广东省2023-2024学年高三上学期摸底联考物理试题

这是一份广东省2023-2024学年高三上学期摸底联考物理试题，共13页。试卷主要包含了选择题的作答，非选择题的作答等内容，欢迎下载使用。
2024届新高三摸底联考物理试题本试卷共8页，15题。全卷满分100分。考试用时75分钟。注意事项：1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3.非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4.考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.太阳内部所发生的核聚变反应称为循环，其核反应方程为①；②；③。下列说法正确的是（    ）A.粒子X是中子B.粒子Y是粒子C.反应①中，X是原子核中的中子转变为质子时释放的产物D.的比结合能大于的比结合能2.如图所示，在光滑水平桌面上，固定一个陀螺形柱体，不可伸长的细绳一端固定在柱体腰部中央，另一端与小球相连，细绳足够长，初始时处于伸直状态，现给小球一个垂直于细绳且平行于桌面的初速度，不计细绳和柱体间的摩擦，细绳始终和桌面平行。下列说法正确的是（    ）A.小球受到4个力作用  B.小球做匀速圆周运动C.小球的速率逐渐增大  D.细绳的拉力逐渐增大3.如图所示，我国时速600公里的高速磁悬浮试验样车近期在青岛下线。在某次制动测试过程中，试验样车做匀减速直线运动直到速度为零，以样车运动方向为正方向，用t、x、v分别表示样车运动的时间、位移和速度。此过程中关于样车的运动，下列图像正确的是（    ）A.  B. C.  D. 4.一列简谐横波在均匀介质中沿x轴传播，某时刻的波形图如图所示。已知平衡位置位于处的质点P的振动方程为，下列说法正确的是（    ）A.这列波的波速为5m/sB.若该波沿x轴正方向传播，图示波形对应的时刻可能是C.在时刻，质点P正在沿y轴正方向运动D.若该波在传播过程中遇到3.5m的障碍物，则其不能发生明显的衍射现象5.19世纪末，汤姆孙的学生阿斯顿设计了质谱仪，其用途非常广泛。如图所示为某种质谱仪的工作原理图，质子从入口处由静止开始被加速电压为的电场加速，经磁感应强度大小为的匀强磁场偏转后恰好从出口离开磁场。若要使粒子也从该入口处由静止开始被电场加速，经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场，下列操作可行的是（    ）A.保持匀强磁场的磁感应强度不变，调节加速电场电压为B.保持匀强磁场的磁感应强度不变，调节加速电场电压为C.保持加速电场电压不变，调节匀强磁场的磁感应强度为D.保持加速电场电压不变，调节匀强磁场的磁感应强度为6.如图甲所示，把小灯泡与教学用发电机相连接，匀速转动手柄带动线圈在两磁极之间转动，产生的电动势e随时间t的变化规律如图乙所示，小灯泡正常发光。下列说法正确的是（    ）A.线圈转动的快慢程度不会影响小灯泡的亮度B.线圈转动产生的电动势e有效值为C.手柄匀速转动的角速度为D.时刻，线圈位于中性面7.天宫二号空间实验室在轨飞行时，可认为它绕地球做匀速圆周运动，已知地球半径为6400km，则关于天宫二号的有关说法正确的是（    ）A.天宫二号在运动过程中，速度不变，动能不变B.天宫二号的发射速度可能小于7.9km/sC.天宫二号的运行周期可能等于4800sD.天宫二号轨道处的重力加速度小于地球表面的重力加速度二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8.如图所示是明代宋应星所著《天工开物》中记载的我国古代的一种农业机械——水碾，当水冲击下部水轮时，转动的轮子会带动上部的碾来碾米。假设水流沿水平方向垂直冲击叶片，每秒冲击叶片的水量为10kg，水速从6m/s减小为1m/s，水流动能的减少量全部用来对叶轮做功，下列说法正确的是（    ）A.水碾每秒从水流中获得的能量为180J B.水流对该叶片的平均作用力的大小为50NC.每秒钟水流对叶轮做功175J D.水流减少的动能全部被用来碾米9.如图所示为滚筒式静电分选器，由料斗A，导板B，导体滚筒C，刮板D，料槽E、F和电极G等部件组成。滚筒C和电极G分别接直流高压电源的正、负极，并令滚筒C接地，电源电压很高，足以使电极G附近的空气发生电离产生大量离子，电子会吸附在粉粒表面。现有导电性能不同的两种物质粉粒a、b的混合物从料斗A下落，沿导板B到达转动着的滚筒C，粉粒a具有良好的绝缘性，粉粒b具有良好的导电性能，则下列说法正确的是（    ）A.滚筒C应该顺时针旋转B.刮板D的作用是将吸附在滚筒C上的粉粒a刮下来C.粉粒b从滚筒至落入料槽的过程中电场力对其做正功D.电极G电离空气产生大量离子，使得粉粒a、b都带负电，粉粒a、b都吸附在导体滚筒C上，最后被刮板D刮入槽中10.某高校科研小组在研究缓冲装置对苹果跌落所受冲击影响的实验，研究过程中苹果掉落到缓冲层——珍珠棉上的运动过程示意图如图a～e所示，分别为苹果由H处跌落、开始进入变形阶段、变形阶段结束进入恢复阶段、恢复阶段结束、苹果弹起至处。已知苹果的质量为m，是苹果刚接触缓冲层时的速度大小；是变形阶段速度极大值，是恢复阶段结束苹果离开缓冲层时的速度大小，重力加速度为g，不计空气阻力。则下列说法正确的是（    ）A.当苹果在变形阶段速度为时，所受缓冲层的作用力为mgB.苹果在整个下降过程中，加速度先不变，然后减小再增大C.整个过程中珍珠棉对苹果的冲量大小为D.在恢复阶段苹果一直处于超重状态三、非选择题：本题共5小题，共54分。11.（6分）某实验小组要测量某透明液体的折射率，他们找到一个底面直径为d、高为的圆柱形薄玻璃槽，然后给槽内加满某种液体，O为液面的中心，光屏紧贴玻璃槽右侧面竖直放置。（1）开始时，用一红色激光笔从槽底A点沿方向射出一细光束，光束与液面呈60°角，恰好在光屏上的B点接收到光束，用刻度尺测出B点到槽边缘D点的距离为，则该种液体对红光的折射率______。（2）若在（1）中改用绿色激光笔照射，其他条件不变，则光斑往B点______（填“正上方”，“正下方”，或“不”）移动。（3）如果将红色激光笔移动到槽边缘C点，光束仍对准O点射出时，能否在液面上方接收到光束？请说明理由：________________________。12.（10分）工业上经常用“电导仪”来测定液体的电阻率，其中一个关键部件如图甲所示，它是把两片金属放到液体中形成一个电容器形状的液体电阻，而中间的液体即电阻的有效部分。某研究性小组想测量某导电溶液的电阻率，在实验室找到了一个透明塑料长方体容器，容器内部左右两侧插入两片面积均为、不计电阻的正方形铂片作为两个电极（正对放置），现将容器充满待测的导电溶液。实验所用器材如下：电压表（量程为15V，内阻约为30kΩ）；电流表（量程为300μA，内阻约为50Ω）；滑动变阻器（最大阻值为10Ω，允许通过的最大电流为0.1A）；电池组（电动势，内阻）；单刀单掷开关一个；导线若干。（1）该小组先用欧姆表粗测溶液电阻，他们先选择欧姆挡，欧姆调零后测量结果如图乙所示，为了使读数更精确些，接下来要进行的步骤是______（填正确答案标号）。A.换为挡，重新测量 B.换为挡，重新测量C.换为挡，先欧姆调零再测量 D.换为挡，先欧姆调零再测量（2）为了准确测量其阻值，并测量多组数据，请在图丙中用笔画线代替导线，将实物图补充完整。（3）某次测量过程中，两板间距，测量时电流表读数为，电压表指针偏转如图丁所示，电压表读数为_____V，则该溶液电阻_____Ω。（4）实验时，仅多次改变两个电极板间距d，测得多组U、I数据，计算出对应的电阻R，描绘出图线，在图戊的坐标纸上将（3）中计算的数据点补充完整并作图，根据图像可求出该导电溶液的电阻率_____（计算结果保留整数）；若考虑电表内阻的影响，计算结果与真实值相比会_____（填“偏大”，“偏小”，或“不变”）。13.（10分）氧气瓶是医院、家庭护理、个人保健及各种缺氧环境补充用氧较理想的供氧设备。如图所示，现有一氧气瓶，在温度为17℃的室内气压计显示瓶内氧气的压强为；当氧气瓶被搬到温度为的室外时，瓶内氧气的压强变为。已知热力学温度与摄氏温度的关系。（1）若氧气瓶不漏气，求的值；（2）若，则泄漏的气体与泄漏前气体质量之比。14.（12分）如图甲所示，两根间距、足够长的光滑平行金属导轨竖直固定放置，顶端接有阻值的电阻，垂直导轨平面存在变化规律如图乙所示的匀强磁场，时磁场方向垂直导轨平面向里。在到时间内，金属棒水平静止在距导轨顶端处的卡槽内；时，撤去卡槽由静止释放金属棒，经1.4s金属棒已达到稳定状态。已知整个过程中金属棒与导轨始终垂直且接触良好，金属棒的质量，电阻，长度也为L，导轨的电阻不计，重力加速度。求：（1）在时刻，卡槽对金属棒的作用力大小及方向；（2）稳定后金属棒的速度v为多大？（3）金属棒由静止释放后1.4s内电阻R产生的焦耳热为多少？15.（16分）如图所示，竖直面内半径为R的圆弧轨道与水平轨道平滑相连，水平轨道上放置一劲度系数为k的轻弹簧，右端固定，左端M点放置质量为3m的物块B（物块B与弹簧不粘连），开始时弹簧处于原长状态。现将质量为m的物块A从圆弧轨道的最高点由静止释放，物块A经N点进入水平轨道与物块B发生正碰，碰撞时间极短，碰撞后系统的总动能为碰撞前瞬间总动能的。已知弹簧振子做简谐运动的周期公式为（其中为振子质量，k为弹簧劲度系数），重力加速度为g，不计一切摩擦。（1）求物块A经N点时的速度大小；（2）求物块A、B发生第一次碰撞后瞬间各自的速度、；（3）若在物块A、B发生第二次碰撞时，物块A没有滑上圆弧轨道，求M、N两点间距离的最小值。 2024届新高三摸底联考物理参考答案及解析一、单项选择题1.D【解析】根据电荷数守恒和质量数守恒，可知X为正电子，Y为不是粒子，A、B项错误；根据，可知在核反应①中的正电子是原子核中质子转变为中子时释放的产物，C项错误；反应②中，因为生成物比更稳定，所以其比结合能大于的比结合能，D项正确。2.D【解析】小球绕陀螺形柱体转动，受到重力、支持力和绳子拉力共三个力作用，A项错误；拉力方向始终与速度方向垂直，拉力不做功，小球的速度大小不变，但是半径减小，所以不是匀速圆周运动，B、C项错误；根据可知，线速度大小不变，半径减小，则绳子的拉力越来越大，D项正确。3.C【解析】图像的斜率表示速度，样车做匀减速直线运动，图像斜率应逐渐减小，A、B项错误；由得，图像是斜率为负的一次函数，C项正确，D项错误。4.B【解析】由波形图可知波长为4m，由质点P的振动方程可知其振动的角频率为，所以周期，该波的传播速率为，A项错误；如果这列波沿轴正方向传播，根据同侧法可知，此时质点P从平衡位置向上振动，由质点P做简谐运动的振动方程画出其振动图像，如图所示：根据图像可知质点P从平衡位置向上振动对应的时刻为，所以图示的波形图对应的时刻可能是，B项正确；根据振动图像，可看出在时刻，质点P正在沿轴负方向运动，C项错误；因该波的波长为4m，则该波在传播过程中若遇到3.5m的障碍物，能发生明显的衍射现象，D项错误。5.A【解析】由动能定理得，解得粒子进入磁场时的速率为，在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力可得，解得，半径和加速电压一定的条件下，磁感应强度正比于，半径和磁感应强度一定的条件下，加速电压与成反比，质子的质荷比为1，粒子致的质荷比为2，所以在加速电压一定的条件下需将匀强磁场的磁感应强度调整为，C、D项错误；在磁感应强度一定的条件下，加速电压应调节为，A项正确，B项错误。6.D【解析】线圈转动的越快，通过线圈的磁通量变化越快，电路中电流越大，小灯泡越亮，A项错误；线圈转动产生的电动势有效值为6V，B项错误；线圈转动的角速度为，手柄和线圈通过皮带相连，二者线速度大小相等，由知与成反比，从图甲可知，手柄转动的圆周半径大于线圈转动的半径，手柄匀速转动的角速度应该小于，C项错误；当线圈平面转到中性面时，通过线圈的磁通量变化率最小，此时感应电动势为零，D项正确。7.D【解析】天宫二号空间实验室在轨飞行时，绕地球做匀速圆周运动，其线速度大小不变，但是方向时刻发生变化，动能不变，A项错误；第一宇宙速度是最小发射速度，所以天宫二号的发射速度一定大于7.9km/s，B项错误；地球的半径约为6400km，则近地卫星的运行周期约为，其是所有卫星周期的最小值，所以天宫二号的运行周期一定大于5090s，C项错误；天宫二号轨道处，万有引力充当向心力，其运行的加速度，所以天宫二号轨道处的重力加速度小于地球表面的重力加速度，D项正确。二、多项选择题8.BC【解析】水碾每秒从水流中获得的能量等于水流动能的变化量的大小，即，A项错误；每秒钟水流对叶轮做的功等于水流动能的变化量的大小，即175J，C项正确；由动量定理可得，叶片对水流的平均作用力的冲量等于水流动量的变化，，得到，由牛顿第三定律得到水流对该叶片的平均作用力的大小为50N，B项正确；水碾每秒从水流中获得的能量会有一部分损耗，比如碾轮的动能，摩擦产生的内能等，所以不能都被用来碾米，D项错误。9.ABC【解析】滚筒C要顺时针旋转，使粉粒靠近电极G而带上负电，A项正确；电极G电离空气产生大量离子，使得粉粒a、b都带负电，粉粒a绝缘性能良好，粉粒a上的负电与滚筒C上的正电相互吸引，被吸附在滚筒C上，最后被刮板D刮入料槽E中，B项正确；粉粒b导电性能良好，会与滚筒C上的正电荷先中和，然后带上正电，根据同种电荷相互排斥，电场力对粉粒b做正功，故粉粒b落在料槽F中，故C项正确，D项错误。10.AB【解析】在跌落阶段，苹果做自由落体运动，只受重力，加速度不变。在缓冲物变形阶段，苹果受到重力和缓冲物的支持力，开始时支持力较小，由牛顿第二定律可知，随着N的增大a逐渐减小，苹果做加速度减小的加速直线运动，当即时，苹果达到最大速度，此后N继续增大，大于重力，则，随着N的增大a逐渐增大，苹果做加速度增大的减速直线运动，直到速度减到0，A、B项正确；由动量定理可知合力冲量等于，即重力与珍珠棉对苹果的作用力的合力冲量大小为，C项错误；恢复阶段苹果先处于超重状态，后处于失重状态，D项错误。三、非选择题11.（1）（2分）   （2）正下方（2分）（3）不能，光束恰好在O点处发生了全反射（2分）【解析】（1）光路如图所示：，，所以，液体对红光的折射率。（2）因为绿光的折射率大于红光，在液体介质中，入射角相同的情况下，绿光的折射角更大，所以光斑应该向B点正下方移动。（3）将光源移动到槽边缘C点入射时，设入射角为，，可得，恰好发生全反射时，所以，此时入射角，光束恰好在O点处发生了全反射，所以液面上方不能接收到光束。12.（1）D（2分）（2）实物图如图所示（2分）（3）5.5（1分）   （1分）（4）96（95～100，2分）   不变（2分）【解析】（1）从读数可知电阻比较大，为了减小误差，应使用大挡位测量，选择挡，然后欧姆调零，再次测量，所以选择D。（2）根据欧姆表粗测可知待测液体电阻为大电阻，而题中所给滑动变阻器的最大阻值较小，同时需要多组数据，所以滑动变阻器需要选择分压式的接法，从数据中大概看出待测电阻和电压表的内阻比较接近，属于大电阻，所以电流表采用内接法，实物图如图所示。（3）电压表最小分度值为0.5V，所以在本位估读为5.5V，计算可得，用科学计数法为。（4）根据，可知图线斜率，选择较远的两组数据计算斜率，代入数据后得到导电溶液的电阻率为，考虑到电流表内接，，可知图线斜率仍为，所以计算的结果与真实值相比不会发生变化。13.【解析】（1）根据查理定律得（2分）代入数据可得（2分）（2）假设氧气瓶体积可变，根据理想气体状态方程得（2分）代入数据解得（2分）设在室外氧气瓶内氧气密度为，则泄漏的氧气与泄漏前氧气质量之比为（2分）14.【解析】（1）到的时间内，由法拉第电磁感应定律得（1分）感应电流（1分）在时刻，金属棒所受到的安培力大小为，方向竖直向下（1分）根据力的平衡可知卡槽对金属棒的作用力大小，方向竖直向上（1分）（2）稳定时，金属棒受力平衡做匀速直线运动，金属棒所受安培力由法拉第电磁感应定律得由闭合电路欧姆定律得解得（2分）因为，解得（2分）（3）从静止释放金属棒到恰好达到稳定的过程中，由动量定理可得又因为所以（2分）代入数据解得从静止释放金属棒至恰好达到稳定的过程中，由能量守恒定律可得（1分）所以电阻上产生的焦耳热（1分）15.【解析】（1）物块A在圆弧轨道上运动，由机械能守恒定律可得（2分）解得（1分）（2）物块A、B发生第一次碰撞时，系统动量守恒，取向右为正方向，由题意可得（2分）（2分）解得，（不符合实际，舍去），，所以物块A、B发生第一次碰撞后的速度，（2分）物块A向左运动，物块B向右运动（3）物块B与弹簧一起做简谐运动，由弹簧振子周期公式可得（1分）回到M点时，物块A、B间的距离为（2分）此后为物块B、A的追及过程，从第一次碰撞到第二次即将发生碰撞过程中物块A的位移大小（2分）要满足物块发生第二次碰撞时，物块没有滑上圆弧轨道所以（1分）代入相关公式解得所以M、N两点间距离的最小值（1分）