2024-2025学年广东省普通高中高三(上)第二次调研考试
物理试卷
一、单选题:本大题共7小题,共28分。
1.年诺贝尔物理学奖授予了三位科学家,其中英国科学家罗杰彭罗斯发现黑洞的形成是广义相对论的有力预测。根据相对论的观点,下列说法正确的是( )
A. 越靠近黑洞,时钟会变得越快
B. 光速的测量结果与参考系的运动速度有关
C. 同一物体的长度的测量结果与物体相对观测者运动的速度有关
D. 若两件事在某观察者看来是同时发生的,则在其他观察者看来也必定是同时发生的
2.年月,我国的“朱雀三号”可重复使用火箭进行了可回收运载火箭的试验,为将来降低航天发射成本奠定了坚实基础有关火箭的运动,下列说法正确的是( )
A. 火箭向上飞行则处于超重状态 B. 火箭向下飞行则处于失重状态
C. 火箭在加速向上时处于失重状态 D. 火箭在减速下降时处于超重状态
3.年月日,苏州大学研究团队在自然杂志上发布了辐光伏微型核电池的最新研究成果该电池主要是利用镅发生衰变释放的能量若镅衰变的核反应方程是,则下列说法正确的是( )
A. 的电荷数为 B. 的电荷数为 C. 的质量数为 D. 的质量数为
4.年月,全国田径大奖赛第一站在肇庆市举行在跑中,跑内侧还是外侧跑道对运动员的成绩有一定影响若同一运动员分别在最内侧和最外侧跑道以相同的速率运动,转弯半径分别为与,则运动员在最内侧跑道转弯所需向心力是在最外侧跑道时的( )
A. B. C. D.
5.年月日,我国“千帆星座”计划的首批组网卫星发射成功“千帆星座”计划采用多层轨道,分阶段实施的星座设计,其中高轨卫星通常位于地球同步轨道,高度约为,低轨卫星轨道高度通常在至之间低轨卫星相对高轨卫星而言( )
A. 环绕地球运行的速度更慢 B. 环绕地球运行的加速度更小
C. 绕地球转一周所需的时间更长 D. 需要更多卫星才能实现全球信息覆盖
6.如图甲所示的“悬浮桌”,其圆形桌面及“桌面支架”完全靠条钢绳维系底座“支撑支架”上端位于桌面中心正下方通过一根竖直轻质“承重钢绳”连接“桌面支架”下端,将桌面和“桌面支架”悬挂起来为了防止桌面侧翻,桌面边缘圆周线上三等分处,分别用完全相同的轻质“平衡钢绳”与底座上的圆周三等分点拉紧三条“平衡钢绳”与地面夹角均为如图乙所示,且其拉力大小均为已知桌面及“桌面支架”的总重力为则“承重钢绳”的张力大小为( )
A. B. C. D.
7.如图,运加油机正在为三架歼隐身战机进行空中加油四架飞机以相同水平速度匀速飞行,歼飞行时所受空气阻力为常数加油机在时间内通过水平油管向每架受油机注入质量为的燃油,燃油注入时相对于受油机的速度恒为忽略加油过程中油管接头与受油机间的相互作用,以及受油机的燃油消耗则加油过程中歼发动机的输出功率( )
A. 大小为 B. 大小为
C. 每秒增加 D. 每秒增加
二、多选题:本大题共3小题,共18分。
8.夏天人们常在家中开电风扇来缓解炎热感,下列相关说法正确的是( )
A. 风扇提升空气流经人体表面的速度,帮助人体降温
B. 在密闭的房间内开电风扇,室内空气的温度会升高
C. 风扇提升空气流动的速度,使得室内空气的温度降低
D. 风扇提升空气流动的速度,使得室内空气分子热运动的平均动能降低
9.甲、乙两列横波在同一均匀介质中沿轴相向传播,波速均为。时刻二者在处相遇,波形如图所示。关于平衡位置分别位于、处的、两质点,下列说法正确的是( )
A. 时,偏离平衡位置的位移为
B. 时,偏离平衡位置的位移为
C. 两波相遇后,的振幅大于
D. 两波相遇后,的振幅等于
10.如图所示,旅客在站台候车线处候车,相邻候车线间的距离以及每节车厢的长度均为。列车进站时,从号车厢的前端入口点经过号候车线时开始计时,到号车厢的前端入口点经过号候车线时,所用的时间为,列车停下时点恰好正对号候车线。若列车进站时做匀减速直线运动,则下列说法正确的是( )
A. 列车进站时的加速度大小为
B. 点经过号候车线时,列车的瞬时速度大小为
C. 从点经过号候车线到列车停止运动,经历的时间为
D. 从点经过号候车线到列车停下的过程,列车的平均速度为
三、实验题:本大题共2小题,共24分。
11.如图甲所示为“研究平抛运动”的实验装置。
安装实验装置时,要调节底座上的个调平螺钉,使实验装置的背板_______;调节斜槽轨道使轨道末端水平,使小球轻放在轨道末端水平段时能_______;将一张坐标纸与复写纸叠放固定在装置的背板上,让坐标纸的竖直线与挂在装置上的重垂线_______。
图乙标记了小球做平抛运动时在坐标纸上留下的点,若以坐标原点为平抛运动的起点,请根据图中描绘的点,作出小球平抛运动的轨迹_______。
根据作出的曲线,计算小球平抛运动的初速度_______取,结果保留位有效数字
12.某同学想用单摆装置测定摆角为左右时,摆球每摆动一个周期平均损失的机械能。该同学先将铁架台置于水平桌面上,用细线将摆球自由悬挂在铁架台上,然后选用如下、两方案中的一个进行实验。
:将摆球拉到摆角约的位置,测出此时摆球球心距桌面的高度,然后将摆球从该位置由静止释放,记录摆球直至停止摆动,一共摆动的次数,再记录摆球停止摆动后球心距桌面的高度,由可求得;
:如图所示,在摆球经过的最低点处安装好光电门,将摆球拉到摆角约的位置,将摆球从该位置由静止释放,用光电门测定摆球第次及第次约次经过光电门的速度及,由可求得。
你认为应该选用的实验方案是_______,该方案中求得的_______。
在方案中可用单摆测定当地的重力加速度。
测定单摆的摆长时,先测出摆球直径,然后用细线将摆球自由悬挂在铁架台上,用直尺测定细线处于_______选填“水平”或“竖直”伸直状态时悬线的长度;
测定单摆周期时,需要在摆角不大于_______的情况下,测出摆球第次与第次经过最低点的时间间隔;
由_______的计算式可得当地的重力加速度。用题中各物理量的字母表示
在方案中需要测定摆球经光电门时的速度。这时需要测摆球的_______和摆球经过光电门的时间。测时间时必须调整好光电门,使得摆球摆到最低点时摆球的_______与光电门的发光管及感光器的中心位于同一水平线上。
四、计算题:本大题共3小题,共30分。
13.目前太空飞船所用的燃料多为低温液态氧和煤油的混合物,通常燃料箱内温度需保持在,且在燃料消耗的过程中,需要不断注入氦气使箱内压强维持在为标准大气压,发动机才能正常工作。某太空飞船燃料箱容积为,若燃料剩余时飞船发生故障,无法再给燃料箱注入氦气,发动机在非正常状态下继续工作,直至燃料箱内压强降至时,飞船发动机被迫关机。已知燃料箱无泄漏,箱内温度保持不变,箱内氦气可视为理想气体,忽略燃料的蒸发,,求:
发动机被迫关机时箱内剩余燃料的体积;
需注入标准状态下压强为,温度为体积多大的氦气才能使上述被迫关机的发动机正常工作?结果保留位有效数字
14.如图甲,装载电线杆的货车由于刹车过急,导致装载的电线杆直接贯穿了驾驶室。为研究这类交通事故,某同学建立了如图乙所示的物理模型:水平车箱内叠放三根完全相同的圆柱体电线杆,其横截面如图丙所示;设每根电线杆的重力为,相邻电线杆间的动摩擦因数为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,电线杆前端与驾驶室间的距离为,货车以速度在平直公路上行驶;若紧急刹车过程中货车做匀减速运动,下方电线杆未分离且与车箱保持相对静止,重力加速度为。
若货车制动距离为,制动时间为,且上、下电线杆间未发生相对滑动,求上方电线杆在此过程中所受摩擦力的合力大小;
若要保持上、下电线杆间不发生相对滑动,求货车刹车时的最大加速度大小;
若要使电线杆在刹车过程中不冲撞驾驶室,求货车的最小制动距离。
15.如图为某大型多米诺骨牌的启动装置示意图。粗糙水平台长为,左端点放置一质量为的小滑块,滑块与平台间的动摩擦因数;的正上方点用长为的轻质细绳悬挂一质量也为的小球;平台下方有光滑水平面,一质量为的滑块静置于该水平面上,内的两段光滑细管道和于点处平滑相切,且均在同一竖直平面内,段为半径为的圆弧,对应圆心角,其圆心点恰好位于端点正下方,段为竖直管。将拉离竖直位置角后无初速释放,到达最低点时与发生弹性正碰,此后恰好能从点沿段圆弧的切线飞入内,运动到处时被粘附不再反弹,运动一段距离后碰撞并启动多米诺骨牌。已知,重力加速度为,、均可视为质点。求:
、两点的高度差;
角的大小可用三角函数表达;
到达点时的速度大小。
参考答案
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11. 竖直 保持静止 平行
12.
竖直
直径 球心
13.对箱内氦气有
解得
则箱内剩余燃料体积
箱内体温度
标准状态温度
则有
解得注入的氦气在标准状态下的体积
14.货车加速度大小满足
上方电线杆所受摩擦力
其中
解得
对最上面电线杆作受力分析如图所示:
则其所受弹力大小
要保持电线杆不发生相对滑动,则货车刹车时的最大加速度大小满足
解得
若货车刹停瞬间,电线杆恰好不与驾驶室发生碰撞,则对电线杆有
解得
则货车的最小制动距离
15.小滑块由点到点做平抛运动,则有
三式联立,解得
小滑块由运动到的过程,由动能定理得
求得
因小球与小滑块质量相等,且在点发生弹性碰撞,所以,二者在点发生速度交换,即碰前小球的速度大小为
对于小球从释放运动到点的过程中,根据动能定理有
求得
即
小滑块运动到点时水平方向与滑块共速,设二者水平方向的共同速度为,小滑块由点运动到点过程中,小滑块与滑块组成的系统水平方向动量守恒,有
该过程中系统损失的机械能为
该过程中根据能量守恒有
其中
联立,解得
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