2025届广西壮族自治区高三上学期10月摸底测试物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE12025届普通高中毕业班摸底测试物理试卷本试卷满分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、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题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，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.重氢和超重氢在一定条件下会发生聚合反应并产生巨大能量，核反应方程为，下列说法正确的是（）A.X是电子 B.该反应为裂变C.该反应为原子弹的核反应方程 D.反应前、后核子的平均质量减小【答案】D【解析】AB．根据反应过程满足质量数和电荷数守恒可知，X是中子，该反应为聚变反应，故AB错误；C．该反应为聚变反应，而原子弹的核反应方程为裂变方程，故C错误；D．反应过程释放能量，存在质量亏损，由于反应前、后核子数保持不变，所以反应前、后核子的平均质量减小，故D正确。故选D。2.用双缝干涉实验装置得到自然光的干涉条纹后，在光源与单缝之间加上蓝色滤光片，在光屏上形成了清晰的蓝色干涉条纹。现仅将光源与单缝之间的蓝色滤光片换为红色滤光片，下列说法正确的是（）A.干涉条纹消失 B.干涉条纹间距变大C.中央条纹变成暗条纹 D.彩色条纹中的红色条纹消失【答案】B【解析】ACD．仅将光源与单缝之间的蓝色滤光片换为红色滤光片，则在光屏上形成红色干涉条纹，中央条纹仍为亮条纹，故ACD错误；B．根据由于红色光的波长大于蓝色光的波长，所以干涉条纹间距变大，故B正确。故选B3.如图所示，一个半球形的碗固定在桌面上，碗口水平，O点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的。一根轻质细线跨在碗口上，线的两端分别系有两个小球。当它们处于平衡状态时，碗内质量为m的小球和O点的连线与竖直方向的夹角为30°，另一小球静止于空中，两小球均视为质点，碗外小球的质量为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】设碗外小球的质量为M，根据受力平衡可得，细线的拉力以碗内小球为对象，设小球受到碗的支持力为N，根据受力平衡可得，解得联立可得，碗外小球的质量为故选B。4.如图甲所示，一列简谐横波在均匀介质中沿直线向右传播，选取平衡位置在同一直线上的9个质点，相邻两质点间的距离均为a。t=0时刻该波传播到质点1，且质点1开始向下运动，t0时刻该波第一次出现如图乙所示的波形，则该简谐横波的波速为（）A. B. C. D.【答案】C【解析】根据题意可知波长为所以故选C5.如图甲所示，宇宙中某恒星系统由两颗互相绕行的中央恒星组成，它们被气体和尘埃盘包围，呈现出“雾绕双星”的奇幻效果。该恒星系统可简化为如图乙所示的模型，质量不同的恒星A、B绕两者连线上某点做匀速圆周运动，测得其运动周期为T，恒星A、B的总质量为M，已知引力常量为G，则恒星A、B的距离为（）A. B. C. D.【答案】A【解析】根据万有引力提供向心力可得又联立可得故选A。6.真空中存在沿轴正方向的匀强电场，氦核与氘核先后从坐标原点沿轴正方向射入该电场，在仅受电场力的作用下的运动轨迹如图所示。则氦核与氘核（）A.在电场中运动时的加速度相同 B.射入电场时的初速度相同C.射入电场时的初动能相等 D.射入电场时的初动量相同【答案】AC【解析】A．根据牛顿运动定律有解得由于氦核与氘核的比荷相同，则氦核与氘核在电场中运动时的加速度相同，故A正确；B．由类平抛运动规律知，解得控制x不变，若射入电场时的初速度相同，则故B错误；C．若射入电场时的初动能相同，根据则故C正确；D．若射入电场时的初动量相同，根据则故D错误。故选AC。7.如图所示，一根轻弹簧竖直立在水平地面上，一小球从弹簧正上方自由下落，小球与弹簧作用过程中，弹簧始终在弹性限度内，小球的最大加速度为重力加速度的2倍，则小球第一次下落到最低点的过程中，小球的加速度a随时间t变化的图像可能是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】依题意，小球接触弹簧前做自由落体运动，加速度为重力加速度，接触弹簧后受弹簧弹力与重力共同作用，当弹力与重力等大时，加速度为零，由运动的对称性可知从接触弹簧开始到加速度为零与从加速度为零到加速度大小再次为重力加速度为止，加速度随时间的变化情况具有对称性，且为非线性关系。故选B。8.火车速度提高易使外轨受损，提速后为解决火车转弯时对外轨的磨损问题，下列可行的措施有（）A.增大弯道半径 B.减小弯道半径C.适当减小内、外轨道的高度差 D.适当增大内、外轨道的高度差【答案】AD【解析】火车转弯时为减小外轨所受压力，可使外轨略高于内轨，使轨道形成斜面，若火车速度合适，内外轨均不受挤压。此时，重力与支持力的合力提供向心力，如图所示当火车速度增大时，应适当增大转弯半径或增加内外轨道的高度差。故选AD。9.质点A沿x轴正方向做匀速直线运动，当质点A经过坐标原点O时，质点B从坐标原点O由静止开始沿x轴正方向做匀加速直线运动，两质点的速度v与位置坐标x的关系图像如图所示，两图像的交点坐标为，下列说法正确的是（）A.质点B的加速度大小为 B.两质点在处相遇C.质点B加速后追上质点A D.质点B追上质点A时的速度大小为12m/s【答案】AD【解析】A．质点B从坐标原点O由静止开始沿x轴正方向做匀加速直线运动，根据将代入解得故A正确；B．质点A走到处所用时间为质点B走到处所用时间故两质点在处不会相遇，故B错误；C．质点B加速后位移为此时间A运动距离为故C错误；D．设质点B追上质点A时的速度大小为v，则解得故D正确。故选AD。10.光滑绝缘水平面上存在一直角坐标系xOy，在范围内有一有界匀强磁场区域，其下边界与x轴重合，上边界满足曲线方程，磁感应强度大小为4T，方向垂直纸面向里。边长为0.4m、总电阻为1Ω的正方形导线框在拉力F的作用下，以10m/s的速度沿x轴正方向匀速穿过磁场区域，下列说法正确的是（）A.拉力的最大值为6.4N B.A、D两端的最大电压为2VC.线框产生的热量为1.28J D.拉力做的功为2.56J【答案】AD【解析】A．导线框边进入磁场切割磁感线产生的电动势为同理可知边进入磁场切割磁感线产生的电动势也为正弦关系，当导线框边或边运动到磁场正中间时，产生的电动势最大，为此时最大电流为此时拉力最大，为故A正确；B．当边运动到磁场正中间时，A、D两端的电压有最大值，为故B错误；CD．电流有效值为则线框穿过磁场的过程中产生的热量为根据能量守恒可知，拉力做功为2.56J，故C错误，D正确。故选AD。二、非选择题：本题共5小题，共54分。11.某同学用如图所示的装置验证机械能守恒定律，让半径为r的小铁球从A点自由下落，下落过程中经过A点正下方的光电门B时，光电计时器记录下小球通过光电门的遮光时间t，用刻度尺测量出A、B之间的距离h。回答下列问题：（1）该实验______（填“需要”或“不需要”）测量小球的质量。（2）小球通过光电门时的速度大小v=______（用题中所给字母表示）。（3）若实验过程中小球的机械能守恒，则当地的重力加速度大小g=______（用题中所给字母表示）。【答案】（1）不需要（2）（3）【解析】【小问1详解】若小球下落过程中机械能守恒，则式子的两边可以约掉质量m，所以不需要测量小球的质量。【小问2详解】小球通过光电门时的速度大小【小问3详解】若小球在下落过程中机械能守恒，则所以12.某物理兴趣小组用如图甲所示的电路测量一节7号干电池的电动势E和内阻r，提供的实验器材有：A．电流表A（量程为0~0.6A，内阻为1.0Ω）；B．电压表V（量程为0~3.0V，内阻约为3kΩ）；C．滑动变阻器R（阻值范围为0~20Ω，额定电流为1A）；D．定值电阻；E．开关与导线若干；F．待测7号干电池一节。（1）当电流表满偏时，通过干电池的电流为______A。（2）移动滑动变阻器的滑片，多次测量，得到多组电流表和电压表的示数I、U，作出的图像如图乙所示，则干电池的电动势______V，内阻______。（结果均保留一位小数）【答案】（1）0.9（2）1.51.0【解析】【小问1详解】当电流表满偏时，通过干电池的电流为【小问2详解】[1][2]当电流表电流为时，电路总电流为电流表与定值电阻并联后的阻值为根据闭合电路欧姆定律可得可得可知图像的纵轴截距等于电动势，则有图像的斜率绝对值为解得内阻为13.某物理探究小组设计了一款火警报警装置，其原理图如图所示，固定在水平地面上的导热汽缸内，质量、横截面积的活塞密封一定质量的理想气体，起初环境的热力学温度，活塞距汽缸底部的高度，当环境的热力学温度缓慢达到时，表面涂有导电物质的活塞恰好与a、b两触点接触，蜂鸣器发出报警声，不计活塞与汽缸之间的摩擦，外界大气压强，取重力加速度大小。求：（1）起初缸内气体的压强；（2）起初活塞到两触点的距离d。【答案】（1）（2）【解析】【小问1详解】起初时，以活塞为对象，根据受力平衡可得代入数据解得缸内气体的压强【小问2详解】活塞上升过程，缸内气体等压膨胀，根据盖—吕萨克定律可得代入数据解得起初活塞到两触点的距离为14.如图所示，在矩形ABCD区域内存在垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场，AD边长为L，AB边长为。一质量为m、带电荷量为q的正粒子从A点沿纸面以与AD成30°角的方向射入磁场，粒子在磁场中运动的轨迹恰好与CD相切，不计粒子所受的重力。（1）求粒子射入磁场时的速度大小；（2）求粒子在磁场中运动时间t；（3）若仅减小粒子射入磁场时的速度大小，求粒子在磁场中运动的最长时间。【答案】（1）（2）（3）【解析】【小问1详解】设粒子在磁场中运动的轨迹半径为，如图所示根据图中几何关系可得由洛伦兹力提供向心力可得联立解得【小问2详解】根据图中几何关系有可得则粒子在磁场中运动的时间为联立解得【小问3详解】若仅减小粒子射入磁场时的速度大小，当粒子从AB边射出磁场时对应的时间最长，轨迹对应的圆心角为则有15.如图所示，光滑曲面PO和一条水平轨道ON平滑连接，水平轨道右侧固定一轻质弹簧，弹簧自然伸长时左端恰好位于M点。一质量的物块A从距离地面高处由静止滑下，与静止在O点、质量的物块B发生碰撞。已知水平轨道OM的长度，两物块与OM段之间的动摩擦因数均为，水平轨道其余部分光滑，物块A、B均可视为质点，碰撞均为弹性正碰且碰撞时间极短，取重力加速度大小，求：（1）弹簧具有的最大弹性势能；（2）两物块第二次碰撞后物块B的速度；（3）最终物块A、B之间的距离d。【答案】（1）（2）（3）【解析】【小问1详解】设物块A滑到O点时的速度为，由机械能守恒定律可得解得A与B发射碰撞，碰撞均为弹性正碰且碰撞时间极短，设向右为正方向，则根据动量守恒定律和能量守恒定律可得解得对A根据牛顿第二定律结合运动学公式可得A向前运动的距离为对B分析当弹簧压缩量最大时，B速度为0，根据能量守恒定律可得解得【小问2详解】根据