广东省梅州市2023-2024学年高三上学期1月期末调研物理试卷

广东省梅州市2023-2024学年高三上学期1月期末调研物理试卷姓名：__________班级：__________考号：__________题号一二三四总分评分一、单选题1．1898年12月居里夫妇发现了放射性比铀强百万倍的镭226，镭226的半衰期为1620年，镭226衰变为氡222的方程88226A．该衰变为α衰变B．该衰变为β衰变C．增加环境温度可以使镭226的半衰期变为810年D．经过3240年，100个镭226中将有75个镭226发生衰变2．“打水漂”是一种常见的娱乐活动，以一定的高度水平扔出的瓦片，会反复在水面上弹跳前进，假设瓦片和水面相撞后，在水平方向，速度没有损失，而在竖直方向，碰撞后并不能原速弹回，而是变小，以下四幅图有可能是瓦片轨迹的是（）A． B．C． D．3．如图所示，半径为R的半球形碗固定在水平面上，O为半球的球心，一只蚂蚁从半球形碗底沿碗内表面缓慢向上爬，爬到位置A时刚好要下滑，此时OA与竖直方向夹角为θ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，蚂蚁与碗内表面的动摩擦因数为μ，蚂蚁的质量为m，下列说法正确的是（）A．R越大，θ越大 B．μ越大，θ越大C．m越大，θ越大 D．m越小，θ越大4．科学研究表明，地球周围存在的磁场虽然微弱，但作用巨大，既可以抵御宇宙射线对地球的侵扰，也会影响生物的定向迁徙，甚至会影响人的身体健康。如图所示为地球周围的磁感线分布（磁偏角的影响可以忽略），下列关于地磁场的说法正确的是（）A．地球周围的磁感线起始于地球南极附近，终止于地球北极附近B．地面附近，磁感应强度的方向与地面平行C．地面附近，赤道处的磁感应强度大小大于两极处的磁感应强度大小D．由外太空垂直射向赤道的带正电粒子将向东偏转5．如图（a），电鲶遇到危险时，可产生数百伏的电压。如图（b）所示，若将电鲶放电时形成的电场等效为等量异种点电荷的电场，其中正电荷集中在头部，负电荷集中在尾部，O为电鲶身体的中点，AO=BO且AB为鱼身长的一半，下列说法正确的是（）A．A点电势高于B点电势B．A点场强和B点场强相同C．将正电荷由A点移动到O点，电场力做正功D．若电鲶头尾部间产生400V的电压时，AB间的电压为200V6．光导纤维又称光纤，是传光的细圆玻璃丝，图（a）是光纤导光后的效果。现让由甲、乙两种单色光组成的复合光，从一根直的光纤端面以45°入射角射入，第一次折射后光路如图（b）所示，两束单色光均在侧面发生全反射，下列说法正确的是（）A．乙光在光纤中全反射临界角比甲光大B．乙光在光纤中传播速度比甲光大C．乙光在光纤中传播时间比甲光长D．两种光在空气中传播遇到相同小孔时，乙光更容易衍射7．如图（a）所示的智能机器人广泛应用于酒店、医院等场所.机器人内电池的容量为25000mA⋅h，负载10kg时正常工作电流约为5A，电池容量低于20%时不能正常工作，此时需要用充电器对其进行充电，充电器的输入电压如图（b）所示.下列说法正确的是（）A．充电器的输入电流频率为100HzB．充电器的输入电压瞬时表达式为u=220C．机器人充满电后电池的电量为25CD．机器人充满电后，负载10kg时大约可以持续正常工作4h二、多选题8．如图（a）所示，水袖舞是中国京剧的特技之一。某时刻抖动可简化为如图（b），下列说法正确的是（）A．M处的质点回复力最大B．M处的质点经过四分之一个周期到达Q处C．加快抖动的频率，传播速度变快D．质点振动到N处时速度最大9．火卫一和火卫二是火星仅有的两颗天然卫星，其轨道近似为圆周，天文观测发现火卫一距离火星中心9370千米，火卫二距离火星中心23500千米，科学家已经确认火卫一的公转轨道正在缓慢下降，而火卫二却在慢慢远离火星，对于火星的两颗卫星，下列说法正确的是（）A．火卫一的向心加速度大于火卫二B．火卫一的公转线速度小于火卫二C．火卫一的公转线速度缓慢增大，火卫二的公转线速度缓慢减小D．火卫一的公转线速度缓慢减小，火卫二的公转线速度缓慢增大10．如图（a）所示，某建筑工地正用吊车将装混凝土的料斗竖直向上起吊到高处，料斗从静止开始向上运动的加速度随上升高度变化的规律如图（b）所示，若装有混凝土的料斗总质量为1吨，重力加速度为10m/A．从h=4m到h=5m运动过程，料斗做匀减速运动B．从静止开始上升到高度5m时，料斗的速度大小为3mC．从静止开始上升5m过程中，料斗运动的时间为10D．从静止开始上升5m过程中，吊车对料斗做功为5三、实验题11．某同学用单摆测重力加速度，装置如图（a）所示，其中悬挂的小球为磁性小球，π（1）用游标卡尺测量小球的直径，示数如图（b）所示，读数为mm。（2）打开手机的磁传感器，将手机放在静止小球的正下方，让小球做单摆运动，小球运动到最低点时，手机就接收到一个磁感应强度脉冲，若接收到连续的81个磁感应强度脉冲所用时间为80.40s，则单摆摆动的周期T=s；若测得摆线长为990.95mm，则当地的重力加速度为g=10m/（3）为了减小实验误差，该同学通过改变摆长多次实验，测得多组摆长L与对应的周期T，建立T−L坐标系，作出的图像如图（c）所示，测得图像的斜率为k、则求得的重力加速度g=12．某实验小组，欲测量一节5号电池的内阻r和待测定值电阻R的阻值，器材如下：待测5号电池一节（电动势1.5V，内阻r待测），同规格待测电阻R若干，毫安表mA（量程500mA，内阻rA（1）按图（a）所示电路图，连接实物电路。（2）依次将1只定值电阻、2只定值电阻、…k…只定值电阻串联接入电路中，电路中毫安表的读数依次为I1、I2、…接入电路的电阻个数k12345毫安表读数Ik（mA）405242172134110电流倒数（A⁻¹）2.474.135.807.479.09（3）断开电路，整理器材。根据以上操作，试回答下列问题：①电路中电动势E，电流Ik，定值电阻R，所满足的关系是②以1Ik③根据图（b）中的图像，可知电源的内阻r=Ω，定值电阻的阻值R=Ω。（结果均保留两位有效数字）④若实际电源的电动势略低于1.5V，则电源内阻的测量值将。A．偏大B．偏小C．准确D．不确定四、解答题13．干瘪的乒乓球在室外温度为270K时，体积为1011V，球内压强0.9p（1）恢复原状的乒乓球内气体的压强；（2）干瘪的乒乓球恢复原状的过程中，乒乓球内气体吸收的热量。14．如图（a）所示，门球又称槌球，比赛时以球槌击球，球过球门即可得分.如图（b）所示，某次比赛中完全相同的1号球、3号球与门洞恰好位于一条直线上，两球之间的距离l1=2.5m，3号球与球门之间的距离l2=1m。运动员用球槌水平打击1号球，使其获得向右的初速度v0=6m/s，经过一段时间后，该球以v1=4m/s（1）求球与地面的动摩擦因数μ；（2）求两球碰撞过程中损失的机械能；（3）通过分析，判断3号球能否进门得分。15．某科研小组设计了一种列车的电磁阻尼辅助刹车系统，原理如图所示。在列车的车厢下面固定一个磁场控制系统，能在长为L₁、宽为L₂的矩形区域内产生方向竖直向下、大小为B的匀强磁场，在铁轨上安装长为L₁、宽为L₂的单匝矩形线圈若干个，相邻两个线圈间距为L₂，每个线圈的电阻为R。设质量为m的列车以初速度v无动力进入减速区域，运动过程中制动力可以改变，使列车做匀减速直线运动，当列车磁场控制系统的磁场刚好通过n（n>1）个线圈时，列车的速度减为零，重力加速度为g，求：（1）磁场控制系统的磁场全部进入第一个线圈过程中，通过第一个线圈截面的电荷量；（2）磁场控制系统的磁场刚进入第二个线圈时，克服安培力做功的瞬时功率；（3）整个刹车过程中，除电磁阻力外的其它阻力的冲量。

答案解析部分1．【答案】A【解析】【解答】AB、根据电荷数和质量数守恒，可知X为24He，为α衰变，故A正确，B错误；

C、半衰期只跟原子核内部结构有关，增加环境温度不能使镭226的半衰期变为810年，故C错误；

D、半衰期是大量统计得到的数值，所以经过3240年，100个镭226中不一定将有75个镭226发生衰变，故D错误。

2．【答案】D【解析】【解答】瓦片和水面相撞后，在水平方向，速度没有损失，而在竖直方向，碰撞后并不能原速弹回，而是变小，可知竖直小球上升的高度逐渐减小，根据t=2可知瓦片在空中的时间逐渐减小，水平方向有x=可知瓦片在空中通过水平位移逐渐减小。

故答案为：D。

【分析】瓦片和水面相撞后，在水平方向速度不变，而在竖直方向，碰撞后速度变小。撞后瓦片做斜抛运动，再根据斜抛运动规律进行解答。3．【答案】B【解析】【解答】缓慢向上爬，爬到位置A时刚好要下滑，有mg解得μ=可知μ越大，θ越大。

故答案为：B。

【分析】缓慢向上爬，蚂蚁处于动态平衡状态，当刚好要下滑时，蚂蚁受到的静摩擦力达到最大静摩擦力。再根据平衡条件及力的合成与分解确定摩擦因数与夹角之间的关系。4．【答案】D【解析】【解答】AB、磁场是闭合的曲线，地球磁场从南极附近发出，从北极附近进入地球，组成闭合曲线，曲线的切线为该点磁场的方向，所以地面附近的磁场方向不是都与地面平行，故AB错误；

C、磁感线的疏密表示磁场的强弱。由磁感线分布情况可知，地面附近，赤道处的磁感应强度大小小于两极处的磁感应强度大小。故C错误；

D、地球的磁场由南向北，当带正电粒子垂直于地面向赤道射来时，根据左手定则可以判断粒子的受力的方向为向东，所以粒子将向东偏转。故D正确。

故答案为：D。

【分析】磁场是闭合的曲线，地球磁场从南极附近发出，从北极附近进入地球，组成闭合曲线。曲线的切线为该点磁场的方向。磁感线的疏密表示磁场的强弱。根据左手定则可以判断粒子的受力的方向。5．【答案】B【解析】【解答】A、头部集中正电荷，尾部集中负电荷，电场线方向由B指向A，沿电场线方向电势降低，故B点电势高于A点，故A错误；

B、根据等量异种点电荷的电场分布的对称性可知，A点和B点场强相同，故B正确；

C、由于电场线方向由B指向A，所以正电荷的受力方向为由B指向A，正电荷由A移动到O时，电场力做负功，故C错误；

D、根据等量异种点电荷的电场分布规律可知A、B间的电场线比A点到鱼尾或B点到鱼头的电场线稀疏，则平均场强也较小，故A、B之间电压小于200V，故D错误。

故答案为：B。

【分析】电场线方向由高电势指向低电势，沿电场线方向电势降低。熟悉掌握等量异种点电荷的电场分布的特点。正电荷所受电场力方向与电场方向相同，根据电场力与运动反向的关系确定做功的正负。电场线越密，电场强度越大。6．【答案】C【解析】【解答】AB、根据折射定律可得n=由图可知，甲、乙两光的入射角相同，甲光的折射角大于乙光的折射角，则甲光的折射率小于乙光的折射率，即有n根据全反射临界角公式sin可知乙光在光纤中全反射临界角比甲光小；根据v=可知乙光在光纤中传播速度比甲光小，故AB错误；

D、由于甲光的折射率小于乙光的折射率，则甲光的频率小于乙光的频率，甲光的波长大于乙光的波长，两种光在空气中传播遇到相同小孔时，甲光更容易衍射，故D错误；

C、设光纤的长度为L，光进入光纤的折射角为r，根据几何关系可知，光在光纤中传播的距离为s=又n=sini可知光在光纤中传播的时间为t=由题意可知2r<2i=90°由于乙光的折射角小于甲光的折射角，则有sin可知乙光在光纤中传播时间比甲光长，故C正确。

故答案为：C。

【分析】根据入射光路图确定两束光折射角的大小关系，再根据折射定律确定两单色光折射率的大小关系。折射率小，全反射临界角大，在其他介质中的传播速度大，频率小，波长大，越容易发生衍射。根据几何关系确定两束光的路程，再结合折射定律及匀速运动的确定传播时间的关系。7．【答案】D【解析】【解答】A、由图可知交变电压的周期为0.02s，根据f=可知电流频率为50Hz，故A错误；

B、由图可知周期为0.02s，则角频率为ω=充电器的输入电压的瞬时值表达式为u=220故B错误；

CD、机器人充满电后电池的电量Q=It=25正常工作可用电量为20A⋅h，由Q=It可知负载10kg时大约可以持续工作为t=故C错误，D正确。

故答案为：D。

【分析】根据图像确定输入电压的周期及电压最大值。熟悉掌握交变电压瞬时值表达式的计算方法。根据电流的定义确定电池充满电后电池的容量，再结合题意确定负重时的工作时长。8．【答案】A,D【解析】【解答】A、M处的质点位置最大，回复力最大，故A正确；

B、波传播的是波振动的形式，质点只是在平衡位置上下振动，所以M处的质点经过四分之一个周期不能到达Q处，故B错误；

C、加快抖动，波的频率增大，而波速是由介质决定的，与频率无关。故C错误；

D、质点振动到N处时，处于平衡位置，速度最大，故D正确。

故答案为：AD。

【分析】加快抖动，波的频率增大，而波速是由介质决定的，与频率无关。质点只是在平衡位置上下振动，不随便迁移。质点位移最大时，回复力最大，加速度最大，速度为零，质点位于平衡位置时，回复力为零，加速度为零，速度最大。9．【答案】A,C【解析】【解答】AB、卫星绕火星做匀速圆周运动时，由万有引力提供向心力可得GMm可得a=GMr可知火卫一的向心加速度大于火卫二的向心加速度，火卫一的公转线速度大于火卫二的公转线速度，故A正确，B错误；

CD、火卫一的公转轨道正在缓慢下降，而火卫二却在慢慢远离火星，根据v=可知火卫一的公转线速度缓慢增大，火卫二的公转线速度缓慢减小，故C正确，D错误。

故答案为：AC。

【分析】根据题意确定两卫星运行半径的关系，公转轨道正在缓慢下降，即运行半径减小，远离火星即运行半径增大。再根据万有引力定律及匀速圆周运动规律进行解答。10．【答案】B,D【解析】【解答】A、从h=4m到h=5m运动过程，由图（b）可知加速度逐渐减小，但方向仍为正方向，所以料斗做加速度减小的加速运动，故A错误；

B、根据v可知a-h图像与横轴围成的面积为v2v可得v=3故B正确；

C、由图（b）可知料斗先做匀加速直线运动，再做加速度减小的加速运动，其v-t图像如图所示

可知从静止开始上升5m过程中，料斗的平均速度满足v料斗运动的时间满足t=故C错误；

D、从静止开始上升5m过程中，根据动能定理可得W-mgh=代入数据解得吊车对料斗做功为W=5.45×故D正确。

故答案为：BD。

【分析】根据初速为零的位移与速度的关系推导得出图像面积的物理意义。匀变速运动及物体的加速度恒定不变。根据加速度变化情况，根据v-t图像表示斜率画出v-t图像像。再结合图像确定平均速度与匀变速物体平均速度的关系确定运动时间的大小情况。根据图像确定料斗的末速度，再根据动能定理确定吊车对料斗的做功情况。11．【答案】（1）8.10（2）2.01（3）4【解析】【解答】（1）20分度游标卡尺的精确值为0.05mm，由图（b）可知小球的直径为d=8mm+2×0.05mm=8.10mm（2）若接收到连续的81个磁感应强度脉冲所用时间为80.40s，则单摆摆动的周期为T=（3）根据单摆周期公式T=2π可知T−Lk=2π可得重力加速度为g=【分析】读数时注意仪器的分度值及是否需要估读。一个周期内小球两次经过最低点，根据题意确单摆的摆动周期，再根据单摆周期公式推导得出图像的函数表达式，再结合图像进行数据处理。12．【答案】（1）无（2）无（3）Ik(kR+r+r【解析】【解答】（3）①电路中电动势E，电流Ik，定值电阻R，所满足的关系是E=②由表中数据，描点作图可得

③由E=整理可得1结合图像解得r=0.80Ω，④若实际电源的电动势略低于1.5V，则电源内阻的测量值将偏小。

【分析】根据电路图结合闭合电路的欧姆定律推导得出需满足的关系式。再根据关系式推导得出图像的函数表达式，分析图像斜率及截距的物理意义，再结合图像进行数据处理。若实际电源的电动势略低于1.5V，则带入计算的数据偏大，导致内阻结果偏小。13．【答案】（1）解：求内气体为理想气体，有0解得p=（2）解：该过程气体内能变化量为ΔU=330k−270k=60k由热力学第一定律有ΔU=解得Q=60k−【解析】【分析】（1）确定密封气体的初末气体参数，再根据理想气体状态方程进行解答即可；

（2）气体对外做功，W为负值。根据题意确定气体内能变化情况，再结合热力学第一定律进行解答。14．【答案】（1）解：根据动能定理−μmg解得μ=0（2）解：设球1碰后速度为v2−μmgx=0−解得v设球3碰后速度为v3m解得v根据能量守恒，损失的机械能为ΔE=代入数据解得ΔE=0（3）解：设3号球碰后运动的距离为x'−μmg解得x故3号球能够进门得分。【解析