广东省佛山一中、中山一中、金山中学、宝安中学2024-2025学年高三下学期第二次联考物理试卷（解析版）

高级中学名校试卷PAGE2025学年广东省佛山一中、中山一中、金山中学、宝安中学高三（下）第二次联考物理试卷一、单选题：本大题共7小题，共28分。1.关于下列四幅图的说法正确的是（）A.图甲是α粒子散射实验，α粒子穿过金箔后，多数α粒子发生了大角度的偏转B.图乙是光电效应实验，此时张开的验电器带负电，锌板带正电C.图丙是放射源放出三种射线在磁场中的运动轨迹，其中1为β射线D.图丁是核反应堆示意图，其中石墨作为慢化剂的作用是吸收中子【答案】C【解析】A．图甲是α粒子散射实验，α粒子穿过金箔后，少数α粒子发生了大角度偏转，故A错误；B．图乙是光电效应实验，锌板失去电子，张开的验电器指针和锌板都带正电，故B错误；C．图丙是放射源放出三种射线在磁场中的运动轨迹，根据左手定则，1带负电为β射线，故C正确；D．核反应堆中的石墨起使中子减速作用，故D错误。故选C。2.无线充电技术在新能源汽车领域应用前景广阔。如图甲所示，与蓄电池相连的受电线圈置于地面供电线圈正上方，供电线圈输入如图乙所示的正弦式交变电流，下列说法正确的是（）A.时两线圈之间的相互作用力最小B.时受电线圈中感应电流最大C.受电线圈中电流的有效值一定为20AD.受电线圈中的电流方向每秒钟改变50次【答案】A【解析】B．根据图乙可知，时，电流随时间的变化率为0，即穿过受电线圈的磁通量变化率为0，受电线圈中的感应电动势为零，感应电流为零，故B错误；A．结合上述，时受电线圈中的感应电流为0，此时受电线圈不受安培力，所以时两线圈之间的相互作用力为0，故A正确；C．供电线圈电流有效值为20A，受电线圈中的电流由受电线圈产生的电动势及其所在回路决定，不一定是20A，故C错误；D．交流电的周期，一个周期内电流方向改变两次，则受电线圈中的电流方向每秒钟改变次数为故D错误。故选A。3.如图所示是建筑工地上起吊重物的吊车，某次操作过程中，液压杆收缩，吊臂绕固定转轴O顺时针转动，吊臂边缘的M、N两点做圆周运动，O、M、N三点不共线，此时M点的角速度为ω。已知MN=2OM=2L，则下列说法正确的是（）A.M点的速度方向平行于N点的速度方向B.N点的角速度C.N点的向心加速度大小D.M、N两点的线速度大小关系为【答案】C【解析】A．液压杆收缩，吊臂边缘的M、N两点绕O点做圆周运动，速度方向分别垂直OM、ON，由于O、M、N三点不共线，则M点的速度方向N点的速度方向不平行，故A错误；B．M、N两点属于同轴转动，角速度相同，故N点的角速度也为ω，故B错误；C．N点做圆周运动的半径则N点的向心加速度大小故C正确；D．M、N两点的角速度相同，根据可知，无法得出，故D错误。故选C。4.电磁俘能器可在汽车发动机振动时利用电磁感应发电实现能量回收，结构如图甲所示。两对永磁铁可随发动机一起上下振动，每对永磁铁间有水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小均为。磁场中，边长为L的正方形线圈竖直固定在减震装置上。某时刻磁场分布与线圈位置如图乙所示，永磁铁振动时磁场分界线不会离开线圈。关于图乙中的线圈。下列说法正确的是（）A.穿过线圈的磁通量为B.若永磁铁相对线圈匀速上升，线圈中无感应电流C.若永磁铁相对线圈减速下降，线圈中感应电流方向为逆时针方向D.若永磁铁相对线圈下降，则线圈在竖直方向上受到的安培力合力向下【答案】D【解析】A．根据图乙可知此时穿过线圈的磁通量为0，故A错误；B．根据法拉第电磁感应定律可知永磁铁相对线圈有相对运动时就有磁通量变化，则匀速上升时线圈中有恒定电流，故B错误；C．永磁体相对线圈下降即线圈相对磁体上升，根据右手定则线圈中感应电流方向顺时针方向，故C错误；D．永磁铁相对线圈下降时，根据安培定则可知线圈中感应电流的方向为顺时针方向，根据左手定则判断线框上下边所受安培力均向下，则线圈在竖直方向上受到的安培力合力向下，故D正确。故选D。5.夏天的柏油马路上经常会看到前方路面上好像有一滩波动的水，有时候还看到车的倒影。高温下，路面上方空气层的温度由下至上梯度减小，折射率也随之变化。如图所示，从汽车上A点反射的太阳光线在空气中多次折射，在底层空气发生了全反射，下列说法正确的是（）A.该光线在传播过程中频率不断变化B.该光线在温度越高的空气层的折射率越小C.该光线在温度越高的空气层的传播速度越小D.若减小该光线的入射角θ，该光线更容易发生全反射【答案】B【解析】A．该光线在传播过程中频率保持不变，故A错误；BC．由题意可知，路面上方空气层的温度由下至上梯度减小，则越下面的空气层温度越高，由光路图可知，下面的空气层相对于上面空气层属于光疏介质，即下面的空气层相对于上面空气层的折射率小，故该光线在温度越高的空气层的折射率越小；根据可知该光线在温度越高的空气层的传播速度越大，故B正确，C错误；D．由光路图可知，若增大该光线的入射角θ，该光线更容易发生全反射，故D错误。故选B。6.图1为一列横波在t=2s时的波形，图2表示介质中平衡位置在x=0处质点的振动图像。Q为介质中平衡位置在x=1m的质点。下列说法正确的是（）A.波速为2m/sB.波的传播方向沿x轴正方向C.该横波可以与频率f=4Hz的横波进行稳定干涉D.0~3s时间内，质点Q运动的路程为15m【答案】B【解析】A．由图1知波长由图2知周期可得波速为故A错误；B．由同侧法可知波的传播方向沿x轴正方向，故B正确；C．该横波的频率为与频率为4Hz的横波不满足相干条件，故C错误；D．在0~3s内即四分之三周期内，质点Q的路程为故D错误。故选B。7.2024年8月6日，我国跳水运动员全红婵获得巴黎奥运会跳水女子10米跳台金牌，成为中国奥运史上最年轻的三金得主。从她斜向上起跳到落水前，将其视为质点，忽略空气阻力，全红婵的运动情况可能正确的是（）A.速度—时间图像 B.位移—时间图像C.动能—位移图像 D.重力的功率—时间图像【答案】D【解析】AB．由题意可知，运动员做斜上抛运动，为曲线运动，速度和位移是矢量，A、B两个选项中的图像不能描述曲线运动，故AB错误；C．动能不存在负值，故C错误；D．设运动过程中速度方向与竖直方向的夹角为，竖直方向速度为，重力做功的功率为功率不存在负值，故D正确。故选D。二、多选题：本大题共3小题，共18分。8.图甲所示是一种静电除尘装置，其原理简图如图乙所示（俯视），在板状收集器A与线状电离器B间加恒定高压，让废气从一端进入静电除尘区经过净化后从另一端排出，其中一带负电的尘埃微粒沿图乙中虚线向收集器A运动，P、Q是运动轨迹上的两点，不计微粒重力和微粒间的相互作用，不考虑微粒运动过程中的电荷量变化。下列分析正确的是（）A.P点电势比Q点电势低B.微粒在P点加速度比Q点的小C.微粒在P点具有的电势能比Q点的大D.其他条件不变，将两A板适当靠近B，除尘效果更好【答案】ACD【解析】A．由于A带正电，B带负电，根据沿电场方向电势降低，可知离A越近电势越高，离B越近电势越低，则P点电势比Q点电势低，故A正确；B．根据电场线分布，P点的电场线更密，场强更大，根据牛顿第二定律可得微粒在P点加速度比Q点的大，故B错误；C．微粒由P点向Q点运动过程中，只受电场力作用，电场力做正功，动能增加，电势能减少，则微粒在P点速度比Q点的小，粒在P点具有的电势能比Q点的大，故C正确；D．AB间电压不变，距离减小，场强增大，电场力增大，除尘效果更好，故D正确。故选ACD。9.如图所示，小球B放在真空容器A内，球B的直径恰好等于正方体A的棱长，将它们以初速度竖直向上抛出，下列说法中正确的是（）A.若不计空气阻力，下落过程中，B对A没有压力B.若不计空气阻力，上升过程中，A对B有向上的支持力C.若考虑空气阻力，上升过程中，A对B的压力向上D.若考虑空气阻力，下落过程中，B对A的压力向下【答案】AD【解析】AB．将整体以初速度竖直向上抛出后，若不计空气阻力，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得到加速度为g，再以容器A为研究对象，上升和下落过程其所受合力等于其重力，则B对A没有压力，A对B也没有支持力，故A正确，B错误；C．若考虑空气阻力，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得到：上升过程加速度大于，再以球B为研究对象，根据牛顿第二定律得：B受到的合力大于重力，B除受到重力外，还应受到向下的压力，A对B的压力向下，故C错误；D．若考虑空气阻力，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得到：下落过程加速度小于g，再以B为研究对象，根据牛顿第二定律得：B受到的合力小于重力，B除受到重力外，还应受到向上的力，即A对B的支持力向上，B对A的压力向下，故D正确。故选AD。10.如图所示，轻质弹簧一端固定在O上，另一端与放在斜面M处质量为0.2kg的物块（可视为质点）相连。斜面与水平面的夹角为30°，M点距N点的竖直高度为h=0.4m，MP=PN，OM=ON，OP等于弹簧原长。物块从M处由静止开始下滑，经过P处的速度为2m/s，并恰能停止在N处。已知重力加速度取10m/s2，物块与斜面的动摩擦因数为，则下列说法正确的是（）A.物块通过P点时的加速度大小为3m/s2B.物块通过MP段与PN段摩擦力做功相等C.弹簧具有的最大弹性势能为0.5JD.M到P过程中，物块和弹簧组成的系统损失的机械能为0.4J【答案】BD【解析】A．物块通过P点时弹簧弹力为零，则物块的加速度大小为选项A错误；B．由对称性可知，物块通过MP段与PN段，在经过P点对称的位置时弹簧的弹力相同，物块对斜面的压力相等，摩擦力相等，则摩擦力做功相等，选项B正确；C．从M到N由能量关系从M到P由能量关系解得弹簧具有的最大弹性势能为Ep=0.4J选项C错误；D．M到P过程中，克服摩擦力做功为可知物块和弹簧组成的系统损失的机械能为0.4J，选项D正确。故选BD。三、实验题：本大题共2小题，共15分。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。（1）图甲是“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”实验装置示意图。长槽横臂的挡板A和短槽横臂的挡板B到各自转轴的距离相等。本实验中，用到的物理方法是______（选填“控制变量法”或“等效替代法”），若将质量相等的小球分别放在挡板A、B处，传动皮带套在左、右两个塔轮的半径之比为，根据所学理论，当转动手柄时，左、右两侧露出的标尺格数之比为______。（2）在“长度的测量及其测量工具的选用”实验中，某同学用游标卡尺测量一小球的直径，测量结果如图乙所示，则该小球的直径______cm。（3）在“用油膜法估测油酸分子大小”实验中，已知滴入水中的油酸酒精溶液中所含的纯油酸的体积为，将玻璃板放在浅盘上描出油膜轮廓，再将玻璃板放在边长为的方格纸上，所看到的图形如图丙所示。则该油膜的面积约为______cm2（保留两位有效数字）由此可估算出油酸分子的直径约为______m（保留一位有效数字）。【答案】（1）控制变量法1:4（2）1.23（3）87##86##89##【解析】【小问1详析】[1]探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系时，当研究其中两个物理量的关系时，需要确保其它物理量一定，可知，采用了控制变量法。[2]质量相等的小球分别放在挡板A、B处，圆周运动轨道半径相等，则有，传动皮带套在左、右两个塔轮的半径之比为，则有解得【小问2详析】根据游标卡尺的读数规律，该读数为【小问3详析】[1]根据“多余半格算一格，少于半格舍去”的规律，油膜面积[2]根据结合上述解得12.寒冷的冬季，某农场会用自动控温系统对蔬菜大棚进行控温，要求当蔬菜大棚内的温度低于15℃时，加热系统立即启动。实验小组对上述工作系统进行了如下探究：（1）先用伏安法测量某热敏电阻的阻值（约为几十千欧），实验室提供以下器材：A．电流表（量程，内阻约为）B．电流表（量程，内阻约为）C．电压表（量程，内阻约为）D．电压表（量程，内阻约为）E．滑动变阻器（阻值范围，允许的最大电流）F．滑动变阻器（阻值范围，允许的最大电流）G．待测热敏电阻H．蓄电池（电动势，内阻不计）L．开关和导线若干J．恒温室①为了使测量结果更准确，采用下列实验电路进行实验，较合理的是______。A．B．C．D．②实验时滑动变阻器应选用______，电压表应选用______，电流表应选用______。（均填器材前面的字母序号）（2）经过测量不同温度下热敏电阻的阻值，得到其阻值与温度的关系如图甲所示。实验小组用该热敏电阻设计了如图乙、丙所示的两种温度控制电路，为热敏电阻，为电阻箱，控制系统可视为阻值为的定值电阻，电源的电动势（内阻不计）。当通过控制系统的电流大于时，加热系统将开启；当通过控制系统的电流小于时，加热系统将关闭。若要使得温度低于15℃时，加热系统立即启动，应该选用______（选填“图乙”或“图丙”）电路，应将调为______；若将调大，则加热系统的开启温度将______（选填“高于”或“低于”）15℃。【答案】（1）BFDB（2）图丙800低于【解析】【小问1详析】[1]由题意可知，热敏电阻阻值约为几十千欧，远远大于电流表的内阻，因此使用电流表内接，滑动变阻器阻值与热敏电阻的阻值相比均比较小，从操作角度考虑，使用分压接法，故选B；[2]若使用F，则干路的电流约为没有超过滑动变阻器的额定电流，所以，为了便于调节，应选用阻值范围较小的F；[3]电源电动势为12V，电压表量程选择15V合理，故选D；[4]当热敏电阻与电流表两端电压为12V时，通过热敏电阻的电流小于1mA，因此电流表选择B。【小问2详析】[1]温度越低，热敏电阻的阻值越大，图丙中控制系统与热敏电阻并联，则通过控制系统的电流越大，故应选图丙；[2]由图甲可知，当温度为15℃时，热敏电阻的阻值为控制系统可视为阻值为根据闭合电路欧姆定律可得其中代入数据，解得[3]若将R调大，要想维持控制系统两端的电压不变，则应变大，温度降低，故加热系统的开启温度降低于15℃。四、计算题：本大题共3小题，共39分。13.气垫鞋的鞋底设置有气垫储气腔，穿上鞋后，储气腔内气体可视为质量不变的理想气体，可以起到很好的减震效果。使用过程中，储气腔内密封的气体被反复压缩、扩张。某气垫鞋储气腔水平方向上的有效面积为S，鞋底上部无外界压力时储气腔的体积为、压强为，储气腔能承受的最大压强为。当质量为的人穿上鞋（质量不计）运动时，可认为人受到的支持力全部由腔内气体提供，不计储气腔内气体的温度变化，外界大气压强恒为，重力加速度大小为，求：（1）当人站立在水平地面上静止时，每只鞋的储气腔内的压强及腔内气体体积；（2）在储气腔不损坏的情况下，该气垫鞋能给人竖直向上的最大加速度。【答案】（1），（2）【解析】【小问1详析】平衡时，对一只鞋受力分析有解得由等温变化有解得【小问2详析】每只气垫鞋能给人竖直方向的最大支持力竖直方向上有解得14.如图所示为一“永动机”玩具模型的原理图，abcd是一组光滑双金属轨道，双轨道的间距，bc段水平。按下一个隐藏的开关后，把质量的钢球从软木盘中心洞口O点无初速度释放，钢球便沿轨道运动至d点斜向上飞出，速度与水平方向的夹角为53°，之后恰好落到洞口O点附近的G点，接着在洞口附近来回运动一段时间后，再次从洞口无初速度落下，此后不断重复以上过程。不计空气阻力，取，，。（1）已知钢球直径，求钢球在bc段上滚动时，每条轨道对钢球的支持力大小；（2）若将钢球视为质点，G、d点在同一高度，两点的水平距离，求钢球从d点飞出后能上升的最大高度；（3）要使钢球能“永动”，求小球每运动一圈，玩具中隐藏的加速装置需对小球做的功。【答案】（1）0.03N（2）0.2m（3）【解析】【小问1详析】钢球在bc段上滚动时，支持力与竖直方向的夹