广西南宁二中、柳铁一中2024-2025学年高三（上）12月联合调研测试物理试卷（解析版）

这是一份广西南宁二中、柳铁一中2024-2025学年高三（上）12月联合调研测试物理试卷（解析版），共20页。
注意事项：
1.答题前，考生务必将姓名、座位号、考籍号填写在试卷和答题卡上。
2.考生作答时，请在答题卡上作答（答题注意事项见答题卡），在本试卷上作答无效。
一、选择题（共10小题，满分46分。在每个小题给出的四个选项中，第1~7题只有一个选项正确，选对得4分；第8~10有多个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全得3分，有选错或不选的得0分。）
1. 2024年2月，中科院近代物理研究所在全球首次合成新核素：锇和钨。核反应方程为，锇衰变方程为。下列说法正确的是（ ）
A. X是质子B. Y是α粒子
C. 的比结合能大于D. 衰变过程无质量亏损
【答案】B
【解析】A．设X的质量数m、电荷数为n，根据电荷数和质量数守恒，结合核反应方程
可得
，
解得
，
故X是中子，故A错误；
B．设Y的质量数、电荷数为，根据电荷数和质量数守恒，结合衰变方程
可得
，
解得
，
故Y是α粒子，故B正确；
CD．放射性衰变的过程中存在质量亏损，释放能量，比结合能增大，故的比结合能小于，故CD错误。
故选B。
2. 雨雪天气路面湿滑，汽车刹车距离比晴天时有所增加，需要控制好车速和车距。如图为驾驶员驾驶同一辆汽车在晴天和雨天两种天气情况下途经同一直线路段时的v − t图像，下列说法正确的是（ ）
A. 雨天的刹车距离比晴天时多30 m
B. 雨天刹车时的加速度大小是晴天时的
C. 雨天刹车时平均速度比较小
D. 雨天刹车时平均速度比较大
【答案】B
【解析】A．因图像与坐标轴围成的面积等于位移，可知雨天和晴天刹车距离分别为
故雨天的刹车距离比晴天时多了
故A错误；
B．v − t图像斜率表示加速度大小可知雨天和晴天的加速度分别为
雨天刹车时的加速度大小是晴天时的，故B正确；
CD．汽车匀减速刹车平均速度大小均为
故CD错误。
故选B。
3. 如图所示，一倾角为θ的粗糙斜面固定在水平地面上，细绳跨过定滑轮，两端分别系着物体A和B，整个装置处于静止状态。现用一个水平向右的拉力F作用在物体B上，将B缓慢拉起到某一位置，整个过程中A始终保持静止，在这个过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 水平拉力F不断变小
B. 斜面对A的支持力不断减小
C. 细绳对A的拉力不断减小
D. 斜面对A的摩擦力可能增大，也可能减小
【答案】D
【解析】A．缓慢改变绳的方向，设细绳与竖直方向的夹角为α，对物体B受力分析，如图所示
根据平衡条件，水平拉力F
F = mgtanα
可知当α增大，水平拉力F逐渐增大，A错误；
B．物体A受细绳的拉力、重力、支持力和静摩擦力（可能为零），根据平衡条件，在垂直斜面方向有
FN= mAgcsθ
故支持力不变，B错误；
C．根据选项A可知细绳的拉力
可知当α增大，细绳拉力FT逐渐增大，C错误；
D．由选项C可知细绳的拉力FT逐渐增大，若开始时
mgsinθ = f + FT
可看出斜面对A的摩擦力减小，若开始时
mgsinθ + f = FT
可看出斜面对A的摩擦力增大，D正确。故选D。
4. 某均匀介质中各质点的平衡位置都在轴上，时，处的波源质点开始做简谐振动，时，刚好在均匀介质上形成如图所示的波形，则下列说法正确的是（ ）
A. 该波的波长为
B. 波源的起振方向向上
C. 波源振动的频率越高，该波的波速越大
D. 该波的波速为
【答案】D
【解析】A．图像可知半波长为2m，所以波长，故A错误；
B．根据同侧法可判断时，2m处的质点开始振动的方向向下，故波源起振方向向下，故B错误；
C．机械波的传播速度由介质决定，与频率无关，故C错误；
D．波速
故D正确。
故选 D。
5. 如图所示，原、副线圈匝数之比为2：1的理想变压器，原线圈接在的交流电源上，副线圈接有定值电阻，滑动变阻器调节范围为，现将滑片置于正中央。电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是（ ）
A. 原线圈的输入功率为
B. 电流表的读数为
C. 电压表的读数为
D. 若将变阻器的滑片向下滑，电压表读数增大
【答案】C
【解析】ABC．原线圈两端电压的有效值为
根据
可得副线圈两端的电压
副线圈所在回路的电流
根据
可得
原线圈的输入功率为
电压表示数为有效值
故A、B错误，C正确；
D．因变压器的匝数比一定，且原线圈的输入电压一定，所以副线圈两端的电压一定，若将变阻器的滑片向下滑，则减小，R分得的电压也减小，即电压表的读数减小，故D错误。
故选C。
6. 如图，倾角的固定斜面上有一小球，位于同一水平高度有另一小球，将、分别以和水平相向抛出，恰好都落在斜面上的点，且小球恰好垂直斜面落在处，则初速度、之比为（ ）
A. 1：2B. 2：3C. 3：2D. 2：1
【答案】B
【解析】两球均做平抛运动，下落高度相同，由
知运动时间相等。小球垂直落在斜面上时，速度与水平方向夹角为，分解速度有
则
小球位移与水平方向夹角等于斜面倾角，分解位移有
得
因此
故选B。
7. 如图所示的正六边形是一个绝缘筒的截面，筒内无磁场，在每边中点处开有一小孔。现有质量为，电荷量为的粒子（不计重力），从其中一个小孔以垂直边长方向、适当大小的速度，射入外部磁感应强度为的足够大匀强磁场，恰好能垂直小孔进入筒内。磁场方向垂直截面，粒子恰好不与筒相碰，并以相同速度回到起点，那么该粒子从出发到第一次回到出发点所用时间是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】粒子运动一周的轨迹如图所示
设六边形边长为，粒子初速度大小为，由几何关系知，粒子每次在磁场中运动的轨迹半径为
圆心角大小为
由洛伦兹力提供向心力有
带电粒子每次在磁场中的时间为
得
每次在圆筒匀速直线运动的距离为，得每次在圆筒内运动的时间为
因此回到出发点所用时间
A正确。
故选A。
8. 2022年12月4日11时01分，神舟十四号与空间站天和核心舱分离，在太空执行任务183天陈冬、刘洋、蔡旭哲三名航天员正式踏上回家之路。分离过程简化如图所示，脱离前与天和核心舱同处于半径为的圆轨道Ⅰ，从P点脱离后神舟十四号飞船沿轨道Ⅱ返回近地半径为的圆轨道Ⅲ上，Q点为轨道Ⅱ与轨道Ⅲ轨道的切点，然后再多次调整轨道，顺利着陆在东风着陆场。下列判断正确的是（ ）
A. 飞船由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ需要在P点减速
B. 飞船在轨道Ⅱ上从P运动到Q的速率保持不变
C. 飞船在轨道Ⅱ上经过P点的加速度等于经过Q点的加速度
D. 飞船在轨道Ⅱ与地心连线在相同时间内扫过的面积相等
【答案】AD
【解析】A．飞船由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ需要在P点减速做向心运动，选项A正确；
B．飞船在轨道Ⅱ上从P运动到Q地球引力做正功，则动能增加，即速率增加，选项B错误；
C．根据可知，飞船在轨道Ⅱ上经过P点的加速度小于经过Q点的加速度，选项C错误；
D．根据开普勒第二定律可知，飞船在轨道Ⅱ与地心连线在相同时间内扫过的面积相等，选项D正确。
故选AD。
9. 如图甲所示，一个匝数匝的圆形导体线圈，面积，电阻，线圈的两端、与一个的电阻相连接。在线圈中存在面积的圆形匀强磁场区域，磁场区域圆心与线圈圆心重合。垂直线圈平面向外为正方向，磁感应强度随时间变化的关系如图乙所示，下列正确的是（ ）
A. 内点电势高于点电势
B. 内线圈两端间的电压为
C. 内通过电阻的电荷量为
D. 内电流的有效值为
【答案】CD
【解析】A．由楞次定律可知，内点电势高于点电势，A错误；
B．内，根据法拉第电磁感应定律，感应电动势
间的电压为
B错误；
C．内通过电阻的电荷量大小为
C正确；
D．内电路的电流为
内电路的电流为
设电流的有效值为，则有
代入数据解得
D正确。
故选CD。
10. 如图甲所示，轻弹簧一端固定在地面上，另一端与质量为的物块相连，物块叠放在物块上但不与相连，。开始时整个系统处于静止状态，从时刻开始，对施加一竖直向上的力使物块做匀加速直线运动。力随时间变化的规律如图乙所示，取重力加速度，下列说法正确的是（ ）
A. 内向上运动的距离为
B. 弹簧的劲度系数
C. 运动过程中的最大速度为
D. 内做的功为
【答案】AD
【解析】A．设弹簧劲度系数为k，F未作用时，弹簧压缩量为，整体受到总的重力和弹力而平衡，即
时，F作用瞬间，设整体加速度为大小为a，由牛顿第二定律有
图乙可知0时刻
联立解得连接体共同运动的加速度
时发生突变，共同匀加速位移为
故A正确；
B．图像可知A、B分离出现在0.2s时刻，且分离瞬间A、B之间弹力为零，对A有
解得
故B错误；
C．A、B分离时整体速度
物块仍在加速，因此的最大速度超过，故C错误；
D．分离瞬间对，设拉力为，由牛顿第二定律方程
联立以上解得
根据胡克定律，随上升位移线性变化，内对位移的平均作用力为
做功
故D正确。
故选AD 。
二、非选择题：本大题共5小题，共54分。
11. 某同学测量某种透明材料折射率，准备了下列器材：激光笔、直尺、一面镀有反射膜的平行透明材料。如图所示，直尺与透明材料平行放置。
第一次测量时，激光笔发出的一束激光从直尺上点射向透明材料表面，在直尺上观察到、两个光点，读得间的距离，间的距离，图中直尺到透明材料上表面距离，透明材料厚度，反射膜的厚度极薄可忽略不计。根据所测数据可计算得出该透明材料的折射率_____（计算结果保留3位有效数字）。
第二次测量前，仅将透明材料稍向下平移，在直尺上观察到、两个光点将_____（填“左移”“右移”或“不动”），间的距离将_____（填“增大”“减小”或“不变”）。
【答案】1.18 右移 不变
【解析】[1]作第一次光路图如图所示
根据几何关系知，激光入射角
折射角
根据折射定律
取
[2][3]作第二次光路图
由图可知、两个光点均将向右移动，增大，而不变
12. 某兴趣小组的同学测量一个待测电阻的阻值，实验室提供了以下实验器材：
A．待测电阻：阻值约为；
B．电源：电动势为，内阻可忽略不计；
C．电流表：量程为，内电阻；
D．电流表：量程为，内电阻约；
E．电压表V：量程为，内电阻约；
F．定值电阻：阻值；
G．滑动变阻器：最大阻值为；
H．开关；导线若干。
（1）实验小组认为电压表不符合实验要求，他们的理由是_____
A. 电压表内电阻过大B. 滑动变阻器阻值过小C. 电压表量程过大
（2）实验小组的同学准备将电流表和定值电阻改装成电压表，则改装的电压表量程为_____V；
（3）要求测量过程中获得尽可能大的电压调节范围，请选择合适的实验器材设计电路，将设计好的电路图画在图中的虚线框内，并标清楚器材符号____。
（4）若某次测量中电流表、的示数分别为、，则_____。（用题中所给的字母表示）
【答案】（1）C （2）3##3.0
（3） （4）
【解析】【小问1详解】
根据所提供电源电动势为，可知电压表量程过大，最大偏转不超过满刻度的，会导致读数误差过大。
故选C。
【小问2详解】
根据电压表改装原理，改装后的量程
代入题中数据，解得
【小问3详解】
由题意知，电流表改装成电压表，且改装后的电压表流过的电流和内阻已知，电流表的量程较大，则电流表应采用外接法，为获得较大电压调节范围变阻器应采用分压式接法，实验电路图如图所示
【小问4详解】
若某次测量中电流表的示数为，电流表的示数为，因、串联后与并联，可知待测电阻两端电压
流过待测电阻的电流
故其阻值为
13. 一定质量的理想气体，沿图中箭头方向，从状态A变化到状态B，再变化到状态C，最后回到状态A。
（1）已知TA = 330 K，求气体在状态B时的温度TB；
（2）证明图中C→A段图线与V轴所围阴影部分面积，等于C→A过程外界对气体所做的功；
（3）求经过A→B→C→A一个循环后，气体放出的热量。
【答案】（1）220 K
（2）见解析 （3）200 J
【解析】【小问1详解】
A→C过程，根据查理定律，有
解得
【小问2详解】
如图，把C→A气体体积V的变化分成几个小段，在每一小段ΔV内，可粗略认为气体的压强不变。因此，以每小段起始的压强p乘以体积变化量ΔV，则
表示各小段中气体对外做的功W，即在p − V图像中，每一个又窄又高的小矩形的面积代表外界对气体所做的功。
当分割得无限细时，所有小矩形合在一起就是C→A段图线与V轴所围面积，因此该面积表示外界对气体所做的功。
【小问3详解】
外界对气体做功
总功
经过一个循环ΔU = 0根据热力学第一定律
得
气体放出的热量为200 J。
14. 固定在点的细线拉着一质量为、电荷量为的带正电小球。该区域内存在水平向右的匀强电场（图中未画出），电场强度，小球能在竖直平面内做半径为的完整圆周运动。圆周上A点在圆心的正上方，小球过点时的速度大小为，方向水平向左。不计一切阻力，重力加速度为，求：
（1）小球做圆周运动过程中的细线对小球最小作用力；
（2）若取过点的面为零势面（包括重力势能和电势能），求小球做圆周运动过程中最小的机械能。
【答案】（1），与竖直方向成斜向下
（2）
【解析】【小问1详解】
设电场力和重力的合力与竖直方向夹角为，则有
可得
如图所示
当小球到达等效最高点点时速度最小，从A到由动能定理得
解得小球做圆周运动过程中的最小速率为
在点，以小球为对象，根据受到第二定律可得
解得
方向与竖直方向成斜向下。
【小问2详解】
小球做圆周运动过程中只有重力和电场力做功，所以小球的机械能和电势能之和保持不变，过圆心沿着电场方向做一条直线交于圆点和点，如图所示在点的时候电荷的电势能最大，机械能最小，由能量守恒得
由于
即
解得
15. 一种弹珠游戏可以简化为如图所示模型：小球A质量为m，小球B质量为3m，B球左侧水平面粗糙，右侧光滑，A球与粗糙水平面间动摩擦因数，轻质弹簧放置在粗糙水平面上，左端固定在竖直墙壁，右端与A球接触但不栓接，此时A、B两球间距离为。现沿弹簧轴线向左移动小球A使之压紧弹簧，当弹簧压缩量为0.5l时将装置锁定，弹簧的劲度系数。将系统释放，A球向右运动与B球发生弹性正撞，碰后B球沿光滑水平面匀速运动一段距离后进入固定在光滑水平面上的两平行挡板EF、GH之间，两挡板间距为，挡板均为粗糙弹性挡板，两挡板垂直水平面平行固定放置，两挡板与B球速度方向的夹角均为，乙图为俯视图。小球B进入到两挡板间先与GH挡板发生碰撞，且每次碰撞时垂直挡板方向上的分速度等大反向，小球B受到挡板的摩擦力是其与挡板压力的倍。已知重力加速度为g，小球B与挡板的碰撞时间远小于小球B在两挡板间运动的时间，小球A、B可视为质点。求：
（1）A、B碰后各自的速度大小；
（2）B球与GH板第一次碰撞过程中沿GH方向动量的变化量的大小；
（3）若小球B没有从两挡板间穿出，挡板长度的最小值。
【答案】（1）均为；（2）；（3）
【解析】（1）设A球到达B球处时速度为，则从释放A球至A球与B球碰前瞬间，由动能定理可知
代入得
A、B发生弹性碰撞后，速度分别为和，由碰撞中动量守恒
根据能量守恒定律有
联立可得为
联立可得为
因而A、B两球碰后速度大小均为。
（2）当B球与GH板第一次碰撞时，垂直于板方向速度等大反向，沿板方向受摩擦力作用减速。在垂直于板方向上
在沿GH板方向上
解得
即碰撞中小球B沿GH板方向动量的变化量大小为。
（3）两次相邻碰撞间的时间间隔
沿GH板方向上，每次碰撞速度就减小，因而小球B能够在沿板方向运动的距离
为了不让B球从两板间穿出，板长至少需要。