广东省领航高中联盟2025届高三下学期开学考物理试题

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1.嫦娥五号月壤样品的化学成分分析显示，月壤具有高含量的钍(T90232T⁡h)，钍可以为将来开发月球提供能源材料，经中子轰击后核反应方程为T90232T⁡h+n01n→UZAU+2e−10e，产生燃料铀(U)，下列说法正确的是( )
A. 反应方程式中Z=92，A=233
B. 该反应属于α衰变
C. 该反应属于核聚变
D. 钍(T90232T⁡h)的半衰期会随着环境温度改变而改变
2.如图甲所示为一智能机械臂用两只机械手指捏着鸡蛋的照片，展示机械手臂的精确抓握能力。如图乙，若两手指对鸡蛋的合力为F，鸡蛋重力为G，下列说法正确的是( )
A. 匀速提起鸡蛋过程中，手指对鸡蛋的压力大于鸡蛋对手指的弹力
B. 鸡蛋受到手指的压力，是因为鸡蛋发生了弹性形变
C. 若手指捏着鸡蛋水平匀速移动，则FG
3.某同学利用一节干电池、一段刮去绝缘漆的铜导线、一个直径略大于干电池的纽扣磁铁制成简易电动机，将磁铁N极朝上吸附在干电池负极，把铜导线绕制成“心”形，将“心”形上部的“尖”处搭在干电池正极，“心”形下部与磁铁接触，其简易图如图所示，发现“心”形线圈转了起来，下列说法正确的是( )
A. 该现象的原理是电磁感应
B. 从上向下俯视，“心”形线圈顺时针转动
C. 若把磁铁的N极与S极互换，“心”形线圈转动方向不变
D. 该装置将机械能转换为电能
4.一个大型的音乐喷泉广场上，水面有一个振动源，它能产生频率为f=50Hz的简谐振动，带动周围的水也做周期性振动，从而在水面上形成向外传播的水波。若水波在水中的传播速度v=2m/s，水面上有一个浮标随着水波上下振动，下列说法正确的是( )
A. 该水波的波长为λ=0.04m
B. 浮标做受迫振动，其振动频率小于50Hz
C. 若振动源的振幅增大，水波的传播速度将增大
D. 浮标会随波的传播在水面上发生迁移
5.如图为某款喷墨打印机的结构简化图。当计算机信号输入时，墨盒喷出细小的墨滴，经过带电室后带上负电，其电荷量由输入信号控制。墨滴进入平行板电容器，最后打到纸上，显示出打印内容。当计算机无信号输入时，墨滴不带电，径直通过板间后注入回流槽流回墨盒中。不计墨滴重力，若经过某操作后，纸张打印范围放大为原来的两倍，下列说法正确的是( )
A. 墨滴在平行板电容器内运动过程，电场力对墨滴做负功
B. 墨滴在平行板电容器内运动过程，墨滴电势能增加
C. 平行板电容器两端的电压增加为原来的两倍
D. 墨滴在电场中的偏转角为原来的两倍
6.如图为篮球传球情景图，小明举起双手将手中篮球水平抛出，抛出时篮球离地1.8m，水平速度6m/s，篮球落地后反弹(与地面作用时间极短)，反弹时，篮球水平速度与碰前水平速度相等，竖直速度大小为碰前竖直速度大小的23，当篮球反弹到最高点时，小李刚好接到篮球，g=10m/s2，篮球质量为600g，不计空气阻力和篮球的大小，下列说法正确的是( )
A. 从发球到接球的时间为0.6s
B. 小李接球位置距离小明发球位置水平距离为6m
C. 篮球触地反弹过程，动量的改变量大小为2kg⋅m/s
D. 篮球触地反弹过程，机械能守恒
7.某同学制作一个发电机装置如图甲所示。线圈在圆柱体磁极内上下往复运动切割磁感线而产生感应电动势，再将线圈与阻值为9Ω的小灯泡串联，小灯泡恰好正常发光。线圈匝数为50，线圈总电阻为1Ω，线圈半径为0.2πm，速度随时间的变化如图乙所示呈正弦波形变化，线圈所处位置的磁感应强度大小为0.1T。下列说法正确的是( )
A. 线圈中电流的周期为0.2sB. 线圈中电动势的峰值为 2V
C. 线圈中电流的有效值为0.2AD. 灯泡的功率为0.72W
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.我国天和空间站每90分钟便会环绕地球运行一周，正常情况下，空间站内的航天员们每天可以看到16次日出和日落。已知地球半径为6400km，地球表面重力加速度大小为9.8m/s2，不考虑地球自转的影响，空间站正常绕地运行的轨道可视为圆形，则可以推算出( )
A. 空间站离地面高度
B. 空间站绕地飞行速度
C. 空间站绕地飞行动能
D. 空间站中的宇航员受地球的引力和其在地面上重力的比值
9.如图，某同学测量玻璃砖的折射率时，用相互平行的两束不同单色光a、b，由空气射入平行玻璃砖，再由平行玻璃砖射入空气，下列图像可能正确的是( )
A.
B.
C.
D.
10.如图，竖直面内有一固定的半径为R、表面粗糙程度不同的14圆弧轨道，其圆心O与A点等高。一小物块以恒定的速率v0沿轨道自A点运动到B点，圆弧AP与圆弧PB长度相等。小物块从A到B运动过程，下列说法正确的是( )
A. 小物块所受重力的功率越来越大
B. 小物块对轨道的压力越来越大
C. 小物块与圆弧轨道间动摩擦因数越来越大
D. 小物块在AP段产生的内能比PB段产生的内能大
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.某兴趣小组用图甲装置探究物体质量一定时加速度与合外力的关系，其中细线已调至平行于长木板，在小车上固定智能手机，手机内装有传感器可测量加速度大小，重力加速度大小取10m/s2。
(1)关于本实验，下列说法正确的是 。
A.槽码和小桶的总质量必须远小于小车和手机的总质量
B.实验前，不必平衡摩擦力
C.应当先释放小车，再启动手机测量加速度
(2)通过改变槽码个数，测出槽码和小桶总质量及小车对应加速度，如下表。
(3)请根据实验数据在图乙中描出未描的点并作出a−F图像 。(4)分析图像未过原点的原因： 。
12.弹性电阻绳是一种具有弹性和导电性的材料，通常应用于应变传感器中。某同学利用6 V的恒压电源(内阻不计)、量程为0.6A的电流表(内阻不计)、定值电阻和电阻箱等器材设计出如图甲所示的电路，探究弹性绳伸长量Δl与其电阻增量ΔRx的关系。
(1)装置安装、电路连接、测量初始值。
如图乙所示在水平桌面上放置支架和测量尺，弹性绳的一端固定在支架顶端，另一端作为拉伸端，两端分别用带有金属夹A、B的导线接入电路中;在弹性绳左侧放置测量尺。先将弹性绳竖直悬挂，测出弹性绳原长L0，并用多用电表测出此时弹性绳电阻阻值R0，若选用“×10”倍率的欧姆挡测量，发现多用电表指针偏转过大，为了提高测量的精确度，应将选择开关拨至 (选填“x100”或“×1”)欧姆挡，后将两表笔短接，进行 。若操作正确，多用电表的示数如图丙所示，测量结果为 Ω。
(2)探究弹性绳伸长量Δl与其电阻增量ΔRx的关系。在弹性绳的拉伸端系着一带有指针的托盘。通过在托盘上放置不同数量的钩码拉伸改变弹性绳的长度。
①连接好电路，断开开关S，将电阻箱R的阻值调整至 ;
②闭合开关S，调节电阻箱的阻值使得电流表指针有大角度偏转，记录读数为I，读出电阻箱的示数R1，并观察托盘上的指针在测量尺上的位置，记录A、B间的距离，即为弹性绳拉伸后的长度L1;
③断开开关S，在托盘上放置上一钩码，稳定后再次记录A、B间的距离L2，再闭合开关S，调节电阻箱的阻值使得电流表读数为I，记录此时电阻箱阻值R2，则说明弹性绳拉伸量增加L2−L1时，弹性绳电阻增加量为 。
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.登革热病毒，可以使用含氯消毒液进行消杀。如图所示的某款手动气压式喷壶，壶内装有消毒液。其原理是通过手动压压杆A不断向壶内打入气体，使壶内气压变大，再打开阀门K时，便可持续喷雾。已知喷壶的容积为2L，手动打气筒装置每循环工作一次，能向喷壶内压入压强为1.0×105Pa、体积为20 mL的空气。已知初始时喷壶内消毒液的体积为1.6L，消毒液上方气体压强等于大气压强p0，壶内出水细管和打气管的体积不计，喷嘴和消毒液的高度差不计，打气过程和喷出消毒液过程中不考虑气体温度的变化，外界大气压恒为p0=1.0×105Pa∘
(1)若装入消毒液后只打气一次，壶内的压强变为多大?
(2)若经过若干次的按压打气，再按压按柄B，消毒液从喷嘴持续喷出，发现当壶内还剩下1L的消毒液时储气室的压强为p2=1.04×105Pa，请问从初始时开始，一共按压了多少次?
14.亥姆霍兹线圈是一种制造小范围区域均匀磁场的器件。它由一对完全相同的圆形导体线圈组成，这两个线圈的半径和匝数相同，且同轴排列。亥姆霍兹线圈能产生标准磁场，因此在物理实验中经常被使用。如图所示为一对通有相同方向且等大的恒定电流的亥姆霍兹线圈，形成如图平行中心轴线O1O2向右的匀强磁场，其磁感应强度B大小未知，现有一离子源放置于O1O2上某点位置O，持续发射初速度大小均为v0的粒子，其方向垂直于轴线向外，粒子所带电荷量均为+q，质量均为m。在x轴线上垂直放置一圆形探测屏，半径为R，其圆心位于x轴上的P点，用于接收粒子，探测屏圆心P与粒子源间的距离为d，不计粒子重力和粒子间相互作用。
(1)要产生如图所示方向的磁场，则亥姆霍兹线圈应通顺时针还是逆时针方向的电流(从左往右看)；若粒子在匀强磁场中做圆周运动的半径恰好等于R2，则磁感应强度B应为多大?
(2)断开亥姆霍兹线圈中电流，在垂直x轴线方向上放置一对平行板，两极板间形成匀强电场方向如图所示，要使得所有粒子恰好打在探测屏边缘，则该匀强电场E的电场强度应为多大?
(3)若该空间同时存在第(1)问的磁场和第(2)问的电场，沿x轴平移探测屏，使所有粒子恰好打在探测屏的圆心，求探测屏圆心与粒子源间的距离有哪些值。
15.如图为一机械装置的简化原理图，劲度系数为k的轻质弹簧套在固定的竖直杆上，弹簧下端和上端分别连接有质量为m、M的圆环A、B。初始时，圆环A、B在静摩擦力作用下均处于静止状态，弹簧恰好处于原长状态。现在竖直杆上距圆环A为H位置处，以初速度v0，竖直向上抛出一质量也为m的圆环C，圆环C与圆环A发生弹性碰撞后，由于圆环A上涂有特殊材料，使得其运动过程中所受摩擦力大小会发生变化，观察发现碰撞后圆环A向上做匀减速运动。已知：圆环C与杆之间相对滑动时，所受摩擦力大小为k1mg，圆环B与杆之间最大静摩擦力大小为k2Mg且k2Mg>(m+M)g，k1、k2为大于零的常数，重力加速度大小为g，求：
(1)圆环C、A碰撞后瞬间，圆环A的瞬时速度大小;
(2)圆环B即将开始滑动时，弹簧的压缩量xm;
(3)若圆环B即将开始滑动时，圆环A恰好减速到0，圆环A所受摩擦力大小FA与其位移x的关系。
答案和解析
1.【答案】A
【解析】A. 根据电荷数守恒，U的电荷数为Z=90+0+2=92，根据质量数守恒，U的质量数为A=232+1=233，A项正确;
BC.该反应属于人工核转变，B、C项错误;
D. 半衰期不会随着环境温度改变而改变，D项错误。
故选A。
2.【答案】D
【解析】A. 鸡蛋匀速向上提起过程中，手指对鸡蛋的压力大小等于鸡蛋对手指的弹力大小，A项错误;
B. 鸡蛋受到手指的压力，是机械手指发生弹性形变，对与之接触的鸡蛋有压力作用，B项错误;
C. 若手指捏着鸡蛋水平匀速移动，根据平衡条件，手指对鸡蛋的合力为F=G，C项错误;
D. 若手指捏着鸡蛋水平加速移动，根据牛顿第二定律，手指对鸡蛋的合力为F= (ma)2+G2>G，D项正确。
故选D。
3.【答案】B
【解析】线圈形成的电流和磁铁产生的磁场(虚线部分)如下图，干电池、磁铁、线圈构成一个闭合回路，线圈在磁场中受到安培力转动。因此线圈转动的原理是安培力的作用，而不是电磁感应，A项错误;
根据左手定则，线圈左边部分a处受到的安培力方向是垂直纸面向里，线圈右边部分b处受到的安培力方向是垂直纸面向外，因此从上向下俯视，线圈顺时针转动，B项正确;
若把磁铁的N极与S极互换，磁场方向反向，则安培力的方向也与原来方向相反，线圈转动方向也发生改变，C项错误;
该装置消耗电能，使线圈转动起来，同时该装置会发热，故该装置将电能转换为机械能和内能，D项错误。
4.【答案】A
【解析】根据波速、波长和频率的关系v=λf，可得波长λ=0.04m，A项正确;
浮标做受迫振动，其振动频率等于驱动力频率，也就是振动源的频率，B项错误;
水波的传播速度由介质决定，与振动源振幅无关，C项错误;
水波传播过程中，质点只在平衡位置附近振动，不会随波迁移，浮标并没有随波迁移，D项错误。
5.【答案】C
【解析】AB.墨滴带负电，电场力方向向上，墨滴在平行板电容器内运动过程，向上偏转，电场力对墨滴做正功，电势能减小，AB项错误;
C.纸张打印范围放大为原来的两倍，说明偏转距离为原来两倍，由y=12×qUdm(lv0)2，可知平行板电容器两端的电压增加为原来的两倍，C项正确;
D.墨滴在电场中的偏转角正切值为tanφ=vyv0=qUldmv02，电容器两端的电压为原来的两倍，偏转角正切值为原来的两倍， D项错误。
故选：C。
6.【答案】B
【解析】AC.由平抛运动公式，由碰地前h=12gt12，得t1=0.6s，vy=gt1=6m/s，反弹后v′y=4m/s，故碰地后到接球时间为t2=v′g=0.4s，因此，从发球到接球的时间为1.0s，动量变化量的大小为△p=mv′y−(−mvy)=6kg⋅m/s，AC项错误;
B.水平保持匀速直线运动，故小李接球位置距离小明发球位置水平距离x=v0(t1+t2)=6m，B项正确;
D.篮球触地反弹过程，速度变小机械能不守恒， D项错误。
7.【答案】C
【解析】A.交流电的周期0.4s，A项错误;
B.线圈中电动势的峰值为Em=NBLvm=NB2πRvm=2 2V，B项错误;
C.根据速度是正弦变化，故线圈中电动势的有效值为E有=Em 2=2V，线圈中电流的有效值I有=E有R+r=0.2A，C项正确;
D.灯泡的功率为P=I有2R=0.36W，D项错误。
故选：C。
8.【答案】ABD
【解析】AB.空间站的周期为T空=1.5h，又已知地球表面重力加速度和地球半径，根据GMmR2=mg，GMm(R+h)2=mv2R+h=m(2πT)2(R+h)，可以求出空间站离地面高度及空间站绕地运行飞行速度，A、B项正确;
C. 由于空间站质量未知，无法求出空间站绕地飞行动能，C项错误;
D. 在地球表面有GMmR2=F1，在空间站有GMm(R+h)2=F2，整理有F2F1=R2(R+h)2，D项正确。
故选ABD。
9.【答案】BC
【解析】如图，经过平行玻璃砖折射后，出射光线平行且向左偏移，a光折射率较大时有可能出射光线与b光重合，B、C项正确。
10.【答案】BD
【解析】根据PG=mgvcsθ，θ从0∘增加到90∘，因此小物块所受重力功率越来越小，A项错误;根据FN−mgsinθ=mv2R，可得FN=mgsinθ+mv2R，θ从0∘增加到90∘，FN越来越大，B项正确;因为小物块恒定的速率运动，故切线方向上合力为零，因此有mgcsθ=Ff=μFN，可得μ=mgcsθmgsinθ+mv2R，得μ越来越小，C项错误;由于从A到P重力做功大于从P到B重力做功，根据功能关系，小物块在AP段产生的内能比PB段产生的内能大，D项正确。
11.【答案】A
平衡摩擦力时，长木板倾角过大

【解析】(1)槽码和小桶的总质量必须远小于小车和手机的总质量，A项正确;
实验前，必须平衡摩擦力，B项错误;
应先启动手机测量加速度，再释放小车，C项错误。
故选A。
(3)
(4)平衡摩擦力时，长木板的倾角过大。
12.【答案】×1
欧姆调零
7
/7.0
最大
R1−R2

【解析】(1)选用“×10”倍率的欧姆挡测量，发现多用电表指针偏转过大，则应将开关拨至×1欧姆挡，两表笔短接，进行欧姆调零;多用电表的读数为7.0Ω。
(2)①将电阻箱R的阻值调整至最大;③前后两次测量，毫安表读数为I不变，故回路中阻值不变，那么弹性绳电阻的增加量必然等于电阻箱阻值的减少量。
13.【答案】解：(1)未打气前，壶内气体的体积为
V0=2L−1.6L=0.4L
单次按压进入壶内气体为△V=0.02L
由于气体发生等温变化，由玻意耳定律，得
p1V0=p0V0+p0ΔV
解得p1=1.05×105Pa
(2)当壶内还剩下1L的消毒液时，此时壶内气体体积为V=(2−1)L=1L
设一共要按压n次，气体发生等温变化，由玻意耳定律，得
p2V=p0V0+np0ΔV
代入数据，解得
n=32
故一共要按压32次

【解析】详细解答和解析过程见【答案】
14.【答案】(1)根据安培定则，要产生如图所示方向的磁场，则亥姆霍兹线圈应通顺时针方向的电流(从左往右看)
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d=12at2
垂直于x轴方向有R=v0t
又qE=ma
联立解得E=2mv02dqR2；
(3)根据运动独立性，粒子沿x轴方向做匀加速直线运动，垂直于x轴方向做匀速圆周运动，故粒子回到x轴时间为粒子做匀速圆周运动周期的整数倍tn=nT=2nπmqB(n=1,2,3⋯⋯)
x轴方向有dn=12atn2
qE=ma
联立解得dn=n2π2d(n=1,2,3⋯⋯)。

【解析】详细解答和解析过程见【答案】
15.【答案】解：(1)设圆环C与A碰撞前瞬时的速度为v1
圆环C向上运动过程
−(mg+Ff1)H=12mv12−12mv02
设圆环C、A碰撞后瞬时，圆环C的瞬时速度v1′，圆环A的瞬时速度v2′，则有
mv1=mv1′+mv′2
12mv12=12mv1′+12mv2′
解得v1′=0，v2′=v1
圆环C、A碰撞后瞬时，圆环A的瞬时速度
v′2= v02−2(1+k1)gH
(2)设圆环B即将开始滑动时，弹簧的压缩量为xm
对圆环B，受力分析有
kxm=Mg+Ffm
得xm=(1+k2)Mgk
(3)设碰撞后圆环A向上做匀减速运动的加速度大小为a，则有
−2axm=0−v2′
此过程，列牛顿第二定律有，kx+mg+FA=ma
联立以上各式，得FA=mv02−2(1+k1)gH2(1+k2)Mgk−mg−kx

【解析】详细解答和解析过程见【答案】