2025广东省大湾区（正禾）高三上学期12月大联考试题物理含解析

这是一份2025广东省大湾区（正禾）高三上学期12月大联考试题物理含解析，共11页。试卷主要包含了本试卷分选择题和非选择题两部分，本卷命题范围，示波器是电子科研部门常用的仪器等内容，欢迎下载使用。


考生注意：
1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。
2．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
3．本卷命题范围：高考范围。
一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求)

1．钴60具有极强的放射性，能导致脱发，会严重损害人体血液内的细胞组织，造成白血球减少，严重的会使人患上白血病．已知钴60发生β衰变的半衰期约为5.27年．以下说法正确的是
A．衰变方程为 eq \\al(60,27)C→ eq \\al(56,25)Mn＋ eq \\al(4,2)He
B．经过11年后，受钴60污染的土壤中仍会含有钴60
C．升高温度可以加快钴60的衰变速度
D．放出的β射线，是来自于钴60核外的电子
2．我国的石拱桥世界闻名．如图，某石拱桥由形状、质量均完全相同的六个石块组成，其中石块1、6固定，其余石块依次磊放在上面，形成一个完整的半圆形状．不计石块之间的摩擦力，设第2、3石块之间的作用力为F23，第3、4石块之间的作用力为F34，则F23∶F34等于
A.1∶1
B． eq \r(3)∶2
C． eq \r(3)∶3
D．2 eq \r(3)∶3
3．如图所示，质量为M的框架放在水平地面上，一轻弹簧上端固定在框架顶端，下端被质量为m的小孩紧抓着上下振动，框架始终没有离开地面．则框架对地面压力为零的瞬间，小孩的加速度大小和方向分别为
A．2g，竖直向下
B． eq \f(M＋m,m)g，竖直向下
C．g，竖直向上
D． eq \f(M－m,m)g，竖直向上
4．一物块在高为2 m、长为2.5 m的斜面顶端由静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下滑距离s的变化关系如图中直线Ⅰ、Ⅱ所示，重力加速度g＝10 m/s2.则
A．物块下滑过程中机械能守恒
B．物块与斜面间的动摩擦因数为0.5
C．物块下滑时，加速度大小为4.8 m/s2
D．物块下滑1.25 m时，机械能损失了16 J
5．示波器是电子科研部门常用的仪器．其工作原理如图所示，初速度为零的电子经电压U1加速后，垂直进入偏转电场，偏转电压为U2，偏转极板长为L，板间距为d.为了放大波形幅度，提高电子束偏转灵敏度(单位偏转电压引起的偏转位移)，可以采用的办法是
A.减小加速电压U1
B．增大偏转电压U2
C．减小板长L
D．增大板间距d
6．某电器设备的电源指示灯工作电路如图所示，已知交流电源电压为220 V，原线圈匝数为1210匝，副线圈匝数为55匝，小灯泡额定电压为10 V，额定功率为5 W，忽略小灯泡电阻随电压改变而发生变化，已知二极管单向导电．则以下说法正确的是
A.电压表示数为10 V
B．小灯泡能正常发光
C．小灯泡的实际功率为2.5 W
D．若将交流电源改为220 V直流电，小灯泡正常发光
7．如图所示，一列简谐横波向右传播，A、B两质点的平衡位置相距0.4 m．当A质点运动到平衡位置上方最大位移处时，B质点刚好运动到平衡位置下方最大位移处，则这列波的波长可能是
m B．0.20 m C．0.24 m D．0.40 m
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．“嫦娥六号”探测器于2024年5月3日发射升空，经过3次近月制动进入环月轨道飞行，于6月2日在月球背面成功着陆．探测器在月球附近的变轨过程可以简化为：探测器从圆轨道1的A点变轨到椭圆轨道2，之后又在椭圆轨道2的B点变轨到近月圆轨道3.已知探测器在轨道1的运行周期为T1，O为月球球心，C为轨道3上的一点，AC与AO的最大夹角为θ.下列说法正确的是
A．探测器从轨道2变到轨道3，需要在B点点火加速
B．探测器在轨道2上经过B点时的速度大于在轨道1的速度
C．探测器在轨道2上经过A点时速度最小，加速度最大
D．探测器在轨道3的运行周期为T1 eq \r(sin 3θ)
9．如图所示，圆心为O、半径为R的半圆形氧化锌玻璃砖置于水平桌面上．OP＝ eq \f(\r(2),2)R，当光线从P点垂直界面射入氧化锌玻璃砖时，恰好在圆形表面发生全反射．已知真空中的光速为c，则
A.光从氧化锌玻璃射向空气发生全反射的临界角为45°
B．该氧化锌玻璃砖的折射率为 eq \r(3)
C．光线将在C点从圆形表面射出
D．光在氧化锌玻璃砖内的传播速度为 eq \f(\r(2),2)c
10．如图所示，一水平面内固定两根足够长的光滑平行金属导轨，导轨上面横放着两根完全相同、质量均为m的金属棒1和2，构成矩形回路．在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场．开始时2棒静止，1棒受到一瞬时冲量作用而以初速度v0向右滑动，运动过程中1、2棒始终与导轨垂直且接触良好．下列关于两棒此后运动的说法中，正确的是
A.1棒做匀减速直线运动，2棒做匀加速直线运动
B．最终1棒静止，2棒以速度v0向右滑动
C．最终1、2棒均以 eq \f(1,2)v0的速度向右匀速滑动
D．最终1棒产生的焦耳热为 eq \f(1,8)mv eq \\al(2,0)
三、非选择题(本题共5小题，共54分。考生根据要求将答案写在答卷指定的位置，其中11～12题为实验题；13～15题为解答题，要求答题有必要的文字说明)
11．(8分)如图甲为验证牛顿第二定律的实验装置示意图，用一条柔软的轻绳通过两只光滑的滑轮将小车和竖直悬挂的拉力传感器连接起来，忽略动滑轮的质量，小车与穿过电火花打点计时器的纸带相连．拉力传感器是一种将拉力大小转换为可测量电信号的装置，用于检测轻绳上拉力的大小．
(1)安装实验器材时，需要调整定滑轮的高度，使连接小车的细绳与木板平行，目的是________(填字母).
A．保证小车能做匀速直线运动
B．平衡摩擦力后使细绳的拉力等于小车受到的合力
C．保证拉力传感器的读数等于小车受到的合力的一半
(2)实验中________(填“需要”或“不需要”)用天平称量所挂钩码的质量，________(填“需要”或“不需要”)满足所挂钩码的质量远小于小车的质量．
(3)第一实验小组在实验中得到一条纸带的一部分如图乙所示，用毫米刻度尺测量并记录了部分相邻计数点之间的距离，相邻两计数点之间还有4个计时点未画出，已知打点计时器使用的交流电源频率为50 Hz，由此可计算出小车加速度的大小为________ m/s2.(结果保留2位有效数字)
(4)第二实验小组根据测量数据作出的a－F图像如图丙所示，该小组同学做实验时存在的问题是________________________________________________．
12．(10分)半导体材料的电阻率介于金属和绝缘体之间，室温时约为1×10-5Ω·m～1×107Ω·m.小明在实验室实测两根半导体棒的电阻率，用到的实验器材如下：
学生电源(输出电压0～6 V)；滑动变阻器(最大阻值10 Ω，最大电流2 A)；
电压表V(量程3 V，内阻未知)；电流表A(量程3 A，内阻未知)；
待测半导体棒R(A、B两根)；螺旋测微器，游标卡尺，开关S，单刀双掷开关K，导线若干．
请回答以下问题：
(1)使用螺旋测微器测量两根半导体棒的直径，测量结果均如图甲所示，该读数为________mm.
(2)使用游标卡尺测量半导体棒A的长度如图乙所示，则lA＝________mm.采用同样的方法测得半导体棒B的长度lB＝60.80 mm.
(3)将待测半导体棒R接入图丙所示电路，闭合开关S后，将滑动变阻器滑片由最右端向左调节到合适位置，将单刀双掷开关K分别掷到1、2端，观察到电流表A示数变化比电压表V示数变化更明显，为了减小测量误差，应将K掷到________(填“1”或“2”)端．
(4)正确连接电路，得到半导体棒A的I－U图像如图丁所示，求得电阻RA＝________Ω(保留3位有效数字)；采用同样的方法得到半导体棒B的电阻为1.50 Ω.
丁
(5)分析以上数据可知，半导体棒A的电阻率________(填“大于”或“小于”)半导体棒B的电阻率．
13．(10分)粗细均匀的U形玻璃管竖直放置，左端开口，右端封闭，左端上部有一光滑的轻活塞，初始时管内水银柱和空气柱的长度如图所示．现用力缓慢向下压活塞，直至两边管内的水银面高度相等．求此时右侧管内空气柱的压强和活塞向下移动的距离．已知管内未发生漏气，环境温度不变，大气压强p0＝76 cmHg.
14.(12分))如图所示，光滑的水平面AB与光滑竖直半圆轨道BCD在B点相切，轨道半径R＝0.4 m，D为轨道最高点．用轻质细线连接甲、乙两小球，中间夹一轻质弹簧，弹簧与甲、乙两球均不拴接．甲球的质量为m1＝0.1 kg，乙球的质量为m2＝0.2 kg，甲、乙两球静止．现固定甲球，烧断细线，乙球离开弹簧后进入半圆轨道恰好能通过D点．重力加速度g＝10 m/s2，甲、乙两球可看作质点．
(1)求细线烧断前弹簧的弹性势能Ep；
(2)若甲球不固定，烧断细线，求从烧断细线开始到乙球脱离弹簧的过程中，弹簧对乙球的冲量I的大小．(答案允许含根号)
15.(14分)如图所示，一个质量为m、电荷量为－q(q＞0)、重力不计的带电粒子，从x轴上的P点以速度v沿与x轴正方向成60°角的方向射入第一象限的匀强磁场中，恰好垂直于y轴射出第一象限．已知OP＝L.
(1)求匀强磁场的磁感应强度B的大小；
(2)让大量这种带电粒子，同时从x轴上的P点以速度v沿与x轴正方向成0～180°角的方向垂直于磁场射入第一象限，求y轴上有带电粒子穿过的区域范围和带电粒子在磁场中运动的最长时间．
大湾区(正禾)大联考
2025届高三年级模拟联考·物理试题
参考答案、解析及评分细则
1．B 衰变方程为 eq \\al(60,27)C→ eq \\al(60,28)Ni＋ eq \\al(0,－1)e，A错误．放射性物质永远具有放射性，经过11年后，土壤中钴60的含量约为原来的四分之一，而不是0，B正确．衰变速度与温度、压强、化学状态等因素无关，C错误．β射线是原子核中一个中子转化为一个质子时伴随着产生，不是来自于核外电子，D错误．
2．D 对石块3受力分析得cs 30°＝ eq \f(F34,F23)，故F23∶F34＝2 eq \r(3)∶3，D正确．
3．B 框架对地面压力为零的瞬间，弹簧对框架的作用力向上，大小为Mg；弹簧对小孩的作用力向下，大小也为Mg；故小孩受到的重力和弹力都向下，加速度方向竖直向下，且a＝ eq \f(M＋m,m)g，B正确．
4．C 下滑过程中，物块重力势能减少20 J，动能只增加了12 J，故机械能不守恒，A错误．斜面高为2 m，长为2.5 m，故倾角为53°，在顶端时，Ep＝mgh＝20 J，故m＝1 kg，由损失的机械能Q＝μmgs cs 53°＝8 J，解得μ＝ eq \f(8,15)，B错误．由mg sin 53°－μmg cs 53°＝ma，解得a＝4.8 m/s2，C正确．下滑1.25 m时，重力势能为10 J，动能为6 J，机械能剩余16 J，损失了4 J，D错误．
5．A 电子先经U1加速，再经U2偏转时，偏转位移y＝ eq \f(U2L2,4dU1)，故偏转灵敏度 eq \f(y,U2)＝ eq \f(L2,4dU1)，A正确．
6．C 副线圈电压有效值为U2＝ eq \f(n2,n1)U1＝10 V，经过二极管后，交流电变成了半波，电压表测量的是该半波电压的有效值，由 eq \f(U eq \\al(2,2),R)· eq \f(T,2)＋0＝ eq \f(U′ eq \\al(2,2),R)T，解得U2′＝ eq \f(U2,\r(2))＝5 eq \r(2)V≈7.07 V，A错误．由于U2′v3>v1，B正确．轨道2上A点为远月点，速度最小，且距离月球最远，加速度也最小，C错误．AC与轨道3相切时，AC与AO的夹角为θ，故sin θ＝ eq \f(OC,AO)，即sin θ＝ eq \f(r3,r1)，由开普勒第三定律得 eq \f(T eq \\al(2,3),r eq \\al(3,3))＝ eq \f(T eq \\al(2,1),r eq \\al(3,1))，解得T3＝T1 eq \r(sin 3θ)，D正确．
9．AD 光线在玻璃砖中的传播光路图如图所示，光线在B点恰好发生全反射，临界角为45°，A正确．由sin C＝ eq \f(1,n)得折射率n＝ eq \f(1,sin 45°)＝ eq \r(2)，B错误．由几何关系可知，光线平行AC到达圆弧上D点时入射角恰好是45°，在D点也要发生全反射，反射光线DE与光线PB平行，不从C点出射，C错误．由n＝ eq \f(c,v)得v＝ eq \f(\r(2),2)c，D正确．
10．CD 1棒受安培力作用减速运动，由E＝BLv、I＝ eq \f(E,R总)、F合＝F安、BIL＝ma知，1棒做加速度a减小的减速运动，同理，2棒做加速度a减小的加速运动，A错误.1、2两棒之间只要有速度差，回路磁通量就会改变，就有感应电流，就会在两棒中产生焦耳热，损耗机械能，故最终两棒的速度一定相等，由动量守恒定律知，mv0＝(m＋m) v共，故v共＝ eq \f(1,2)v0，B错误，C正确．系统损失的机械能转化为两棒的焦耳热，故1棒产生的焦耳热为Q1＝ eq \f(1,2)×( eq \f(1,2)mv eq \\al(2,0)－ eq \f(1,2)·2mv eq \\al(2,共))＝ eq \f(1,8)mv eq \\al(2,0)，D正确．
11．(8分)(1)B (2)不需要 不需要 (3)1.4 (4)平衡摩擦力时倾角过大，或拉力传感器零点未校准(每小问2分)
解析：(1)不挂钩码时，小车能否做匀速运动取决于是否平衡了摩擦力；正常实验时，小车做匀加速直线运动，根本不是匀速运动，故A错误．平衡摩擦力后，小车受到的合外力为0，小车与细绳相连后细绳的拉力就是小车受到的合力，B正确．拉力传感器的读数始终等于小车受到的合力，与细绳的倾角无关，故C错误．
(2)本实验小车所受合外力就等于拉力传感器的读数，不需要用钩码的重力代替，因此不需要称量钩码的质量，也不用担心钩码失重导致实验出现系统误差，故不需要保证钩码质量m≪小车质量M.
(3)a＝ eq \f((13.90＋12.48＋11.10－9.72－8.30－6.90)×10-2,9×0.12)m/s2≈1.4 m/s2
(4)F＝0时，a>0，表示拉力传感器的读数为0时，小车已经在做加速运动，只有两种可能：平衡摩擦力时倾角过大，或者拉力传感器零点未校准，导致有拉力时，传感器的示数却显示为0.
12．(10分)(1)2.950(2.948～2.952都对) (2)40.65(40.60～40.70都对) (3)2 (4)1.73(1.72～1.74都对) (5)大于(每一小问2分，答案超出范围得0分)
解析：(1)读数三步走：2＋0.5＋45.0×0.01＝2.950(mm)
(2)读数三步走：40＋13× eq \f(1,20)＝40.65(mm)
(3)电流表A示数变化比电压表V示数变化更明显，说明电压表分流较大，应采用电流表内接法，故开关应掷到2端．
(4)图像过原点，另一端应看距离原点最远的点，读数为I＝1.5 A，U＝2.60 V，故RA＝ eq \f(U,I)＝ eq \f(2.60,1.50)≈1.73(Ω)
(5)两根半导体棒的直径、横截面积相同，由ρ＝ eq \f(RS,l)得，ρA＝ eq \f(1.73S,40.65×10-3)，ρB＝ eq \f(1.50S,60.80×10-3)，不用计算就可以判断ρA>ρB.
13．解：初始时两侧水银面高度差15 cm，相平时左侧水银面下降7.5 cm，右侧水银面上升7.5 cm.
对右侧管内的空气柱：L右＝20 cm，L右′＝12.5 cm (1分)
p右＝p0＋ph＝91 cmHg (1分)
由玻意耳定律得p右L右S＝p右′ L右′ S (2分)
解得p右′＝145.6 cmHg (1分)
对左侧管内的空气柱：p左＝p0＝76 cmHg，p左′＝p右′＝145.6 cmHg (1分)
由玻意耳定律得p左L左S＝p左′ L左′ S (2分)
解得L左′≈2.61 cm (1分)
故活塞向下移动的距离为x＝7.5＋(5－2.61)＝9.89(cm) (1分)
14．解：(1)对乙球在D点的圆周运动m2g＝m2 eq \f(v2,R) (2分)
对乙球烧断细线后的运动过程Ep＝m2g·2R＋ eq \f(1,2)m2v2 (2分)
联立解得Ep＝2 J (2分)
(2)设甲、乙两球脱离弹簧时速度大小分别为v1、v2
由动量守恒定律得m1v1＝m2v2 (2分)
由能量守恒定律得Ep＝ eq \f(1,2)m1v eq \\al(2,1)＋ eq \f(1,2)m2v eq \\al(2,2) (2分)
对乙球由动量定理得I＝m2v2 (1分)
联立解得I＝ eq \f(2,15) eq \r(15) N·s (1分)
15．解：(1)设轨迹半径为r，由几何关系可得r sin 60°＝L (1分)
解得r＝ eq \f(2\r(3)L,3) (1分)
由洛伦兹力提供向心力得qBv＝m eq \f(v2,r) (2分)
解得B＝ eq \f(\r(3)mv,2qL) (1分)
(2)粒子从y轴上射出的最高点为A，纵坐标为y，PA为轨迹圆的直径
由几何关系可得 y2＋L2＝(2r)2 (1分)
解得y＝ eq \f(\r(39)L,3) (1分)
故y轴上有带电粒子穿过的区域范围为0≤y≤ eq \f(\r(39)L,3) (1分)
沿＋x正方向射入的粒子在磁场中运动的时间最长，其轨迹对应的圆心角设为180°＋α，由几何关系可得r sin α＝L (1分)
解得α＝60° (1分)
故tmax＝ eq \f(180°＋α,360°)T＝ eq \f(2,3)T (1分)
T＝ eq \f(2πr,v)＝ eq \f(4π\r(3)L,3v) (2分)
代入上式解得tmax＝ eq \f(8\r(3)πL,9v) (1分)