广东省广州市2024-2025学年高三上学期8月开学物理模拟练习卷

广东省广州市2025年高三上学期八月开学物理模拟练习卷 本试卷共5页，15题，满分100分，考试用时75分钟 一、单选题（本题共7小题，每小题4分，共28分） 1．2025年3月国内首款碳—14核电池原型机“烛龙一号”研制成功，该电池利用碳—14衰变释放的能量发电。由于碳—14半衰期为5730年，该电池具有超乎寻常的使用寿命，制备碳—14的核反应方程：，碳—14的衰变方程：。下列说法正确的是（　　） A．X为电子，Y为质子 B．Y是由碳—14核内的中子转化而来 C．若核电池中的碳—14半数发生衰变就不能正常供电，则该电池的使用寿命约为2865年 D．若在月球上使用该电池，环境温度变化太大会影响衰变释放能量，进而影响其稳定性 2．中国空间站和嫦娥六号分别围绕地球和月球做圆周运动，中国空间站的轨道半径为嫦娥六号轨道半径的n倍，中国空间站的运动周期为嫦娥六号运动周期的k倍，根据上述数据可得地球质量与月球质量之比为（　　） A． B． C． D． 3．如图，内壁截面为半圆形的光滑凹槽固定在水平面上，左右边沿等高。该截面内，一根不可伸长的细绳穿过带有光滑孔的小球，一端固定于凹槽左边沿，另一端过右边沿并沿绳方向对其施加拉力F。小球半径远小于凹槽半径，所受重力大小为G。若小球始终位于内壁最低点，则F的最大值为（　　） A． B． C．G D． 4．研究光的干涉现象的原理图如图所示。光源S到双缝S1、S2的距离相等，S1、S2连线平行于光屏，O点为S1、S2连线中垂线与光屏的交点。光源S发出的单色光，在空气中的波长为λ，经S1、S2传播到光屏上的P点，S1P垂直于光屏，P为某亮条纹中心，O、P之间还有4条亮条纹。现紧贴S1放置一厚度d=10λ的玻璃薄片，光从S1垂直穿过玻璃薄片传播到P点的时间与光从S2直接传播到P点的时间相等。已知光在空气中的速度为c，不考虑光在玻璃薄片内的反射，则（　　） A．未加玻璃薄片时，光从S1、S2传播到P点的时间差为 B．玻璃薄片对该单色光的折射率为1.4 C．光在玻璃薄片中的波长为 D．光在玻璃薄片中的传播速度为c 5．A、B两物体在摩擦力作用下以相同的初速度在水平面上做匀减速直线运动，其图像如图所示，则A、B两物体（　　） A．滑行距离之比为 B．平均速度大小之比为 C．加速度大小之比为 D．所受摩擦力大小之比为 6．如图所示，倾角为的光滑斜面固定在水平地面上，安装在其顶端的电动机通过不可伸长轻绳与小车相连，小车上静置一物块。小车与物块质量均为m，两者之间动摩擦因数为。电动机以恒定功率P拉动小车由静止开始沿斜面向上运动。经过一段时间，小车与物块的速度刚好相同，大小为。运动过程中轻绳与斜面始终平行，小车和斜面均足够长，重力加速度大小为g，忽略其他摩擦。则这段时间内（   ） A．物块的位移大小为 B．物块机械能增量为 C．小车的位移大小为 D．小车机械能增量为 7．如图所示，ABCD为匀强电场中相邻的四个等势面，等势面与水平方向的夹角，一带正电小球经过等势面A上的点时，速度方向水平，小球沿直线运动，经过等势面D上的点时速度恰好为零，已知小球质量为，带电量，ad间的距离为，重力加速度，，，则下列说法正确的是（　　） A．匀强电场强度大小为7.5N/C B．小球在a点的速度大小为1.5m/s C．A和B两等势面的电势差 D．若小球从d点沿da方向水平射入，则小球的运动轨迹为曲线 二、多选题（本小题共3小题，每小题6分，共18分） 8．如图所示，I区有垂直于纸面向里的匀强磁场，其边界为正方形；Ⅱ区有垂直于纸面向外的匀强磁场，其外边界为圆形，内边界与I区边界重合；正方形与圆形中心同为O点。I区和Ⅱ区的磁感应强度大小比值为4∶1。一带正电的粒子从Ⅱ区外边界上a点沿正方形某一条边的中垂线方向进入磁场，一段时间后从a点离开。取sin37°=0.6。则带电粒子（　　） A．在I区的轨迹圆心不在O点 B．在I区和Ⅱ区的轨迹半径之上比为1∶2 C．在I区和Ⅱ区的轨迹长度之比为127∶37 D．在I区和Ⅱ区的运动时间之上比为127∶148 9．一简谐横波沿x轴正方向传播，时刻的波形图如图所示，坐标原点是质点A的平衡位置，其振幅为2cm，在时刻质点A的位移，已知该波在介质中传播速度下列说法正确的是（　　） A．时刻A质点的振动方向向下 B．该波的波长为4m C．时，的质点位于波峰 D．到时间内，的质点经过的路程为10cm 10．2025年1月“疆电入渝”工程重庆段全线贯通，助力重庆形成特高压输电新格局，该工程计划将输电站提供的直流电由新疆输送至重庆，多次转换后变为的交流电，再经配电房中的变压器（视为理想变压器）降为的家用交流电，若输电线路输送功率为，且直流输电过程中导线电阻产生的电功率损耗不超过输送功率的5%，则（　　） A．直流输电导线中的电流为250A B．直流输电导线总阻值不超过16Ω C．家用交流电的电压最大值为220V，频率为50Hz D．配电房中变压器原、副线圈中电流比为 三、非选择题（本题共5小题，共54分） 11．某同学通过查阅资料得知：机械能中的动能既包括平动动能也包括转动动能。于是他利用实验室中的器材设计了一个实验用来研究转盘的转动动能和角速度的关系。如图所示，轻质细线上端固定在转盘边缘，另一端连接物块，挡光片固定在物块的侧面。逆时针转动转盘将物块吊起，稳定后由静止释放转盘，物块竖直下落。若挡光片的宽度为（很窄），挡光片通过光电门的时间为，物块（含挡光片）的质量为，转盘的质量为，转盘的半径为，释放时挡光片距离光电门的高度为。用题中所给物理量的字母回答下列问题： (1)请写出挡光片通过光电门时速度的表达式 ，此时转盘角速度的表达式 ； (2)请写出物块（含挡光片）通过光电门时动能的表达式 ； (3)若忽略各处摩擦及空气阻力，转盘转动动能的表达式 ； 12．如图甲所示为欧姆表的原理简化示意图，表头G的满偏电流、内阻，定值电阻，电源的电动势、内阻，R为滑动变阻器。 (1)Q为 （填“红”或“黑”）表笔。 (2)将红、黑表笔短接进行欧姆调零后，滑动变阻器接入电路的阻值为 Ω。 (3)当指针指在表头G的3 mA刻度处时，被测电阻的阻值为 Ω。 (4)用多用电表“直流5 V”挡测某电阻两端的电压时，其示数如图乙所示，则读数为 V。 13．某学习小组自制了一个自动火情报警装置，其原理如图所示。一导热性能良好的汽缸固定在水平面上，汽缸开口向上，用质量、横截面积为的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞可沿汽缸壁无摩擦地滑动。当外界的温度为27℃时，活塞下表面距汽缸底部的距离，活塞上表面距固定的压力传感器的距离。当出现火情，压力传感器所受压力为时，触发报警器工作。已知外界大气的压强且始终保持不变，重力加速度g取。求： (1)活塞刚接触力传感器时气体的温度； (2)环境温度为多少时，触发报警器工作。 14．如图（a），固定在光滑绝缘水平面上的单匝正方形导体框，置于始终竖直向下的匀强磁场中，边与磁场边界平行，边中点位于磁场边界。导体框的质量，电阻、边长。磁感应强度B随时间t连续变化，内图像如图（b）所示。导体框中的感应电流I与时间t关系图像如图（c）所示，其中内的图像未画出，规定顺时针方向为电流正方向。 (1)求时边受到的安培力大小F； (2)画出图(b)中内图像（无需写出计算过程）； (3)从开始，磁场不再随时间变化。之后导体框解除固定，给导体框一个向右的初速度，求ad边离开磁场时的速度大小。 15．有一款趣味游戏装置，由水平直轨道ABC和半径为R的竖直光滑半圆形轨道CDE组成，直轨道AB段光滑，BC段粗糙，O点为半圆形轨道的圆心。在O点左侧同一水平线上相距2R处固定一个小网兜P，将自然长度小于AB段长度的轻弹簧左端固定在竖直挡板上，右端放一小球1（与弹簧不栓接），小球2静置于B处。游戏者将球1向左压缩弹簧到某一位置后（弹簧处在弹性限度内）由静止释放，与球2发生弹性正碰，碰撞后，球1立即锁定。若球2能从半圆形轨道最高点E水平飞出，并落入网兜P，视为挑战成功。已知球1的质量为m，球2的质量为，球2在BC段所受的摩擦力大小，g为重力加速度，两小球均视为质点。若游戏挑战成功，求： (1)球2通过E点时的速度大小； (2)球2经过圆轨道最低点C时对轨道的压力大小； (3)球1静止释放时弹簧弹性势能的大小。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 1．B【详解】A．核反应方程遵循质量数和电荷数守恒，则X的质量数为 电荷数为；所以X为质子。Y的质量数为 电荷数为；所以Y为电子；故A错误； B．结合上述可知，Y为电子，电子是碳—14核内的中子转化为质子时产生的，故B正确； C．碳—14半衰期为5730年，即经过一个半衰期，有半数发生衰变，可知，经过5730年电池仍能正常供电，故C错误； D．放射性元素的半衰期与外界环境无关，在月球上使用该电池，环境温度变化不会影响衰变释放能量及稳定性，故D错误。故选B。 2．C【详解】根据万有引力提供向心力有解得 由题知，；联立解得；故选C。 3．B【详解】分析可知当凹槽底部对小球支持力为零时，此时拉力F最大，根据平衡条件有 解得；故选B。 4．C【详解】A．由题意，未加玻璃薄片时，P为第5条亮条纹中心，则有 又解得故A错误； BD．设光在玻璃薄片中的传播速度为v，则又解得n=1.5， 故BD错误； C．在空气中有在该玻璃薄片中有联立解得故C正确。故选C。 5．C【详解】C．由于A、B两物体都做匀减速直线运动直到停止，所以它们的末速度都为0。从图像中我们还可以看出，A物体的运动时间为，B物体的运动时间为。图线斜率的绝对值表示加速度大小，故A、B两物体的加速度大小之比为2：1，故C正确； B．平均速度都为所以它们的平均速度大小之比为，故B错误； A．图线与坐标轴所围面积表示位移，故A、B两物体的滑行距离之比为，故A错误； D．由于题目中没有给出A、B两物体的质量，所以我们无法直接比较它们所受摩擦力的大小，故D错误。 故选C。 6．C【详解】A．对物块根据牛顿第二定律有解得 根据运动学公式有解得物块的位移大小为故A错误； B．物块机械能增量为故B错误； C．对小车根据动能定理有其中 联立解得故C正确； D．小车机械能增量为故D错误。故选C。 7．B【详解】A．根据小球的受力图，有解得选项A错误； B．小球在运动过程的加速度满足解得 根据解得选项B正确； C．粒子在运动过程中，重力不做功，故解得选项C错误； D．若小球从点水平射入，小球受到的电场力方向水平向左，小球做加速直线运动，选项D错误。故选B。 8．AD【详解】A．由图可知 在I区的轨迹圆心不在O点，故A正确； B．由洛伦兹力提供向心力可得故在I区和Ⅱ区的轨迹半径之上比为故B错误； D．设粒子在磁场Ⅱ区偏转的圆心角为α，由几何关系可得 故粒子在I区运动的时间为 粒子在Ⅱ区运动的时间为 联立可得在I区和Ⅱ区的运动时间之上比为故D正确； C．粒子在I区和Ⅱ区的轨迹长度分别为 故在I区和Ⅱ区的轨迹长度之比为故C错误。故选AD。 9．AB【详解】A．波沿x轴正方向传播，根据“同侧法”可知t=0时刻A质点的振动方向向下，故A正确； B．根据波形图可知解得故B正确； C．该波的周期为 时，的质点仍位于平衡位置，故C错误； D．到时间内，振动的时间 的质点经过的路程为故D错误。故选AB。 10．BD【详解】A．直流输电电流由公式计算得，故A错误； B．导线允许的最大功率损耗为5%的输送功率 由 得导线总阻值上限，故B正确； C．家用交流电表达式为，其最大值为； 频率为，故C错误； D．变压器原线圈电压，副线圈电压，匝数比 电流比与匝数比成反比可知，故D正确。故选BD。 11．(1) (2)(3) 【详解】（1）通过光电门的瞬时速度近似等于平均速度 圆盘边缘点的线速度等于物块的速度 （2）物块通过光电门时动能 （3）忽略各处摩擦及空气阻力，系统机械能守恒，转盘转动动能的 12．(1)黑(2)129(3)150(4)2.40 【详解】（1）根据“红进黑出”可知，Q为黑表笔。 （2）表头G与定值电阻并联后，改装成的大量程电流表的内阻 满偏电流欧姆表的内阻 滑动变阻器接入电路的阻值 将红、黑表笔短接进行欧姆调零，此时滑动变阻器接入电路的阻值为129 Ω； （3）当指针指在表头G的3 mA刻度处时，通过滑动变阻器的电流，根据电路图可知 解得； （4）电压表每小格表示0.1 V，所以读数为2.40 V 13．(1)330K(2)450K【详解】（1）活塞与力传感器接触前，对活塞进行分析，根据平衡条件有 解得 上述过程压强一定，根据盖吕萨克定律有 其中解得 （2）压力传感器所受压力为时，触发报警器工作，此时对活塞进行分析，根据平衡条件有 解得根据查理定律有解得 14．(1)0.015N(2)(3)0.01m/s 【详解】（1）由法拉第电磁感应定律 由闭合电路欧姆定律可知，内线框中的感应电流大小为 由图（b）可知，时磁感应强度大小为 所以此时导线框的安培力大小为 （2）内线框内的感应电流大小为，根据楞次定律及安培定则可知感应电流方向为顺时针，由图（c）可知内的感应电流大小为 方向为逆时针，根据欧姆定律可知内的感应电动势大小为 由法拉第电磁感应定律 可知内磁感应强度的变化率为解得时磁感应强度大小为 方向垂直于纸面向里，故的磁场随时间变化图为 （3）由动量定理可知其中 联立解得经过磁场边界的速度大小为 15．(1)(2)(3) 【详解】（1）球2从半圆轨道上E点飞出后做平抛运动，在竖直方向，有 在水平方向，有联立解得 （2）球2从C点运动到E点过程中，机械能守恒，取水平面为零势能面，有 联立解得 圆周运动最低点C处，轨道对球2的支持力和球2重力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律有 球2对轨道的压力和轨道对球2的支持力是作用力与反作用力，根据牛顿第三定律有 联立得球2对轨道的压力为 （3）球2从B到C，根据动能定理有解得 球1和球2的碰撞为弹性碰撞，设碰前球1的速度为，碰后球1、球2的速度分别为，， 取向右为正方向，系统动量守恒有 系统能量守恒有联立解得 弹簧将球1弹出过程中，弹性势能转化为小球动能，有联立解得 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$