2025届高三下学期二轮模拟练习卷 （八）物理试卷（解析版）

这是一份2025届高三下学期二轮模拟练习卷 （八）物理试卷（解析版），共14页。试卷主要包含了015 s内,在t=0等内容，欢迎下载使用。
注意事项:
1.答题前,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、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.欧洲核子研究中心的科学家发现了希格斯玻色子衰变为两个轻子和一个光子——“达利兹衰变”的首个证据,这有助于科学家发现新物理学。一个 84210P核发生α衰变时释放的能量为E,衰变放出光子的动量和能量均可忽略。若让一个静止的 84210P核衰变产生的 82206Pb和α粒子(均不计重力)垂直射入同一匀强磁场中,光在真空中的传播速度为c,则下列说法正确的是（ ）
A.希格斯玻色子发生“达利兹衰变”的半衰期一定受温度的影响
B.84210P的比结合能大于生成的新核 82206Pb的比结合能
C.衰变前后 84210P与生成物 82206Pb的质量之差Δm=Ec2
D.82206Pb与α粒子在磁场中运动的轨道半径之比为1∶41
2.2023年11月3日22时54分,长征七号改运载火箭在中国文昌航天发射场点火起飞,成功将通信技术试验卫星十号送入预定轨道。已知通信技术试验卫星十号在距离地面高度为h处绕地球做匀速圆周运动,地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,则通信技术试验卫星十号绕地球一圈的时间为（ ）
A.2π(R+h)3gR2B.2πR3g(R+h)2
C.2πgR+hD.2πg(R+h)2R3
3.如图所示,轻质细线OA一端固定在天花板上,另一端拴一质量为2m的小球1,细线AB一端系在小球1上,另一端拴一质量为m的小球2,小球2在外力F(大小和方向均未知)作用下处于静止状态。已知细线OA始终与竖直方向成37°角,cs 53°=0.6,两小球均可视为质点,重力加速度为g。若外力F最小,则细线AB的拉力大小为（ ）
A.12mg B.3mgC.2135mgD.355mg
4.智能呼啦圈轻便美观,深受健身人士的喜爱,腰带外侧带有轨道,将带有滑轮的短杆(长度忽略不计)一端穿入轨道,另一端悬挂一根带有配重的轻绳,其简化模型如图所示。配重可视为质点,绳长为L,悬挂点P到腰带中心点O的距离为r,水平固定好腰带,通过人体微小扭动,使配重随短杆在水平面内做匀速圆周运动,稳定节奏后使绳子与竖直方向的夹角为θ,运动过程中腰带可看成不动,重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A.若使用者减小转速,配重受到的合力变大
B.此时配重转动的频率f=12π·gtanθLsinθ+r
C.若将配重减轻,仍保持转速不变,则θ变大
D.若用力转动使θ增大,则配重运动的周期变大
5.某燃气灶点火装置的电路图如图甲所示,转换器将直流电压转换为交流电压,并加在一理想变压器的原线圈上,当变压器副线圈两端电压的瞬时值大于5000 V时,钢针和金属板间就会引发电火花,从而点燃气体。闭合开关,若电压表的示数为10 V,原、副线圈的面积均为S,图乙是闭合开关后原线圈中磁场的磁感应强度B随时间t变化的关系图像,电压表可视为理想交流电表,则下列说法正确的是（ ）
A.该交流电压的频率为100 Hz
s~0.015 s内,在t=0.005 s时刻最容易成功点火
C.当原、副线圈的匝数比为1∶300时,点火装置可正常工作
D.每匝线圈中产生的感应电动势的瞬时值表达式为u=100πBmScs 100πt(V)
6.如图所示,长方体ABCD-A'B'C'D'为密闭空间,ABCD面水平,其中AD边长L1=3 m,AB边长L2=6 m,AA'边长L3=5 m,P为C'D'中点,空间内存在电场强度大小E0=250 N/C、方向竖直向下的匀强电场,空间外无电场,忽略电场边缘效应。AB中点O处放有一装置,能沿ABCD面各个方向向长方体内均匀发射速度大小为v0、比荷qm=1×108 C/kg的带正电粒子。粒子打在长方体各面会被直接收集,不考虑粒子之间的相互作用及粒子所受重力。已知粒子的初速度v0=3×105 m/s,则平面CC'D'D吸收的粒子总量占发射的粒子总量的（ ）
A.15 B.14 C.13 D.12
7.可视为质点的小物块从可调倾角的斜面底端以初速度v0沿斜面向上运动,如图。保持v0的大小恒定,改变斜面倾角θ,小物块沿斜面向上滑动的最大距离s随之改变。已知当斜面的倾角为90°时,小物块沿斜面上滑的最大距离为1.8 m,斜面足够长且物块与斜面之间的动摩擦因数为33,取重力加速度g=10 m/s2,则s的最小值为（ ）
A.9310 m B.435 m C.7310 m D.335 m
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。
8.一列简谐横波沿x轴传播,在x轴上x=0.1 m和x=0.5 m处有两质点B、C。t=0时,B、C两质点均位于波峰,而且B、C两点间还有一个波谷。当t=0.1 s时,B、C两质点刚好运动到各自的平衡位置,此时B、C两点间的波谷对应平衡位置到B点的距离为波长的四分之一,下列说法正确的是（ ）
A.该简谐横波的波长为0.5 m B.该简谐横波的周期可能为235 s
C.该简谐横波的传播速度可能为5 m/s D.t=0时,x=0.4 m处的D点一定向上振动
9.直角三角形ABC为一棱镜的横截面,∠A=30°,如图。该棱镜对单色光1的折射率n1=2,对单色光2的折射率n2=3。AC边的右侧、到AC边的距离为d处有一与AC边平行的光屏MN,在截面所在的平面内,由单色光1和单色光2组成的很细的光束垂直AB边射入棱镜,从AC边上的D点射出棱镜并在光屏上留下E、F两个光点,且EF=(3-1) m。则下列说法正确的是（ ）
A.单色光1和单色光2的频率相等
B.从D点射出的单色光2与AC边的夹角为45°
C.单色光1和单色光2在棱镜中的传播速度大小之比为6∶2
D.光屏到AC边的距离d=1 m
10.如图所示,两根足够长的平行光滑金属导轨被固定在与水平面的夹角为30°的斜面内,导轨间距L=1 m,导轨上端并联接入电阻R1、R2,其中R1=R2=2 Ω。整个装置处在垂直斜面向下、磁感应强度大小B=2 T的匀强磁场中。将处在倾斜导轨上端、质量m=1 kg、电阻r=1 Ω的导体棒PQ由静止释放,导体棒PQ运动了L0=4 m时恰好做匀速运动,导体棒PQ始终垂直导轨且与两导轨保持良好接触,导体棒PQ的长度与导轨间距相等,导轨电阻不计,重力加速度g=10 m/s2。下列说法正确的是（ ）
A.导体棒P端的电势低于Q端的电势
B.导体棒PQ的最大速度为2.5 m/s
C.导体棒PQ运动L0的过程中,电阻R1产生的焦耳热为4.875 J
D.导体棒PQ运动L0的过程中,经过的时间为2.1 s
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11.(6分)一同学利用碰撞实验仪和木板、复写纸等器材验证动量守恒定律。将碰撞实验仪放在实验台右侧,在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面,斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接,斜面上从上到下依次铺上白纸和复写纸。已知钢球质量为等大的铝球质量的3倍。
(1)本次实验中,为防止碰撞后入射球反弹,入射小球1选用的是 (选填“钢球”或“铝球”),放在水平槽末端的小球2选用的是 (选填“钢球”或“铝球”)。
(2)不放小球2,使小球1从斜槽上紧挨斜槽上端挡板由静止滚下,得到在斜面上的撞击点。在水平槽末端放上小球2后,再使小球1从斜槽上紧挨斜槽上端挡板由静止滚下,得到两个小球在斜面上的撞击点。重复实验操作,得到两球落在斜面上的平均落点M、P、N,用刻度尺测量斜面顶点到M、P、N三点的距离分别为l1、l2、l3。则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为 (用上述步骤中测量的物理量表示)。
12.(9分)压敏电阻被广泛应用于汽车工业和工业机器人等领域。为了研究如图(a)所示的可视为纯电阻的压敏电阻的阻值与表面所受压力的关系,物理课外兴趣小组的同学设计的实验电路如图(b)所示,已知该压敏电阻的阻值在100 Ω~3000 Ω之间变化。除了该压敏电阻外,兴趣小组现有的实验器材还有:
电源(电动势为6 V,内阻忽略不计);
电压表(量程为3 V,内阻为1500 Ω);
电流表(量程为3 mA,内阻为11 Ω);
滑动变阻器R(最大阻值为10 Ω,额定电流为3 A);
三个阻值分别为1 Ω、100 Ω、1500 Ω的定值电阻;
两个开关和导线若干。
(1)对电压表进行改装,要使实验中改装后的电压表不超过量程,图中电阻R1对应可供选择的三个定值电阻中阻值为 Ω的电阻。要使开关K2闭合后,通过压敏电阻的最大电流为36 mA,则图中定值电阻R2对应三个电阻中阻值为 Ω的电阻。
(2)闭合K1和K2,移动滑动变阻器的滑片P至合适位置,若此时改装后的电压表的示数为改装后量程的23,改装后电流表的示数为改装后量程的34,则此时压敏电阻的实际阻值为 Ω(结果保留三位有效数字)。
(3)若某一压敏电阻的阻值Rx'随压力F变化的规律如图(c)。把一个理想电压表改装成可直接测量压力的仪表,设计的电路如图(d),电源的电动势为E',内阻不计,定值电阻的阻值为R0。则电压表的示数U1与压力F的关系式为 (用所给字母表示)。随着压力F的增大,电压表的示数 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
13.(10分)2023年10月26日11时14分,搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。航天员出舱维修空间站时必须穿上特制的航天服。假设航天服内密封了体积为3 L、温度t1=27 ℃的一定质量的理想气体,航天服内的压强传感器的示数为1.0×105 Pa。
(1)若调节此航天服,使其内部密闭气体的温度降为-3 ℃,航天服内的压强传感器的示数为6.75×104 Pa,求此时航天服内气体的体积。
(2)若此航天服内气体在-3 ℃的情况下,缓慢释放气体使航天服内气体的体积变为2.16 L,压强传感器的示数为5.0×104 Pa,求航天服放出的气体占原来气体质量的百分比。
14.(13分)在竖直平面xOy内存在电场强度大小为E、方向竖直向上的匀强电场。在竖直平面xOy的第Ⅰ象限内存在垂直于平面向外的匀强磁场,第Ⅳ象限内存在垂直于平面向里的匀强磁场,第Ⅰ象限的匀强磁场的磁感应强度大小是第Ⅳ象限的匀强磁场磁感应强度大小的2倍,如图。第Ⅱ象限还有一水平方向的加速电场(电场强度大小E'未知),加速电场的两筛网分别置于y轴上a2≤y≤a和直线x=-a上a2≤y≤a处,筛网左侧可以均匀地向筛网内飘入初速度为零的带正电小球(可视为质点),带正电小球经加速电场加速后以速度v沿x轴正方向(水平向右)从y轴上a2≤y≤a区域进入第Ⅰ象限中,且从y=a处进入第Ⅰ象限的带正电小球恰好垂直x轴进入第Ⅳ象限。已知带电小球的质量为m,重力加速度为g,不计带电小球间的相互作用力。
(1)求带电小球的电荷量q。
(2)求加速电场的电场强度大小E'和第Ⅳ象限的匀强磁场的磁感应强度大小B。
(3)若两个带电小球分别从y轴上y=a和y=a2处同时进入磁场,求它们第二次经过x轴的时间差。
15.(16分)如图,倾角为30°的光滑斜面底端有一固定挡板。一轻质弹簧的下端系在挡板上,当弹簧处于原长时,上端在O处,将质量为m的物块B系在弹簧的上端,物块B静止时,在距O处的距离为x0的Q点。现将质量为m的物块C从P处由静止释放,PO=2x0,C与B碰后立即以相同的速度向下运动,C、B不粘连,然后B、C向上运动,它们恰好能回到O处。若将C换成质量为3m的物块D,仍从P处由静止释放,D与B碰后立即以相同的速度向下运动,D、B不粘连。已知弹簧始终在弹性限度内,不计空气阻力,重力加速度为g,B、C、D均可视为质点。求:
(1)C与B碰后瞬间,B、C的共同速度大小及物块B、C回到Q点时弹簧的弹性势能。
(2)C与B碰后压缩弹簧,弹簧所能获得的最大弹性势能。
【参考答案】
1.D 【命题意图】本题考查原子核衰变和动量守恒以及磁场综合。
【解题分析】半衰期是由原子核内部的因素决定的,跟原子所处的化学状态和外部条件无关,A项错误;根据比结合能越大原子核越稳定,可知 84210P的比结合能小于生成的新核 82206Pb的比结合能,B项错误;根据爱因斯坦质能方程可知该核反应过程中 84210P与生成物(82206Pb和α粒子)的质量之差Δm=Ec2,C项错误;由于衰变产生的 82206Pb核与α粒子的动量大小相等,又由R=mvqB,可知两粒子的轨道半径之比RPb∶Rα=qα∶qPb=1∶41,D项正确。
2.A 【命题意图】本题考查万有引力。
【解题分析】通信技术试验卫星十号绕地球做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,由万有引力定律和牛顿第二定律有GMm(R+h)2=m(R+h)(2πT)2,GMm'R2=m'g,联立解得T=2π(R+h)3gR2,A项正确。
3.C 【命题意图】本题考查力的平衡。
【解题分析】将1、2两小球视为整体,有Fmin=(2m+m)gsin 37°=95mg,力F的方向垂直细线OA,对小球2分析有FAB=(mg)2+(95mg)2-2mg×95mgcs53°=2135mg,故C项正确。
4.B 【命题意图】本题考查圆周运动。
【解题分析】减小转速,配重受到的合力变小,故A项错误;根据牛顿第二定律有mgtan θ=m(2πf)2(Lsin θ+r),解得f=12π·gtanθLsinθ+r,故B项正确;根据ω=2πf=gtanθLsinθ+r,可知若将配重减轻,仍保持转速不变,则配重转动的角速度不变,可知θ不变,C项错误;根据T=1f=2πLsinθ+rgtanθ,当θ增大时,可知周期变小,故D项错误。
5.D 【命题意图】本题考查理想变压器。
【解题分析】由题图乙可知原线圈中磁场的磁感应强度的变化周期为0.02 s,可知原线圈中的电压变化周期也为0.02 s,即该交流电压的频率为50 Hz,A项错误;t=0.01 s时刻穿过原线圈的磁通量为0,由法拉第电磁感应定律可知,此时副线圈产生的感应电动势最大,因此最容易成功点火,B项错误;当原、副线圈的匝数比为1∶300时,副线圈两端电压的有效值为3000 V,其最大值为30002 V