江西省重点中学盟校2024-2025学年高三下第二次联考物理试卷（解析版）

这是一份江西省重点中学盟校2024-2025学年高三下第二次联考物理试卷（解析版），共17页。试卷主要包含了 波轮洗衣机中的脱水筒等内容，欢迎下载使用。
说明：
1.全卷满分100分，考试时间为75分钟。
2.请将答案写在答题卡上，否则不给分。
一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1. 理论认为，大质量恒星塌缩成黑洞的过程，受核反应的影响。下列说法正确的是（ ）
A. Y是粒子，射线穿透能力比射线强
B. Y是粒子，射线电离能力比射线强
C. Y是粒子，射线穿透能力比射线强
D. Y是粒子，射线电离能力比射线强
【答案】D
【解析】根据受核反应满足质量数和电荷数守恒可知，Y是粒子（），三种射线的穿透能力，射线最强，射线最弱；三种射线的电离能力，射线最强，射线最弱。
故选D。
2. 如图所示，OBCD为半圆柱体玻璃的横截面，OD为直径，由二种单色光组成的复色光沿AO方向从真空射入玻璃。分别沿OB、OC在玻璃中传播。则下列说法正确的是（ ）
A. 沿OB传播的色光在该玻璃中的折射率较小B. 沿OB传播的色光波长较长
C. 沿OB传播的色光光子能量较大D. 沿OB传播的色光更容易发生衍射现象
【答案】C
【解析】A．根据，由于OB光偏折程度比OC光大，所以OB光的折射率大，故A错误；
BD．OB光的折射率大，所以OB光的频率大，依据，那么频率越高的，波长越小，越不容易发生明显衍射现象，故BD错误；
C．根据ɛ可知，频率越大，能量越大，故C正确。
故选C。
3. 某同学用两根不同材质的绳a、b系在一起演示机械波，他在绳子左端O有规律地上下抖动绳子，时刻的绳上呈现波形如图所示，机械波在绳a上的传播速度为，P为绳a上的一个质点，则由此可以判断（ ）
A. 时绳a的最左端振动方向沿y轴正方向
B. 绳a中的机械波周期小于绳b中的机械波周期
C. 绳a中机械波的传播速度小于在绳b中的传播速度
D. 时，P相对平衡位置的位移为
【答案】D
【解析】A．波的传播方向向右，根据“同侧法”可知，a绳最左端的振动方向向下，故A错误；
B．机械波的周期和频率由振源决定，所以a中的机械波周期等于绳b中的机械波周期，故B错误；
C．由可知，a中的机械波频率等于绳b中的机械波频率，a的波长大于b的波长，则a中机械波的传播速度大于在绳b中的传播速度，故C错误；
D．机械波的振动周期
由于
P恰好位于波峰，所以P相对平衡位置的位移为，故D正确。
故选D。
4. 波轮洗衣机中的脱水筒（如图所示）在脱水时，衣服紧贴在筒壁上在水平面内做匀速圆周运动。某洗衣机的有关规格如下表所示。在运行脱水程序时，有一质量的硬币被甩到桶壁上，随桶壁一起做匀速圆周运动，g取。则桶壁对它的弹力的大小约为（ ）
A. 90NB. 3.6NC. 0.09ND. 0.06N
【答案】B
【解析】脱水筒的转速
则角速度
由题意知，脱水筒的直径d=300mm，半径r=150mm=0.15m，筒壁对硬币的弹力提供硬币做圆周运动的向心力，则有
故选B。
5. 如图所示，等边三角形ABC的三个角上固定着三个等量同种的点电荷，此时，在AC边的中点D的电场强度大小为E。现将固定在A点的点电荷撤去，则D点的电场强度大小变为（ ）
A. B. C. 4ED. 2E
【答案】A
【解析】设等边三角形的边长为，点电荷的电量为，因A、C两点电荷在D点的场强抵消，则D点的合场强为
将固定在A点的点电荷撤去后，C处的点电荷在D点的场强为
则D点的合场强为
故选A。
6. 某白炽灯泡接在电压随时间变化为的交流电源上，恰好可以正常发光。现把它接在如下图所示的直流发电机上，已知金属圆盘的半径为20cm，垂直于金属圆盘的匀强磁场磁感应强度（整个圆盘都处在磁场中），如果要使该白炽灯泡也能正常发光，金属圆盘边缘的线速度大小约为（ ）
A. 200m/sB. 400m/sC. 800m/sD. 1600m/s
【答案】B
【解析】由题知，白炽灯接在某一交流电源上时恰好发光，根据
可得交流电的最大值为
则有效值为
即为该白炽灯的额定电压；
当把该白炽灯接在直流发电机上时也恰好发光，则有
根据
联立解得
故选B。
7. 太阳系外有一颗行星，它的体积是地球的5倍，质量是地球的18倍。已知近地卫星的周期是84分钟，引力常量，由此可估算该行星的平均密度为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】根据近地卫星绕地球运动的向心力由万有引力提供，可得
可得地球的质量为
地球体积为
联立可得
则该行星的平均密度约为
故选A。
8. 在测试汽车的安全气囊对驾乘人员头部防护作用的实验中，汽车突然刹车，得到了头部模型所受安全气囊的作用力随时间变化的曲线（如图）。从碰撞开始到碰撞结束的过程中，若头部模型只受到安全气囊的作用，则由曲线可知，头部模型与气囊作用过程中，它的（ ）
A. 加速度先增大后减小
B. 动能先增大后减小
C. 动量先增大后减小
D. 速度变化正比于曲线与横轴围成的面积
【答案】AD
【解析】A．根据牛顿第二定律可知，加速度与外力成正比，则加速度先增大后减小，故A正确；
BCD．由题知人的头部只受到安全气囊的作用，则F-t图像的面积即合外力的冲量，再根据动量定理可知F-t图像的面积也是动量的变化量，头部模型的速度方向和作用力方向相反，速度减小则动能变小，根据动量定理有
可知速度变化正比于曲线与横轴围成的面积，故BC错误，D正确；故选AD。
9. 如图所示，一质量为m、边长为l的正方形导体单匝线圈abcd从下边缘距地面高h处某点以初速度水平抛出，落入一有界匀强磁场区域，磁感应强度大小为B。线圈运动过程中，其平面始终与磁场方向垂直。已知线圈进入磁场的过程中做匀速直线运动，线圈的电阻为R，重力加速度为g。则（ ）
A. 线圈ab边进入磁场时感应电流方向为adcba
B. 线圈ab边进入磁场时感应电流大小为
C. 线圈在磁场内着地时的动能为
D. 有界磁场区域的高度为
【答案】BC
【解析】A．根据楞次定律可知线圈ab边进入磁场时磁通量增大，则感应电流方向为abcda，故A错误；
B．线圈进入磁场的过程中做匀速直线运动，水平方向不受安培力，竖直方向上
解得
故B正确；
C．开始下落到线圈着地的过程中，根据动能定理可得
由于进入磁场的过程中
解得
故C正确；
D．线圈下边进入磁场时，根据
根据
解得有界磁场区域高度为
故D错误。
故选BC。
10. 如图所示，两平行金属板水平摆放，板长为l、间距为d，两板间加有恒定电压。一带电粒子从下板的左边缘斜向上射入板间，恰从两板中线沿水平方向飞出，此时粒子的速度大小为v。现给该粒子施加一水平向右方向的外力作用，外力的大小等于电场力，将该粒子仍从下边缘以相同的初速度射入板间，已知带电粒子的电荷量为q，质量为m，粒子的重力不计。则施加外力后（ ）
A. 带电粒子从中线上方射出板间
B. 带电粒子的加速度大小为
C. 带电粒子克服电场力做功
D. 带电粒子射入板间动能为
【答案】BD
【解析】B．未加外力前有，
解得
由于外力等于电场力，则加速度相等，施加外力后加速度为
故B正确；
A．施加水平外力后，粒子在极板间运动的时间变小，竖直方向的距离变小，即带电粒子从中线下方射出板间，故A错误；
C．带电粒子克服电场力做功为
故C错误；
D．未施加外力时，根据动能定理有
解得
故D正确；
故选BD。
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 某同学在“测量弹簧的劲度系数”的实验中进行了如下操作：
（1）按示意图所示安装好实验装置，把弹簧上端固定在铁架台的横杆上，弹簧自由下垂，此时弹簧下端指针对应的标尺刻度为________cm；
（2）在弹簧下端悬挂不同质量的钩码，设计表格记录实验数据如下：
（3）根据该同学数据，请在图乙中描点、画出弹簧弹力F与弹簧长度x之间的关系图线____，并得到该弹簧的劲度系数________N/m。（保留三位有效数字，g取）
【答案】（1）9.95 （3）略 24.1
【解析】（1）根据刻度尺的度数规则，刻度尺的读数为9.95cm。
（3）[1]根据表格数据，将点补充完整，然后作出的图像如下图所示：
[2]图像斜率
12. 人体脂肪测量仪是通过测量人体电阻来判断脂肪所占比重。某同学想在实验室测量人体电阻。
（1）该同学将欧姆挡旋钮转到挡，先用单手紧捏红黑表笔的金属部分进行欧姆调零（如图a所示），然后用两手分别紧捏红黑表笔（如图b所示）测自己的阻值，下列说法正确的是（ ）
A. 图a的操作会影响测量结果
B. 图b的操作会影响测量结果
C. 两图的操作均不会影响测量结果
D. 两图的操作都会影响到测量结果
（2）调好后，用多用表测得同学自己电阻的读数如图c所示，则该同学的电阻为______（保留二位有效数字）。
（3）该同学设计电路更精确地测量人体电阻。实验室提供的器材如下：电压表（量程5V，内阻），电压表（量程3V，内阻），电流表A（量程0.6A，内阻），滑动变阻器R（额定电流1.5A，最大阻值），电源E（电动势6.0V，内阻不计），开关S，导线若干，请完成下列实验步骤：
①根据测量要求，请你选择合适的电表，其中表1为______，表2为______（选填、或A），并在图d中将电路图连线补充完整______。
②选择合适的电表后，按图d连接电路进行实验。若选择的电表为、或A，相应的电表测量值分别记为、和I，则测得的人体电阻______（用本题给出的物理量符号表达）。
【答案】（1）C （2）
（3） 见解析
【解析】【小问1详解】
先用单手紧捏红黑表笔的金属部分进行欧姆调零时，金属短接电阻为0，金属短接部分与人体电阻并联后总电阻仍然为0，可知，图a的操作不会影响测量结果。用两手分别紧捏红黑表笔测自己的阻值，表笔没有短接，所测电阻即为人体电阻，可知，图b的操作不会影响测量结果，即两图的操作均不会影响测量结果。
故选C。
【小问2详解】
根据欧姆表的读数规律，该读数为
【小问3详解】
[1]由于电源电动势为6.0V，为了确保电压表测量电压的安全与精度，电压表1应选择与电动势相差不多的量程，即表1选择5V量程，表1为；
[2]表1量程为5V，当表1达到满偏时，通过电流的最大值约为
由于电流表的量程为0.6A，远远大于0.3125mA，利用电流表测量电流精度过小，对于电压表，其满偏电流为
为了减小测量误差，可以将电压表当做电流表使用，即表2为；
[3]由于滑动变阻器的总阻值远远小于待测电阻的阻值，为了使得测量数据的连续性强一些，滑动变阻器采用分压式接法，作出电路图，如图所示
[4]结合上述有
解得
13. 佛山陶瓷名扬天下，如图所示为某陶瓷窑结构的示意图。某次烧制前，封闭在窑内的气体压强为，温度为室温。烧制时为避免窑内气压过高，窑上有一个单向排气阀，已知当窑内气体温度为时，单向排气阀开始排气，此后窑内气体压强保持不变，温度逐渐升高至烧制温度。气体可视为理想气体。求：
（1）排气阀开始排气时窑内气体的压强；
（2）本次烧制排出的气体占原有气体质量的比例。
【答案】（1）
（2）
【解析】【小问1详解】
由题意可知，排气阀开始排气前，气体体积不变，
初状态时，温度为
末状态时压强为，温度为
对气体，由查理定律可得
解得排气阀开始排气时窑内气体的压强为
【小问2详解】
排出气体后，气体发生等压变化，由盖-吕萨克定律可得
解得
则排出的气体的体积为
则排出的气体占原有气体的质量比为
【点睛】本题考查的查理定律及盖-吕萨克定律的应用，解决本题的关键在于理解由于气体的密度不变可根据烧制排出的气体占原有气体体积的比例求得质量的比例。
14. 如图所示，在xOy坐标的第一象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B，在x轴和y轴上装有两相互垂直的平面荧光屏，在第一象限坐标的M点处有一粒子源，在某时刻同时发射大量质量为m、电荷量为q的带正电粒子，它们的速度大小相同，均为，速度方向均在xOy平面内，分布在范围内。观察发现：x轴上的荧光屏OP之间发光，在P、Q之间的任一位置会先后两次发光；O、Q之间的任一位置只有一次发光，不考虑粒子间的相互作用和粒子所受重力，求：
（1）粒子的运动半径和P点的坐标；
（2）粒子打到荧光屏上的最短时间（用反角函数表达）；
（3）Q点先后两次发光的时间间隔。
【答案】（1）2l，
（2）##、）
（3）
【解析】【小问1详解】
由牛顿第二定律有
可知带电粒子运动的半径为
P点是发光的最远点，因此MP为圆轨迹的直径，根据几何知识可得
解得
所以P点的坐标为
【小问2详解】
带电粒子运动到y轴上的荧光屏最短的弦长为l，对应的圆心角为，则
由牛顿第二定律有
相应的最短时间为（或、）
【小问3详解】
Q点第二次发光时，粒子的运动轨迹与x轴相切，由几何知识可得，其对应的圆心角为
第一次发光时，粒子的运动轨迹对应的圆心角为
因此两次发光的时间间隔为
15. 如图所示，倾角的光滑斜面与粗糙水平面平滑连接，距离斜面底l处有一固定墙壁。质量为m的物体A从高为h的斜面由静止下滑，若在斜面底端放置一个质量为m的粘性物体B，A和B碰撞后粘在一起，与墙壁碰撞后回到斜面底端时，速度恰好为零。现在把粘性物体换成质量为的弹性物体C，物体A仍从原位置由静止下滑，且A与C碰撞不会损失机械能。设物体A、B、C与水平面的摩擦因数相同，物体均可视为质点，物体与墙壁碰撞后以原速率返回，重力加速度为g，求：
（1）物体A滑到斜面底端所需时间；
（2）物体与水平面间的摩擦因数；
（3）若，物体A与C第二次碰撞点与斜面底端的距离。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】【小问1详解】
物体A沿斜面下滑，根据牛顿运动定律
根据位移公式有，解得
【小问2详解】
令物体A滑到斜面底端的速度为，根据机械能守恒定律得
物体A与物体B碰撞，根据动量守恒定律有
解得
碰撞后，对物体A、B进行分析，根据动能定理有
解得
小问3详解】
若，结合上述有
物体A与物体C弹性碰撞，设碰撞后的速度分别为、，则有，
解得，
物体A沿斜面上升至速度减为0再到斜面底端过程有
结合上述解得
假设物体C第一次与A碰撞后经过时间停止运动，则有
所以时间内物体C并未停止运动，这段时间内物体C的位移为
此时，物体C的速度大小为
此后，A、C两物体相向运动，分别做匀减速运动，经过时间相遇，则有
解得
碰撞点离斜面底端的距离为
解得型号
XX
额定电压、频率
~220V、50Hz
额定脱水功率
225W
质量
31kg
脱水转速
600r/min
脱水筒尺寸
直径300mm，高370mm
外形尺寸
长555mm，宽510mm，高870mm
组别
1
2
3
4
5
钩码质量（g）
50
100
150
200
250
标尺刻度x/cm
12.98
15.00
17.10
18.20
21.10