广东省东莞市第四高级中学2024-2025学年高三下学期5月月考 物理试题（含解析）

2024-2025学年下学期高中三年级模拟测试（三）
物 理
本试卷满分100分，考试时间75分钟
一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题列出的四个选项中，只有一项符合题目要求）
1．“玉兔二号”月球车装有核电池，不惧漫长寒冷的月夜，核电池将衰变释放的核能一部分转换成电能，的衰变方程为下列说法正确的是（ ）
A．衰变方程中的X等于233
B．的穿透能力比γ射线的穿透能力强
C．的比结合能比的比结合能小
D．月夜的寒冷会导致的半衰期变长
2．如图甲所示，理想变压器原线圈接在正弦式交流电源上，输入电压u随时间t变化的图像如图乙所示，副线圈接规格为“6V，3W”的灯泡。若灯泡正常发光，下列说法正确的是（ ）
A．原线圈两端电压的有效值为
B．副线圈中电流的有效值为0.5A
C．原、副线圈匝数之比为1∶4
D．原线圈的输入功率为12W
3．磁电式电表原理示意图如图所示，两磁极装有极靴，极靴中间还有一个用软铁制成的圆柱。极靴与圆柱间的磁场都沿半径方向，两者之间有可转动的线圈。a、b、c和d为磁场中的四个点。下列说法正确的是（　　）
A．图示左侧通电导线受到安培力向下
B．a、b两点的磁感应强度相同
C．圆柱内的磁感应强度处处为零
D．c、d两点的磁感应强度大小相等
4．某一传动装置的部分结构如图所示，甲是一个半径为r的以其圆心为轴匀速转动的轮子，乙是一个中空的轮环，内半径为2r，外半径为3r，转动轴在轮环的圆心，已知甲轮带动乙轮环转动，接触处不打滑。当甲轮转动的角速度为时，轮环外壁N点的线速度大小为（ ）
A．
B．
C．
D．
5．图甲为用手机和轻弹簧制作的一个振动装置。手机加速度传感器记录了手机在竖直方向的振动情况，以向上为正方向，得到手机振动过程中加速度a随时间t变化的曲线为正弦曲线，如图乙所示。下列说法正确的是（　　）
A．时，弹簧弹力为0
B．时，手机位于平衡位置上方
C．从至，手机的动能增大
D．a随t变化的关系式为
6．2023年10月26日11时14分，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。约10分钟后。神舟十七号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，航天员乘组状态良好，发射取得圆满成功。如图所示，虚线为飞船的运行轨道，周期为，离地高度为。若飞船绕地球做匀速圆周运动，地球半径为，则地球的第一宇宙速度大小为（ ）
A．
B．
C．
D．
7．两个匀强磁场，磁感应强度均为B，宽度均为a。矩形线框abcd的ab边与y轴重合，ad边长为a，从图示位置水平向右匀速穿过两磁场区域，线框平面始终保持与磁场垂直，以逆时针电流为正，线框中感应电流i与线框移动距离x 的关系图象是（ ）
A． B．
C． D．
二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题列出的四个选项中，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．竖直面内，一带电小球以一定的速度进入匀强电场中，如图所示，虚线为匀强电场的等差等势面，实线为带电小球的运动轨迹。下列说法正确的是（　　）
A．匀强电场的方向竖直向上
B．小球从到，电场力对其做负功，小球的电势能增加
C．小球从到与从到，其动能的变化量相同
D．小球从到，其重力势能减少，动能增加，机械能守恒
9．如图为一半圆柱形均匀透明材料的横截面，一束红光a从空气沿半径方向入射到圆心O，当时，反射光b和折射光c刚好垂直。下列说法正确的是（　　）
A．该材料对红光的折射率为
B．若，光线c消失
C．若入射光a变为白光，光线b为白光
D．若入射光a变为紫光，光线b和c仍然垂直
10．如图所示，一个质量为m的物块以初速度冲上倾角为的斜面，经过时间t速度变为零。物块与斜面间动摩擦因数为，重力加速度为g。设初速度方向为正方向，在时间t内，下列正确的是（　　）
A．物块受到的合外力的冲量为
B．物块受到的重力的冲量大小为
C．物块受到的支持力的冲量大小为
D．物块受到的摩擦力的冲量为
三、非选择题（本题共5小题，共54分。考生根据要求作答）
11．下列是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验的部分步骤，请完成实验操作和计算。
(1)图甲是“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验装置图。在平衡摩擦力时，要调整长木板的倾斜角度，使小车在不受细绳拉力的情况下，能够在长木板上向下做 运动。图乙是实验得到纸带的一部分，相邻两计数点间有四个点未画出。打点计时器电源频率为，则小车的加速度大小为 （结果保留2位有效数字）。
(2)图丙是“测量玻璃的折射率”实验装置图，在直线上插了两枚大头针和，在侧调整观察视线，另两枚大头针和可能插在直线 上（选填“1”“2”“3”或“4”）。如果有几块宽度（图中的长度）不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度 （选填“大”或“小”）的玻璃砖来测量。
(3)图丁为“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”实验装置，在小球质量和转动半径相同，塔轮皮带套在左、右两个塔轮的半径之比为2∶1的情况下，逐渐加速转动手柄到一定速度后保持匀速转动，此时左、右两侧露出的标尺格数之比为 。其他条件不变，若增大手柄的转速，则左、右两标尺的格数 （选填“变多”“变少”或“不变”），两标尺格数的比值 。（选填“变大”“变小”或“不变”）
12．某实验小组根据热敏电阻的阻值随温度变化的规律，探测温度控制室内的温度。选用的器材有：
热敏电阻；
电流表G（内阻为，满偏电流为）；
定值电阻R（阻值为）；
电阻箱（阻值）；
电源E（电动势恒定，内阻不计）；
单刀双掷开关、单刀单掷开关；导线若干。
请完成下列步骤：
(1)该小组设计了如图（a）所示的电路图。根据图（a），在答题卡上完成图（b）中的实物图连线。
(2)开关断开，将电阻箱的阻值调到 （填“最大”或“最小”）。开关接1，调节电阻箱，当电阻箱读数为时，电流表示数为。再将改接2，电流表示数为，断开。得到此时热敏电阻的阻值为 Ω。
(3)该热敏电阻阻值随温度t变化的曲线如图（c）所示，结合（2）中的结果得到温度控制室内此时的温度约为 ℃。（结果取整数）
13．图甲中空气炸锅是一种新型的烹饪工具，图乙为某型号空气炸锅的简化模型图，空气炸锅中有一气密性良好的内胆，内胆内的气体可视为质量不变的理想气体，已知胆内初始气体压强为，温度为，现启动加热模式使气体温度升高到，此过程中气体吸收的热量为，内胆中气体的体积不变，求：
（1）此时内胆中气体的压强p；
（2）此过程内胆中气体的内能增加量。
14．在竖直平面内，某一游戏轨道由直轨道AB和弯曲的细管道BCD平滑连接组成，如图所示．小滑块以某一初速度从A点滑上倾角为θ＝37°的直轨道AB，到达B点的速度大小为2 m/s，然后进入细管道BCD，从细管道出口D点水平飞出，落到水平面上的G点．已知B点的高度h1＝1.2 m，D点的高度h2＝0.8 m，小滑块落到G点时速度大小为5 m/s，空气阻力不计，滑块与轨道AB间的动摩擦因数μ＝0.25，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，重力加速度g取10 m/s2.
(1)求小滑块在轨道AB上的加速度大小和在A点的初速度大小；
(2)求小滑块从D点飞出的速度大小；
(3)判断细管道BCD的内壁是否光滑．
15．如图所示，M、N为加速电场的两极板，M板中心有一小孔Q，其正上方有一半径为的圆形磁场区域，圆心为O，另有一内半径为R1 ，外半径为的同心环形磁场区域，区域边界与M板相切于Q点，磁感应强度大小均为，方向相反，均垂直于纸面。比荷带正电粒子从N板的P点由静止释放，经加速后通过小孔Q，垂直进入环形磁场区域。已知点P、Q、O在同一竖直线上，不计粒子的重力，且不考虑粒子的相对论效应。试求：
(1)若加速电压V，求粒子刚进入环形磁场时的速率；
(2)要使粒子能进入中间的圆形磁场区域，加速电压应满足什么条件？
(3)在某加速电压下粒子进入圆形磁场区域，恰能水平通过圆心O，之后返回到出发点P，求粒子从Q孔进入磁场到第一次回到Q点所用的时间。
《三模》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C B A C D B C BC ABC CD
11.（9分） 【标红2分一空，其余1分一空】
(1) 匀速直线 0.80 (2) 2 大 (3) 1:4 变多 不变
12．（7分）【标红2分一空，连线一分一条线，其余1分一空】
(1) (2) 最大 300 (3) 8
13、（8分）
（1）（3分）依题意可知，气体体积不变，气体为等容变化，根据查理定律可得
（2分） 解得 （1分）
（2）（5分）根据热力学第一定律有 （2分）
由于气体的体积不变，所以 （1分）
又因 所以 （2分）
14． （14分）
（1）（6分）解析(1)设小滑块在轨道AB上的加速度大小为a,根据牛顿第二定律有 （2分）
解得 （1分）
对小滑块从A到B的运动过程,根据运动学规律有 （2分）
解得 （1分）
（3分）小滑块从D到G过程中只有重力做功,以水平面为零势能面，根据机械能守恒定律有 （2分）
解得 （1分）
（5分）以水平面为零势能面,滑块在 B、D两处的机械能分别为
（1分）
（1分）
解得 （2分）
所以滑块从B到D存在机械能损失,而细管道对滑块的弹力始终与速度方向垂直,所以不做功,则这个过程中除了重力之外,还有摩擦力对滑块做功，因此细管道BCD不光滑.（1分）
15．（16分）
（1）（3分）粒子在匀强电场中，由动能定理得 （2分）
解得 （1分）
（2）（7分）粒子刚好不进入中间圆形磁场的轨迹如图所示，
设此时粒子在磁场中运动的旋转半径为r1，
在RtΔQOO1中有： （1分） 可得
根据 （2分）
（1分）
由动能定理得 （1分）
联立解得V （1分）
所以加速电压U2满足条件是 （1分）
（3）（6分）粒子的运动轨迹如图所示，由于 O、O3、Q共线且竖直，又由于粒子在两磁场中的半径相同为r2，有 （1分）
由几何关系得 （1分）
故粒子从Q孔进入磁场到第一次回到Q点所用的时间为 （2分）
又因为（1分）
解得（1分）
1．C
【详解】A．由质量数守恒可得
故A错误；
B．的穿透能力比γ射线的穿透能力弱，故B错误；
C．衰变过程释放能量，比结合能增大，即比的比结合能小，故C正确；
D．半衰期只由原子核自身决定，与所处的物理环境无关，故D错误。
故选C。
2．B
【详解】A．由题图知，原线圈电压最大值为，则原线圈两端电压的有效值为
故A错误；
B．灯泡正常发光，由P = UI得，副线圈中电流有效值为
故B正确；
C．由理想变压器电压与匝数关系可知
故C错误；
D．理想变压器没有能量损失，原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率，则原线圈的输入功率
P1 = PL = 3W
故D错误。
故选B。
3．A
【详解】A．由左手定则可知，图示左侧通电导线受到安培力向下，选项A正确；
B．a、b两点的磁感应强度大小相同，但是方向不同，选项B错误；
C．磁感线是闭合的曲线，则圆柱内的磁感应强度不为零，选项C错误；
D．因c点处的磁感线较d点密集，可知 c点的磁感应强度大于d点的磁感应强度，选项D错误。
故选A。
4．C
【详解】由题可知，乙内环的线速度
所以，乙环的角速度
所以轮环外壁N点的线速度
故选C。
5．D
【详解】A．由题图乙知，时，手机加速度为0，由牛顿第二定律得弹簧弹力大小为
A错误；
B．由题图乙知，时，手机的加速度为正，则手机位于平衡位置下方，B错误；
C．由题图乙知，从至，手机的加速度增大，手机从平衡位置向最大位移处运动，速度减小，动能减小，C错误；
D．由题图乙知
则角频率
则a随t变化的关系式为
D正确。
故选D。
6．B
【详解】根据万有引力提供向心力有
则地球质量
设地球的第一宇宙速度大小为，则
解得
故选B。
7．
8．BC
【详解】A．由题意可知，带电小球所受电场力指向轨迹凹侧，即受到竖直向上的电场力，但由于带电小球的电性未知，则匀强电场的方向未知，故A错误；
B．小球从到的过程中，电场力做负功，电势能增大，故B正确；
C．小球从到与从到，根据
可得电场力做的负功相同，又因为匀强电场的等差等势面是等间距的，可知重力做的正功相同，根据动能定理可知其动能的变化量相同，故C正确；
D．电场力与重力的合力竖直向上，因此小球从到，重力做正功，重力势能减少；合力做负功，动能减少；除重力以外的力为电场力且做负功，小球的机械能减少，故D错误。
故选BC。
9．ABC
【详解】A．根据几何关系可知从材料内发生折射时光线的折射角为，故折射率为
故A正确；
B．设临界角为C，得
故，故若，会发生全反射，光线c消失，故B正确；
C．由于光线b为反射光线，反射角等于入射角，故当入射光a变为白光，光线b为白光，故C正确；
D．对同种介质，紫光的折射率比红光大，故若入射光a变为紫光，折射角将变大，光线b和c不会垂直，故D错误。
故选ABC。
【点睛】
10．CD
【详解】A．由动量定理有
所以合外力的冲量为，故A项错误；
B．由冲量公式，重力的冲量大小为
故B项错误；
C．对物块受力分析，其支持力大小为
支持力的冲量大小为
故C项正确；
D．物块受到的摩擦力大小为
所以受到摩擦力的冲量为
故D项正确。
故选CD。
11．(1) 匀速直线 0.80
(2) 2 大
(3) 1:4 变多 不变
【详解】（1）[1]在平衡摩擦力时，要调整长木板的倾斜角度，使小车在不受细绳拉力的情况下，能够在长木板上向下做匀速直线运动。
[2]相邻两计数点间有四个点未画出，则两点的时间为
s
根据逐差法可知，小车的加速度大小为
（2）[1]由折射定律得知，光线通过平行玻璃砖后光线向一侧发生侧移，由于光线在上表面折射时，折射角小于入射角，则出射光线向左侧偏移，又根据几何知识可知，出射光线和入射光线平行，所以即大头针和在直线2上；
[2] 根据实验操作步骤可知，增大玻璃砖的厚度，测量的折射角较准确，可减小误差。
（3）[1] 在小球质量和转动半径相同，传动塔轮皮带套在左、右两个塔轮的半径之比为2:1的情况下，由于左、右两个塔轮边缘的线速度大小相等，根据可知，左、右两个塔轮的角速度之比为1:2，根据
可知此时左、右两侧露出的标尺格数之比为1:4
[2][3]其他条件不变，若增大手柄转动的速度，则左、右两个塔轮的角速度增大，小球做圆周运动的向心力增大，但左、右两个塔轮的角速度比值不变，所以左、右两标尺的格数变多，两标尺格数的比值不变。
12．(1)
(2) 最大
(3)8
(4)
【详解】（1）由图（a）所示的电路图，图（b）中的实物图连线如图所示。
（2）[1]由图（a）可知，电阻箱起到保护电路的作用，因此开关闭合前，将电阻箱的阻值调到最大。
[2]开关接1时，由欧姆定律可得
接2时，则有
联立解得
（3）由图（c）可知，时，对应的温度约为8℃。
（4）开关接1，闭合，调节电阻箱，使电流表示数为。由并联电路的分流作用，结合
，可得干路电流为，则有并联部分的电阻
由欧姆定律可得
结合
解得
接2时，电流表示数为，同理可得干路电流可为，由欧姆定律可得
结合
其中
解得
13．（1）；（2）
【详解】（1）根据题意可知，气体体积不变，气体为等容变化，根据查理定律可得
解得
（2）根据热力学第一定律有
由于气体的体积不变，所以
又因
所以
14．(1)
(2)①14m/s；②
【详解】（1）由图像可知，在反应时间内汽车行驶 x=2m，可知汽车运动的速度
根据
由图像可知，汽车刹车的加速度大小
汽车在启动刹车时受到的阻力大小
（2）①汽车与刚性墙碰撞时阻力对汽车做功为
由动能定理可知
可知汽车碰前瞬间的速度
②汽车与物体碰撞过程中由动量守恒定律
系统损失的机械能
15．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）粒子在匀强电场中，由动能定理得

解得
（2）粒子刚好不进入中间圆形磁场的轨迹如图所示，
设此时粒子在磁场中运动的旋转半径为r1，在RtΔQOO1中有：
可得
根据

由动能定理得

联立解得
V
所以加速电压U2满足条件是
（3）粒子的运动轨迹如图所示，由于 O、O3、Q共线且竖直，又由于粒子在两磁场中的半径相同为r2，有

由几何关系得
故粒子从Q孔进入磁场到第一次回到Q点所用的时间为
又因为
解得