2023-2024学年广东省佛山市高三(第二次)质量检测物理试卷+答案解析

2023-2024学年广东省佛山市高三（第二次）质量检测物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。

1.2023年8月15日，游客在新疆吐鲁番的沙漠上游玩时，头发突然竖了起来.当时无风，但头顶乌云密布.下列相关说法正确的是()
A.这是一种电磁感应现象
B.这是一种静电感应现象
C.此时人的头与脚带异种电荷
D.此时人应躺下或蹲下，并向高处撤离
2.春节烟花汇演中常伴随无人机表演.如图是两架无人机a、b同时从同一地点竖直向上飞行的图象.下列说法正确的是()
A.时，无人机a处于失重状态
B.时，无人机a飞到了最高点
C.内，两架无人机a、b的平均速度相等
D.内，无人机a的位移小于无人机b的位移
3.中国科学家2023年2月26日在国际上刊文宣布，通过我国高海拔宇宙线观测站“拉索”，在人类历史上首次找到能量高于1亿亿电子伏特的宇宙线起源天体.已知普朗克常量，电子的电量，人眼能看见的最高能量的可见光为频率的紫光，该紫光光子的能量为()
A. B. C. D.
4.如图所示是一种儿童玩具“吡叭筒”，由竹筒和木棍组成，在竹筒的前后两端分别装上“叭子”树果子或打湿的小纸团叭子密封竹筒里面的空气，迅速推动木棍，前端的叭子便会从筒口射出.则迅速推动木棍过程中叭子尚未射出，竹筒中被密封的气体()
A.压强增大
B.温度不变
C.内能不变
D.每个分子的动能都变大
5.正电子发射计算机断层扫描是核医学领域较先进的临床检查影像技术，使用作为原料产生正电子，其
反应方程式为真空中存在垂直于纸面的匀强磁场，某个静止的原子核在其中发生衰变，生成的硼核及正电子运动轨迹及方向如图所示，则()
A.正电子动量大于硼核动量
B.空间中磁场方向垂直纸面向外
C.半径较大的轨迹是正电子轨迹
D.正电子运动周期大于硼核周期
6.将重物静止悬挂在轻质弹簧下端，往左右方向轻微扰动重物，将会形成一个单摆;往上下方向轻微扰动重物，将会形成一个弹簧振子.若此单摆及弹簧振子的周期满足时，无论给予哪种扰动，该装置都会周期性地在单摆和弹簧振子状态间切换，这种现象称为“内共振”.已知弹簧振子的周期为重物质量，k为弹簧劲度系数，单摆摆长为L，重力加速度为g，若要产生“内共振”现象，则该弹簧劲度系
数应该满足()
A. B. C. D.
7.如图，用AB与AC两根绳悬挂一质量分布不均重心偏左的矩形画框，画框底部需保持与水平地面平行.
若保持AB绳长不变，将C端左移，AC绳缩短至某一长度但AC绳仍长于AB绳后悬挂画框，画框保持原状态不动，则改变AC绳长前后()
A.AB绳的拉力大小总等于AC绳的拉力大小
B.AB绳的拉力大小总小于AC绳的拉力大小
C.AB绳的拉力大小不变
D.AC绳的拉力大小可能相等
二、多选题：本大题共3小题，共12分。

8.小明同学乘坐动车时发现，车道旁每隔相同距离会有一根为动车组输电的电线杆，夕阳照射下电线杆会在前行车厢内留下一个个的阴影，于是他将手机平放在车的窗台上，利用手机内置的光传感器测量动车向正北方向前行时，光照强度随时间的变化曲线如下图所示.查阅资料可知每两根电线杆的间隔为50m，则下
列说法正确的是()
A.动车做减速运动
B.内动车做匀加速运动
C.内动车平均速率为
D.14s时动车速率为
9.小明同学用漆包线和铁钉绕制了一个如图所示简易变压器，初级线圈匝数匝，接入正弦交流电
次级线圈匝数匝，其两端并接着两只极性相反发光二极管单向导电，此LED两端电压超过就会导通被点亮.忽略铁钉漏磁，下列说法正确的是()
A.图中电压表示数为8V
B.两只LED都不能被点亮
C.每只LED闪光频率
D.LED两端电压峰值
10.为开展空间环境探测与空间科学研究，我国发射的某科学实验卫星，轨道半径为2R，地球半径为已知地球同步卫星的轨道半径约为7R，则该卫星()
A.每天绕地球约圈
B.运行速度约为同步卫星的倍
C.所受万有引力约为同步卫星的倍
D.绕地运行的角速度约为同步卫星的
三、实验题：本大题共2小题，共18分。

11.碳纤维板是将碳素纤维使用树脂浸润硬化形成的碳纤维板材，具有强度高、重量轻、耐腐蚀等良好性能，它还具有较好的导电性，在一些高端器械上被广泛使用.小明为了探究碳纤板的导电性能，找了一块长20cm、宽2cm、厚约为2mm的碳纤板来测量其电阻率.实验步骤如下：
先用游标卡尺测出板的厚度如图1所示，其读数为__________
再用图2所示的电路测量碳纤板的电阻，电路中定值电阻，电压表可视为理想电压表.闭合开关S，单刀双掷开关打到a时，电压读数为，单刀双掷开关打到b时，电压读数为由此求得碳
纤板的电阻__________碳纤板的电阻率__________结果均保留两位有效数字
12.某软件能够调用手机内置加速度传感器，实时显示手机加速度的数值.小明通过安装有该软件的智能手机其坐标轴如图1所示探究加速度与力、质量的关系，实验装置原理图如图2所示.已知当地重力加速度为
分别称量出小桶的质量和手机的质量
开始时，整个实验装置处于静止状态，小桶里没有装砝码.
用手突然向上托起小桶，使得绳子松弛，此瞬间手机受到的合力为__________用题目所给字母表示，读出此瞬间手机y轴上的加速度a的数值.
往小桶中增加砝码，重复步骤，测得实验数据如下：
实验次数123456
小桶和砝码的重力
手机加速度
根据图3软件截图，上表中空白处的数据为__________利用数据作出图像，在图4中描出第一组数据的点并连线，可以得到结论：__________.
保持小桶和砝码的质量不变，用双面胶把不同数量的配重片贴在手机背面，重复步骤，测得实验数据并作出图像，得出结论：当合外力一定，加速度与物体质量成反比.
从图3软件截图可以看出，即使整个实验装置处于静止状态，手机依然显示有加速度扰动，为了减少该扰动造成的相对误差，下列做法可行的是__________
A.使用质量更大的砝码组
B.将弹簧更换为不可伸长的细线
C.将弹簧更换为劲度系数更小的弹簧
D.让小桶和砝码的质量远远小于手机的质量
四、计算题：本大题共3小题，共30分。

13.“路亚”是一种钓鱼方法，用这种方法钓鱼时先把鱼饵通过鱼线收到鱼竿末端，然后用力将鱼饵甩向远处.如图所示，钓鱼爱好者在a位置开始甩竿，鱼饵被甩至最高点b时迅速释放鱼线，鱼饵被水平抛出，最后落在距b水平距离的水面上.已知开始甩竿时鱼竿与竖直方向成角，鱼饵的质量为甩竿过程竿可视为在竖直平面内绕O点转动，且O离水面高度、到鱼竿末端鱼饵的距离鱼饵从
b点抛出后，忽略鱼线对其作用力和空气阻力，重力加速度g取，已知
，求：
鱼饵在b点抛出时的速度大小;
释放鱼线前，鱼饵在b点受鱼竿作用力的大小和方向;
从
a到b的甩竿过程，鱼竿对鱼饵做的功
14.如图所示，用激光束竖直射向水平放置的盛水容器底部，在容器底部O会形成一个光点，由于激光束在O点发生漫反射，O点可视为一个点光源，向四周各个方向射出反射光，最后在容器底部形成一个以O点为圆心的圆形“暗区”.测得当水的深度时，“暗区”的半径约为已知光经过水和空
气交界面时，当反射和折射同时存在，反射光较折射光弱很多，水的折射率试分析与猜想暗区和亮区的形成原因，并通过计算证明你的猜想已知：
15.据报道，2023年11月福建号航母成功完成了舰载电磁弹射实验，电磁弹射是利用运动磁场对闭合线圈的电磁力来驱动物体运动的.如图所示是某个电磁驱动的模拟场景，水平面上等距分布着宽度和间距都为的有界匀强磁场，磁场方向竖直向上.通过控制使整个磁场以的速度水平向右匀速运
动.两个放在水平面上的导线框a、b，表面绝缘，它们的质量均为、边长均为、电阻均为，与水平面间的动摩擦因数分别为、两线框在如图位置静止释放，b恰能保持静止，a在安培力驱动下向右运动，然后与b发生弹性碰撞.已知a在与b碰撞前已达到最大速度，忽略a、b产生的磁场，以及运动磁场的电磁辐射效应，重力加速度g取试求：
磁感应强度B的大小;
导线框a与b碰撞前的最大速度和首次碰撞后a、b速度的大小;
首次碰撞后
a、b相距最远瞬间，a的速度为多大?若首次碰撞后到两者相距最远用时，且在这段时间内a移动的距离，则在这段时间内b的位移为多大?
答案和解析
1.【答案】B
【解析】【分析】
在自然界中只有两种电荷，即正电荷和负电荷，且电荷间存在着相互作用规律，即同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，故该题据上分析即可解决；
此题考查了带电体的性质、电荷间相互作用的规律、电流方向的判断，知道并理解电荷间的作用规律是解决该题的关键。

【解答】
游客在新疆吐鲁番沙漠游玩时，游客头发根根竖起，是因为人的身体带上电荷，即人的头发上会带上同种电荷但不能确定是正电荷还是负电荷，由于同种电荷相互排斥，故此时人的头发会一根根竖起；所以，这是一种静电感应现象，故A错误，B正确；
处于静电平衡状态的导体，电荷只分布在导体的外表面，人的头和脚都不带电，人不需要躺下或蹲下，故CD错误；
故选B。

2.【答案】C
【解析】【分析】
图像的斜率表示加速度，斜率位正，加速度为正值。

面积表示位移。

加速度向上为超重，加速度向下为失重。

平均速度等于位移与时间的比值。

本题考查图像的基础题目，简单。

【解答】
A.根据图像可知，时，无人机速度向上做加速运动，故加速度向上，此时a处于超重状态，故A错误。

B.时a始终速度方向向上，故时，a未到达最高点，故B错误；
C.根据图像和坐标轴围成的面积表示位移，得出：内a和b的位移相同，故前30s内的平均速度相同，故C正确；
D.根据图像和坐标轴围成的面积表示位移，得出：内，无人机a的位移大于无人机b的位移，故D错误；
故选C。

3.【答案】A
【解析】【分析】
本题考查光子能量的计算，基础题目。

根据光子能量公式得出光子的能量即可判断。

【解答】
该紫光光子的能量，故A正确，BCD错误。

4.【答案】A
【解析】【分析】
根据热力学第一定律分析内能的变化和温度的变化，温度是分子平均动能的标志。

温度升高，平均动能增大，但不是每个分子的动能都增大。

本题考查生活中的物理知识，基础题目。

【解答】
迅速推动木棍过程中叭子尚未射出，竹筒中被密封的气体，根据被封闭气体的热力学第一定律得出
得出外界对封闭气体做功，封闭气体来不及热传递，故，，故封闭气体内能增大，温度升高，故BC错误；
A.根据理想气体状态方程，得出温度升高，体积减小，压强增大，故A正确；
D.气体温度升高，分子平均动能增大，并不是每个分子的动能都增大，故D错误；
故选A。

5.【答案】C
【解析】【分析】
静止的原子核发生衰变，是反冲运动。

结合可知，半径大小与电荷量成反比。

根据左手定则判
断得出磁场方向，根据得出周期关系。

本题考查原子核的衰变及磁场中的圆周运动相结合的题目，基础题目。

【解答】
A.静止的原子核发生衰变，是反冲运动，故正电子动量和硼核动量大小相等，方向相反，故A错误；
C.根据，可知，半径较大的轨迹是电荷量较小的正电子的轨迹，故C正确；
B.根据轨迹图结合左手定则可知，空间中磁场方向垂直纸面向里，故B错误；
D.根据可知，正电子运动周期小于硼核周期，故D错误；
故选C。

6.【答案】B
【解析】【分析】
本题考查单摆的周期公式的应用，基础题目。

结合题设和单摆的周期公式列方程即可判断。

【解答】
由题知，，由于，，联立知，，故B正确，ACD错误。

7.【答案】D
【解析】【分析】
本题考查了动态平衡问题。

受力分析，作出平行四边形，根据几何关系和矢量三角形解答。

【解答】
如图：
将C端左移，AB绳的拉力一直减小，因为AC的长度大于AB的长度，则，所以AC的拉力小于AB 的拉力，当AC与AB垂直时，AC的拉力最小，所以两次AC绳的拉力大小可能相等，故ABC错误，D正确。

8.【答案】CD
【解析】【分析】
结合光照强度随时间的变化曲线分析动车每经过一个50m所用时间的变化，进而分析动车的运动形式，再
由路程除以时间求解一段时间内的平均速率，由图可知时间内动车做匀速运动，即可求解14s时动车速率。

【解答】
AB、由光照强度随时间的变化曲线可知，前10s时间内，每走过1个50m用时逐渐缩短，故
动车做加速运动，由图可知时间内，每走过1个50m用时均为1s，即时间内动车做匀速
运动，故AB错误；
C、由图可知内的路程为，故内动车平均速率为，故C正确；
D、14s时动车已做匀速运动，动车速率为，故D正确。

9.【答案】AC
【解析】【分析】
电压表示数为有效值;根据理想变压器的电压与匝数关系求副线圈上的最大值；根据LED具有单向导电性确定每只LED闪光频率。

【解答】
A.图中电压表示数为有效值，则故A正确；
由理想变压器的电压与匝数关系可知；两只LED能被点亮;故BD 错误；
C.根据可值，，LED具有单向导电性，则每只LED闪光频率也未50HZ；故C正确.
10.【答案】BD
【解析】【分析】
本题考查万有引力定律的应用，知道卫星做圆周运动的向心力来源是解题的关键。

根据万有引力提供向心力得出运行速度、周期和角速度表达式，结合题设分析即可判断；结合万有引力定
律和题设分析即可判断。

【解答】
ABC、由可得卫星运行的速度，运行的周期，
运行的角速度，可见，，，可
见该卫星运行速度约为同步卫星的倍，绕地运行的角速度约为同步卫星的倍，同步卫星运行的周期为1天，则该卫星的周期为天，该卫星每天绕地球的圈数，故A错误，BD 正确；
C、由于该卫星的质量与同步卫星的质量关系未知，则无法得出其所受的万有引力与同步卫星所受的万有引力大小关系，故C错误。

11.【答案】；；
【解析】【分析】
本题考查测金属的电阻率的实验，熟悉实验原理是解题的关键。

根据游标卡尺的读数规则得出板的厚度；
分析的电压表的示数情况，结合串联特征得出碳纤板的电阻，结合电阻定律得出碳纤板的电阻率。

【解答】
板的厚度；
单刀双掷开关打到a时，电压表的所受为所分的电压；单刀双掷开关打到b时，电压表的示数为和碳纤板串联的总电压，则，解得碳纤板的电阻，由可得碳纤板的电阻率。

12.【答案】；，当物体质量一定，加速度与合外力成正比；。

【解析】【分析】
用手突然向上托起小桶，手机所受合力为弹簧的弹力减去手机的自重，；
根据数据推测手机加速度a与重物加小桶的重力之和成正比；结合图像的物理意义得出结论；
根据实验原理分析。

本题主要考查了牛顿第二定律的验证实验，根据实验原理掌握正确的实验操作，结合对物体的受力分析和图像的物理意义即可完成分析。

【解答】用手突然向上托起小桶，手机所受合力为弹簧的弹力减去手机的自重，
即
根据数据推测手机加速度a与重物加小桶的重力之和成正比，所以推测这一栏的数据约空白处的数据为。

利用数据作出图像，在图4中描出第一组数据的点并连线，
可以得到结论：当物体质量一定，加速度与合外力成正比；
B、将弹簧更换为不可伸长的细线，手突然向上托起小桶，细线张力会突变，不满足实验要求，故B错误；
C、将弹簧更换为劲度系数更小的弹簧，减少该扰动，故C正确；
D、让小桶和砝码的质量远远小于手机的质量，实验现象不明显，误差较大，故D错误。

故选C。

13.【答案】解：鱼饵由b点抛出后做平抛运动，则
联立知，鱼饵在b点抛出时的速度大小；
鱼饵在b点时，由牛顿第二定律：
解得鱼竿作用力，即鱼饵在
鱼饵从a到b的甩竿过程，由动能定理：
解得鱼竿对鱼饵做的功。

【解析】本题是一道力学综合题，涉及平抛运动、圆周运动和动能定理知识，弄清楚运动过程是解题的关
键。

根据平抛运动规律列方程得出鱼饵在b点抛出时的速度大小；
在b点，由牛顿第二定律结合向心力公式列方程得出鱼饵所受的作用力大小和方向；
鱼饵从a到b的甩竿过程，由动能定理列方程得出鱼竿对鱼饵做的功。

14.【答案】解：暗区和亮区的形成原因：暗区是由于光的反射和光的折射同时存在，而反射光较折射光弱很多，明区是由于全反射原因，无折射光。

如图：
；
O点反射光线射向水面，此时入射角为，暗区半径r，则暗区最大入射角；
由水的折射率可知：临界角，则；
所以；
因此，暗区是由于光的反射和光的折射同时存在，而反射光较折射光弱很多，明区是由于全反射原因，无折射光。

【解析】本题考查了光的反射和折射；要充分利用几何知识，找到对应关系，就可以求的相关量。

作出O点的反射光线射向水面时发生全反射的光路图，计算出暗区最大入射角，与全反射角比较即可。

15.【答案】解：
恰能保持静止，则安培力与摩擦力平衡，有：，根据法拉第电磁定律：，根
据闭合电路欧姆定律：
联立解得：
当a达到最大速度时，根据平衡条件，其受到的安培力：，根据法拉第电磁定律：
，根据闭合电路欧姆定律：
联立解得：
a、b发生弹性碰撞，根据动量守恒和能量守恒可得：，
解得：，
碰撞后a的加速度，根据分析可知，则
b的加速度
观察发现ab的加速度均随其速度而线性变化，且a的速度由0增加到，b的速度由减到0，则a速度增加得越来越慢而b速度减小得越来越慢，根据数学知识可知ab的速度之和为定值，当a、b相距最远瞬间，两者速度相等，均为。

对ab整体，根据动量定理可得
即
解得
【解析】恰能保持静止，则安培力与摩擦力平衡，根据平衡条件分析；
当a速度最大时，也应处于平衡状态，求出a最大速度，ab弹性碰撞，速度互换；
根据加速度的关系结合速度的变化规律分析出ab速度之和为定值，从而求出共同速度；对ab整体列动量定理式求位移。

本题考察了电磁感应线框问题的综合应用，难度较大。

注意时，一定要通过数学关系判断ab速度之和不变。