广东省汕头市金山中学、中山一中、佛山一中、宝安中学四校2024-2025学年高三(上)8月第一次联考物理试卷(解析版)

这是一份广东省汕头市金山中学、中山一中、佛山一中、宝安中学四校2024-2025学年高三(上)8月第一次联考物理试卷(解析版)，共20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，只有一项是符合要求）
1. 一个小球与轻弹簧连接套在光滑水平细杆上，在A、B间做简谐运动，O点为AB的中点。以O点为坐标原点，水平向右为正方向建立坐标系，得到小球振动图像如图所示。下列结论正确的是（ ）
A. 小球振动的频率是2HzB. 时，小球在A位置
C. 时，小球经过O点向右运动D. 小球的振动方程是
【答案】D
【解析】A．小球振动周期为，频率
故A错误；
B．因为水平向右为正方向，时，小球在B位置。故B错误；
C．时，小球经过O点向负方向运动，即向左运动。故C错误；
D．由图可得小球的振动方程
故D正确
故选D。
2. 呼气实验可用于检测胃部有无感染幽门螺杆菌，通过检测呼吸呼出的CO2是否具有放射性即可诊断。已知发生衰变的半衰期为5730年，衰变方程为。下列说法正确的是（ ）
A. X为
B. 射线比射线的穿透能力弱
C. 衰变产生的是核外电子被电离产生的
D. 一般服下药物15分钟后再检测，是为了避免由于的衰变而明显降低检测准确性
【答案】B
【解析】A．根据核反应前后，质量数和电荷数守恒，可以得到X为，故A错误；
B．三种射线穿透能力依次
故B正确；
C．衰变释放的电子是原子的核内一个中子转化为质子和一个电子，来自原子核内部，故C错误；
D．的半衰期为5730年，15分钟几乎不影响。服药15分钟后再检测，是为了使药里面的充分消化分解，释放到呼吸系统，提高检测准确性，故D错误。
故选B。
3. 静电透镜是由带电导体所产生的静电场来使电子束聚焦和成像的装置，它广泛应用于电子器件和电子显微镜。如图所示为其内部静电场中等差等势面的分布示意图。一电子由A点以某一速度射入该电场，仅在电场力作用下的运动轨迹如曲线AB所示，C、D为该轨迹曲线上的两点，O点为互相垂直的对称轴MN和M'N′的交点。下列说法正确的是（ ）
A. C点的电势低于D点的电势
B. 电子在C点的电势能小于在D点的电势能
C. 电子在C点的电势能和动能之和小于在D点的电势能和动能之和
D. 电子在D点运动到B点过程中动量的变化率不变
【答案】B
【解析】A．根据轨迹可知D点电子所受电场力沿M'N'向右，即在M′N′线上电场方向向左，所以C点的电势高于D点的电势，故A错误；
B．根据电子在电势高处电势能小，所以电子在C点的电势能小于在D点的电势能，故B正确；
C．由于只有电场力做功，故运动中电势能与动能之和不变，故C错误；
D．动量的变化率
即电子所受合力F合 = qE，由等差等势面可知D点运动到B点过程中电场强度E变化，故D错误。
故选B。
4. 某同学受气泡水平仪和地球仪上经纬线的启发，设计了一个360°加速度测量仪来测量水平面内的物体运动的加速度。如图，在透明球壳内装满水，顶部留有一小气泡(未画出)，将球体固定在底座上，通过在球壳标注“纬度”可读出气泡与球心连线与竖直方向的夹角θ，再通过该角度计算得到此时的加速度值，对于该加速度测量仪，下列说法正确的是（ ）
A. 气泡在同一条纬线上的不同位置，对应的加速度相同
B. 均匀角度刻度对应的加速度值是均匀的
C. 气泡偏离的方向就是加速度的方向
D. 加速度越大，测量的误差越小
【答案】C
【解析】A．加速度是矢量，气泡在同一条纬线上的不同位置，对应的加速度大小相等，但方向不同，故A错误；
B．设水平方向的加速度为a，可得
均匀角度刻度，但是其正切函数值不是均匀的，故对应的加速度值也不是均匀的，故B错误；
C．因水的密度较大，当存在水平方向的加速度，则此时水会靠向加速度方向，则气泡反向偏离，故气泡偏离的方向就是加速度的方向，故C正确；
D．根据可知，只有在a取适当的范围内，的变化较为明显，测量的误差较小，过大或者过小的加速度值，都存在较大的误差，故D错误。
故选C。
5. 如图（a）所示，底部固定有正方形线框的列车进站停靠时，以初速度v水平进入竖直向上的磁感应强度为B的正方形有界匀强磁场区域，如图（b）所示，假设正方形线框边长为，每条边的电阻相同。磁场的区域边长为d，且，列车运动过程中受到的轨道摩擦力和空气阻力恒定，下列说法正确的是（ ）
A. 线框进入磁场过程中，克服安培力做的功小于线框中产生的焦耳热
B. 线框离开磁场过程中，克服安培力做的功等于线框减少的动能
C. 线框右边刚刚进入磁场时，感应电流沿图（b）逆时针方向，其两端的电压为
D. 线框右边刚刚进入磁场时，感应电流沿图（b）顺时针方向，其两端的电压为
【答案】D
【解析】A．根据功能关系可知线框克服安培力做的功全部转化为电能，线框为纯电阻电路，则又全部转化为线框中产生的焦耳热，则克服安培力做的功等于线框中产生的焦耳热，故A错误；
B．线框离开磁场过程中，根据动能定理可知克服安培力做功与克服摩擦力、空气阻力做功之和等于线框和列车动能的减小量，故B错误；
CD．根据右手定则，线框进入磁场时，感应电流沿顺时针方向。线框此时切割磁感线产生的感应电动势为，导线框右边两端的电压为路端电压，即为
故C错误，D正确。
故选D。
6. 如图所示，CD为透明圆柱体的水平直径，a、b两束单色光分别从A、B两点平行于CD射入圆柱体，A、B两点到CD的距离相等。两束光线经圆柱体折射后相交于E点，E点在CD上方。下列说法正确的是（ ）
A. 在圆柱体中，a光的传播速度大于b光的传播速度
B. 圆柱体对a光的折射率大于圆柱体对b光的折射率
C. b光在圆柱体中发生全反射的临界角大于a光在圆柱体中发生全反射的临界角
D. 进入圆柱体中，a光和b光的频率均将变小
【答案】A
【解析】A．根据
可知，a光在圆柱体中的传播速度大于b光的传播速度，A正确；
B．A、B两点到CD的距离相等，所以两束单色光射入透明圆柱体的入射角相等，由图可知，单色光b的折射角小于单色光a的折射角，由折射定律
可知，圆柱体对a光的折射率小于圆柱体对b光的折射率，B错误；
C．根据
可知，b光在圆柱体中发生全反射的临界角小于a光在圆柱体中发生全反射的临界角，C错误；
D．由真空进入圆柱体中，a光和b光的频率不变，D错误。
故选A。
7. “南方小土豆”来东北旅游时，滑雪是深受喜欢的运动项目之一，滑雪过程可简化为如图所示。斜面与水平面平滑连接，质量为的游客从高度为的斜坡顶端无初速度滑下，并运动到水平面上的A点停下。假设游客与斜面、水平面间的动摩擦因数均为，下列说法正确的是 （ ）
A. 游客沿斜面下滑过程中机械能守恒
B. 游客沿斜面下滑到低端时重力的瞬时功率大小为
C. 水平距离
D. 游客下滑高度一定时，斜面倾角越大，水平距离越大
【答案】C
【解析】A．游客在下滑过程中，摩擦力做负功，机械能减少，故A错误；
B．游客在下滑过程中，由于有摩擦力做负功，下滑到底端的速度大小小于，根据
可见游客沿斜面下滑到低端时重力的瞬时功率大小小于，故B错误；
CD．滑块从开始下滑到最后停在A点，设斜面投影长度为，斜面底端到A点距离为，由能量关系可知
求得
游客下滑高度h一定时，斜面倾角与水平距离x无关，故C正确，D错误。
故选C。
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. 2022年10月9日，我国成功发射“夸父一号”探测卫星，用于探测由太阳发射而来的高能宇宙射线，卫星绕地球做匀速圆周运动，运行轨道离地面的高度为720km，下列说法正确的是（ ）
A. “夸父一号”的运行速度小于
B. “夸父一号”的向心加速度小于地球同步卫星的向心加速度
C. 为使“夸父一号”能更长时间观测太阳，采用a轨道比b轨道更合理
D. “夸父一号”绕地球做圆周运动的周期小于24小时
【答案】ACD
【解析】A．第一宇宙速度为围绕地球做圆周运动的最大速度，则“夸父一号”的运行速度小于，A正确；
B．由万有引力提供向心力有
解得
由于“夸父一号”的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，则“夸父一号”的向心加速度大于地球同步卫星的向心加速度，B错误；
C．由图可知，采用a轨道可以更长时间观测太阳，C正确；
D．由万有引力提供向心力有
解得
由于“夸父一号”的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，则“夸父一号”绕地球做圆周运动的周期小于地球同步卫星的周期24小时，D正确。
故选ACD。
9. 小刘驾驶一辆质量为的汽车由静止开始以60kW的恒定功率在水平路面运动，100s后汽车以该情况下能达到的最大速度驶上一倾角固定的倾斜路面，随即将汽车功率提高到90kW，并保持不变。已知汽车在水平路面行驶时所受阻力为其所受重力的0.1倍，在倾斜路面上匀速行驶时的速度为15m/s。重力加速度为g取10m/s2，下列说法正确的是（ ）
A. 汽车在水平路面上能达到最大速度为25m/s
B. 汽车在水平路面上行驶的距离为2550m
C. 汽车在倾斜路面上运动时受到的阻力大小为5000N
D. 汽车驶上倾斜路面瞬间的加速度大小为1.5m/s2
【答案】BD
【解析】A．汽车达到最大速度时，其牵引力与阻力大小相等，有
由功率的公式有
解得
故A项错误；
B．由题意可知，该车从静止开始经过100s达到最大速度，由动能定理有
解得
故B项正确；
C．设当汽车在倾斜路面稳定时其阻力为，则有
受力分析有
解得
故C项错误；
D．汽车提高到90kW时的牵引力为，有
到倾斜路面瞬间有
解得
所以其加速度大小为1.5m/s2，故D项正确。故选BD。
10. 如图所示，带电圆环P套在足够长的、粗糙绝缘水平细杆上，空间中存在与水平杆成θ角斜向左上方的匀强电场，现给圆环P一向右初速度，使其在杆上与杆无挤压地滑行。当圆环P滑至A点时，在空间加上水平方向且垂直细杆的匀强磁场，并从此刻开始计时，时刻圆环P再次返回A点。选取水平向右为正方向，则运动过程圆环P受到的摩擦力f、速度v、加速度a、动能随时间t变化的图像，可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】BD
【解析】C．在匀强电场中，圆环在杆上与杆无挤压地滑行，则
故加上磁场后，速度为时，圆环与杆间的压力为
圆环向右运动的过程中，根据牛顿第二定律
且
加速度为
圆环向右运动的过程中，圆环速度减小，向左的加速度逐渐减小，圆环向左运动的过程中，根据牛顿第二定律
加速度为
圆环向左运动的过程中，圆环速度增大，向左的加速度逐渐减小，故整个运动过程，加速度一直向左且逐渐减小，故图C不符合要求；
B．由于圆环P从A点出发再返回A点，克服摩擦力做功，返回A点时的速度小于从A点出发时的速度，根据图像的斜率表示加速度，可知速度v随时间t变化的图像如图B所示，故图B符合要求；
A．返回A点时圆环受到的摩擦力应小于从A点出发时圆环受到的摩擦力，故图A不符合要求；
D．根据
可知动能随时间t变化的图像如图D所示，故图D符合要求。
故选BD。
第Ⅱ卷
三、非选择题（本题共5小题，共54分。考生根据要求做答）
11. 研究小车做匀变速直线运动的实验装置如图甲所示，其中斜面倾角θ可调，打点计时器的工作频率为50Hz，打出纸带上计数点的间距如图乙所示，其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出。
（1）部分实验步骤如下：
A．测量完毕，关闭电源，取出纸带
B．将小车靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连
C．接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车
D．把打点计时器固定在平板上，让纸带穿过限位孔
上述实验步骤的正确顺序是___________（用字母填写）。
（2）图乙中标出的相邻两计数点的时间间隔T=_________s，且纸带的__________。（填“左”或“右”）端与小车相连。
（3）计数点5对应的瞬时速度大小计算式为v5=___________（用题中字母表示）。
（4）为了充分利用记录数据，减小误差，小车加速度的大小为a=________（用题中字母表示）。
【答案】（1）DBCA （2） 0.1 左 （3） （4）
【解析】（1）[1] 实验步骤的正确顺序是
D．把打点计时器固定在平板上，让纸带穿过限位孔
B．将小车靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连
C．接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车
A．测量完毕，关闭电源，取出纸带
故选DBCA。
（2）[2] 打点计时器的工作频率为50Hz，打点间隔为0.02s，每相邻两点之间还有4个记录点未画出，相邻两计数点的时间间隔为
[3]因为小车做加速运动，所以纸带的左端与小车相连
（3）[4]计数点5对应的瞬时速度大小计算式为
（4）[5]小车加速度的大小为
12. 某种花卉喜光，但阳光太强时易受损伤。某兴趣小组决定制作简易光强报警器，以便在光照过强时提醒花农。该实验用到的主要器材如下：学生电源、多用电表、数字电压表、数字电流表、滑动变阻器R（最大阻值）、白炽灯、可调电阻、发光二极管、光敏电阻型三极管、开关和若干导线等。
（1）判断发光二极管的极性使用多用电表的“”欧姆挡测量二极管的电阻。如图1所示，当黑表笔与接线端M接触、红表笔与接线端N接触时，多用电表指针位于表盘中a位置（见图2）；对调红、黑表笔后指针位于表盘中b位置（见图（2），由此判断M端为二极管的____________（填“正极”或“负极”）。
（2）研究光敏电阻在不同光照条件下的伏安特性
①采用图3中的器材进行实验，部分实物连接已完成。要求闭合开关后电压表和电流表的读数从0开始。导线和的另一端应分别连接滑动变阻器的____________、____________、____________接线柱（以上三空选填接线柱标号“A”“B”“C”或“D”）。
②图4为不同光照强度下得到的光敏电阻伏安特性图3曲线，图中曲线Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ对应光敏电阻受到的光照由弱到强。由图像可知，光敏电阻的阻值随其表面受到光照的增强而____________（填“增大”或“减小”）。
（3）组装光强报警器电路并测试其功能图5为利用光敏电阻、发光二极管、三极管（当b、e间电压达到一定程度后，三极管被导通）等元件设计的电路。组装好光强报警器后，在测试过程中发现，当照射到光敏电阻表面的光强达到报警值时，发光二极管并不发光，为使报警器正常工作，应____________（填“增大”或“减小”）可调电阻的阻值，直至发光二极管发光。
【答案】（1）负极 （2）A A D##C 减小
（3）增大
【解析】【小问1详解】
根据欧姆表结构，使用时欧姆表黑表笔接内部电源正极，故当黑表笔接M端，电阻无穷大，说明二极管反向截止即连接电源负极。
【小问2详解】
[1][2][3]题干要求电压表、电流表读数从零开始,所以滑动变阻器采用分压式接法连接电路,故接滑动变阻器A接线柱,必须接在金属杆两端接线柱任意一个，即C或D。
另若接金属杆两端接线柱任意一个，即C或D，接接滑动变阻器A接线柱,接滑动变阻器B接线柱也符合题意。
[4]由图像可知，随光照强度增加，I-U图像斜率增大，所以电阻减小。
【小问3详解】
三极管未导通时，与串联。随着光强增强，电阻减小，此时三极管仍未导通，说明分压小，故需要增大。
13. 如图为手动抽气机原理图。导热良好的汽缸A、B用细管相连，A的容积为B的2倍，A中装有一定质量的理想气体，压强为p0。活塞C可沿汽缸B滑动且保持良好的气密性。连接A、B的细管上有两个单向阀门K1、K2，当向右拉活塞时，K1打开，K2闭合；向左推活塞时，K1闭合，K2打开。开始抽气时活塞位于汽缸B的最左端，若环境温度始终保持不变，不计细管残留气体对压强和体积的影响，求：
（1）将活塞C缓慢拉到汽缸B的最右端，再缓慢推回到汽缸B的最左端，此时缸内气体的压强；
（2）如此重复（1）n次后（包括第一次），A缸内剩余气体的压强。
【答案】①；②
【解析】（1）根据玻意耳定律
p0VA = p1(VA＋VB)，VA = 2VB
可得
（2）根据玻意耳定律
pnVA = pn－1(VA＋VB)
又有
VA = 2VB
可得
14. 风洞是空气动力学研究和实验中广泛使用的工具，某研究小组设计了一个总高度的低速风洞，用来研究某物体在竖直方向上的运动特性，如图所示，风洞分成一个高度为的无风区和一个受风区，某物体质量，在无风区中受到空气的恒定阻力，大小为20 N，在受风区受到空气对它竖直向上的恒定作用力。某次实验时该物体从风洞顶端由静止释放，且运动到风洞底端时速度恰好为0，求在本次实验中：
（1）该物体的最大速度；
（2）该物体在受风区受到空气对它的作用力大小；
（3）该物体第一次从风洞底端上升的最大距离。
【答案】（1）；（2）260 N；（3）
【解析】（1）在无风区对该物体由牛顿第二定律得
解得
物体在无风区做匀加速直线运动，有
解得最大速度为
（2）物体在受风区向下运动时做匀减速直线运动，则有
解得
由牛顿第二定律得
解得恒力为
（3）物体在受风区向上运动时做匀加速直线运动，到分界线时速度大小为，再次进入无风区后做匀减速直线运动，由牛顿第二定律得
解得
向上做匀减速运动的位移为
第一次上升的最大高度为
15. 如图所示的坐标系中，第一象限和第四象限内存在电场方向与y轴正方向成θ =30°角的匀强电场，第二象限内存在垂直纸面向里的匀强磁场，第三象限内存在垂直纸面向里的矩形匀强磁场区域（未画出），该区域内磁场磁感应强度的大小为第二象限内磁场磁感应强度大小的2倍。一比荷为k的正粒子从y轴正半轴上的S点以速度v射入第二象限，该粒子由M点垂直x轴进入第三象限，然后由y轴负半轴上的N点垂直y轴进入第四象限，经过一段时间粒子刚好再次到达S点。已知SO = ON =，MO =d，忽略粒子的重力。求：
（1）粒子从S点射出的速度与y轴正方向的夹角；
（2）矩形磁场面积的最小值；
（3）电场强度的大小及粒子从S点射出到再次回到S点的总时间。
【答案】（1）
（2）
（3）；
【解析】【小问1详解】
根据题意作出粒子在第二、三象限内的运动轨迹，如图甲所示
设粒子在第二象限内的磁场中做匀速圆周运动的半径为R1，圆心为O 1 ，由几何关系得
解得
R 1 = 2 d
又因为
解得
粒子在S点的速度方向与y轴正方向的夹角
【小问2详解】
粒子在第二象限内的磁场中做圆周运动时，由牛顿第二定律可得
粒子在第三象限内的磁场中做匀速圆周运动时，由牛顿第二定律可得
解得R2 = d
粒子从P点进入磁场，由几何关系可知粒子偏转了圆周后从N点进入电场，矩形磁场面积最小时，如图甲所示，其长为，宽为，所以矩形磁场区域的最小面积
【小问3详解】
粒子运动到y轴右侧时受斜向左上方的电场力将电场力沿x轴、y轴方向分解，如图乙所示
x轴方向上
F x= qE sin 30 = max
y轴方向上
F y= qEcs30 = may
从N到S的过程粒子沿x轴方向先做匀减速直线运动到速度减为零后反向做匀加速直线运动到速度为v，则有
沿y轴方向粒子做匀加速直线运动，则
由以上解得
粒子由S到M时间
解得
粒子由M到P做匀速直线运动，时间
粒子由P到N的时间，时间
又因为
解得
粒子从S点射出到再次回到S点的总时间