广东省广州市2024-2025学年高三（下）冲刺物理试卷（5月）（含解析）

广东省广州市2024-2025学年高三（下）冲刺物理试卷（5月）
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.一静止的铝原子核俘获一速度为的质子后，变为处于激发态的硅原子核下列说法不正确的是( )
A. 核反应方程为
B. 核反应过程中系统动量守恒
C. 核反应前后核子数相等，所以生成物的质量等于反应物的质量之和
D. 硅原子核速度的数量级为，方向与质子初速度的方向一致
2.翠鸟的食物以鱼类为主，翠鸟入水之后是凭借触觉来抓捕猎物的，因此在入水之前，翠鸟事先看清楚鱼的位置，在时机成熟时会张开翅膀，以俯冲的姿势，快速地冲入水中将猎物捕获。若开始时翠鸟停在距离水面高的苇秆上，看到与水面成的方向有一条鱼，鱼的实际位置在水面下方处。已知水对光线的折射率为，，，则下列说法正确的是( )
A. 鱼的实际深度比翠鸟观察到的要浅
B. 鱼看到的翠鸟比实际位置要高
C. 翠鸟以与水面成的方向俯冲做直线运动即可捕获鱼
D. 鱼距离翠鸟的实际水平距离为
3.如图所示，在匀强磁场中匀速转动的单匝矩形线圈的周期为，转轴垂直于磁场方向，线圈电阻为从线圈平面与磁场方向平行时开始计时为零，线圈转过时的感应电流为那么( )
A. 从零时刻开始到线圈转过的过程中，线圈中的平均电流为．
B. 线圈中感应电流的有效值为
C. 零时刻，磁通量的变化率为
D. 任意时刻穿过线圈的磁通量为
4.如图所示，为一正方形，、、、分别为正方形四条边的中点，空间存在与正方形平面平行且范围足够大的匀强电场。已知质子由点运动到点电场力做功为、质子由点运动到点电场力做功为。则下列说法正确的是( )
A. 电场强度的方向应由指向
B. 质子由点运动到点的过程中，电场力不做功
C. 电子由点运动到点的过程中，电子的电势能增加
D. 电子由点运动到点的过程中，电场力做功
5.手机上一般会有两个麦克风，一个比较大的位于手机下方，另一个位于手机顶部。小明同学查阅手机说明书后知道手机顶部的麦克风为降噪麦克风。该同学进一步查阅资料得知：降噪麦克风通过降噪系统产生与外界噪音相位相反的声波，与噪音叠加从而实现降噪的效果。理想情况下的降噪过程如图所示，实线对应环境噪声，虚线对应降噪系统产生的等幅反相声波。下列说法正确的是( )
A. 降噪过程应用的是声波的干涉原理，点振动加强
B. 降噪声波的频率与环境噪声的频率应该相同
C. 降噪声波与环境噪声声波的传播速度大小不相等
D. 质点经过一个周期向外迁移的距离为一个波长
6.如图所示，在同一竖直面内的三个不同位置、、分别以、、水平向右抛出三个小球，其中、在同一竖直线上，、在同一水平线上，要使三球同时落到地面上的点，不计空气阻力，则必须满足( )
A. 先同时抛出、球，且
B. 先同时抛出、球，且
C. 后同时抛出、球，且
D. 后同时抛出、球，且
7.年月，我国用长征运载火箭将“天问一号”探测器发射升空，探测器在星箭分离后，进入地火转移轨道，如图所示，年月在火星乌托邦平原着陆。则探测器( )
A. 与火箭分离时的速度小于第一宇宙速度
B. 每次经过点时的速度相等
C. 绕火星运行时在捕获轨道上的周期最大
D. 绕火星运行时在不同轨道上与火星的连线每秒扫过的面积相等
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.如图所示，矩形空间内存在垂直于平面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场。在矩形几何中心点处有一粒子源，沿平行于平面的各个方向以两种不同速率、发射同种带电粒子。已知带电粒子质量为，电荷量为，，忽略粒子之间的相互作用，重力不计。下列说法正确的( )
A. 若要使速率为的粒子均不能离开磁场，则
B. 若要使速率为的粒子均不能离开磁场，则
C. 若粒子速率，则粒子一定能离开磁场
D. 若粒子速率，则粒子不一定能离开磁场
9.如图，表面粗糙的水平传送带顺时针匀速运行，轻弹簧的一端固定在墙壁上，另一端拴接一个小物块。现将小物块无初速度地放到传送带上，此时弹簧水平且处于原长状态。设小物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，在小物块向右运动的过程中，下列关于小物块加速度、速度、弹簧的弹性势能、弹簧与小物块的总机械能随小物块运动距离变化的图像，可能正确的是( )
A. B.
C. D.
10.如图所示，两根间距为、足够长的光滑平行金属导轨竖直放置并固定，顶端接有阻值为的电阻，垂直导轨平面存在变化规律如图所示的匀强磁场，时磁场方向垂直纸面向里。在到的时间内，金属棒水平固定在距导轨顶端处时，释放金属棒。整个过程中金属棒与导轨接触良好，导轨与金属棒的电阻不计，则( )
A. 在t=时,金属棒受到安培力的大小为
B. 在t=时,金属棒中电流的大小为
C. 在t=时,金属棒受到安培力的方向竖直向下
D. 在t=时,金属棒中电流的方向向左
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.某学习小组需要一个量程为的电流表，在实验室仅找到某微安表，量程，标识清晰，内阻标识模糊，大约几百欧姆。该小组决定先测微安表内阻，再进行改装。以下器材可供选择：
微安表量程，内阻约为几百欧姆
滑动变阻器
滑动变阻器
电阻箱
电源电动势约为
电源电动势约为
开关、导线若干
该同学先采用如图甲所示的电路测量的内阻，实验步骤如下：
按图连接好电路，将滑动变阻器的滑片调至图中最右端；
断开，闭合，调节滑动变阻器的滑片位置，使满偏；
闭合，保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱，使的示数为，记下此时电阻箱的阻值。
回答下列问题：
实验中电源应选用___，滑动变阻器应选用_____填器材前面的序号；
若实验步骤中调节后的电阻箱如图乙所示，此时电阻箱的读数为____，测得微安表的内阻____，设微安表的内阻的真实值为，测量值为，则____选填“”、“”或“”；
若用第问中微安表的测量值作为它的内阻，现将该表头改装成一个量程为的电流表，需要并联一个____的电阻保留一位小数。
12.某同学利用图甲所示的装置进行“验证动量守恒定律”的实验。在水平地面上依次铺上白纸、复写纸，记下小球抛出点在记录纸上的垂直投影点。实验时，先调节轨道末端水平，使球多次从斜轨上位置静止释放，根据白纸上小球多次落点的痕迹找到其平均落地点的位置。然后，把半径相同的球静置于水平轨道的末端，再将球从斜轨上位置静止释放，与球相碰后两球均落在水平地面上，多次重复上述球与球相碰的过程，根据小球在白纸上多次落点的痕迹图乙为球多次落点的痕迹分别找到碰后两球落点的平均位置和。用刻度尺测量出水平射程。用天平测得球的质量为，球的质量为。
关于实验器材，下列说法正确的是_________；
A.实验轨道必须光滑
B.该实验不需要秒表计时
C.球的质量可以小于球的质量
关于实验操作，下列说法正确的是_________；
A.实验过程中白纸和复写纸可以随时调整位置
B.球每次必须从同一位置由静止释放
C.球的落点并不重合，说明该同学的实验操作出现了错误
若满足关系式_______________________，则可以认为两球碰撞前后动量守恒用所测物理量表示。
该同学做实验时所用小球的质量分别为，丙图所示的实验记录纸上已标注了该实验的部分信息，若两球碰撞为弹性碰撞，请将碰后球落点的位置标注在丙图中_____。
完成上述实验后，某实验小组对上述装置进行了改装，如下图所示，在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面，斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接，使小球仍从斜槽上点由静止滚下，多次实验，得到两球落在斜面上的平均落点。用刻度尺测量斜面顶点到三点的距离分别为、、。则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为_____________用所测物理量的字母表示。
四、计算题：本大题共3小题，共36分。
13.质量为的薄壁导热柱形气缸，内壁光滑，用横截面积为的活塞封闭一定量的理想气体。在下述所有过程中，气缸不漏气且与活塞不脱离。当气缸如图竖直倒立静置时，缸内气体体积为，温度为。已知重力加速度大小为，大气压强为。
将气缸如图竖直悬挂，缸内气体温度仍为，求此时缸内气体体积；
如图所示，将气缸水平放置，稳定后对气缸缓慢加热，当缸内气体体积为时，求此时缸内气体的温度。
14.如图所示，将质量为的物块放在质量为、倾角为的斜面体上，物块通过劲度系数为的轻质弹簧与斜面顶端的挡板相连，斜面体放在足够大的水平地面上，系统处于静止状态。时刻，将一个方向不变、大小由零缓慢增大的水平向右的力作用在斜面体上。已知斜面体的斜面光滑，斜面体与地面的动摩擦因数为，重力加速度为。求：
时刻，弹簧的形变量；
当物块刚要离开斜面时，弹簧的弹力大小及的大小。
15.如图所示，平行光滑的金属导轨由斜面和水平两部分组成，两导轨由两小段光滑绝缘圆弧轨道长度可忽略平滑相连。斜面部分与水平面夹角小于由间距的导轨、构成，水平部分由两段足够长但不等宽的平行金属导轨连接构成。、段间距为，有与竖直方向成斜向左上方的磁感应强度大小为的匀强磁场。、段间距为，有与竖直方向成斜向右上方的磁感应强度大小为的匀强磁场。导体棒甲的质量为、电阻为，乙的质量为、电阻为，导体棒乙静止于、段，现使导体棒甲自斜面导轨上距水平导轨高度处静止释放，两金属棒在运动过程中始终垂直导轨，且与导轨保持良好接触。若稳定时导体棒甲未进入、段，导轨电阻和空气阻力均可忽略不计。已知，，，，，。求：
甲棒刚进入磁场时，乙棒的加速度；
从甲棒进入磁场到两棒达到稳定的过程，通过乙棒的电量；
从甲棒进入磁场到两棒达到稳定的过程，乙棒上产生的焦耳热。
答案和解析
1.【答案】
【解析】A.由质量数守恒和电荷数守恒可知，核反应方程为 ，故A正确，不合题意；
B.核反应过程中系统动量守恒，故B正确，不合题意；
C.核反应过程中，要释放热量，质量发生亏损，生成物的质量小于反应物的质量之和，故C错误，符合题意；
D.设质子的质量为，则铝原子原子核的质量约为，以质子初速度方向为正，根据动量守恒定律得，代入数据解得，数量级为，方向与质子初速度方向一致，故D正确，不合题意。
2.【答案】
【解析】A.水里的鱼反射的光线射出水面时发生折射，折射角大于入射角，折射光线远离法线，翠鸟逆着折射光线看过去会看到比实际位置高的鱼的虚像，故鱼的实际深度比翠鸟观察到的要深，故A错误；
B.翠鸟反射的光线射入水中时发生折射，折射角小于入射角，折射光线靠近法线，鱼逆着折射光线看过去会看到比实际位置高的翠鸟的虚像，故B正确；
C.鱼的实际深度比翠鸟观察到的要深，故翠鸟以与水面成的方向俯冲做直线运动不能捕获鱼，故 C错误；
D.光路如图所示

其中点为翠鸟所在位置，点为鱼所在位置，图中
由
解得
根据几何关系有，
则鱼距离翠鸟的实际水平距离
故D错误。
故选B。
3.【答案】
【解析】B、从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，则感应电流的瞬时值为，
则电流的最大值为，
感应电流的有效值为，故B错误；
C、感应电动势的最大值为，则零时刻，根据法拉第电磁感应定律可知，磁通量的变化率就等于最大的感应电动势，为，故C正确；
D、任意时刻穿过线圈的磁通量为，
根据公式可得
，
故，故D错误；
A、从零时刻开始到线圈转过的过程中，线圈中的平均感应电动势为，则感应电流的平均值为，故A错误。
故选C。
4.【答案】
【解析】A.质子由运动到时，代入数据解得，同理可得，假设点的电势为，则点的电势为，点的电势为，由匀强电场的特点可知正方形对角线的交点的电势为，因此连线为等势线，如图所示。 所以电场强度的方向应由指向，故A错误；
B.由于、、、分别为正方形四条边的中点，则点与点的电势均为，点与点的电势均为，则质子由点运动到点的过程中，电场力做功为，代入数据解得，故B错误；
C.电子由点运动到点的过程中，电场力做功为，代入数据解得，则电子的电势能增加，故C正确；
D.由于两点的电势相等，则电子由点运动到点的过程中电场力做功为零，故D错误。
故选C。
5.【答案】
【解析】由题图可知降噪声波与环境声波波长相等，在同一种介质中传播速度相等，则频率相同，叠加时产生干涉，由于两列声波振幅相同、相位相反，所以振动减弱，起到降噪作用，点振动减弱，故AC错误，B正确；
D.点并不随波移动，故D错误。
故选B。
本题考查了波的干涉现象、声波及其应用；本题是一道实际应用题，考查了学生将干涉原理与降噪联系的分析综合能力。
根据机械波速度规律、干涉原理即可解答。
6.【答案】
【解析】对于、而言，根据知，，则，可知与比较，先抛出，、的水平位移相等，根据知，。
对于、而言，、的高度相同，则运动的时间相同，即，则、同时抛出，的水平位移大于的水平位移，根据知，故D正确，、、C错误。
故选：。
根据高度比较平抛运动的时间，从而确定哪一个小球先抛出，根据水平位移和时间比较初速度。
解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移。
7.【答案】
【解析】A.探测器在星箭分离后，将要脱离地球束缚，此时的速度为第二宇宙速度，大于第一宇宙速度，故A错误；
B.由图可知，探测器做近心运动，故每次经过点的速度越来越小，故B错误；
C.由图可知，绕火星运行时，在捕获轨道上的半长轴最大，根据开普勒第三定律可知，在捕获轨道上的周期最大，故C正确；
D.根据开普勒第二定律可知，绕火星运行时在同一轨道上与火星的连线每秒扫过的面积相等，故D错误。
故选：。
8.【答案】
【解析】粒子在磁场中做匀速圆周运动，粒子恰好不能从左右两边离开磁场时的运动轨迹如图所示，恰好不能从上下两边离开磁场时的运动轨迹如图所示
由几何知识可知，此时粒子的轨道半径，
粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：
解得：，同理可得：
、若要使速率为的粒子均不能离开磁场，则，故A错误，B正确；
、粒子恰好不从上下两边离开磁场时的临界速度大小，若粒子速率，粒子一定能离开磁场，故C正确，D错误。
故选：。
粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，求出粒子恰好不能离开磁场的临界速度，然后分析答题。
本题考查了带电粒子在匀强磁场中的运动，根据题意求出粒子恰好离开磁场的临界轨道半径是解题的前提，应用牛顿第二定律即可解题。
9.【答案】
【解析】A.若物块并不是一直加速，以右为正方向，根据牛顿第二定律可得，故A正确；
B.若物块并不是一直加速，由以上分析可知，物块向右运动过程中，加速度先向右减小，后反向增大，则速度随位移先增大得越来越慢，后减小得越来越快，故B正确；
C.弹簧的弹性势能为，图像应该是曲线，故C错误；
D.弹簧与小物块的总机械能变化量等于摩擦力做功，当物块位于零势能面时，则有，故D正确。
故选ABD。
10.【答案】
【解析】AB.由图可知在0~t0时间段内产生的感应电动势为
E==，
根据闭合电路欧姆定律有此时间段的电流为
I==，
在时磁感应强度为,
此时安培力为F=BIL=，
故A错误,B正确;
C.由图可知在t=时,磁场方向垂直纸面向外并逐渐增大,根据楞次定律可知产生顺时针方向的电流,再由左手定则可知金属棒受到的安培力方向竖直向上,故C错误;
D.由图可知在t=时,磁场方向垂直纸面向外,金属棒向下掉的过程中磁通量增加,根据楞次定律可知金属棒中的感应电流方向向左, 故D正确。
故选BD。
11.【答案】 ；；
； ； ；

【解析】由于实验中各器件的阻值都比较大，为减小实验误差，电源电动势应尽可能大些，另外闭合开关时认为电路中总电流不变，实际闭合开关后，电路总电阻变小，电路电流变大，闭合开关时微安表两端的电压变化越小，实验误差就越小，选用的电源电动势越大，则微安表两端的电压变化就会越小，故电源应选F；
表头的满偏电流为，对应的电路中最小总电阻为
所以滑动变阻器应选择阻值较大的，故选C；
电阻箱读数为
闭合开关时认为电路中总电流不变，流过微安表电流为，则流过电阻箱的电流为，微安表与电阻箱并联，流过并联电路的电流与阻值成反比，则
由于闭合后，总电阻减小，则总电流增大，所以通过电阻箱的真实电流大于，即，
根据，解得
可得；
量程由原来的扩大到，量程扩大到原来的倍，需要并联的电阻大小为。
12.【答案】

【解析】实验轨道是否光滑对实验无影响，故A错误；
B.该实验应用平抛运动的原理表示碰撞的速度，不需要秒表计时，故B正确；
C.为使球碰后可以落在点，球的质量必须大于球的质量，故C错误；
故选B。
实验过程中白纸和复写纸不可以随时调整位置，故A错误；
B.球每次必须从同一位置由静止释放，以保证碰撞时的速度相等，故B正确；
C.球的落点并不重合，是正常的误差范围内，不能说明该同学的实验操作出现了错误，故C错误；
故选B。
两球离开斜槽后做平抛运动，由于抛出点的高度相等，它们做平抛运动的时间相等，碰撞前球的速度大小
碰撞后的速度大小
碰撞后球的速度大小
如果碰撞过程系统动量守恒，则碰撞前后系统动量相等，则
整理得
若两球碰撞为弹性碰撞，则根据能量守恒定律得
联立解得
所以球落点到点的距离与之间的距离之比为：，标注的位置如图所示：
碰撞前小球落点为 ，碰撞后小球落点为 ，小球落点为 ，设斜面倾角为 ，由平抛规律得
解得
同理可得
，
根据动量守恒表达式
可得
13.【解析】设气缸竖直倒立时封闭气体的压强为，气缸竖直悬挂时封闭气体的压强为，
则：，
根据玻意耳定律：
解得：
设气缸水平放置时封闭气体的压强为，封闭气体的温度为，
则：
据理想气体状态方程得：
解得：。
14.【解析】时刻，斜面体和物块均处于静止状态，以物块为对象，根据受力平衡可得
解得弹簧的形变量为；
当物块刚要离开斜面时，斜面对物块的支持力为零，设此时弹簧的弹力大小为，加速度大小为，以物块为对象，竖直方向根据受力平衡可得
水平方向根据牛顿第二定律可得
联立解得，
以物块和斜面体为整体，竖直方向根据受力平衡可得
水平方向根据牛顿第二定律可得
又
联立解得。
15.【解析】甲棒刚进入磁场时，根据机械能守恒有
解得
甲棒感应电动势
电流
对乙棒有
解得；
当甲进入磁场，甲、乙所受安培力相等，有
甲、乙系统动量守恒，最终共速，则
解得共速时
对乙根据动量定理有
又
解得；
由能量守恒得
解得总
乙棒上产生的焦耳热
第1页，共18页