活动。跳跃者站在约40米以上（相当于10层楼）高度的桥梁、塔顶等上方，一条长弹性绳-端固定，另一端绑在踝关节处，跳跃者两臂伸开、双腿并拢、头朝下离开跳台，图甲为蹦极的场景。一游客从蹦极台下落的速度位移图像如图乙所示，游客及携带装备的总质量为75kg，弹性绳原长为10m，下落15m时游客速度最大，已知弹性绳的弹力与伸长盘的关系符合胡克定律，不计空气阻力和弹性绳的重力，重力加速度g取10m/s2。下列说法正确的是（　　）A. 弹性绳劲度系数为150N/mB. 下落过程游客始终处于失重状态C. 下落过程弹性绳的弹力一直增大D. 下落l5m时弹性绳的弹性势能最大3. 有关热学，下列说法错误的是（　　）A. 甲分子固定不动，乙分子从很远处向甲靠近到不能再靠近的过程中，分子间的分子势能是先减小后增大B. 一定量的理想气体在体积不变的条件下，吸收热量，内能一定增大，压强必增大C. 自然界进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，是不可逆的D. 饱和汽压与分子密度有关，与温度无关4. 一列沿x轴正方向传播的简谐横波在时刻波形如图所示，此时波恰好传到平衡位置的质点M。在时，位于平衡位置的质点N运动的路程为。下列说法正确的是（　　）A. 波源的起振方向向下B. 波的传播速度为C. 时质点M的速度在增大，加速度增大D. 在时质点N振动位移为5. “天问一号”探测器负责执行中国第一次自主火星探测任务，于2020年7月23日在文昌航天发射场发射升空，2021年2月24日6时29分，成功实施近火制动，进入火星停泊轨道。假设“天问一号”在火星停泊轨道上做匀速圆周运动，轨道半径为r，运行周期为T。已知火星的半径为R，自转周期为T0，引力常量为G。则火星的（　　）A. 极地表面的重力加速度为 B. 密度为C. 同步卫星的轨道半径为 D. 第一宇宙速度为6. 产生闪电的积雨云底层带负电，为避免闪电造成的损害，高大的建筑物会装有避雷针。图中虚线为避雷针周围的等势线，a、b两点的场强大小分别为、，a、b两点的电势分别为、，则（　　）A.  B. C. 避雷针的顶端带负电 D. 一带负电的雨滴从a下落至b，电场力做正功7. 磁流体发电机又叫等离子体发电机，如图所示，燃烧室在3000K的高温下将气体全部电离为正离子与负离子，即高温等离子体。高温等离子体经喷管提速后以1000m/s的速度进入矩形发电通道。发电通道有垂直于喷射速度方向的匀强磁场，磁感应强度为6T，等离子体发生偏转，在两极间形成电势差，已知发电通道长a=50cm，宽b=20cm，高d=20cm，等离子体的电阻率ρ=2Ω·m，则以下判断中正确的是（　　）A. 发电机的电动势为1000VB. 开关断开S时，高温等离子体不能匀速通过发电通道C. 当外接电阻为8Ω时，电流表示数为100AD. 当外接电阻6Ω时，发电机输出功率最大二、多项选择题：共3题，共18分。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分。8. 日本福岛核电站泄漏事故再升级，日本政府准备将大量受污染的核废水直接排入大海，遭到了来自日本国内乃至全世界人民的反对。核废水中含有大量无法中和的放射性氚，氚能通过β衰变放射出β射线，半衰期大约12.5 年，氚同时也是轻核聚变的重要原料，一个氘核与一个氚核结合成一个氦核时，同时放出一个中子，辐射出一个γ光子。下列说法正确的是（　　）A. 氚发生β衰变时，β射线来自原子核外的电子电离而产生B. 20个氚核发生β衰变，经过25年，大约还有5个氚核未发生衰变C属于轻核聚变反应D. He和n的结合能之和大于H和H的结合能之和9. 图甲所示的理想变压器原、副线圈匝数比为55∶6，图乙是该变压器原线圈两端输入的交变电压u的图像，副线圈中L是规格为“24V，12W"的灯泡，R0是定值电阻，R是滑动变阻器，图中各电表均为理想交流电表，以下说法正确的是（　　）A. 灯泡L能正常发光B. 滑片P向下滑动的过程中，变压器输出功率变小C. 滑片P向下滑动的过程中，电流表A示数变大，电压表示数不变D. 原线圈两端输入电压的瞬时表达式为u=220sin100πt（V）10. 如图所示，U形光滑金属导轨与水平面成37°角倾斜放置，现将一金属杆垂直放置在导轨上且与两轨道接触良好，在与金属杆垂直且沿着导轨向上的外力F的作用下，金属杆从静止开始做匀加速直线运动。整个装置处于垂直导轨平面向上的匀强磁场中，外力F的最小值为8N，经过2s金属杆运动到导轨最上端并离开导轨。已知U形金属导轨两轨道之间的距离为1m，导轨电阻可忽略不计，金属杆的质量为1kg、电阻为1Ω，磁感应强度大小为1T，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。下列说法正确的是（　　）A. 拉力F是恒力B. 拉力F随时间t均匀增加C. 拉力F的最大值等于20ND. 金属杆运动的加速度大小为2m/s2三、实验题：本题共2小题，共16分。将答案填在答题卡的指定位置。11. 某同学用半圆形玻璃砖测定玻璃的折射率（如图所示），实验的主要步骤如下：A．把白纸用图钉钉在木板上，在白纸上作出直角坐标系，在白纸上画一条线段AO表示入射光线；B．把半圆形玻璃砖M放白纸上，使其底边与Ox轴重合，且圆心恰好位于O点；C．在AO线段上竖直地插上两枚大头针、；D．在坐标系的的区域内竖直地插上大头针，并使得从一侧向玻璃砖方向看去，能同时挡住和的像；E．移开玻璃砖，作连线，用圆规以O点为圆心画一个圆（如图中虚线所示），此圆与AO线交点为B，与连线的交点为C，测出B点到x、y轴的距离分别为、，C点到x、y轴的距离分别为、。(1)根据测出的B、C两点到两坐标轴的距离，可知此玻璃折射率测量值的表达式为：________；(2)若实验中该同学在的区域内，从任何角度都无法透过玻璃砖看到、像，其原因可能是：________________________。(3)该同学用平行玻璃砖做实验如图所示A．他在纸上正确画出玻璃砖的两个界面和后，不小心碰了玻璃砖使它向方向平移了少许，如图所示，则他测出的折射率将______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）；B．他在画界面时，不小心将两界面、间距画得比玻璃砖宽度大些，如图所示，则他测得的折射率________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。12. （1）用螺旋测微器得片状金属工件的厚度为_______mm，用多用电表电阻挡“×10”测量某电阻时读数为_________Ω.（2）有一个小灯泡上标有“4V，2W”的字样，现在要用伏安法描绘这个小灯泡的伏安特性曲线，现有下列器材供选用：A.电压表V1(0~6V，内阻约10kΩ)B.电压表V1(0~15V，内阻约20kΩ)C.电流表A1(0~0.3A，内阻约1Ω)D.电流表A2(0~0.6A，内阻约0.4Ω)E.滑动变阻器R1(0~10Ω)F.滑动变阻器R2(0~100Ω)G.学生电源(直流6V)、开关及导线①为了调节方便，测量尽可能准确，实验中应选用电压表_________，电流表_________，滑动变阻器_______．(填器材前的选项符号)②为使实验误差尽量减小，要求从零开始夺取几组数据，请用①中所选的仪器在答题卡的虚线框中画出实验电路图_________．③P为图中图线上的一点，PN为图线上P点的切线，则由图可知：随着所加电压的增加，小灯泡的电阻将________(填“增大”“减小”或“不变”)，对应P点，小灯泡的电阻值约为__________Ω．(保留三位有效数字)四、解答题：本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明，方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。13. 如题图所示，真空中ADBO是半径为R的半圆柱体玻璃的横截面，AB为直径，O为圆心，一单色细光束在截面内由直径上的C点以入射角射入玻璃，经C点折射后射向弧面D处，其中OD与直径AB的夹角。已知：玻璃对该光的折射率，光在真空中的传播速度为c，求：（1）计算分析光在D处能否射出玻璃；（2）光从C点入射到第一次从玻璃中射出时所经过的时间。14. 中国大桥，位居世界之榜首，是国家基建新名片。小李驾驶比亚迪电动汽车（可视为质点）通过贵州一座120m长的桥，过桥用时12s，其运动可看作是匀加速直线运动，刚上桥头时速度是4m/s。求：（1）汽车的加速度和刚过桥后的速度有多大？（2）若此桥限速108km/h，在加速度不变的情况下，汽车刚上桥头时的速度不得超过多少m/s？15. 如图所示，第四象限内有互相正交的匀强电场E与匀强磁场B1，E的大小为0.5×103V/m，B1大小为0.5T；第一象限的某个矩形区域内，有方向垂直纸面向里的匀强磁场B2，磁场的下边界与x轴重合．一质量m=1×10-14kg、电荷量q=1×10-10C的带正电微粒以某一速度v沿与y轴正方向60°角从M点沿直线运动，经P点即进入处于第一象限内的磁场B2区域．一段时间后，小球经过y轴上的N点并与y轴正方向成60°角的方向飞出．M点的坐标为（0，-10），N点的坐标为（0，30），不计粒子重力，g取10m/s2．（1）请分析判断匀强电场E的方向（要求在图中画出）并求出微粒的运动速度v；（2）匀强磁场B2的大小为多大？（3）B2磁场区域的最小面积为多少？