2024-2025学年广东省惠州市高三（上）第二次调研考试物理试卷（含答案）

这是一份2024-2025学年广东省惠州市高三（上）第二次调研考试物理试卷（含答案），共9页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.氡气在自然界中含量相对较高，是人类受到天然电离辐射的最主要来源，对人类的放射性剂量占所有天然放射性剂量的40%，是继吸烟以外导致肺癌的第二大危险因素．氡 86222Rn的半衰期为3.8天，其衰变反应方程式为 86222Rn→84218P+24He.下列关于氡的说法正确的是
A. 氡的衰变属于β衰变B. 在高温高压下，氡的半衰期会变长
C. 该衰变产生的射线有很强的穿透能力D. 10 g的氡经过7.6天后，氡还剩余2.5 g
2.甲、乙两车在同一平直公路的并排车道上同向运动，甲做匀加速直线运动，乙做匀速直线运动，甲、乙两车的位置x随时间t的变化如图所示，下列说法正确的是
A. 在t2时刻两车速度相等
B. 从0到t2时间内，两车走过的路程相等
C. 从t1到t2时间内，甲、乙两车的距离先变大后变小
D. 从t1到t2时间内，甲、乙两车速度不可能相等
3.我国某企业正在全力研发“浸没式”光刻机．原理是一种通过在光刻胶和投影物镜之间加入浸没液体，从而减小曝光波长，提高分辨率的技术，如图所示．若浸没液体的折射率为1.5，则加上液体后，该曝光光波
A. 在浸没液体中的传播时频率变大
B. 在浸没液体中的传播速度变为原来的1.5倍
C. 在浸没液体中的曝光波长变为原来的23
D. 传播相等的距离，在浸没液体中所需的时间变为原来的23
4.科技赋能奥运，在2024年巴黎奥运会田径比赛场，跑道外侧安装有高速轨道摄像机系统，如图所示，当运动员加速通过弯道时，摄像机与运动员保持同步运动以获得高清视频，关于摄像机下列说法正确的是
A. 摄像机所受合外力的大致方向可能为F1B. 摄像机在弯道上运动的速度不变
C. 摄像机角速度比运动员的更大D. 摄像机向心加速度与运动员的相等
5.在中国京剧中的水袖舞表演中，水袖的波浪可视为简谐横波．图为该简谐横波t=0时刻的波形图，已知该简谐横波沿x轴正方向传播，波速为1 m/s.则t=1.0 s时，x=1 m处的质点相对平衡位置的位移为
A. 0B. 0.1 mC. −0.1 mD. 0.2 m
6.2023年7月12日，中国载人航天工程办公室披露，中国计划在2030年前实现载人登月．假设将来我国宇航员登陆月球成功后，在月球表面做单摆实验，测得摆长为L的单摆振动周期为T，已知月球的半径为R，万有引力常量为G.下列表达正确的是
A. 若增加摆长，则振动周期变小B. 若增加摆锤质量，则振动周期变大
C. 月球的第一宇宙速度为2πT LRD. 月球的质量为4π2LR3GT2
7.如图所示，如果热水瓶中的热水未灌满就盖紧瓶塞，而瓶塞与瓶口的密封程度很好，经过一段时间后，要拔出瓶塞会变得很吃力。假设开始时瓶内水温为87∘C，经过一段时间，温度降到47∘C，热水瓶口的截面积为10cm2，手指与瓶塞的动摩擦因数为0.15。已知瓶内气体可视为理想气体，大气压强p0=1.0×105Pa，不考虑瓶塞的重力及瓶塞与瓶口间的摩擦力，则两手指至少要用多大的压力作用在瓶塞上才能拔出瓶塞( )
A. 74NB. 37NC. 3.7ND. 7.4N
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.如图(a)所示，“太极球”是近年来在广大市民中较流行的一种健身器材．某熟练的太极球健身者用球拍托住太极球，在竖直平面内做匀速圆周运动，轨迹截面图如图(b)所示，图中的A点为圆周运动最高点，B点为圆周运动最低点，C、D点与圆心等高．已知太极球运动的速度大小为v，半径为R，太极球的质量为m，重力加速度为g，不考虑空气阻力，则
A. 太极球在运动过程中机械能不守恒
B. 太极球在B点受到向心力、重力和弹力的作用
C. 从A点运动到B点过程中，球拍对太极球做了正功
D. 在C点，球拍对太极球的作用力大小为m g2+v4R2
9.如图所示，一轻质弹簧一端连接在固定的挡板上，另一端连接一小物块，O点为弹簧在原长时物块的位置．物块压缩弹簧后由A点静止释放，沿粗糙的水平面向右运动，最远能到达B点．在从A到B的过程中，则物块
A. 做简谐运动
B. 加速度先减小后增大
C. 经过O点时的速度最大
D. 所受弹簧弹力做的功等于其克服摩擦力做的功
10.长度为2L的轻杆左端连接光滑水平转轴O，中点和右端分别固定质量均为m的小球A和B，小球可视为质点，重力加速度为g，如图所示，当轻杆从水平位置由静止释放，在轻杆摆至竖直位置的过程中，下列结论正确的是
A. A、B两小球组成的系统机械能守恒
B. A、B两小球的速度始终相等
C. 在最低点，小球B的速度大小为2 30gL5
D. 轻杆对小球B做的功0.4mgL
三、实验题：本大题共2小题，共22分。
11.下列是《普通高中物理课程标准》中的三个必做实验，请回答下列问题．
(1)图(a)“验证力的平行四边形定则”实验装置示意图，本实验采用“等效替代”法，指的是________________________________________________________________________；图(b)是在白纸上根据实验结果画出的图，图中的F与F′两力中，方向一定与橡皮筋绷紧时共线的是_______(选填“F”或“F′”)．
(2)在“利用单摆测重力加速度”实验中，用秒表记录下单摆50次全振动所用时间如图(c)所示，其示数为_______s，周期T为_______s．
(3)某同学在探究弹簧弹力与伸长量的关系的实验过程中，在实验数据处理时，以弹簧弹力F(单位为N)为纵坐标，而误将弹簧的长度x(单位为m)作为横坐标，则他得到的F−x图像的斜率大小将______(选填“等于”或“不等于”)弹簧的劲度系数大小，横轴截距表示弹簧的_____________．
12.如图(a)所示，小卉同学通过该实验装置验证机械能守恒定律．
(1)用螺旋测微器测量小球的直径，示数如图(b)，小球的直径d=_______mm．
(2)将小球从释放装置由静止释放，调节光电门位置，使小球从光电门通过．用刻度尺测出小球释放点到光电门的距离ℎ，记录小球通过光电门的遮光时间Δt，当地的重力加速度g，在误差允许范围内，若满足关系式_________________(用ℎ、d、Δt、g表示)，则认为小球在下落过程中机械能守恒．
(3)在某次实验中，测得小球质量m=0.1 kg，小球直径为(1)中测量结果，并测得ℎ=0.5 m、Δt=1.8 ms，取g=9.8 m/s2，则小球下落过程中重力势能的减小量|ΔEp|=_______J，动能的增加量ΔEk=_______J.(结果保留2位有效数字)实验结果表明，小球动能的增加量并不等于其重力势能的减少量，请说明其中的原因：________________________________．
四、计算题：本大题共3小题，共32分。
13.一高空气象探测气球，在充有压强76cmHg、温度为27∘C的氦气时，体积为3.6m3。在上升至某一海拔高度的过程中，气球内的氦气压强逐渐减小到此高度处的大气压36cmHg，若气球内部可启动一持续加热装置，保证此过程气球内气体的温度不变。此后停止加热，保持高度不变，且在这一海拔高度气温为−48∘C。已知0∘C时对应的热力学温度为273K，求：
(1)氦气在刚停止加热前的体积；
(2)氦气在停止加热较长一段时间后的体积。
14.如图所示，可看作质点的小球以v0=5 m/s的初速度在水平面上运动，从A点冲上高为ℎ=0.8 m的倾斜轨道后，在最高点B经过一个小转折口水平抛出，最后落到水平面上的C点．取重力加速度g=10 m/s2，不考虑一切摩擦及小球在A、B两点处的动能损失．求：
(1)小球经过B点时速度v的大小；
(2)小球从B点抛出后到落地时的水平位移s的大小；
(3)如果倾斜轨道的高度ℎ可以调节，其它条件不变，则高度ℎ满足什么条件，小球从B点抛出后到落地时的水平位移最大，最大值又是多少．
15.某科研小组为了测量某挡板的弹性性能，进行了如下探究。如图所示，将一质量M=1kg的长木板静止放置在光滑水平地面上，距长木板右端L=0.25m处有一固定弹性挡板。在长木板最左端放置一质量m=2kg可视为质点的小物块，小物块与长木板之间的动摩擦因数为μ=0.1。现对小物块施加F=18N水平向右的恒力，小物块与长平板由静止开始运动，当长木板第一次与挡板碰撞前瞬间，立即撤去恒力F。若长木板与挡板之间的碰撞是弹性碰(即长木板与挡板碰撞前后速度大小不变)，且长木板足够长，可保证小物块在运动过程中与挡板不接触，取重力加速度g=10m/s2，求：
(1)从小物块开始运动到撤去恒力F前，小物块的加速度大小及恒力所做的功；
(2)长木板第二次与挡板碰撞前瞬间，小物块的速度大小；
(3)从小物块开始运动到与长木板第一次达到共同速度的过程中所用的时间。
参考答案
1.D
2.C
3.C
4.A
5.A
6.C
7.B
8.AD
9.BD
10.ACD
11.(1)两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代；F′；
(2)66.1；1.322(1.320−1.324)；
(3)等于；原长
12.(1)5.580；(2)gℎ=12dΔt2;(3)0.49；0.48；小球所受空气阻力做负功。
13.(1)氦气在刚停止加热前，发生等温变化，根据玻意耳定律可得
p1V1=p2V2
可得氦气在刚停止加热前的体积为
V2=p1V1p2=76×3.636m3=7.6m3
(2)氦气在停止加热较长一段时间后，温度变为
T3=(−48+273)K=225K
根据盖—吕萨克定律可得
V2T2=V3T3
其中
T2=T1=(27+273)K=300K
解得氦气在停止加热较长一段时间后的体积为
V3=V2T3T2=7.6×225300m3=5.7m3

14.解：(1):由动能定理有：−mgℎ=12mv2−12mv02
解得：v=3m/s
(2)从B到C，有：ℎ=12gt2，s=vt
解得：s=1.2m
(3)从A到B，由动能定理有：−mgℎ=12mv2−12mv02
从B到落地，有：ℎ=12gt2，s=vt
联立解得：s= (v02−2gℎ)2ℎg或s= 5ℎ−4ℎ2
由数学配平方得：s= −(2ℎ−54)2+2516
由数学知识得，当ℎ=0.625m时，s最大Smax=1.25m．
15.(1)小物块开始运动到撤去恒力 F 前，若物块与木板发生相对运动，对物块，根据牛顿第二定律有
F−μmg=ma1
解得
a1=8m/s2
对木板，根据牛顿第二定律有
μmg=Ma2
解得
a2=2m/s2
由于
a1>a2
可知，物块相对于木板向右运动，物块的加速度为 8m/s2 。对木板，根据位移公式有
L=12a2t12
解得
t1=0.5s
此过程，物块的位移
s=12a1t12
解得
s=1m
恒力做的功
W=Fs
解得
W=18J
(2)撤去恒力 F 时，物块与木板的速度大小分别为
v1=a1t1 ， v2=a2t1
解得
v1=4m/s ， v2=1m/s
木板反弹后先向左做匀减速直线运动，加速度大小仍然为 2m/s2 ，后向右做匀加速直线运动，假设一直匀加速至 1m/s ，根据对称性可知，该过程经历时间
t2=2t1=1s
此过程物块向右做匀减速运动，根据牛顿第二定律有
μmg=ma3
解得
a3=1m/s2
则1s末物块的速度
v3=v1−a3t2
解得
v3=3m/s>1m/s
可知，上述假设过程成立，长木板第二次与挡板碰撞前瞬间，小物块的速度大小为3m/s。
(3)撤去恒力F之前，结合第(2)问可知，经历时间为
t1=0.5s
撤去F后至第一次共速之前，物块一直向右做匀减速直线运动，其加速度大小为
a3=1m/s2
木板与挡板碰撞后均先向左做匀减速直线运动0.5s，再向右做匀加速直线运动0.5s，加速度均为
a2=2m/s2
作出两者的 v−t 图像如图所示
可知，两图像相交于
t=3.5s
即从小物块开始运动到与长木板第一次达到共同速度的过程中所用的时间3.5s。