2024-2025学年广东省茂名市第一中学高三下学期半月考物理试题（二）（解析版）

这是一份2024-2025学年广东省茂名市第一中学高三下学期半月考物理试题（二）（解析版），共14页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
1．利用放射性元素发生衰变以及的半衰期，考古学家们可以确定文物的年代，则下列说法正确的是（ ）
A．衰变方程为
B．衰变产物的核子数是7
C．衰变的实质是碳原子失去核外电子
D．一个半衰期后，剩下的为原来的
2．如图所示，篮球从同一高度先后抛出后均直接落入篮筐，运动轨迹如图所示，则篮球先后两次（ ）
A．入篮前运动的时间相同B．入篮前时的速度相同
C．入篮前运动的动量变化率相同D．入篮前时重力做功的功率相同
3．如图所示，在第十四届中国航展上空，歼﹣20穿云破雾、呈现了驾“七彩祥云”的壮观景象。因为飞机的发动机喷出高温尾流会使得飞机周围的空气经过机翼后膨胀降温，在飞机表面形成一层水雾。阳光照射到水雾上，由于不同颜色的光折射率不同，就会形成七彩光芒。如下图所示，将原理简化并作出光路图。已知a光与界面的夹角为30°，b光的折射率为，b光与法线的夹角为45°，光在空气中的传播速度为c，水雾半球的半径为R。a光在水雾半球中的传播时间（ ）
A．B．C．D．
4．如图甲所示，水平桌面上有一算盘。中心带孔的相同算珠（可视为质点）可穿在固定的杆上滑动，算珠与杆之间的动摩擦因数恒定，使用时发现某一根杆上有A、B两颗算珠未在归零位。A、B相隔，B与上边框相隔，现用手指将A以某一初速度拨出，在方格纸中作出A、B运动的图像如图乙所示（实线代表A，虚线代表B）。忽略A、B碰撞的时间，g取，则下列说法中正确的是（ ）
A．算珠A、B均能回到自己的归零位
B．算珠A在碰撞前运动了
C．算珠与杆之间的动摩擦因数为0.1
D．算珠A与算珠B在碰撞过程中机械能守恒
5．某载人宇宙飞绕地球做圆周运动的周期为T，由于地球遮挡，宇航员发现有T时间会经历“日全食”过程，如图所示，已知地球的半径为R，引力常量为G，地球自转周期为T0，太阳光可看作平行光，则下列说法正确的是（ ）
A．宇宙飞船离地球表面的高度为2R
B．一天内飞船经历“日全食”的次数为
C．宇航员观察地球的最大张角为120
D．地球的平均密度为
6．一列简谐横波沿轴正方向传播，图1是波传播到的M点时的波形图，图2是质点N（）从此时刻开始计时的振动图像，Q是位于处的质点。下列说法正确的是（ ）
A．这列波的传播速度是
B．时质点Q首次到达波峰位置
C．P点的振动方程为
D．该简谐横波的起振方向为y轴正方向
7．如图所示，完全相同的甲、乙两个环形电流同轴平行放置，甲的圆心为，乙的圆心为，在两环圆心的连线上有a、b、c三点，其中，此时a点的磁感应强度大小为，b点的磁感应强度大小为。当把环形电流甲撤去后，a点的磁感应强度大小为（ ）
A．B．C．D．
二、多选题
8．在电梯内的地板上放一体重计，电梯静止时，某同学站在体重计上，体重计示数为。电梯运动过程中的某一段时间内该同学发现体重计示数如图所示，则在这段时间内，下列说法正确的是（取）（ ）
A．该同学失重，所受的重力变小
B．电梯可能竖直向上运动
C．该同学对体重计的压力小于体重计对他的支持力
D．电梯的加速度大小为，方向竖直向下
9．如图所示，AB、CD、EF都为半径为R的空间球面的直径，其中AB与EF同在水平面内，EF与AB的夹角，CD与水平面垂直，现将电荷量大小均为Q的正、负点电荷分别固定在A、B两点，已知无穷远电势为零，静电引力常量为k，则（ ）
A．E点电势低于C点
B．E、F两点电场强度大小均为，方向相同
C．将带负电的检验电荷从E点沿直线移到F点，电势能增加
D．将带负电的检验电荷从C点沿直线匀速移到D点，电场力功率先增大后减小
10．有关下列四幅图的描述，正确的是有关下列四幅图的描述，正确的是（ ）
A．图1中，B．图2中，匀速转动的线圈电动势正在增大
C．图3中，电容器中电场的能量正在增大D．图4中，真空冶炼炉可以接高电压的交流电流
三、实验题
11．某同学用如图所示的装置探究小车的加速度与其所受的合外力的关系，其中图甲为侧视图（只画一个小车），图乙为俯视图（未画槽码）。实验器材有：附有滑轮的长木板2块、相同的小车2个、细线2条、粗棉线2条、槽码若干、刻度尺、黑板擦等。请按下列步骤完成实验：
（1）安装实验器材，调节木板的倾斜度，使小车在不受牵引时能沿木板做 （填“匀速”或“匀加速”）直线运动。
（2）将两小车放在木板上，车后端各系一条粗棉线，用黑板擦把两条粗棉线同时按压在木板上。两小车前端各系一条细线，跨过定滑轮与槽码连接。小车1挂质量为的槽码，小车2挂质量为的槽码，均远小于小车的质量。
（3）拾起黑板擦，两小车同时开始运动；按下黑板擦，两小车同时停下来。用刻度尺测出两小车移动的位移，则两小车的加速度之比为 （用表示）。
（4）若、、、满足 ，则可说明小车的加速度与其所受的合外力成正比。
12．传感器在现代生活中有着广泛的应用。某学习小组利用压力传感器设计了一个测量压力大小的电路。压敏电阻的阻值R与受压力大小F的对应关系如图甲所示，压力F在范围内时图线为直线。
先利用如图乙所示的电路，测量时压敏电阻的阻值R，再在电流表相应刻度处标记对应的压力值。主要器材如下。
压敏电阻R（时阻值在之间）
电源（电动势，内阻不计）
电流表（量程10 mA，内阻）
电流表（量程50 mA，内阻约为）
定值电阻
滑动变阻器
开关、及导线若干
请完成下列问题：
（1）要求尽量准确测量压敏电阻的电阻值，导线c端应与 （填“a”或“b”）点连接。
（2）滑动变阻器有两种规格，本实验中应选择 的。
A．最大阻值为 B．最大阻值为
（3）闭合开关、，调节滑动变阻器接入回路部分的阻值，从最大值逐渐减小，电流表读数为40 mA时电流表读数为8.0 mA，可知 。
（4）断开开关，继续调节滑动变阻器，使电流表达到满偏，满偏电流刻度处标记。此时滑动变阻器接入电路部分的阻值和内阻之和为 。保持滑动变阻器阻值不变，当压力时，电流表示数为 mA。
四、解答题
13．如甲图所示拔火罐是中医的一种传统疗法，以罐为工具，利用燃火产生负压，使之吸附于体表、造成局部瘀血，以达到通经活络、消肿止痛等作用。小明亲身体验拔火罐的魅力后，想研究一下“火罐”的“吸力”，设计了如乙图的实验装置：将一个横截面积为S的圆柱状汽缸倒置固定在铁架台上，轻质活塞通过细线与放在台面的重物m相连。实验时，他从汽缸底部的阀门K处，投入一团燃烧的轻质酒精棉球。待酒精棉球熄灭后，立即密闭阀门K。此时，活塞下的细线恰好被拉直，但拉力为零，活塞距汽缸底部的距离为L。由于汽缸传热良好，随后重物会被缓慢拉起，最后重物稳定在距台面处。已知环境温度T0不变，，p0为大气压强，汽缸内的气体可看作理想气体，不计活塞与汽缸内壁之间的摩擦。求：
(1)酒精棉球熄灭时的温度T与环境温度T0的比值；
(2)若从酒精棉球熄灭到最终稳定过程中气体放出的热量为Q，求气体内能的变化。
14．某科技小组利用水平绝缘传送带设计运送工件装置，如图甲所示：待加工的工件固定在边长为的绝缘正方形载物台上，载物台侧面四周均匀缠绕匝总电阻为的闭合线圈，工件、载物台及线圈总质量为。为使工件在特定区域减速并对其进一步加工，在区域内加一个垂直于传送带平面向下、磁感应强度为的匀强磁场，边界与传送带运行方向垂直且；载物台在运动过程中左右两边始终与磁场边界平行，其底面与传送带间的动摩擦因数为，进入磁场区前已和传送带共速，传送带的速度为；载物台右侧线圈在时刻到达边，时刻到达边，该过程的图像如图乙所示，求：
(1)载物台完全在磁场中运动时的加速度大小a；
(2)在时间内载物台线圈产生的焦耳热Q；
(3)时线圈所受安培力大小F以及进入磁场过程中通过线圈的电荷量q。
15．如图所示，固定的凹槽表面光滑水平，其内放置一U形滑板N，滑板两端为半径R＝0.45 m的光滑圆弧面，A和D分别是圆弧的端点，BC段表面水平、粗糙，与两圆弧相切，B、C为相切点。小滑块P1和P2的质量均为m，滑板的质量M＝4 m。P1、P2与BC面的动摩擦因数分别为μ1＝0.10和μ2＝0.40，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力．开始时滑板N紧靠凹槽的左端，P2静止B点，P1以v0＝4.0 m/s的初速度从A点沿圆弧自由滑下，在B点与P2发生弹性碰撞，碰后P1、P2的速度交换。当P2滑到C点时，滑板N恰好与凹槽的右端相碰并与凹槽粘牢，P2则继续滑动，到达D点时速度刚好为零。P1与P2视为质点，取g＝10 m/s2。问：
（1）P2在BC段向右滑动时，滑板的加速度为多大？
（2）BC长度为多少？
（3）N、P1和P2最终静止后，P1与P2间的距离为多少？

参考答案
1．D
【详解】A．衰变方程为故A错误；
B．衰变产物的质子数是7个，故B错误；
C．衰变的实质是将一个中子转变为质子，并放出一个电子，故C错误；
D．一个半衰期后，剩下的为原来的，故D正确。故选D。
2．C
【详解】A．竖直方向，从抛出到最高点，根据逆向思维，可以看成反向的初速度为零的匀加速直线运动，根据可得可知第一次抛出入篮前运动的时间较大，故A错误；
D．竖直方向，根据
可知入篮时第一次抛出的篮球在竖直方向的速度较大，根据
可知第一次抛出的篮球入篮前时重力做功的功率较大，故D错误；
B．根据题意无法判断入篮时篮球的速度大小，但方向肯定不同，故B错误；
C．根据可得可知动量变化率为物体所受的合外力，篮球抛出后，所受合外力为重力，两次抛出重力相同，故C正确。
故选C。
3．A
【详解】设入射角为θ，由折射定律可知，对b光有解得
对于a光，由折射定律可知
设a光在水雾半球中传播的速度为va，由
则a光在水雾半球中的传播时间联立可得故选A。
4．C
【详解】C．根据图乙可知，A拨出的初速度，A碰前与A、B碰后的速度分别为，，，A碰前有，解得C正确；
B．算珠A在碰撞前运动时间B错误；
A．碰后A、B减速至0的位移分别为 ，
可知，算珠A没有归零，B恰好归零，A错误；
D．根据上述可知，碰前A、B总动能为
碰后A、B总动能为
可知，算珠A与算珠B在碰撞过程中机械能不守恒，D错误。故选C。
5．D
【详解】A．由几何关系，飞船每次“日全食”过程的时间内飞船转过α角，所需的时间为
由于宇航员发现有T时间会经历“日全食”过程，则所以
设宇宙飞船离地球表面的高度h，由几何关系可得==sin=可得h=R故A错误；
B．地球自转一圈时间为T0，飞船绕地球一圈时间为T，飞船绕一圈会有一次日全食，所以每过时间T就有一次日全食，得一天内飞船经历“日全食”的次数为，故B错误；
C．设宇航员观察地球的最大张角为θ，则由几何关系可得=可得θ=60°
故C错误；
D．万有引力提供向心力，所以解得其中r=R＋h=2R又
联立可得故D正确。故选D。
6．B
【详解】A．由波动图像知这列波的波长为，由振动图像知周期，则传播速度为
代入得A错误；
B．根据波形平移法，处的波形传递M点的距离为
则Q点第一次到达波峰用时为代入得B正确；
C．由题图知，则
当时，，P点沿y轴负方向振动，则其振动方程为C错误；
D．因M点在时刻沿y轴负向振动，可知波传到任意一点，该点的起振方向和波源的起振方向相同，D错误；
故选B。
7．B
【详解】甲乙两环在b点产生的磁感应强度大小相等，方向相同，而b点的磁感应强度大小为B2，因此两环在b点产生的磁感应强度均为，甲环在a点和b点产生的磁感应强度大小相等，方向相同，故甲环在a点产生的磁感应强度为而a点的磁感应强度大小为B1，因此乙环在a点产生的磁感应强度为。故选B。
8．BD
【详解】D．由题意可知该同学的质量为，现在读数为，则可知此时该同学对体重计的压力大小为
根据牛顿第三定律可知体重计对该同学的支持力大小为，以竖直向下为正方向
根据牛顿第二定律有
解得，方向竖直向下，故D正确；
A．由于加速度方向竖直向下，则在这段时间内处于失重状态，但他的重力没有改变，故A错误；
B．由于加速度方向竖直向下，则运动方向可能向上减速，也可能向下加速，故B正确；
C．该同学对体重计的压力与体重计对该同学的支持力是作用力与反作用力的关系，大小相等，故C错误。
故选BD。
9．BC
【详解】AB．等量异种点电荷的电场和等势线分布如图所示
根据沿电场线方向电势逐渐降低可知
由对称性可知，E、F两点电场强度大小相等，方向相同，大小为
故A错误，B正确；
C．由上述分析可知
由公式可知，将带负电的检验电荷从E点沿直线移到F点，电势能增加，故C正确；
D．沿直线从到，电场强度先变大后变小，电场力先变大后变小，但电场力方向一直与CD垂直，则电场力的功率一直为零，故D错误。故选BC。
10．CD
【详解】A．理想变压器原副线圈与匝数的关系为故A错误；
B．从图2所示位置转动至线框与磁感线垂直的过程中，逐渐转向中性面，因此线框中的电动势逐渐减小，故B错误；
C．电容器中电场强度方向竖直向上，因此下极板带正电，上极板带负电，根据线圈的磁场方向结合安培定则可知电流流向正极板，因此电容器正在充电，电场的能量正在增大，故C正确；
D．真空冶炼炉可以接高电压的交流电流，使铁块中产生涡流，在铁块中产生大量热量，从而冶炼金属。故D正确。
故选CD。
11． 匀速
【详解】[1]安装实验器材时，要平衡摩擦力，故应调节木板的倾斜度，使小车在不受牵引时能沿木板做匀速直线运动。
[2] 两小车做匀加速直线运动，有，则两小车的加速度之比为。
[3] 设小车的质量为，若小车的加速度与其所受的合外力成正比，则有，所以、、、应满足的关系为。
12． a B 100 140 30
【详解】（1）[1]导线c端应接a，和定值电阻串联可当成电压表测量压敏电阻R两端的电压，和的电流之差是通过压敏电阻R的电流，若接b，因的具体内阻未知，不能准确测量R两端的电压值。
（2）[2]时，滑动变阻器若选择最大阻值为的，全部接入电路时，电路总电阻为
则干路电流约为
超过的量程，所以应选择最大阻值为的滑动变阻器，以确保安全。
（3）[3]闭合开关，当两电流表的示数分别为时，有
（4）[4][5]断开开关，继续调节滑动变阻器，使电流表达到满偏，滑动变阻器接入电路的阻值为，有
可得
图像的斜率为
由线性关系知
当压力时
电流表示数为
13．(1)(2)
【详解】（1）阀门K密闭时，气体压强为p0，重物稳定在距台面处时，由平衡条件得
可得根据理想气体状态方程解得
（2）外界对气体做功为根据热力学第一定律可得气体内能变化量
14．(1)(2)(3)，
【详解】（1）载物台完全在磁场中运动过程中，线圈回路的磁通量不变，没有感应电流，根据牛顿第二定律有解得方向水平向右。
（2）根据功能关系
又解得
（3）载物台刚开始进入磁场时，安培力为
又，联立解得
根据又，联立解得
15．（1）0.8m/s2（2）（3）
【分析】根据动能定理求出小滑块P1滑到底端时的速度，再根据牛顿第二定律求出加速度；根据动量守恒定律和能量守恒求出BC长度；在由速度位移公式求出P1与P2间的距离。
【详解】（1）P1滑到最低点速度为，由动能定理有解得
由题意可知 =5m/s
P2向右滑动时，假设P1与滑板相对静止， 把P1、M看成一个整体由牛顿第二定律有
带入数据解得
此时对P1有
故P1与滑板相对静止，滑板的加速度为0.8m/s2。
（2）P2滑到C点速度为，由动能定理得
带入数据解得
P1、P2碰撞到P2滑到C点时，设P1、M速度为v，由动量守恒定律
解得
把P1、P2、M看成一个系统，由能量守恒有解得
（3）滑板碰后，P1向右滑行距离
P2向左滑行距离
所以P1、P2静止后距离