云南省2024-2025学年高三下学期2月大联考考后强化卷物理试题（解析版）

这是一份云南省2024-2025学年高三下学期2月大联考考后强化卷物理试题（解析版），共14页。
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1．2024年4月20日，我国首次利用核电商用堆成功批量生产碳14同位素，标志着我国彻底破解了国内碳14同位素供应依赖进口的难题，实现碳14供应全面国产化。碳14具有放射性，其衰变方程为，半衰期约为5 730年。下列相关说法正确的是
A．碳14发生的是α衰变
B．X是来自原子核外的电子
C．的比结合能比的大
D．10个碳14经过5 730年有5个发生衰变
2．在野外自驾游容易碰见野生动物突然从路边窜出的情况。汽车以大小为的速度匀速行驶，突然一头小象冲上公路，由于受到惊吓，小象停在汽车前方距离车头处。司机立即刹车，加速度大小为。从刚刹车到汽车刚停止的过程，下列说法正确的是
A．所用的时间为 B．汽车通过的距离为
C．汽车最后的位移为D．汽车没有与小象发生碰撞
3．我国发射的探月卫星有一类为绕月极地卫星，如图所示，卫星在绕月极地轨道上做匀速圆周运动时距月球表面的高度为h，绕行周期为。已知月球绕地球公转的周期为，月球公转轨道半径为r，地球半径为，月球半径为，引力常量为G，忽略地球、太阳引力对绕月卫星的影响。下列不能求出的物理量是
A．月球的平均密度
B．地球表面的重力加速度大小
C．绕月卫星所受月球的万有引力大小
D．绕月卫星运行的速度大小
4．用双缝干涉实验装置得到自然光的干涉条纹后，在光源与单缝之间加上蓝色滤光片，在光屏上形成了清晰的蓝色干涉条纹。现仅将光源与单缝之间的蓝色滤光片换为红色滤光片，下列说法正确的是
A．干涉条纹消失
B．干涉条纹间距变大
C．中央条纹变成暗条纹
D．彩色条纹中的红色条纹消失
5．如图所示，真空中半径为r的圆上有A、B、C三点，AB为直径，O点为圆心，。在A、B两点分别固定电荷量为（Q>0）和的点电荷，已知静电力常量为k，则下列说法正确的是
A．O点的电场强度大小为
B．C点的电场强度大小为
C．将一个正试探电荷从A点沿直线移动至O点过程中，其所受电场力逐渐减小
D．将一个正试探电荷从A点沿直线移动至O点过程中，其电势能逐渐减少
6．如图1所示，等边三角形金属框ACD的边长为L，单位长度的电阻为r，E为CD边的中点，三角形ADE所在区域内有方向垂直纸面、磁感应强度B随时间按图2变化的匀强磁场，以垂直纸面向外为磁场的正方向，图2中B0和t0为已知量。下列说法正确的是
A．时刻，金属框中的感应电流方向沿逆时针方向
B．时刻，穿过金属框的磁通量为
C．时间内的感应电动势大于时间内的感应电动势
D．时间内，金属框中感应电流的大小为
7．如图所示，在平面内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小，在轴上坐标为处有一粒子源，粒子源可以在平面内向各个方向均匀射出质量为、电荷量为、速度为的带正电粒子。一足够长的薄感光板位于x轴上，感光板从其左侧距y轴足够远处沿轴负方向向左缓慢移动，其下表面和上表面先后被粒子击中并吸收粒子，不计粒子的重力和粒子间的相互作用，取，下列说法正确的是
A．带电粒子在磁场中运动的半径为
B．下表面刚好被粒子击中时感光板左端点位置到原点的距离为
C．在整个过程中击中感光板的粒子运动的最长时间为
D．当薄板左端运动到点的瞬间，击中上、下表面的粒子数之比为2∶1
8．如图所示，“套圈”活动中，某同学将相同套环分两次从同一位置水平抛出，分别套中Ⅰ、Ⅱ号物品。若套环可近似视为质点，不计空气阻力，则下列说法正确的是
A．套中Ⅰ号物品，重力对套环做功较大
B．套中Ⅰ号物品，套环被抛出的速度较大
C．套中Ⅱ号物品，套环飞行时间较长
D．套中Ⅱ号物品，套环动能变化量较小
9．近20年来，我国电网实现电网结构、电压等级、电力技术“三大跨越”。如图所示为远距离输电示意图，现保持发电机输出电压及用户得到的电压不变，将输送电压由220 kV升级为1 000 kV且输电的总功率变为原来的2倍。已知输电线的电阻不变，变压器均为理想变压器，则下列说法正确的是
A．变为原来的 B．输电线上的电流变为原来的
C．输电线上损失的功率变为原来的 D．降压变压器原、副线圈匝数比变小
10．足够长的两根平行金属导轨MNP和M'N'P'弯折成如图所示的形状，导轨段水平且光滑，导轨段竖直且粗糙，导轨间距为L=0.5 m。整个空间存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B=2 T的匀强磁场。质量为m=0.2 kg、电阻为R=0.5 Ω、长度也为L的金属棒ab垂直导轨放置，另一根与ab完全相同的金属棒cd置于的外侧，cd棒距离足够远，cd棒与间的动摩擦因数为μ=0.5。现给ab棒一个向左的初速度，同时由静止释放cd棒，运动过程中两金属棒始终与所在的导轨垂直且接触良好，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取，则下列说法正确的有
A．初始，流过cd棒的电流方向由d到c
B．从初始到cd棒刚要开始运动时，金属棒ab向左移动的位移是0.4 m
C．cd棒刚要开始运动时，金属棒ab所受安培力的功率大小为16 W
D．当ab棒停止运动时，整个系统产生的热量为6.4 J
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11．（6分）某实验小组用气垫导轨验证机械能守恒定律。实验装置如图1所示，气垫导轨置于足够高的水平桌面上，在气垫导轨的滑块上固定一个宽度为d的挡光片和一个砝码槽，测得滑块、砝码槽和挡光片的总质量为M；气垫导轨的左端固定一个定滑轮，细线绕过定滑轮，一端与滑块相连，另一端挂有6个钩码，每个钩码的质量均为m，当地的重力加速度大小为g。将滑块从某一固定位置由静止释放，记录挡光片通过光电门的时间；而后每次移走1个悬挂的钩码并将其放到滑块上的砝码槽中，然后保持滑块均从同一位置由静止释放，重复实验，记录每次实际悬挂钩码的个数n及挡光片通过光电门的时间t。
（1）实验前先调节气垫导轨水平，方法是：取下悬挂的钩码，接通气垫导轨装置的电源，调节导轨下面的调节旋钮，若滑块放在气垫导轨上任意位置都能________________，则导轨水平。
（2）如果滑块上的挡光片通过光电门的时间为t，则滑块通过光电门的速度大小为______________（用题中所给字母表示）。
（3）以每次悬挂钩码的个数n为纵坐标，挡光片通过光电门的时间平方的倒数为横坐标建立平面直角坐标系，在坐标纸上作出图像，如图2所示。要验证机械能守恒，还需要测量的物理量是_______________________；设此物理量的测量值为x，要验证机械能守恒，在误差允许的范围内，作出的图像斜率为k＝___________（用题中所给字母表示）。
12．（10分）某物理小组要测量未知电阻丝的电阻率。
（1）用如图1所示的螺旋测微器测量电阻丝的直径d，先将电阻丝轻轻夹在测砧与测微螺杆之间，再旋转____________（选填“①”“②”或“③”），直到听见“喀喀”的声音为止，此时螺旋测微器的示数如图2所示，可得电阻丝的直径d=________mm。
（2）该小组采用了两种方案测量该电阻丝的阻值：
①用惠斯通电桥法测量电阻丝的阻值，实验电路如图3所示。该小组连接好电路，先将滑动变阻器的阻值调至________（选填“最小”或“最大”），然后闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片至合适位置，再调节电阻箱的阻值，直到电流计G的示数为零，读出此时电阻箱阻值R，R1和R2均为阻值已知的定值电阻，由以上数据可得Rx的阻值为_______________（用题给物理量的字母表示）；若测得电阻丝的长度为L，则电阻丝电阻率的表达式为ρ=____________（用已知量和测量量的字母表示）。
②用伏安法测量电阻丝阻值，实验电路如图4所示。若电压表内阻未知，最终测得的电阻丝的阻值___________（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。若电压表的阻值为RV，电流表和电压表的读数分别为I和U，则理论上待测电阻的真实阻值R真=______________（用已知量和测量量的字母表示）。
13．（10分）如图所示，某次在测量血压时将血压计袖带上的气囊缠绕在上臂上，给气囊充气到压强为时停止充气，此时气囊内气体的温度为27 ℃。关闭气阀一段时间后，气囊内气体温度因人的体温而升高，压强变为，此后保持气囊内气体温度不变，打开气阀缓慢放气测得收缩压为。已知当气囊内的气压在以上时可认为气囊的体积保持不变。已知热力学温度T=t+273 K。
（1）求血压计内气体比刚打入时升高的热力学温度（保留2位有效数字）；
（2）从打开气阀缓慢放气到测得收缩压的过程中，求放走的气体质量占原有气体质量的比例。
14．（13分）如图1所示为水上乐园冲浪装置，其简化模型如图2所示。圆心角均为、半径均为的两光滑圆弧管道AB、BC平滑连接，管道竖直固定，其A、C端的切线水平，在管道C端右侧的光滑水平面上停靠着一个质量的滑轨小车，小车的上表面与管道C端下部平齐，小车右端坐着质量的游客b。另一质量的游客a以速度从管道A端进入圆弧管道，经过管道ABC后滑出圆弧管道。已知游客a、b与滑轨小车间的动摩擦因数均为（最大静摩擦力等于滑动摩擦力），游客均可视为质点，不计空气阻力，重力加速度。
（1）求游客a到达C点时的速度大小；
（2）要使游客a恰好不与游客b发生碰撞，求滑轨小车长度的最小值d；
（3）若小车足够长，游客b最初静止在距小车左端处，求游客a与游客b第一次碰撞后的速度v（碰撞时间极短，碰撞后两游客共速）。
15．（15分）某环保设备可用于离子的检测和分离，其简化原理如图所示，Ⅰ区为电场加速区，Ⅱ区为电场检测区，Ⅲ区为磁场分离区。Ⅰ区中和两极间的电压=200 V；Ⅱ区中和两极板间电势差=200 V，两板间的距离d=0.05 m，板长L=0.08 m；Ⅲ区中分布有范围足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为=1 T、方向垂直纸面向里。边上安装有离子收集板，收集板下端留有狭缝，离子只能通过狭缝进入磁场进行分离。假设大量比荷不同的正离子在板上均匀分布，离子的初速度为零，不计离子重力和离子间的相互作用，忽略边缘效应。
（1）判断和哪个的电势高？要使比荷为的正离子a，能沿直线通过和两极板间的电场，可在极板间加一垂直纸面、磁感应强度为的磁场，求的大小和方向；
（2）要使尽量多的离子从下方狭缝进入磁场，求狭缝宽度的最小值；
（3）若调整狭缝PF的宽度，使比荷分别为的正离子b和比荷为的正离子c分别由P点和F点进入磁场后，在收集板上恰好打在同一位置，求狭缝的宽度dPF。
【参考答案】
1．C 【解析】X为，碳14发生的是β衰变，电子是原子核内的中子向质子转化的过程中形成的，A、B错误；衰变后的原子核更稳定，的比结合能比的大，C正确；半衰期是描述大量原子核衰变快慢的物理量，对少数原子核不适用，D错误。
2．D 【解析】汽车减速至0所用的时间，汽车运动的总位移大小，即汽车没有与小象发生碰撞，A、B错误，D正确；将汽车的运动视为反向的从静止开始的匀加速直线运动，可得汽车在最后的位移，C错误。
3．C 【解析】对月球的极地卫星有，根据密度公式有，其中，联立解得，A可求出，不符合题意；月球绕地球公转时有，对地球表面的物体有，联立解得，B可求出，不符合题意；因绕月卫星的质量未知，则其所受月球的万有引力无法求出，C不可求出，符合题意；绕月卫星的环绕速度，D可求出，不符合题意。
4．B 【解析】仅将光源与单缝之间的蓝色滤光片换为红色滤光片，则在光屏上形成红色干涉条纹，中央条纹仍为亮条纹，A、C、D错误；根据，由于红色光的波长大于蓝色光的波长，所以干涉条纹间距变大，B正确。
5．B 【解析】A点的点电荷在O点产生的电场强度大小为；B点的点电荷在O点产生的电场强度大小为，两电场强度的方向相反，则O点的电场强度大小，A错误；由几何关系可知，AC=r，，，A点的点电荷在C点产生的电场强度大小为；B点的点电荷在C点产生的电场强度大小为，则C点的电场强度大小，B正确；沿AO方向，电场强度先减小后增大，则将一个正试探电荷从A点沿直线移动至O点过程中，所受电场力先减小后增大，因该过程中电场力先做正功后做负功，则其电势能先减少后增加，C、D错误。
6．D 【解析】由楞次定律可知，t0时刻金属框中的感应电流方向沿顺时针方向，A错误；由图2可知，t0时刻磁感应强度大小为，此时穿过金属框的磁通量为，B错误；金属框中的感应电动势大小为，因时间内B-t图线斜率的绝对值较小，则时间内的感应电动势小于时间内的感应电动势，C错误；时间内，金属框中的感应电动势大小为，则金属框中感应电流的大小为，D正确。
7．C 【解析】根据，解得，A错误；当感光板下表面刚好被击中时，如图1所示，此时感光板左端点位置到原点的距离为，B错误；整个过程中击中感光板的粒子在磁场中运动的时间最长时，对应的运动轨迹如图2所示，根据，解得，则，C正确；当薄板左端运动到点的瞬间，如图3所示，由几何关系知，打到上表面的粒子所对应的角度范围为，打到下表面的粒子所对应的角度范围也为，则击中上、下表面的粒子数之比，D错误。
8．AD 【解析】根据重力做功表达式W=mgh可知，套中Ⅰ号物品时，套环下落的高度h较大，重力对套环做功较大，A正确；根据平抛运动规律，水平方向和竖直方向的位移公式分别为，，可得。套中Ⅰ号物品时水平位移x较小，竖直位移h较大，可知套环被抛出的速度v0一定较小，B错误；根据，可得，则套中Ⅱ号物品，套环飞行时间较短，C错误；套中物品过程中，由动能定理得，可知套中Ⅱ号物品时，套环动能变化量较小，D正确。
9．BC 【解析】由题意可知，不变，变为原来的，根据，变为原来的，A错误；根据，因变为原来的2倍，变为原来的，则输电线上的电流变为原来的，B正确；根据，可知输电线上损失的功率变为原来的，C正确；总功率变大，损失的功率变小，则用户端功率变大，因用户端电压不变，则变大，又变小，，则变大，D错误。
10．AC 【解析】初始，ad棒向左运动，由右手定则可知，流过金属棒cd的电流方向由d到c，A正确；当cd棒刚要运动时有，，联立解得。从初始到cd棒刚要运动的过程，对ab棒，根据动量定理得，联立解得，B错误；金属棒cd刚要开始运动时，金属棒ab所受安培力的功率大小为，C正确；根据功能关系，ab棒克服安培力所做的功等于减少的动能，则有，而克服安培力所做的功等于回路产生的焦耳热，但cd棒下降过程中与导轨之间还有摩擦生热，所以整个系统产生的热量大于6.4 J，D错误。
11．（1）保持静止（所答合理即可，1分） （2）（1分） （3）滑块开始滑动时挡光片到光电门的距离（2分） （2分）
【解析】（1）调节气垫导轨水平时，通过调节导轨下面的调节旋钮，使滑块放在导轨上任意位置都能保持静止；
（2）滑块通过光电门的速度大小；
（3）要验证机械能守恒，还需要测量滑块开始滑动时，挡光片到光电门的距离；根据机械能守恒定律有，可得。因此若机械能守恒，的图像应为一条过原点的倾斜直线，可得图像的斜率。
12．（1）③（1分） 0.608（1分） （2）①最大（1分） （2分） （2分） ②小于（1分） （2分）
【解析】（1）被测物夹在测砧与测微螺杆之间后，应转动微调旋钮，即“③”；根据螺旋测微器的读数规则可知，；
（2）①回路中电阻越大，电流越小，为使开关闭合后，通过G的电流尽量小，需要在闭合开关前将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大；当G的示数为零时，根据电路串并联知识有，即；根据电阻定律有，解得；②从题图4可知，电压表的测量值为真实值，电流表的测量值偏大（含流过电压表的电流），则电阻的测量值偏小；根据欧姆定律可知，通过待测电阻的真实电流为，则理论上待测电阻的阻值为。
13．（1）气体初状态有，
末状态有（1分）
气体发生等容变化，根据查理定律有（2分）
可得
血压计内气体比刚打入时升高的热力学温度（1分）
解得（1分）
（2）取打开气阀放气前的气体为研究对象，其初状态的体积为，若其压强变为时的体积为，由等温变化规律有（2分）
则放走的气体与原有气体的质量之比为（2分）
联立解得（1分）
14．（1）游客a从A点运动到C点过程，根据动能定理有（2分）
解得（1分）
（2）当游客a滑上小车后，分析可知，小车与游客b刚好保持相对静止，当三者速度相同时，游客a与b恰好未相碰，对应滑轨小车的长度最短（1分）
由动量守恒定律有（1分）
解得
由能量守恒定律可得（2分）
代入数据解得（1分）
（3）设游客a、b在碰撞前瞬间的速度分别为、，由动量守恒定律得
（1分）
由能量守恒定律可得（2分）
代入数据解得，
游客a、b发生完全非弹性碰撞，由动量守恒定律可得
（1分）
解得游客a与游客b发生第一次碰撞后的速度（1分）
15．（1）依题意，正离子在和CD板间加速，可知极电势高（1分）
根据动能定理可得，（1分）
离子沿直线通过和两板时，有（1分）
解得（1分）
因正离子在和板间所受的电场力方向竖直向下，则离子所受的洛伦兹力方向竖直向上，由左手定则可判断磁场方向垂直纸面向里。（1分）
（2）正离子在和板间运动时，由牛顿第二定律可知（1分）
又（1分）
（1分）
所以（2分）
（3）设比荷为k的正离子飞入磁场时的速度为，与水平方向夹角为，在磁场中偏转的距离为，则（1分）
（1分）
所以，比荷为的正离子b打在收集板前在磁场中偏离的距离为
比荷为k2的正离子c打在收集板前在磁场中偏转的距离为（1分）
如图所示，两种离子在收集板上恰好打在同一位置，应满足（1分）
代入数据可得（1分）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
C
D
C
B
B
D
C
AD
BC
AC