廣東省東莞市2024屆高三上學期期末考試 物理

廣東省東莞市2024屆高三上學期期末考試物理姓名：__________班級：__________考號：__________題號一二三四總分評分一、單項選擇題(本題共7小題，每小題4分，共28分。每小題的四個選項中只有一個選項符合題目要求。)1．一個92235U原子核在中子的轟擊下發(fā)生一種可能的裂變反應，其裂變方程為A．X是質(zhì)子，k=9 B．X是質(zhì)子，k=10C．X是中子，k=10 D．X是中子，k=92．如圖所示為某街道春節(jié)期間路燈上懸掛的燈籠，三只燈籠由輕繩連接起來掛在燈柱上A點，O為結(jié)點，輕繩OA、OB、OC長度相等，三根繩拉力分別為FA、FB、FC.其中OB、OC兩繩的夾角為60°，三只燈籠總質(zhì)量為3m.下列說法正確的是A．FA與FC大小相等 B．FB一定小于mgC．FB與FC是一對平衡力 D．FB與FC合力大小等于3mg3．我國時速600公里的高速磁懸浮試驗樣車在青島下線.在某次制動測試過程中，試驗樣車做勻減速直線運動直到速度為零.用t、x、v、a分別表示樣車運動的時間、位移、速度和加速度.關于樣車的運動，下列圖像不正確的是A．A B．B C．C D．D4．一束復色光由空氣射向玻璃，發(fā)生折射而分為a、b兩束單色光，其傳播方向如圖所示.設玻璃對a、b的折射率分別為na和nb，則下列說法正確的是A．na＜nbB．na＜nbC．a(chǎn)光和b光從空氣進入玻璃后頻率都會增大D．若增大入射角，b光可能會發(fā)生全反射5．如圖甲所示，“戰(zhàn)繩訓練”是常見的健身方式，健身愛好者甩動戰(zhàn)繩，令其在豎直平面內(nèi)形成簡諧波.如圖乙所示是某次訓練中t=0.1s時戰(zhàn)繩的波形圖，繩上質(zhì)點P的振動圖像如圖丙所示.下列說法正確的是A．該波沿x軸負方向傳播B．該波的波速為10m/sC．若僅增大抖動的幅度，波速會增大D．質(zhì)點P再經(jīng)0.1s將運動到圖中x=3m的位置6．中國古代屋脊有仰起的龍頭，龍口吐出伸向天空的金屬舌頭，舌頭連接一根直通地下的細鐵絲，起到避雷的作用.當雷云放電接近房屋時，舌頭頂端由于聚集著大量正電荷而形成局部電場集中的空間.圖中虛線表示某時刻舌頭周圍的等差等勢面分布情況，一帶電粒子(不計重力)在該電場中的運動軌跡如圖所示.下列說法正確的是A．該粒子帶正電B．a(chǎn)點的電勢比c點的低C．a(chǎn)點的場強比c點的場強大D．該粒子在b點的電勢能比在c點的電勢能小7．已知地球質(zhì)量約為月球質(zhì)量的81倍，地球半徑約為月球半徑的4倍.若在月球和地球表面以相同的初速度豎直向上拋出物體，不計一切阻力，拋出點與最高點間的距離分別為h?和h?，則h?：h?最接近A．1：1 B．1：6 C．9：4 D．5：1二、多項選擇題(本題共3小題，每小題6分，共18分。每小題有兩個或兩個以上選項符合題意，全選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯或不選的得0分。)8．如圖甲所示，用強磁場將百萬開爾文的高溫等離子體(等量的正離子和電子)約束在特定區(qū)域?qū)崿F(xiàn)受控核聚變的裝置叫托克馬克裝置.我國托克馬克裝置在世界上首次實現(xiàn)了穩(wěn)定運行100秒的成績.圖乙為其中沿管道方向的磁場分布圖，越靠管的右側(cè)磁場越強.不計離子重力，關于離子在圖乙磁場中運動時，下列說法正確的是A．離子在磁場中運動時，磁場可能對其做功B．離子在磁場中運動時，離子的動能一定不變C．離子由磁場的左側(cè)區(qū)域向右側(cè)區(qū)域運動時，運動半徑減小D．離子由磁場的左側(cè)區(qū)域向右側(cè)區(qū)域運動時，洛倫茲力不變9．如圖所示為電動汽車無線充電示意圖，若發(fā)射線圈的輸入電壓為u=2202A．利用該裝置采用直流電源也能為電動汽車充電B．發(fā)射線圈與接收線圈中交變電流的頻率相等，均為100HzC．接收線圈輸出電壓的峰值為440D．接收線圈輸出電流的有效值為20A10．隨著科技的發(fā)展，未來的手機帶有屏幕保護器，保護裝置設置在屏幕的4個角落，由彈性塑料、聚合物及超薄金屬片組成，一旦手機內(nèi)的加速度計、陀螺儀及位移傳感器感知手機掉落，屏幕保護器會自動彈出，并完全吸收手機撞擊地面的能量，避免手機屏幕直接接觸地面而損壞.若手機質(zhì)量約200g，從離地0.8m高處自由掉落，手機與地面撞擊的時間約為0.05s，g=10m/A．手機落地時的速度約為4m/sB．保護器彈出的時間應小于0.4sC．手機落地時重力的功率約為11.5WD．地面對手機的平均作用力約為18N三、實驗與探究題(本題共2小題，共16分。)11．如圖甲所示為向心力演示儀，某同學探究小球做圓周運動所需向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度a和半徑r之間的關系.長槽的A、B處和短槽的C處分別到各自轉(zhuǎn)軸中心距離之比為1：2：1，該同學設計了如圖乙所示的三種組合方式，變速塔輪自上而下每層左右半徑之比分別為1：1、2：1和3：1.（1）本實驗的目的是探究向心力的大小F與小球質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關系，實驗中采用的實驗方法是____；A．理想模型法 B．等效替代法 C．控制變量法（2）在某次實驗中，探究向心力的大小與半徑的關系，則需要將傳動皮帶調(diào)至第層塔輪(選填“一”、“二”或“三”)；（3）在另一次實驗中，把兩個質(zhì)量相等的鋼球放在A、C位置，傳動皮帶位于第二層，轉(zhuǎn)動手柄，當塔輪勻速轉(zhuǎn)動時，左右兩標尺露出的格子數(shù)之比約為____.A．1：2 B．1：4 C．2：1 D．8：112．某同學要將一量程為1mA的毫安表改裝為量程為0~3V的電壓表并校準.如圖所示，該同學進行了以下操作：

甲乙（1）從理論上計算改裝后的電壓表內(nèi)阻應為Ω；（2）利用多用電表粗略測量毫安表內(nèi)阻.該同學將多用電表調(diào)至：×10Ω擋，發(fā)現(xiàn)指針在0Ω附近，該同學應將倍率調(diào)至擋(選填“×1Ω”或“×100Ω”)，歐姆調(diào)零后再次測量，多用電表的示數(shù)如圖甲所示(所有操作均正確，兩電表均正常工作)，則此時多用電表讀數(shù)為Ω；（3）如圖乙所示，該同學利用一只標準電壓表對改裝后的電壓表進行檢測.實驗要求電壓表的示數(shù)從零開始逐漸增大，請按此要求用筆畫線代替導線在圖乙的實物接線圖中完成余下導線的連接；（4）經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)，當標準電壓表的示數(shù)為2.38V時，毫安表的示數(shù)為0.8mA，由此可以推測出他改裝的電表量程不是預期值，要達到預期目的，只需要將阻值為R的電阻更換為一個阻值(選填“更大”或“更小”)的電阻.四、計算題(本題共3小題，共38分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。只寫出最后答案的不得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。)13．2023年2月10日0時16分，我國神舟十五號航天員著艙外航天服圓滿完成全部艙外既定任務.出艙前關閉航天服上的所有閥門，啟動充氣系統(tǒng)給氣密層充氣(可視為理想氣體).假定充氣后，氣密層內(nèi)氣體的體積為2L、溫度為30℃、壓強為(6.（1）求27℃時氣密層內(nèi)氣體的壓強；（2）出艙后啟動保溫系統(tǒng)，維持氣體的溫度為27℃.因艙外氣壓較低，氣密層內(nèi)氣體的體積將會膨脹.試求不漏氣的情況下，氣密層內(nèi)氣體膨脹至3L時的壓強.14．如圖所示，在勻強磁場中有一傾斜的平行金屬導軌，導軌間距L=0.5m，長為3d，d=1.0m，導軌平面與水平面的夾角θ=37°，在導軌的中部刷有一段長為d的薄絕緣粗糙涂層，其余部分光滑.勻強磁場的磁感應強度大小B=4.0T，方向與導軌平面垂直.質(zhì)量m=0.2kg的導體棒從導軌的頂端由靜止釋放，在滑上涂層之前已經(jīng)做勻速運動，并一直勻速滑到導軌底端.導體棒始終與導軌垂直，且接觸良好，接在兩導軌間的電阻，R=8（1）導體棒勻速運動的速度大小v；（2）導體棒與涂層間的動摩擦因數(shù)μ；（3）整個運動過程中，電阻R產(chǎn)生的焦耳熱Q.15．如圖所示為一處于豎直平面內(nèi)的實驗探究裝置的示意圖，該裝置由速度可調(diào)的固定水平傳送帶、光滑圓弧軌道BCD和光滑細圓管EFG組成，其中水平傳送帶長L?=3m，B點在傳送帶右端轉(zhuǎn)軸的正上方，軌道BCD和細圓管EFG的圓心分別為(O?和O?、圓心角均為(θ=120°、半徑均為R=0.4m，且B點和G點分別為兩軌道的最高點和最低點.在細圓管EFG的右側(cè)足夠長的光滑水平地面上緊挨著一塊與管口下端等高、長L?=2.2m、質(zhì)量M=0.4kg木板(與軌道不粘連).現(xiàn)將一塊質(zhì)量m=0.（1）若物塊進入圓弧軌道BCD后恰好不脫軌，求物塊在傳送帶上運動的時間；（2）若傳送帶的速度為3m/s，求物塊經(jīng)過圓弧軌道EFG最低點G時，軌道對物塊的作用力大??；（3）若傳送帶的最大速度為5m/s，在不脫軌的情況下，求滑塊在木板上運動過程中產(chǎn)生的熱量Q與傳送帶速度v之間的關系.

答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】根據(jù)電荷數(shù)守恒可得，X的電荷數(shù)為0，則X是中子；根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒可得235+1=90+136+k×1，可得k=10，C符合題意，ABD不符合題意。

故答案為：C。

【分析】核反應遵循電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒的規(guī)律。2．【答案】D【解析】【解答】AB.對三個燈籠整體受力分析，受到重力與OA的拉力，所以OA的拉力F再對結(jié)點O分析，三根繩子等長，可知OB與OC的拉力大小是相等的，受力分析如圖

可知F所以FAB不符合題意；

C.平衡力應作用在同一物體上，并等大反向，所以FB與FC不是一對平衡力，C不符合題意；

D.根據(jù)O點的受力平衡可知，F(xiàn)B與FC合力大小等于FA，即等于3mg，D符合題意。

故答案為：D。

【分析】由共點力平衡條件求解三根繩子上的受力；根據(jù)平衡力特點分析FB與3．【答案】A【解析】【解答】AB.根據(jù)x-t圖像的斜率表示物體運動的速度可知，樣車做勻減速直線運動，直到速度為零，所以其x-t圖像的斜率應該逐漸減小，直至為零，A符合題意，B不符合題意；

C.根據(jù)v-t圖像的斜率表示物體的加速度可知，樣車做勻減速直線運動，加速度恒定，其v-t圖像的斜率表示加速度，即圖像的斜率不變，速度逐漸減小為零，C不符合題意；

D.樣車做勻減速直線運動，加速度恒定，所以a-t圖像是一條平行于時間軸的橫線，D不符合題意。

故答案為：A。

【分析】根據(jù)x-t圖像的斜率表示物體運動的速度，分析x-t圖像；根據(jù)v-t圖像的斜率表示物體的加速度，分析v-t圖像；根據(jù)樣車的加速度特點，分析其a-t圖像。4．【答案】A【解析】【解答】AB.由折射率公式n=可知nA符合題意，B不符合題意；

C.光的頻率跟介質(zhì)無關，所以a光和b光從空氣進入玻璃后頻率不變，C不符合題意；

D.圖中，光由空氣進入玻璃，是從光疏介質(zhì)進入光密介質(zhì)，不會發(fā)生全反射，D不符合題意。

故答案為：A。

【分析】根據(jù)折射率公式n=sin5．【答案】B【解析】【解答】A.由P點的振動圖像可知，t=0.1s時，質(zhì)點P正在向y軸負方向振動，根據(jù)上下坡法可知該波沿x軸正方向傳播，A不符合題意；

B.由圖可知，該波的波長為2m，周期為0.2s，故該波的波速為v=B符合題意；

C.機械波的傳播速度只由介質(zhì)決定，與抖動的幅度無關，C不符合題意；

D.質(zhì)點只能在平衡位置附近振動，不能沿波傳播，D不符合題意。

故答案為：B。

【分析】根據(jù)P點的振動情況判斷波的傳播方向；由波速公式v=λ6．【答案】B【解析】【解答】A.舌頭帶正電，根據(jù)電場線與等勢面垂直，畫出電場線如圖

由于做曲線運動的物體受力一定指向軌跡內(nèi)側(cè)，可知該粒子受到的電場力方向與電場強度方向相反，故粒子帶負電，A不符合題意；

B.沿電場線電勢降低，可知a點的電勢比c點的低，B符合題意；

C.等勢面越密，電場強度越大，可知a點的場強比c點的場強小，C不符合題意；

D.根據(jù)沿電場線電勢降低，可知b點電勢低于c點電勢，由E可知，帶負粒子該粒子在b點的電勢能比在c點的電勢能大，D不符合題意。

故答案為：B。

【分析】根據(jù)電場線與等勢面垂直做出電場線，再結(jié)合粒子的運動軌跡，分析粒子的電性；根據(jù)沿電場線電勢降低，判斷a、c兩點電勢高低的關系；根據(jù)等勢面的疏密判斷a、c兩點電場強度的大小關系；由Ep7．【答案】D【解析】【解答】由自由落體運動的位移公式可得2gh=根據(jù)萬有引力等于重力可得G聯(lián)立可得h=故hD符合題意，ABC不符合題意。

故答案為：D。

【分析】根據(jù)萬有引力等于重力和自由落體運動的位移公式綜合推導。8．【答案】B,C【解析】【解答】AB.離子在磁場中運動時，由于洛倫茲力方向總是與速度方向垂直，可知磁場對粒子不做功，由動能定理可知，粒子的動能不變，A不符合題意，B符合題意；

C.由洛倫茲力提供向心力可得qvB=m可得r=由于右側(cè)區(qū)域磁場較強，形所以離子由磁場的左側(cè)區(qū)域向右側(cè)區(qū)域運動時，運動半徑減小，C符合題意；

D.洛倫茲力F=qvB，由于右側(cè)區(qū)域磁場較強，所以離子由磁場的左側(cè)區(qū)域向右側(cè)區(qū)域運動時，洛倫茲力變大，D不符合題意。

故答案為：BC。

【分析】洛倫茲力總與速度垂直，永遠不做功；由動能定理分析粒子動能的變化情況；根據(jù)洛倫茲力充當向心力，分析粒子運動軌跡半徑的變化情況；根據(jù)洛倫茲力公式F=qvB，分析洛倫茲力的變化情況。9．【答案】C,D【解析】【解答】A.變壓器是利用電磁感應原理工作的，因此必須由交流電源在發(fā)射線圈產(chǎn)生變化的磁場，使接收線圈中產(chǎn)生磁通量變化，故而產(chǎn)生感應電流對電動汽車充電，給變壓器輸入恒定直流電時，變壓器不工作，A不符合題意；

B.變壓器不改變交變電流的頻率，因此發(fā)射線圈與接收線圈中交變電流的頻率相等，頻率為f=B不符合題意；

C.理想變壓器原、副線圈的電壓與匝數(shù)的關系公式U可得接收線圈輸出的電壓峰值為UC符合題意；

D.發(fā)射線圈電壓的有效值為U由理想變壓器原、副線圈功率相等可知，發(fā)射線圈輸出功率為8.8kW，則有接收線圈輸出電流的有效值為ID符合題意。

故答案為：CD。

【分析】根據(jù)電磁感應原理分析充電過程；變壓器不改變交變電流的頻率；根據(jù)理想變壓器原、副線圈的電壓與匝數(shù)的關系公式U110．【答案】A,B,D【解析】【解答】A.由自由落體位移公式2gh=可得手機落地時的速度v=4m/sA符合題意；

B.由自由落體位移公式h=可得，手機落地時間t=0.4s所以保護器彈出的時間應小于0.4s，B符合題意；

C.手機落地時重力的功率約為P=mgv=8WC不符合題意；

D.取向下為正方向，則有(mg-N)t=0-mv地面對手機的平均作用力約為N=18N，D符合題意。

故答案為：ABD。

【分析】由自由落體運動的位移公式計算手機落地的速度和時間；由功率的公式P=Fv，計算手機落地時重力的功率；由動量定理求解地面對手機的平均作用力。11．【答案】（1）C（2）一（3）B【解析】【解答】（1）本實驗采用的實驗方法是控制變量法，C符合題意，AB不符合題意。

故答案為：C。

（2）在某次實驗中，探究向心力的大小與半徑的關系時，要保持m、ω不變，所以需要將傳動皮帶調(diào)至第一層塔輪；

（3）在另一次實驗中，把兩個質(zhì)量相等的鋼球放在A、C位置，則r、m相同，傳動皮帶位于第二層，兩塔輪邊緣點的線速度大小vA、C兩點的角速度等于兩塔輪的角速度，比值為ω當塔輪勻速轉(zhuǎn)動時，左右兩標尺露出的格子數(shù)之比表示向心力的比值，約為nB符合題意，ACD不符合題意。

故答案為：B。

【分析】（1）根據(jù)實驗原理分析實驗方法；（2）根據(jù)控制變量法分析實驗的具體操作；（3）由線速度與角速度的關系式，求出A、C兩球角速度的比值，再由向心力公式求出左右兩標尺露出的格子數(shù)之比。12．【答案】（1）3000（2）×1Ω；11（3）（4）更大【解析】【解答】（1）根據(jù)電壓表的改裝原理，由歐姆定律可得，改裝后的電壓表內(nèi)阻應為R=（2）將多用電表調(diào)至×10Ω擋，發(fā)現(xiàn)指針在0Ω附近，即示數(shù)過小，說明檔位選擇過大，故該同學應將倍率調(diào)至×1Ω；多用電表讀數(shù)為11×1Ω=11Ω（3）實驗要求電壓表的示數(shù)從零開始逐漸增大，則滑動變阻器應采用分壓式接法，電壓表應采用并聯(lián)方式，連接實物圖如下

（4）由I可知U'=2.4所以R的值偏小，需要將阻值為R的電阻更換為一個阻值更大的電阻。

【分析】（1）根據(jù)電壓表的改裝原理，由歐姆定律計算改裝后的電壓表內(nèi)阻；（2）用多用電表測量電阻時，指針指在表盤的中央位置附近，測量會比較準確，根據(jù)示數(shù)大小選擇合適檔位；再根據(jù)多用電表讀數(shù)規(guī)則讀數(shù)；（3）根據(jù)實驗要求連接實物電路。（4）根據(jù)實驗原理分析實驗誤差產(chǎn)生的原因，并做出相應調(diào)節(jié)。13．【答案】（1）解：氣體發(fā)生等容變化，根據(jù)查理定律可得：p其中p解得：p（2）解：出艙后氣體發(fā)生等溫變化，由?？偠煽傻茫簆1其中V解得：p【解析】【分析】（1）封閉氣體做等容變化，由查理定律列式求解27℃