广东省广州市真光中学2024-2025学年高三上学期8月开学质量检测物理试题（原卷版+解析版）

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本试卷共7页，满分100分，考试用时75分钟
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. 如图所示的火灾自动报警器具有稳定性好、安全性高的特点，应用非常广泛，其工作原理为：放射源处的镅放出的粒子，使壳内气室空气电离而导电，当烟雾进入壳内气室时，粒子被烟雾颗粒阻挡，导致工作电路的电流减小，于是锋鸣器报警。则（ ）
A. 发生火灾时温度升高，半衰期变短
B. 这种报警装置应用了射线贯穿本领强的特点
C. 发生衰变的核反应方程是
D. 发生衰变的核反应方程是
2. 图甲是淄博市科技馆的一件名为“最速降线”的展品，在高度差一定的不同光滑轨道中，小球滚下用时最短的轨道叫做最速降线轨道。取其中的“最速降线”轨道Ⅰ和直线轨道Ⅱ进行研究，如图乙所示，两轨道的起点M高度相同，终点N高度也相同，轨道Ⅰ的末端与水平面相切于N点。若将两个相同的小球a和b分别放在Ⅰ、Ⅱ两轨道的起点M，同时由静止释放，发现在Ⅰ轨道上的小球a先到达终点。下列描述两球速率v与时间t、速率平方与下滑高度h的关系图像可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
3. 如图（a）所示的智能机器人广泛应用于酒店、医院等场所.机器人内电池的容量为，负载时正常工作电流约为，电池容量低于20%时不能正常工作，此时需要用充电器对其进行充电，充电器的输入电压如图（b）所示.下列说法正确的是（ ）
A. 充电器的输入电流频率为
B. 充电器的输入电压瞬时表达式为
C. 机器人充满电后电池的电量为
D. 机器人充满电后，负载时大约可以持续正常工作
4. 关于机械波描述，下列说法正确的是（ ）
A. 当两列波发生干涉时，如果两列波的波峰在某点相遇，则该处质点的位移始终最大
B. 当机械波发生反射时，其频率不变，波长、波速均发生变化
C. 测速雷达向行进中的车辆发射频率已知的超声波同时测量反射波的频率，根据反射波的频率变化的多少就能得到车辆的速度，这利用的是多普勒效应
D. 波长不同的机械波通过宽度一定的狭缝时波长越小衍射越明显
5. 人体的细胞膜由磷脂双分子层组成，双分子层之间存在电压（医学上称为膜电位），使得只有带特定电荷的粒子才能通过细胞膜进入细胞内，如图所示。初速度为零的正一价钠离子仅在电场力的作用下，从细胞膜外A点运动到细胞膜内B点，d为磷脂双分子层的厚度，则下列说法正确的是（ ）
A A点电势低于B点电势
B. 从A点运动到B点，钠离子的电势能增大
C. 若膜电位不变，当d增大时，钠离子的加速度变小
D. 若膜电位不变，当d增大时，钠离子进入细胞内的速度变大
6. 图甲示意我国建造的第一台回旋加速器，该加速器存放于中国原子能科学研究院，其工作原理如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A. 由于粒子速度被逐渐加大，则它在形盒中的运动周期越来越小
B. 由于粒子速度被逐渐加大，极板所加的交流电周期要相应减小
C. 粒子从加速器出来的最大速度与形盒的半径大小及磁场磁感应强度有关
D. 粒子增加的动能来源于磁场
7. 地球同步轨道上方300千米处的圆形轨道，是国际处理太空垃圾的“弃星轨道”，将废弃飞行物处理到此，可以为“地球同步轨道”释放更多的空间。2022年1月，运行在地球同步轨道上的中国“实践21号”卫星，将一颗失效的北斗二号卫星拖入到了“弃星轨道”。已知“弃星轨道”半径为r，地球同步卫星轨道半径为R，地球表面的重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A. “地球同步轨道”处的重力加速度为0
B. 北斗二号卫星在“弃星轨道”和“同步轨道”上运行的角速度之比为
C. 北斗二号卫星从“同步轨道”到“弃星轨道”，其机械能减小
D. “实践21号”卫星从“弃星轨道”返回“地球同步轨道”，需要减速
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. 幼儿园滑梯（如图甲所示）是孩子们喜欢的游乐设施之一，滑梯可以简化为如图乙所示模型。一质量为m的小朋友（可视为质点），从竖直面内、半径为r的圆弧形滑道的A点由静止开始下滑，利用速度传感器测得小朋友到达圆弧最低点B时的速度大小为（g为重力加速度）。已知过A点的切线与竖直方向的夹角为30°，过B点的切线水平，滑道各处动摩擦因数相同，则小朋友在沿着AB下滑的过程中（ ）
A. 处于先失重后超重状态B. 克服摩擦力做功为
C. 机械能的减少量大于重力势能的减少量D. 在最低点B时对滑道的压力大小为
9. 磁悬浮电梯是基于电磁原理和磁力驱动使电梯的轿厢悬停及上下运动的，如图甲所示，它主要由磁场和含有导线框的轿厢组成，其原理为：竖直面上相距为b的两根绝缘平行直导轨，置于等距离分布的方向相反的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面，磁感应强度大小均为B，每个磁场分布区间的长度都是a，相间排列，如图乙所示。当这些磁场在竖直方向分别以速度v1、v2、v3向上匀速平动时，跨在两导轨间的宽为b、长为a、总电阻为R的导线框MNPQ（固定在轿厢上）将受到磁场力，从而使轿厢向上运动、向下运动、悬停。不考虑空气阻力和摩擦阻力，下列说法正确的是（ ）
A. 轿厢悬停时，导线框中的电流大小为
B. 轿厢系统（含导线框的轿厢）的总质量为
C. 轿厢向上匀速运动时的速度为v1
D. 轿厢向上匀速运动时速度为v1-v3
10. 如图甲是游乐设施——“反向蹦极”的示意图，游戏者（可视为质点）与固定在地面上的扣环连接，打开扣环，游戏者从A点由静止释放，像火箭一样竖直发射。游戏者上升到B位置时弹性绳恰好处于松弛状态，C为上升的最高点，P为弹性绳上端悬点，D点为速度最大点（未画出），弹性绳的形变在弹性限度内，且遵从胡克定律，不计空气阻力，以A点为坐标原点，向上为正方向，作出游戏者上升过程中加速度与位移的关系如图乙。和为已知量，则人上升过程中（ ）
A. AB段的长度为
B. 游戏者最大速度为
C. A点与D点间的距离大于D点与B点间的距离
D. 人从A点到D点和D点到C点合力的冲量大小相等
三、非选择题：共54分，考生根据要求作答。
11. 某同学利用双线摆和光传感器测量当地的重力加速度，如图甲，A为激光笔，B为光传感器。
实验过程如下：
（1）用20分度的游标卡尺测量小球的直径，如图乙，则小球的直径__________mm。
（2）①测出两悬点（两悬点位于同一水平高度）间的距离s和摆线长l（两摆线等长）。
②使悬线偏离竖直方向一个较小角度并将摆球由静止释放，同时启动光传感器，得到光照强度随时间变化的图像如图丙，则双线摆摆动的周期__________。
（3）根据上述数据可得当地重力加速度__________（用、d、l、s表示）。
（4）该双线摆装置测重力加速度较传统的单摆实验优势在于___________（回答一点即可）。
12. 某实验小组欲探究金属热敏电阻随温度变化的关系。小组同学从实验室取来相关器材，若已知热敏电阻的常温阻值在左右，其他可选用的器材如下：
A．电源，内阻不计
B．电压表，内阻约为
C．电流表
D．滑动变阻器
E．滑动变阻器
F．开关和导线若干
（1）为提高测量精确度且测量范围广，滑动变阻器应选用_______（选填“”或“”），应采用的电路为_______（填“甲”或“乙”），选用正确的电路所测量得到的热敏电阻的测量值_______真实值（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
（2）选用正确的电路后，测出的热敏电阻与摄氏温度的关系图像如图丙所示，则通过该实验你能得到的结论是：______________。
（3）小组同学利用该金属热敏电阻设计一个温度报警装置，其内部电路如图丁所示。已知图中电源电动势为，内阻。选用灵敏电流表，内阻为，当电流表的电流小于时该装置便会发出警报。为了使金属热敏电阻超过在时装置发出警报，则电阻箱应该调成_______。
13. 为摆脱水源条件的限制，宋朝时人们就发明了一种能汲取地下水的装置——压水井。在汕头华侨公园的儿童玩水区，安放着如甲图所示的压水井让孩子们体验。压水井结构如图乙所示，取水时先按下手柄同时带动皮碗向上运动，此时上单向阀门关闭。皮碗向上运动到某个位置时，下单向阀门被顶开，水流进入腔体内。设某次下压手柄前，腔体只有空气，空气的体积和压强分别为和。现研究缓慢下压手柄，直至下单向阀门刚被顶开的过程。已知大气压强为，水的密度为，下单向阀门质量为m，横截面积为S，下单向阀门到水面距离为，重力加速度为g。
（1）简要说明缓慢下压手柄过程，腔内气体是吸热还是放热；
（2）求下单向阀门刚被顶开时，腔体内气体的体积。
14. 如图（a）所示，门球又称槌球，比赛时以球槌击球，球过球门即可得分.如图（b）所示，某次比赛中完全相同的1号球、3号球与门洞恰好位于一条直线上，两球之间的距离，3号球与球门之间的距离。运动员用球槌水平打击1号球，使其获得向右的初速度，经过一段时间后，该球以的速度与3号球发生碰撞（碰撞时间极短），碰后1号球又向前运动了后停下来.已知两球质量均为，将两球的运动视为一条直线上的滑动并且两球与地面间的滑动摩擦因数相同，重力加速度g取
（1）求球与地面的动摩擦因数；
（2）求两球碰撞过程中损失的机械能；
（3）通过分析，判断3号球能否进门得分。
15. 如图，有一个正方体空间Ⅰ和一个长方体空间Ⅱ相拼接。以为坐标原点，建立如图的空间直角坐标系。空间Ⅰ内存在沿z轴负方向的匀强电场（图中未画出），空间Ⅱ内存在沿z轴正方向的匀强磁场（图中未画出）。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从边的中点P以初速度沿x轴正方向射入空间Ⅰ，恰好经过正方形的中心点Q，并最终从空间Ⅱ的竖直棱飞出长方体区域。空间Ⅰ棱长为4L，不计粒子重力。求：
（1）匀强电场的电场强度大小；
（2）粒子经过Q点时的动能；
（3）匀强磁场的磁感应强度大小及长方体空间Ⅱ竖直棱的最小高度。