2024届广东省深圳市高三一模（2月）物理试题

这是一份2024届广东省深圳市高三一模（2月）物理试题，共17页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1．科学家设想未来较为理想的可控核聚变反应方程为H+B→3X，下列说法正确的是（ ）
A．X为CB．该方程为α衰变方程
C．该反应质量数守恒D．大亚湾核电站采用核聚变反应发电
2．2022年10月9日，我国成功发射“夸父一号”探测卫星，用于探测由太阳发射而来的高能宇宙射线，卫星绕地球做匀速圆周运动，运行轨道离地面的高度为720km，下列说法正确的是（ ）
A．“夸父一号”的运行速度大于
B．“夸父一号”的向心加速度小于地球同步卫星的向心加速度
C．为使“夸父一号”能更长时间观测太阳，采用a轨道比b轨道更合理
D．“夸父一号”绕地球做圆周运动的周期为24小时
3．如图所示，各线圈在匀强磁场中绕轴匀速转动（从左往右看沿顺时针方向转），从图示位置开始计时，设电流从2流出线圈为正方向，能产生图甲波形交变电流的是（ ）
A．线圈平面与磁场垂直
B．线圈平面与磁场平行
C．线圈平面与磁场垂直
D．线圈平面与磁场平行
4．两块平行金属板安装在绝缘基座上，A板连接感应起电机的正极，B板连接负极，一个由锡纸包裹的乒乓球用绝缘细线悬挂于A、B两板之间，摇动起电机，乒乓球在电场力作用下与A、B两板往返运动碰撞，下列说法正确是（ ）
A．A板的电势低于B板的电势
B．乒乓球往返运动过程中始终带正电
C．A→B的运动过程中电场力对乒乓球做负功
D．A→B的运动过程中乒乓球电势能减小
5．篮球运动员做定点投篮训练，篮球从同一位置投出，且初速度大小相等，第1次投篮篮球直接进篮筐，第2次篮球在篮板上反弹后进筐，篮球反弹前后垂直篮板方向分速度等大反向，平行于篮板方向分速度不变，轨迹如图所示，忽略空气阻力和篮球撞击篮板的时间，关于两次投篮说法正确的是（ ）
A．两次投篮，篮球从离手到进筐的时间相同
B．篮球第1次上升的最大高度比第2次的大
C．篮球经过a点时，第1次的动能比第2次的大
D．篮球两次进筐时，在竖直方向分速度相同
6．如图所示，整个空间存在一水平向右的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场，光滑绝缘斜面固定在水平面上，一带正电滑块从斜面顶端由静止下滑，下滑过程中始终没有离开斜面，下滑过程中滑块的位移x、受到的洛伦磁力f洛、加速度a与机械能E机等物理量的大小随时间变化的图线可能正确的是（ ）
A．B．
C．D．
7．如图所示，用一轻绳通过定滑轮将质量为m的小球静置在光滑的半圆柱体上，小球的半径远小于半圆柱体截面的半径R，绳AB长度为L，长度为H的杆BC竖直且与半圆柱体边缘相切，OA与水平面夹角为θ，不计一切摩擦，重力加速度为g，下列表达式表示绳对小球的拉力F是（ ）
A．B．
C．D．
二、多选题
8．节能电梯在无人时缓慢运行或静止不动，有人上电梯后，电梯先加速后匀速运行。一乘客坐电梯下楼，始终与电梯保持相对静止，如图所示，则（ ）
A．加速时乘客所受的摩擦力方向水平向左
B．加速时乘客处于失重状态
C．下楼过程中电梯对乘客的作用力大于乘客对电梯的作用力
D．下楼过程中乘客受到的摩擦力始终做负功
9．如图所示为一束单色光从空气射入a、b两块玻璃（不同材质）时的光路图，下列说法正确的是（ ）
A．玻璃a的折射率比玻璃b的大B．光在a中的传播速度比在b中的大
C．光在a中的波长比在b中的小D．光线O′B一定与光线AO平行
10．如图所示，设想在地球表面的P、Q两地之间开凿一个直通隧道，在隧道里铺设直管道，将地球视为均质球体，忽略一切摩擦阻力，不考虑地球自转，在P点将一物块由静止释放，管道内的物块会在PQ之间做简谐运动，运动周期为T，图中O点为PQ的中点，B点和B′点分别为OP和OQ连线的中点，下列说法正确的是（ ）
A．物块由P到O的加速度增大
B．物块经过B点和B′点时速度大小相等
C．物块由P到O的运动时间为
D．物块在P、B两处回复力大小之比为2:1
三、实验题
11．某同学利用打点计时器分析自身步行时的速度特征，把接在50Hz的交流电源上的打点计时器固定在与人腰部等高的桌面上，纸带穿过打点计时器限位孔，一端固定在人腰部，人沿直线步行时带动纸带运动，打点计时器记录人步行时的运动信息。
(1)选取点迹清晰的纸带，每5个点取一个计数点，其中连续5个计数点A、B、C、D、E、F如下图所示，纸带中BC段的平均速度为vBC= m/s。（保留两位有效数字）
(2)沿着计数点位置把纸带裁开并编号，按编号顺序把剪出的纸带下端对齐并排粘贴在坐标纸上，剪出的纸带长度代表打出这段纸带时间内的平均速度，把每段纸带上边中点连接成线，如下图所示，若用图中曲线描述人运动的速度一时间关系，如果用纵坐标表示速度大小，横坐标表示时间，则纸带的横宽d对应横坐标中的时间长度为 s，请根据下图估算该同学的步幅为 m。（保留两位有效数字）
12．某兴趣小组修复一个电流表，实验过程如下：
（1）拆开电流表，取出表头G，发现表头完好无损，用标准电表测出表头G满偏电流为3mA。
（2）测量表头G的内阻：按照如图1所示电路图连接电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片应移到 （填“a端”或“b端”），先闭合开关，调节 ，直至表头G指针满偏；再闭合开关，保持滑动变阻器阻值不变，仅调节电阻箱阻值，直至表头G示数为满偏示数的一半，此时电阻箱的示数如图2所示，则表头G的内阻为 Ω。
（3）电流表内部电路设计如图3所示，其中，，但已损坏，请根据电流表3A的量程，推算损坏之前 Ω。（结果保留两位有效数字）
（4）选取相应的电阻替换，重新安装好电表。由于步骤（2）测电阻存在一定的误差，则该修复后的电表测量出的电流值比实际值 。（填“偏大”、“偏小”或“准确”）
四、解答题
13．遇到突发洪水时，可以借助塑料盆进行自救，简化模型如下，塑料盆近似看成底面积为S的圆柱形容器，把塑料盆口向下竖直轻放在静止水面上，用力竖直向下缓慢压盆底，当压力为F时恰好使盆底与液面相平，忽略塑料盆的厚度及盆的重力，已知大气压强为p0，重力加速度为g，水的密度为ρ，求：
（1）此时盆内空气的压强p；
（2）此时塑料盆口的深度d。
14．如图所示，长为，内壁光滑的钢管（顶端开口，下端封闭）竖直固定放置，A、B两小球的质量分别为，，直径略小于钢管内径，将小球A从管口静止释放并开始计时，0.2s时在管口由静止释放小球B，已知小球与管底碰撞后原速率反弹，小球的直径与钢管长度相比可忽略不计，重力加速度取，碰撞时间和空气阻力均可忽略，求：
（1）A球刚落到管底时，B球的速度；
（2）A、B两小球相遇的位置距管底的高度h；
（3）若A、B两小球发生碰撞后，B小球上升的最高点高出管口，求两小球碰撞时损失的机械能。
15．中国第一台高能同步辐射光源（HEPS）将在2024年辐射出第一束最强“中国光”，HEPS工作原理可简化为先后用直线加速器与电子感应加速器对电子加速，如图甲所示，直线加速器由多个金属圆筒（分别标有奇偶序号）依次排列，圆筒分别和电压为U0的交变电源两极相连，电子在金属圆筒内作匀速直线运动。一个质量为m、电荷量为e的电子在直线加速器0极处静止释放，经n次加速后注入图乙所示的电子感应加速器的真空室中，图乙中磁极在半径为R的圆形区域内产生磁感应强度大小为B1=kt（k>0）的变化磁场，该变化磁场在环形的真空室中激发环形感生电场，使电子再次加速，真空室内存在另一个变化的磁场B2“约束”电子在真空室内做半径近似为R的周运动，已知感生电场大小为（不考电子的重力和相对论效应，忽略电子通过圆筒狭缝的时间），求：
（1）电子经第一次加速后射入1号圆筒的速率；
（2）电子在感应加速器中加速第一周过程中动能的增加量，并计算电子运动第一周所用的时间；
（3）真空室内磁场的磁感应强度B2随时间的变化表达式（从电子刚射入感应加速器时开始计时）。
参考答案：
1．C
【详解】AC．根据质量数和电荷数守恒可知，的质量数为，电荷数为，则为，故A错误，C正确；
B．该方程为可控核聚变，故B错误；
D．大亚湾核电站采用核裂变反应发电，故D错误。
故选C。
2．C
【详解】A．第一宇宙速度为围绕地球做圆周运动的最大速度，则“夸父一号”的运行速度小于，故A错误；
B．由万有引力提供向心力有
解得
由于“夸父一号”的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，则“夸父一号”的向心加速度大于地球同步卫星的向心加速度，故B错误；
C．由图可知，采用a轨道可以更长时间观测太阳，故C正确；
D．由万有引力提供向心力有
解得
由于“夸父一号”的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，则“夸父一号”绕地球做圆周运动的周期小于地球同步卫星的周期24小时，故D错误。
故选C。
3．A
【详解】BD．由图甲可知，时，线圈电流为零，此时线圈与磁场垂直，故BD错误；
AC．由图甲可知，时，电流从2流出线圈，由右手定则可知，A图中电流从2流出线圈，C图中电流从1流出线圈，故A正确，C错误。
故选A。
4．D
【详解】A．根据题意，A板连接感应起电机的正极，B板连接负极，则可知A板的电势高于B板的电势，故A错误；
B．当乒乓球在电场力的作用下从A板向B板运动，则乒乓球一定带正电，而当乒乓球与B板发生碰撞，在接触的过程中乒乓球上的正电荷将与B板所带负电荷中和后并使乒乓球带上负电，之后电场力继续对乒乓球做正功，使乒乓球运动到A板，如此反复，因此乒乓球往返运动过程中与A板碰撞后带正电，与B板碰撞后带负电，故B错误；
CD．根据题意，乒乓球在电场力作用下与A、B两板往返运动碰撞，则可知A→B的运动过程中电场力对乒乓球做正功，乒乓球的电势能减小，故C错误，D正确。
故选D。
5．B
【详解】B．第2次篮球在篮板上反弹后进筐，篮球反弹前后垂直篮板方向分速度等大，若没有篮板，篮球水平位移较大，又由于两次初速度大小相等，所以第2次篮球水平初速度较大，竖直分速度较小，篮球第1次上升的最大高度比第2次的大，故B正确；
A．竖直方向上，根据
第1次篮球从离手到进筐的时间较大，故A错误；
C．初动能相等，篮球经过a点时，重力势能相等，根据机械能守恒，第1次的动能等于第2次的动能，故C错误；
D．篮球两次进筐时，水平方向分速度不同，在竖直方向分速度不同，故D错误。
故选B。
6．B
【详解】A．下滑过程中，受到的重力竖直向下，电场力水平向右，只有速度达到一定值时，洛伦兹力才能与重力和电场力的合力等大反向，所以不可能一直做匀速运动，故A错误；
B．滑块不脱离斜面，垂直于斜面方向上受力平衡，平行于斜面方向当重力平行于斜面分力大于电场力平行于斜面分力时，做匀加速运动，即加速度恒定，速度随时间均匀变化，洛伦磁力
随时间均匀变化，故B正确；
C．滑块不脱离斜面，垂直于斜面方向上受力平衡，重力、电场力的合力为定值，滑块加速度不可能改变，故C错误；
D．除重力做功外，还有电场力做功，机械能不守恒，故D错误。
故选B。
7．C
【详解】根据题意，对小球受力分析，受拉力、支持力和重力，把拉力和支持力平移，组成矢量三角形，延长AO和交于点，如图所示
由几何关系和相似三角形有
解得
故选C。
8．AB
【详解】A．电梯加速向下运动时，人有水平向左的加速度，由牛顿第二定律可知，乘客所受的摩擦力方向水平向左，故A正确；
B．电梯加速向下运动时，人有向下的加速度，则乘客处于失重状态，故B正确；
C．电梯对乘客的作用力与乘客对电梯的作用力是一对相互作用力，大小相等，方向相反，故C错误；
D．当电梯匀速运行时，乘客不受摩擦力，摩擦力做功为零，故D错误。
故选AB。
9．AC
【详解】A．光从a射入b时，折射角大于入射角，则玻璃a的折射率比玻璃b的大，故A正确；
B．根据
光在a中的传播速度比在b中的小，故B错误；
C．根据
光在a中的波长比在b中的小，故C正确；
D．b玻璃折射率大于空气的折射率，光线O′B一定不与光线AO平行，故D错误。
故选AC。
10．BD
【详解】A．根据题意，管道内的物块会在PQ之间做简谐运动，而在为PQ的中点处物块所受万有引力竖直向下指向地心，水平方向合力为零，则可知PQ的中点O即为简谐运动的平衡位置，由此可知，物块由P到O的加速度减小，故A错误；
B．根据简谐运动的对称性可知，物块经过B点和B′点时速度大小相等，故B正确；
C．根据题意，在P点将一物块由静止释放，物块做简谐运动，则可知P点为物块做简谐运动的最大位移处，而从最大位移处到平衡位置，所用时间为，故C错误；
D．由于物块做简谐运动，而
则根据简谐运动回复力与位移之间的关系
可知物块在P、B两处回复力大小之比为2:1，故D正确。
故选BD。
11．(1)1.1
(2) 0.10 0.53
【详解】（1）[1]相邻两个计数点间的时间间隔T=0.1s，纸带中BC段的平均速度为
（2）[1][2]纸带的横宽d对应横坐标中的时间长度为
T=0.10s
可把图像看成图像，同学的步幅为图像一个周期内每段纸带面积之和，该同学的步幅为
12． a端 滑动变阻器 10 0.025 偏小
【详解】（2）[1]闭合开关前，滑动变阻器接入电路电阻应最大保护电路，即滑片应移到a端。
[2]实验过程中，先闭合开关，调节滑动变阻器，直至表头G指针满偏。
[3]再闭合开关，保持滑动变阻器阻值不变，仅调节电阻箱阻值，直至表头G示数为满偏示数的一半，此时认为干路电流仍为，则有
由图2可得
（3）[4]由图3，根据欧姆定律有
解得
（4）[5]由于步骤（2）测电阻时，实际干路电流大于，则通过电阻箱的电流大于，则电阻箱电阻小于表头G的内阻，即所测表头G的内阻偏小，则修复后的电表实际量程大于，则电表测量出的电流值比实际值偏小。
13．（1）；（2）
【详解】（1）设根据平衡条件可得
解得
（2）当塑料盆轻放在静止水面上时，盆内封闭气体的压强、体积分别为
，
当盆底与水平相平时，设进入盆内水的液面距盆底，盆内压强、体积分别为
，
而根据等压面法可知
根据题意
联立以上各式可得
14．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）根据题意，有
解得
则有
则A球刚落到管底时，B球的速度
（2）根据题意可知，A球反弹之后做竖直上抛运动，则有
A球刚落到管底时，小球B下落的高度为
设从A球反弹到两球相遇的时间为，则有
又有
联立解得
，
（3）设A、B两小球碰撞后，B球上升的速度为，则有
解得
设A、B两小球碰前速度分别为、，则有
碰撞时动量守恒，取向上为正方向，则有
解得
则碰撞过程中，损失的机械能为
15．（1）；（2），；（3）
【详解】（1）对电子经第一次加速后射入1号圆筒的过程由动能定理有
解得
（2）根据题意，设电子在感应加速器中加速第一周的时间为，该过程中感生电场
该过程属于变力做功，则由动能定理有
解得
设加速圆周运动的切向加速度为，由牛顿第二定律有
解得
直线加速次后，由动能定理有
解得
加速一周后由能量守恒可得
解得
则加速一周的时间
（3）刚进入感应电子加速器时（即），根据洛伦兹力充当向心力有
解得
设经过任意时间后电子的速度变化量大小为，则由动量定理有
对任意时刻由洛伦兹力充当向心力有
解得
则
由此可得
则有