廣東省揭陽市2024-2025學(xué)年高三上學(xué)期9月月考物理試題 含解析

2024~2025學(xué)年度高三段考2物理科試卷一、單項(xiàng)選擇題（本題共7小題，每題4分，共28分。）1.科學(xué)家設(shè)想未來較為理想的可控核聚變反應(yīng)方程為H+B→3X，下列說法正確的是（）A.X為C B.該方程為α衰變方程C.該反應(yīng)質(zhì)量數(shù)守恒 D.大亞灣核電站采用核聚變反應(yīng)發(fā)電【答案】C【解析】【詳解】AC．根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，的質(zhì)量數(shù)為，電荷數(shù)為，則為，故A錯(cuò)誤，C正確；B．該方程為可控核聚變，故B錯(cuò)誤；D．大亞灣核電站采用核裂變反應(yīng)發(fā)電，故D錯(cuò)誤。故選C2.用四顆磁吸塊將一張紙質(zhì)通知固定在豎直平面上的公告欄內(nèi)，下列說法正確的是（）A.磁吸塊a受到3個(gè)力作用B.磁吸塊a受到的摩擦力方向向下C.紙質(zhì)通知受到白板的摩擦力大小大于自身重力D.去掉磁吸塊c，紙質(zhì)通知受到白板的摩擦力保持不變【答案】C【解析】【詳解】A．磁吸塊a受到重力、彈力、摩擦力、吸引力4個(gè)力作用，故A錯(cuò)誤；B．磁吸塊a相對(duì)紙有向下運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，則摩擦力方向向上，故B錯(cuò)誤；CD．紙質(zhì)通知在豎直方向受自身重力，公告欄對(duì)其向上的摩擦力和四顆磁鐵向下的摩擦力，有所以受到白板的摩擦力大小大于自身重力，去掉磁吸塊c，紙質(zhì)通知受到白板的摩擦力變小，故C正確，D錯(cuò)誤；故選C。3.5月26日，2024自行車公開賽暨粵港澳大灣區(qū)青年自行車聯(lián)賽在橫琴粵奧深度合作區(qū)舉行。此項(xiàng)聯(lián)賽是廣東省體育局聯(lián)合各地市共同打造的重點(diǎn)賽事，也是粵港澳地區(qū)十大體育精品賽事之一，吸引了競(jìng)賽組1000名選手和業(yè)余組3500余名選手參加。比賽中，若甲、乙兩選手的v-t圖像如圖，在t=0時(shí)刻兩車在賽道上初次相遇，則（）A.0-內(nèi)，乙的加速度越來越大 B.時(shí)刻，甲乙再次相遇C.0-內(nèi)，甲乙之間的距離先增大后減小 D.-內(nèi)，甲乙之間的距離先減小后增大【答案】D【解析】【詳解】A．圖像的斜率表示加速度，0-內(nèi)，乙圖像的斜率越來越小，則乙的加速度越來越小，故A錯(cuò)誤；BC．圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積表示位移，由圖可知0-內(nèi)，乙圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積大于甲圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積，時(shí)刻乙的位移較大，在t=0時(shí)刻兩車在賽道上初次相遇，故時(shí)刻，甲乙不會(huì)再次相遇，0-內(nèi)，甲乙之間的距離一直增大，故BC錯(cuò)誤；D．時(shí)刻，乙在前，甲在后，且時(shí)刻以后，甲的速度大于乙的速度，由圖可知0-內(nèi)，乙圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積小于甲圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積，時(shí)刻乙的位移較小，故-內(nèi)，甲乙之間的距離先減小后增大，故D正確。故選D。4.圖甲為太陽光穿過轉(zhuǎn)動(dòng)的六角形冰晶形成“幻日”的示意圖，圖乙為太陽光穿過六角形冰晶的過程，a、b是其中兩種單色光的光路，則在冰晶中（）A.a的折射率比b的大 B.a的頻率比b的大C.a的傳播速度比b的小 D.a的波長(zhǎng)比b的大【答案】D【解析】【詳解】由圖可知，太陽光射入冰晶時(shí)，a光的偏折程度比b光的偏折程度小，則a的折射率比b的小，a的頻率比b的小，a的波長(zhǎng)比b的大；根據(jù)可知a的傳播速度比b的大。故選D。5.某校天文小組通過望遠(yuǎn)鏡觀察木星周圍的兩顆衛(wèi)星a、b，記錄了不同時(shí)刻t兩衛(wèi)星的位置變化如圖甲。現(xiàn)以木星中心為原點(diǎn)，測(cè)量圖甲中兩衛(wèi)星到木星中心的距離x，以木星的左側(cè)為正方向，繪出圖像如圖乙。已知兩衛(wèi)星繞木星近似做圓周運(yùn)動(dòng)，忽略在觀測(cè)時(shí)間內(nèi)觀察者和木星的相對(duì)位置變化，由此可知（）A.a公轉(zhuǎn)周期為 B.b公轉(zhuǎn)周期為C.a公轉(zhuǎn)的角速度比b的小 D.a公轉(zhuǎn)的線速度比b的大【答案】D【解析】【詳解】A．由圖像可知，a公轉(zhuǎn)周期為，故A錯(cuò)誤；BCD．由萬有引力提供向心力可得可知，，由于b的軌道半徑大于a的軌道半徑，則b的公轉(zhuǎn)周期大于a的公轉(zhuǎn)周期，即b公轉(zhuǎn)周期大于；a公轉(zhuǎn)的角速度比b的大；a公轉(zhuǎn)的線速度比b的大，故BC錯(cuò)誤，D正確。故選D。6.研究“蹦極”運(yùn)動(dòng)時(shí)，在運(yùn)動(dòng)員身上系好彈性繩并安裝傳感器，可測(cè)得運(yùn)動(dòng)員豎直下落的距離h及其對(duì)應(yīng)的速度v，得到如圖所示的圖像。運(yùn)動(dòng)員及其所攜帶裝備的總質(zhì)量為60kg，彈性繩原長(zhǎng)為10m，彈性繩上的彈力遵循胡克定律，忽略空氣阻力，取重力加速度。以下說法正確的是（）A.彈性繩的勁度系數(shù)為40N/m B.運(yùn)動(dòng)員在下落過程中先超重再失重C.運(yùn)動(dòng)員在最低點(diǎn)處加速度大小為 D.下落過程中彈性繩對(duì)運(yùn)動(dòng)員做正功【答案】C【解析】【詳解】A．運(yùn)動(dòng)員受力平衡時(shí)，速度最大。由圖像可知，下落高度為時(shí)速度最大，此時(shí)受力平衡解得故A錯(cuò)誤；B．運(yùn)動(dòng)員下落過程先加速后減速，所以下落過程是先失重后超重，故B錯(cuò)誤；C．運(yùn)動(dòng)員在最低點(diǎn)時(shí)，速度為零，彈力最大，此時(shí)由牛頓第二定律可得聯(lián)立上述各式，解得故C正確；D．蹦極繩張緊后的下落過程中，彈力方向與位移方向始終相反，彈力做負(fù)功，故D錯(cuò)誤。故選C。7.如圖，甲將排球從離地面高為1m的O位置由靜止擊出并沿軌跡①運(yùn)動(dòng)，當(dāng)排球運(yùn)動(dòng)到離地面高為2.8m的P位置時(shí)，速度大小為10m/s，此時(shí)，被乙擊回并以水平速度18m/s沿軌跡②運(yùn)動(dòng)，恰好落回到O位置。已知排球的質(zhì)量約為0.3kg，g取，忽略空氣阻力，則（）A.排球沿軌跡①運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為0.6s B.O、P兩位置的水平距離為10.8mC.排球沿軌跡①運(yùn)動(dòng)的最小速度為10m/s D.乙對(duì)排球做的功約為15J【答案】B【解析】【詳解】B．對(duì)于軌跡②的運(yùn)動(dòng)，豎直方向有解得水平方向有可知O、P兩位置的水平距離為10.8m，故B正確；AC．排球沿軌跡①做斜拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向上做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，在最高點(diǎn)豎直速度為0，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向上運(yùn)動(dòng)距離則排球沿軌跡①運(yùn)動(dòng)的時(shí)間大于0.6s，且最高點(diǎn)的速度小于10m/s，故AC錯(cuò)誤；D．設(shè)乙將排球擊出的速度為，在P點(diǎn)由動(dòng)能定理可知，乙對(duì)排球所做的功為故D錯(cuò)誤。故選B。二、多項(xiàng)選擇題（本題共3小題，共18分。每題全對(duì)得6分，選對(duì)但不全得3分，有錯(cuò)選得0分。）8.小明同學(xué)乘坐動(dòng)車時(shí)發(fā)現(xiàn)，車道旁每隔相同距離會(huì)有一根為動(dòng)車組輸電的電線桿，夕陽照射下電線桿會(huì)在前行車廂內(nèi)留下一個(gè)個(gè)的陰影，于是他將手機(jī)平放在車的窗臺(tái)上，利用手機(jī)內(nèi)置的光傳感器測(cè)量動(dòng)車向正北方向前行時(shí)，光照強(qiáng)度隨時(shí)間的變化曲線如下圖所示。查閱資料可知每?jī)筛娋€桿的間隔為，則下列說法正確的是（）A.動(dòng)車做減速運(yùn)動(dòng) B.內(nèi)動(dòng)車做勻加速運(yùn)動(dòng)C.內(nèi)動(dòng)車平均速率為 D.時(shí)動(dòng)車速率為【答案】CD【解析】【詳解】AB．由圖像可知，動(dòng)車做加速運(yùn)動(dòng)，內(nèi)動(dòng)車做勻速運(yùn)動(dòng)。故AB錯(cuò)誤；CD．內(nèi)動(dòng)車平均速率為時(shí)動(dòng)車速率為故CD正確故選CD。9.如圖所示，某同學(xué)用兩個(gè)發(fā)聲頻率均為512赫茲的蜂鳴器做聲波的干涉實(shí)驗(yàn)，兩個(gè)蜂鳴器相距約為1米，閉合開關(guān)S使兩個(gè)蜂鳴器同時(shí)發(fā)聲。已知聲音在空氣中的傳播速度約為340m/s，下列說法正確的是（）A.兩蜂鳴器的音量一定要相同，才可能發(fā)生干涉現(xiàn)象B.兩蜂鳴器的音調(diào)一定要相同，才可能發(fā)生干涉現(xiàn)象C.繞兩蜂鳴器走一圈，聽到聲音忽強(qiáng)忽弱主要是因?yàn)榘l(fā)生干涉現(xiàn)象D.該同學(xué)遠(yuǎn)離蜂鳴器運(yùn)動(dòng)過程中，聽到的聲音頻率高于512Hz【答案】BC【解析】【詳解】AB．產(chǎn)生干涉的條件是波源的頻率相同，故A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；C．繞兩蜂鳴器走一圈，由于兩蜂鳴器均為512赫茲，所以會(huì)產(chǎn)生干涉，那么將會(huì)聽到聲音忽強(qiáng)忽弱。C項(xiàng)正確；D．該同學(xué)遠(yuǎn)離蜂鳴器運(yùn)動(dòng)過程中，根據(jù)多普勒效應(yīng)可知聽到的聲音頻率低于512Hz，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。故選BC。10.不久前，某移動(dòng)分公司與華為合作，成功實(shí)現(xiàn)該地商用手機(jī)下行速率達(dá)到5.4Gbps，創(chuàng)下業(yè)界最高記錄，接近理論極限。產(chǎn)生5G無線信號(hào)電波的LC振蕩電路某時(shí)刻的工作狀態(tài)如圖所示，則該時(shí)刻（）A.線圈儲(chǔ)存的磁場(chǎng)能正在減少B.電容器兩極板間電場(chǎng)強(qiáng)度正在變大C.電容器正在放電D.線路中的電流正在減小且與線圈中感應(yīng)電流的方向相同【答案】ABD【解析】【詳解】ABC．電流方向流向電容器的正極板，表示電容器在充電，兩極板電荷量增大，板間電場(chǎng)強(qiáng)度在變大，電容器中的電場(chǎng)能正在增大，則線圈儲(chǔ)存的磁場(chǎng)能正在減小，故AB正確，C錯(cuò)誤；D．線圈儲(chǔ)存的磁場(chǎng)能正在減小，線路中的電流正在減小，根據(jù)楞次定律可知，線圈中感應(yīng)電流的方向與線路中的電流方向相同，故D正確。故選ABD。三、實(shí)驗(yàn)題（本題共2小題，共16分。）11.對(duì)《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》中的原型實(shí)驗(yàn)可進(jìn)行改進(jìn)或創(chuàng)新。請(qǐng)完成下列兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的部分操作與計(jì)算。（一）在“雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)利用圖示裝置測(cè)量某種單色光的波長(zhǎng)。實(shí)驗(yàn)時(shí)，接通電源使光源正常發(fā)光；調(diào)整光路，使得從目鏡中可以觀察到干涉條紋。若想減少?gòu)哪跨R中觀察到的條紋個(gè)數(shù)，該同學(xué)可（）A.使用間距更小的雙縫B.將屏向遠(yuǎn)離雙縫的方向移動(dòng)C.將屏向靠近雙縫的方向移動(dòng)D.將單縫向雙縫靠近（二）在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)后，某同學(xué)想用量程為5N的彈簧測(cè)力計(jì)，測(cè)量一個(gè)超出其量程的物體的重力。如圖甲：（1）將表面印有等距圓環(huán)的白紙固定在豎直放置的木板上；（2）三根細(xì)線分別與彈簧測(cè)力計(jì)一端、一個(gè)圖釘、待測(cè)重物相連，彈簧測(cè)力計(jì)的另一端固定，通過改變圖釘在木板的位置調(diào)節(jié)細(xì)線OB，使細(xì)線的結(jié)點(diǎn)O與圓環(huán)的圓心位置重合；（3）標(biāo)出OA、OB、OC的拉力方向，記錄彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)________N；（4）①根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件和平行四邊形定則，用“力的圖示”在圖乙中作出OA、OB拉力的合力_____；②由作圖結(jié)果可得重物重力為________N（結(jié)果保留一位小數(shù)）?！敬鸢浮竣?AB②.3.00③.④.7.0【解析】【詳解】[1]若想減少?gòu)哪跨R中觀察到的條紋個(gè)數(shù)，即增大相鄰條紋間距Δx，根據(jù)可知，減小雙縫間距d，或者增大雙縫與光屏間的距離L，或者增大入射光的波長(zhǎng)λ。故選AB。[2]由于彈簧測(cè)力計(jì)每一小格為0.1N，所以此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為3.00N；[3]根據(jù)平行四邊形定則作出力的圖示，如圖所示[4]根據(jù)力的圖示可知，重力的大小等于合力的大小，即12.用下列器材測(cè)量小車質(zhì)量M。小車一端帶有定滑輪的平直軌道，墊塊，細(xì)線，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，紙帶，頻率為50Hz的交流電源，直尺，6個(gè)槽碼，每個(gè)槽碼的質(zhì)量均為10g。（1）完成下列實(shí)驗(yàn)步驟中的填空：i.按圖甲安裝好實(shí)驗(yàn)器材，跨過定滑輪的細(xì)線一端連接在小車上，另一端懸掛著6個(gè)槽碼。改變軌道的傾角，用手輕撥小車，直到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列_________的點(diǎn)，表明小車沿傾斜軌道勻速下滑；ii.保持軌道傾角不變，取下1個(gè)槽碼（即細(xì)線下端懸掛5個(gè)槽碼），讓小車拖著紙帶沿軌道下滑，根據(jù)紙帶上打的點(diǎn)跡測(cè)出加速度a；iii.依次減少細(xì)線下端懸掛的槽碼數(shù)量，重復(fù)步驟ii；iv.以取下槽碼總個(gè)數(shù)的倒數(shù)為橫坐標(biāo)，為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上作出關(guān)系圖線。（2）已知重力加速度大小g=9.80m/s2，請(qǐng)完成下列填空：①下列說法錯(cuò)誤的是________；A．接通電源后，再將小車從靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處釋放B．小車下滑時(shí)，位于定滑輪和小車之間的細(xì)線應(yīng)始終跟傾斜軌道保持平行C．實(shí)驗(yàn)中必須保證細(xì)線下端懸掛槽碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量D．若細(xì)線下端懸掛著2個(gè)槽碼，則小車在下滑過程中受到的合外力大小為4mg②某次實(shí)驗(yàn)獲得如圖乙所示的紙帶，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間均有4個(gè)點(diǎn)未畫出，則加速度大小a=__________m/s2（計(jì)算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）；③寫出隨變化的關(guān)系式__________（用M，m，g，a，n表示），根據(jù)坐標(biāo)紙上關(guān)系圖線的斜率即可計(jì)算出小車的質(zhì)量M?！敬鸢浮竣?等間距②.CD③.0.820④.【解析】詳解】（1）[1]若小車勻速下滑則a=0，由故紙帶上打出一系列等間距的點(diǎn)。（2）①[2]A．先接通電源，后釋放小車，小車應(yīng)從靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處釋放，故A正確；B．小車下滑時(shí)，為保證實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，應(yīng)使細(xì)線始終與軌道平行，故B正確；C．由于該實(shí)驗(yàn)每個(gè)槽碼的質(zhì)量已知道，故不需要使質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，故C錯(cuò)誤；D．若細(xì)線下端懸掛著2個(gè)槽碼，小車加速下滑，槽碼加速上升，槽碼超重，故細(xì)線對(duì)小車的拉力大于2個(gè)槽碼的重力，所以小車下滑過程中受到的合外力小于，故D錯(cuò)誤；故選CD。②[3]相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間均有4個(gè)點(diǎn)未畫出，則T=0.1s，加速度大小為③[5]對(duì)于小車勻速時(shí)有減小n個(gè)槽碼后，對(duì)小車和槽碼分別有則即四。計(jì)算題（本題共3小題，共38分。）13.部分mRNA疫苗的存儲(chǔ)溫度為-80℃至-60℃，使用時(shí)需要先在常溫環(huán)境回溫后再注射。如圖所示，某導(dǎo)熱良好的封閉mRNA疫苗存儲(chǔ)箱處于溫度為-73℃的低溫柜內(nèi)，存儲(chǔ)箱內(nèi)的空氣壓強(qiáng)為。某次使用時(shí)醫(yī)生首先將存儲(chǔ)箱取出置于溫度為27℃、大氣壓強(qiáng)為的環(huán)境中，當(dāng)存儲(chǔ)箱內(nèi)氣體的溫度上升至-3℃時(shí)將其打開。已知存儲(chǔ)箱的容積不變，。求：（1）存儲(chǔ)箱即將被打開時(shí)其內(nèi)部的壓強(qiáng)；（2）打開存儲(chǔ)箱后內(nèi)外達(dá)到熱平衡時(shí)存儲(chǔ)箱內(nèi)氣體占原存儲(chǔ)箱內(nèi)氣體的百分比。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）【答案】（1）（2）83.3%【解析】【小問1詳解】存儲(chǔ)箱內(nèi)的氣體開始時(shí)的熱力學(xué)溫度為即將被打開時(shí)的熱力學(xué)溫度為由查理定律有解得存儲(chǔ)箱即將被打開時(shí)其內(nèi)部的壓強(qiáng)【小問2詳解】最終的熱力學(xué)溫度為設(shè)存儲(chǔ)箱內(nèi)氣體的體積為，對(duì)整個(gè)過程，由理想氣體狀態(tài)方程有內(nèi)外達(dá)到熱平衡時(shí)箱內(nèi)氣體占原存儲(chǔ)箱內(nèi)氣體的百分比解得14.水面救生無人船已經(jīng)成為水面救援的重要科技裝備。在某次測(cè)試中，一質(zhì)量為20kg的無人船在平靜水面上沿直線直奔目標(biāo)地點(diǎn)。無人船先從靜止出發(fā)，做勻加速運(yùn)動(dòng)10s后達(dá)到最大速度4m/s，接著立即做勻減速運(yùn)動(dòng)，勻減速運(yùn)動(dòng)了16m的距離后速度變?yōu)榱?。已知無人船運(yùn)行過程中受到水的阻力恒定且大小為4N，不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2。求：（1）在勻加速過程中，無人船發(fā)動(dòng)機(jī)提供的動(dòng)力的大小F1；（2）在勻減速過程中，無人船發(fā)動(dòng)機(jī)提供的阻力的大小F2；（3）無人船在上述測(cè)試中，運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間t及總位移大小x?！敬鸢浮浚?）12N；（2）6N