2024-2025學年廣東省江門佛山兩市高三下學期聯考物理試題含解析

2024-2025學年廣東省江門佛山兩市高三下學期聯考物理試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、反射式速調管是常用的微波器件之一，它利用電子團在電場中的振蕩來產生微波，其振蕩原理與下述過程類似，已知靜電場的方向平行于x軸，其電勢q隨x的分布如圖所示，一質量m＝1.0×10﹣20kg，帶電荷量大小為q＝1.0×10﹣9C的帶負電的粒子從（1，0）點由靜止開始，僅在電場力作用下在x軸上往返運動。忽略粒子的重力等因素，則（）A．x軸左側的電場強度方向與x軸正方向同向B．x軸左側電場強度E1和右側電場強度E2的大小之比E1：E2＝2：1C．該粒子運動的周期T＝1.5×10﹣8sD．該粒子運動的最大動能Ekm＝2×10﹣8J2、如圖，兩根平行通電長直導線固定，左邊導線中通有垂直紙面向外、大小為I1的恒定電流，兩導線連線（水平）的中點處，一可自由轉動的小磁針靜止時N極方向平行于紙面向下。忽略地磁場的影響。關于右邊導線中的電流I2，下列判斷正確的是（）A．I2<I1，方向垂直紙面向外 B．I2>I1，方向垂直紙面向外C．I2<I1，方向垂直紙面向里 D．I2>I1，方向垂直紙面向里3、2019年4月10日，全球多地同步公布了人類歷史上第一張黑洞照片。黑洞是一種密度極大，引力極大的天體，以至于光都無法逃逸。黑洞的大小由史瓦西半徑公式R=決定，其中萬有引力常量G=6.67×10－11N·m2/kg2，光速c=3.0×108m/s，天體的質量為M。已知地球的質量約為6×1024kg，假如它變成一個黑洞，則“地球黑洞”的半徑約為（）A．9μm B．9mm C．9cm D．9m4、如圖甲所示，金屬細圓環(huán)固定，圓環(huán)的左半部分處于隨時間均勻變化的勻強磁場中。該圓環(huán)電阻為R、半徑為r，從t=0時刻開始，該圓環(huán)所受安培力大小隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，則磁感應強度的變化率為（）A． B． C． D．5、我國新一代可控核聚變研究裝置“中國環(huán)流器二號M”目前建設順利，預計2020年投入運行，開展相關科學實驗。該裝置以氫、氘氣體為“燃料”，通過將其注入裝置并擊穿、“打碎”產生近堆芯級別的等離子體，來模擬核聚變反應。若已知H的質量為m1H的質量為m2，He的質量為m3，n質量為m4，關于下列核反應方程，下列說法中正確的是（）A．He+n是熱核反應，其中x=2B．HeO+H是熱核反應，其中x=1C．B+He是人工轉變，其中x=1D．SrXe+n是裂變反應，其中x=86、已知天然材料的折射率都為正值(n>0)。近年來，人們針對電磁波某些頻段設計的人工材料，可以使折射率為負值(n<0)，稱為負折射率介質。電磁波從正折射率介質入射到負折射介質時，符合折射定律，但折射角為負，即折射線與入射線位于界面法線同側，如圖1所示。點波源S發(fā)出的電磁波經一負折射率平板介質后，在另一側成實像。如圖2所示，其中直線SO垂直于介質平板，則圖中畫出的4條折射線（標號為1、2、3、4）之中，正確的是（）A．1 B．2C．3 D．4二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，半徑為r、電阻為R的單匝圓形線框靜止于絕緣水平面上，以圓形線框的一條直徑為界，其左、右兩側分別存在著方向如圖甲所示的勻強磁場，以垂直紙面向里的磁場為正，兩部分磁場的磁感應強度B隨時間t變化的規(guī)律分別如圖乙所示。則0~t0時間內，下列說法正確的是（）A．時刻線框中磁通量為零B．線框中電流方向為順時針方向C．線框中的感應電流大小為D．線框受到地面向右的摩擦力為8、如圖所示，在豎直紙面內有四條間距均為L的水平虛線L1、L2、L3、L4，在L1、L2之間與L3，L4之間存在磁感應強度大小為B、方向垂直于紙面向里的勻強磁場?，F有一矩形線圈abcd，長邊ad=3L，寬邊cd=L，質量為m，電阻為R，將其從圖示位置（cd邊與L1重合）由靜止釋放，cd邊經過磁場邊界線L3時恰好開始做勻速直線運動，整個運動過程中線圈始終處于同一豎直面內，cd邊始終水平，已知重力加速度g=10m/s2，則（）A．ab邊經過磁場邊界線L1后線圈要做一段減速運動B．ab邊經過磁場邊界線L3后線圈要做一段減速運動C．cd邊經過磁場邊界線L2和L4的時間間隔大于D．從線圈開始運動到cd邊經過磁場邊界線L4過程中，線圈產生的熱量為2mgL－9、如圖所示，正方形abcd區(qū)域內存在垂直紙面向里的勻強磁場，甲、乙兩帶電粒子從a點沿與ab成30°角的方向垂直射入磁場．甲粒子垂直于bc邊離開磁場，乙粒子從ad邊的中點離開磁場．已知甲、乙兩a帶電粒子的電荷量之比為1:2，質量之比為1:2，不計粒子重力．以下判斷正確的是A．甲粒子帶負電，乙粒子帶正電B．甲粒子的動能是乙粒子動能的16倍C．甲粒子所受洛倫茲力是乙粒子所受洛倫茲力的2倍D．甲粒子在磁場中的運動時間是乙粒子在磁場中運動時間的倍10、如圖所示為一簡化后的跳臺滑雪的雪道示意圖，運動員從O點由靜止開始，在不借助其它外力的情況下，自由滑過一段圓心角為60°的光滑圓弧軌道后從A點水平飛出，落到斜坡上的B點。已知A點是斜坡的起點，光滑圓弧軌道半徑為，斜坡與水平面的夾角，運動員的質量，重力加速度。下列說法正確的是（）A．運動員從O運動到B的整個過程中機械能守恒B．運動員到達A點時的速度為2m/sC．運動員到達B點時的動能為JD．運動員從A點飛出到落到B點所用的時間為s三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某實驗小組用如圖所示的裝置通過研究小車的勻變速運動求小車的質量。小車上前后各固定一個擋光條（質量不計），兩擋光條間的距離為L，擋光條寬度為d，小車釋放時左端擋光條到光電門的距離為x，掛上質量為m的鉤碼后，釋放小車，測得兩遮光條的擋光時間分別為t1、t2。（1）用游標卡尺測量擋光條的寬度，示數如圖乙所示，則擋光條的寬度為d=____cm；（2）本實驗進行前需要平衡摩擦力，正確的做法是____；（3）正確平衡摩擦力后，實驗小組進行實驗。不斷改變左端擋光條到光電門的距離x，記錄兩遮光條的擋光時間t1、t2，作出圖像如圖丙所示，圖線的縱截距為k，小車加速度為____；小車的質量為____（用題中的字母表示）。12．（12分）某一小型電風扇額定電壓為5.0V，額定功率為2.5W．某實驗小組想通過實驗描繪出小電風扇的伏安特性曲線。實驗中除導線和開關外，還有以下器材可供選擇：A．電源E（電動勢為6.0V）B．電壓表V（量程為0～6V，內阻約為8kΩ）C．電流表A1（量程為0～0.6A，內阻約為0.2Ω）D．電流表A2（量程3A，內阻約0.05Ω）；E．滑動變阻器R1（最大阻值5k，額定電流100mA）F．滑動變阻器R2（最大阻值25Ω，額定電流1A）（1）為了便于調節(jié)，減小讀數誤差和系統誤差，實驗中所用電流表應選用_____滑動變阻器應選用_____（填所選儀器前的字母序號）。（2）請你為該小組設計實驗電路，并把電路圖畫在甲圖中的虛線框內（小電風扇的電路符號如圖甲所示）_____。（3）操作過程中發(fā)現，小電風扇通電后受阻力作用，電壓表讀數小于0.5V時電風扇沒啟動。該小組測繪出的小電風扇的伏安特性曲線如圖乙所示，由此可以判定，小電風扇的電阻為_____Ω，正常工作時的發(fā)熱功率為_____W，機械功率為_____W四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖，一厚度均勻的圓形玻璃管內徑為16cm，外徑為24cm，長度為L1=80cm，一條光線AB從玻璃管壁中點入射，與直徑MN在同一豎直面內，調整入射角，使得光線AB在玻璃中傳播的時間最長，最長時間為4.0×10-9s，真空中光速3.0×108m/s，求：（1）玻璃管的折射率n（2）光線經玻璃管內壁折射后，從另一側下端射出玻璃管，求玻璃管的長度14．（16分）如圖（甲）所示，粗糙直軌道OB固定在水平平臺上，A是軌道上一點，B端與平臺右邊緣對齊，過B點并垂直于軌道的豎直面右側有大小E=1.0×106N/C，方向水平向右的勻強電場。帶負電的小物體P電荷量是2.0×10－5C，質量為m=1kg。小物塊P從O點由靜止開始在水平外力作用下向右加速運動，經過0.75s到達A點，當加速到4m/s時撤掉水平外力F，然后減速到達B點時速度是3m/s，F的大小與P的速率v的關系如圖（乙）所示。P視為質點，P與軌道間動摩擦因數μ=0.5，直軌道上表面與地面間的距離為h=1.25m，P與平臺右邊緣碰撞前后速度大小保持不變，忽略空氣阻力，取g=10m/s2。求：(1)P從開始運動至速率為1m/s所用的時間；(2)軌道OB的長度；(3)P落地時的速度大小。15．（12分）如圖所示，在直角坐標系xoy的第一象限中有兩個全等的直角三角形區(qū)域Ⅰ和Ⅱ，充滿了方向均垂直紙面向里的勻強磁場，區(qū)域Ⅰ的磁感應強度大小為B0，區(qū)域Ⅱ的磁感應強度大小可調，C點坐標為（4L，3L），M點為OC的中點．質量為m帶電量為-q的粒子從C點以平行于y軸方向射入磁場Ⅱ中，速度大小為，不計粒子所受重力，粒子運動軌跡與磁場區(qū)域相切時認為粒子能再次進入磁場．（1）若粒子無法進入區(qū)域Ⅰ中，求區(qū)域Ⅱ磁感應強度大小范圍；（2）若粒子恰好不能從AC邊射出，求區(qū)域Ⅱ磁感應強度大??；（3）若粒子能到達M點，求區(qū)域Ⅱ磁場的磁感應強度大小的所有可能值．

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、D【解析】

A．沿著電場線方向電勢降落，可知x軸左側場強方向沿x軸負方向，x軸右側場強方向沿x軸正方向，故A錯誤；：B．根據U＝Ed可知：左側電場強度為：E1＝V/m＝2.0×103V/m；右側電場強度為：E2＝V/m＝4.0×103V/m；所以x軸左側電場強度和右側電場強度的大小之比E1：E2＝1：2，故B錯誤；C．設粒子在原點左右兩側運動的時間分別為t1、t2，在原點時的速度為vm，由運動學公式有：vm＝t1同理可知：vm＝t2；Ekm＝mvm2；而周期：T＝2（t1+t2）；聯立以上各式并代入相關數據可得：T＝3.0×10﹣8s；故C錯誤。D．該粒子運動過程中電勢能的最大值為：EPm＝qφm＝﹣2×10﹣8J，由能量守恒得當電勢能為零時動能最大，最大動能為Ekm＝2×10﹣8J，故D正確；2、B【解析】

小磁針靜止時N極方向平行于紙面向下，說明該處的磁場方向向下，因I1在該處形成的磁場方向向上，則I2在該處形成的磁場方向向下，且大于I1在該處形成的磁場，由安培定則可知I2方向垂直紙面向外且I2>I1。故選B。3、B【解析】

根據題意，將已知量代入公式得ACD錯誤，B正確。故選B。4、D【解析】

設勻強磁場（）感應電動勢安培力結合圖像可知所以磁感應強度的變化率故D正確ABC錯誤。故選D。5、C【解析】

A．He+n是熱核反應，根據核電荷數守恒和質量守恒可知，其中x=1，A錯誤；B．HeO+H是人工轉變，其中x=1，B錯誤；C．B+He是人工轉變，其中x=1，C正確；D．SrXe+n是裂變反應，根據核反應前后電荷數守恒和質量數守恒知x=10，故D錯誤。故選C。6、D【解析】

由題意可知，負折射率的介質使得折射光線與入射光線均在法線的同一側，現在讓我們判斷從S點發(fā)出的這條光線的折射光線，則光線1、2是不可能的，因為它們均在法線的另一側，光線3、4是可能的，但是題意中又說明在另一側成實像，即實際光線有交點，光線3在射出介質時，其折射線如左圖所示，折射光線反向延長線交于一點，成虛像。而光線4的折射光線直接相交成實像（如右圖所示）。故選D。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、ACD【解析】

A．時刻，兩部分磁場的磁感應強度大小相等、方向相反，線框中的磁通量為零，A正確。B．根據楞次定律可知，左側的導線框的感應電流是逆時針，而右側的導線框的感應電流也是逆時針，則整個導線框的感應電流方向為逆時針，B錯誤。C．由法拉第電磁感應定律，因磁場的變化，導致導線框內產生感應電動勢，結合題意可知整個導線框產生感應電動勢為左、右兩側電動勢之和，即由閉合電路歐姆定律，得感應電流大小故C正確。D．由左手定則可知，左、右兩側的導線框均受到向左的安培力，則所受地面的摩擦力方向向右、大小與線框所受的安培力大小相等，即故D正確。故選ACD。8、BC【解析】

A．cd邊經過磁場邊界線L3時恰好開始做勻速直線運動，cd邊從L3到L4的過程中做勻速直線運動，cd邊到L4時ab邊開始到達L1，則ab邊經過磁場邊界線L1后做勻速直線運動，故A錯誤；B．ab邊從L2到L3的過程中，穿過線圈的磁通量沒有改變，沒有感應電流產生，不受安培力，線圈做勻加速直線運動，則ab邊進入下方磁場的速度比cd邊進入下方磁場的速度大，所受的安培力增大，所以ab邊經過磁場邊界線L3后線圈要做一段減速運動，故B正確；C．cd邊經過磁場邊界線L3時恰好做勻速直線運動，根據平衡條件有而聯立解得cd邊從L3到L4的過程做勻速運動，所用時間為cd邊從L2到L3的過程中線圈做勻加速直線運動，加速度為g，設此過程的時間為t1，由運動學公式得得故cd邊經過磁場邊界線L2和L4的時間間隔為故C正確；D．線圈從開始運動到cd邊經過磁場邊界線L4過程，根據能量守恒得故D錯誤。故選BC。9、CD【解析】

根據粒子運動軌跡，應用左手定則可以判斷出粒子的電性；粒子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，根據題意求出粒子軌道半徑關系，然后應用牛頓第二定律求出粒子的速度然后分析答題；根據粒子做圓周運動的周期公式與粒子轉過的圓心角求出粒子的運動時間．【詳解】由甲粒子垂直于bc邊離開磁場可知，甲粒子向上偏轉，所以甲粒子帶正電，由粒子從ad邊的中點離開磁場可知，乙粒子向下偏轉，所以乙粒子帶負電，故A錯誤；由幾何關系可知，R甲=2L，乙粒子在磁場中偏轉的弦切角為60°，弦長為，所以：=2R乙sin60°，解得：R乙=L，由牛頓第二定律得：qvB=m，動能：EK=mv2=，所以甲粒子的動能是乙粒子動能的24倍，故B錯誤；由牛頓第二定律得：qvB=m，解得：，洛倫茲力：f=qvB=，即，故C正確；由幾何關系可知，甲粒子的圓心角為300，由B分析可得，乙粒子的圓心角為120°，粒子在磁場中的運動時間：t=T，粒子做圓周運動的周期：可知，甲粒子在磁場中的運動時間是乙粒子在磁場中運動時間的1/4倍，故D正確．.【點睛】題考查帶電粒子在勻強磁場中的運動，要掌握住半徑公式、周期公式，畫出粒子的運動軌跡后，利用洛倫茲力提供向心力，結合幾何關系進行求解；運用粒子在磁場中轉過的圓心角，結合周期公式，求解粒子在磁場中運動的時間．10、AC【解析】

A．運動員從O運動到B的整個過程中，只有重力做功，機械能守恒，故A選項正確；B．運動員在光滑圓軌道上運動時，由機械能守恒得所以故B選項錯誤；D．設運動員做平拋運動的時間為t，水平位移為x，豎直位移為y，則由幾何關系聯立得故D選項錯誤；C．運動員從A到B的過程中機械能守恒，所以在B點的動能代入J故C選項正確。故選AC。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、0.650去掉鉤碼，將木板右端墊高，輕推小車，使兩擋光片擋光時間相等【解析】

(1)[1]．擋光條的寬度為d=0.6cm+0.05mm×10=0.650cm.(2)[2]．本實驗進行前需要平衡摩擦力，正確的做法是去掉鉤碼，將木板右端墊高，輕推小車，使兩擋光片擋光時間相等；(3)[3][4]．兩遮光片經過光電門時的速度分別為則由可得即由題意可知解得由牛頓第二定律可得mg=(M+m)a解得12、（1）C；E；（2）實驗電路圖如圖所示；（3）2.5Ω，0.625，1.875?！窘馕觥?/p>

（1）電風扇的額定電流，從讀數誤差的角度考慮，電流表選擇C．電風扇的電阻比較小，則滑動變阻器選擇總電阻為10Ω的誤差較小，即選擇E。（2）因為電壓電流需從零開始測起，則滑動變阻器采用分壓式接法，電風扇的電阻大約，遠小于電壓表內阻，屬于小電阻，電流表采用外接法。電路圖如圖所示。（3）電壓表讀數小于0.5V時電風扇沒啟動。根據歐姆定律得：正常工作時電壓為5V，根據圖象知電流為0.5A，則電風扇發(fā)熱功率為：P＝I2R＝0.52×2.5W＝0.625W，則機械功率P′＝UI﹣I2R＝2.5﹣0.625＝1.875W，四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、①②【解析】①當光在管內壁處恰好發(fā)生全反射，時間最長，光通過的路程為，另有，解得②光在兩個界面上入射角和折射角分別是，根據折射定律可得，解得，由幾何知識有，解得玻璃管的長度為【點睛】解決光學問題的關鍵要掌握全反射的條件、折射定律、臨界角公式、光速公式，運用幾何知識結合解決這類問題．14、(1)0.5s；(2)2.825m；(3)【解析】

(1)P的速率從零增加到v1=1m/s