2024年广东省梅州市高三上学期第一次质量检测物理试题

2024年广东省梅州市高三上学期第一次质量检测物理试题
一、单选题 (共6题)
第(1)题
国际宇航联合会将2022年度最高奖“世界航天奖”授予了天问一号火星探测团队。

如图是“天问一号”登陆火星过程示意图，火星
的质量约为地球质量的，半径仅为地球半径的左右，与地球最近的距离为5500万公里。

下列说法正确的是（ ）
A．“天问一号”的发射速度必须达到第三宇宙速度
B．火星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度
C．近火制动时，“天问一号”受到地球的引力大于火星的引力
D．“天问一号”在科学探测段的轨道周期小于在停泊段的轨道周期
第(2)题
有人设想：可以在飞船从运行轨道进入返回地球程序时，借飞船需要减速的机会，发射一个小型太空探测器，从而达到节能的目的。

如图所示，飞船在圆轨道Ⅰ上绕地球飞行，其轨道半径为地球半径的k倍。

当飞船通过轨道Ⅰ的A点时，飞船上的发射装置短暂工作，将探测器沿飞船原运动方向射出，并使探测器恰能完全脱离地球的引力范围，即到达距地球无限远时的速度恰好为零，而飞船在发射探测器后沿椭圆轨道Ⅱ向前运动，其近地点B到地心的距离近似为地球半径R。

已知取无穷远处引力势能为零，物体距星球球心距离为r时的引力势能。

在飞船沿轨道Ⅰ和轨道Ⅱ以及探测器被射出后的运动过程中，其动能和引力势能之和均保持不变。

以上过程中飞船和探测器的质量均可视为不变，已知地球表面的重力加速度为g。

则下列说法正确的是（ ）
A．飞船在轨道Ⅰ运动的速度大小为
B ．飞船在轨道Ⅰ上的运行周期是在轨道Ⅱ上运行周期的倍
C．探测器刚离开飞船时的速度大小为
D．若飞船沿轨道Ⅱ运动过程中，通过A点与B点的速度大小与这两点到地心的距离成反比，实现上述飞船和探测器的运动过
程，飞船与探测器的质量之比应满足
第(3)题
如图，t=0时刻，波源在坐标原点从平衡位置沿y轴正向开始振动，振动周期为0.4s，在同一均匀介质中形成沿x轴正、负两方向传播的简谐波．下图中能够正确表示t=0.6s时波形的图是（）
A．B．
C．D．
核聚变反应方程为：，若已知的质量为，的质量为，的质量为，X的质量为，则下列说法正
确的是（ ）
A．该反应中的X是中子
B．该反应生成物的质量大于反应物的质量
C．该反应释放的核能为
D．我国大亚湾核电站是利用该反应释放的能量来发电的
第(5)题
如图甲为某实验小组设计的家用微型变压器的原理图，原、副线圈的匝数比，a、b两端接入正弦交流电压，电
压u随时间t的变化关系如图乙所示，和是两个完全相同的灯泡，灯泡上标有“55W 1A”字样，取，若两灯泡恰
好正常发光，该变压器视为理想变压器，则图甲中R的阻值为（）
A．220ΩB．110ΩC．55ΩD．11Ω
第(6)题
我国于2024年1月研发出全球首款民用核电池.该核电池利用半衰期约为100年的镍63来工作，其衰变方程为：Ni→Y+X，则（ ）
A．X是电子B．X是粒子
C．Y与Ni是同位素D．Y的中子数为29
二、多选题 (共4题)
第(1)题
空间中存在一个平行于平面的匀强电场，平面内、、三点的位置如图所示，三点的电势分别为、、，下列
说法正确的是（ ）
A．电子在点的电势能比在点的低
B．坐标原点处的电势为
C．电场强度的大小为
D．电子从点运动到点，电场力做功为
第(2)题
人类登上火星，考察完毕后，乘坐一艘宇宙飞船从火星返回地球时，经历了如图所示的变轨过程，则有关这艘飞船的下列说法正确的是（ ）
A．飞船在轨道Ⅰ上经过P点时的速度小于飞船在轨道Ⅱ上经过P点时的速度
B．飞船在轨道Ⅱ上运动时，经过P点时的速度大于经过Q点时的速度
C．飞船在轨道Ⅲ上运动到P点时的加速度等于飞船在轨道Ⅱ上运动到P点时的加速度
D．飞船绕火星在轨道Ⅰ上运动的周期跟飞船返回地球的过程中绕地球以与轨道Ⅰ同样的轨道半径运动的周期相同
一根用绝缘材料制成的劲度系数为k的轻弹簧，左端固定，右端与质量为m、电荷量为+q的小球相连，静止在光滑绝缘斜面上。

当施加一个沿斜面向上电场强度大小为E的匀强电场后，关于小球此后的运动，下列说法正确的是（ ）
A．小球做简谐振动
B．施加电场力之后的运动过程中，小球的机械能守恒
C．小球的最大上滑距离为
D．小球上滑到最高点的过程中，速度和加速度都先增大后减小
第(4)题
我国正在攻关的超高速风洞，是研制新一代飞行器的摇篮，它可以复现40到100公里高空、时速最高达10公里/秒，相当于约30倍声速的飞行条件。

现有一小球从风洞中的点M竖直向上抛出，小球受到大小恒定的水平风力，其运动轨迹大致如图所示，其中M、N两点在同一水平线上，O点为轨迹的最高点，小球在M点动能为，在O点动能为，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．小球所受重力和风力大小之比为
B．小球落到N点时的动能为
C．小球在上升和下降过程中机械能变化量之比为
D．小球从M点运动到N点过程中的最小动能为
三、实验题 (共2题)
第(1)题
某学习小组用两种不同的金属电极插入柠檬做了一个“水果电池”，如图a所示。

将该水果电池给“1.5V、0.3A”的小灯泡供电，发现小灯泡不发光，检查电路无故障，测量电路中的电流，发现读数不足3mA。

（1）你认为电路中电流不足3mA的原因是________；
（2）为了测量水果电池的电动势和内阻，进行如下实验，电路图如图b所示。

请按照电路图，将图c中的实物图连线补充完
整________。

（3）连好电路后闭合开关，发现滑动变阻器在阻值较大范围内调节时，电压表示数变化不明显，其原因是所选用的滑动变阻器________；
（4）按要求更换滑动变阻器后，调节滑动变阻器，记录电压表和微安表的示数。

作出图像，如图d所示。

由图像求得水果电池的电动势E=________V，内阻r=________（结果保留三位有效数字）。

第(2)题
有一种特殊电池，其电动势约为9V，内阻r约为50，已知该电池允许通过的最大电流为50mA，为了测定这个电池的电动势和内阻，实验室备有下列器材：
电压表V（量程为0~5V，内阻很大）；
电阻器R（阻值范围为0~999.9）；
定值电阻（作保护电阻用）；
单刀单掷开关，导线若干。

(1)为使实验过程中，无论怎样调节电阻箱R的阻值，都能保证电源的安全，在下面提供的四个电阻中，起保护作用的定值电阻应选用______（填写与阻值相应的字母）
A、2k
B、200
C、100
D、20
(2)既要满足(1)中的实验要求，又要在实验中测量多组数据，从而减小实验误差，在下图甲、乙两个备选电路图中应选择
图_________，理由是_______________________。

(3)用已知量和测得量（U1 R1、U2R2）表示电源电动势和内阻的公式为E＝________，r＝_________。

四、解答题 (共3题)
第(1)题
如图所示为以二氧化碳气体作为驱动力的气枪，工作原理如下，扣动扳机，高压气罐中冲出一定量的气体会充满枪管后方容积为5毫升的气室，当气室内气体的压强达到2.0×105Pa时，就可推动子弹从枪管中飞出。

已知枪管后方气室和枪管的容积相同，子弹飞出枪管时间极短，且子弹飞出枪管前的整个过程中不漏气。

（1）气体推动子弹飞出枪管的过程中，气体的内能如何变化?
（2）若子弹不匹配，导致和枪管之间的摩擦力过大，使得子弹被缓慢的推向枪口，求子弹刚推到枪口时气体的压强。

第(2)题
如图所示，一个储油桶的底面直径为1.6m，高为1.2m，当桶内没有油时，从离桶口高0.6m的A点恰能看到桶底边缘的某点B。

当桶内油的深度等于桶高的一半时，仍沿AB方向看，恰好看到桶底上的点C，B、C两点相相距0.35m。

求：
（1）油的折射率：
（2）若在桶内继续加油，仍沿AB方向看，能否看到底部中心D点？若能，请求出加入后油的深度；若不能，请说明理由。

第(3)题
1931年，劳伦斯和学生利文斯顿研制了世界上第一台回旋加速器，如图所示。

其结构示意图如图所示，D1和D2是两个中空的、半径为R的半圆型金属盒，两盒之间窄缝的宽度为d，它们之间有一定的电势差U。

两个金属盒处于与盒面垂直的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。

D 1盒的中央A处的粒子源可以产生质量为m、电荷量为的粒子，粒子每次经过窄缝都会被电场加速，之后进入磁场做匀速圆周运动，经过若干次加速后，粒子从金属盒D1边缘离开，忽略粒子的初速度、粒子的重力、粒子间的相互作用及相对论效应。

（1）求粒子离开加速器时获得的最大动能E km：
（2）在分析带电粒子的运动轨迹时，求第N次加速后与第次加速后匀速圆周运动轨道直径的差值；
（3）已知劳伦斯回旋加速器两盒之间窄缝的宽度，加速电压，磁感应强度，可加速氘核（带电量
为，质量），达到最大动能。

氘核在电场中加速的时间不能忽略，氘核在最后一次
加速后刚好继续完成半个匀速圆周运动，求氘核运动的总时间。

（结果保留两位有效数字）。