廣東省廣州外國語、廣大附中、鐵一中學等三校2024-2025學年高三上學期期中聯(lián)考試題 物理 含解析

2024—2025學年上學期期中三校聯(lián)考高三物理問卷本試卷共8頁，15小題，滿分100分。考試用時75分鐘。一、選擇題：本大題7小題，每小題4分，共28分。1．醫(yī)學影像診斷設(shè)備堪稱“現(xiàn)代醫(yī)學高科技之冠”。它在醫(yī)療診斷中，常用半衰期為的作為示蹤原子。獲得的核反應方程為：，診斷設(shè)備工作時，放射粒子的核反應方程為：，下列說法中正確的是（

）A．放射出射線B．的電荷數(shù)與的電荷數(shù)相等C．經(jīng)，會全部發(fā)生衰變D．的電離作用較強，通過氣體時很容易使氣體電離2．為了清理堵塞河道的冰凌，空軍實施投彈爆破。飛機在河道上空高處以速度v0水平勻速飛行，投擲下炸彈并擊中目標。投出的炸彈在空中的運動可視為平拋運動，設(shè)下落高度為h，時間為t，動能為Ek，機械能為E，加速度為a，速度與水平方向的夾角為θ，則下列能表示炸彈在空中運動過程中各物理量的變化圖像是（）A． B．C． D．3．2024年5月3日嫦娥六號探測器由長征五號遙八運載火箭在中國文昌航天發(fā)射場成功發(fā)射，之后準確進入地月轉(zhuǎn)移軌道，由此開啟世界首次月背“挖寶”之旅。如圖所示為嫦娥六號探測器登月的簡化示意圖，首先從地球表面發(fā)射探測器至地月轉(zhuǎn)移軌道，探測器在P點被月球捕獲后沿橢圓軌道①繞月球運動，然后在P點變軌后沿圓形軌道②運動，下列說法正確的是（）A．飛船在軌道①上經(jīng)過P點時應該加速才能進入軌道②B．飛船在軌道②上的環(huán)繞速度大于月球的第一宇宙速度C．飛船在軌道①上經(jīng)過P點時的加速度與在軌道②上經(jīng)過P點時的加速度相同D．飛船在軌道①上的周期小于軌道②上的周期4．無線充電技術(shù)在新能源汽車領(lǐng)域應用前景廣闊。如圖甲所示，與蓄電池相連的受電線圈置于地面供電線圈正上方，供電線圈輸入如圖乙所示的正弦式交變電流，下列說法正確的是（）A．t=0.01s時受電線圈中感應電流最大B．t=0.01s時兩線圈之間的相互作用力為零C．受電線圈中電流的有效值一定為20AD．受電線圈中的電流方向每秒鐘改變50次5．如圖所示，為一列簡諧橫波在某一時刻的波形圖，圖為質(zhì)點以此時刻為計時起點的振動圖像，從該時刻起，下列說法正確的是（

）A．該波正在向軸負方向傳播，波速為B．經(jīng)過后，質(zhì)點經(jīng)過的路程為，且速度最大，加速度最小C．若該波在傳播過程中遇到一個尺寸為3m的障礙物，不能發(fā)生衍射現(xiàn)象D．若波源向軸負方向運動，在處放一接收器，接收器接收到的波源頻率可能為6．如圖甲所示為多路導線輸電時經(jīng)常用到的一個六分導線間隔棒，用于固定和分隔導線，圖乙為其截面圖．間隔棒將6條輸電導線分別固定在一個正六邊形的頂點a、b、c、d、e、f上，O為正六邊形的中心．已知通電直導線在周圍形成磁場的磁感應強度與電流大小成正比，與到導線的距離成反比，假設(shè)a、c、e三條輸電直導線中電流方向垂直紙面向外，b、d、f三條輸電直導線中電流方向垂直紙面向里，所有直導線電流大小相等，其中導線a對導線b的安培力大小為F，下列說法正確的是（

）A．O點的磁感應強度方向垂直于向下B．b、c、d、e、f5根導線在a導線處產(chǎn)生磁場的磁感應強度方向沿指向OC．a(chǎn)導線所受安培力方向沿指向OD．a(chǎn)導線所受安培力的合力大小為7．如圖所示，空間中存在正方體，E、F、G、H分別是的中點，A點和點分別放置帶電荷量為和的點電荷，正方體不會對電場造成影響，取無窮遠處電勢為零，關(guān)于該電場，下列說法正確的是（）A．、C點電勢相同B．、D點電場強度相同C．帶正電的試探電荷從G點沿直線到H點電勢能增大D．帶正電的試探電荷從E點沿直線到F點電勢能先減小后增大二、多項選擇題：本大題3小題，每小題6分，共18分。8．拱橋結(jié)構(gòu)是我國古代人們解決建筑跨度的有效方法，趙州橋就是拱橋結(jié)構(gòu)的典型建筑。拱橋結(jié)構(gòu)的特點是利用石塊的楔形結(jié)構(gòu)，將受到的重力和壓力分解為向兩邊的壓力，最后由拱橋兩端的基石來承受（如圖甲）?，F(xiàn)有六個大小、形狀、質(zhì)量都相同的楔形石塊組成一個半圓形拱橋（如圖乙）。1、6兩楔形石塊放置在拱圈兩端的水平地面上。設(shè)每塊楔形石塊質(zhì)量為m。假設(shè)在中間兩楔形石塊正上方靜置一個質(zhì)量為2m的方形石塊，已知3、4兩楔形石塊間有擠壓，重力加速度大小為g，則（）A．水平地面承受的壓力大小為8mgB．楔形石塊2對楔形石塊3的彈力大小為mgC．楔形石塊2對楔形石塊3的摩擦力大小一定小于D．楔形石塊5對楔形石塊4的摩擦力大小為2mg9．如圖（a），一束光沿半圓形玻璃磚半徑射到平直界面MN上，折射后分為兩束單色光A和B；如圖（b）所示，讓A光、B光分別照射同一光電管的陰極，A光照射時恰好有光電流產(chǎn)生，則（??）A．若用B光照射光電管的陰極，一定有光電子逸出B．若增大入射角，A光比B光先發(fā)生全反射C．若A光、B光分別射向同一雙縫干涉裝置，B光在屏上形成的相鄰兩條明紋間距較寬D．若A光、B光均是氫原子躍遷產(chǎn)生，則B光對應的氫原子躍遷前后兩個能級的能量差較大10．如圖所示，兩根足夠長的平行光滑金屬導軌MN、PQ放在水平面上，左端向上彎曲，導軌間距為L，電阻不計，水平段導軌所處空間存在方向豎直向上的勻強磁場，磁感應強度大小為B．導體棒的質(zhì)量分別為ma=m，mb=2m，電阻值分別為Ra＝R，Rb＝2R．b棒靜止放置在水平導軌上足夠遠處，與導軌接觸良好且與導軌垂直；a棒在弧形導軌上距水平面h高度處由靜止釋放，運動過程中導體棒與導軌接觸良好且始終與導軌垂直，重力加速度為g，則（

）A．a(chǎn)棒剛進入磁場時回路中的感應電流為B．a(chǎn)棒剛進入磁場時，b棒受到的安培力大小為C．a(chǎn)棒和b棒最終穩(wěn)定時的速度大小為D．從a棒開始下落到最終穩(wěn)定的過程中，a棒上產(chǎn)生的焦耳熱為三、實驗題：本大題2小題，共16分。11．某同學用如圖（a）所示的裝置驗證機械能守恒定律。用細線把鋼制的圓柱掛在架子上，架子下部固定一個小電動機，電動機軸上裝一支軟筆。電動機轉(zhuǎn)動時，軟筆尖每轉(zhuǎn)一周就在鋼柱表面畫上一條痕跡（時間間隔為T）。如圖（b），在鋼柱上從痕跡O開始選取5條連續(xù)的痕跡A、B、C、D、E，測得它們到痕跡O的距離分別為hA、hB、hC、hD、hE。鋼條豎直下落，忽略軟筆轉(zhuǎn)動時對鋼柱的影響，已知當?shù)刂亓铀俣葹間。(1)實驗操作時，應該__________。（填正確答案標號）A．先打開電源使電動機轉(zhuǎn)動，后燒斷細線使鋼柱自由下落B．先燒斷細線使鋼柱自由下落，后打開電源使電動機轉(zhuǎn)動(2)畫出痕跡D時，鋼柱下落的速度。（用題中所給物理量的字母表示）(3)設(shè)各條痕跡到O的距離為h，對應鋼柱的下落速度為v，畫出圖像，發(fā)現(xiàn)圖線接近一條傾斜的直線，若該直線的斜率近似等于，則可認為鋼柱下落過程中機械能守恒。12．某實驗小組用型號如圖（a）所示的甲、乙兩個多用電表，測量多用電表中直流電流“10mA”擋與“1mA”擋的內(nèi)阻差值。已知歐姆調(diào)零旋鈕順時針旋轉(zhuǎn)時，連入內(nèi)部電路中的阻值減小。完成下列相關(guān)的實驗內(nèi)容：（1）選擋、歐姆調(diào)零：將甲表的選擇開關(guān)撥至歐姆擋“×10”擋，將兩表筆短接，發(fā)現(xiàn)指針指在刻度盤的2Ω附近，此時應（選填“順時針”或“逆時針”）旋轉(zhuǎn)歐姆調(diào)零旋鈕，使得指針指到“0Ω”處；（2）測乙表的“1mA”擋電阻：正確完成甲表的調(diào)節(jié)后，將乙表的選擇開關(guān)撥至直流電流“1mA”擋，把甲表的紅表筆與乙表的（選填“紅表筆”或“黑表筆”）連接，然后再將另兩表筆連接；閉合開關(guān)后，甲表的指針指示如圖（b），則乙表的“1mA”擋的內(nèi)阻為Ω。（3）將乙表的選擇開關(guān)撥至直流電流“10mA”擋，再次用同一倍率的甲表與乙表連接，發(fā)現(xiàn)甲表的指針較（2）中更靠右側(cè)，再次讀數(shù)。（4）為了更準確地測量出乙表的兩個直流電流擋位內(nèi)阻的差值，該實驗小組設(shè)計如圖（c）的電路，主要步驟如下：①將甲表的選擇開關(guān)撥至歐姆擋，乙表的選擇開關(guān)撥至直流電流“1mA”擋，閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)電阻箱阻值為，使得甲表指針指在適當位置，斷開開關(guān)S；②僅將乙表的選擇開關(guān)撥至直流電流“10mA”擋，閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)電阻箱阻值為，使得甲表指針仍指在同一位置，斷開開關(guān)S。根據(jù)①②，可知直流電流“1mA”擋與“10mA”擋的內(nèi)阻差值（用字母、表示）（5）若甲表中的電池由于用久了，導致電動勢變小，但是實驗小組未更換電池，此時，內(nèi)阻差值的測量值（填“小于”“大于”或“等于”）真實值。四、計算題：本大題3小題，共38分13．（10分）中國宇航員計劃在2030年之前登上月球，其中宇航服的研制與開發(fā)需要達到更高的要求。研究團隊在地面對宇航服進行實驗研究的過程中，宇航服內(nèi)的氣體可視為理想氣體，初始時其體積為V，溫度為T，壓強為，其中為大氣壓強，求：（1）若將宇航服內(nèi)氣體的溫度升高到，且氣體的壓強不變，則氣體對外做多少功；（2）若在初始狀態(tài)將宇航服的閥門打開，外界氣體緩慢進入宇航服內(nèi)，直至內(nèi)、外氣體壓強相等，均為后不再進氣，此時宇航服內(nèi)理想氣體的體積為，且此過程中，氣體的溫度保持為T不變，則進入宇航服內(nèi)氣體的質(zhì)量與原有質(zhì)量之比為多少。14．（12分）如圖1所示，質(zhì)量的木板B靜止在光滑水平地面上，質(zhì)量的小物塊A靜止在B的左端，B右方豎直平面內(nèi)有一固定的光滑半圓形軌道CD，直徑CD豎直，最低點C與B的上表面等高。時對A施加一水平向右的推力時撤去力F，運動一段時間后A恰好不從B的右端滑落，又過一段時間，A從C處進入半圓形軌道，且恰好通過D點。已知0~2s內(nèi)的速度—時間圖像如圖2所示，最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等，取。求（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）（1）力F的大小；（2）木板B的長度L以及半圓形道的半徑R。15．（16分）中國第一臺高能同步輻射光源（HEPS）將在2024年輻射出第一束最強“中國光”，HEPS工作原理可簡化為先后用直線加速器與電子感應加速器對電子加速，如圖甲所示，直線加速器由多個金屬圓筒（分別標有奇偶序號）依次排列，圓筒分別和電壓為的交變電源兩極相連，電子在金屬圓筒內(nèi)做勻速直線運動。一個質(zhì)量為m、電荷量為e的電子在直線加速器0極處靜止釋放，經(jīng)n次加速后注入圖乙所示的電子感應加速器的真空室中（n已知），圖乙中磁極在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生磁感應強度大小為的變化磁場，該變化磁場在環(huán)形的真空室中激發(fā)環(huán)形感生電場，使電子再次加速，真空室內(nèi)存在另一個變化的磁場“約束”電子在真空室內(nèi)做半徑近似為R的圓周運動，已知感生電場大小為（不考慮電子的重力和相對論效應，忽略電子通過金屬圓筒間狹縫的時間），求：（1）電子經(jīng)直線加速器加速n次后的速率；（2）電子在感應加速器中加速第1周的切向加速度大小和加速第10周后的速度大??；（3）真空室內(nèi)磁場的磁感應強度隨時間t的變化表達式（從電子剛射入感應加速器時開始計時）。三校聯(lián)考物理參考答案：題號12345678910答案DACBBDBACBCBCD1．D【詳解】A．根據(jù)質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)守恒，可得的質(zhì)量數(shù)為0，核電荷數(shù)為1，所以為，故A錯誤；B．根據(jù)質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)守恒，可得的質(zhì)量數(shù)為核電荷數(shù)為所以為，所以的電荷數(shù)與的電荷數(shù)不相等，故B錯誤；C．的半衰期為，設(shè)原來的個數(shù)為N0，經(jīng)t=40min后的個數(shù)為N，則有代入數(shù)據(jù)解得所以經(jīng)只有的發(fā)生衰變，故C錯誤；D．X是，的電離作用較強，通過氣體時很容易使氣體電離，故D正確。故選D。2．A【詳解】A．炸彈在空中做平拋運動，則有所以tanθ~t圖像為一條過原點的傾斜直線，故A正確；B．炸彈運動過程中只受重力，加速度為重力加速度，保持不變，故B錯誤；C．運動過程中炸彈的動能為由此可知，Ek~h圖線為一條傾斜直線，故C錯誤；D．運動過程中炸彈只受重力，只有重力做功，炸彈的機械能守恒，即機械能E不隨高度h變化，故D錯誤。故選A。3．C【詳解】A．飛船由橢圓軌道①上經(jīng)過P點時應該減速做向心運動變軌到軌道②，A錯誤；B．月球的第一宇宙速度是衛(wèi)星繞月球做勻速圓周運動的最大速度，即為由月球的萬有引力提供向心力可得飛船在軌道②上的環(huán)繞速度其中是飛船距月球表面的高度，可知飛船在軌道②上的環(huán)繞速度小于月球的第一宇宙速度，B錯誤；C．設(shè)飛船在軌道②上的環(huán)繞半徑為，由牛頓第二定律可得可知飛船在軌道①上經(jīng)過P點時與在軌道②上經(jīng)過P點時距月心的距離相等，因此飛船在軌道①上經(jīng)過P點時的加速度與在軌道②上經(jīng)過P點時的加速度相同，C正確；D．設(shè)飛船在軌道①上半長軸為，由開普勒第三定律可得可知，則有，即飛船在軌道①上的周期大于軌道②上的周期，D錯誤。故選C。4．A【詳解】A．根據(jù)圖乙可知，0.01s時，電流隨時間的變化率為0，即線圈之中磁通量的變化率為0，此時，線圈之中的感應電動勢為0，可知，該時刻受電線圈中感應電流為零，故A錯誤；B．結(jié)合上述，0.01s時受電線圈中的感應電流為0，則受電線圈此時沒有激發(fā)出磁場，可知，0.01s時兩線圈之間的相互作用力為0，故B正確；C．D．交流電的周期一個周期內(nèi)電流方向改變兩次，則受電線圈中的電流方向每秒鐘改變次數(shù)為故D錯誤。本題選錯誤的，故選B。5．B【詳解】A．在圖中，時刻正向上振動，在圖中，根據(jù)波形平移法可知，波正在向軸正方向傳播。該波的波長和周期分別為，所以波速故A錯誤；B．根據(jù)題意可知所以經(jīng)過后，質(zhì)點經(jīng)歷的路程為到達平衡位置，速度最大，加速度最小，故B正確；C．該波的波長為，若該波在傳播過程中遇到一個尺寸為3m的障礙物，波長與障礙物尺寸差不多，能發(fā)生衍射現(xiàn)象，故C錯誤；D．該波的頻率為若波源向軸負方向運動，波源與接收器間的距離增大，產(chǎn)生多普勒效應，在處的接收器接收到的波源頻率減小，小于，故D錯誤。故選B。6．D【詳解】A．根據(jù)安培定則，a、d兩條導線在O點的合場強和b、e兩條導線在O點的合場強大小相等，夾角為120°，設(shè)為B，則合場強方向豎直向上，大小為B，c、f兩條導線在O點的合磁場大小為B，方向豎直向下，所以O(shè)點的磁感應強度為零：故A錯誤；BCD．根據(jù)安培定則，b、c、d、e、f處5根導線在a處產(chǎn)生磁場磁感應強度方向如圖所示：設(shè)b在a處產(chǎn)生的磁感應強度大小為B，則f在a處磁感應強度大小為B，c、e在a處磁感應強度大小為，d在a處產(chǎn)生的磁感應強度大小為，根據(jù)磁感應強度的疊加可知，b、c、d、e、f處5根導線在a處產(chǎn)生磁場磁感應強度方向垂直于aO斜向右上方，合磁感應強度大小為0.5B，方向垂直aO，根據(jù)左手定則和安培力公式可知，a受安培力方向為沿aO,由O指向a，大小為0.5F，故BC錯誤，D正確；故選D。7．B【詳解】A．點距離正電荷較近，點距離負電荷較近，則點電勢高于點電勢，故A錯誤；B．做出兩點電荷在、D點電場強度如圖所示根據(jù)等量異種電荷的電場分布，結(jié)合對稱性以及平行四邊形定則可知，點電場強度相同，故B正確；C．等量異種點電荷連線的中垂面為等勢面，而連線在等量異種點電荷連線的中垂面上，可知連線上各點電勢相等，則帶正電的試探電荷從點沿直線到點電勢能不變，故C錯誤；D．從點沿直線到點電勢一直降低，可知帶正電的試探電荷從點沿直線到點電勢能一直減小，故D錯誤。故選B。8．AC【詳解】A．水平地面承受的壓力大小等于六個楔形石塊和方形石塊的重力，為，故A正確；BCD．由對稱性可知，2對3的彈力大小與5對4的彈力大小相等，2對3的摩擦力大小與5對4的摩擦力大小相等。設(shè)2對3的彈力大小為，2對3的摩擦力大小為，4對3的彈力為（將看成已知力），把積木3和質(zhì)量為m的石塊看成整體，對整體進行受力分析，如圖所示由平衡條件可得，聯(lián)立解得，故C正確，BD錯誤。故選AC。9．BC【詳解】A．A光偏折程度較大，則A光頻率較大，A光照射時恰好有光電流產(chǎn)生，則A光頻率恰好等于極限頻率，B光頻率小于極限頻率，若用B光照射光電管的陰極，一定沒有光電子逸出，故A錯誤；B．A光偏折程度較大，折射率較大，根據(jù)A光臨界角較小，若增大入射角，A光比B光先發(fā)生全反射，故B正確；C．A光頻率較大，根據(jù)波長較短，根據(jù)故C正確；D．A光頻率較大，能量較大，若A光、B光均是氫原子躍遷產(chǎn)生，則A光對應的氫原子躍遷前后兩個能級的能量差較大，故D錯誤。故選BC。10．BCD【詳解】A、設(shè)a棒剛進入磁場時的速度為v，從開始下落到進入磁場，根據(jù)機械能守恒定律有：，a棒切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢為：E=BLv，根據(jù)閉合電路歐姆定律有：；聯(lián)立解得；故A錯誤．B、b棒受到的安培力為F=BIL，代入電流I解得，方向水平向右；B正確．C、設(shè)兩棒最后穩(wěn)定時的速度為v′，從a棒進入磁場到兩棒速度達到穩(wěn)定，一對安培內(nèi)力作用，兩棒組成的系統(tǒng)外力之和為零，根據(jù)動量守恒定律有：mv=3mv′，解得：；C正確．D、從a棒進入磁場到兩棒共速的過程，一對安培力做功把機械能轉(zhuǎn)化為電能，設(shè)a棒產(chǎn)生的內(nèi)能為Ea，b棒產(chǎn)生的內(nèi)能為Eb，根據(jù)能量守恒定律有：；兩棒串聯(lián)內(nèi)能與電阻成正比：Eb=2Ea，解得：；故D正確．故選BCD．【點睛】本題是雙桿雙電源問題，關(guān)鍵是結(jié)合切割公式、歐姆定律公式、安培力公式列式分析，注意a棒進入磁場后兩棒當成系統(tǒng)動量守恒，還要對整個運動過程結(jié)合能量守恒定律列式分析．11．(1)A(2)(3)2g【詳解】（1）實驗操作時，為了使軟筆在鋼柱表面畫上一條痕跡條數(shù)多一些，應該先打開電源使電動機轉(zhuǎn)動，后燒斷細線使鋼柱自由下落。故選A。（2）根據(jù)勻變速直線運動中間時刻速度等于該段過程的平均速度，則畫出痕跡D時，鋼柱下落的速度為（3）鋼制的圓柱下落過程中，只有重力做功，重力勢能的減小等于動能的增加，即整理有若圖線為一條傾斜直線，且直線斜率近似等于2g，則可認為鋼柱下落過程中機械能守恒。12．順時針黑表筆320等于【詳解】（1）[1]根據(jù)歐姆表原理可知，歐姆調(diào)零短接時，指針應指到右側(cè)零刻度線處。指針指在刻度盤的2Ω附近，說明內(nèi)部阻值過大，需要減小連入內(nèi)部電路中的阻值。故需要順時針旋轉(zhuǎn)歐姆調(diào)零旋鈕。（2）[2]歐姆表（甲表）內(nèi)部有電源，且電流由紅表筆流入電表，由黑表筆流出電表，故回路中乙的黑表筆流出的電流連接甲表的紅表筆流入甲表。[3]根據(jù)歐姆表的讀數(shù)規(guī)則可知，讀數(shù)表盤讀數(shù)倍率，即（4）[4]根據(jù)多用電表電流擋原理，量程越大，內(nèi)阻越小，則“10mA”擋的內(nèi)阻小于“1mA”擋的內(nèi)阻。設(shè)歐姆表內(nèi)部總阻值為，歐姆表內(nèi)部電源電動勢為，則兩次甲表指針都指同一位置，說明電路中電流相同（或總阻值相同），根據(jù)，可知直流電流“1mA”擋與“10mA”擋的內(nèi)阻差值（5）[5]由（4）中結(jié)果可知電動勢變小對內(nèi)阻差值的測量值無影響，故內(nèi)阻差值的測量值等于真實值。13．（1）；（2）1：1【詳解】（1）氣體的壓強不變，氣體等壓變化..................................（2分）解得氣體對外做功.................................（總分3分，公式2分，答案1分）（2）氣體的溫度保持為