2025届广东省建文教育集团高三上学期1月第二次模拟考试物理试卷（解析版）

这是一份2025届广东省建文教育集团高三上学期1月第二次模拟考试物理试卷（解析版），共17页。试卷主要包含了4s B等内容，欢迎下载使用。
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.如图，物块A和滑环B用绕过光滑定滑轮的不可伸长的轻绳连接，滑环B套在与竖直方向成θ=37°的粗细均匀的固定杆上，连接滑环B的绳与杆垂直并在同一竖直平面内，滑环B恰好不能下滑，滑环和杆间的动摩擦因数为μ=0.4，设滑环和杆间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则物块A和滑环B的质量之比为( )
A. 75B. 57C. 135D. 513
2.如图所示，2006年8月24日晚，国际天文学联合会大会投票，通过了新的行星定义，冥王星被排除在行星行列之外，太阳系行星数量将由九颗减为八颗．若将八大行星绕太阳运行的轨迹粗略地认为是圆，各星球半径和轨道半径如下表所示
从表中所列数据可以估算出海王星的公转周期最接近( )
A. 80年B. 120年C. 165年D. 200年
3.若保持单摆的摆长不变，而使摆球的质量增加为原来的4倍(摆球大小不变)，并使摆球经过平衡位置时，速度减为原来的1/2，则单摆振动的
A. 频率不变，振幅不变B. 频率不变，振幅改变
C. 频率改变，振幅改变D. 频率改变，振幅不变
4.彩带舞是一种民间舞蹈艺术，彩带舞爱好者某次抖动彩带形成的彩带波可看成简谐横波。在如图1所示的彩带上有相距6m的M、N两质点，波由M向N传播，某时刻两质点的振动图像如图2所示。下列说法正确的是( )
A. 该简谐横波的传播周期为0.4s B. 该简谐波的波长可能为8m
C. 该简谐横波的传播速度大小可能为10m/s D. 0～1.2s的时间内质点M点的路程为60cm
5.关于下列图片中显示的信息说法正确的是( )
A. 甲图是公路上的指示牌，上面的“3km”“47km”“53km”指的是位移
B. 乙图是导航中的信息，上面方案二中的“15分钟”指的是时间
C. 丙图是汽车上的时速表，上面指针指示的“70”指的是速度为70米/秒
D. 丁图是高速上的指示牌，上面的“120”“100”指的是平均速度的大小
6.如图所示，固定的水平长直导线中通有恒定电流I，矩形线框与导线在同一竖直平面内，且一边与导线平行。线框由静止释放，在下落过程中( )
A. 由于线框的速度增大，穿过线框的磁通量可能不变
B. 线框中一定有顺时针方向的感应电流
C. 线框所受合外力的方向可能向上
D. 线框的机械能守恒
7.如图所示有一半径为R竖直平面内的光滑圆轨道，有一质量为m的小球(可视为质点)，小球能够沿着圆轨道做完整的圆周运动，则小球在轨道的最低点对轨道的压力F1比小球在轨道的最高点对轨道的压力F2大( )
A. 3mgB. 4mgC. 5mgD. 6mg
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.如图所示的虚线为电场中的三个等势面，三条虚线平行等间距，电势值分别为10V、19V、28V，实线是仅受静电力的带电粒子的运动轨迹，A、B、C是轨迹上的三个点，A到中心虚线的距离大于C到中心虚线的距离，下列说法正确的是( )
A. 粒子在三点受到的静电力方向相同
B. 粒子带负电
C. 粒子在三点的电势能大小关系为EpC>EpB>EpA
D. 粒子从A运动到B与从B运动到C，静电力做的功可能相等
9.节能混合动力车是一种可以利用汽油及所储存电能作为动力来源的汽车。有一质量m=1000kg的混合动力轿车，在平直公路上以v1=90km/h匀速行驶，发动机的输出功率为P=50kW.当驾驶员看到前方有80km/h的限速标志时，保持发动机功率不变，立即启动利用电磁阻尼带动的发电机工作给电池充电，使轿车做减速运动，运动L=72m后，速度变为v2=72km/h。此过程中发动机功率的五分之一用于轿车的牵引，五分之四用于供给发电机工作，发动机输送给发电机的能量最后有50%转化为电池的电能。假设轿车在上述运动过程中所受阻力保持不变。下列说法正确的是( )
A. 轿车以90km/h在平直公路上匀速行驶时，所受阻力F阻的大小为2×103N
B. 驾驶员启动电磁阻尼轿车做匀减速运动，速度变为v2=72km/h过程的时间为3.2s
C. 轿车从90km/h减速到72km/h过程中，获得的电能E电=6.3×104J
D. 轿车仅用其在上述或速过程中获得的电能E电维持72km/h匀速运动的距离为31.5m
10.轮O1、O2固定在同一转轴上，轮O1、O2用皮带连接且不打滑。边缘点A、B，已知轮的半径比r1：r2=2：1，当转轴匀速转动时，则( )
A. A、B线速度之比为1：1B. A、B角速度之比为1：2
C. A、B加速度之比为1：2D. A、B周期之比为2：1
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.如图所示，在倾角θ=37°的斜面上放置一个凹槽，槽与斜面间的动摩擦因数μ=38，槽与斜面面间的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力，槽两端侧壁A、B间的距离d=0.12m。把一小球放在槽内上端靠侧壁A处，现同时由静止释放球和槽，不计球与槽之间的摩擦，斜面足够长，且球与槽的侧壁发生碰撞时碰撞时间极短，系统不损失机械能，球和槽的质量相等，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8，求：
(1)释放球和槽后，经多长时间球与槽的侧壁发生第一次碰撞；
(2)第一次碰撞后的瞬间，球和槽的速度；
(3)从初始位置到物块A与凹槽B的左侧壁发生第三次碰撞时B的位移大小。
12.(8分)一个右端开口左端封闭的U形玻璃管中装有水银，左侧封有一定质量的空气，如图所示，已知，空气柱长是40cm，两侧水银面高度差56cm，若左侧距管顶66cm处的k点处突然断开，断开处上方水银能否流出？这时左侧上方封闭气柱将变为多高？(设大气压强为1.013×105Pa)
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.如图，整个空间有场强大小为E=3×104V/m的匀强电场，方向水平向右。ABC为竖直面的绝缘光滑轨道，其中AB部分是水平轨道，BC部分是半径为R=0.4m的四分之一圆弧，两段轨道相切于B点。P为水平轨道上的一点，且PB=0.4m，把一质量m=0.1kg、带电荷量q=+2.5×10-5C小球从P点由静止释放，小球将在轨道内运动，重力加速度g=10m/s2，求：
(1)小球到达C点时的速率；
(2)小球从P点到C点的过程中动能的最大值；
(3)小球离开C点后再次到达AB同一水平高度时与P点的距离。
14.如图所示，面积为0.02m2、内阻不计的100匝矩形线圈ABCD，绕垂直于磁场的轴OO'匀速转动，转动的角速度为100rad/s，匀强磁场的磁感应强度为 22T。矩形线圈通过滑环与理想变压器相连，触头P可移动，副线圈所接电阻R=50Ω，电表均为理想交流电表。当线圈平面与磁场方向平行时开始计时，结果可用根号或π表示。求：
(1)线圈中感应电动势的最大值；
(2)由图示位置转过30°角的过程产生的平均感应电动势；
(3)当原、副线圈匝数比为2：1时，电阻R上消耗的功率。
15.如图所示，在质量为m的物块甲上系着两条细绳，其中长30cm的细绳另一端连着轻质圆环，圆环套在水平棒上可以滑动，圆环与棒间的动摩擦因数μ=0.75。另一细绳跨过光滑定滑轮与重力为G的物块乙相连，定滑轮固定在距离圆环50cm的地方，系统处于静止状态，OA与棒的夹角为θ，两绳夹角为φ。当G=6N时，圆环恰好开始滑动。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8。求：
(1)OA绳与棒间的夹角θ；
(2)物块甲的质量m。
【参考答案】
1.【答案】C
【解析】【分析】
对A受力分析，根据平衡条件表示出绳子的拉力，对B受力分析，根据平衡条件求出绳子拉力与B重力的关系，进而得到AB质量之比。
【解答】
对A进行受力分析，根据平衡条件：T=mAg，
对B进行受力分析，如图：
根据平衡条件：mBgcsθ=f，
mAg=N+mBgsinθ
f=μN
得：mAmB=135；
综上分析可知应选C。
2.【答案】C
【解析】解：根据GMmr2=mr4π2T2得，周期T= 4π2r3GM，
因为海王星的轨道半径时地球轨道半径的30倍，则海王星的周期大约是地球公转周期的165倍．地球公转周期为1年，则海王星的公转周期为165年．故C正确，A、B、D错误．
故选：C．
根据万有引力提供向心力得出周期与轨道半径的关系，结合海王星与地球的轨道半径之比得出周期之比，从而求出海王星的公转周期．
解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一理论，知道周期与轨道半径的关系．
3.【答案】B
【解析】试题分析：根据单摆周期公式可知，振动周期不变，所以CD排除。由于速度变小一般，但质量增加4倍，所以最低处物体动能不变，即根据机械能守恒E=mgh，说明高度应该减小1/4，所以B正确
考点：单摆
点评：本题考查了结合单摆周期公式判断单摆的振动周期，通过机械能守恒定律判断物体的上升的高度。
4.【答案】D
【解析】解：A、根据振动图像可知简谐横波的传播周期为0.8s，故A错误；
B、M和N平衡位置相距(14+n)λ=x，解得：λ=1214+nm=484n+1m(n=0、1、2、3……)，如果波长为8m，则n=54，故B错误；
C、波的传播速度大小为v=λT，解得：v=604n+1m/s(n=0、1、2、3……)，当波速为10m/s时，n=54，故C错误；
D、0～1.2s的时间，即经过Δt=，M点通过的路程为s=32×4A=32×4×10cm=60cm，故D正确。
故选：D。
根据振动图像可知简谐横波的传播周期；M和N平衡位置相距(14+n)λ=x，由此求解波长；根据v=λT求解波速；质点在1个周期通过的路程为4A，由此求解0～1.2s的时间内M点通过的路程。
本题主要是考查了振动的图像；解答此类问题的关键是要理解振动图像的物理意义，能够根据图像直接读出振幅和质点的振动方向，知道波速、波长和频率之间的关系v=fλ。
5.【答案】B
【解析】解：A、“3km”“47km”“53km”指的是运动轨迹的长度，是路程，故A错误；
B、“15分钟”指的是所需的时间长度，是指时间，故B正确；
C、指针指示的“70”指的是速度为70km/h≠70m/s，故C错误；
D、“120”“100”指的是瞬时速度的大小，不是平均速度的大小，故D错误。
故选：B。
路程是物体经过的实际轨迹长度；位移是描述物体位置变化的物理量，是从起点指向终点的有向线段。瞬时速度表示某一时刻或某一位置的速度，研究的是“点”，平均速度表示一段时间或一段位移的速度。
本题考查位移与路程、平均速度与平均速度、速率、瞬时速度等，要正确区分平均速度与瞬时速度，关键抓住它们对应关系：平均速度与一段时间或位移对应，瞬时速度与时刻或位置对应。
6.【答案】B
【解析】【分析】
根据右手螺旋定则判断出直导线周围的磁场方向，离导线越远，磁场越弱，根据楞次定律判断感应电流的方向，再通过左手定则判断线框所受的安培力的合力方向。解决本题的关键掌握楞次定律判断感应电流的方向，以及知道机械能守恒的条件。同时在C选项中，根据左手定则，上边所受的安培力方向向上，下边所受的安培力方向向下，由于上边所处的磁场强，所以上边所受的安培力大小大于下边所受的安培力大小，所以线框所受安培力的合力方向竖直向上；但线框向下做加速运动，整体受到的合外力的方向向下。
【解答】
AB.根据右手螺旋定则，知直导线下方的磁场方向垂直纸面向里，线框由静止释放，穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律知，感应电流的方向为顺时针方向。故A错误，B正确；
C.线框向下做加速运动，整体受到的合外力的方向向下。故C错误；
D.在下降的过程中，除重力做功以外，有安培力做功，所以线框的机械能不守恒。故D错误。
故选：B。
7.【答案】D
【解析】解：设小球在高点时速度为v0，据向心力公式可知，在最高点时：
F2+mg=mv02R
根据机械能守恒定律可知，
mg⋅2R=12mv212mv02
再对最低点分析可知：
F1-mg=mv2R
联立解得：F1-F2=6mg；
则由牛顿第三定律可知，小球对轨道的压力为6mg，故ABC错误，D正确。
故选：D。
对最高点分析，根据向心力公式可求得最高点的速度，再对由最高点到最低点过程根据机械能守恒定律可求得最低点的速度，再对最低点根据向心力公式可求得小球受到的支持力，再根据牛顿第三定律可求得对轨道的压力。
本题考查向心力公式的应用以及机械能守恒定律的应用，要注意正确分析物理过程，明确最高点和最低点的受力分析，明确向心力的来源是解题的关键。
8.【答案】ABC
【解析】解：A、根据电场线垂直于等势面可知，粒子在三点受到的静电力方向相同，故A正确；
B、由粒子的运动轨迹得知，所受静电力垂直等势面向左下，而电场方向垂直等势面向右上，则粒子带负电，故B正确；
C、A、B、C三点电势大小关系为φA>φB>φC，因粒子带负电，根据Ep=qφ有EpA