2025届广东省惠州市大湾区（正禾）高三上学期大联考物理试题（解析版）

这是一份2025届广东省惠州市大湾区（正禾）高三上学期大联考物理试题（解析版），共18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， 一物块在高为2m、长为2， 示波器是电子科研部门常用仪器等内容，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C→Mn＋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
【答案】B
【解析】A．根据质量数与电荷数守恒可知，钴60发生β衰变方程为
C→Ni＋e
故A错误；
B．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，故B正确；
C．衰变速度与温度、压强、化学状态等因素无关，故C错误；
D．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，故D错误。
故选B。
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∶1B. ∶2C. ∶3D. 2∶3
【答案】D
【解析】题意知物块3受到和自身重力而平衡，故由平衡条件得
整理得
故选D。
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. g，竖直向下
C. g，竖直向上D. g，竖直向上
【答案】B
【解析】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，对小孩，由牛顿第二定律得
解得
故B正确，ACD错误。
故选 B。
4. 一物块在高为2m、长为2.5m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=10m/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4.8m/s2
D. 物块下滑1.25m时，机械能损失了16J
【答案】C
【解析】A．下滑过程中，物块重力势能减少20J，动能只增加了12J，故机械能不守恒，故A错误；
B．斜面高为2m，长为2.5m，故倾角为53°，在顶端时，重力势能为
Ep=mgh=20J
解得
m=1kg
由损失的机械能
Q=μmgscs53°=8J
解得
故B错误；
C．由牛顿第二定律有
mgsin53°-μmgcs53°=ma
解得
a=4.8m/s2
故C正确；
D．下滑1.25m时，重力势能为10J，动能为6J，机械能剩余16J，则机械能损失了4J，故D错误。
故选C。
5. 示波器是电子科研部门常用仪器。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
【答案】A
【解析】电子在加速电场中获得的速度为，则根据动能定理可得
在偏转电场中，根据牛顿第二定律可得
故偏转位移
其中
联立解得
故偏转灵敏度为
A．减小加速电压U1，根据上述分析可知，灵敏度增大，A正确；
B．增大偏转电压U2，不影响其灵敏度，B错误；
C．减小板长L，根据上述结论可知，其灵敏度降低，C错误；
D．增大板间距d，根据上述结论可知，其灵敏度降低，D错误。
故选A。
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220V，原线圈匝数为1210匝，副线圈匝数为55匝，小灯泡额定电压为10V，额定功率为5W，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10V
B. 小灯泡能正常发光
C. 小灯泡的实际功率为2.5W
D. 若将交流电源改为220V直流电，小灯泡正常发光
【答案】C
【解析】A．副线圈电压有效值为
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
解得
故A错误；
B．由于，即电压有效值小于灯泡的额定电压，灯泡不能正常发光，故B错误；
C．小灯泡的电阻
实际功率
故C正确；
D．变压器不能在直流电路中工作，故D错误。
故选C。
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0.4m。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（ ）
A. 0.16mB. 0.20mC. 0.24mD. 0.40m
【答案】A
【解析】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，考虑周期性，则波长满足
解得波长
（n=0，1，3，...）
则当n=2时，波长
λ=0.16m
故选A。
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
【答案】BD
【解析】A．从轨道2变到轨道3，需要在B点点火反推减速，故A错误；
B．轨道2变轨到轨道3，需在B点减速，则探测器在轨道2上B点的速度大于轨道3上B点的速度，由于轨道半径越大，做圆周运动线速度越小，可知轨道3上的速度大于轨道1上的速度，所以探测器在轨道1的速度小于在轨道2经过B点的速度，故B正确;
C．由于探测器在轨道2上从A点到B点过程，万有引力对其做负功，所以在A点时速度减小，设地球质量为M，探测器与地球间距为r，根据牛顿第二定律可知加速度
故在A点时距离r最大，所以加速度最小，故C错误；
D．设探测器在1、3轨道的圆周运动周期分别为，轨道半径分别为，题意可知当AC与轨道3相切时，AC与AO的夹角为θ，即
由开普勒第三定律得
联立解得
故D正确。
故选BD 。
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=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
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c
【答案】AD
【解析】A．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，则有
解得临界角为45°，故A正确；
B．由全反射临界角公式
得折射率为
故B错误；
C．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，故C错误；
D．由折射率与光速公式有
故D正确；
故选AD。
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v0的速度向右匀速滑动
D. 最终1棒产生的焦耳热为
【答案】CD
【解析】AB．由楞次定律可判断1棒、2棒受到的安培力方向分别向左、向右，故1棒减速运动，2棒加速运动，故二者相对速度减小，设回路总电阻为，磁感应强度为B，导轨间距为L，则由法拉第电磁感应定律得感应电流
可知电流减小，根据安培力
可知安培力减小，故棒的合力在减小，由牛顿第二定律
可知其加速度也在减小，当对速度减小为0时，二者共速，一起匀速运动，故AB错误；
C．分析可知1棒、2棒构成的系统动量守恒，最终速度为v，规定向右为正方向，由动量守恒得
解得
故C正确;
D．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
联立以上得
故D正确
故选 CD。
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. 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50Hz，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_____。
【答案】（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
【解析】【小问1详解】
A．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;
B．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，故B正确;
C．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。
故选B。
【小问2详解】
[1][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，故不需要满足所挂钩码的质量远小于小车的质量；
【小问3详解】
逐差法得加速度
【小问4详解】
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，要么是平衡摩擦力时倾角过大，或者是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. 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0～6V）；滑动变阻器（最大阻值10Ω，最大电流2A）；
电压表V（量程3V，内阻未知）；电流表A（量程3A，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=60.80mm。
（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1.50Ω。
（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。
【答案】（1）2.948##2.949##2.950##2.951##2.952
（2）40.65 （3）2
（4）1.72##1.73##1.74
（5）大于
【解析】【小问1详解】
图甲可知，该螺旋测微器读数为
2.5mm＋45.0×0.01mm=2.950mm
【小问2详解】
图乙可知该游标卡尺精度为0.05mm，故
【小问3详解】
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；
【小问4详解】
图像过原点，另一端应看距离原点最远的点，读数为
I=1.5A，U=2.60V
故电阻阻值
【小问5详解】
两根半导体棒的直径、横截面积S相同，由
结合以上分析得
，
故
ρAρB>1
半导体棒A的电阻率大于半导体棒B的电阻率。
13. 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=76cmHg。
【答案】989cm
【解析】由图可知初始时两侧水银面高度差h=15cm，分析可知相平时左侧水银面下降7.5cm，右侧水银面上升7.5cm，故右侧管内的空气柱前后在活塞向下前后的长度分别为
分析可知初始时右侧气体压强为
设最终右侧气体压强为，玻璃管横截面积为S，由玻意耳定律得
解得
初始时对左侧管内的空气柱压强
分析可知左侧管内的空气柱最终压强
设最终左侧气柱长度为，由玻意耳定律得
解得
故活塞向下移动的距离为
14. 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=0.4m，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=0.1kg，乙球的质量为m2=0.2kg，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=10m/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）
【答案】（1）2J （2）N·s
【解析】【小问1详解】
题意知乙球离开弹簧后进入半圆轨道恰好能通过D点，这在D点速度为v，对乙球由牛顿第二定律得
由能量守恒得弹性势能
联立解得Ep=2J
【小问2详解】
设甲、乙两球脱离弹簧时速度大小分别为v1、v2，对该系统分析可知动量守恒，即
m1v1=m2v2
由能量守恒定律得
对乙球由动量定理得
I=m2v2
联立解得N·s
15. 如图所示，一个质量为m、带负电荷粒子的电荷量为q、不计重力的带电粒子从x轴上的P点以速度v沿与轴成的方向射入第一象限内的匀强磁场中，恰好垂直于y轴射出第一象限。已知。
（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沿与轴成的方向垂直磁场射入第一象限内，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。
【答案】（1）；（2），
【解析】（1）粒子运动轨迹半径设为，如图所示

根据几何关系可得
解得
由洛伦兹力提供向心力可得
解得
（2）粒子从轴上之间射出，设点纵坐标为，为轨迹圆的直径，如图所示

由几何关系得
解得
可知y轴上有带电粒子穿过的区域范围为
沿方向出发的粒子在磁场中运动时间最长，设该时间为，轨迹对应的圆心角设为，如图所示

由几何关系得
解得
则有