广东省高级中学2024年校高三上学期物理模拟试题

这是一份广东省高级中学2024年校高三上学期物理模拟试题，共16页。试卷主要包含了考生必须保证答题卡的整洁等内容，欢迎下载使用。
1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。
2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、如图所示，在直角坐标系xOy平面内存在一正点电荷Q，坐标轴上有A、B、C三点，OA=OB=BC=a，其中A点和B点的电势相等，O点和C点的电势相等，静电力常量为k，则下列说法正确的是（ ）
A．点电荷Q位于O点
B．O点电势比A点电势高
C．C点的电场强度大小为
D．将某一正试探电荷从A点沿直线移动到C点，电势能一直减小
2、如图甲所示的理想变压器，原线圈接一定值电阻R0，副线圈与一额定电流较大的滑动变阻器R相连接，现在M、N间加如图乙所示的交变电压。已知变压器原、副线圈的匝数比为，定值电阻的额定电流为2.0A，阻值为R=10Ω。为了保证电路安全，滑动变阻器接入电路的电阻值至少为（ ）
A．1ΩB．Ω
C．10ΩD．102Ω
3、如图甲所示，金属细圆环固定，圆环的左半部分处于随时间均匀变化的匀强磁场中。该圆环电阻为R、半径为r，从t=0时刻开始，该圆环所受安培力大小随时间变化的规律如图乙所示，则磁感应强度的变化率为（ ）
A．B．C．D．
4、已知动车组在水平轨道上运动时受到的阻力（k为阻力系数），其中和谐号动车组的阻力系数是复兴号动车组的1.2倍，和谐号动车组的了大速度约为270km/h，若复兴号动车组的额定功率约为和谐号动车组的1.44倍，则相同条件下，复兴号动车组在额功率下的最大速度约为（ ）
A．330 km/hB．300 km/hC．290 km/hD．260 km/h
5、水平地面上方分布着水平向右的匀强电场，一光滑绝缘轻杆竖直立在地面上，轻杆上有两点A、B。轻杆左侧固定一带正电的点电荷，电荷量为+Q，点电荷在轻杆AB两点的中垂线上，一个质量为m，电荷量为+q的小球套在轻杆上，从A点静止释放，小球由A点运动到B点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．小球受到的电场力先减小后增大
B．小球的运动速度先增大后减小
C．小球的电势能先增大后减小
D．小球的加速度大小不变
6、如图所示，两个内壁光滑的圆形管道竖直固定，左侧管道的半径大于右侧管道半径。两个相同小球A、B分别位于左、右管道上的最高点，两球的半径都略小于管道横截面的半径。由于微小的扰动，两个小球由静止开始自由滑下，当它们通过各自管道最低点时，下列说法正确的是（ ）
A．A球的速率等于B球的速率
B．A球的动能等于B球的动能
C．A球的角速度大于B球的角速度
D．A球、B球对轨道的压力大小相等
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、关于热现象和热学规律，下列说法中正确的是（ ）
A．非晶体和晶体的物理性质都是各向同性
B．自然界中一切涉及热现象的宏观过程都具有方向性
C．布朗运动是由悬浮在液体中的小颗粒之间的相互碰撞引起的
D．水的饱和汽压与水面的大气压强无关，只与水的温度有关
E.慢慢向小酒杯中注水，即使水面稍高出杯口，水仍不会流下来，是因为液体表面存在张力
8、如图所示，两个平行的导轨水平放置，导轨的左侧接一个阻值为R的定值电阻，两导轨之间的距离为L.导轨处在匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向竖直向上.一质量为m、电阻为r的导体棒ab垂直于两导轨放置，导体棒与导轨的动摩擦因数为μ。导体棒ab在水平外力F作用下，由静止开始运动了x后，速度达到最大，重力加速度为g，不计导轨电阻。则（ ）
A．导体棒ab的电流方向由a到b
B．导体棒ab运动的最大速度为
C．当导体棒ab的速度为v0（v0小于最大速度）时，导体棒ab的加速度为
D．导体棒ab由静止达到最大速度的过程中，ab棒获得的动能为Ek，则电阻R上产生的焦耳热是
9、如图，水平面上从B点往左都是光滑的，从B点往右都是粗糙的．质量分别为M和m的两个小物块甲和乙（可视为质点），与粗糙水平面间的动摩擦因数分别为μ甲和μ乙，在光滑水平面上相距L以相同的速度同时开始向右运动，它们在进入粗糙区域后最后静止。设静止后两物块间的距离为s，甲运动的总时间为t1、乙运动的总时间为t2，则以下说法中正确的是
A．若M=m，μ甲=μ乙，则s=L
B．若μ甲=μ乙，无论M、m取何值，总是s=0
C．若μ甲＜μ乙，M＞m，则可能t1=t2
D．若μ甲＜μ乙，无论M、m取何值，总是t1＜t2
10、一列简谐横波在介质中传播，在t=0时刻刚好形成如图所示的波形。已知波源的振动周期T=0.4s，A、B两质点平衡位置间相距2m。下列各种说法中正确的是（ ）
A．若振源在A处，则P质点从开始运动到第一次到达波谷位置需要0.1s
B．若振源在A处，则P质点从开始运动到第一次到达波谷位置需要0.3s
C．若振源在A处，则P质点比Q质点提前0.06s第一次到达波谷位置
D．若振源在B处，则P质点比Q质点滞后0.06s第一次到达波谷位置
E.若振源在B处，则Q质点经过一段时间后一定会到达图中P质点所在位置
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11．（6分）硅光电池是一种将光能转换为电能的器件，某硅光电池的伏安特性曲线如图（甲）所示。某同学利用图（乙）所示的电路研究电池的性质，定值电阻R2的阻值为200Ω，滑动变阻器R1的最大阻值也为200Ω，V为理想电压表。
（1）请根据图（乙）所示的电路图，将图（丙）中的的实物图补充完整____________。
（2）闭合电键S1，断开电键S2，将滑动变阻器R1的滑动片移到最右端，电池的发热功率为_______________W。
（3）闭合电键S1和电键S2，将滑动变阻器R1的滑动片从最左端移到最右端，电池的内阻变化范围为_________________。
12．（12分）为了测量一电压表V的内阻，某同学设计了如图1所示的电路。其中V0是标准电压表，R0和R分别是滑动变阻器和电阻箱，S和S1分别是单刀双掷开关和单刀开关，E是电源。
(1)用笔画线代替导线，根据如图1所示的实验原理图将如图2所示的实物图连接完整______。
(2)实验步骤如下：
①将S拨向接点1，接通S1，调节___________，使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时___________的读数U；
②然后将S拨向接点2，保持R0不变，调节___________，使___________，记下此时R的读数；
③多次重复上述过程，计算R读数的___________，即为待测电压表内阻的测量值。
(3)实验测得电压表的阻值可能与真实值之间存在误差，除偶然误差因素外，还有哪些可能的原因，请写出其中一种可能的原因：___________。
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13．（10分）一足够长的水平绝缘轨道上有A、B两物体处于静止状态，在AB之间的空间存在水平向右的匀强电场，场强为E。A物体带正电，电量为q，小物块B不带电且绝缘，如图所示。小物体A由静止释放，一段时间后与B发生弹性碰撞（碰撞时间极短）；当A返回到轨道上的P点（图中未标出）时，速度减为0，再过一段时间A刚好能到达B再次静止的位置。A物体在电场中第一次加速所用时间等于A在电场中向左减速所用时间的2.5倍。物体A与轨道的动摩擦因数为μ1，B与轨道的动摩擦因数为μ2，其中的μ1和μ2均为未知量。已知A的质量为m，B的质量为3m。初始时A与B的距离为d，重力加速度大小为g，不计空气阻力。整个运动过程中，求物块A克服摩擦力所做的功。
14．（16分）如图所示，用质量m＝1kg的活塞在汽缸内封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间的摩擦忽略不计，开始时活塞距离汽缸底部的高度h1＝1.0m，气体的温度t1=27℃ 。现将汽缸缓慢加热至t2=207℃，活塞缓慢上升到距离汽缸底某一高度h2处，此过程中被封闭气体增加的内能ΔU＝300J。已知大气压强p0＝1.0×105Pa，重力加速度g＝10m/s2，活塞横截面积S＝5.0×10-4 m2。求：
(ⅰ)初始时汽缸内气体的压强p1和缓慢加热后活塞距离汽缸底部的高度h2；
(ⅱ)此过程中缸内气体吸收的热量Q。
15．（12分）粗糙绝缘的水平地面上有一质量为m的小滑块处于静止状态、其带电量为q(q>0)。某时刻，在整个空间加一水平方向的匀强电场，场强大小为。经时间t后撤去电场，滑块继续滑行一段距离后停下来。已知滑块与地面间的动摩擦因数为，重力加速度为g，求滑块滑行的总距离L。
参考答案
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、C
【解析】
因A点和B点的电势相等，O点和C点的电势相等，故A、B到点电荷的距离相等，O、C到点电荷的距离也相等，则点电荷位置如图所示
由图可知A错误，因点电荷带正电，故离点电荷越近电势越高，故O点电势比A点低，故B错误，由图可知OC的距离，根据，得，故C正确；由图可知，将正试探电荷从A点沿直线移动到C点，电势先升高再降低，故电势能先增大再减小，故D错误，故选C.
2、A
【解析】
由题意可知，定值电阻R0在额定电流情况下分得的电压为：
则原线圈输入电压：
U1=220V－20V=200V
由变压器的工作原理：
可知：
允许电流最大时原线圈的输入功率为：
P1=U1I=200×2W=400W
由变压器输出功率等于输入功率可得：
P2=P1=400W
又由公式可知
可得：
故A正确，BCD错误。
3、D
【解析】
设匀强磁场
（ ）
感应电动势
安培力
结合图像可知
所以磁感应强度的变化率
故D正确ABC错误。
故选D。
4、A
【解析】
两列车的阻力分别为：

根据 可得
联立解得
故选A。
5、C
【解析】
A．小球下滑时受匀强电场的电场力是不变的，受到点电荷的电场力先增加后减小，则小球受到的电场力先增大后减小，选项A错误；
B．小球下滑时，匀强电场的电场力垂直小球运动方向，则对小球不做功；点电荷在前半段先对小球做负功，重力做正功，但是由于不能比较正功和负功的大小关系，则不能确定小球速度变化情况；在后半段，点电荷电场力和重力均对小球做正功，则小球的运动速度增大，选项B错误；
C．小球下滑时，匀强电场的电场力垂直小球运动方向，则对小球不做功；点电荷在前半段先对小球做负功，在后半段对小球做正功，则小球的电势能先增大后减小，选项C正确；
D．由小球的受力情况可知，在A点时小球的加速度小于g，在AB中点时小球的加速度等于g，在B点时小球的加速度大于g，则加速度是不断变化的，选项D错误。
故选C。
6、D
【解析】
AB．对于任意一球，根据机械能守恒得
解得
由于左侧管道的半径大于右侧管道半径，所以A球的速率大于B球的速率，A球的动能大于B球的动能，故A、B错误；
C．根据可得
则有
即A球的角速度小于B球的角速度，故C错误；
D．在最低点，根据牛顿第二定律可得
解得
根据牛顿第三定律可得A球、B球对轨道的压力大小相等，故D正确；
故选D。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、BDE
【解析】
A．根据晶体的性质可知，单晶体的在某些物理性质上具有各向异性的，而多晶体和非晶体是各向同性的，A错误；
B．热量可以自发地从较热的物体传递到较冷的物体，但不可能自发地从较冷的物体传递到较热的物，即涉及热现象的宏观过程都具有方向性，B正确；
C．布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒受到液体分子无规则碰撞引起的，C错误；
D．水的饱和汽压与水面的大气压强无关，只与水的温度有关，随温度降低而减小，D正确；
E．由于液体表面存在张力，液体表面像一张橡皮膜，即使水面稍高出杯口，水仍不会流下来，E正确。
故选BDE。
8、BC
【解析】
A．根据楞次定律，导体棒ab的电流方向由b到a，A错误；
B．导体棒ab垂直切割磁感线，产生的电动势大小
E=BLv
由闭合电路的欧姆定律得
导体棒受到的安培力
FA=BIL
当导体棒做匀速直线运动时速度最大，由平衡条件得
解得最大速度
B正确；
C．当速度为v0由牛顿第二定律得
解得
C正确；
D．在整个过程中，由能量守恒定律可得
Ek+μmgx+Q=Fx
解得整个电路产生的焦耳热为
Q=Fx－μmgx－Ek
D错误。
故选BC。
9、BC
【解析】
A．由动能定理可知：
若，，则两物体在粗糙地面上滑动的位移相同，故二者的距离为零，故A错误；
B．由动能定理可知：
解得：
滑行距离与质量无关，故若，无论、取何值，总是，故B正确；
CD．两物体在粗糙斜面上的加速度：
则从点运动到停止的时间：
若，则有：
因乙离点较远，故可能有：
故C正确，D错误；
故选BC。
10、ACD
【解析】
AB．若振源在A处，由图可知，B质点刚好起振，且起振方向向下，则各质点开始振动的方向均向下，所以P质点第一次到达波谷位置需要
A正确，B错误；
C．若振源在A处，P质点比Q质点先到达波谷位置，提前的时间等于波在PQ间传播的时间
C正确；
D．同理，若振源在B处，Q质点比P质点先到达波谷位置，提前的时间等于波在QP间传播的时间
D正确；
E．介质中质点并不会随波迁移，只在各自的平衡位置两侧振动，E错误。
故选ACD。
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11、 1.197×10-3W（允许误差±0.2W） 55.56Ω≤r≤60Ω（允许误差±2Ω）
【解析】
（1）[1]根据原理图可得出对应的实物图如图所示：
；
（2）[2]闭合电键，断开电键，将滑动变阻器的滑动片移到最右端时，两电阻串联，总电阻为；在图甲中作出电阻的伏安特性曲线，两图线的交点表示工作点：
则可知，电源的输出电压为，电流为；则其功率：
；
（3）[3]滑片由最左端移到最右端时，外电阻由增大到；则分别作出对应的伏安特性曲线，如上图所示；则可知，当在最左端时，路端电压为，电流为；当达到最右端时，路端电压为，电流为；
则由闭合电路欧姆定律可知，内阻最小值为：
最大值为：
故内阻的范围为：。
12、 标准电压表 标准电压表仍为U 平均值 电阻箱阻值不连接，电流通过电阻发热导致电阻阻值发生变化，电源连续使用较长时间，电动势降低，内阻增大等。
【解析】
（1）电路连线如图；
（2）①将S拨向接点1，接通S1，调节R0，使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时标准电压表V0的读数U；
②然后将S拨向接点2，保持R0不变，调节R，使标准电压表V0仍为U，记下此时R的读数；
③多次重复上述过程，计算R读数的平均值，即为待测电压表内阻的测量值。
（3）原因：电阻箱阻值不连续；电流通过电阻发热导致电阻阻值发生变化；电源连续使用较长时间，电动势降低，内阻增大等。
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、
【解析】
设A向右加速到B处时速度为v所用时间为t，A与B发生弹性碰撞 则：
解得：
对A第一次向右加速，向左减速运动过程：
对A 在第一次向右加速过程中 由动能定理：
对A 在反弹后向左减速过程中 由动能定理：
全过程能量守恒：
联立整理可以得到：
14、 (i)1.2×105Pa，1.6m；(ii)336J
【解析】
(i)初始时汽缸内气体的压强
p=p0+=1.2×105Pa
气体做等压变化，根据盖一吕萨克定律可得
即
解得
h2=1.6m
(ii)在气体膨胀的过程中，气体对外做功为
W=pS（h2-h1）=[1.2×105×（1.6-1.0）×5.0×10-4]J=36J
根据热力学第一定律可得气体内能的变化为
△U=-W+Q
解得
Q=△U+W=336J
15、
【解析】
设滑块的质量为m，电场撤去前后过程，滑块的加速度分别为，全过程的最大速度为v；
加速过程，对滑块根据牛顿第二定律可得
.
由运动学公式
此过程的位移
撤去电场后，对滑块根据牛顿第二定律可得
由运动学公式
故
.