2024屆廣東省珠海市金灣區(qū)外國語學(xué)校高三第三次階段考試物理試題

2024屆廣東省珠海市金灣區(qū)外國語學(xué)校高三第三次階段考試物理試題注意事項(xiàng)1．考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請(qǐng)務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請(qǐng)認(rèn)真核對(duì)監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對(duì)應(yīng)選項(xiàng)的方框涂滿、涂黑；如需改動(dòng)，請(qǐng)用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號(hào)等須加黑、加粗．一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、光滑水平面上，一質(zhì)量為的滑塊以速度與質(zhì)量為的靜止滑塊相碰，碰后兩者粘在一起共同運(yùn)動(dòng)。設(shè)碰撞過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能為。下列說法正確的是（）A．若保持M、m不變，v變大，則變大B．若保持M、m不變，v變大，則變小C．若保持m、v不變，M變大，則變小D．若保持M、v不變，m變大，則變小2、下列說法中正確的是()A．β射線與γ射線一樣是電磁波，但穿透本領(lǐng)遠(yuǎn)比射線弱B．氡的半衰期為3.8天，4個(gè)氡原子核經(jīng)過7.6天后就一定只剩下1個(gè)氡原子核C．已知質(zhì)子、中子、α粒子的質(zhì)量分別為m1、m2、m3，那么，質(zhì)子和中子結(jié)合成一個(gè)α粒子，釋放的能量是（2m1+2m2-m3）c2D．放射性元素發(fā)生β衰變時(shí)所釋放的電子是原子核外的電子發(fā)生電離產(chǎn)生的3、如圖甲所示，一線圈匝數(shù)為100匝，橫截面積為0.01m2，磁場與線圈軸線成30°角向右穿過線圈。若在2s時(shí)間內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖乙所示，則該段時(shí)間內(nèi)線圈兩端a和b之間的電勢差Uab為（）A．V B．2VC．V D．從0均勻變化到2V4、如圖甲所示，傾角θ＝30°的足夠長固定光滑斜面上，用平行于斜面的輕彈簧拉著質(zhì)量m＝1kg的物體沿斜面向上運(yùn)動(dòng)。已知物體在t＝1s到t＝3s這段時(shí)間的v－t圖象如圖乙所示，彈簧的勁度系數(shù)k＝200N/m，重力加速度g取10m/s2。則在該段時(shí)間內(nèi)()A．物體的加速度大小為2m/s2 B．彈簧的伸長量為3cmC．彈簧的彈力做功為30J D．物體的重力勢能增加36J5、位于貴州的“中國天眼”是目前世界上口徑最大的單天線射電望遠(yuǎn)鏡(FAST)．通過FAST測得水星與太陽的視角為(水星、太陽分別與觀察者的連線所夾的角),如圖所示,若最大視角的正弦C值為,地球和水星繞太陽的運(yùn)動(dòng)視為勻速圓周運(yùn)動(dòng),則水星的公轉(zhuǎn)周期為A．年 B．年 C．年 D．年6、質(zhì)量為m的箱子靜止在光滑水平面上，箱子內(nèi)側(cè)的兩壁間距為l，另一質(zhì)量也為m且可視為質(zhì)點(diǎn)的物體從箱子中央以v0=的速度開始運(yùn)動(dòng)（g為當(dāng)?shù)刂亓铀俣龋鐖D所示。已知物體與箱壁共發(fā)生5次完全彈性碰撞。則物體與箱底的動(dòng)摩擦因數(shù)的取值范圍是（）A． B．C． D．二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、大小相同的三個(gè)小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）a、b、c靜止在光滑水平面上，依次相距l(xiāng)等距離排列成一條直線，在c右側(cè)距c為l處有一豎直墻，墻面垂直小球連線，如圖所示。小球a的質(zhì)量為2m，b、c的質(zhì)量均為m。某時(shí)刻給a一沿連線向右的初動(dòng)量p，忽略空氣阻力、碰撞中的動(dòng)能損失和碰撞時(shí)間。下列判斷正確的是（）A．c第一次被碰后瞬間的動(dòng)能為B．c第一次被碰后瞬間的動(dòng)能為C．a(chǎn)與b第二次碰撞處距豎直墻的距離為D．a(chǎn)與b第二次碰撞處距豎直墻的距離為8、如圖所示，一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子（不計(jì)重力），自A點(diǎn)以初速度v0射入半徑為R的圓形勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于紙面，速度方向平行于CD，CD為圓的一條直徑，粒子恰好從D點(diǎn)飛出磁場，A點(diǎn)到CD的距離為。則（）A．磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B．磁感應(yīng)強(qiáng)度為C．粒子在磁場中的飛行時(shí)間為 D．粒子在磁場中的飛行時(shí)間為9、如圖所示，電路中定值電阻R的阻值大于電源內(nèi)阻r的阻值，開關(guān)S閉合，將滑動(dòng)變阻器滑片向下滑動(dòng)，理想電壓表V1、V2、V3的示數(shù)變化量的絕對(duì)值分別為△U1、△U2、△U3，理想電流表示數(shù)變化量的絕對(duì)值為△I，下列說法止確的是（）A．理想電壓表V2的示數(shù)增大 B．△U3>△U1>△U2C．電源的輸出功率減小 D．△U3與△Ⅰ的比值不變10、如圖所示，帶有正電荷的A粒子和B粒子同時(shí)以同樣大小的速度(速度方向與邊界的夾角分別為30°、60°)從寬度為d的有界勻強(qiáng)磁場的邊界上的O點(diǎn)射入磁場，又恰好都不從另一邊界飛出，則下列說法中正確的是（）A．A、B兩粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比為1∶B．A、B兩粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比為3(2－)∶1C．A、B兩粒子的比荷之比是∶1D．A、B兩粒子的比荷之比是(2＋)∶3三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某科技小組想測定彈簧托盤秤內(nèi)部彈簧的勁度系數(shù)k，拆開發(fā)現(xiàn)其內(nèi)部簡易結(jié)構(gòu)如圖(a)所示，托盤A、豎直桿B、水平橫桿H與齒條C固定連在一起，齒輪D與齒條C嚙合，在齒輪上固定指示示數(shù)的指針E，兩根完全相同的彈簧將橫桿吊在秤的外殼I上。托盤中不放物品時(shí)，指針E恰好指在豎直向上的位置。指針隨齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)一周后刻度盤的示數(shù)為P0＝5kg?？萍夹〗M設(shè)計(jì)了下列操作：A．在托盤中放上一物品，讀出托盤秤的示數(shù)P1，并測出此時(shí)彈簧的長度l1；B．用游標(biāo)卡尺測出齒輪D的直徑d；C．托盤中不放物品，測出此時(shí)彈簧的長度l0；D．根據(jù)測量結(jié)果、題給條件及胡克定律計(jì)算彈簧的勁度系數(shù)k；E．在托盤中增加一相同的物品，讀出托盤秤的示數(shù)P2，并測出此時(shí)彈簧的長度l2；F．再次在托盤中增加一相同的物品，讀出托盤秤的示數(shù)P3，并測出此時(shí)彈簧的長度l3；G．?dāng)?shù)出齒輪的齒數(shù)n；H．?dāng)?shù)出齒條的齒數(shù)N并測出齒條的長度l。(1)小組同學(xué)經(jīng)過討論得出一種方案的操作順序，即a方案：采用BD步驟。①用所測得的相關(guān)量的符號(hào)表示彈簧的勁度系數(shù)k，則k＝________。②某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中只測得齒輪直徑，如圖(b)所示，并查資料得知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭＝9.80m/s2，則彈簧的勁度系數(shù)k＝________。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)(2)請(qǐng)你根據(jù)科技小組提供的操作，設(shè)計(jì)b方案：采用：________步驟；用所測得的相關(guān)量的符號(hào)表示彈簧的勁度系數(shù)k，則k＝________。12．（12分）如圖所示，用質(zhì)量為m的重物通過滑輪牽引小車，使它在長木板上運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上記錄小車的運(yùn)動(dòng)情況．利用該裝置可以完成“探究動(dòng)能定理”的實(shí)驗(yàn)．(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的電源是_________（選填選項(xiàng)前的字母）．A．直流電源

B．交流電源(2)實(shí)驗(yàn)中，需要平衡摩擦力和其他阻力．正確操作方法是_______（選填選項(xiàng)前的字母）．A．把長木板右端墊高

B．改變小車的質(zhì)量(3)在不掛重物且______（選填選項(xiàng)前的字母）的情況下，輕推一下小車，若小車拖著紙帶做勻速運(yùn)動(dòng)，表明已經(jīng)消除了摩擦力和其他阻力的影響．A．計(jì)時(shí)器不打點(diǎn)

B．計(jì)時(shí)器打點(diǎn)(4)接通電源，釋放小車，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn)，將打下的第一個(gè)點(diǎn)標(biāo)為O．在紙帶上依次去A、B、C……若干個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T．測得A、B、C……各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為x1、x2、x3……，如圖所示．實(shí)驗(yàn)中，重物質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，可認(rèn)為小車所受的拉力大小為mg，從打O點(diǎn)打B點(diǎn)的過程中，拉力對(duì)小車做的功W=_______，打B點(diǎn)時(shí)小車的速度v=________．(5)以v2為縱坐標(biāo)，W為橫坐標(biāo)，利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作如圖所示的v2–W圖象．由此圖象可得v2隨W變化的表達(dá)式為_________________．根據(jù)功與能的關(guān)系，動(dòng)能的表達(dá)式中可能包含v2這個(gè)因子；分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的單位關(guān)系，與圖線斜率有關(guān)的物理量應(yīng)是_________．(6)假設(shè)已經(jīng)完全消除了摩擦力和其他阻力的影響，若重物質(zhì)量不滿足遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的條件，則從理論上分析，圖中正確反映v2–W關(guān)系的是______________．A．B．C．D．四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）圖示為一光導(dǎo)纖維(可簡化為一長玻璃絲)的示意圖，玻璃絲長為L，折射率為n，AB代表端面．已知光在真空中的傳播速度為c.(1)為使光線能從玻璃絲的AB端面?zhèn)鞑サ搅硪欢嗣?，求光線在端面AB上的入射角應(yīng)滿足的條件；(2)求光線從玻璃絲的AB端面?zhèn)鞑サ搅硪欢嗣嫠璧淖铋L時(shí)間．14．（16分）一組同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的玩具軌道，軌道光滑且固定在豎直面內(nèi)，由豎直部分AB和半徑為R的圓弧BCD組成，B與圓心O等高，C為最低點(diǎn)，OD與OC的夾角為。讓質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）從A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中始終受到大小為mg的水平向左的恒力作用。小球經(jīng)D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為2mg。求（1）A、B間的距離h；（2）小球離開D點(diǎn)后再經(jīng)過多長時(shí)間才能再回到軌道上？15．（12分）如圖甲所示，一列簡諧波沿x軸傳播，A、B為平衡位置相距4m的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，它們的振動(dòng)圖像如圖乙所示。求該波的波速。

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、A【解題分析】

兩滑塊組成的系統(tǒng)在水平方問動(dòng)量守恒，有而此過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能聯(lián)立以上兩式可得系統(tǒng)損失的機(jī)械能AB．根據(jù)以上分析可知，若保持M、m不變，v變大，則變大，故A正確，B錯(cuò)誤；CD．根據(jù)以上分析可知，若保持m、v不變，M變大，或若保持M、v不變，m變大，則變大，故CD錯(cuò)誤。2、C【解題分析】A、β射線是電子流，不是電磁波，穿透本領(lǐng)比γ射線弱，故A錯(cuò)誤；B、半衰期具有統(tǒng)計(jì)意義，對(duì)大量的原子核適用，對(duì)少量的原子核不適用，故B錯(cuò)誤；C、根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程可得釋放的能量是，故C正確；D、β衰變是原子核的衰變，與核外電子無關(guān)，β衰變時(shí)釋放的電子是由核內(nèi)一個(gè)中子轉(zhuǎn)化成一個(gè)質(zhì)子的同時(shí)釋放出來的，故D錯(cuò)誤；故選C．3、A【解題分析】

與線圈軸線成30°角穿過線圈的向右磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增加，故產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電動(dòng)勢，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，有：由圖可知：Wb/s代入數(shù)據(jù)解得：VA正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。4、B【解題分析】

A.根據(jù)速度圖象的斜率表示加速度可知，物體的加速度大小為a＝ΔvΔt＝1m/s選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.對(duì)斜面上的物體受力分析，受到豎直向下的重力mg、斜面的支持力和輕彈簧的彈力F，由牛頓第二定律，F(xiàn)－mgsin30°＝ma解得F＝6N。由胡克定律F＝kx可得彈簧的伸長量x＝3cm，選項(xiàng)B正確；CD.在t＝1s到t＝3s這段時(shí)間內(nèi)，物體動(dòng)能增大ΔEk＝12m根據(jù)速度—時(shí)間圖象面積等于位移，可知物體向上運(yùn)動(dòng)位移x＝6m，物體重力勢能增加ΔEp＝mgxsin30°＝30J根據(jù)功能關(guān)系可知，彈簧彈力做功W＝ΔEk＋ΔEp＝36J選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。5、A【解題分析】

最大視角的定義，即此時(shí)觀察者與水星的連線應(yīng)與水星軌跡相切，由三角函數(shù)可得：，結(jié)合題中已知條件sinθ=k，由萬有引力提供向心力有：，解得：，得，得，而T地=1年，故年，故B，C，D錯(cuò)誤，A正確.故選A.【題目點(diǎn)撥】向心力的公式選取要根據(jù)題目提供的已知物理量或要求解的物理量選取應(yīng)用，物理問題經(jīng)常要結(jié)合數(shù)學(xué)幾何關(guān)系解決.6、C【解題分析】

小物塊與箱子組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得解得對(duì)小物塊和箱子組成的系統(tǒng)，由能量守恒定律得解得由題意可知，小物塊與箱子發(fā)生5次碰撞，則物體相對(duì)于木箱運(yùn)動(dòng)的總路程，小物塊受到摩擦力為對(duì)系統(tǒng)，利用產(chǎn)熱等于摩擦力乘以相對(duì)路程，得故，即，故C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、AC【解題分析】

a球與b球發(fā)生彈性碰撞，設(shè)a球碰前的初速度為v0，碰后a、b的速度為、，取向右為正，由動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律有其中，解得，b球以速度v2與靜止的c球發(fā)生彈性碰撞，設(shè)碰后的速度為、，根據(jù)等質(zhì)量的兩個(gè)球發(fā)生動(dòng)靜彈性碰撞，會(huì)出現(xiàn)速度交換，故有，AB．c第一次被碰后瞬間的動(dòng)能為故A正確，B錯(cuò)誤；CD．設(shè)a與b第二次碰撞的位置距離c停的位置為，兩次碰撞的時(shí)間間隔為t，b球以v2向右運(yùn)動(dòng)l與c碰撞，c以一樣的速度v4運(yùn)動(dòng)2l的距離返回與b彈碰，b再次獲得v4向左運(yùn)動(dòng)直到與a第二次碰撞，有對(duì)a球在相同的時(shí)間內(nèi)有聯(lián)立可得，故a與b第二次碰撞處距豎直墻的距離為故C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。8、AC【解題分析】

粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，畫出運(yùn)動(dòng)軌跡，如圖所示：AB．A點(diǎn)到CD的距離，則：∠OAQ=60°，∠OAD=∠ODA=15°，∠DAQ=75°則∠AQD=30°，∠AQO=15°粒子的軌道半徑：粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：解得：故A正確B錯(cuò)誤；CD．粒子在磁場中轉(zhuǎn)過的圓心角：α=∠AQD=30°粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為：粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為：故C正確D錯(cuò)誤。故選：AC。9、BD【解題分析】

A．理想電壓表內(nèi)阻無窮大，相當(dāng)于斷路。理想電流表內(nèi)阻為零，相當(dāng)短路，所以定值電阻R與變阻器串聯(lián)，電壓表V1、V2、V3分別測量R的電壓、路端電壓和變阻器兩端的電壓。當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片向下滑動(dòng)時(shí)，接入電路的電阻減小，電路中電流增大，內(nèi)電壓增大，路端電壓減小，則V2的示數(shù)減小，故A錯(cuò)誤；C．當(dāng)內(nèi)外電阻相等時(shí)，電源的輸出功率最大，故當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片向下滑動(dòng)時(shí)，外電阻越來越接近內(nèi)阻，故電源的輸出功率在增大；故C錯(cuò)誤；BD．根據(jù)閉合電路歐姆定律得U2=E-Ir則得而據(jù)題：R＞r，則得△U1＞△U2同理U3=E-I（R+r）則得保持不變，同時(shí)得到△U3＞△U1＞△U2故BD正確；

故選BD。10、BD【解題分析】

AB．設(shè)AB兩粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑分別為R和r，根據(jù)上圖可知聯(lián)立解得故A錯(cuò)誤，B正確。CD．粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得解得，由題意可知，兩粒子的v大小與B都相同，則AB兩粒子的之比與粒子的軌道半徑成反比，即粒子比荷之比為，故C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、7.96×102N/mCAEFD【解題分析】

(1)[1]①彈簧的伸長量與齒條下降的距離相等，而齒條下降的距離與齒輪轉(zhuǎn)過的角度對(duì)應(yīng)的弧長相等，齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)一周對(duì)應(yīng)的弧長即為齒輪周長，即托盤中物品質(zhì)量為P0＝5kg時(shí)彈簧的伸長量：Δx＝πd因此只要測出齒輪的直徑d即可計(jì)算其周長，然后由胡克定律得：2kΔx＝P0g解得k＝；[2]②游標(biāo)卡尺讀數(shù)為0.980cm，代入：k＝得k＝7.96×102N/m；(2)[3]直接測出不同示數(shù)下彈簧的伸長量也可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，即按CAEFD進(jìn)行操作，實(shí)驗(yàn)不需要測量齒輪和齒條的齒數(shù)，GH是多余的；[4]求解形變量Δx1＝l1－l0Δx2＝l2－l0Δx3＝l3－l0則：k1＝k2＝k3＝則：k＝聯(lián)立解得：k＝。12、BABmgx2質(zhì)量A【解題分析】

(1)[1]打點(diǎn)計(jì)時(shí)器均使用交流電源；A.直流電源與分析不符，故A錯(cuò)誤；B.交流電源與分析相符，故B正確；(2)[2]平衡摩擦和其他阻力，是通過墊高木板右端，構(gòu)成斜面，使重力沿斜面向下的分力跟它們平衡；A.與分析相符，故A正確；B.與分析不符，故B錯(cuò)誤；(3)[3]平衡摩擦力時(shí)需要讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作，紙帶跟打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔間會(huì)有摩擦力，且可以通過紙帶上打出的點(diǎn)跡判斷小車的運(yùn)動(dòng)是否為勻速直線運(yùn)動(dòng)；A.與分析不符，故A錯(cuò)誤；B.與分析相符，故B正確；(4)[4]小車拖動(dòng)紙帶移動(dòng)的距離等于重物下落的距離，又小車所受拉力約等于重物重力，因此拉力對(duì)小車做的功：[5]小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，因此打B點(diǎn)時(shí)小車的速度為打AC段的平均速度，則有：(5)[6]由圖示圖線可知：縱截距為：則隨變化的表達(dá)式為：[7]功是能量轉(zhuǎn)化的量度，所以功和能的單位是相同的，斜率設(shè)為，則代入單位后，的單位為，所以與該斜率有關(guān)的物理量為質(zhì)量；(6)[8]若重物質(zhì)量不滿足遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，則繩子對(duì)小車的拉力實(shí)際不等于重物的重力，由和可得：由動(dòng)能定理得：而：則實(shí)際圖線的斜率：，重物質(zhì)量與小車質(zhì)量不變，速度雖然增大，但斜率不變；A.與分析相符，故A正確