2025届广东省广州市高三下学期练习卷4物理试卷（解析版）

这是一份2025届广东省广州市高三下学期练习卷4物理试卷（解析版），共17页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
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．如图所示为“嫦娥六号”月球探测器沿椭圆轨道环月绕行的示意图，，为椭圆轨道长轴端点，、为椭圆轨道短轴端点，探测器沿图中箭头所示方向运行。已知探测器绕行周期为，若只考虑月球对探测器的引力作用，下列说法正确的是（ ）
A．探测器在点和点的加速度相同
B．探测器在点的速度小于在点的速度
C．探测器在点的机械能等于在点的机械能
D．探测器从点到点的运行时间为
2．如图所示，位于竖直平面内的一面墙上有A、B、C三个完全相同的窗户。将一个小球斜向上抛出，小球在空中依次飞过A、B、C三个窗户，图中曲线为小球在空中运动的轨迹，轨迹所在的平面靠近竖直墙面，且与墙面平行。不计空气阻力的影响，以下说法中正确的是（ ）
A．小球通过窗户A所用的时间最短
B．小球通过窗户C的平均速度最大
C．小球通过窗户C动能变化量最小
D．小球通过窗户A克服重力做的功最多
3．如图1所示，O点为单摆的固定悬点。现将摆球拉到A点静止释放，摆球在竖直面内的A、C之间来回摆动，B点为最低位置。从释放瞬间开始计时，细线对摆球的拉力大小F随时间t变化的图像如图2所示，下列说法正确的是（ ）

A．单摆的摆长为0.1m
B．摆球的质量为0.05kg
C．摆球经A点时处于平衡状态
D．摆球经B点时处于失重状态，速度达到最大值
4．我国太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”在国际上首次成功实现空间太阳波段光谱扫描成像。和分别为氢原子由和能级向能级跃迁产生的谱线（如图所示），则（ ）
A．的频率比的大
B．若照射某金属时发生光电效应，则照射该金属时一定发生光电效应
C．分别用和照射同一个狭缝装置时，的衍射现象更明显
D．分别用和照射同一个双缝干涉实验装置时，对应的相邻条纹间距更大
5．如图所示的电路中，电源的电动势为E、内阻为r，C为电容器（中间有一带电液滴），为定值电阻，为光敏电阻（阻值随光照强度的增大而减小），A和V为理想电表，G为灵敏电流计。当开关S闭合且电路稳定后，电容器中间的带电液滴恰好静止，现逐渐增大对的光照强度，下列说法正确的是（ ）
A．A的示数变大
B．V的示数变大
C．G中有从a至b的电流
D．带电液滴向上运动
6．如图甲，O点为单摆的固定悬点，在其正下方的P点有一个钉子，在竖直平面内将质量为m的小球拉到A点，由静止释放小球（摆角很小），OA为不可伸长的细绳长为1.6m。从某时刻开始计时，绳中的拉力大小F随时间t变化的关系如图乙。已知θ很小时用弧度表示的θ与它的正弦sinθ近似相等，重力加速度g取10m/s2，小球可视为质点，忽略一切阻力。下列说法正确的是（ ）
A．B．AB的弧长与BC的弧长相等
C．D．OP之间的距离为0.8m
7．某同学用单色光a、b分别照射同一双缝干涉实验装置，双缝到光屏的距离保持不变，在光屏上出现的干涉图样分别如图所示，下列关于两单色光a、b的说法中正确的是（ ）
A．单色光a比单色光b更容易发生明显衍射
B．单色光a的频率小于单色光b的频率
C．单色光a的光子能量大于单色光b的光子能量
D．在同一玻璃砖中单色光a的传播速度比b大
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）
8．2024年3月25日国际体联蹦床世界杯科特布斯站比赛，中国蹦床队夺得3金2银的优异成绩。一名质量为60kg的运动员，从离水平网面3.2m高处自由落下，与网接触0.8s后与网分离，并竖直向上蹦回到2.45m高处。不计空气阻力及运动过程姿势变化对重心的影响，重力加速度g取10m/s2，则下列说法正确的是（ ）
A．该运动员在下落阶段（触网前）与上升阶段（离网后）动量的变化率相同
B．运动员从落到蹦床上到离开蹦床过程中动量的变化量大小为60kg·m/s
C．蹦床对运动员的平均作用力大小为1725N
D．在整个过程中运动员重力的冲量大小为900N·s
9．图甲为手机及无线充电板，图乙为充电原理示意图，充电板接交流电源，对充电板供电，充电板内的送电线圈可产生交变磁场，从而使手机内的受电线圈产生交变电流，再经整流电路转变成直流电后对手机电池充电，为方便研究，现将问题做如下简化：设受电线圈的匝数为n，面积为S，总电阻（含所接元件）为R，若在t1到t2时间内，磁场垂直于受电线圈平面向上穿过线圈，其磁感应强度由B1增加到B2，下列说法正确的是（ ）
A．在t1到t2时间内，c点的电势高于d点的电势
B．在t1到t2时间内，受电线圈通过的电量为
C．若只增加送电线圈匝数，可使c、d之间的电压减小
D．受电线圈中的电流大小与交流电的频率有关
10．在如图甲所示的虚线框内有匀强磁场，一固定的金属线圈abcd有部分处在磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示。线圈中产生的电动势E、电流I、焦耳热Q、线框受到的安培力F与时间t的关系图像可能正确的是（ ）

A．B．
C．D．
三、非选择题（本题共5小题，共54分．考生根据要求作答）
11．某实验小组设计了如图所示的装置来验证牛顿第二定律。组装器材后，使细线较竖直方向偏移一定的角度，由静止释放小球，记录遮光条通过光电门时的挡光时间，并通过力传感器记录小球在最低点时细线的拉力。测得小球及遮光条的总质量为，小球在竖直面内做圆周运动的半径为，遮光条的宽度为。回答下列问题：
(1)该小组利用游标卡尺测量遮光条的宽度，如下图所示，遮光条的宽度为___________。（选“A”或“B”或“C”）
A．B．C．
(2)小球摆动到最低点时的加速度大小为 ；（用表示）
(3)改变小球初始的位置，重复测量，得到多组、数据，利用实验数据绘制图像、图像如图甲、乙所示，利用图 （填“甲”或“乙”），可以更直观地验证牛顿第二定律。
12．“甲电池”广泛用于铁路、通信、科学实验等。某兴趣小组同学设计了以下实验来探究甲电池输出功率随外电阻的变化规律。使用的器材如下：

甲电池（电动势1.5V，内阻约为）；
毫安表（量程，内阻为）；
电阻箱（阻值）；
电阻箱（阻值）；
开关、导线若干。
(1)根据该小组同学设计的电路图，请用笔画线代替导线将实物图连接完整 。
(2)该小组同学将毫安表与电阻箱串联后改装成一个电压表，改装之后量程为，则应调节到 。
(3)闭合开关后，该小组同学调节电阻箱，其面板如下图所示，则该状态下 Ω，此时毫安表的读数为，则可计算出此时上消耗的功率 W。（结果保留两位有效数字）
(4)改变电阻箱的阻值，多次进行测量，计算出外电路总电阻和对应状态下电池的输出功率，并绘制了随的变化图像，如图甲所示。观察图像发现，除最大值外，电池同一输出功率均对应两个不同的外电路总电阻；该同学分析数据，发现均处在同一条双曲线上，如图乙所示，若图像上A、B两点对应的输出功率分别为，则 。（填“大于”“等于”或“小于”）
13．如图所示，柱形绝热汽缸竖直放置，一定质量的理想气体被重力为、横截面积为S的绝热活塞封闭在汽缸内，此时活塞距汽缸底部的距离为，汽缸内气体热力学温度为。现通过电热丝缓慢对汽缸内气体加热，通过电热丝的电流为，电热丝电阻为，加热时间为，使气体热力学温度升高到。已知大气压强为，活塞可沿汽缸壁无摩擦滑动，设电热丝产生的热量全部被气体吸收，则汽缸内气体热力学温度从升高到的过程中，求：(1)活塞移动的距离；
(2)该气体增加的内能；
(3)若电热丝接在匝数比为的变压器副线圈上，原线圈为正弦式交流电，问原线圈的电压峰值为多少？
14．2023年我国已实现国产离子注入机28纳米工艺制程全覆盖。离子注入是芯片制造中的重要工序，离子按预设路径注入到特制的晶硅片上。图甲是离子注入的简化原理图，静止于处的离子（不计重力），经电压为的加速电场加速后从点进入磁分析器（内有匀强磁场，截面为内、外半径分别为和的四分之一圆环），从点射出，分别为磁分析器边界的中点，接着沿水平中心线方向穿过磁感应强度为的速度选择器，从中点射入边长为的正方形匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面向里。经磁场偏转后注入到晶硅片中，晶硅片长度为，置于正方形上边界且关于的中点对称，已知离子的质量为，电荷量为。
(1)求离子离开加速电场时的速度大小；
(2)求磁分析器内磁感应强度的大小和速度选择器内的电场强度的大小；
(3)为了让离子注入到晶硅片上，求正方形区域内磁场的磁感应强度大小的范围。
15．一游戏装置的竖直截面如图所示。倾斜直轨道AB、半径为R的竖直螺旋轨道、水平轨道BC和、倾角为的倾斜直轨道EF平滑连接成一个抛体装置。该装置除EF段轨道粗糙外，其余各段均光滑，F点与水平高台GHI等高。游戏开始，一质量为m的滑块1从轨道AB上的高度h处静止滑下，与静止在C点、质量也为m的滑块2发生完全非弹性碰撞后组合成滑块3，滑上滑轨。若滑块3落在GH段，反弹后水平分速度保持不变，竖直分速度减半；若滑块落在H点右侧，立即停止运动。已知，EF段长度，FG间距，GH间距，HI间距，EF段。滑块1、2、3均可视为质点，不计空气阻力，，。
(1)若，求碰撞后瞬间滑块3的速度大小；
(2)若滑块3恰好能通过圆轨道，求高度h；
(3)若滑块3最终落入I点的洞中，则游戏成功。讨论游戏成功的高度h。
【参考答案】
1．C【详解】A．探测器在点和点的受力方向不同，则加速度不相同，故A错误；
B．根据开普勒第二定律可知，探测器在点的速度大于在点的速度，故B错误；
C．探测器只有引力做功，则探测器在点的机械能等于在点的机械能，故C正确；
D．探测器是c点的速度最小，则探测器从点到点的运行时间大于，故D错误；故选C。
2．A【详解】A．小球做斜上抛运动，可以分解成水平方向的匀速直线运动，竖直方向的竖直上抛运动，水平方向运动和竖直方向运动具有等时性。小球竖直方向速度逐渐减小，而A、B、C三个窗户的竖直高度相等，所以通过A所用时间最小，通过C所用时间最大，故A正确；
B．小球竖直方向速度逐渐减小，水平方向速度不变，所以经A的平均速度最大，经C的平均速度最小，故B错误；
D．根据重力做功公式WG=mgh
小球通过A、B、C三个窗户重力做功相等，即小球通过A、B、C三个窗户克服重力做功相等，故D错误；
C．根据动能定理
结合D选项分析可知小球通过A、B、C三个窗户动能变化量相同，故C错误。故选A。
3．B【详解】A．根据图乙可知，单摆的周期根据周期公式有解得故A错误；
B．根据图像可知，摆球在最高点时速度为0，所需向心力为0，绳拉力为0.495N，令摆角为，则有
摆球在最低点时，绳拉力为0.510N，则有
根据动能定理有解得故B正确；
C．摆球经过A点时，速度为0，沿半径方向的合力为0，沿切向的合力为，可知，此时摆球的加速度不为0，即摆球不处于平衡状态，故C错误；
D．摆球经B点时，加速度方向向上，摆球处于超重状态，结合上述可以解得此时的最大速度
故D错误。故选B。
4．B
【详解】A．氢子与的能级差小于与的能级差，则Hα与Hβ相比，的频率小，故A错误；
B．光电效应的发生条件是入射光的频率大于金属的截止频率，因为Hβ的频率更大，所以Hα照射某金属时发生光电效应，则Hβ照射该金属时一定发生光电效应，故B正确；
C．的频率小，则Hα的波长大，分别用Hα和Hβ照射同一个狭缝装置时，Hα的衍射现象更明显，故C错误；
D．根据双缝干涉条纹间距公式可知，Hα对应的相邻条纹间距更大，故D错误。故选B。
5．A【详解】A．增大对的光照强度，则总电阻减小，电路总电流增大，则A的示数变大，故A正确；
BC．两端的电压减小，则V的示数减小，电容器两端电压减小，电容器放电，G中有从至的电流，故BC错误；D．根据，可知电容器中电场强度减小，带电液滴向下运动，故D错误。故选A。
6．A【详解】C．线圈在B点受到的拉力与重力的合力提供向心力，设小球经过B点的速度为v1，则有
可得：
BC段摆长小，所以经过B点向C运动时绳子的拉力较大，可知0～t0内应该对应着摆球在CB之间的摆动；t0～3t0内应该对应着摆球在BA之间的摆动。
当摆球在BA之间摆动时解得选项C错误；
A．当摆球在BA之间摆动时，设摆角为α，则，，
解得选项A正确；
D．在BC间摆动时可得选项D错误；
B．设右侧最大摆角为α，左侧最大摆角β，由于
可得因带入解得因α、β较小，则可认为可得
根据弧长 AB的弧长与BC的弧长之比为2:1，选项B错误。故选A。
7．C
【详解】用单色光a、b分别照射同一双缝干涉实验装置，双缝到光屏的距离保持不变，由公式可知，单色光a比单色光b波长短，频率大，折射率大。
A．单色光a比单色光b波长短，单色光a比单色光b更不容易发生明显衍射，故A错误；
B．单色光a的频率大于色光b的频率，故B错误；
C．根据可知，单色光a的光子能量大于单色光b的光子能量，故C正确；
D．由公式可知，在同一玻璃砖中单色光a的传播速度比b小，故D错误。故选C。
8．AC
【详解】A．动量的变化率等于物体所受合外力，由于运动员在下落阶段（触网前）与上升阶段（离网后）所受合外力为重力，所以动量的变化率相同，故A正确；
B．设运动员落到蹦床上的速度大小为v1，离开蹦床时的速度大小为v2，则，
解得，取竖直向上为正方向，则
即动量变化量的大小为900kg·m/s，方向竖直向上，故B错误；
C．根据动量定理可得代入数据解得故C正确；
D．在整个过程中运动员重力的冲量大小为故D错误。故选AC。
9．BC【详解】A．根据楞次定律可知，受电线圈内部产生的感应电流方向俯视为顺时针，受电线圈中感应电流方向由c到d，所以c点的电势低于d点的电势，故A错误；
B．根据法拉第电磁感应定律可得
根据欧姆定律可得
通过的电荷量为联立可得故B正确；
C．若只增加送电线圈匝数，相当于增大变压器的原线圈匝数，所以c、d之间的电压减小，故C正确；
D．受电线圈是通过电磁感应获得能量的，所以受电线圈中的电流大小与交流电的频率无关，故D错误。
故选BC。
10．AD【详解】A．设线圈处于磁场中的面积为S，根据法拉第电磁感应定律有
B-t图像中，0~T0、2T0~4T0内，变化率恒定且方向相反，T0~2T0内，变化率为零，所以0~T0、2T0~4T0内，感应电动势大小相等，但方向相反，T0~2T0内，感应电动势为零，故A正确；
C．根据闭合电路欧姆定律，可知0~T0、2T0~4T0内，感应电流大小相等，方向相反，T0~2T0内，感应电流为零，故C错误；
B．由于0~T0、2T0~4T0内，感应电流大小均恒定不变，T0~2T0内，感应电流为零，根据焦耳热，可知0~T0、2T0~4T0内，焦耳热随时间均匀变化，故B错误；
D．根据安培力，可知0~T0内安培力随时间均匀增大，2T0~4T0内安培力随时间先均匀减小后增大，T0~2T0内，安培力为零，故D正确。故选AD。
11．(1)B ；(2)；(3)乙
【详解】（1）20分度游标卡尺的精确值为，由图可知遮光条的宽度为
故选B。
（2）小球摆动到最低点时的速度大小为则小球摆动到最低点时的加速度大小为
（3）小球摆动到最低点时，根据牛顿第二定律可得可得
可知利用图乙可以更直观地验证牛顿第二定律。
12．(1)(2)1800(3) 3.6 0.28(4)大于
【详解】（1）电路连线如图
（2）根据改装原理可知
（3）[1]该状态下
[2]此时上消耗的功率
（4）根据电源的输出功率
可知当R=r时电源输出功率P最大；又将表达式整理为
该方程的两根之积为
则对图像上当的位置电源输出功率最大，因A点距离该位置比B点更近，可知A点电源输出功率大于B点，即大于。
13．(1)；(2)；(3)
【详解】（1）设活塞上移距离，根据盖-吕萨克定律即则活塞移动距离为
（2）外界对气体做功为对活塞受力分析可知
气体吸收的热量为由热力学第一定律可知
则该气体增加的内能为
（3）由匝数与电压关系可知其中解得
则原线圈的电压峰值为
14．(1)(2)，(3)
【详解】（1）离子经过加速电场加速后，根据动能定理，有解得
（2）离子进入磁分析器后，由牛顿第二定律得由几何关系得解得
进入速度选择器后根据平衡关系有解得
（3）进入正方形磁场区域时，打在晶硅片最左端时，如图1。
z
根据牛顿第二定律得由几何关系得解得
打在晶硅片最右端时，如图2。
根据牛顿第二定律得由几何关系得解得
故磁场磁感应强度大小的范围为。
15．(1)(2)2m(3)2.5m或2m
【详解】（1）对滑块1由动能定理
解得滑块1与滑块2碰前的速度大小为
滑块1与滑块2碰撞过程中，由动量守恒定律
解得碰撞后瞬间滑块3的速度大小为
（2）在轨道D点，由牛顿第二定律解得
滑块3从D点到C＇点，由机械能守恒定律
解得
结合，
联立解得
（3）滑块3从C＇点到F点的过程中，由动能定理
若滑块3直接落入洞中，则竖直方向
水平方向
结合，
联立解得
若经一次反弹落入洞中，则
水平方向
结合，
联立解得