广东省广州市2025届高三下学期一模改编练习卷5.10物理试卷（解析版）

这是一份广东省广州市2025届高三下学期一模改编练习卷5.10物理试卷（解析版），共19页。试卷主要包含了单选题，多选题，非选择题，解答题等内容，欢迎下载使用。
1．原子弹爆炸能产生很多放射性很强的物质，这类物质放射性强，危害时间长。已知核燃料铀235的半衰期为7.1亿年，一个U原子核发生α衰变，生成新的原子核X和α粒子，并放出γ射线。下列说法正确的是（ ）
A．U的质量小于X的质量
B．U与X的中子数相差4个
C．U的比结合能小于X的比结合能
D．1g的U经过14.2亿年后还剩0.5g
2．“荷叶田田青照水。孤舟挽在花阴底。”平静的水面有一半径R=40cm的圆形荷叶，厚度不计，小蝌蚪在水面下深度h=20cm的水平面内做匀速直线运动，速度大小v=5cm/s，简化示意图如图所示。小蝌蚪的速度平行于荷叶半径方向，在小蝌蚪穿过荷叶正下方的过程中，在水面之上看不见小蝌蚪的时间为8s，视线、小蝌蚪的路径和荷叶半径均在同一竖直平面内，则水的折射率为（ ）
A．B．1.5C．D．2
3．2025年1月7日中国西藏日喀则市定日县发生了一场6.9级的强烈地震，震源深度仅为10km，释放的能量相当于25枚广岛原子弹的爆炸威力。此次地震造成重大的人员伤亡及大量的房屋倒塌，若此次地震波的波长为2km，传播速度，该地震波的频率为（ ）
A．0.25HzB．2500HzC．2.5HzD．250Hz
4．“嫦娥三号”携带月球车“玉兔号”运动到地月转移轨道的点时做近月制动后被月球俘获，成功进入环月圆形轨道Ⅰ上运行，如图所示。在“嫦娥三号”沿轨道Ⅰ经过点时，通过调整速度使其进入椭圆轨道Ⅱ，在沿轨道Ⅱ经过点时，再次调整速度后又经过一系列辅助动作，成功实现了其在月球上的“软着陆”。对于“嫦娥三号”沿轨道Ⅰ和轨道Ⅱ运动的过程，若以月球为参考系，且只考虑月球对它的引力作用，下列说法中正确的是（ ）
A．沿轨道Ⅱ运动时的机械能小于沿轨道Ⅰ运动时的机械能
B．沿轨道Ⅱ经过点时的速度大于经过点时的速度
C．沿轨道Ⅰ经过点时的速度小于沿轨道Ⅱ经过点时的速度
D．沿轨道Ⅰ经过点时的加速度大于沿轨道Ⅱ经过点时的加速度
5．图甲是一种振动发电机的示意图，半径、匝数匝的线圈（每匝的周长相等）位于辐向分布的磁场中，磁场的磁感线沿半径方向均匀分布（其右视图如图乙所示），线圈所在位置的磁感应强度的大小均为，外力F作用在线圈框架的P端，使线圈沿轴线做往复运动，线圈的运动速度v随时间t变化的规律为。发电机连接一灯泡后接入理想变压器，三个规格相同的灯泡均能正常发光，灯泡正常发光时的电阻不变，不计线圈电阻。则每个灯泡正常发光时两端的电压为（ ）
A．2VB．C．D．4V
6．如图所示，质量为m的物块B叠放在轻弹簧上，处于静止状态。将质量为m的物块A无初速的放上B的瞬间开始计时，直到B运动到最低点。设B相对初始位置的位移为x，B的加速度大小为a，B的速度为v，弹簧对B的弹力为F，AB之间压力为FN，运动时间为t，重力加速度为g，弹簧始终在其弹性限度内，关于上述过程下列图像可能正确的是（ ）
A．B．C．D．
7．在如图所示的磁感应强度大小为B的匀强磁场中（可随时间变化），存在一足够大的长方形导轨，并且导轨宽度为l。现导轨中有一电阻和一导体棒（与导轨接触良好），而导体棒有效切割长度也为l。当导体棒以速度向右匀速运动的时候，若导体棒和导轨内部始终无电流，则下列图像可能正确的是（ ）
A． B．C．D．
二、多选题（每题6分，共18分）
8．间距为L、长度均为2s的光滑平行金属导轨固定在水平面内，静止的金属棒垂直放置在导轨的左端，且始终与导轨接触良好。t=0时刻，电流大小为I的恒定电流从一根导轨流入，经过金属棒，再从另一根导轨流回，如图所示。当金属棒运动到导轨的中点时，电流大小突然变为2I，导轨电流在两导轨间产生的磁场近似可视为匀强磁场，磁感应强度B与电流I成正比。已知金属棒的质量为m。则（ ）
A．金属棒在左、右两段导轨上运动时所受安培力的大小之比为
B．金属棒在左、右两段导轨上运动的加速度大小之比为
C．金属棒运动到导轨中点与末端的动能之比为
D．金属棒运动到导轨中点与末端的速度大小之比为
9．如图所示，M、N两点分别固定等量的异种点电荷，正方形为垂直连线的平面，正方形中心O是连线的中点，E、F分别是、的中点，，下列说法正确的是（ ）

A．A、B两点的电场强度大小相等，方向不同
B．A、D两点的电势相等
C．把一个正电荷从A点沿直线移到C点过程中，电场力先做正功后做负功
D．若仅将N处的电荷换成正电荷，F点的场强大小不变
10．社会主义核心价值观基本内容为富强、民主、文明、和谐、自由、平等、公正、法治、爱国、敬业、诚信、友善。某公司为了宣传社会主义核心价值观基本内容，用一根轻质细绳将12盏灯笼按如图所示的形式依次悬挂起来，为了追求美感，平衡时左、右两侧细绳与竖直方向的夹角均力，相邻两灯笼间的水平距离均为，“富强”与“友善”两盏灯笼结点的高度均为h，每盏灯笼的质量均为M，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ）
A．“平等”与“公正”两灯笼间细绳中的张力大小为
B．“爱国”与“敬业”两灯笼间细绳中的张力大小为
C．“和谐”灯笼的结点距地面的高度为
D．“公正”灯笼的结点距地面的高度为
三、非选择题（54分）
11．“长度的测量及其测量工具的选用”和“验证机械能守恒定律”是《普通高中物理课程标准》中的两个必做实验。
(1)在“长度的测量及其测量工具的选用”实验中，某同学用20分度的游标卡尺测量一个圆柱体的高度如图甲所示，则 ，用螺旋测微器测量底面直径如图乙所示，则 。
(2)在“用落体法验证机械能守恒定律”的实验中，如图丙所示重物由静止开始自由下落，在纸带上打出一系列的点，其中为打出的第一个点，A、、为从合适位置开始选取的连续三个计数点，如图丁所示，相邻计数点间隔的时间为。
①打点计时器打点时重物的速度大小为 ，为验证机械能守恒定律，只需检验等式 在误差允许的范围内是否成立（重力加速度为）。
②若实际操作中，由于电源频率不稳，造成打点计时器打点的实际频率偏大，则动能的增加量的测量值与真实值相比 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。
12．某同学观看“天宫课堂”的惯性演示实验后受到启发，自行设计了一个在“天宫实验舱”内探究弹簧弹性势能的实验方案。实验装置如图1所示，实验仪器有：轻弹簧、带有遮光片的滑块、游标卡尺、刻度尺、光电门。
（1）实验中涉及到下列操作步骤
A．用游标卡尺测遮光片的宽度d；
B．重复中的操作，得到与的关系如图3所示；
C．将轻弹簧放在桌面上，左端固定，右端与一带有遮光片的滑块接触但不拴接；
D．向左推滑块使弹簧压缩一段距离，用刻度尺测量弹簧的压缩量；
E．由静止释放滑块，滑块离开弹簧后，记录滑块通过光电门的挡光时间；
上述步骤正确的操作顺序是： （填写步骤前面的字母）。
（2）用游标卡尺测遮光片的宽度示数如图2所示，则 。
（3）滑块离开弹簧时速度大小的表达式为 （用表示）．
（4）由此实验可得出对于同一根弹簧，弹簧被压缩时的弹性势能与弹簧的压缩量的 （填“一次方”或“二次方”）成正比的结论。
（5）本实验中若要求出弹簧在某一压缩量时的弹性势能，还需要测量 （填选项序号）。
A．弹簧原长 B．滑块离开弹簧时到光电门的距离 C．滑块（含遮光片）的质量
四、解答题
13．如图所示，竖直放置的卡腰式圆柱形气缸由a、b两部分组成，两部分高度均为，气缸a的横截面积，气缸b的横截面积是a的2倍，气缸a的下端装有抽气筒。气缸b中有光滑活塞（厚度不计），活塞质量为，活塞与气缸间封闭性良好。初始状态活塞恰好在气缸b的上端，现对气缸进行缓慢抽气，共抽气22次，每次抽出气体的体积均为。温度保持不变，大气压强为。求：
（1）前10次抽气过程中气缸b中的活塞对气体做的功；
（2）整个抽气过程结束后，气缸内气体的压强；
（3）整个抽气过程结束后，抽出气体的质量占抽气前气体质量的百分比。
14．北京2022年冬奥会冰壶比赛新增加了混双项目，运动员用脚蹬固定的起踏器和冰壶一起前进，在前掷线处使冰壶脱手。冰壶前行过程中，运动员通过刷地来改变冰壶的速度和运动方向，使其到达理想位置。已知冰壶的质量为m，前掷线到营垒中心的距离为L，运动员的质量为M。重力加速度为g。
（1）在某次投壶过程中，运动员离开起踏器时他和冰壶的速率为，已知运动员和起踏器相互作用的时间为t，计算此过程中运动员和冰壶在水平方向所受平均作用力的大小F；
（2）某次投壶试验中，冰壶离开前掷线后沿直线运动（冰面视作水平面，不考虑冰壶的转动），冰壶在恒定阻力作用下停在营垒中心。水平方向的阻力等于其重力的k倍。求：
a．冰壶离开前掷线时的速率；
b．此过程中冰壶克服阻力做功的平均功率P。
15．如图所示，水平虚线MN的下方存在竖直向上、电场强度为（大小未知）的匀强电场，上方有一圆心为O、半径为R的半圆形区域，该区域内存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场和水平方向、电场强度为（大小未知）的匀强电场，O点正下方的S处有一粒子源，能向外释放初速度为零的带正电粒子，粒子经过O点进入半圆形区域，并沿竖直半径方向做直线运动。已知粒子在半圆形区域内运动的时间为，粒子的重力忽略不计。
（1）求电场强度的大小和方向；
（2）若仅将半圆形区域内的磁场撤去，粒子仍从S处静止释放，结果粒子在半圆形区域内运动的时间变为，求粒子的比荷以及S、O之间的电势差；
（3）若将半圆形区域内的匀强电场撤去，且将虚线下方的电场强度增大到原来的16倍，粒子仍从S处静止释放，求粒子在半圆形区域内运动的时间．
【参考答案】
1．C【详解】A．衰变过程中满足质量守恒，所以U的质量大于X的质量，故A错误；
B．根据质量数和电荷数守恒可知衰变X的电荷数为90，质量数为231，中子数为141，U的中子数为143，所以U与X的中子数相差2个，故B错误；
C．生成物的比结合能大于反应物的比结合能，所以U的比结合能小于X的比结合能，故C正确；
D．铀235的半衰期为7.1亿年，1g的U经过14.2亿年后还剩0.25g，故D错误。故选C。
2．A【详解】根据折射率与临界角的关系有
当小蝌蚪反射的光恰好发生全反射时，根据几何关系可知，小蝌蚪在“消失”过程中的位移
小蝌蚪做匀速运动，则有x=vt解得A项正确。
3．C【详解】根据波传播速度与波长的关系有解得故选C。
4．A【详解】AC．“嫦娥三号”从轨道Ⅰ转移到轨道Ⅱ，需要在P点减速，所以其在轨道Ⅰ的机械能大于轨道Ⅱ的机械能，在同一点P重力势能相等，故即
所以其沿轨道Ⅰ经过点时的速度大于沿轨道Ⅱ经过点时的速度，故A正确，C错误；
B．在同一椭圆轨道上，由开普勒第二定律可得近月点速度大于远月点速度，即沿轨道Ⅱ经过P点时的速度小于经过Q点时的速度，故B错误；
D．由于“嫦娥三号”在点只受万有引力，根据牛顿第二定律有
在同一点距离其月球距离相等，所受万有引力力相等，所以加速度相等，故D错误。故选A。
5．B【详解】线圈中产生的感应电动势的最大值
由题意可知解得
则发电机产生的感应电动势的瞬时值表达式为
发电机正常工作时三个灯泡均正常发光，则变压器原、副线圈两端的电流关系为
根据
可知变压器原、副线圈的匝数之比为，电动势的有效值
设灯泡正常发光时其两端的电压为U，则副线圈两端的电压为U，根据匝数比和电压的关系，可知原线圈两端的电压为2U，则有
解得
故选B。
6．A
【详解】A．物块A无初速的放上B的瞬间，AB的加速度最大，此时处于最大位移处，随着AB向下运动，加速度先减小后增大，前与后时间内加速度大小具有对称性，故A正确；
B．v − t图像的斜率表示加速度，根据对A项分析可知，AB向下运动，加速度先减小后增大，则v − t图像的斜率应先变小后变大，故B错误；
C．由胡克定律得，
可得
则F − x图像是不过坐标原点的直线，故C错误；
D．AB向下运动过程中，对AB整体由牛顿第二定律得，
对物块A由牛顿第二定律得
联立可得
则FN − x图像纵坐标截距为，故D错误。
故选A。
7．C
【详解】设导体棒开始运动时，距离导轨左端为x，磁场的磁感应强度为B0，依题意，导体棒和导轨内部始终无电流，可得
整理，可得
即与t为一次函数关系。故ABD错误；C正确。
故选C。
8．BD
【详解】AB．由题意可知磁感应强度B与电流I成正比，金属棒在左、右两段导轨上运动时电流之比为
则磁感应强度之比为
金属棒在左、右两段导轨上运动时所受安培力的大小之比为
金属棒在左、右两段导轨上运动的加速度大小之比为
故A错误，B正确；
CD．设金属棒运动到导轨中点的速度为，金属棒运动到导轨末端的速度为，根据动能定理可得
，
联立可得金属棒运动到导轨中点与末端的动能之比为
则金属棒运动到导轨中点与末端的速度大小之比为
故C错误，D正确。
故选BD。
9．BD
【详解】A． M、N两点分别固定等量的异种点电荷，A、B关于M、N两点连线的中垂线对称两点，可知A、B两点的电场强度大小相等，方向相同，A错误；
B．A、D关于M、N两点连线的中垂线对称两点，可知A、D两点的电势相等，B正确；
C．等量异种点电荷中垂线是等势线，A、C是中垂线上的两点，因此把一个正电荷从A点沿直线移到C点过程中，电场力不做功，C错误；
D．若仅将N处的电荷换成正电荷，则N处的正电荷在F点产生的电场强度大小与是负电荷时产生的电场强度大小相等，方向相反，由电场强度的叠加原理可知，F点的场强大小不变，D正确。
故选BD。
10．AC
【详解】A．对“平等”灯笼右侧的6盏灯笼整体进行受力分析，如图甲所示，显然
A正确；
B．对单个灯笼受力分析，如图乙所示，可知
，，…，
由于“爱国”与“敬业”两灯笼之间细绳与水平方向的夹角满足
所以细绳中的张力大小为
B错误；
CD．由于相邻两灯笼之间的水平距离为，所以“和谐”灯笼的结点距地面的高度为
“公正”灯笼的结点距地面的高度为
C正确，D错误。
故选AC。
11．(1) 2.145 0.360
(2) 偏小
【详解】（1）[1]20分度游标卡尺的分度值为，圆柱体的高度
[2]底面直径为
（2）①[1]打点计时器打点时重物的速度大小为
[2]为验证机械能守恒定律成立，只需检验等式
整理得
②[3]若打点计时器打点的实际频率偏大，则打点时重物的速度测量值偏小，动能的增加量的测量值与真实值相比偏小。
12．（1）CDEB （2）3.75 （4）二次方 （5） C
【详解】（1）[1]根据实验目的和实验设计思路，用游标卡尺测遮光片的宽度d，将轻弹簧放在桌面上，左端固定，右端与一带有遮光片的滑块接触但不拴接，向左推滑块使弹簧压缩一段距离，用刻度尺测量弹簧的压缩量，由静止释放滑块，滑块离开弹簧后，记录滑块通过光电门的挡光时间；重复上述操作，得到与的关系，故本实验操作顺序应该是ACDEB。
（2）[2]由游标卡尺读数规则可知，示数为
（3）[3]由于“天宫实验舱”中物体处于完全失重状态，所以滑块在运动过程始终不受桌面的摩擦力，滑块离开弹簧后一直做匀速直线运动；根据光电门测速原理得滑块通过光电门速度
这个速度也是滑块离开弹簧时的速度大小。
（4）[4]图线是过原点的倾斜直线，所以滑块的速度与形变量成正比；弹性势能转化为动能，即
即弹性势能与速率的平方成正比，则弹性势能与压缩量的平方成正比。
（5）[5]弹簧的弹性势能等于物体离开弹簧时增加的动能，故应求解物体的动能，根据动能表达式可知，还需测量滑块（含遮光片）的质量。
故选C。
13．（1）30J；（2）1.24×105Pa；（3）72.4％
【详解】（1）由题意可知气缸b的横截面积为
气缸b的容积为
气缸内气体的压强为
前10次抽气过程中抽出气体的体积为
小于气缸b的容积，活塞还没有达到卡腰处，故前10次抽气过程均为等压变化。前10次抽气过程中气缸b中的活塞对气体做功
（2）由题意得，a气缸的容积
抽气20次后活塞恰达到卡腰处，气缸内压强为
第21次抽气过程，根据玻意尔定律，有
解得
同理，第22次抽气过程，根据玻意尔定律，有
解得
（3）由理想气体密度方程得
整个抽气过程结束后剩余气体的质量与抽气体前气体的质量比
故整个抽气过程结束后，抽出气体的质量占抽气前气体质量的百分比为
14．（1）；（2）a.；b.
【详解】（1）对运动员和冰壶整体由动量定理得
解得
（2）a冰壶所受到的阻力
由牛顿第二定律得
根据运动学公式得
联立解得
b此过程中，冰壶的平均速度为
则冰壶克服阻力做功的平均功率
15．（1）；方向水平向右；（2）；；（3）
【详解】（1）设粒子的质量为m，电荷量为q，粒子进入半圆形区域时的速度大小为v。根据左手定则可知，粒子所受的洛伦兹力水平向左，沿竖直半径方向做匀速直线运动，说明粒子在该区域内受力平衡，因此电场力方向水平向右，即电场强度的方向水平向右。电场力与洛伦兹力平衡，有
又
解得
（2）若仅将半圆形区域内的磁场撤去，粒子在匀强电场中做类平抛运动，粒子的轨迹如下图所示。粒子在半圆形区域内竖直方向做匀速直线运动，当运动的时间变为时，在竖直方向上的位移大小为
粒子在水平方向做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得
粒子的合位移大小为R，由几何关系可得在水平方向上的位移大小为
解得粒子的比荷为
粒子由S点到O点的过程中，由动能定理可得
联立解得
（3）若将半圆形区域内的匀强电场撤去，且将虚线下侧的电场强度增大到原来的16倍，由电场强度与电势差的关系公式可得
可知，SO两点之间的电势差增大到原来的16倍，由动能定理得
粒子在半圆形区域内的匀强磁场中做匀速圆周运动，设轨迹半径为r，根据牛顿第二定律有
联立解得
作出粒子在该区域的运动轨迹，如下图所示，粒子从半圆弧上的Q点离开磁场区域。由几何关系可得
解得
粒子在磁场中的运动时间为
联立解得