2024届东莞高三上学期1月期末考试物理试题含答案.pdf

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1、第1页/共8页 学科网（北京）股份有限公司20232024 学年度第一学期高三调研测试学年度第一学期高三调研测试高三物理高三物理 说明：本试卷分第说明：本试卷分第 I 卷（选择题）和第卷（选择题）和第 II 卷（非选择题）两部分。满分卷（非选择题）两部分。满分 100 分，考试时间分，考试时间 75分钟。所有题目均为必答题。分钟。所有题目均为必答题。第第 I 卷卷 选择题选择题 一、单项选择题（本题共一、单项选择题（本题共 7 小题，每小题小题，每小题 4 分，共分，共 28 分。每小题的四个选项中只有一个选项分。每小题的四个选项中只有一个选项符合题目要求。）符合题目要求。）1.一 个2359

2、2U原 子 核 在 中 子 的 轰 击 下 发 生 一 种 可 能 的 裂 变 反 应，其 裂 变 方 程 为2351901369203854UnSrXeXk+，下列说法正确的是（）A.X是质子，9k=B.X是质子，10k=C.X是中子，10k=D.X是中子，9k=2.图为 2020年深圳春节期间路灯上悬挂的灯笼，三个灯笼由轻绳连接起来挂在灯柱上，O为结点，轻绳OA、OB、OC长度相等，无风时三根绳拉力分别为AF、BF、CF。其中OB、OC两绳的夹角为60，灯笼总质量为3m，重力加速度为g。下列表述正确的是（）A.BF一定小于mgB.BF与CF是一对平衡力 C.AF与CF大小相等 D.BF与C

3、F合力大小等于3mg3.我国时速 600 公里的高速磁悬浮试验样车在青岛下线。在某次制动测试过程中，试验样车做匀减速直线运动直到速度为零。用 t、x、v、a分别表示样车运动的时间、位移、速度和加速度。关于样车的运动，下列图像不正确的是（）2024届东莞高三上学期1月期末考试物理试题+答案 第2页/共8页 学科网（北京）股份有限公司 A.B.C.D.4.一束复色光由空气射向玻璃，发生折射而分为 a、b两束单色光，其传播方向如图所示。设玻璃对 a、b的折射率分别为an和bn，则下列说法正确的是（）A.abnn B.abnn 第4页/共16页 学科网（北京）股份有限公司 B.abnn 故 A 正确，

4、B错误；C光的频率跟介质无关，所以 a 光和 b 光从空气进入玻璃后频率不变，故 C错误；D光由光疏介质进入光密介质不会发生全反射，故 D 错误。故选 A。5.如图甲所示，“战绳训练”是常见的健身方式，健身爱好者甩动战绳，令其在竖直平面内形成简谐波。如图乙所示是某次训练中0.1st=时战绳的波形图，绳上质点 P 的振动图像如图丙所示。下列说法正确的是（）A.该波沿 x轴负方向传播 B.该波的波速为 10m/s C.若仅增大抖动的幅度，波速会增大 D.质点 P再经 0.1s将运动到图中3mx=的位置【答案】B【解析】【详解】A由图丙可知0.1st=时，质点 P正在向 y轴负方向振动，根据平移法可

5、知该波沿 x 轴正方向传播，故 A 错误；第5页/共16页 学科网（北京）股份有限公司 B该波的波速为 2m/s10m/s0.2vT=故 B 正确；C机械波的传播速度只由介质决定，若增大抖动的幅度，波速保持不变，故 C错误；D质点只能在平衡位置附近振动，不能沿波传播，故 D错误。故选 B。6.中国古代屋脊有仰起的龙头，龙口吐出伸向天空的金属舌头，舌头连接一根直通地下的细铁丝，起到避雷的作用。当雷云放电接近房屋时，舌头顶端由于聚集着大量正电荷而形成局部电场集中的空间。图中虚线表示某时刻舌头周围的等差等势面分布情况，一带电粒子（不计重力）在该电场中的运动轨迹如图所示。下列说法正确的是（）A.该粒子

6、带正电 B.a 点的电势比 c 点的低 C.a 点的场强比 c 点的场强大 D.该粒子在 b 点的电势能比在 c 点的电势能小【答案】B【解析】【详解】AB避雷针带正电，由电场线与等势面垂直，画出电场线如图 由运动轨迹可知，该粒子带负电，沿电场线电势降低，所以 a 点的电势比 c点的低，故 A 错误，B正确；C等势面密时电场线也密，所以可知 a点的场强比 c 点的场强小，故 C错误；D负粒子在电势低的位置电势能大，所以该粒子在 b点的电势能比在 c点的电势能大，故 D 错误。故选 B。第6页/共16页 学科网（北京）股份有限公司 7.已知地球质量约为月球质量的 81 倍，地球半径约为月球半径的

7、 4 倍。若在月球和地球表面以相同的初速度竖直向上抛出物体，不计一切阻力，抛出点与最高点间的距离分别为1h和2h，则12:hh最接近（）A.1:1 B.1:6 C.9:4 D.5:1【答案】D【解析】【详解】由 22ghv=2GMmmgR=联立可得 22121212:81:165:1RRhhMM=故选 D。二、多项选择题（本题共二、多项选择题（本题共 3 小题，每小题小题，每小题 6 分，共分，共 18 分。每小题有两个或两个以上选项符合分。每小题有两个或两个以上选项符合题意，全选对的得题意，全选对的得 6 分，选对但不全的得分，选对但不全的得 3 分，有选错或不选的得分，有选错或不选的得 0

8、分。）分。）8.如图甲所示，用强磁场将百万开尔文的高温等离子体（等量的正离子和电子）约束在特定区域实现受控核聚变的装置叫托克马克装置。我国托克马克装置在世界上首次实现了稳定运行 100秒的成绩。图乙为其中沿管道方向的磁场分布图，越靠管的右侧磁场越强。不计离子重力，关于离子在图乙磁场中运动时，下列说法正确的是（）A.离子在磁场中运动时，磁场可能对其做功 B.离子在磁场中运动时，离子的动能一定不变 C.离子由磁场的左侧区域向右侧区域运动时，运动半径减小 D.离子由磁场的左侧区域向右侧区域运动时，洛伦兹力不变【答案】BC 第7页/共16页 学科网（北京）股份有限公司【解析】【详解】AB离子在磁场中运

9、动时，由于洛伦兹力方向总是与速度方向垂直，可知磁场对其一定不做功，动能不变，故 A错误，B正确；CD离子在磁场中，洛伦兹力为 fqvB=右侧区域磁场较强，由洛伦兹力提供向心力可得 2mvqvBr=可得 mvrqB=所以离子由磁场的左侧区域向右侧区域运动时，运动半径减小，故 C 正确，D错误。故选 BC。9.如图所示为电动汽车无线充电示意图，若发射线圈的输入电压为()220 2sin 100Vut=，匝数为 500匝，接收线圈的匝数为 1000 匝，发射线圈输出功率为 8.8kW。该装置可看成理想变压器，下列说法正确的是（）A.利用该装置采用直流电源也能为电动汽车充电 B.发射线圈与接收线圈中交

10、变电流的频率相等，均为 100Hz C.接收线圈输出电压的峰值为440 2V D.接收线圈输出电流的有效值为 20A【答案】CD【解析】【详解】A变压器是利用电磁感应原理工作的，因此必须由交流电源在发射线圈产生变化的磁场，在接收线圈产生感应电流，A错误；第8页/共16页 学科网（北京）股份有限公司 B变压器不改变交变电流的频率，因此发射线圈与接收线圈中交变电流的频率相等，频率是 100Hz50Hz22f=B错误；C发射线圈电压的有效值为 m1220 2V220V22UU=由理想变压器原、副线圈的电压与匝数的关系公式1122UnUn=，可得接收线圈输出的电压 22111000220V440V50

11、0nUUn=则接收线圈输出电压的峰值为440 2V，C 正确；D由理想变压器原、副线圈功率相等可知，发射线圈输出功率为 8.8kW，则有接收线圈输出电流的有效值为 31228.8 10A20A440PIU=D正确。故选 CD。10.随着科技的发展，未来的手机带有屏幕保护器，保护装置设置在屏幕的 4 个角落，由弹性塑料、聚合物及超薄金属片组成，一旦手机内的加速度计、陀螺仪及位移传感器感知手机掉落，屏幕保护器会自动弹出，并完全吸收手机撞击地面的能量，避免手机屏幕直接接触地面而损坏。若手机质量约 200g，从离地 0.8m 高处自由掉落，手机与地面撞击的时间约为 0.05s，210m/sg=。下列说

12、法正确的是（）A.手机落地时的速度约为 4m/s B.保护器弹出的时间应小于 0.4s C.手机落地时重力的功率约为 11.5 W D.地面对手机的平均作用力约为 18N【答案】ABD【解析】【详解】A由 22ghv=第9页/共16页 学科网（北京）股份有限公司 可得 4m/sv=故 A 正确；B由 212hgt=可得手机落地时间 0.4st=保护器弹出的时间应小于 0.4s，故 B 正确；C手机落地时重力的功率约为 8WPmgv=故 C 错误；D取向下为正方向，则有()0mgN tmv=地面对手机的平均作用力约为 18NN=故 D 正确。故选 ABD。第第 II 卷卷 非选择题非选择题 三、

13、实验与探究题（本题共三、实验与探究题（本题共 2 小题，共小题，共 16 分。）分。）11.如图甲所示为向心力演示仪，某同学探究小球做圆周运动所需向心力的大小 F与质量 m、角速度 a 和半径 r之间的关系。长槽的 A、B 处和短槽的 C处分别到各自转轴中心距离之比为1:2:1，该同学设计了如图乙所示的三种组合方式，变速塔轮自上而下每层左右半径之比分别为1:1、2:1和3:1。（1）本实验的目的是探究向心力的大小 F与小球质量 m、角速度 和半径 r之间的关系，实验中采用的 第10页/共16页 学科网（北京）股份有限公司 实验方法是_；A.理想模型法 B.等效替代法 C 控制变量法（2）在某次

14、实验中，探究向心力的大小与半径的关系，则需要将传动皮带调至第_层塔轮（选填“一”、“二”或“三”）；（3）在另一次实验中，把两个质量相等的钢球放在 A、C位置，传动皮带位于第二层，转动手柄，当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比约为_。A1:2 B.1:4 C.2:1 D.8:1【答案】.C .一 .B【解析】【详解】（1）1本实验探究向心力的大小 F 与小球质量 m关系时，保持 r、不变，探究向心力的大小 F与角速度 的关系时，保持 r、m不变，探究向心力的大小 F 和半径 r 之间的关系时，保持 m、不变，所以实验中采用的实验方法是控制变量法。故选 C；（2）2在某次实验中，探究向心

15、力的大小与半径的关系时，保持 m、不变，则需要将传动皮带调至第一层塔轮；（3）3在另一次实验中，把两个质量相等的钢球放在 A、C 位置，则 r、m相同，传动皮带位于第二层，角速度比值为 22:21:2ACRR=当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比表示向心力的比值，约为 22:1:4ACACnn=故选 B。12.某同学要将一量程为 1mA的毫安表改装为量程为03V的电压表并校准。如图所示，该同学进行了以下操作：（1）从理论上计算改装后的电压表内阻应为_；（2）利用多用电表粗略测量毫安表内阻。该同学将多用电表调至：10挡，发现指针在 0附近，该同学应将倍率调至_挡（选填“1”或“100”）

16、，欧姆调零后再次测量，多用电表的示数如图甲所示（所有操作均正确，两电表均正常工作），则此时多用电表读数为_；.第11页/共16页 学科网（北京）股份有限公司 （3）如图乙所示，该同学利用一只标准电压表对改装后的电压表进行检测。实验要求电压表的示数从零开始逐渐增大，请按此要求用笔画线代替导线在图乙的实物接线图中完成余下导线的连接_；（4）经检测发现，当标准电压表的示数为 2.38V时，毫安表的示数为 0.8mA，由此可以推测出他改装的电表量程不是预期值，要达到预期目的，只需要将阻值为 R 的电阻更换为一个阻值_（选填“更大”或“更小”）的电阻。【答案】.3000 .1 .11 .更大【解析】【详

17、解】（1）1改装后电压表内阻应为 g330000.001URI=（2）2将多用电表调至10挡，发现指针在 0附近，说明电阻很小，该同学应将倍率调至1；3多用电表读数为11 111=；（3）4根据要求连接实物图如下 的 第12页/共16页 学科网（北京）股份有限公司 （4）5由 gIUIU=可知 2.4V2.38VU=所以 R的值偏小，需要将阻值为 R 的电阻更换为一个阻值更大的电阻。四、计算题（本题共四、计算题（本题共 3 小题，共小题，共 38 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不得分。有数值计算的题，答案

18、中必须明确写出数值和单位。）只写出最后答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）13.2023年 2 月 10日 0时 16 分，我国神舟十五号航天员经过约 7小时的出舱活动，圆满完成全部舱外既定任务。航天员所着的舱外航天服为出舱作业提供了安全保障。出舱前，关闭航天服上的所有阀门，启动充气系统给气密层充气（可视为理想气体）。假定充气后，气密层内气体的体积为 2L，温度为 30C，压强为46.06 10 Pa。经过一段时间，气体温度降至 27C，忽略此过程中气体体积的变化。（1）求 27C时气密层内气体的压强1p；（2）出舱后启动保温系统，维持气体的温度为 27C。因舱外气压

19、较低，气密层内气体的体积将会膨胀。试求不放气的情况下，气密层内气体膨胀至 3L时的压强2p。【答案】（1）46 10 Pa；（2）44 10 Pa【解析】第13页/共16页 学科网（北京）股份有限公司【详解】（1）气体发生等容变化，则有 0101ppTT=其中 406.06P10ap=，0(27330)K303KT=+=，1(27327)K300KT=+=联立可得 110406 10 Pap TpT=（2）出舱后启动保温系统，维持气体温度为 27C，根据玻意耳定律可得 1122pVp V=其中 12VL=，23VL=联立解得 122414 10 PapVpV=14.如图所示，在匀强磁场中有一倾

20、斜的平行金属导轨，导轨间距为 L=0.5m，长为 3d，d=1.0m，导轨平面与水平面的夹角为=37，在导轨的中部具有一段长为 d 的薄绝缘涂层（涂层不导电）。匀强磁场的磁感应强度大小为 B=4.0T，方向与导轨平面垂直。质量为 m=0.2kg 的导体棒从导轨的顶端由静止释放，在滑上涂层之前已经做匀速运动，并一直匀速滑到导轨底端。导体棒始终与导轨垂直，且仅与涂层间有摩擦，接在两导轨间的电阻为 R=8.0，导体棒电阻为 r=2.0，重力加速度为 g=10m/s2，sin370.6=，cos370.8=，求：（1）导体棒与涂层间的动摩擦因数；（2）导体棒匀速运动的速度大小 v；（3）整个运动过程中

21、，电阻 R 产生的焦耳热 Q。的 第14页/共16页 学科网（北京）股份有限公司【答案】（1）0.75=；（2）3m/sv=；（3）1.2Q=J【解析】【详解】（1）在绝缘涂层导体棒受力平衡有 sincosfmgmg=解得 0.75=（2）导体棒在光滑导轨上受力平衡有 22sinB L vFIBLmgRr=+安 解得 22()sin3m/smg RrvB L+=（3）在绝缘涂层摩擦生热 fcos1.2JQmgd=由能量守恒得 2f13sin2mgdQQmv=+总 解得 1.5JQ=总 电阻 R产生的焦耳热 8=1.5J=1.2J+8+2RQQR r总 15.如图所示为一处于竖直平面内的实验探究

22、装置的示意图，该装置由速度可调的固定水平传送带、光滑圆弧轨道 BCD和光滑细圆管 EFG 组成，其中水平传送带长13mL=，B 点在传送带右端转轴的正上方，轨道 BCD和细圆管 EFG的圆心分别为1O和2O、圆心角均为120，半径均为0.4mR=，且 B 点和G点分别为两轨道的最高点和最低点。在细圆管 EFG 的右侧足够长的光滑水平地面上紧挨着一块与管口下端等高、长22 2mL=.、质量0.4kgM=木板（与轨道不粘连）。现将一块质量0.2kgm=的物块（可视为质点）轻放在传送带的最左端 A点，由传送带自左向右传动，在 B处的开口和 E、D 处的开口正好可容物块通过。已知物块与传送带之间的动摩

23、擦因数10.2=，物块与木板之间的动摩擦因数20.5=，重 第15页/共16页 学科网（北京）股份有限公司 力加速度210m/sg=（1）若物块进入圆弧轨道 BCD后恰好不脱轨，求物块在传送带上运动的时间；（2）若传送带的速度为 3m/s，求物块经过圆弧轨道 EFG最低点 G时，轨道对物块的作用力大小；（3）若传送带的最大速度为 5m/s，在不脱轨的情况下，求滑块在木板上运动过程中产生的热量 Q与传送带速度 v之间的关系。【答案】（1）2s；（2）18.5N；（3）当2m/s3m/sv时，有224J15vQ+=；当3m/s 由此可知物块应该是先加速后匀速，则加速的位移 21m2Bvxa=第16

24、页/共16页 学科网（北京）股份有限公司 物块在传送带上运动的时间 12sBBvLxtav=+=（2）若传送带的速度 3m/s，则物体先加速后匀速，经过 B点时的速度为 3m/s，由动能定理可得 22111(2 sin30)22GBmg RRRmvmv+=由牛顿第二定律有 2NGmvFmgR=联立可得轨道对物块的作用力大小 N18.5NF=（3）若在木板上恰好不分离，则有 12()GmvMm v=+22221211()22GmgLmvMm v=+221211(2 sin30)22GBmg RRRmvmv+=联立可得 23m/sBv=则当2m/s3m/sv时，有 22221124()J2215GvQmvMm v+=+=则当3m/s5m/sv 时，有 222.2JQmgL=