广东省肇庆市2024-2025学年高三上学期9月联考 物理试卷(含解析)

高三物理
本试卷满分100分，考试用时75分钟。

注意事项：
1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。

2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。

如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。

回答非选择题时，将答案写在答题卡上。

写在本试卷上无效。

3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

4．本试卷主要考试内容：高考全部内容。

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．下列说法正确的是（ ） A ．光的偏振现象说明光是纵波 B ．光纤通信利用了光的全反射
C ．同一介质对不同光的折射率相同
D ．光学镜头上的增透膜利用了光的衍射
2．某种核电池将钚的同位素23894Pu 衰变释放的核能转换成电能，可用作空间核动力和飞船的电源。

在238
94Pu 的衰变方程2384
94922Pu U He x →+中，x 为（ ）
A ．232
B ．233
C ．234
D ．235
3．小王想推动家里的衣橱，但使出“洪荒之力”也推不动，他便想了个妙招，如图所示，用A 、B 两块相同的木板，搭成一个底角（A 、B 两木板的夹角）较大的人字形架，然后往中央一站，结果底角增大，衣橱被缓慢推动。

在底角增大的过程中，下列说法正确的是（ ）
A ．A 木板对衣橱的推力增大
B ．A 木板对衣橱的推力减小
C ．两木板对小王支持力的合力增大
D ．两木板对小王支持力的合力减小
4．交流电压表有一定的量度范围，它的绝缘能力也有限，不能直接连到电压过高的电路，电压互感器可以解决这一问题。

电压互感器的工作原理如图所示，其原线圈的匝数较多，并联在电路中，副线圈的匝数较少，两端接在电压表上。

关于电压互感器，下列说法正确的是（ ）
A ．原线圈电流的频率大于副线圈电流的频率
B ．原线圈电流的频率小于副线圈电流的频率
C ．原线圈的电流大于副线圈的电流
D ．原线圈的电流小于副线圈的电流
5．银河系的恒星中大约四分之一是双星。

某双星由质量分别为M 和()m M m >的两个星体构成，两星体在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点O 做匀速圆周运动。

若该双星运行的周期为T ，引力常量为G ，不考虑其他星体的影响，则两星体之间的距离为（ ）
A B C D 6．一只鸟由静止沿直线匀加速飞行，其位移x 随时间t 变化的关系图像如图所示。

2s t =时刻，鸟的速度大小为（ ）
A ．2m/s
B ．4m/s
C ．6m/s
D ．8m/s
7．四个相同的带负电小球（均视为质点）分别从同一高度处以相同的初速度水平向右抛出，最终落到同一水平地面上。

图甲中既没有电场，也没有磁场；图乙中有水平向里的匀强磁场；图丙中有方向竖直向下的匀强电场；图丁中有方向竖直向上的匀强电场。

不计空气阻力。

若小球在图甲、图乙、图丙、图丁四种情形中落在水平地面前瞬间的速度大小分别为1234v v v v 、、、，则（ ）
A ．1243v v v v >>>
B ．2143v v v v >>>
C ．4123v v v v >=>
D ．1234v v v v =<<
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。

8．2024年6月25日，嫦娥六号返回器准确着陆于内蒙古四子王旗预定区域。

假设在返回器降至距地面约10km 高度时，打开降落伞，开始做减速运动并保持姿态稳定，随后准确在预定区域平稳着陆。

关于打开降落伞后返回器减速下落的过程，下列说法正确的是（ ） A ．返回器处于超重状态
B ．返回器处于失重状态
C ．降落伞的拉力对返回器做正功
D ．降落伞的拉力对返回器做负功
9．一列沿x 轴传播的简谐横波在1s t =时刻的波形图如图所示，平衡位置在4m M x =处的质点M 的振动方程为2sin π(cm)y t =，质点N 的平衡位置在1m N x =处。

下列说法正确的是（ ）
A．波沿x轴负方向传播
B．波的波速大小为4m/s
C．1s
t=时刻图中与质点N加速度相同的质点有两个
D．从1s
t=时刻起，质点N到达平衡位置的最短时间为0.25s
10．一鞭炮从足够大的水平地面上竖直向上抛出后，在最高点炸裂为甲、乙两块。

已知甲、乙的质量之比为4∶1，不计空气阻力，若甲落地时的速度大小为v，则乙落地时的速度大小可能为（）
A．v B．2v C．3v D．4v
三、非选择题：本题共5小题，共54分。

11．（7分）某同学用如图甲所示的装置探究加速度与小车受力、小车质量的关系。

（1）图甲中木板右端垫高的目的是______。

（2）图乙是实验得到的纸带的一部分，相邻计数点的间距已在图乙中给出，若打点计时器电源频率为50Hz，则打点计时器打C点时，小车的速度大小为______m/s；小车的加速度大小为______2
m/s。

（结果均保留三位有效数字）
12．（9分）某实验小组用如图所示的电路测量一电源的电动势与内阻，其中定值电阻的阻值为
R，R为电阻箱，S为开关，为电压表。

（1）实验开始前，电阻箱的阻值应调至最大，其目的是____________。

（2）闭合开关S，逐渐减小电阻箱的阻值，得到多组电阻箱的阻值R与电压表的相应示数U，作出1
R U
-
图像。

若1
R
U
-图像的斜率为k，在纵轴上的截距为b，且不考虑的内阻，则电源的电动势E=______，
内阻r=______。

（均用
R、k、b表示）
（3）若电压表的内阻不可忽略，则电源电动势的测量值______（填“大于”“小于”或“等于”）真实
值。

13．（9分）如图所示，一个高度为0h 、内壁光滑的薄壁导热汽缸开口向上竖直放置，用质量为m 、横截面积为S 、密闭性良好的薄活塞封闭一定质量的理想气体，当用外力使活塞停在缸口时，缸内气体的压强为0p （0p 为大气压强，且恒定不变）。

现撤去外力，活塞从缸口由静止下落，最后停在缸口下方某一位置。

环境的热力学温度恒为0T ，重力加速度大小为g 。

（1）求活塞停在缸口下方时到缸底的高度h ；
（2）若使缸内气体的温度缓慢升高，使活塞回到缸口，求活塞回到缸口时缸内气体的热力学温度T 。

14．（13分）如图所示，某次特技表演中，一摩托车手沿平直路面向右行驶，关闭发动机后，摩托车从路面末端A 点以大小020m/s v =的速度水平飞出，恰好从固定在竖直面内的粗糙圆弧轨道上（圆心为O ）的B 点沿切线进入圆弧轨道，并恰好能沿圆弧轨道通过最高点C 。

已知圆弧轨道的半径10m R =，O 、B 两点的连线与竖直方向的夹角37θ=︒。

人与摩托车整体（视为质点）的质量240kg m =，取重力加速度大小
210m/s ,sin 370.6,cos370.8g =︒=︒=，不计空气阻力。

求：
（1）A 、B 两点间的水平距离x ；
（2）整体从B 点运动到C 点的过程中，克服轨道阻力做的功f W 。

15．（16分）如图所示，两光滑的固定平行导轨电阻不计，倾角为θ，间距为d ，下端接有阻值为R 的电阻，导轨间存在磁感应强度大小为B 、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场。

一质量为m 、长度为d 、阻值为R 的导体棒ab 在沿导轨向上的恒定拉力作用下，由静止开始沿导轨向上运动，经时间0t ，ab 到达MN 处且速度达到最大值m v ，此时撤去拉力，ab 上滑到最高处后沿导轨下滑到速度大小为m v 的M N ''（图中未画出）处。

已知重力加速度大小为g ，从撤去拉力到ab 向下通过M N ''的过程中，通过ab 某一横截面的电荷量为q ，ab 始终与导轨垂直且接触良好。

求：
（1）拉力大小F ；
（2）00~t 时间内回路中产生的总焦耳热Q ； （3）从撤去拉力到ab 向下通过M N ''所用的时间t 。

高三物理参考答案
1．B 【解析】本题考查光，目的是考查学生的理解能力。

光的偏振现象说明光是横波，选项A 错误；光纤通信利用了光的全反射，选项B 正确；同一介质对不同光的折射率不同，选项C 错误；光学镜头上的增透膜利用了光的干涉，选项D 错误。

2．C 【解析】本题考查核反应方程，目的是考查学生的理解能力。

核反应中质量数守恒，有2384x =+，解得234x =，选项C 正确。

3．A 【解析】本题考查物体的平衡条件，目的是考查学生的理解能力。

根据合力与分力的关系，在底角增大的过程中，A 木板对衣橱的推力增大，选项A 正确、B 错误；根据物体的平衡条件，在底角增大的过程中，两木板对小王支持力的合力大小总等于小王受到的重力，方向竖直向上，选项C 、D 均错误。

4．D 【解析】本题考查变压器，目的是考查学生的创新能力。

电压互感器是一种变压器，不能改变电流的频率，选项A 、B 错误；电压互感器原线圈的匝数较多，原线圈的电流小于副线圈的电流，选项C 错误、D 正确。

5．B 【解析】本题考查万有引力，目的是考查学生的推理论证能力。

设两星体之间的距离为L ，两星体
的轨道半径分别为12R R 、，则有2212
2222
4π4πMm R Mm R G M G m L T L T ==、，又12L R R =+，解得
L =B 正确。

6．D 【解析】本题考查直线运动，目的是考查学生的推理论证能力。

设鸟的加速度大小为a ，有2
1112
x at =
，其中112m,1s x t ==，解得2
4m /s a =。

2s t =时刻，
鸟的速度大小2v at =，其中22s t =，解得8m /s v =，选项D 正确。

7．C 【解析】本题考查带电粒子在复合场中的运动，目的是考查学生的模型建构能力。

小球抛出时的速度大小为0v ，对题图甲情形中的小球，根据动能定理有221011
22
mgh mv mv =-；题图乙情形中的小球受到的洛伦兹力不做功，根据动能定理有222011
22
mgh mv mv =
-；题图丙情形中的小球受到的电场力方向竖直向上，电场力做的功0W <，根据动能定理有22
301122
mgh W mv mv +=-；题图丁情形中的小球受到的电
场力方向竖直向下，电场力做的功W '>0，根据动能定理有224011
22
mgh W mv mv =-'+，比较以上各式可知，4123v v v v >=>，选项C 正确。

8．AD 【解析】本题考查功，目的是考查学生的推理论证能力。

返回器减速下落的过程中有竖直向上的加速度，处于超重状态，选项A 正确、B 错误；该过程中降落伞的拉力对返回器做负功，选项C 错误、D 正确。

9．BD 【解析】本题考查机械振动与机械波，目的是考查学生的推理论证能力。

由()2sin πcm y t =可得
波的周期2π
s 2s π
T ==，质点M 的振动图像如图所示，1s t =时刻质点M 沿y 轴负方向运动，根据横波的传播方向和振动方向的关系可知，波沿x 轴正方向传播，选项A 错误；由题图可知波的波长8m λ=，可
得波的波速大小4m /s v T
λ
=
=，选项B 正确；过质点N 画一条横线，与题图中的波形图还有三个交点，
这三个质点的加速度大小和方向均与质点N 相同，选项C 错误；0x =处的质点的振动传播到质点N 处的时间与质点N 沿y 轴正方向到达平衡位置的时间相等，此时间为最短时间，且最短时间min Δ0.25s x
t v
==，选项D 正确。

10．BC 【解析】本题考查动量与能量，目的是考查学生的模型建构能力。

设乙的质量为m ，炸裂时甲、乙的速度大小分别为12v v 、，根据动量守恒定律有124mv mv =，可得214v v =，设鞭炮炸裂时距地面的高度为h ，根据机械能守恒定律，对甲在空中运动的过程有
22111
44422
mv mgh mv ⨯+=⨯，解
得v =
v '=
v v ='214v v =可
得14v v
<
'
<，选项B 、C 正确。

11．（1）平衡摩擦力（其他说法只要合理，同样给分） （2）2.18 0.495
【解析】本题考查牛顿第二定律，目的是考查学生的实验探究能力。

（1）题图甲中木板右端垫高的目的是平衡摩擦力。

（2）打点计时器打C 点时，小车的速度大小()3215.6220.410m /s 2.18m /s
20.1
C
v -+⨯==⨯；小车的加速度
大小
()322
2
225.5220.4210.5215.610m /s 0.495m /s 40.1a -+--⨯==⨯。

12．（1）保护电路 （2）
01kR 0b
R k
- （3）小于 【解析】本题考查闭合电路的欧姆定律，目的是考查学生的实验探究能力。

（1）为保护电路，实验开始前，电阻箱的阻值应调至最大。

（2）根据闭合电路的欧姆定律有()0U E U R r R =+
+，整理可得000
11R r
R U ER ER +=
+，结合题意有0001R r k b ER ER +==、，解得001b
E r R kR k
==-、。

（3）设电压表
的内阻为V R ，同理可得电源电动势的真实值0V
0V
R R E kR R +=
真，显然E E <真。

13．【解析】本题考查气体实验定律，目的是考查学生的推理论证能力。

（1）设活塞停在缸口下方时，缸内气体的压强为p ，根据物体的平衡条件有0pS p S mg =+ 在活塞下落的过程中，缸内气体做等温变化，有00p h S phS = 解得00
0p Sh h p S mg
=
+。

（2）在活塞回到缸口的过程中，缸内气体做等压变化，有
00hS h S T T
= 解得()000p S mg T T p S
+=。

14．【解析】本题考查机械能，目的是考查学生的推理论证能力。

（1）设整体通过B 点时的速度大小为1v ，有
1
cos v v θ= 整体通过B 点时的竖直分速度大小1sin y v v θ= 设整体从A 点运动到B 点的时间为t ，有y v gt = 又0x v t = 解得30m x =。

（2）由（1）可得125m /s v =
设整体通过C 点时的速度大小为2v ，有2
2v mg m R
=
对整体从B 点运动到C 点的过程，有()22f 21111cos 22
W mgR mv mv θ--+=
- 解得4
f 1.9810J W =⨯。

15．【解析】本题考查电磁感应与动量定理，目的是考查学生的模型建构能力。

（1）设撤去拉力前瞬间通过ab 的电流为I ，有sin F mg BId θ=+ 又m
2Bdv I R
=
解得22m
sin 2B d v F mg R
θ=+。

（2）设在0t 时间内通过ab 的平均电流为0I ，根据动量定理有()000m sin 0F mg t BI dt mv θ--=- 根据法拉第电磁感应定律有0
E Bdx
t =
根据闭合电路的欧姆定律有02E I R
=
根据能量守恒定律有2m 1sin 2
Q Fx mgx mv θ=--
解得22
2m 0132B d Q mv t mR ⎛⎫=- ⎪⎝⎭。

（3）设从撤去拉力至ab 到达最高处的时间为1t ，这段时间内通过ab 的平均电流为1I ，根据动量定理有
111m sin 0mg t BI dt mv θ-⋅-=-
设ab 从最高处滑到M N ''的时间为2t ，这段时间内通过ab 的平均电流为2I ，根据动量定理有
222m sin 0mg t BI dt mv θ⋅-=-
经分析可知2211I t I t q -= 又12t t t =+ 解得m 2sin mv Bdq
t mg θ
+=。