广西部分学校2024-2025学年高三上学期开学考试物理试题
1．（2024高三上·广西壮族自治区开学考）如图所示，射水鱼将水倾斜射出，若不计空气阻力，则射出的水在空中运动的过程中（ ）
A．受到两个力的作用 B．处于超重状态
C．机械能守恒 D．在最高点的速度为零
【答案】C
【知识点】超重与失重；斜抛运动；机械能守恒定律
【解析】【解答】AB．超重或失重取决于加速度的方向，与速度方向无关，不计空气阻力，射出的水在空中运动的过程中，只受重力一个力作用，处于失重状态，故AB错误；
C．明确机械能守恒的条件，射出的水在空中运动的过程中，只有重力做功，机械能守恒，故C正确；
D．射出的水在空中做斜抛运动，在最高点竖直方向的速度为零，水平方向的速度不为零，故D错误。
故选C。
【分析】知道运动员在空中的受力情况，从而确定机械能是否守恒以及是超重或者失重状态。
2．（2024高三上·广西壮族自治区开学考）2024年7月5日，我国在太原卫星发射中心使用长征六号改运载火箭，成功将天绘五号02组卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。该卫星从发射到进入预定轨道的过程中，所受的地球引力F和距地面高度h的变化关系图像可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【知识点】万有引力定律
【解析】【解答】设地球质量为，地球半径为，卫星质量为，注意距离应是卫星到地球中心的距离，根据万有引力表达式可得
分析函数关系式可知，可知随着高度增大，引力减小，且与不是线性关系。
故选A。
【分析】 本题是万有引力定律的直接应用，需注意距离应是卫星到地球中心的距离 ，根据万有引力定律列式分析求解即可。
3．（2024高三上·广西壮族自治区开学考）如图所示，导线AB竖直且足够长，图甲、丙中正方形闭合铜线圈均关于AB左、右对称，图乙、丁中AB∥ad且与铜线圈共面。下列四种情况中均让铜线圈自由下落，此过程中能产生感应电流的是（ ）
A．图甲中AB通有恒定电流 B．图乙中AB通有恒定电流
C．图丙中AB通有正弦式交变电流 D．图丁中AB通有正弦式交变电流
【答案】D
【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件
【解析】【解答】A．甲图中穿过AB两侧线圈的磁通量大小相等，方向相反，所以穿过线圈的总磁通量为零，图甲中AB通有恒定电流，当铜线圈自由下落时，根据对称性可知，穿过铜线圈的磁通量一直为0，所以铜线圈不会产生感应电流，故A错误；
B．图乙中AB通有恒定电流，当铜线圈自由下落时，由于铜线圈离导线AB距离保持不变，所以铜线圈的磁通量不变，铜线圈不会产生感应电流，故B错误；
C．根据磁感线条数的变化，分析磁通量是否变化，再进行判断，图丙中AB通有正弦式交变电流，当铜线圈自由下落时，根据对称性可知，穿过铜线圈的磁通量一直为0，所以铜线圈不会产生感应电流，故C错误；
D．图丁中AB通有正弦式交变电流，当铜线圈自由下落时，穿过铜线圈的磁通量发生变化，根据法拉第电磁感应定律，所以铜线圈会产生感应电流，故D正确。
故选D。
【分析】通过闭合线圈面积的磁通量发生变化时，则会出现感应电流。
4．（2024高三上·广西壮族自治区开学考）“探究平行板电容器两极板正对面积对电容大小的影响”的实验如图所示。若保持电荷量不变，使两极板的正对面积减小，则下列说法正确的是（ ）
A．静电计指针的偏角增大 B．静电计指针的偏角减小
C．两极板间的电场强度增大 D．两极板间的电场强度减小
【答案】A,C
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】AB．根据电容器的定义式和平行板电容器的决定式很容易判断电容器电容的大小变化，以及两板间电压的变化。根据电容器的决定式
两极板的正对面积减小，则电容减小，根据
静电计张角变大，表示两板间电压变大，两极板间电势差增大，静电计指针的偏角增大，故A正确，B错误；
CD．两极板间的电场强度
增大，故C正确，D错误。
故选AC。
【分析】静电计测量的是电容器两极板间的电压的大小，其指针张角变大，表示两板间电压变大。
5．（2024高三上·广西壮族自治区开学考）中科院暗物质粒子探测卫星“悟空”（DAMPE）的探测成果在《自然》杂志上在线发表：宇宙空间中存在着质量为m、动能为Ek的新物理粒子，科学家推测，它可能就是暗物质。普朗克常量为h。根据以上信息，这种新物理粒子的物质波的波长为（ ）
A． B． C． D．
【答案】D
【知识点】粒子的波动性 德布罗意波
【解析】【解答】根据物质波波长公式求解波长，新物理粒子的波长为
新物理暗物质粒子的动量为
根据动量与动能个关系，新物理暗物质粒子的动能为
联立解得
故选D。
【分析】物质既表现出粒子性又表现出波动性，由物质波波长公式求解动量，结合动能与动量关系求解波长。
6．（2024高三上·广西壮族自治区开学考）如图所示，有五片荷叶伸出荷塘水面，一只青蛙要从高处荷叶跳到低处荷叶上，设低处荷叶a、b、c、d和青蛙在同一竖直平面内，a、b高度相同，c、d高度相同，a、b分别在c、d正上方，将青蛙的跳跃视为平抛运动，若以最大的初速度完成跳跃，则它应跳到（ ）
A．荷叶a B．荷叶b C．荷叶c D．荷叶d
【答案】B
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】青蛙做平抛运动，根据平抛运动规律可得，则有
，
得
最大初速度，下落时间最短，下落高度最小，水平位移最大，因此跳到荷叶b上面。
故选B。
【分析】平抛运动的物体在竖直方向做自由落体运动，水平方向做初速度为零的匀速直线运动，根据平抛运动规律求解水平初速度，然后作答。
7．（2024高三上·广西壮族自治区开学考）一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图所示。在t=0.3s时刻，平衡位置在xP=1m处的质点P第一次到达波峰。下列说法正确的是（ ）
A．波的振幅为8cm
B．波的周期为1.2s
C．波的波速大小为5m/s
D．质点P的振动方程为y=4sin10πt（cm）
【答案】C
【知识点】横波的图象；波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】A．波动图像可以看出波长，振动图像可以看出周期，由图可知波的振幅为4cm，故A错误；
B．根据上下坡法可知，t=0时刻质点P向下振动，质点P第一次到达波峰时有
解得波的周期为
故B错误；
C．由图可知波长为，根据波长波速频率关系，波的波速大小为
故C正确；
D．结合图像结合周期可得质点P的振动方程为
故D错误。
故选C。
【分析】由波动图象读出波长，由振动图象读出周期，可求出波速，分析质点的运动情况。
8．（2024高三上·广西壮族自治区开学考）某同学研究液晶显示器的结构时发现，显示器的表面有一层偏光膜，如果将偏光膜撕下，显示器就不能正常显示画面，变得纯白一片，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．若转动偏振片观察屏幕，则画面亮度的变化不明显
B．若转动偏振片观察屏幕，则画面出现明、暗交替的变化
C．若用撕下的偏光膜做成眼镜，则戴上该眼镜能看到正常的画面
D．若用撕下的偏光膜做成眼镜，则戴上该眼镜仍看到纯白的画面
【答案】B,C
【知识点】光的偏振现象
【解析】【解答】AB．偏振光只有与偏振片方向相同的光才能通过，从而即可求解，同学看到的光是偏振光，若转动偏振片观察屏幕，则画面出现明、暗交替的变化，故A错误，B正确；
CD．液晶显示器发出的光为偏振光，这种偏振光不是自然光，人眼无法直接识别，偏光膜的作用是将这种偏振光转换为我们可以看到的彩色画面，故若用撕下的偏光膜做成眼镜，则戴上该眼镜能看到正常的画面，故C正确，D错误。
故选BC。
【分析】注意偏振光与自然光的区别，偏振是横波特有的特性，自然光不是偏振光。
9．（2024高三上·广西壮族自治区开学考）在如图所示的远距离输电电路中，两个理想变压器间输电线的电阻不能忽略。下列说法正确的是（ ）
A．T1为升压变压器，T2为降压变压器
B．T1为降压变压器，T2为升压变压器
C．开关S闭合后，电灯两端的电压增大
D．开关S闭合后，电灯两端的电压减小
【答案】A,D
【知识点】电能的输送
【解析】【解答】AB．根据输电特点知P=UI，输电功率一定，输电电压越大，输电电流越小，输电线上损失越少，所以采用高压输电，为减少输送过程中电能的损失，远距离输电采用高压输电方式，故T1为升压变压器，T2为降压变压器，故A正确，B错误；
CD．开关S闭合后，降压变压器的输出功率增大，降压变压器的输出电流增大，根据原副线圈中电压、电流和电功率的特征，根据变流比可知降压变压器的输入电流变大，输电线电阻一定，输电线上损失的电压变大，升压变压器的输出电压不变，则降压变压器的输入电压减小，根据变压比可知降压变压器的输出电压减小，电灯两端的电压减小，故C错误，D正确。
故选AD。
【分析】闭合开关，输电功率增大，则输电电流增大，输电线电压损失增大，灯泡两端电压减小。
10．（2024高三上·广西壮族自治区开学考）一辆警车沿平直街道巡逻，速度大小为10m/s，在某位置（坐标原点O）发现前方某处发生警情，立即前往处理，警车的加速度a随警车到O点的距离x变化的关系如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．0~30m内，警车做匀减速直线运动
B．警车的速度大小再次为10m/s时，其到O点的距离为60m
C．警车距离O点为36m时的速度最大
D．警车的最大速度为20m/s
【答案】B,D
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A．加速度不变的运动才是匀变速运动，由图可知加速度变化，则0~30m内，警车做变加速直线运动，故A错误；
B．由速度位移关系
可得
根据匀变速直线运动的规律可知，图像的面积代表，因，则图像面积等于零时，末速度为10m/s，由图可得位移为60m，故B正确；
CD．由B分析知，面积为正的最大时，末速度最大，即在警车距离O点为30m时的速度最大，有
解得
故C错误，D正确。
故选BD。
【分析】注意区分加速度时间图像和速度时间图像，速度时间图像的面积才表示位移。
11．（2024高三上·广西壮族自治区开学考）王同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律，他按正确步骤操作，得到一条点迹清晰的纸带，图乙为纸带的一部分，相邻计时点的间距x1、x2、x3、x4均已标出。打点计时器的打点周期为T。
（1）打点计时器打下B点时，重物的速度大小为 。
（2）若在误差允许的范围内，已知当地的重力加速度大小为g，满足关系式 ，则重物在下落过程中机械能守恒。
（3）本实验 （填“需要”或“不需要”）测出重物的质量。
【答案】（1）
（2）
（3）不需要
【知识点】验证机械能守恒定律
【解析】【解答】（1）根据匀变速直线运动运动的规律，打点计时器打下B点时，B点为AC中间时刻，重物的速度大小为
（2）由（1）分析可知，打点计时器打下D点时，重物的速度大小为
若重物在下落过程中机械能守恒，减小的重力势能等于增加的动能，则
整理得
（3）根据实验原理可知本实验不需要测出重物的质量。
【分析】（1）根据匀变速直线运的规律求解重物的速度大小；
（2）根据实验原理进行判断；
（3）根据实验原理动能表达式与重力势能表达式都有质量可以约掉，所以不需要测出质量。
（1）根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程平均速度，打点计时器打下B点时，重物的速度大小为
（2）同理可得，打点计时器打下D点时，重物的速度大小为
若重物在下落过程中机械能守恒，则
整理得
（3）由（2）可知本实验不需要测出重物的质量。
12．（2024高三上·广西壮族自治区开学考）某物理兴趣小组用如图甲所示的电路测量电源的电动势和内阻，其中电压表V的内阻较大。
（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，减小电阻箱的阻值，记下电阻箱的阻值R1以及电压表V的示数U1；再减小电阻箱的阻值，获得多组数据。若根据电阻箱的阻值和对应电压表的示数作出的图像如图乙所示，其中a1、a2、b均已知，则电源的电动势E= 内阻r= 。（均用a1、a2、b表示）
（3）考虑到电压表V内阻的影响，电源电动势的测量值 真实值，内阻的测量值 真实值。（均填“大于”“等于”或“小于”）
【答案】（1）使电路电流最小，保护电路安全
（2）；
（3）小于；小于
【知识点】电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】（1）实验开始前，电阻箱的阻值应调至最大，其目的是使电路电流最小，防止电流过大烧坏用电器或者电源，保护电路安全。
（2）根据闭合电路欧姆定律，电动势等于内阻加上外阻，可得
整理可得
对比数学中一次函数表达式，可知图像的纵轴截距为
图像的斜率为
解得
，
（3）考虑到电压表V内阻的影响，使得小于干路电流，设电压表内阻为，将电压表与电源看成一个等效电源，则为通过等效电源的电流，结合闭合回路欧姆定律表达式，以及电阻越并越小，则电源电动势的测量值和内阻的测量值满足
，
【分析】 （1）根据实验安全的要求分析；
（2）根据实验电路应用欧姆定律求出图象的函数表达式，然后根据图示图象求出电源电动势与内阻；
（3）考虑到电压表V内阻的影响，干路电流大于电阻中的电流，据此分析。
（1）实验开始前，电阻箱的阻值应调至最大，其目的是使电路电流最小，保护电路安全。
（2）根据闭合电路欧姆定律可得
整理可得
可知图像的纵轴截距为
图像的斜率为
解得
，
（3）[1][2]考虑到电压表V内阻的影响，使得小于干路电流，设电压表内阻为，将电压表与电源看成一个等效电源，则为通过等效电源的电流，则电源电动势的测量值和内阻的测量值满足
，
13．（2024高三上·广西壮族自治区开学考）如图甲所示，开口向右、横截面积为S、深度为L0的导热汽缸放在水平地面上，用质量为m的光滑薄活塞在汽缸内封闭一定质量的理想气体。开始时活塞与汽缸底部间的距离为。现将汽缸缓慢逆时针转至开口竖直向上，如图乙所示。外界大气压强恒为（g为重力加速度大小），环境的热力学温度恒为T0。
（1）求汽缸开口竖直向上后，活塞与汽缸底部间的距离L；
（2）若在汽缸开口竖直向上后，对缸内气体缓慢加热，求活塞到达缸口时缸内气体的热力学温度T。
【答案】（1）解：初始状态，气体压强为
汽缸开口竖直向上后，气体压强为
气体做等温变化，则
解得活塞与汽缸底部间的距离
（2）解：对缸内气体缓慢加热，活塞到达缸口过程中，气体做等压变化，则
解得缸内气体的热力学温度为
【知识点】气体的等温变化及玻意耳定律；气体的等压变化及盖-吕萨克定律
【解析】【分析】（I）对活塞受力分析，根据共点力平衡求得被封闭气体的压强，根据玻意耳定律求得；
（2）被封闭气体的压强不变，根据盖-吕萨克定律求得温度。
（1）初始状态，气体压强为
汽缸开口竖直向上后，气体压强为
气体做等温变化，则
解得活塞与汽缸底部间的距离
（2）对缸内气体缓慢加热，活塞到达缸口过程中，气体做等压变化，则
解得缸内气体的热力学温度为
14．（2024高三上·广西壮族自治区开学考）如图所示，质量为M的木块静止在足够大的光滑水平面上，质量为m的子弹（视为质点）以大小为v0的速度水平向右射入木块，结果子弹恰好未从木块穿出。若子弹在木块内运动的过程中受到的阻力大小恒为kv0（k为比例常量），求：
（1）子弹最终的速度大小v以及阻力作用的时间t；
（2）木块的长度L。
【答案】（1）解：子弹在木块内运动的过程中，系统动量守恒，则
解得子弹最终的速度大小为
对木块，根据动量定理
解得阻力作用的时间
（2）解：子弹在木块内运动的过程中，根据能量守恒有
解得木块的长度
【知识点】碰撞模型
【解析】【分析】 （1）对子弹穿过第一块木块过程，由系统能量守恒列式求出子弹受到的阻力大小。对子弹穿过第二块木块过程，由系统的动量守恒求出共同速度。运用动量定理求时间。
（2）子弹在木块内运动的过程中，根据动能定理求解木块的长度。
（1）子弹在木块内运动的过程中，系统动量守恒，则
解得子弹最终的速度大小为
对木块，根据动量定理
解得阻力作用的时间
（2）子弹在木块内运动的过程中，根据能量守恒有
解得木块的长度
15．（2024高三上·广西壮族自治区开学考）如图所示，在直角坐标系xOy的第一象限内存在垂直坐标平面向外的匀强磁场，第二象限内存在沿y轴正方向的匀强电场。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从x轴上的M点沿x轴正方向射入电场，然后从y轴上的N点以大小为v的速度沿与y轴正方向夹角θ=45°的方向射入磁场，最后从x轴上到坐标原点O距离为的P点垂直x轴射出磁场。不计粒子所受的重力。求：
（1）磁场的磁感应强度大小B；
（2）电场的电场强度大小E以及M点到坐标原点O的距离s；
（3）粒子从M点运动到P点的时间t。
【答案】（1）解：作出粒子在电场和磁场中的运动轨迹，如图
由几何关系
解得带电粒子在磁场中运动的半径为
由洛伦兹力提供向心力
可得磁场的磁感应强度大小为
（2）解：粒子在电场中做类平抛运动，则
由牛顿第二定律
由几何关系
，
可得电场的电场强度大小为
M点到坐标原点O的距离
其中
可得
（3）解：由题意可知，粒子从M点到N点的时间为
粒子从N点到P点的时间为
所以粒子从M点运动到P点的时间为
【知识点】带电粒子在电场中的偏转；带电粒子在有界磁场中的运动；带电粒子在电场与磁场混合场中的运动
【解析】【分析】 （1）根据几何关系解得粒子圆周运动的半径，结合洛伦兹力提供向心力解答；
（2）根据粒子在电场中做类平抛运动，磁场中做匀速圆周运动，画出粒子的运动轨迹，结合几何关系求解出进入磁场的速度，最后根据类平抛运动规律解题即可。
（3）分别求出在磁场以及电场中时间，相加即为总时间。
（1）作出粒子在电场和磁场中的运动轨迹，如图
由几何关系
解得带电粒子在磁场中运动的半径为
由洛伦兹力提供向心力
可得磁场的磁感应强度大小为
（2）粒子在电场中做类平抛运动，则
由牛顿第二定律
由几何关系
，
可得电场的电场强度大小为
M点到坐标原点O的距离
其中
可得
（3）由题意可知，粒子从M点到N点的时间为
粒子从N点到P点的时间为
所以粒子从M点运动到P点的时间为
广西部分学校2024-2025学年高三上学期开学考试物理试题
1．（2024高三上·广西壮族自治区开学考）如图所示，射水鱼将水倾斜射出，若不计空气阻力，则射出的水在空中运动的过程中（ ）
A．受到两个力的作用 B．处于超重状态
C．机械能守恒 D．在最高点的速度为零
2．（2024高三上·广西壮族自治区开学考）2024年7月5日，我国在太原卫星发射中心使用长征六号改运载火箭，成功将天绘五号02组卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。该卫星从发射到进入预定轨道的过程中，所受的地球引力F和距地面高度h的变化关系图像可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
3．（2024高三上·广西壮族自治区开学考）如图所示，导线AB竖直且足够长，图甲、丙中正方形闭合铜线圈均关于AB左、右对称，图乙、丁中AB∥ad且与铜线圈共面。下列四种情况中均让铜线圈自由下落，此过程中能产生感应电流的是（ ）
A．图甲中AB通有恒定电流 B．图乙中AB通有恒定电流
C．图丙中AB通有正弦式交变电流 D．图丁中AB通有正弦式交变电流
4．（2024高三上·广西壮族自治区开学考）“探究平行板电容器两极板正对面积对电容大小的影响”的实验如图所示。若保持电荷量不变，使两极板的正对面积减小，则下列说法正确的是（ ）
A．静电计指针的偏角增大 B．静电计指针的偏角减小
C．两极板间的电场强度增大 D．两极板间的电场强度减小
5．（2024高三上·广西壮族自治区开学考）中科院暗物质粒子探测卫星“悟空”（DAMPE）的探测成果在《自然》杂志上在线发表：宇宙空间中存在着质量为m、动能为Ek的新物理粒子，科学家推测，它可能就是暗物质。普朗克常量为h。根据以上信息，这种新物理粒子的物质波的波长为（ ）
A． B． C． D．
6．（2024高三上·广西壮族自治区开学考）如图所示，有五片荷叶伸出荷塘水面，一只青蛙要从高处荷叶跳到低处荷叶上，设低处荷叶a、b、c、d和青蛙在同一竖直平面内，a、b高度相同，c、d高度相同，a、b分别在c、d正上方，将青蛙的跳跃视为平抛运动，若以最大的初速度完成跳跃，则它应跳到（ ）
A．荷叶a B．荷叶b C．荷叶c D．荷叶d
7．（2024高三上·广西壮族自治区开学考）一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图所示。在t=0.3s时刻，平衡位置在xP=1m处的质点P第一次到达波峰。下列说法正确的是（ ）
A．波的振幅为8cm
B．波的周期为1.2s
C．波的波速大小为5m/s
D．质点P的振动方程为y=4sin10πt（cm）
8．（2024高三上·广西壮族自治区开学考）某同学研究液晶显示器的结构时发现，显示器的表面有一层偏光膜，如果将偏光膜撕下，显示器就不能正常显示画面，变得纯白一片，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．若转动偏振片观察屏幕，则画面亮度的变化不明显
B．若转动偏振片观察屏幕，则画面出现明、暗交替的变化
C．若用撕下的偏光膜做成眼镜，则戴上该眼镜能看到正常的画面
D．若用撕下的偏光膜做成眼镜，则戴上该眼镜仍看到纯白的画面
9．（2024高三上·广西壮族自治区开学考）在如图所示的远距离输电电路中，两个理想变压器间输电线的电阻不能忽略。下列说法正确的是（ ）
A．T1为升压变压器，T2为降压变压器
B．T1为降压变压器，T2为升压变压器
C．开关S闭合后，电灯两端的电压增大
D．开关S闭合后，电灯两端的电压减小
10．（2024高三上·广西壮族自治区开学考）一辆警车沿平直街道巡逻，速度大小为10m/s，在某位置（坐标原点O）发现前方某处发生警情，立即前往处理，警车的加速度a随警车到O点的距离x变化的关系如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．0~30m内，警车做匀减速直线运动
B．警车的速度大小再次为10m/s时，其到O点的距离为60m
C．警车距离O点为36m时的速度最大
D．警车的最大速度为20m/s
11．（2024高三上·广西壮族自治区开学考）王同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律，他按正确步骤操作，得到一条点迹清晰的纸带，图乙为纸带的一部分，相邻计时点的间距x1、x2、x3、x4均已标出。打点计时器的打点周期为T。
（1）打点计时器打下B点时，重物的速度大小为 。
（2）若在误差允许的范围内，已知当地的重力加速度大小为g，满足关系式 ，则重物在下落过程中机械能守恒。
（3）本实验 （填“需要”或“不需要”）测出重物的质量。
12．（2024高三上·广西壮族自治区开学考）某物理兴趣小组用如图甲所示的电路测量电源的电动势和内阻，其中电压表V的内阻较大。
（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，减小电阻箱的阻值，记下电阻箱的阻值R1以及电压表V的示数U1；再减小电阻箱的阻值，获得多组数据。若根据电阻箱的阻值和对应电压表的示数作出的图像如图乙所示，其中a1、a2、b均已知，则电源的电动势E= 内阻r= 。（均用a1、a2、b表示）
（3）考虑到电压表V内阻的影响，电源电动势的测量值 真实值，内阻的测量值 真实值。（均填“大于”“等于”或“小于”）
13．（2024高三上·广西壮族自治区开学考）如图甲所示，开口向右、横截面积为S、深度为L0的导热汽缸放在水平地面上，用质量为m的光滑薄活塞在汽缸内封闭一定质量的理想气体。开始时活塞与汽缸底部间的距离为。现将汽缸缓慢逆时针转至开口竖直向上，如图乙所示。外界大气压强恒为（g为重力加速度大小），环境的热力学温度恒为T0。
（1）求汽缸开口竖直向上后，活塞与汽缸底部间的距离L；
（2）若在汽缸开口竖直向上后，对缸内气体缓慢加热，求活塞到达缸口时缸内气体的热力学温度T。
14．（2024高三上·广西壮族自治区开学考）如图所示，质量为M的木块静止在足够大的光滑水平面上，质量为m的子弹（视为质点）以大小为v0的速度水平向右射入木块，结果子弹恰好未从木块穿出。若子弹在木块内运动的过程中受到的阻力大小恒为kv0（k为比例常量），求：
（1）子弹最终的速度大小v以及阻力作用的时间t；
（2）木块的长度L。
15．（2024高三上·广西壮族自治区开学考）如图所示，在直角坐标系xOy的第一象限内存在垂直坐标平面向外的匀强磁场，第二象限内存在沿y轴正方向的匀强电场。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从x轴上的M点沿x轴正方向射入电场，然后从y轴上的N点以大小为v的速度沿与y轴正方向夹角θ=45°的方向射入磁场，最后从x轴上到坐标原点O距离为的P点垂直x轴射出磁场。不计粒子所受的重力。求：
（1）磁场的磁感应强度大小B；
（2）电场的电场强度大小E以及M点到坐标原点O的距离s；
（3）粒子从M点运动到P点的时间t。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】超重与失重；斜抛运动；机械能守恒定律
【解析】【解答】AB．超重或失重取决于加速度的方向，与速度方向无关，不计空气阻力，射出的水在空中运动的过程中，只受重力一个力作用，处于失重状态，故AB错误；
C．明确机械能守恒的条件，射出的水在空中运动的过程中，只有重力做功，机械能守恒，故C正确；
D．射出的水在空中做斜抛运动，在最高点竖直方向的速度为零，水平方向的速度不为零，故D错误。
故选C。
【分析】知道运动员在空中的受力情况，从而确定机械能是否守恒以及是超重或者失重状态。
2．【答案】A
【知识点】万有引力定律
【解析】【解答】设地球质量为，地球半径为，卫星质量为，注意距离应是卫星到地球中心的距离，根据万有引力表达式可得
分析函数关系式可知，可知随着高度增大，引力减小，且与不是线性关系。
故选A。
【分析】 本题是万有引力定律的直接应用，需注意距离应是卫星到地球中心的距离 ，根据万有引力定律列式分析求解即可。
3．【答案】D
【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件
【解析】【解答】A．甲图中穿过AB两侧线圈的磁通量大小相等，方向相反，所以穿过线圈的总磁通量为零，图甲中AB通有恒定电流，当铜线圈自由下落时，根据对称性可知，穿过铜线圈的磁通量一直为0，所以铜线圈不会产生感应电流，故A错误；
B．图乙中AB通有恒定电流，当铜线圈自由下落时，由于铜线圈离导线AB距离保持不变，所以铜线圈的磁通量不变，铜线圈不会产生感应电流，故B错误；
C．根据磁感线条数的变化，分析磁通量是否变化，再进行判断，图丙中AB通有正弦式交变电流，当铜线圈自由下落时，根据对称性可知，穿过铜线圈的磁通量一直为0，所以铜线圈不会产生感应电流，故C错误；
D．图丁中AB通有正弦式交变电流，当铜线圈自由下落时，穿过铜线圈的磁通量发生变化，根据法拉第电磁感应定律，所以铜线圈会产生感应电流，故D正确。
故选D。
【分析】通过闭合线圈面积的磁通量发生变化时，则会出现感应电流。
4．【答案】A,C
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】AB．根据电容器的定义式和平行板电容器的决定式很容易判断电容器电容的大小变化，以及两板间电压的变化。根据电容器的决定式
两极板的正对面积减小，则电容减小，根据
静电计张角变大，表示两板间电压变大，两极板间电势差增大，静电计指针的偏角增大，故A正确，B错误；
CD．两极板间的电场强度
增大，故C正确，D错误。
故选AC。
【分析】静电计测量的是电容器两极板间的电压的大小，其指针张角变大，表示两板间电压变大。
5．【答案】D
【知识点】粒子的波动性 德布罗意波
【解析】【解答】根据物质波波长公式求解波长，新物理粒子的波长为
新物理暗物质粒子的动量为
根据动量与动能个关系，新物理暗物质粒子的动能为
联立解得
故选D。
【分析】物质既表现出粒子性又表现出波动性，由物质波波长公式求解动量，结合动能与动量关系求解波长。
6．【答案】B
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】青蛙做平抛运动，根据平抛运动规律可得，则有
，
得
最大初速度，下落时间最短，下落高度最小，水平位移最大，因此跳到荷叶b上面。
故选B。
【分析】平抛运动的物体在竖直方向做自由落体运动，水平方向做初速度为零的匀速直线运动，根据平抛运动规律求解水平初速度，然后作答。
7．【答案】C
【知识点】横波的图象；波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】A．波动图像可以看出波长，振动图像可以看出周期，由图可知波的振幅为4cm，故A错误；
B．根据上下坡法可知，t=0时刻质点P向下振动，质点P第一次到达波峰时有
解得波的周期为
故B错误；
C．由图可知波长为，根据波长波速频率关系，波的波速大小为
故C正确；
D．结合图像结合周期可得质点P的振动方程为
故D错误。
故选C。
【分析】由波动图象读出波长，由振动图象读出周期，可求出波速，分析质点的运动情况。
8．【答案】B,C
【知识点】光的偏振现象
【解析】【解答】AB．偏振光只有与偏振片方向相同的光才能通过，从而即可求解，同学看到的光是偏振光，若转动偏振片观察屏幕，则画面出现明、暗交替的变化，故A错误，B正确；
CD．液晶显示器发出的光为偏振光，这种偏振光不是自然光，人眼无法直接识别，偏光膜的作用是将这种偏振光转换为我们可以看到的彩色画面，故若用撕下的偏光膜做成眼镜，则戴上该眼镜能看到正常的画面，故C正确，D错误。
故选BC。
【分析】注意偏振光与自然光的区别，偏振是横波特有的特性，自然光不是偏振光。
9．【答案】A,D
【知识点】电能的输送
【解析】【解答】AB．根据输电特点知P=UI，输电功率一定，输电电压越大，输电电流越小，输电线上损失越少，所以采用高压输电，为减少输送过程中电能的损失，远距离输电采用高压输电方式，故T1为升压变压器，T2为降压变压器，故A正确，B错误；
CD．开关S闭合后，降压变压器的输出功率增大，降压变压器的输出电流增大，根据原副线圈中电压、电流和电功率的特征，根据变流比可知降压变压器的输入电流变大，输电线电阻一定，输电线上损失的电压变大，升压变压器的输出电压不变，则降压变压器的输入电压减小，根据变压比可知降压变压器的输出电压减小，电灯两端的电压减小，故C错误，D正确。
故选AD。
【分析】闭合开关，输电功率增大，则输电电流增大，输电线电压损失增大，灯泡两端电压减小。
10．【答案】B,D
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A．加速度不变的运动才是匀变速运动，由图可知加速度变化，则0~30m内，警车做变加速直线运动，故A错误；
B．由速度位移关系
可得
根据匀变速直线运动的规律可知，图像的面积代表，因，则图像面积等于零时，末速度为10m/s，由图可得位移为60m，故B正确；
CD．由B分析知，面积为正的最大时，末速度最大，即在警车距离O点为30m时的速度最大，有
解得
故C错误，D正确。
故选BD。
【分析】注意区分加速度时间图像和速度时间图像，速度时间图像的面积才表示位移。
11．【答案】（1）
（2）
（3）不需要
【知识点】验证机械能守恒定律
【解析】【解答】（1）根据匀变速直线运动运动的规律，打点计时器打下B点时，B点为AC中间时刻，重物的速度大小为
（2）由（1）分析可知，打点计时器打下D点时，重物的速度大小为
若重物在下落过程中机械能守恒，减小的重力势能等于增加的动能，则
整理得
（3）根据实验原理可知本实验不需要测出重物的质量。
【分析】（1）根据匀变速直线运的规律求解重物的速度大小；
（2）根据实验原理进行判断；
（3）根据实验原理动能表达式与重力势能表达式都有质量可以约掉，所以不需要测出质量。
（1）根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程平均速度，打点计时器打下B点时，重物的速度大小为
（2）同理可得，打点计时器打下D点时，重物的速度大小为
若重物在下落过程中机械能守恒，则
整理得
（3）由（2）可知本实验不需要测出重物的质量。
12．【答案】（1）使电路电流最小，保护电路安全
（2）；
（3）小于；小于
【知识点】电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】（1）实验开始前，电阻箱的阻值应调至最大，其目的是使电路电流最小，防止电流过大烧坏用电器或者电源，保护电路安全。
（2）根据闭合电路欧姆定律，电动势等于内阻加上外阻，可得
整理可得
对比数学中一次函数表达式，可知图像的纵轴截距为
图像的斜率为
解得
，
（3）考虑到电压表V内阻的影响，使得小于干路电流，设电压表内阻为，将电压表与电源看成一个等效电源，则为通过等效电源的电流，结合闭合回路欧姆定律表达式，以及电阻越并越小，则电源电动势的测量值和内阻的测量值满足
，
【分析】 （1）根据实验安全的要求分析；
（2）根据实验电路应用欧姆定律求出图象的函数表达式，然后根据图示图象求出电源电动势与内阻；
（3）考虑到电压表V内阻的影响，干路电流大于电阻中的电流，据此分析。
（1）实验开始前，电阻箱的阻值应调至最大，其目的是使电路电流最小，保护电路安全。
（2）根据闭合电路欧姆定律可得
整理可得
可知图像的纵轴截距为
图像的斜率为
解得
，
（3）[1][2]考虑到电压表V内阻的影响，使得小于干路电流，设电压表内阻为，将电压表与电源看成一个等效电源，则为通过等效电源的电流，则电源电动势的测量值和内阻的测量值满足
，
13．【答案】（1）解：初始状态，气体压强为
汽缸开口竖直向上后，气体压强为
气体做等温变化，则
解得活塞与汽缸底部间的距离
（2）解：对缸内气体缓慢加热，活塞到达缸口过程中，气体做等压变化，则
解得缸内气体的热力学温度为
【知识点】气体的等温变化及玻意耳定律；气体的等压变化及盖-吕萨克定律
【解析】【分析】（I）对活塞受力分析，根据共点力平衡求得被封闭气体的压强，根据玻意耳定律求得；
（2）被封闭气体的压强不变，根据盖-吕萨克定律求得温度。
（1）初始状态，气体压强为
汽缸开口竖直向上后，气体压强为
气体做等温变化，则
解得活塞与汽缸底部间的距离
（2）对缸内气体缓慢加热，活塞到达缸口过程中，气体做等压变化，则
解得缸内气体的热力学温度为
14．【答案】（1）解：子弹在木块内运动的过程中，系统动量守恒，则
解得子弹最终的速度大小为
对木块，根据动量定理
解得阻力作用的时间
（2）解：子弹在木块内运动的过程中，根据能量守恒有
解得木块的长度
【知识点】碰撞模型
【解析】【分析】 （1）对子弹穿过第一块木块过程，由系统能量守恒列式求出子弹受到的阻力大小。对子弹穿过第二块木块过程，由系统的动量守恒求出共同速度。运用动量定理求时间。
（2）子弹在木块内运动的过程中，根据动能定理求解木块的长度。
（1）子弹在木块内运动的过程中，系统动量守恒，则
解得子弹最终的速度大小为
对木块，根据动量定理
解得阻力作用的时间
（2）子弹在木块内运动的过程中，根据能量守恒有
解得木块的长度
15．【答案】（1）解：作出粒子在电场和磁场中的运动轨迹，如图
由几何关系
解得带电粒子在磁场中运动的半径为
由洛伦兹力提供向心力
可得磁场的磁感应强度大小为
（2）解：粒子在电场中做类平抛运动，则
由牛顿第二定律
由几何关系
，
可得电场的电场强度大小为
M点到坐标原点O的距离
其中
可得
（3）解：由题意可知，粒子从M点到N点的时间为
粒子从N点到P点的时间为
所以粒子从M点运动到P点的时间为
【知识点】带电粒子在电场中的偏转；带电粒子在有界磁场中的运动；带电粒子在电场与磁场混合场中的运动
【解析】【分析】 （1）根据几何关系解得粒子圆周运动的半径，结合洛伦兹力提供向心力解答；
（2）根据粒子在电场中做类平抛运动，磁场中做匀速圆周运动，画出粒子的运动轨迹，结合几何关系求解出进入磁场的速度，最后根据类平抛运动规律解题即可。
（3）分别求出在磁场以及电场中时间，相加即为总时间。
（1）作出粒子在电场和磁场中的运动轨迹，如图
由几何关系
解得带电粒子在磁场中运动的半径为
由洛伦兹力提供向心力
可得磁场的磁感应强度大小为
（2）粒子在电场中做类平抛运动，则
由牛顿第二定律
由几何关系
，
可得电场的电场强度大小为
M点到坐标原点O的距离
其中
可得
（3）由题意可知，粒子从M点到N点的时间为
粒子从N点到P点的时间为
所以粒子从M点运动到P点的时间为
