2024~2025学年广东省百日冲刺高三下学期2月联合学业质量监测物理试卷（解析版）

这是一份2024~2025学年广东省百日冲刺高三下学期2月联合学业质量监测物理试卷（解析版），共13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。
1.目前我国正在大力发展第四代核电反应堆技术，其中“快中子堆”技术发电的原理是：燃料 94239Pu发生裂变反应时放出来的高速中子(快中子)，被周围的 92238U吸收， 92238U吸收快中子后变成 92239U， 92239U发生β衰变变成 94239Pu，使得反应可以持续进行下去，则( )
A. 92239U经过2次β衰变后变成 94239PuB. 94239Pu和 92239U中子数相同
C. β衰变放出的电子来自核外电子D. 将温度升高可缩短 92239U的半衰期
2.如图所示，人提着鸟笼，其中有一只始终与鸟笼相对静止的玩偶小鸟，忽略移动过程中的空气阻力.下列说法正确的是( )
A. 当鸟笼匀速水平向右运动时，鸟笼对小鸟的作用力水平向右
B. 当鸟笼加速竖直向上运动时，小鸟处于失重状态
C. 当鸟笼匀加速水平向右运动时，鸟笼对小鸟的作用力斜向右上方
D. 当鸟笼静止时，鸟笼对小鸟的作用力为零
3.1月7日，西藏日喀则市定日县发生6.8级地震，地震波中包含横波与纵波.地震来临时，地震中心区域的人们先感觉到上下晃动，后感觉到左右晃动.下列说法正确的是( )
A. 地震波不属于机械波
B. 受灾群众在远离地震中心区域的过程中，感受到的振动频率等于震源的频率
C. 人们先感觉到上下晃动，后感觉到左右晃动，说明纵波的传播速度大于横波
D. 地面建筑物的振幅都相同
4.2024年10月11日，我国首颗可重复使用的返回式技术试验卫星——实践十九号，经过精确操控，安全降落于指定区域.实践十九号卫星变轨返回过程简化后如图所示，以下说法正确的是( )
A. 卫星在轨道Ⅲ的速度大于7.9km/sB. 卫星在P点的加速度大于Q点的加速度
C. 卫星在轨道Ⅱ的周期大于在轨道Ⅲ的周期D. 卫星从轨道Ⅱ到轨道Ⅰ需要在P点加速
5.某仪器两极间的电场线分布如图所示，一正电荷只在电场力作用下以某一初速度沿x方向运动．从O到A运动过程中，关于各点的电势φ、电荷的动能Ek随位移x的变化图线可能正确的是
A. B. C. D.
6.我国特高压技术领先全球，输电过程简化后如图所示，在总电源输入频率为50Hz的正弦式交流电，T1与T2均视为理想变压器，输电线电阻为R.某时刻输电线上功率损失为P，下列说法正确的是( )
A. 家庭电路中1s内电流的方向变化50次
B. T1的输出功率等于T2的输入功率
C. 用电高峰期，用户接入用电器增多，T2的输出电压变小
D. 若因为输电距离增加，R阻值增加一倍，则输电线功率损失变为2P
7.如图甲所示，在平面内有一半径为R=0.5m的固定光滑绝缘圆桶，在空间中有平行于圆桶轴线的水平匀强磁场B=2T，一质量为m=0.5kg、带电量为q=+4C的带电小球沿圆桶外壁做圆周运动，如图乙所示为带电小球所在处的截面图，AC为竖直直径，初始时带电小球位于圆环最高点A(圆桶外侧)，并且有水平方向的初速度，速度大小vA= 5m/s，如果带电小球能够不脱离圆桶做完整的圆周运动，重力加速度g取10m/s2.则下列说法正确的有( )
A. 小球在A点的速度方向向右B. 小球在A点受到圆桶的支持力为0
C. 小球在C点速度为4m/sD. 小球在C点对圆桶的压力为10N
二、多选题：本大题共3小题，共12分。
8.水晶球是用天然水晶加工而成的一种透明的球形物品.如图所示，一个质量分布均匀的透明水晶球，过球心的截面是半径为r的圆.一单色细光束平行直径PQ从A点射入球内，折射光线AQ与PQ夹角为30∘.已知光在真空中的传播速度为c，则( )
A. 水晶球的折射率为 2
B. 光在水晶球中的传播速度为 33c
C. 光在水晶球中的传播时间为3rc
D. 若逐渐增大射向水晶球表面光的入射角，光可能因发生全反射而无法射出水晶球
9.粒子加速器是高能物理实验的重要工具，常见的粒子加速器有直线加速器与回旋加速器，分别如图所示，回旋加速器D形金属盒半径为R，磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，下列说法正确的是：( )
A. 两种粒子加速器都需要接交流电
B. 在图甲中粒子在狭缝间做加速运动
C. 若增大图乙中所接的电源电压U，粒子在加速器中的运动时间不变
D. 回旋加速器能加速到的最大动能为Ekm=q2B2R22m
10.为检测汽车无人驾驶技术的安全性能，某汽车公司进行了汽车无人驾驶的障碍物避让实验.汽车行驶途中，当前方传感器检测到障碍物时，系统马上采取措施制动避让.下图是该实验过程中的汽车运动图像，刹车时阻力恒定，汽车恰好在障碍物前停下.下列说法正确的是( )
A. 0∼t0时间该汽车做匀加速直线运动B. 该汽车在路面上行驶的安全速度为x0t0
C. 该汽车减速的加速度为2(x1-x0)t02D. 该汽车传感器的感应距离为12x0
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.某同学用如图所示装置探究向心力与速度的关系.小球用细绳悬挂在铁架台上，悬挂点处有一力传感器可测细绳的拉力，悬挂点正下方有一光电门，小球经过最低点时恰好使球心处挡住光电门发出的光.测得小球质量为m，悬线长度为L，已知当地的重力加速度为g.
(1)用游标卡尺测量小钢球的直径d.游标卡尺的示数如图乙所示，则小钢球的直径d= mm;
(2)将小球从最低点拉到一定的高度由静止释放，使小球在竖直面内做圆周运动，力传感器记录了小球运动中悬线的最大拉力F，光电门记录了小球经过最低点时小球的挡光时间t，则经过最低点时的线速度大小为v= (用字母d和t表示);
(3)改变小球释放的位置多次实验，测得多组悬线的最大拉力 F，及对应的小球挡光的时间 t，以F-mg为纵轴，以最低点线速度v为横轴作图像，如果图像是过原点的倾斜直线，则表明 .
12.为测量甲醛浓度，某研究小组利用一个对甲醛气体非常敏感的气敏电阻Rq进行测量，该气敏电阻说明书给出的气敏电阻Rq随甲醛浓度η变化的曲线如图a所示.
(1)为检验该气敏电阻的参数是否与图a一致，测量部分甲醛浓度下的阻值，设计图b所示电路.利用如下实验器材测甲醛浓度为8×10-8kg⋅m-3时气敏电阻的阻值，供选用的器材如下：
A.蓄电池(电动势6V，内阻不计)
B.电压表(量程6V，内阻约10kΩ)
C.毫安表(量程5mA，内阻约2Ω)
D.滑动变阻器R1(最大阻值20Ω)
E.滑动变阻器R2(最大阻值1000Ω)
F.开关、导线若干
①参照图a中的参数，滑动变阻器RP应选用 (填“R1”或“R2”);
②单刀双掷开关应接在 (填“1”或“2”);
(2)实验时，将气敏电阻置于密封小盒内，通过注入甲醛改变盒内甲醛浓度，记录不同甲醛浓度下电表示数，计算出气敏电阻对应阻值，若某次测量中电压表和毫安表的示数分别为5.5V和3.7mA，则此时气敏电阻的阻值为 kΩ(保留2位有效数字);
(3)已知国家室内甲醛浓度标准是η≤0.1mg/m3.探究小组利用该气敏电阻设计了如图c所示的简单测试电路，用来测定室内甲醛是否超标.
电源电动势为E=5.0V(内阻不计)，电路中D1、D2分别为红、绿发光二极管，红色发光二极管D1的启动(导通)电压为2.0V，即发光二极管两端电压UD1≥2.0V时点亮，绿色发光二极管D2的启动电压为3.0V，发光二极管启动时对电路电阻的影响不计.实验要求当室内甲醛浓度正常时绿灯亮，超标时红灯亮，则在电阻R3和R4中， 是定值电阻，其阻值为 kΩ.
四、计算题：本大题共3小题，共30分。
13.图中是近两年流行的冰杯，其杯壁由两层塑料制成，隔层中密封着冷冻液，冷冻液体积为隔层体积的三分之二，使用时将空杯子倒置放在冰箱冷冻室，使冷冻液凝固，取出后往杯中倒入饮料，过一会儿，就可以享用凉爽的“冷饮”.若隔层内气体为理想气体，隔层体积为V0，初始时隔层内压强为p0，冷冻液温度为T0，冰箱冷冻室温度恒为T1.将初始状态冰杯放入冰箱冷冻室足够长时间后：
(1)忽略冷冻液体积变化，求此时压强p1;
(2)实际上因为冷冻液凝固后体积会增加ΔV(ΔV小于13V0)，若此时压强仍然为p0，求ΔV.
14.某实验室设计了一个装置，如图所示，水平固定的圆筒形磁体(S极)与其内圆柱形磁体(N极)之间的空隙中存在一辐向磁场，辐向磁场分布关于圆柱体的中轴线对称(距中轴线距离相等处的磁感应强度大小相等).另有一个匝数为1匝，质量为m、电阻为R、半径为r的圆线圈套在圆柱形磁体上，其线圈导线所在处的磁场的磁感应强度大小均为B.线圈在恒定外力F作用下，在C点位置从静止开始运动，经过时间t后，达到最大速度，此时恰好到达O点位置，撤去F，线圈继续运动，最终运动到D点停下，不计线圈与圆筒间的摩擦.求：
(1)当线圈的速度为v0时，线圈中产生的感应电流的大小;
(2)在某时刻线圈运动的加速度大小为a，则此时线圈的速度大小;
(3)求线圈从开始出发到最终停下过程中运动的位移.
15.在工厂生产线中常利用传送带运输货物.如图所示，倾角为θ=37∘的传送带，始终以v=2m/s的速度顺时针匀速转动，在斜面底端每秒轻放一个质量为5kg的物块(初速度视为0，其余物块未画出).已知物块与传送带间的动摩擦因数为0.8，传送带长L=9m.重力加速度g取10m/s2，sin37∘=0.6，cs37∘=0.8.求：
(1)求物块刚被放上传送带时加速度大小;
(2)某一个物块从底端到顶端增加的机械能;
(3)生产线运行一段时间后，相较于初始不放货物时，传送带的电动机多输出的功率.
【参考答案】
1.【答案】A
【解析】A、β衰变过程中，质量数不变，质子数增加1，故 92239U经过2次β衰变后变成 94239Pu
故A正确；
B、 94239Pu比 92239U多两个质子，少两个中子，B错误;
C、β衰变放出的电子来自原子核，C错误;
D、半衰期与温度无关，D错误.
2.【答案】C
【解析】鸟笼匀速运动和静止时，小鸟受力平衡，其重力与鸟笼对其的作用力等大反向，AD错误;
鸟笼加速上升时加速度向上，小鸟处于超重状态，B错误;
当鸟笼水平向右匀加速运动时，鸟笼对小鸟的作用力斜向右上方，与小鸟重力合成后的合力水平向右，C正确.
3.【答案】C
【解析】地震波属于机械波，A错误;
根据多普勒效应，远离波源时，接收到的频率小于波源频率，B错误;
地震波包含横波与纵波，先感受到上下震动，说明纵波先传达，纵波的传播速度大于横波，C正确;
地面建筑物做受迫振动，振幅不一定相同，D错误.
4.【答案】B
【解析】卫星在轨道的运行速度小于速度7.9km/s，A错误;
由GMmr2=ma得a=GMr2，得卫星在P点的加速度大于Q点的加速度，B正确;
根据开普勒第三定律，r3T2=k，卫星在轨道Ⅱ的周期小于在轨道Ⅲ的周期，C错误;
卫星由高轨向低轨变轨需要减速，D错误.
5.【答案】D
【解析】AB、电场线的疏密表示电场的强弱，从 O到A场强先增大后减小，由于φ-x图像的切线斜率绝对值表示电场强度的大小，则从 O到A的电势随位移的变化图线的切线斜率绝对值先增大后减小，故 AB错误;
CD、根据动能定理可得qEx=ΔEk=Ek-12mv02
可知Ek-x图像的切线斜率表示电场力，由于电荷带正电，从O到A电场力做正功，电荷的动能增大，且Ek-x图像的切线斜率先增大后减小，故 D正确，C错误；故选D。
6.【答案】C
【解析】变压器不改变交流电频率，该交流电的频率为50Hz，一个周期内电流方向改变两次，因此在输出端每秒电流方向改变100次，A错误；
T1的输出功率等于T2的输入功率加上输电线上的损耗功率，B错误；
用电高峰期，用户端电流变大，输电线电流变大，输电线上损耗的电压变大，T2的输入电压变小，T2的输出电压变小，C正确；
R阻值增加一倍，输电线上电流变小，根据P=I2R可知，I变小，R变成2R，损耗功率不等于2P，D错误。
7.【答案】D
【解析】小球要做完整圆周运动，在C点进行受力分析，可判断洛伦兹力向上，可知在C点速度方向向右，在A点速度方向向左，A错误;
对A点受力分析：qvAB+mg-FN1=mvA2R，可得FN1=8 5N，B错误;
由动能定理有mg2R=12m(vC2-vA2)，得C点速度为5m/s，C错误;
对C点进行受力分析：qvCB-mg-FN2=mvC2R，得FN2=10N，又根据牛顿第三定律，得F压=FN2=10N，D正确.
8.【答案】BC
【解析】A.根据光路图，由几何关系可知，光在A点的入射角为60∘，折射角为30∘，水晶球的折射率n=sin60∘sin30∘= 3，故A错误；
B.根据n=cv，光在水晶球中的传播速度v= 33c，故B正确；
C.AQ= 3r，光在水晶球中的传播时间t=AQv=3rc，故C正确；
D.根据光路可逆原理，光不可能因发生全反射而无法射出水晶球，故D错误。
9.【答案】ABD
【解析】两类加速器都需要接交变电流才能实现持续的加速，A正确;
在直线加速器中，在狭缝间存在有电势差，粒子在狭缝间做加速运动，B正确;
增大图乙所接电源电压，可使单次加速获得的动能变大，但最大动能不变，因此会减小加速的次数，导致总的运动时间变短，C错误;
当轨迹半径等于D形盒尺寸R时，有最大动能，根据qvB=mv2R以及Ekm=12mv2可得Ekm=q2B2R22m，D正确.
10.【答案】BCD
【解析】该图像为x-t图，0∼t0时间做匀速直线运动，速度大小为x0t0，此时刚好在障碍物前停下，即为最大安全速度，A错误、B正确;
减速位移为x1-x0，汽车由匀减速减速为0，可得x1-x0=12at2，a=2(x1-x0)t02，C正确;
由图可知，在t0时刻，传感器感应到障碍物，刹车时阻力恒定，汽车做匀减速直线运动减速减速到0.因此，传感器感应距离即为刹车距离x减=12vt0，x0=vt0，x减=12x0，D正确.
11.【答案】19.20
dt
在小球质量、圆周半径一定时，如果图像是过原点的倾斜直线，向心力与速度正比
【解析】(1)50分度游标卡尺读数为：1.9cm+10×0.02mm=19.20mm;
(2)挡光时间很小，可以用小球通过光电门的平均速度代替瞬时速度，则小球的线速度大小为dt;
(3)如果图像是过原点的倾斜直线，Fn=F-mg=kv，则表明小球在最低点的向心力与速度成正比。
12.【答案】R1
1
1.5
R4
3.9
【解析】(1)根据图b可知，滑动变阻器采用了分压接法，为了调节方便，则滑动变阻器应该选择最大阻值较小的R1；
由图a可知，甲醛浓度为8×10-8kg⋅m的气敏电阻的阻值Rq≈2.5kΩ；
由于Rq> RVRA，因此电流表应采用内接法，即开关接到1；
(2)根据欧姆定律可得气敏电阻阻值为Rq=UI=5.53.7×10-3Ω≈1.5×103Ω=1.5kΩ；
(3)R3、R4串联分压，当甲醛浓度升高，气敏电阻的阻值Rq增大时，红色发光二极管D1两端电压应升高，所以R3为气敏电阻，R4为定值电阻
根据电阻与电压成正比，有RqR4=23
为红色发光二极管D1处于点亮的临界状态，由图a可知η=0.1mg/m3=1×10-7kg/m3时，气敏电阻的阻值Rq=2.6kΩ，故可得R4=32Rq=32×2.6kΩ=3.9kΩ。
13.【答案】解：(1)研究隔层内气体，在冷冻过程中体积不变，则由查理定律可得p0T0=p1T1，
得p1=T1T0p0。
(2)冰冻前隔层内气体体积为13V0，冰冻后隔层内气体体积为13V0-△V，
则由理想气体状态方程可得：p0T0×13V0=p0T1(13V0-△V)，
得ΔV=T0-T13T0V0。
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
14.【答案】解：(1)线圈切割磁感线，有效长度L=2πr，
产生电动势E=Bv⋅2πr，
I=ER，
则电流I=2πBrv0R。
(2)由F安=BIL得F安=4π2B2r2vR，
当线圈在CO段运动时，受力分析有F-F安=ma，
可解得v=(F-ma)R4π2B2r2，
当线圈在OD段运动时，由受力分析可得F安=ma，
可解得v=maR4π2B2r2。
(3)在C到D运动过程中，运用动量定理，有Ft-4π2B2r2vRt总=mΔv，
即Ft-4π2B2r2xR=0，
得x=FtR4π2B2r2。
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
15.【答案】解：(1)物块刚放上传送带时受力：μmgcs37∘-mgsin37∘=ma，得a=0.4m/s2
(2)假设物块到达顶端前与传送带共速，则加速位移x=v22a得x=5m，有x