2024届广东省大湾区高三下学期二模联考物理试卷（二）
1．（2024高三下·广东模拟）核污染水中含有一些放射性元素，有人提出处理核污染水的三个措施，其中可以减缓放射线元素衰变的是（ ）
A．使核污染水蒸发到天空
B．将核污染水密封于大型特制容器中
C．将核污染水放到大海进行稀释
D．上述措施均无法减缓放射性元素衰变
【答案】D
【知识点】原子核的衰变、半衰期
【解析】【解答】放射性元素的半衰期是由其内部因素决定的，与外界条件均无关，故上述措施均无法减缓放射性元素衰变。
故选D。
【分析】半衰期是由原子核内部的结构决定的，与外界条件无关。
2．（2024高三下·广东模拟）如图所示，一定量的理想气体从状态a沿直线变化到状态b，在此过程中，其体积（ ）
A．逐渐增大 B．逐渐减小
C．始终不变 D．先增大后减小
【答案】A
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程
【解析】【解答】对于一定质量的理想气体，根据理想气体状态方程
解得
由图知：沿图线从状态a变化到状态b，p变小，T变大，可知，气体体积V变大。
故选A。
【分析】根据理想气体状态方程分析，结合图像判断a、b两状态的压强、温度关系，从而判断体积变化。也可以分析，根据a、b两点与原点的连线，通过斜率来判断气体体积变化。
3．（2024高三下·广东模拟）香海大桥为广东省重点交通项目，已于2022年全线通车，其与江珠高速公路有相交点，可进一步促进大湾区内珠中江地区融合发展，已知大桥全长，其中主线长，支线长，支线路段限速为。若一辆汽车以加速度从静止开始驶入支线，先直线加速到后保持匀速率行驶，则下列说法正确的是（ ）
A．汽车加速时间为 B．指的是位移
C．指的是平均速度 D．汽车通过支线的时间小于9分钟
【答案】D
【知识点】位移与路程；平均速度；瞬时速度；匀变速直线运动的速度与时间的关系
【解析】【解答】A．汽车加速时间为
选项A错误；
B．指的是路程，选项B错误；
C．指的是瞬时速度，选项C错误；
D．汽车匀加速的位移
匀速通过支线的时间
通过支线的时间为
选项D正确。
故选D。
【分析】1.根据速度时间关系式求出汽车的加速时间。
2.理解指的是路程，指的是瞬时速度大小。
3.根据汽车通过支线的运动是先匀加速，后匀速，根据运动公式求出两过程的时间。
4．（2024高三下·广东模拟）北京冬季奥运会的顺利举办激发了国民的冰雪运动热情，如图所示，某运动员经过一段加速滑行后从O点水平飞出并且到达斜坡上的A点，忽略空气阻力，关于运动员在空中的运动过程，下列说法正确的是（ ）
A．相同时间内速度大小的变化量相等
B．速度方向与斜面的夹角越来越大
C．速度方向与加速度方向的夹角越来越小
D．运动员重力的功率保持不变
【答案】C
【知识点】平抛运动；功率及其计算
【解析】【解答】A．平抛运动竖直方向做自由落体运动，则相同时间内竖直方向速度大小变化相同，但水平方向速度一直不变，则合速度大小变化不同，故A错误；
B．当运动员运动到离斜面最远的位置时，速度与斜面是平行关系，此时夹角为零，所以运动员速度方向与斜面的夹角先减小后增大，故B错误；
C．运动过程，竖直速度越来越大，水平速度不变，则合速度与竖直方向夹角越来越小，即速度方向与加速度方向的夹角越来越小，故C正确；
D．由于竖直速度越来越大，而重力的功率等于竖直速度与重力的乘积，则重力的功率越来越大，故D错误。
故选C。
【分析】1.根据，求出相同时间内速度变化量指的是加速度，平抛运动的加速度不变。而速度大小变化量指的是合速度大小变化量，该变化量是变化的。
2.根据运动员运动轨迹，分析速度方向与斜面夹角先变小后变大，运动员离斜面最远时，此时夹角为零。
3.根据运动员开始时，速度与重力的夹角为，结合运动轨迹分析速度与重力的夹角越来越小。
4.根据，判断运动员重力的功率不断增大。
5．（2024高三下·广东模拟）2023年5月，天舟六号货运飞船在长征七号遥七运载火箭的喷薄托举下腾空九霄、进入太空，次日飞船成功完成与空间站核心舱后向对接，给空间站运送物资。据悉天舟六号作为一艘货运飞船，其硬核能力——货物装载能力在航天史上首次突破了7吨。假设和空间站对接前飞船在某条轨道绕地球做匀速圆周运动，轨道离地面高度为h，飞船运行周期为T，引力常量为G，地球表面重力加速度为g，根据以上信息（ ）
A．可求得飞船的质量
B．可求得地球的半径
C．可求得地球与飞船间的万有引力
D．不能求得以上任一物理量
【答案】B
【知识点】万有引力定律的应用；卫星问题
【解析】【解答】AB．在地球表面物体万有引力等于重力
设飞船的质量为，根据万有引力提供向心力
联立可得
则可求得地球的半径和质量，不能求得飞船的质量，故A错误，B正确；
C．根据
因为飞船质量未知，故不能求得地球与飞船间的万有引力，故C错误；
D．可以求出地球的半径，故D错误。
故选B。
【分析】1.根据和求出中心天体（地球）的质量和半径，无法求出环绕天体（飞船）的质量。
2.根据万有引力定律，需要知道飞船、地球的质量，根据题意无法求出地球与飞船间的万有引力。
6．（2024高三下·广东模拟）2023年亚运会在杭州顺利举行，广东中山15岁小将陈烨夺得我国在滑板男子碗池项目的首枚金牌，实现历史性突破，假如某次训练中陈烨以同一姿态沿轨道下滑了一段距离，这过程中重力对他做功为，他克服阻力做功为，不计其他作用力的功，则陈烨在此过程中（ ）
A．动能可能不变 B．动能增加了
C．重力势能减少了 D．机械能增加了
【答案】B
【知识点】能量守恒定律；动能定理的综合应用；重力势能的变化与重力做功的关系
【解析】【解答】AB．设克服摩擦力做功为，由动能定理可得
可得动能增加了
故A错误，B正确；
C．重力做正功，重力势能减少，减少的重力势能等于重力做的功，即
故重力势能减少了，故C错误；
D．除了重力弹力以外的其他外力做的功等于机械能的变化量，即
解得
故机械能减少了，故D错误。
故选B。
【分析】1.根据动能定理求出陈烨在该过程动能的变化量。
2.根据重力做了800J的正功，说明重力势能减小800J.
3.根据阻力做功与机械能变化关系，分析阻力做了200J的负功，说明机械能减小了200J.
7．（2024高三下·广东模拟）如图所示，正方形为一个立方体冰块的截面，一束从Q点射出的单色光经M点射入该冰面内，入射角为，但具体角度值无法测量，光线在边上的点射出，连线的延长线与边交于点，已知和的长度，根据以上信息（ ）
A．不能求得冰块折射率
B．光线进入冰块中传播时频率变小
C．减少角，光线在边可能会发生全反射
D．无论怎么改变角，光线在边都不可能会发生全反射
【答案】C
【知识点】光的折射及折射定律；光的全反射
【解析】【解答】A．作出如图所示的光路图
根据几何关系有
根据折射定律有
A错误；
B．光在不同介质中传播时，则光传播频率与传播介质无关，则频率保持不变，B错误；
CD．减小角时，折射角随之减小，根据几何关系可以得出：对应边的入射角却逐渐变大，则当光在AD边的入射角不断减小时，则在边的入射角不断增大，当入射角大于其对应的临界角时，便可发生全反射，C正确，D错误。
故选C。
【分析】画出光传播的路径，结合折射定律可以求出折射率的大小；当光在AD边的入射角变小时会导致光在AB边的入射角变大，当入射角大于临界角时，则会发生全反射。
8．（2024高三下·广东模拟）如图，理想变压器的原线圈与的交流电源相连，副线圈与两个并联的小灯泡P和Q相连，小灯泡P的额定功率为，正常发光时电阻为，已知两灯泡均正常发光，通过原线圈的电流为，则下列说法正确的是（ ）
A．变压器原、副线圈的匝数比为
B．通过小灯泡Q的电流为
C．通过两小灯泡的电流大小相等
D．若小灯泡Q突然断路，小灯泡P的亮度不会发生变化
【答案】A,B,D
【知识点】变压器原理
【解析】【解答】A．因为小灯泡P正常发光，根据公式
得
副线圈电压为1V，根据原、副线圈匝数与电压的关系可得
故A正确；
B．小灯泡P正常发光时，根据公式
得
根据原、副线圈匝数与电流的关系
又因为通过原线圈的电流为可得副线圈总电流为
I2＝0.5A
小灯泡P与小灯泡Q并联，副线圈总电流为
I2＝IP+IQ
故通过灯泡Q的电流为
IQ ＝I2 IP＝0.4A
故B正确；
C．通过小灯泡P的电流为0.1A，通过灯泡Q的电流为0.4A，通过两灯泡的电流不等，故C错误；
D．小灯泡P和小灯泡Q并联，两灯泡两端电压等于副线圈两端电压，又因为原线圈的输入电压不变，变压器的匝数不变，所以副线圈的电压不变，故小灯泡Q突然断路，小灯泡P的亮度不会发生变化，故D正确。
故选ABD。
【分析】1.根据电功率公式求出小灯泡P两端电压，也是副线圈电压。
2.根据原、副线圈电压比与匝数比的关系求出匝数比。
3.小灯泡P正常发光时，根据电功率公式求出小灯泡P的电流，结合两灯泡的并联关系求出通过灯泡Q的电流。
4.根据原、副线圈电压比与匝数比的关系，副线圈电压不变，说明灯泡Q断路，不影响灯泡P两端电压。
9．（2024高三下·广东模拟）如图（a）所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻R。金属棒与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在变化的磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下，磁感应强度随时间变化的规律如图（b）所示，始终保持静止，在磁感应强度逐渐增加的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．中的感应电流的方向不变
B．中的感应电流逐渐增大
C．所受的安培力大小可能不变
D．所受的摩擦力方向始终保持水平向左
【答案】A,C
【知识点】左手定则—磁场对带电粒子的作用；楞次定律；法拉第电磁感应定律
【解析】【解答】A．磁场方向垂直于导轨平面向下且磁感应强度随时间逐渐增大，可知回路中的磁通量增大，根据楞次定律可知，回路中的感应电流为逆时针方向（俯视），且始终不变，故A正确；
B．根据法拉第电磁感应定律可得
根据图象（b）可知，磁感应强度随时间逐渐增大且斜率减小，回路面积保持不变，可知电动势逐渐减小，则回路中的感应电流也逐渐减小，故B错误；
C．根据安培力表达式
由于感应电流逐渐减小，而磁感应强度随时间逐渐增大，可知金属棒ab所受的安培力可能不变，故C正确；
D．金属棒ab始终保持静止，根据受力平衡可知，金属棒ab所受的静摩擦力和安培力大小相等，方向相反，由左手定则可知，金属棒ab所受安培力水平向左，因此静摩擦力方向水平向右，故D错误。
故选AC。
【分析】1.根据楞次定律，回路磁通量不断增大，流经ab的感应电流方向不变。
2.根据，结合图像分析斜率不断变小，说明回路感应电动势不断变小，根据闭合电路欧姆定律求出回路感应电流不断变小。
3.根据，结合图像B增大，而斜率减小，说明安培力可能不变。
4.根据左手定则分析安培力方向向左，说明所受的摩擦力方向始终保持水平向右。
10．（2024高三下·广东模拟）如图所示，水平面上两个小孩提起一装满水的水桶并保持静止，已知右边男孩手臂对水桶拉力方向与竖直方向的夹角比女孩手臂对水桶拉力方向与竖直方向的夹角稍小一些，则下列说法正确的是（ ）
A．两小孩对水桶拉力的大小之和等于水桶重力
B．男孩对水桶拉力大于女孩对水桶拉力
C．男孩对地面的摩擦力的大小等于地面对女孩摩擦力的大小
D．两小孩对地面的压力大小一定相等
【答案】B,C
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】A．水桶保持静止，两小孩对水桶拉力的矢量之和等于水桶重力，A错误；
B．设拉力与竖直方向夹角分别为、，则
因为
所以
B正确；
C．对男孩、女孩及水桶整体进行受力分析，整体受力平衡，故地面对男孩的摩擦力的大小等于地面对女孩摩擦力的大小，C正确；
D．因两小孩体重未知，故两小孩对地面压力大小不一定相等，D错误。
故选BC。
【分析】1.根据力的合成，两小孩对水桶拉力的矢量之和等于水桶重力。
2.根据力的分解，两小孩在水平方向分力相等，结合题意，求出 男孩对水桶拉力大于女孩对水桶拉力 。
3.根据对两小孩和桶整体分析，两小孩受到的摩擦力大小相等，方向相反。
4.根据两小孩体重未知，故两小孩对地面压力大小不一定相等
11．（2024高三下·广东模拟）某同学利用如图所示的装置验证动量守恒定律，滑块1和滑块2前端均安装了圆形弹片，两滑块上的挡光片宽度相同。实验过程如下：
①分别测出滑块1和滑块2的质量；
②调整气垫导轨水平；
③将两滑块分别置于气垫导轨两端，同时轻推两个滑块，两滑块相向运动，分别经过两个光电门后发生碰撞，碰撞后两滑块弹开，速度方向均与碰撞前的相反，再次分别经过两个光电门，计时器记录滑块上的挡光片两次经过光电门的挡光时间；
④重复步骤③，得到多组数据；
⑤断开气源和计时器的电源，整理仪器。
根据以上步骤，回答下列问题：
（1）步骤②中，判断气垫导轨水平的方法是：接通气源和计时器后，使滑块在气垫导轨上自由滑动时，滑块上的挡光片通过两个光电门的挡光时间 ；
（2）步骤③中，轻推两个滑块后，若滑块1碰撞前、后经过光电门1的挡光时间分别为，滑块2碰撞前、后经过光电门2的挡光时间分别为，挡光片的宽度为L，则碰撞前，滑块1的速度大小为 ，碰撞前后，滑块1的速度变化量的大小为 ；
（3）若等式 成立，则说明两滑块碰撞过程中总动量守恒．
【答案】（1）相等
（2）；
（3）
【知识点】验证动量守恒定律
【解析】【解答】（1）步骤②中，判断气垫导轨水平的方法是：接通气源和计时器后，使滑块在气垫导轨上自由滑动时，滑块上的挡光片通过两个光电门的挡光时间相等；
（2）碰撞前，滑块1的速度大小为
碰撞后滑块1的速度大小为
碰撞前后，滑块1的速度变化量的大小为
（3）碰撞前，滑块2的速度大小为
碰撞后滑块2的速度大小为
乙滑块1碰前的速度为正方向，若碰撞动量守恒，则
即
答案：（1）第1空：相等 （2）第1空： 第2空 ： （3）第1空：
【分析】1.根据系统动量守恒的条件：系统不受外力作用。实验要求滑块在气垫导轨上做匀速直线运动。
2.根据滑块1碰前、碰后的速度大小和方向变化，求出碰撞前后，滑块1的速度变化量。
3.根据两滑块碰撞前后，系统动量守恒，根据两滑块碰前、碰后动量大小和方向，结合动量守恒公式求出两滑块的质量比。
12．（2024高三下·广东模拟）某电学实验兴趣小组设计一个电路图，如图所示。
（1）该小组用图示的电路测量电源电动势E和内阻r．操作步骤如下：图中电流表内阻较小，定值电阻的阻值为．首先将置于位置1，闭合，多次改变电阻箱R的阻值，记下电流表的对应读数I，作出的图线，已知图线截距为b，斜率为k，则可以计算出 ， ；如果电流表内阻不可忽略，此时测量出来的电动势相比真实值 （填“偏大”、“偏小”或者“相等”），内阻相比真实值 （填“偏大”、“偏小”或者“相等”）
（2）该小组继续利用该电路测量未知电阻的阻值，首先将置于位置2，闭合，记录时发现电流表指针半偏（指向表盘正中间），已知电流表量程为，结合（1）中所得结果，可计算出的阻值为 ．
【答案】（1）；；相等；偏大
（2）
【知识点】电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】（1）当开关S2置于位置1时，根据闭合电路的欧姆定律可知
变形可得
所以在的图像中，根据图像斜率有：
即可以得出电动势的大小为
根据电流和电阻的关系式有
根据图像截距有：
解得电源内阻的大小为：
若考虑电流表的内阻，设其内阻为，则根据闭合电路的欧姆定律可知
整理可得
的图像中，根据表达式可以得出斜率
所以斜率不变，故电动势不变，与真实值相等；
根据截距
此时计算的内阻应使电流表和电源的内阻之和，所以比真实值偏大。
（2） 首先将置于位置2，闭合，记录时发现电流表指针半偏（指向表盘正中间）， 由闭合电路欧姆定律可知
解得
由于已知电动势和内阻的大小为：
代入上式，解得
【分析】（1）利用闭合电路的欧姆定律结合图像斜率和截距的大小可以求出电动势和内阻的大小；考虑电流表的内阻，结合闭合电路的电动势可以判别电动势测量值等于真实值，内阻的测量值偏大；
（2）利用闭合电路的欧姆定律结合电动势和内阻的大小可以求出待测电阻的大小。
13．（2024高三下·广东模拟）现代医学常用“B超”来诊断人体内的组织，发现可能的病变。其基本原理是通过探头向人体发送超声波，超声波遇到人体不同组织的分界面时会反射回来，反射的超声波又被探头接收，经计算机处理后合成“B超”图像。在给某患者的病变部分进行检测时，从探头向人体内发出频率为5×106Hz的超声波，某时刻该超声波在人体内传播的波动图像如图甲所示。求：
（1）该超声波在人体传播的速度大小；
（2）从该时刻起，在图乙中画出x=1.5×10-4m处质点做简谐运动的振动图像（至少画出一个周期）；
（3）假设超声波在病变部分的传播速度大小基本不发生变化，若测得同一超声波经病变部分反射后，回到探头有两个信号，两信号相隔的时间间隔为 t=20μs，（1μs=10-6s）则患者病变部分反射超声波的两界面间的距离为多少
【答案】解：（1）由波动图像知，超声波在人体内传播时，波长
波速
代入数据，解得
（2）质点做简谐运动的周期
处质点做简谐运动的振动图像如图所示（画出完整的一个周期即可）
（3）由题意知，病变部分反射超声波的两界面间的距离为
代入数据，解得
【知识点】机械波及其形成和传播；横波的图象；波长、波速与频率的关系
【解析】【分析】1.根据波动图像，分析波长，结合求解超声波在人体传播的速度。
2.根据求解质点做简谐运动周期，结合振幅、初相位画出振动图像。
3.根据计算患者病变部分反射超声波的两界面间的距离。
14．（2024高三下·广东模拟）利用带电粒子在电场和磁场中受力偏转的原理，可以测定带电粒子的荷质比。如图所示，在长度为L、相距为d的平行金属板M、N间有垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场。某带电粒子以初速度沿平行板中轴线，射入两板间，测得粒子离开磁场时，速度的偏转角为．然后在两板间加上电压，板间形成匀强电场，那么仍以初速度射入的该带电粒子将不发生偏转，沿中轴线通过磁场。不计粒子的重力，根据以上物理量，求：
（1）初速度的大小；
（2）带电粒子的荷质比．
【答案】解：（1）粒子不偏转时，受到的电场力与洛伦兹力平衡
由以上两式，得带电粒子的入射速度
（2）两板间只有磁场时，带电粒子做匀速圆周运动，如图所示，设粒子做圆周运动的半径为，由几何关系得
带电粒子做匀速圆周运动所需的向心力由洛伦兹力提供
由以上各式解得带电粒子的荷质比
【知识点】带电粒子在有界磁场中的运动；速度选择器
【解析】【分析】1.根据粒子在电场与磁场叠加的复合场中做匀速直线运动，结合平衡条件求解带电粒子的初速度。
2.根据带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据几何关系求出运动半径，结合牛顿第二定律求解粒子的荷质比。
15．（2024高三下·广东模拟）如图所示，在绝缘的光滑水平面（足够长）上M点左侧的区域有水平向右的匀强电场。小滑块A、B的质量均为m，其中B不带电，A的带电量为，O点到M点的距离为L，N点到O点的距离为（）．现将小滑块A在N点由静止释放，其向右运动至O点与静止的小滑块B发生弹性碰撞，设A、B均可视为质点，整个过程中，A的电荷量始终不变，B始终不带电，已知电场强度，重力加速度大小为g。求：
（1）A与B发生第一次碰撞前瞬间，A的速率；
（2）k的取值满足什么条件时，能使A与B发生第二次碰撞
（3）k的取值满足（2）问的条件下，求A和B两次碰撞间隔的时间。
【答案】解：（1）设与B碰撞前的速率为，对，由动能定理得
将
代入，解得
（2）由题意知，与B发生弹性碰撞，由动量守恒定律得
由能量守恒可知
联立解得
碰撞后，B以做匀速直线运动，在电场作用下，做匀加速直线运动，为使与B能发生第二次碰撞，则经电场加速后的最大速度"应满足的条件为
碰撞后，对由动能定理得
联立解得
（3）碰后B运动到点所用时间为
的加速度
设运动到点所用时间为，则
若，解得
设与B第一次碰撞与第二次碰撞之间的时间为。当时，与在离开电场前发生第二次碰撞，有
解得
当时，与B离开电场后发生第二次碰撞，有
解得
【知识点】带电粒子在重力场和电场复合场中的运动；带电粒子在电场中的运动综合
【解析】【分析】1.根据牛顿第二定律和运动学公式求解A与B第一次碰撞前瞬间速度。AB发生弹性碰撞，根据动量守恒和机械能守恒列式求解。
2.根据牛顿第二定律和运动学公式求解A与B第二次碰撞前瞬间速度。与第一次碰撞同理，求解碰撞两者的速度。第二次碰撞后二者速度相同时，AB间距离最大，根据运动学公式求解运动时间。
2024届广东省大湾区高三下学期二模联考物理试卷（二）
1．（2024高三下·广东模拟）核污染水中含有一些放射性元素，有人提出处理核污染水的三个措施，其中可以减缓放射线元素衰变的是（ ）
A．使核污染水蒸发到天空
B．将核污染水密封于大型特制容器中
C．将核污染水放到大海进行稀释
D．上述措施均无法减缓放射性元素衰变
2．（2024高三下·广东模拟）如图所示，一定量的理想气体从状态a沿直线变化到状态b，在此过程中，其体积（ ）
A．逐渐增大 B．逐渐减小
C．始终不变 D．先增大后减小
3．（2024高三下·广东模拟）香海大桥为广东省重点交通项目，已于2022年全线通车，其与江珠高速公路有相交点，可进一步促进大湾区内珠中江地区融合发展，已知大桥全长，其中主线长，支线长，支线路段限速为。若一辆汽车以加速度从静止开始驶入支线，先直线加速到后保持匀速率行驶，则下列说法正确的是（ ）
A．汽车加速时间为 B．指的是位移
C．指的是平均速度 D．汽车通过支线的时间小于9分钟
4．（2024高三下·广东模拟）北京冬季奥运会的顺利举办激发了国民的冰雪运动热情，如图所示，某运动员经过一段加速滑行后从O点水平飞出并且到达斜坡上的A点，忽略空气阻力，关于运动员在空中的运动过程，下列说法正确的是（ ）
A．相同时间内速度大小的变化量相等
B．速度方向与斜面的夹角越来越大
C．速度方向与加速度方向的夹角越来越小
D．运动员重力的功率保持不变
5．（2024高三下·广东模拟）2023年5月，天舟六号货运飞船在长征七号遥七运载火箭的喷薄托举下腾空九霄、进入太空，次日飞船成功完成与空间站核心舱后向对接，给空间站运送物资。据悉天舟六号作为一艘货运飞船，其硬核能力——货物装载能力在航天史上首次突破了7吨。假设和空间站对接前飞船在某条轨道绕地球做匀速圆周运动，轨道离地面高度为h，飞船运行周期为T，引力常量为G，地球表面重力加速度为g，根据以上信息（ ）
A．可求得飞船的质量
B．可求得地球的半径
C．可求得地球与飞船间的万有引力
D．不能求得以上任一物理量
6．（2024高三下·广东模拟）2023年亚运会在杭州顺利举行，广东中山15岁小将陈烨夺得我国在滑板男子碗池项目的首枚金牌，实现历史性突破，假如某次训练中陈烨以同一姿态沿轨道下滑了一段距离，这过程中重力对他做功为，他克服阻力做功为，不计其他作用力的功，则陈烨在此过程中（ ）
A．动能可能不变 B．动能增加了
C．重力势能减少了 D．机械能增加了
7．（2024高三下·广东模拟）如图所示，正方形为一个立方体冰块的截面，一束从Q点射出的单色光经M点射入该冰面内，入射角为，但具体角度值无法测量，光线在边上的点射出，连线的延长线与边交于点，已知和的长度，根据以上信息（ ）
A．不能求得冰块折射率
B．光线进入冰块中传播时频率变小
C．减少角，光线在边可能会发生全反射
D．无论怎么改变角，光线在边都不可能会发生全反射
8．（2024高三下·广东模拟）如图，理想变压器的原线圈与的交流电源相连，副线圈与两个并联的小灯泡P和Q相连，小灯泡P的额定功率为，正常发光时电阻为，已知两灯泡均正常发光，通过原线圈的电流为，则下列说法正确的是（ ）
A．变压器原、副线圈的匝数比为
B．通过小灯泡Q的电流为
C．通过两小灯泡的电流大小相等
D．若小灯泡Q突然断路，小灯泡P的亮度不会发生变化
9．（2024高三下·广东模拟）如图（a）所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻R。金属棒与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在变化的磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下，磁感应强度随时间变化的规律如图（b）所示，始终保持静止，在磁感应强度逐渐增加的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．中的感应电流的方向不变
B．中的感应电流逐渐增大
C．所受的安培力大小可能不变
D．所受的摩擦力方向始终保持水平向左
10．（2024高三下·广东模拟）如图所示，水平面上两个小孩提起一装满水的水桶并保持静止，已知右边男孩手臂对水桶拉力方向与竖直方向的夹角比女孩手臂对水桶拉力方向与竖直方向的夹角稍小一些，则下列说法正确的是（ ）
A．两小孩对水桶拉力的大小之和等于水桶重力
B．男孩对水桶拉力大于女孩对水桶拉力
C．男孩对地面的摩擦力的大小等于地面对女孩摩擦力的大小
D．两小孩对地面的压力大小一定相等
11．（2024高三下·广东模拟）某同学利用如图所示的装置验证动量守恒定律，滑块1和滑块2前端均安装了圆形弹片，两滑块上的挡光片宽度相同。实验过程如下：
①分别测出滑块1和滑块2的质量；
②调整气垫导轨水平；
③将两滑块分别置于气垫导轨两端，同时轻推两个滑块，两滑块相向运动，分别经过两个光电门后发生碰撞，碰撞后两滑块弹开，速度方向均与碰撞前的相反，再次分别经过两个光电门，计时器记录滑块上的挡光片两次经过光电门的挡光时间；
④重复步骤③，得到多组数据；
⑤断开气源和计时器的电源，整理仪器。
根据以上步骤，回答下列问题：
（1）步骤②中，判断气垫导轨水平的方法是：接通气源和计时器后，使滑块在气垫导轨上自由滑动时，滑块上的挡光片通过两个光电门的挡光时间 ；
（2）步骤③中，轻推两个滑块后，若滑块1碰撞前、后经过光电门1的挡光时间分别为，滑块2碰撞前、后经过光电门2的挡光时间分别为，挡光片的宽度为L，则碰撞前，滑块1的速度大小为 ，碰撞前后，滑块1的速度变化量的大小为 ；
（3）若等式 成立，则说明两滑块碰撞过程中总动量守恒．
12．（2024高三下·广东模拟）某电学实验兴趣小组设计一个电路图，如图所示。
（1）该小组用图示的电路测量电源电动势E和内阻r．操作步骤如下：图中电流表内阻较小，定值电阻的阻值为．首先将置于位置1，闭合，多次改变电阻箱R的阻值，记下电流表的对应读数I，作出的图线，已知图线截距为b，斜率为k，则可以计算出 ， ；如果电流表内阻不可忽略，此时测量出来的电动势相比真实值 （填“偏大”、“偏小”或者“相等”），内阻相比真实值 （填“偏大”、“偏小”或者“相等”）
（2）该小组继续利用该电路测量未知电阻的阻值，首先将置于位置2，闭合，记录时发现电流表指针半偏（指向表盘正中间），已知电流表量程为，结合（1）中所得结果，可计算出的阻值为 ．
13．（2024高三下·广东模拟）现代医学常用“B超”来诊断人体内的组织，发现可能的病变。其基本原理是通过探头向人体发送超声波，超声波遇到人体不同组织的分界面时会反射回来，反射的超声波又被探头接收，经计算机处理后合成“B超”图像。在给某患者的病变部分进行检测时，从探头向人体内发出频率为5×106Hz的超声波，某时刻该超声波在人体内传播的波动图像如图甲所示。求：
（1）该超声波在人体传播的速度大小；
（2）从该时刻起，在图乙中画出x=1.5×10-4m处质点做简谐运动的振动图像（至少画出一个周期）；
（3）假设超声波在病变部分的传播速度大小基本不发生变化，若测得同一超声波经病变部分反射后，回到探头有两个信号，两信号相隔的时间间隔为 t=20μs，（1μs=10-6s）则患者病变部分反射超声波的两界面间的距离为多少
14．（2024高三下·广东模拟）利用带电粒子在电场和磁场中受力偏转的原理，可以测定带电粒子的荷质比。如图所示，在长度为L、相距为d的平行金属板M、N间有垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场。某带电粒子以初速度沿平行板中轴线，射入两板间，测得粒子离开磁场时，速度的偏转角为．然后在两板间加上电压，板间形成匀强电场，那么仍以初速度射入的该带电粒子将不发生偏转，沿中轴线通过磁场。不计粒子的重力，根据以上物理量，求：
（1）初速度的大小；
（2）带电粒子的荷质比．
15．（2024高三下·广东模拟）如图所示，在绝缘的光滑水平面（足够长）上M点左侧的区域有水平向右的匀强电场。小滑块A、B的质量均为m，其中B不带电，A的带电量为，O点到M点的距离为L，N点到O点的距离为（）．现将小滑块A在N点由静止释放，其向右运动至O点与静止的小滑块B发生弹性碰撞，设A、B均可视为质点，整个过程中，A的电荷量始终不变，B始终不带电，已知电场强度，重力加速度大小为g。求：
（1）A与B发生第一次碰撞前瞬间，A的速率；
（2）k的取值满足什么条件时，能使A与B发生第二次碰撞
（3）k的取值满足（2）问的条件下，求A和B两次碰撞间隔的时间。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】原子核的衰变、半衰期
【解析】【解答】放射性元素的半衰期是由其内部因素决定的，与外界条件均无关，故上述措施均无法减缓放射性元素衰变。
故选D。
【分析】半衰期是由原子核内部的结构决定的，与外界条件无关。
2．【答案】A
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程
【解析】【解答】对于一定质量的理想气体，根据理想气体状态方程
解得
由图知：沿图线从状态a变化到状态b，p变小，T变大，可知，气体体积V变大。
故选A。
【分析】根据理想气体状态方程分析，结合图像判断a、b两状态的压强、温度关系，从而判断体积变化。也可以分析，根据a、b两点与原点的连线，通过斜率来判断气体体积变化。
3．【答案】D
【知识点】位移与路程；平均速度；瞬时速度；匀变速直线运动的速度与时间的关系
【解析】【解答】A．汽车加速时间为
选项A错误；
B．指的是路程，选项B错误；
C．指的是瞬时速度，选项C错误；
D．汽车匀加速的位移
匀速通过支线的时间
通过支线的时间为
选项D正确。
故选D。
【分析】1.根据速度时间关系式求出汽车的加速时间。
2.理解指的是路程，指的是瞬时速度大小。
3.根据汽车通过支线的运动是先匀加速，后匀速，根据运动公式求出两过程的时间。
4．【答案】C
【知识点】平抛运动；功率及其计算
【解析】【解答】A．平抛运动竖直方向做自由落体运动，则相同时间内竖直方向速度大小变化相同，但水平方向速度一直不变，则合速度大小变化不同，故A错误；
B．当运动员运动到离斜面最远的位置时，速度与斜面是平行关系，此时夹角为零，所以运动员速度方向与斜面的夹角先减小后增大，故B错误；
C．运动过程，竖直速度越来越大，水平速度不变，则合速度与竖直方向夹角越来越小，即速度方向与加速度方向的夹角越来越小，故C正确；
D．由于竖直速度越来越大，而重力的功率等于竖直速度与重力的乘积，则重力的功率越来越大，故D错误。
故选C。
【分析】1.根据，求出相同时间内速度变化量指的是加速度，平抛运动的加速度不变。而速度大小变化量指的是合速度大小变化量，该变化量是变化的。
2.根据运动员运动轨迹，分析速度方向与斜面夹角先变小后变大，运动员离斜面最远时，此时夹角为零。
3.根据运动员开始时，速度与重力的夹角为，结合运动轨迹分析速度与重力的夹角越来越小。
4.根据，判断运动员重力的功率不断增大。
5．【答案】B
【知识点】万有引力定律的应用；卫星问题
【解析】【解答】AB．在地球表面物体万有引力等于重力
设飞船的质量为，根据万有引力提供向心力
联立可得
则可求得地球的半径和质量，不能求得飞船的质量，故A错误，B正确；
C．根据
因为飞船质量未知，故不能求得地球与飞船间的万有引力，故C错误；
D．可以求出地球的半径，故D错误。
故选B。
【分析】1.根据和求出中心天体（地球）的质量和半径，无法求出环绕天体（飞船）的质量。
2.根据万有引力定律，需要知道飞船、地球的质量，根据题意无法求出地球与飞船间的万有引力。
6．【答案】B
【知识点】能量守恒定律；动能定理的综合应用；重力势能的变化与重力做功的关系
【解析】【解答】AB．设克服摩擦力做功为，由动能定理可得
可得动能增加了
故A错误，B正确；
C．重力做正功，重力势能减少，减少的重力势能等于重力做的功，即
故重力势能减少了，故C错误；
D．除了重力弹力以外的其他外力做的功等于机械能的变化量，即
解得
故机械能减少了，故D错误。
故选B。
【分析】1.根据动能定理求出陈烨在该过程动能的变化量。
2.根据重力做了800J的正功，说明重力势能减小800J.
3.根据阻力做功与机械能变化关系，分析阻力做了200J的负功，说明机械能减小了200J.
7．【答案】C
【知识点】光的折射及折射定律；光的全反射
【解析】【解答】A．作出如图所示的光路图
根据几何关系有
根据折射定律有
A错误；
B．光在不同介质中传播时，则光传播频率与传播介质无关，则频率保持不变，B错误；
CD．减小角时，折射角随之减小，根据几何关系可以得出：对应边的入射角却逐渐变大，则当光在AD边的入射角不断减小时，则在边的入射角不断增大，当入射角大于其对应的临界角时，便可发生全反射，C正确，D错误。
故选C。
【分析】画出光传播的路径，结合折射定律可以求出折射率的大小；当光在AD边的入射角变小时会导致光在AB边的入射角变大，当入射角大于临界角时，则会发生全反射。
8．【答案】A,B,D
【知识点】变压器原理
【解析】【解答】A．因为小灯泡P正常发光，根据公式
得
副线圈电压为1V，根据原、副线圈匝数与电压的关系可得
故A正确；
B．小灯泡P正常发光时，根据公式
得
根据原、副线圈匝数与电流的关系
又因为通过原线圈的电流为可得副线圈总电流为
I2＝0.5A
小灯泡P与小灯泡Q并联，副线圈总电流为
I2＝IP+IQ
故通过灯泡Q的电流为
IQ ＝I2 IP＝0.4A
故B正确；
C．通过小灯泡P的电流为0.1A，通过灯泡Q的电流为0.4A，通过两灯泡的电流不等，故C错误；
D．小灯泡P和小灯泡Q并联，两灯泡两端电压等于副线圈两端电压，又因为原线圈的输入电压不变，变压器的匝数不变，所以副线圈的电压不变，故小灯泡Q突然断路，小灯泡P的亮度不会发生变化，故D正确。
故选ABD。
【分析】1.根据电功率公式求出小灯泡P两端电压，也是副线圈电压。
2.根据原、副线圈电压比与匝数比的关系求出匝数比。
3.小灯泡P正常发光时，根据电功率公式求出小灯泡P的电流，结合两灯泡的并联关系求出通过灯泡Q的电流。
4.根据原、副线圈电压比与匝数比的关系，副线圈电压不变，说明灯泡Q断路，不影响灯泡P两端电压。
9．【答案】A,C
【知识点】左手定则—磁场对带电粒子的作用；楞次定律；法拉第电磁感应定律
【解析】【解答】A．磁场方向垂直于导轨平面向下且磁感应强度随时间逐渐增大，可知回路中的磁通量增大，根据楞次定律可知，回路中的感应电流为逆时针方向（俯视），且始终不变，故A正确；
B．根据法拉第电磁感应定律可得
根据图象（b）可知，磁感应强度随时间逐渐增大且斜率减小，回路面积保持不变，可知电动势逐渐减小，则回路中的感应电流也逐渐减小，故B错误；
C．根据安培力表达式
由于感应电流逐渐减小，而磁感应强度随时间逐渐增大，可知金属棒ab所受的安培力可能不变，故C正确；
D．金属棒ab始终保持静止，根据受力平衡可知，金属棒ab所受的静摩擦力和安培力大小相等，方向相反，由左手定则可知，金属棒ab所受安培力水平向左，因此静摩擦力方向水平向右，故D错误。
故选AC。
【分析】1.根据楞次定律，回路磁通量不断增大，流经ab的感应电流方向不变。
2.根据，结合图像分析斜率不断变小，说明回路感应电动势不断变小，根据闭合电路欧姆定律求出回路感应电流不断变小。
3.根据，结合图像B增大，而斜率减小，说明安培力可能不变。
4.根据左手定则分析安培力方向向左，说明所受的摩擦力方向始终保持水平向右。
10．【答案】B,C
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】A．水桶保持静止，两小孩对水桶拉力的矢量之和等于水桶重力，A错误；
B．设拉力与竖直方向夹角分别为、，则
因为
所以
B正确；
C．对男孩、女孩及水桶整体进行受力分析，整体受力平衡，故地面对男孩的摩擦力的大小等于地面对女孩摩擦力的大小，C正确；
D．因两小孩体重未知，故两小孩对地面压力大小不一定相等，D错误。
故选BC。
【分析】1.根据力的合成，两小孩对水桶拉力的矢量之和等于水桶重力。
2.根据力的分解，两小孩在水平方向分力相等，结合题意，求出 男孩对水桶拉力大于女孩对水桶拉力 。
3.根据对两小孩和桶整体分析，两小孩受到的摩擦力大小相等，方向相反。
4.根据两小孩体重未知，故两小孩对地面压力大小不一定相等
11．【答案】（1）相等
（2）；
（3）
【知识点】验证动量守恒定律
【解析】【解答】（1）步骤②中，判断气垫导轨水平的方法是：接通气源和计时器后，使滑块在气垫导轨上自由滑动时，滑块上的挡光片通过两个光电门的挡光时间相等；
（2）碰撞前，滑块1的速度大小为
碰撞后滑块1的速度大小为
碰撞前后，滑块1的速度变化量的大小为
（3）碰撞前，滑块2的速度大小为
碰撞后滑块2的速度大小为
乙滑块1碰前的速度为正方向，若碰撞动量守恒，则
即
答案：（1）第1空：相等 （2）第1空： 第2空 ： （3）第1空：
【分析】1.根据系统动量守恒的条件：系统不受外力作用。实验要求滑块在气垫导轨上做匀速直线运动。
2.根据滑块1碰前、碰后的速度大小和方向变化，求出碰撞前后，滑块1的速度变化量。
3.根据两滑块碰撞前后，系统动量守恒，根据两滑块碰前、碰后动量大小和方向，结合动量守恒公式求出两滑块的质量比。
12．【答案】（1）；；相等；偏大
（2）
【知识点】电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】（1）当开关S2置于位置1时，根据闭合电路的欧姆定律可知
变形可得
所以在的图像中，根据图像斜率有：
即可以得出电动势的大小为
根据电流和电阻的关系式有
根据图像截距有：
解得电源内阻的大小为：
若考虑电流表的内阻，设其内阻为，则根据闭合电路的欧姆定律可知
整理可得
的图像中，根据表达式可以得出斜率
所以斜率不变，故电动势不变，与真实值相等；
根据截距
此时计算的内阻应使电流表和电源的内阻之和，所以比真实值偏大。
（2） 首先将置于位置2，闭合，记录时发现电流表指针半偏（指向表盘正中间）， 由闭合电路欧姆定律可知
解得
由于已知电动势和内阻的大小为：
代入上式，解得
【分析】（1）利用闭合电路的欧姆定律结合图像斜率和截距的大小可以求出电动势和内阻的大小；考虑电流表的内阻，结合闭合电路的电动势可以判别电动势测量值等于真实值，内阻的测量值偏大；
（2）利用闭合电路的欧姆定律结合电动势和内阻的大小可以求出待测电阻的大小。
13．【答案】解：（1）由波动图像知，超声波在人体内传播时，波长
波速
代入数据，解得
（2）质点做简谐运动的周期
处质点做简谐运动的振动图像如图所示（画出完整的一个周期即可）
（3）由题意知，病变部分反射超声波的两界面间的距离为
代入数据，解得
【知识点】机械波及其形成和传播；横波的图象；波长、波速与频率的关系
【解析】【分析】1.根据波动图像，分析波长，结合求解超声波在人体传播的速度。
2.根据求解质点做简谐运动周期，结合振幅、初相位画出振动图像。
3.根据计算患者病变部分反射超声波的两界面间的距离。
14．【答案】解：（1）粒子不偏转时，受到的电场力与洛伦兹力平衡
由以上两式，得带电粒子的入射速度
（2）两板间只有磁场时，带电粒子做匀速圆周运动，如图所示，设粒子做圆周运动的半径为，由几何关系得
带电粒子做匀速圆周运动所需的向心力由洛伦兹力提供
由以上各式解得带电粒子的荷质比
【知识点】带电粒子在有界磁场中的运动；速度选择器
【解析】【分析】1.根据粒子在电场与磁场叠加的复合场中做匀速直线运动，结合平衡条件求解带电粒子的初速度。
2.根据带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据几何关系求出运动半径，结合牛顿第二定律求解粒子的荷质比。
15．【答案】解：（1）设与B碰撞前的速率为，对，由动能定理得
将
代入，解得
（2）由题意知，与B发生弹性碰撞，由动量守恒定律得
由能量守恒可知
联立解得
碰撞后，B以做匀速直线运动，在电场作用下，做匀加速直线运动，为使与B能发生第二次碰撞，则经电场加速后的最大速度"应满足的条件为
碰撞后，对由动能定理得
联立解得
（3）碰后B运动到点所用时间为
的加速度
设运动到点所用时间为，则
若，解得
设与B第一次碰撞与第二次碰撞之间的时间为。当时，与在离开电场前发生第二次碰撞，有
解得
当时，与B离开电场后发生第二次碰撞，有
解得
【知识点】带电粒子在重力场和电场复合场中的运动；带电粒子在电场中的运动综合
【解析】【分析】1.根据牛顿第二定律和运动学公式求解A与B第一次碰撞前瞬间速度。AB发生弹性碰撞，根据动量守恒和机械能守恒列式求解。
2.根据牛顿第二定律和运动学公式求解A与B第二次碰撞前瞬间速度。与第一次碰撞同理，求解碰撞两者的速度。第二次碰撞后二者速度相同时，AB间距离最大，根据运动学公式求解运动时间。
