2024-2025学年广东省韶关市高三（上）综合测试物理试卷（一）（含答案）

这是一份2024-2025学年广东省韶关市高三（上）综合测试物理试卷（一）（含答案），共11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。
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.钍基熔盐堆是第四代核能反应堆，具有更安全、更清洁的特点，该反应堆以钍232 90232Tℎ为核燃料。再生层钍232 90232Tℎ俘获一个中子后会变成钍233 90233Tℎ，钍233 90233Tℎ不稳定，经过多次β衰变转化成易裂变铀233 92233 U。下列说法正确的是( )
A. 钍232和铀233的半衰期不相同
B. β衰变中的电子是来源于原子核外的电子
C. 钍232有90个中子，142个质子
D. 铀233的裂变方程可能为 92233U+ 01n→ 56142Ba+ 3682Kr+2 01n
2.公园游乐场里的海盗船是许多同学儿时美好的回忆。小华同学坐在船体A处用手机物理工坊(pℎypℎx)对正在摆动的海盗船进行了向心加速度大小和角速度大小的测量，在海盗船自由摆动阶段，测得如图数据。下列说法正确的是( )
A. 此阶段海盗船摆动的周期大约为2.5s
B. 同一时刻座位上A、B两点的角速度大小不同
C. 小华4s末已通过最低点，速度开始减小
D. 通过峰值平均数据可估算手机距离海盗船转轴约为20m
3.如图甲所示的理想变压器，原、副线圈匝数比为10:3，原线圈接入如图乙所示的正弦交流电。副线圈与阻值为R=33Ω的定值电阻组成闭合电路，电流表、电压表均为理想交流电表。下列说法正确的是( )
A. 原线圈中电压有效值是311VB. 副线圈中交流电频率为25Hz
C. 电压表的示数约为66VD. 电流表的示数约为0.2A
4.2024年9月25日，中国成功发射了一枚“东风−31AG”洲际导弹，准确落入预定海域，再次向世界展示了中国在国防科技领域的显著进步和雄厚实力。若将导弹的运动过程简化为如图的模型：导弹从地面A点发射后，在只受到地球引力的作用下，沿椭圆轨道飞行，击中地面上的目标B；C点为椭圆轨道的远地点，距地面高度为ℎ。已知地球半径为R，地球质量为M，万有引力常量为G，不考虑空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 导弹在飞行过程中只受地球引力作用，做匀变速曲线运动
B. 导弹在C点的加速度大小等于GMR+ℎ2
C. 导弹在C点的速度大小等于 GMR+ℎ
D. 从C到B的飞行过程中，导弹所受地球引力的功率先减小后增大
5.如图为某款手机防窥膜的原理图，在透明介质中等距排列有相互平行的吸光屏障，屏障的高度与防窥膜厚度均为 32L，相邻屏障的间距为L，方向与屏幕垂直。防窥膜的可视角度通常是以垂直于屏幕的法线为基线，左右各有一定的可视角度θ(如下图所示)，可视角度越小，防窥效果越好。当可视角度θ=45∘时，透明介质的折射率为( )
A. 1B. 2C. 3D. 无法确定
6.某学习小组研究发现，沙漏漏斗落下的细沙会形成一个小圆锥体形状的沙堆。开始时，沙堆会逐渐隆起，坡度变陡，随着圆锥体母线与底面夹角达到一定程度，漏斗落下的细沙将沿着圆锥体表面下滑，设此时沙面与底面夹角为θ，沙子间动摩擦因数都为μ。若我们将稳定时的沙面理想化为粗糙斜面，之后滑落的沙子将沿斜面匀速下滑。下列说法正确的是
A. 匀速滑下的细沙受到重力、弹力、摩擦力和下滑力
B. 匀速滑下的细沙受到的摩擦力大小为mgcsθ
C. 匀速滑下的细沙受到的弹力大小为mgsinθ
D. μ=tanθ
7.竖直面内，一带电小球以一定的速度进入匀强电场中，如图所示，虚线为匀强电场的等差等势面，实线为带电小球的运动轨迹。下列说法征确的是( )
A. 匀强电场的方向一定竖直向上
B. 小球从O到N，其机械能守恒，电势能增大
C. 小球从O到M与从M到N，其动能的变化量相同
D. 小球从O到N，电场力对其做正功，小球的电势能减小
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.图甲所示的救生缓降器是一种可使人沿绳下降的安全营救装置。如图乙所示，高层建筑工人在一次险情中，从H=26 m高的地方通过缓降器由静止开始下落其下落过程的v−t图像如图丙所示，落地瞬间速度恰好减为零。假设工人在加速和减速过程的加速度大小相等，重力加速度g取10 m/s2。下列说法正确的是( )
A. 0∼2 s内，工人处于失重状态B. 工人整个下降过程所用的时间为4.6 s
C. 工人匀速下落的位移大小为5 mD. 全程缓降器对工人做正功
9.“水上飞石”也叫“打水漂”，是一项有趣的体育运动。某水上飞石爱好者将扁平的石子向水面快速抛出，石子在水面上连续跳跃飞向远方，形成如图所示的“水漂”效果。假设石子每次触水后，水平方向的速度没有损失，竖直方向的速度变小，忽略空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 石子每一次触水点的相邻间距相同
B. 石子每一次触水反弹到最高点时，速度不变
C. 石子每一次触水后弹起的高度逐渐减小
D. 若两位水上飞石爱好者同时“打水漂”，将石子在同一竖直平面内，不同高度，以相同的水平方向同时抛出，两块石子在第一次落水前可能相碰
10.电磁制动是一种利用电磁感应产生的电磁力来制动的技术，广泛应用于各种机械设备中。为探究电磁制动的效果，某同学设计了一款电磁阻尼器，其电磁制动系统核心部分简化原理图如图所示。该阻尼器由绝缘滑动杆及固定在杆上的多个相互紧靠且绝缘的相同矩形线圈组成。每个矩形线圈匝数均为n，电阻均为R，其中ab边长为L1，ad边长为L2。该阻尼器在光滑水平面上以初速度v0向右进入磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外的匀强磁场中，阻尼器(含线圈)质量为m，则( )
A. 第1个线圈右边框刚进入磁场时，线圈1中感应电流方向为adcba
B. 第1个线圈右边框刚进入磁场时，阻尼器所受安培力大小为nB2L12v0R
C. 第1个线圈进入磁场的过程中，通过线圈1的电荷量为nBL1L2R
D. 第2个线圈恰好完全进入磁场时，阻尼器的速度大小为v0−2n2B2L12L2mR
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.下列是《普通高中物理课程标准》中列出的两个必做实验，请按要求作答；
(1)在“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”实验中
①本实验所采用的主要探究方法与下列哪个实验是相同的_______；
A.探究弹簧弹力与形变量的关系
B.探究加速度与物体受力、物体质量的关系
C.探究两个互成角度的力的合成规律
D.卡文迪许的扭秤实验
②如图甲所示，在小球质量和转动半径相同的情况下，逐渐加速转动手柄到一定速度后保持匀速转动。此时左右标尺露出的黑白相间等分标记的比值等于两个小球的_______之比。(选填“线速度大小”、“角速度平方”或“周期平方”)
(2)在“用单摆测量重力加速度的大小”实验中，实验装置如图乙所示。
①如图丙，用螺旋测微器测量摆球的直径，其读数为_______mm；
②实验操作过程中，改变摆长，测量出多组周期T、摆长L数值后，绘制出T2−L图像；利用图丁所示的T2−L图像可求得重力加速度g=_______m/s2。(取π=3.14，保留3位有效数字)
12.某科技小组想通过实验探究热敏电阻的温度特性。如图甲所示，R1为滑动变阻器，R2为电阻箱，热敏电阻RT处在虚线所示的温控室中。
(1)实验前，开关S1、S2先断开，将滑动变阻器R1的滑片移到_______(填“a”或“b”端；实验时，记录温控室的温度t0，将S2打到1，闭合S1，调节滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数为I0；然后保持滑动变阻器的滑片P位置不变，再将S2打到2，调节电阻箱R2，使电流表的示数为_______，记录此时电阻箱的示数R，即为热敏电阻的阻值；
(2)多次改变温控室的温度，重复上述实验过程，测得多组热敏电阻在不同温度t下对应的电阻值R，作出R−t图像，如图乙所示，由图像可知，该热敏电阻的阻值随温度的升高而_______(填“增大”或“减小”)；
(3)上述实验过程中，若电流表内阻不可忽略，则热敏电阻的测量值_______(填“大于”、“等于”或“小于”)真实值；
(4)现将此热敏电阻接在电流恒定的电路中，当它产生的热量与向周围环境散热达到平衡时，热敏电阻的温度稳定在某一值t，且满足关系式I2R=kt−t0，其中k是散热系数，t是电阻的温度，t0是周围环境温度，I为电流。已知I=40 mA，t0=25∘C，k=0.16 W/ ∘C，结合乙图可知该热敏电阻的温度稳定在_______℃。(保留两位有效数字)
四、计算题：本大题共3小题，共36分。
13.某游客在青藏高原海拔3800 m处出现了高原反应，随即取出一种便携式加压舱使用，该加压舱主要由舱体气源箱组成。加压舱刚取出时是真空折叠状态，只打开进气口，气源箱将周围环境中10 m3的空气输入到舱体中，充气后的加压舱舱体可视为长2 m、底面积1.5 m2的圆柱体。测得当地大气压强为p0=6.3×104 Pa，环境气温为−3℃，充气过程中可视为温度保持不变。求：
(1)充气完毕后舱内的压强是多少？
(2)关闭阀门，开启加热装置(舱内体积不变)，使舱内气体温度达到27℃，此时舱内压强为多少？(保留两位有效数字)
14.亥姆霍兹线圈是一对平行的完全相同的圆形线圈。如图所示，两线圈通入方向相同的恒定电流，线圈间形成平行于中心轴线O1O2的匀强磁场．沿O1O2建立x轴，一圆形探测屏垂直于x轴放置，其圆心位于x轴上的P点。在线圈间加上平行于x轴的匀强电场，粒子源从x轴上的O点以垂直于x轴的方向持续发射初速度大小为v0的粒子。已知粒子质量为m，电荷量为qq>0，电场强度大小为E，电场和磁场均沿x轴正方向，探测屏半径为R，不计粒子重力和粒子间相互作用。
(1)若未加电场，粒子在匀强磁场中做圆周运动的半径为R2，求磁感应强度大小；
(2)若线圈中不通电，粒子恰好打在探测屏边缘，求探测屏中心与粒子源间的距离d1；
(3)沿x轴调整探测屏的位置，使粒子恰好打在探测屏的中心，求探测屏中心与粒子源间的最小距离d2。
15.“鲁布·戈德堡”机械技巧是一款独具特色的益智休闲游戏，它通过连锁机械反应，以迂回曲折的方式完成一些简单的动作。图为某兴趣小组设计的该类游戏装置：左侧有一固定的光滑圆弧轨道，其末端B水平；在轨道末端等高处有一质量为m的“⊃”形小盒C(可视为质点)，小盒C与质量为3m的物块D(可视为质点)通过光滑定滑轮用轻绳相连，左侧滑轮与小盒C之间的绳长为2L；物块D压在质量为m的木板E左端，木板E上表面光滑，下表面与水平桌面间动摩擦因数μ=0.5(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，木板E右端到桌子右边缘固定挡板(厚度不计，带有光滑小孔)的距离为L；质量为m且粗细均匀的细杆F通过桌子右边缘的光滑定滑轮用轻绳穿过小孔与木板E相连，木板E与定滑轮间轻绳水平，细杆F下端到地面的距离也为L；质量为0.25m的圆环(可视为质点)套在细杆F上端，环与杆之间滑动摩擦力和最大静摩擦力相等。大小为0.5mg。开始时所有装置均静止，现将一质量为m的小球(可视为质点)从圆弧轨道某处由静止释放，小球进入小盒C时刚好能被卡住(作用时间很短，可不计)，此时物块D对木板E的压力刚好为零。木板E与挡板相撞、细杆F与地面相撞均以原速率反弹，最终圆环刚好到达细杆的底部．不计空气阻力，重力加速度为g，求：
(1)小球与小盒C相撞后瞬间，小盒C的速度；
(2)小球释放处与B点的高度差；
(3)细杆F的长度。
参考答案
1.A
2.C
3.C
4.B
5.B
6.D
7.C
8.AB
9.BC
10.CD
11.(1) B 角速度平方
(2) 13.870 9.86

12.(1) b I0
(2)减小
(3)等于
(4)50

13.(1)初始状态 p0=6.3×104Pa ， v0=10m3 ，舱内体积
V1=SL=3m3
由玻意耳尔定律
p0V0=p1V1
解得舱内气压
P1=2.1×105Pa
(2)关闭阀门，开启加热装置(舱内体积不变)，使舱内气体温度达到27℃，则
T1=T0=270K ， T2=300K
由查理定律
p1T1=p2T2
解得
p2=2.3×105Pa

14.(1)粒子在磁场中，由洛伦兹力提供向心力可得
qv0B=mv02r
其中 r=R2 ，解得
B=2mv0qR
(2)粒子在电场中做类平抛运动，沿x轴方向有
d1=12at12 ， qE=ma
垂直于x轴方向有
R=v0t1
联立解得
d1=qER22mv02
(3)粒子回到x轴最短时间为
tmin=T=2πmqB x轴方向有
d2=12at min2 ， qE=ma
联立解得
d2=π2qER22mv02

15.(1)物块D对木板E的压力刚好为零，由平衡条件得
T=3mg
小球进入小盒C时刚好能被卡住，以整体由牛顿第二定律得
T−2mg=2mv022L
解得
v0= gL
(2)小球进入小盒C的过程中，由动量守恒定律得
mv=2mv0
小球从圆弧下滑过程中，出动能定理得
mgℎ=12mv2
解得
ℎ=2L
(3)当小球刚被小盒C卡住时，以木板、圆环和细杆三者为整体，由牛顿第二定律得
m+0.25mg−μmg=m+0.25m+ma1
由运动学规律得
v12=2a1L
第一次相撞后细杆F与圆环发生相对滑动，对木板E、细杆F整体由牛顿第二定律得
0.5mg+mg+μmg=m+ma3
由运动学规律得
v12=2a3L1
解得
L1=13L
对圆环由牛顿第二定律得
0.5mg−0.25mg=0.25ma2
由运动学规律得
v12=2a2l1
第一次相撞后，圆环与细杆F的最大相对位移
Δx1=l1+L1=2×13L
同理可得第二次相撞后，圆环与细杆F的最大相对位移
Δx2=2×132L
第n次相撞后，圆环与细杆F的最大相对位移
Δxn=2×13nL
则
Δx1+Δx2+⋯+Δxn=2L×13+132+⋯+13n=2L×131−13n1−13
当 n→∞ 时得细杆F的长度为
x=2L×131−13=L