2025届广东省惠州市高三上学期7月第一次调研考试物理试题（含答案）

2025届广东省惠州市高三上学期7月第一次调研考试
物理
本试卷共8页，15小题，满分100分。考试用时75分钟。
注意事项：
1．答卷前。考生务必用黑色字迹钢笔或签字笔将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上。将条形码横贴在答题卡右上角“条形码粘贴处”。
2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上。
3．非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上：如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
4．考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，将答题卡交回。
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，只有一项是符合题目要求的。
1．2019年，中国科学院物理研究所陈立泉院士带领团队研发出某新能源固态电池，该电池在能量密度、功率密度和安全性等均达到世界第一．功率密度，指的是电池放电时单位质量单位时间输出的能量，功率密度用国际单位制的基本单位符号表示正确的是（ ）
A．W/kg B．J/kg C． D．
2．如图1（a）所示，2023年杭州亚运会田径赛场上，工作人员利用电子狗捡铁饼和标枪，这在世界上尚属首次．电子狗在一次捡铁饼的过程，速度时间图像如图1（b）所示，其中2~10s为曲线，其余为直线．下列说法正确的是（ ）
图1
A．2~10s时间内，电子狗做匀加速直线运动
B．0~10s时间内，电子狗的平均速度大小为3m/s
C．16s时，电子狗距离出发点最远
D．12s时，电子狗开始反向运动
3．目前很多课室里的黑板都采用铁质材料制成，用磁性材料做的黑板擦可以吸附在黑板上，如图2所示，下列关于黑板擦受力说法正确的是（ ）
图2
A．黑板擦与黑板间存在三对作用力与反作用力
B．黑板擦一共受到3个力的作用
C．黑板擦受到的磁吸引力大于黑板对它的弹力
D．黑板对黑板擦的作用力为零
4．某款天花板消防自动感温喷淋头如图3（a）所示，当室内达到一定温度时，感温玻璃球自动爆开，喷淋开始启动达到自动喷水灭火的目的．如图3（b）某次演示过程，测量出水落在面积为的圆内，喷头出水口离地面的垂直距离为2.45m．若喷出水的速度方向近似为水平方向，忽略空气阻力，重力加速度g取，则出水口水的最大初速度约为（ ）
图3
A．4.7m/s B．5.7m/s C．8.2m/s D．11.4m/s
5．二极管是常用的电路元件，具有单向导电的性质，其电路符号为“ ”．如图4（a）所示为一个定值电阻和一个理想二极管串联后连接到一正弦交流电源两端，经测量发现，通过定值电阻的电流随时间的变化如图4（b）所示．下列说法正确的是（ ）
图4
A．电源的频率为2Hz
B．电源的电压有效值为5V
C．通过电阻的电流周期为1s
D．通过电阻的电流有效值为2.5A
6．中国科学家想设计一个关于“绳系卫星”的实验，如图5所示．从空间站上释放一个小卫星，小卫星与空间站之间用导电缆绳相连，“绳系卫星”位于空间站的正下方，若某时刻与空间站一起正好在赤道上空自西向东绕地球运行．下列说法正确的是（ ）
图5
A．赤道上空地磁场方向为由北指向南
B．赤道上空地磁场方向为由东指向西
C．由于切割地磁感线，此时卫星的电势比空间站电势低
D．由于切割地磁感线，此时卫星与空间站之间有持续电流
7．阿特伍德机是英国科学家阿特伍德发明的著名力学实验装置，如图6所示为阿特伍德机的简化示意图．质量均为M的两个重物A、B通过轻绳跨过光滑轻滑轮，保持静止状态．现将质量为m的小物块C轻放在A上，让装置动起来，从开始运动到A和C下落高度h过程中，重力加速度为g．下列说法中正确的是（ ）
图6
A．A和B构成的系统机械能守恒
B．A和C向下运动的加速度大小为
C．轻绳的弹力大小为
D．A的末速度大小为
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。
8．2024年5月3日，“嫦娥六号”探测器由长征五号瑶八运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射．“嫦娥六号”从地球飞往月球，采用霍曼转移轨道，这是一种较节能的轨道转移方式．图7所示为“嫦娥六号”飞往月球的简化示意图，轨道I为绕地球的近地轨道，轨道II为霍曼转移轨道，是一条椭圆轨道，其中P点为轨道II的近地点，Q点为轨道II的远地点，轨道III为月球公转轨道．下列说法正确是（ ）
图7
A．“嫦娥六号”从轨道I进入轨道II，需要在P点加速
B．“嫦娥六号”在轨道I的周期小于在轨道II的周期
C．“嫦娥六号”在轨道II运动时，P处机械能大于Q处机械能
D．“嫦娥六号”在轨道II经过Q点的速度大于经过P点的速度
9．如图8（a）为网传一小朋友在水泥管道内踢球．将其简化为图8（b）所示，固定的竖直圆形轨道半径为R，球的质量为m，在某次运动中，球恰能通过轨道最高点，将球视为质点，忽略所有阻力，重力加速度为g，则（ ）
图8
A．球经过最高点时的速度大小为 B．球经过最高点时受到两个力的作用
C．球经过最低点时受到支持力大小为4mg D．球经过最低点时受到支持力大小为6mg
10．为模拟空气净化过程，设计了如图9的甲和乙所示的两种密闭除尘桶．在甲圆桶顶部和底面间加上恒定电压U，沿圆桶的轴线方向会形成一片匀强电场，初速度为零的带电尘粒的运动方向如图甲箭头方向所示：而在乙圆桶轴线处放一直导线，在导线与桶壁间也加上恒定电压U，会形成沿半径方向的辐向电场，初速度为零的带电尘粒的运动方向如图乙箭头方向所示．已知带电尘粒运动时受到的空气阻力大小与其速度大小成正比，假设每个尘粒的质量和带电荷量均相同，带电尘粒的重力忽略不计，则（ ）
图9
A．在甲桶中，尘粒的加速度一直不变
B．在乙桶中，尘粒在向桶壁运动过程中，尘粒所受电场力变小
C．任意相等时间内，甲桶中电场力对单个尘粒做的功一定相等
D．甲、乙两桶中，电场力对单个尘粒做功的最大值相等
三、非选择题：本题共5小题，共54分。考生根据要求作答。
11．（6分）霍尔元件是一种基干霍尔效应的磁传感器，广泛应用于测量和自动控制等领域．某同学设计了既可以测量霍尔电势差，又可以测量均匀等离子体电阻率的实验．实验装置如图10（a）所示，霍尔元件长、宽、间距分别为、v、，霍尔元件内均匀等离子体水平向右匀速通过，其内有垂直纸面向内、磁感应强度为B的匀强磁场；电流表内阻可忽略不计．
图10
（1）当闭合开关S时，流过电流表的电流方向________（选填“向上”或“向下”）：然后再调节电阻箱，记录多组电阻箱的阻值R和电流表的读数I．
（2）作图像如图10（b），则霍尔电势差________，霍尔元件的电阻________．（用a、b表示）
（3）由元件的电势差E、电阻r及，、，便可以计算出等离子体的电阻率．
12．（11分）某同学用平抛和碰撞实验器材可以完成“探究平抛运动规律”和“验证动量守恒定律”两个实验，实验装置分别如图11（a）和（b）所示．
图11
（1）在“探究平抛运动规律”实验中
①为使钢球能水平抛出，必须调整斜槽，使其末端的切线成水平方向，检查切线是否水平的方法是________________．每次都________（选填“需要”或者“不需要”）从斜槽上在相同的位置无初速度释放钢球．
②为定量研究钢球的平抛运动，建立以水平向右为x轴、竖直向下为y轴的坐标系．
（a）取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于斜槽末端Q点，钢球的球心对应白纸上的位置即为原点：在确定y轴时需要y轴与重锤线平行．
（b）若遗漏记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据：在如图11（c）所示的轨迹上取A、B、C三点，测得AB和BC的水平间距均为x，AB和BC的竖直间距分别是和，已知当地重力加速度为g，可求得钢球平抛的初速度大小为________（用字母x、、和g表示）．
（2）在“验证动量守恒定律”实验中
①如图11（b）所示，固定挡板位置，实验时先让钢球从斜槽上某一固定位置由静止开始滚下，落到挡板处，在下面的白纸上留下痕迹，若图11（d）为多次实验钢球落在白纸上留下的痕迹点，请在图11（d）中画出钢球落点的平均位置（要求保留作图痕迹）．
②用天平分别测出钢球和靶球质量分别为和，将重锤线放于槽口，通过重锤在挡板上的投影确定O点，如图11（b）所示，M、P、N为钢球和靶球落点的平均位置，用刻度尺测出点P、M、N与点O的距离分别为s、、，在实验误差允许范围内，若、和s、、满足关系________（用题中字母表示），就验证了两球碰撞前后总动量守恒．
（3）下列关于实验操作的说法正确的是________（填选项前的字母）．
A．两个实验中均需测量钢球直径
B．两个实验中均需用天平测出钢球的质量
C．两个实验中均需保证斜槽轨道末端切线水平
D．两个实验中均需尽量减小钢球与斜槽之间的摩擦力
13．（9分）近年来，人们越来越注重身体锻炼．如图12（a）所示，有种健身设施叫战绳，其用途广泛，通常可用于高强度间歇训练形式的心肺锻炼或肌肉锻炼．一次锻炼中，形成的机械波可以视为简谐波，如图12（b）所示，位于原点O的质点从时刻开始振动，产生的简谐横波沿着x轴正方向传播，时刻传至P点，若，，求：
图12（a） 图12（b）
（1）这列波的波速；
（2）这列波的周期；
（3）当C点第一次到达波峰时的时刻．
14．（12分）如图13所示，水平传送带顺时针匀速转动，左右两端距离，将一质量为的小铁块（可看作质点）轻轻放在传送带左端，铁块与传送带间的动摩擦因数，铁块从A点飞出后，恰好从竖直圆弧轨道BCD的B端沿切线进入圆弧轨道，铁块恰好能通过圆弧轨道的最高点D．已知，A、B、C、D四点在同一竖直平面内，水平传送带离B端的竖直高度，圆弧轨道半径，C点为圆弧轨道的最低点，不计空气阻力，已知：，取重力加速度，求：
图13
（1）铁块运动到圆弧轨道最高点D点时的速度大小；
（2）铁块在竖直圆弧轨道上运动的过程中克服摩擦力所做的功；
（3）水平传送带的速率v．
15．（16分）在芯片制造过程中，离子注入是其中一道重要的工序．如图14所示是离子注入简化工作原理的示意图，一粒子源于A处不断释放质量为m，带电量为的离子，其初速度视为零，经电压为U的加速电场加速后，沿图中半径为的圆弧形虚线通过圆弧形静电分析器（静电分析器通道内有均匀辐向分布的电场）后，从P点沿直径PQ方向进入半径为的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面向外。经磁场偏转，离子最后垂直打在平行PQ放置且与PQ等高的硅片上，硅片到PQ的距离为．不计离子重力．求：
图14
（1）静电分析器通道内虚线处电场强度的大小E；
（2）磁感应强度大小B；
（3）若加速电压和静电分析器中电场的大小可以调节，离子在静电分析器中仍沿虚线圆弧运动，要让从P点沿直径PQ方向进入圆形匀强磁场区域的离子全部打在硅片上，求加速电压的变化范围．（结果用U表示）
参考答案
一、二、选择题（1-7单选，每小题4分，8-10多选，每题6分，选不全得3分，有错选0分）
1-7：DCABDCB 8．AB 9．AD 10．BD
三、非选择题
11．（6分）
（1）向下（2分）（评分标准：唯一答案）
（2）（2分）（评分标准：唯一答案）
a（2分）（评分标准：唯一答案）
12．（11分）
（1）①将小球轻放在斜槽末端，看小球是否静止，能静止即为水平（2分）（评分标准：意思相同即可给分）。需要（1分）（评分标准：唯一答案）
②（b）（2分）（评分标准：或或或等正确形式也得2分）
（2）①作图（2分）（评分标准：用圆规画最小圆，包含所有落点或绝大多数落点得1分，明确标出圆心得1分；若没有用圆规画，能按照要求近似画成圆，也可以得分）
②（2分）
（评分标准：也可得2分）
（3）C（2分）（评分标准：唯一答案）
13．（9分）
（1）（3分）波从O点传播到P的距离为，波速为v
（2分）（评分标准：形式正确即可得分）
得：（1分）
（2）（2分）由图（b）可知：（1分）
得（1分）
（评分标准：上面公式形式上正确，可得分；两步合在一起能得出正确的周期即可得2分）
（3）（4分）
方法一：从图（b）中第一个波峰与C点的距离为，时间为，
由运动规律可得 （1分）
或（1分）
得（1分）
C点第一次到达波峰时刻为（1分）
方法二：当C点第一次出现波峰时，传播的位移：（1分）
由运动规律得：（1分）（评分标准：形式正确即可得分）
或（1分）
得（1分）
14．（12分）
（1）（2分）小铁块好通过D点时，由牛顿第二定律得：（1分）
可得：（1分）
（2）（5分）小铁块从A点到B点，由平抛运动规律：（1分）
（评分标准：若用，，等效上式，也可得1分）
由（1分）
得（1分）
（评分标准：求出正确的即可得2分）
由动能定理可得：（1分）
（评分标准：上述表达式形式正确即可得1分）
得（1分）
（3）（5分）小铁块从A点到B点的过程中做平抛运动，根据平抛运动规律有
，（1分）
（评分标准：若用，也得1分）
小铁块离开A点的速度（1分）
小铁块在传送带上运动，由动能定理可知：（1分）
解得（1分）
因，故小铁块在传送带上先做匀加速直线运动，跟传送带共速后做匀速直线运动，故传送带的速度
（1分）
（评分标准：或用判断速度方法：设小铁块在传送带一直加速，由动能定理可知（1分），解得（1分），故小铁块在传送带上先做匀加速直线运动，跟传送带共速后做匀速直线运动，故传送带的速度（1分）
15．（16分）
（1）（5分）离子通过加速电场，根据动能定理得：（2分）
离子经过静电分析器，电场力提供向心力（2分）
解得（1分）
（2）（3分）由几何知识可知（1分）
根据洛伦兹力提供向心力有（1分）
其中
解得（1分）
（3）（8分）要让离子全部打在硅片上，其临界状态的轨迹如图所示，设圆心分别为、，半径分别为、，由几何关系可知，恰为硅片的最低点，
（1分）
设圆心为的离子在磁场中做圆周运动的圆心角为，有
（1分）得：（1分）
（评分标准：得出圆心角或者即可得2分）
由（1分）得：（1分）
（评分标准：得出正确的即可得2分）
（1分）
由，将“r”用“”和“”替换
得（2分）
（评分标准：没有等号不扣分；得出一个正确的临界值得1分）