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2025届广东省广州市高三下学期一模改编物理练习卷4
一、单选题
1．可控核聚变实验的核反应方程为，下列说法正确的是（　　）
A．X是质子 B．该反应为链式反应
C．的结合能为17.6MeV D．的比结合能比、的比结合能都大
2．如图甲所示，在平静的水面下有一个点光源 S，它发出的是两种不同颜色的 a 光和 b 光，在水面上形成了一个被照亮的圆形区域，该区域的中间为由 a 、b 两种单色光所构成的复色光的圆形区域，周边为环状单色光区域，且为 a 光的颜色（见图乙）。则下列说法正确的是（　　）

A．a 光的频率大于 b 光的频率
B．a 光的折射率小于 b 光的折射率
C．a 光在水中的传播速度比 b 光小
D．a 光在水中发生全反射的临界角小于 b 光在水中发生全反射的临界角
3．一列简谐横波在0时刻的波动图如图甲所示，传播方向上有平衡位置相距为10m的两个质点P、Q（图中未画出），质点P的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．该波的波长为5m B．该波的波速为2m/s
C．6s时质点P沿y轴负方向振动 D．6s时质点Q沿y轴负方向振动
4．嫦娥五号返回器从月球归来初入大气层时的速度可以接近第二宇宙速度，为避免高速带来的高温过载风险，采用了“半弹道跳跃式返回”减速技术。如图所示，返回器从a点第一次进入大气层，调整返回器姿态，使其经b点升高，再从c点“跳”出大气层，在太空中潇洒地打个“水漂”，升高到距地面高度为h的d点后，再次从e点进入大气层返回地球。假设返回器从c到e的过程为无动力飞行。已知地球表面重力加速度为g，地球的半径为R，引力常量为G。结合以上信息，下列说法正确的是（　　）
A．从a点到c点的过程中，返回器机械能守恒 B．在d点，返回器的速度大于第一宇宙速度
C．在d点，返回器的加速度大小为 D．在e点返回器处于超重状态
5．交流发电机的线圈匀速转动时产生正弦式交变电流，其电动势随时间变化的图像如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．时，穿过线圈的磁通量的变化率最大 B．时，线圈位于中性面
C．时，穿过线圈的磁通量为零 D．发电机线圈转动的角速度为
6．如图所示，跳跳杆底部装有一根弹簧，小孩和杆的总质量为m。忽略空气阻力，小孩和杆从图示位置静止竖直下落，从弹簧接触地面到小孩运动到最低点的过程中，对小孩和杆组成的系统，下列说法正确的是（　　）
A．速度不断减小
B．加速度先变小再变大
C．先是加速度增大的加速运动，后是加速度减小的减速运动
D．到最低点时，小孩和杆处于平衡状态
7．如图所示abcd为边长为L的正方形匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面向里，半径为r的匝数为n的线圈如图所示放置。当磁场以的变化率变化时，线圈中感应电动势为（　　）
A． B．
C． D．
二、多选题
8．电磁弹射技术是一种新兴的直线推进技术，2022年6月17日上午，中国第三艘航空母舰福建舰下水，并配置电磁弹射。其工作原理可以简化如下图模型，光滑固定导轨CD、EF与导电底座MN构成一驱动电流回路，将绝缘飞翔体安放在导电底座上，导轨中的恒定驱动电流I产生磁场，且磁感应强度B与驱动电流I及空间某点到导轨的距离r的关系式为（k为常量），磁场对处在磁场中的导电底座产生了安培力F，从而推动导电底座及飞翔体向右做匀加速直线运动，实现弹射。下列说法正确的是（　　）
A．CMNF回路内的磁场方向与驱动电流I的方向满足安培定则
B．导电底座MN所受安培力F的方向与CMNF回路中驱动电流I的方向有关
C．驱动电流I变为原来的2倍，导电底座MN所受安培力F的大小将变为原来的4倍
D．如果导电底座及飞翔体在导轨上滑过的距离保持不变，仅将飞翔体质量减为原来的一半，飞翔体最终的弹射速度将变为原来的倍
9．静电喷涂是一种利用高压静电场使带负电的涂料微粒定向运动，并吸附在工件表面的喷涂方法。如图为静电喷涂装置简化图，接上高压电源后在喷口和被涂物间产生强电场，虚线为等势面。带负电液滴从喷口飞向被涂物，a、b、c是其中一条路径上的三点，b是a、c连线的中点，液滴重力不计，下列说法正确的是（　　）
A．a点附近的电场强度比b点附近的小
B．b点的电势是a、c两点电势之和的一半
C．同一带负电液滴在a点的加速度大于在c点的加速度
D．同一带负电液滴从喷口飞向被涂物过程中，电势能减小
10．4个质量均为m的小球通过两根相同的轻弹簧A和两根相同的轻弹簧B连接如图所示，系统处于静止状态，此时A、B弹簧实际长度相等，下面两个小球间的细线平行于水平面，弹簧A、B与竖直方向的夹角分别为和45°。弹簧A、B的劲度系数分别为、，且原长相等。设轻弹簧A、B中的拉力大小分别为、，重力加速度为g，小球直径与弹簧长度相比可以忽略，则（　　）
A． B． C． D．
三、实验题
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，请完成实验操作和计算。
(1)如图甲所示是探究加速度与力、质量的关系的实验装置，下列说法正确的是______（填正确答案标号）。
A．长木板右端需抬起一定角度以平衡摩擦力 B．槽码质量应远小于小车质量
C．打点计时器接稳恒直流电源 D．小车靠近打点计时器，放开小车再接通电源
(2)在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上，如图乙所示组装仪器时，处应固定 。
(3)用图丙实验装置验证动量守恒定律。记录小球抛出点在地面上的垂直投影点，测出碰撞前后两小球的平均落地点的位置M、P、N与的距离分别为、、，若两球碰撞过程动量守恒，应满足的关系式为 （填正确答案标号）。
A． B．
C． D．
12．某小组使用图甲装置完成“探究加速度与力，质量的关系”实验。
(1)该小组采用的电源应当是______。
A．交流220V B．直流220V C．交流8V D．直流8V
(2)除了图中器材外还需要的器材有______（多选）。
A． B． C． D．
(3)该小组在实验中得到如图乙所示的一条纸带，已知打点计时器使用的是频率为50Hz的交流电，相邻两计数点间还有四个点没有画出，根据纸带可求出小车的加速度大小为 （结果保留三位有效数字）。
(4)为了更精确得到实验结果，该小组又采用如图丙所示的装置完成实验，水平轨道上安装两个光电门、，滑块上装有宽度很窄的遮光条和力传感器，滑块、遮光条和力传感器总质量为，细线一端与力传感器连接，另一端跨过滑轮挂上砂桶（砂和砂桶总质量用表示）后悬挂固定。实验前，接通气源，将滑块置于气垫导轨上（不挂砂桶），调节气垫导轨，轻推滑块，使滑块先后经过光电门、时遮光时间相等。
①实验中 （填“需要”或“不需要”）满足远小于；若滑轮有一定摩擦阻力，对实验的探究 （填“有”或“没有”）影响。
②改变砂和砂桶的总质量，得到对应的加速度和力，得到6组数据后，描点作图，发现加速度与传感器示数在误差允许的范围内成正比，如图丁，则图像的斜率应是 。
A． B． C． D．
四、解答题
13．如图所示，为某校开展的科技节一参赛小组制作的“水火箭”，其主体是一个容积为2.5L的饮料瓶，现装入1L体积的水，再倒放安装在发射架上，用打气筒通过软管向箭体内充气，打气筒每次能将300mL、压强为p0的外界空气压入瓶内，当瓶内气体压强达到4p0时，火箭可发射升空。已知大气压强为p0=1.0×105Pa，整个装置气密性良好，忽略饮料瓶体积的变化和饮料瓶内、外空气温度的变化，求：
（1）为了使“水火箭”能够发射，该小组成员需要打气的次数；
（2）“水火箭”发射过程中，当水刚好全部被喷出前瞬间，瓶内气体压强的大小；
（3）若设在喷水过程中瓶内气压平均为3p0，在这过程瓶内气体是吸热还是放热，吸收或释放了多少热量？

14．某同学用如图甲所示的装置做一探究实验，将一质量为m的带孔小球穿在光滑竖直杆上，从高度为处由静止释放，与地面发生碰撞后该小球竖直反弹的最大高度为；经过多次实验发现，每次小球磁地后的速度大小与磁地前速度大小之比为一定值e，假定小球与竖直杆间的摩擦力和空气阻力均可忽略不计，重力加速度大小为g。
（1）求该定值的大小；
（2）现让该小球仍从处释放，为了使得小球与地面碰撞后反弹高度与释放高度相等，则在小球释放瞬间对小球迅速向下拍打，求拍打过程对小球做的功；
（3）如图乙所示，在同一高度同时释放两质量相同的小球（小球均可视为质点），下方的小球碰地后立刻与上方的小球发生弹性正碰，求碰撞后上方小球能弹起的最大高度。

15．如图所示是某同学设计的“速度选择器”。该“速度选择器”内有三个与x轴、y轴均相切、半径均为R的圆形磁场区域，第一、二象限的磁场方向垂直纸面向外，第三象限磁场方向垂直纸面向里，三个圆形磁场区域磁感应强度大小均为；第四象限内有方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为的匀强磁场。x轴正半轴上x>2R的位置有粒子接收器W，y轴上有个小孔Q（0，R），打在y轴上除Q以外其他位置的粒子将会被吸收。粒子源P（—2R，—R）可以在纸面内沿与x轴正方向成-30°到30°夹角范围内发射相同速率的同种带电粒子，粒子的电荷量为q，质量为m。已知某粒子沿x轴正方向射出，刚好沿x轴正方向通过Q，忽略粒子的重力和粒子间的相互作用力，求
（1）该粒子的速度大小；
（2）W接收到粒子的坐标范围；
（3）与x轴正方向成-30°到30°夹角范围内，哪个方向射出的粒子P到W的时间最长，最长时间是多少？
试卷第1页，共3页
参考答案
1．D【详解】A．由质量数和电荷数守恒可知X是中子。故A错误
B．该反应是热核反应不是链式反应。故B错误；
C．结合能是把拆解成自由核子时所需的最小能量，而非是核反应中放出的能量17.6MeV，故C错误；
D．发生核反应后，原子核越稳定，则的比结合能比、的比结合能都大。故D正确。故选D。
2．B【详解】ABD．a光照射的面积较大，知a光的临界角较大，根据
知a光的折射率较小，根据光的折射率越小，频率也越小，可知a光的频率小于b光的频率，故AD错误，B正确；
C．根据可知知a光在水中传播的速度较大，故C错误；故选B。
3．D【详解】A．由甲图可知，该波的波长为4m，选项A错误；
B．该波的周期为4s，则波速为选项B错误；
C．由P点的振动图像可知，在t=0时刻P点向下振动，可知波沿x轴负向传播； 6s时，即经过了1.5T，则质点P沿y轴正方向振动，选项C错误；
D．因PQ=10m=2.5λ，则PQ两质点振动情况相反，则6s时质点Q沿y轴负方向振动，选项D正确。故选D。
4．C【详解】A．嫦娥五号返回器从a点到c点的过程中，空气阻力做功，机械能不守恒，A错误；
B．嫦娥五号返回器经过d点后做近心运动，有即
又因为第一宇宙速度为故B错误；
C．在d点由牛顿第二定律又因为在地球表面有联立可得C正确；
D．在e点返回器加速度有向下的分量，故返回器处于失重状态，D错误。故选C。
5．C【详解】A．由图可知，时，电动势为零，线圈位于中性面，穿过线圈的磁通量变化率为零，A错误；
BC．时，电动势最大，平面与磁场方向平行，穿过线圈的磁通量为零，C正确，B错误；
D．由图可知，周期，发电机线圈转动的角速度D错误。故选C。
6．B【详解】ABC．下落过程中，弹簧弹力增大，当时有
加速度向下，且逐渐减小，系统做加速运动；
当时有加速度向上，且加速度逐渐增大，系统做减速运动；
所以系统先做加速度减小的加速运动，后做加速度增大的减速运动，故A、C错误，B正确；
D．最低点时，弹簧弹力最大，系统具有向上的最大加速度，故D错误。故选B。
7．C【详解】穿过线圈的磁通量由法拉第电磁感应定律可得故选C。
8．AC【详解】A．CMNF回路内的磁场是由驱动电流产生的，所以其方向与驱动电流的方向满足安培定则，故A正确；
B．CMNF回路中驱动电流的方向改变，根据安培定则，磁场方向与之前相反，由于导电底座MN中电流方向与之前相反，根据左手定则，导电底座MN所受安培力F的方向不变，与CMNF回路中驱动电流I的方向无关，故B错误；
C．驱动电流I变为原来的2倍，CMNF回路内的磁场磁感应强度随之变为原来的2倍，根据
飞翔体MN受的安培力将变为原来的4倍，故C正确；
D．飞翔体的质量只是飞翔体和底座的一部分，故将飞翔体质量减为原来的一半，整体质量和原来的质量关系未知，无法计算最终速度变化，故D错误。故选AC。
9．CD【详解】A．根据等势面画出电场线如图所示
a点附近电场线比b点附近的密，a点附近的电场强度比b点附近的大，故A错误；
B．a、c间的电场非匀强电场，故b点的电势并不是a、c两点电势之和的一半，故B错误；
C．由于a点附近的电场强度比c点附近的大，根据得
同一带负电液滴在a点的加速度大于在c点的加速度，故C正确；
D．同一带负电液滴从喷口飞向被涂物过程中，电场力做正功，电势能减小，故D正确。故选CD。
10．BC【详解】对左边B小球分析得
对左边AB小球分析得；
联立解得，，，
故AD错误，BC正确。故选BC。
11．(1)AB(2)单缝(3)A
【详解】（1）A．长木板右端需抬起一定角度,让小车的重力沿斜面方向的分力抵消小车所受的摩擦力，故A正确；
B．要确定小车的合外力，必须平衡摩擦力同时将槽码的重力当成合外力，因此槽码的质量也要远小于小车的质量，故B正确；
C．打点计时器使用交流电源，故C错误；
D．整个操作是先接通电源后释放小车，故D错误。故选AB。
（2）该实验为双缝干涉实验，组装仪器时，图乙中为单缝，为双缝。
（3）小球在空中做平抛运动，设运动时间为t，若两球碰撞过程动量守恒，有
又有，，整理可得故选A。
12．(1)A(2)ACD(3)0.200(4) 不需要 没有 C
【详解】（1）该小组采用的是电火花计时器，则电源应当是交流220V ，故选A。
（2）实验中还需要钩码、天平（测量小车质量）和刻度尺（测量纸带），故选ACD。
（3）相邻两计数点间还有四个点没有画出，可知T=0.1s，小车的加速度大小为
（4）①[1]实验中有力传感器测量拉力，则不需要满足远小于；
[2]若滑轮有一定摩擦阻力，对力传感器读数无影响，则对实验的探究没有影响。
①[3]对小车，根据牛顿第二定律即则故选C。
13．（1）；（2）2.4×105Pa；（3）吸热300J
【详解】（1）设至少需要打n次气，打气前箭体内空气体积为
根据玻意耳定律可得解得
（2）小组成员对“水火箭”加压到发射，在水刚好全部被喷出时气体的体积为
根据玻意耳定律可得解得
（3）根据热力学第一定律有
所以瓶内气体从外界吸热，热量为
14．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）设小球碰地前的速度为，碰地后的速度为，对小球下落过程，由机械能守恒定律有
碰后上升过程．由机械能守恒定律有
小球碰地后的速度大小与碰地前速度大小之比
（2）拍打小球后，小球碰地前的速度为，碰地后的速度为，对小球下落过程，由机械能守恒定律有碰后上升过程，由机械能守恒定律有
小球碰地后的速度大小与碰地前速度大小之比解得
（3）以竖直向上为正方向，对下方小球下落过程，由机械能守恒定律有
又故碰地后下方小球速度（方向竖直向上）
对上方小球下落过程，由机械能守恒定律有
则上方小球与下方小球碰前上方小球的速度（方向竖直向下）
设上、下两球发生弹性正碰，碰后速度分别为和，上、下两球发生弹性正碰，由动量守恒定律有
由机械能守恒定律有解得，
设两球碰后上方小球能弹起的最大高度为，碰后上升过程．由机械能守恒定律有解得
15．（1）；（2）；（3）速度与x轴正方向成-30°夹角，
【详解】（1）根据题意粒子沿x轴正方向射出，刚好沿x轴正方向通过Q，可知此时粒子的运动轨迹半径为R，根据洛伦兹力提供向心力有解得
（2）粒子的速度大小不变，根据前面分析可得所有的粒子在第一、二、三象限中运动的轨迹半径都为R，根据图像图中粒子在运动时与圆形磁场的圆心构成菱形，根据几何知识可得沿与x轴垂直的方向进入第二象限磁场，轨迹如图所示，当速度方向与x轴正方向为30°夹角时，轨迹沿图中①所示，根据对称性可知粒子到达Q处时，有，有
第四象限磁场大小为，根据前面分析可得粒子在该磁场中的运动半径为2R，所以此时轨迹①的粒子打在粒子接收器上的横坐标为
同理当速度方向与x轴正方向为-30°夹角时，轨迹为②，此时打在粒子接收器上的横坐标为
所以W接收到粒子的横坐标范围为。
（3）第一、二、三象限中磁场强度相同，根据公式对此时运动周期有即
同理在第四象限磁场中的周期为
在各磁场间的空隙处粒子沿竖直方向经过，由对称性可知图中虚线AB与x轴间距相同，设为，根据几何知识有
根据前面分析的粒子运动轨迹可知粒子轨迹对应的总的圆心角越大，运动时间越长，所以可得沿轨迹②运动时粒子P到W的时间最长，即速度方向与x轴正方向成-30°夹角时，时间最长，可得该时间为
即
答案第1页，共2页

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