2025届广东省普通高中高三(上)第二次调研考试物理试卷(解析版)

这是一份2025届广东省普通高中高三(上)第二次调研考试物理试卷(解析版)，共16页。试卷主要包含了考生必须保证答题卡的整洁等内容，欢迎下载使用。
本试卷共6页，考试用时75分钟，满分100分。
注意事项：1．答卷前，考生务必将自己所在的市（县、区）、学校、班级、姓名、考场号和座位号填写在答题卡上，将条形码横贴在每张答题卡的“条形码粘贴处”。
2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔在答题卡上将对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试卷上。
3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先画掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。
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. 2020年诺贝尔物理学奖授予了三位科学家，其中英国科学家罗杰•彭罗斯发现黑洞的形成是广义相对论的有力预测。根据相对论的观点，下列说法正确的是（ ）
A. 越靠近黑洞，时钟会变得越快
B. 光速的测量结果与参考系的运动速度有关
C. 同一物体的长度的测量结果与物体相对观测者运动的速度有关
D. 若两件事在某观察者看来是同时发生的，则在其他观察者看来也必定是同时发生的
【答案】C
【解析】A．越靠近黑洞，引力越大，时钟会变慢，A错误；
B．根据光速不变原理可知，光在真空中的速度以任何参考系都是恒定的，B错误；
C．同一物体的长度的测量结果与物体相对观测者运动的速度有关，这就是相对论中的“尺缩效应”，C正确；
D．若两件事在某观察者看来是同时发生的，则在其他观察者看来不一定是同时发生的，D错误。
故选C。
2. 2024年9月，我国的“朱雀三号”可重复使用火箭进行了可回收运载火箭的试验，为将来降低航天发射成本奠定了坚实基础。有关火箭的运动，下列说法正确的是（ ）
A. 火箭向上飞行则处于超重状态B. 火箭向下飞行则处于失重状态
C. 火箭在加速向上时处于失重状态D. 火箭在减速下降时处于超重状态
【答案】D
【解析】AC．火箭加速向上飞行时，加速度向上，处于超重状态，火箭向上匀速运动时，则处于平衡状态，故A错误，C错误；
BD．火箭向下减速下降时，加速度向上，处于超重状态，火箭向下加速飞行时，加速度向下，处于失重状态，火箭向下匀速运动时，则处于平衡状态，故B错误，D正确。
故选D。
3. 2024年9月18日，苏州大学研究团队在《自然》杂志上发布了辐光伏微型核电池的最新研究成果。该电池主要是利用镅243发生α衰变释放的能量。若镅243衰变的核反应方程是，则下列说法正确的是（ ）
A. X的电荷数为95B. X的电荷数为91
C. X的质量数为241D. X的质量数为239
【答案】D
【解析】由于α粒子为，根据核反应前后质量数守恒、电荷数守恒，可得
解得
，
所以X的电荷数为93，质量数为239。
故选D。
4. 2024年4月，全国田径大奖赛（第一站）在肇庆市举行。在200m跑中，跑内侧还是外侧跑道对运动员的成绩有一定影响。若同一运动员分别在最内侧和最外侧跑道以相同的速率运动，转弯半径分别为36m与38m，则运动员在最内侧跑道转弯所需向心力是在最外侧跑道时的（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】根据向心力的公式
对于同一运动员而言，运动员的质量与转弯时的速率均相同时，则向心力与转弯半径成反比，即
故选B。
5. 2024年8月6日，我国“千帆星座”计划首批组网卫星发射成功。“千帆星座”计划采用多层轨道，分阶段实施的星座设计，其中高轨卫星通常位于地球同步轨道，高度约为36000km，低轨卫星轨道高度通常在160km至2000km之间。低轨卫星相对高轨卫星而言（ ）
A. 环绕地球运行的速度更慢B. 环绕地球运行的加速度更小
C. 绕地球转一周所需的时间更长D. 需要更多卫星才能实现全球信息覆盖
【答案】D
【解析】根据
解得
低轨卫星轨道半径小，相对高轨卫星而言，环绕速度更大，加速度更大，周期更短。由于轨道半径小，所以需要更多卫星才能实现全球信息覆盖。
故选D
6. 如图甲所示的“悬浮桌”，其圆形桌面（及“桌面支架”）完全靠4条钢绳维系。底座“支撑支架”上端（位于桌面中心正下方）通过一根竖直轻质“承重钢绳”连接“桌面支架”下端，将桌面和“桌面支架”悬挂起来；为了防止桌面侧翻，桌面边缘圆周线上三等分处，分别用完全相同的轻质“平衡钢绳”与底座上的圆周三等分点拉紧；三条“平衡钢绳”与地面夹角均为θ（如图乙所示），且其拉力大小均为T。已知桌面及“桌面支架”的总重力为G。则“承重钢绳”的张力大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】桌面及“桌面支架”受到竖直向下的重力G、三条与水平方向成角的钢绳的斜向下方的拉力T和承重钢绳的竖直向上的拉力F，根据竖直方向受力平衡有
故选A。
7. 如图，运20加油机正在为三架歼20隐身战机进行空中加油。四架飞机以相同水平速度v匀速飞行，歼20飞行时所受空气阻力（k为常数）。加油机在时间t内通过水平油管向每架受油机注入质量为m的燃油，燃油注入时相对于受油机的速度恒为v′。忽略加油过程中油管接头与受油机间的相互作用，以及受油机的燃油消耗。则加油过程中歼20发动机的输出功率（ ）
A. 大小为B. 大小为
C. 每秒增加D. 每秒增加
【答案】B
【解析】对燃油根据动量定理有
且
解得
则加油过程中歼20发动机的输出功率
由于燃油注入时相对于受油机的速度恒为v′，则加油过程中歼20发动机的输出功率不变。
故选B。
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. 夏天人们常在家中开电风扇来缓解炎热感，下列相关说法正确的是（ ）
A. 风扇提升空气流经人体表面的速度，帮助人体降温
B. 在密闭的房间内开电风扇，室内空气的温度会升高
C. 风扇提升空气流动的速度，使得室内空气的温度降低
D. 风扇提升空气流动的速度，使得室内空气分子热运动的平均动能降低
【答案】AB
【解析】电风扇打开只能加快空气流动的速度，加快人体汗液的蒸发，蒸发吸热，所以人感到凉爽，但不能改变室内空气的温度，即不能使室内空气分子热运动的平均动能降低，但在密闭的房间内开电风扇，因电风扇消耗电能产生热能，反而使室内空气的温度会升高。
故选AB
9. 甲、乙两列横波在同一均匀介质中沿x轴相向传播，波速均为4m/s。时刻二者在处相遇，波形如图所示。关于平衡位置分别位于、处的P、Q两质点，下列说法正确的是（ ）
A. 时，P偏离平衡位置的位移为0
B. 时，Q偏离平衡位置的位移为2cm
C. 两波相遇后，P的振幅大于2cm
D. 两波相遇后，Q的振幅等于2cm
【答案】AC
【解析】AB．时，甲乙两列波均传播4m，即一个波长，则波形图仍在原来的位置，此时P仍在平衡位置，即P偏离平衡位置的位移为0，此时由甲波在Q点引起的位移为-1cm，由乙波在Q点引起的位移为2cm，则Q偏离平衡位置的位移为1cm，选项A正确，B错误；
CD．两波相遇后，P为振动加强点，则P点的振幅为3cm，大于2cm；Q为振动减弱点，则Q的振幅等于1cm，选项C正确，D错误。
故选AC。
10. 如图所示，旅客在站台候车线处候车，相邻候车线间的距离以及每节车厢的长度均为L。列车进站时，从1号车厢的前端入口a点经过5号候车线时开始计时，到2号车厢的前端入口b点经过5号候车线时，所用的时间为T，列车停下时a点恰好正对1号候车线。若列车进站时做匀减速直线运动，则下列说法正确的是（ ）
A. 列车进站时的加速度大小为
B. a点经过2号候车线时，列车的瞬时速度大小为
C. 从a点经过2号候车线到列车停止运动，经历的时间为
D. 从a点经过5号候车线到列车停下的过程，列车的平均速度为
【答案】CD
【解析】C．采用逆向思维可知，动车连续经过相等的位移所用的时间之比为
则动车1号车厢最前端a点从经过5号候车线到停下的过程，经过各个火车线的间隔所用时间分别为：T，，，
C正确；
B．a点经过2号候车线时，列车的瞬时速度大小
B错误；
A．列车进站时的加速度大小为
A错误；
D．从a点经过5号候车线到列车停下的过程，列车的平均速度为
D正确。故选CD。
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 如图甲所示为“研究平抛运动”的实验装置。
（1）安装实验装置时，要调节底座上的4个调平螺钉，使实验装置的背板________；调节斜槽轨道M使轨道末端水平，使小球轻放在轨道末端水平段时能________；将一张坐标纸与复写纸叠放固定在装置的背板上，让坐标纸的竖直线与挂在装置上的重垂线________。
（2）图乙标记了小球做平抛运动时在坐标纸上留下的点，若以坐标原点为平抛运动的起点，请根据图中描绘的点，作出小球平抛运动的轨迹________。
（3）根据作出的曲线，计算小球平抛运动的初速度________m/s（g取，结果保留2位有效数字）
【答案】（1）竖直 保持静止 平行
（2）见解析 （3）1.5
【解析】【小问1详解】
[1][2][3]安装实验装置时，要调节底座上的4个调平螺钉，使实验装置的背板竖直；调节斜槽轨道M使轨道末端水平，使小球轻放在轨道末端水平段时能处于静止状态；将一张坐标纸与复写纸叠放固定在装置的背板上，让坐标纸的竖直线与挂在装置上的重垂线平行。
【小问2详解】
以坐标原点为平抛运动的起点，用平滑的曲线连接图中描绘的点，如图所示
【小问3详解】
根据平抛运动规律有
，
联立可得
由作出的曲线，代入数据，，解得小球平抛运动的初速度为
12. 某同学想用单摆装置测定摆角为30°左右时，摆球每摆动一个周期平均损失的机械能ΔE。该同学先将铁架台置于水平桌面上，用细线将摆球自由悬挂在铁架台上，然后选用如下A、B两方案中的一个进行实验。
A：将摆球拉到摆角约30°的位置，测出此时摆球球心距桌面的高度，然后将摆球从该位置由静止释放，记录摆球直至停止摆动，一共摆动的次数n，再记录摆球停止摆动后球心距桌面的高度，由可求得ΔE；
B：如图所示，在摆球经过的最低点处安装好光电门，将摆球拉到摆角约30°的位置，将摆球从该位置由静止释放，用光电门测定摆球第1次及第n次（约20～30次）经过光电门的速度及，由可求得ΔE。
（1）你认为应该选用的实验方案是________，该方案中求得的ΔE＝________。
（2）在A方案中可用单摆测定当地的重力加速度g。
①测定单摆的摆长时，先测出摆球直径d，然后用细线将摆球自由悬挂在铁架台上，用直尺测定细线处于________（选填“水平”或“竖直”）伸直状态时悬线的长度l；
②测定单摆周期时，需要在摆角不大于________的情况下，测出摆球第1次与第N次经过最低点的时间间隔t；
③由g＝________的计算式可得当地的重力加速度。（用题中各物理量的字母表示）
（3）在B方案中需要测定摆球经光电门时的速度v。这时需要测摆球的________和摆球经过光电门的时间Δt。测时间Δt时必须调整好光电门，使得摆球摆到最低点时摆球的________与光电门的发光管及感光器的中心位于同一水平线上。
【答案】（1）B
（2）竖直
（3）直径 球心
【解析】【小问1详解】
[1]在方案A中，在测量两次高度时，误差较大，而B方案只需测量摆球的直径，并通过光电门记录摆球通过光电门的时间即可，相对误差较小。故选B方案。
[2]摆球第1次及第n次损失的总能量
由于一个周期内摆球两次经过光电门，故从第1次及第n次摆球摆动的周期数为，故一个周期损失的机械能为
【小问2详解】
[1][2]测量细线的长度时,需使细线处于竖直状态，并且作为单摆，其摆动的角度应小于；
[3]由题可知，单摆的周期
整理得
结合单摆的周期公式
故有
整理可得
【小问3详解】
[1]B方案中需要测量摆球的直径，以便计算摆球球心通过光电门的瞬时速度；
[2]摆球摆到最低电时，摆球的球心必须与光电门的发光管及感光器的中心位于同一水平线上。
13. 目前太空飞船所用的燃料多为低温液态氧和煤油的混合物，通常燃料箱内温度需保持在-183℃，且在燃料消耗的过程中，需要不断注入氦气使箱内压强维持在（为标准大气压），发动机才能正常工作。某太空飞船燃料箱容积为，若燃料剩余时飞船发生故障，无法再给燃料箱注入氦气，发动机在非正常状态下继续工作，直至燃料箱内压强降至时，飞船发动机被迫关机。已知燃料箱无泄漏，箱内温度保持不变，箱内氦气可视为理想气体，忽略燃料的蒸发，，求：
（1）发动机被迫关机时箱内剩余燃料的体积；
（2）需注入标准状态下（压强为，温度为0℃）体积多大的氦气才能使上述被迫关机的发动机正常工作？（结果保留2位有效数字）
【答案】（1）
（2）
【解析】【小问1详解】
对箱内氦气有
解得
则箱内剩余燃料体积
【小问2详解】
箱内体温度
T1=（273-183）K=90K
标准状态温度
T2=273K
则有
解得注入的氦气在标准状态下的体积
14. 如图甲，装载电线杆的货车由于刹车过急，导致装载的电线杆直接贯穿了驾驶室。为研究这类交通事故，某同学建立了如图乙所示的物理模型：水平车箱内叠放三根完全相同的圆柱体电线杆，其横截面如图丙所示；设每根电线杆的重力为G，相邻电线杆间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，电线杆前端与驾驶室间的距离为x，货车以速度v在平直公路上行驶；若紧急刹车过程中货车做匀减速运动，下方电线杆未分离且与车箱保持相对静止，重力加速度为g。
（1）若货车制动距离为s，制动时间为t，且上、下电线杆间未发生相对滑动，求上方电线杆在此过程中所受摩擦力合力大小；
（2）若要保持上、下电线杆间不发生相对滑动，求货车刹车时的最大加速度大小；
（3）若要使电线杆在刹车过程中不冲撞驾驶室，求货车的最小制动距离。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】【小问1详解】
货车加速度大小满足
上方电线杆所受摩擦力
其中
解得
【小问2详解】
对最上面电线杆作受力分析如图所示：
则其所受弹力大小
要保持电线杆不发生相对滑动，则货车刹车时的最大加速度大小满足
解得
【小问3详解】
若货车刹停瞬间，电线杆恰好不与驾驶室发生碰撞，则对电线杆有
解得
则货车的最小制动距离
15. 如图为某大型多米诺骨牌的启动装置示意图。粗糙水平台ab长为R，左端a点放置一质量为m的小滑块B，滑块与平台间的动摩擦因数；B的正上方O点用长为R的轻质细绳悬挂一质量也为m的小球A；平台下方有光滑水平面fg，一质量为2m的滑块D静置于该水平面上，D内的两段光滑细管道cd和de于d点处平滑相切，且均在同一竖直平面内，cd段为半径为R的圆弧，对应圆心角，其圆心点恰好位于b端点正下方，de段为竖直管。将A拉离竖直位置α角后无初速释放，A到达最低点时与B发生弹性正碰，此后B恰好能从c点沿cd段圆弧的切线飞入D内，B运动到e处时被粘附不再反弹，D运动一段距离后碰撞并启动多米诺骨牌。已知，重力加速度为g，A、B均可视为质点。求：
（1）c、b两点的高度差H；
（2）α角的大小（可用三角函数表达）；
（3）B到达d点时的速度大小。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】【小问1详解】
小滑块B由b点到c点做平抛运动，则有
三式联立，解得
【小问2详解】
小滑块B由a运动到b的过程，由动能定理得
求得
因小球A与小滑块B质量相等，且在a点发生弹性碰撞，所以，二者在a点发生速度交换，即碰前小球A的速度大小为
对于小球A从释放运动到a点过程中，根据动能定理有
求得
即
【小问3详解】
小滑块B运动到d点时水平方向与滑块D共速，设二者水平方向的共同速度为v，小滑块B由c点运动到d点过程中，小滑块B与滑块D组成的系统水平方向动量守恒，有
该过程中系统损失的机械能为
该过程中根据能量守恒有
其中
联立，解得