2024届广东省中山市华侨中学高三下学期模拟卷物理试题（五）（原卷版+解析版）

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1. 在2023年10月28日举行的首届国际天然铀产业发展论坛中，我国宣布，通过“天空地深”一体化勘查技术发现了一批万吨至十万吨级铀矿床．天然铀中主要有铀238和铀235，其中，铀235的裂变方程为：，下列说法正确的是（ ）
A. 铀235裂变可以自发进行B. 反应方程中，
C. 的比结合能大于的比结合能D. 离地表越深，温度越高，铀235的半衰期也越大
【答案】C
【解析】
【详解】A．铀235的裂变需要中子轰击才能发生，故A错误；
B．根据反应过程满足质量数和电荷数守恒可知
，
故B错误；
C．核裂变会释放能量，则反应后的产物的比结合能大于的比结合能，故C正确；
D．半衰期不随温度变化而变化，故D错误。
故选C。
2. 2023年我国“天宫号”太空实验室实现了长期有人值守，我国迈入空间站时代。如图所示，“天舟号”货运飞船沿椭圆轨道运行，A、B两点分别为椭圆轨道的近地点和远地点，则以下说法正确的是（ ）
A. “天舟号”在A点的线速度大于“天宫号”的线速度
B. “天舟号”在B点的加速度小于“天宫号”的加速度
C. “天舟号”在椭圆轨道的周期比“天宫号”周期大
D. “天舟号”与“天宫号”对接前必须先减速运动
【答案】A
【解析】
【详解】A．根据变轨原理可知，“天舟号”在A点从圆轨道加速可进入椭圆轨道。根据
解得
可知“天舟号”在A点所在圆轨道的线速度大于在 B点所在圆轨道的线速度。所以“天舟号”在A点的线速度大于“天宫号”的线速度，故A正确；
B．根据
可得
则“天舟号”在B点的加速度大小等于“天宫号”的加速度大小，故B错误；
C．由开普勒第三定律，可知“天舟号”比“天宫号”运动周期小，故C错误；
D．“天舟号”与“天宫号”对接前必须先加速，做离心运动，才能与天宫号对接，故D错误。
故选A。
3. 如图甲是磁电式表头的结构示意图，其中线圈是绕在一个与指针、转轴固连的铝框骨架（图中未指出）上，关于图示软铁、螺旋弹簧、铝框和通电效果，下列表述中正确的是（ ）
A. 线圈带动指针转动时，通电电流越大，安培力越大，螺旋弹簧形变也越大
B. 与蹄形磁铁相连的软铁叫做极靴，其作用是使得磁极之间产生稳定的匀强磁场
C. 铝框的作用是为了利用涡流，起电磁驱动作用，让指针快速指向稳定的平衡位置
D. 乙图中电流方向a垂直纸面向外，b垂直纸面向内，线框将逆时针转动。
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A．当线圈通电后，安培力矩使其转动，导致螺旋弹簧产生阻力，当转动停止时，阻力矩与安培力矩正好平衡，所以通电电流越大，安培力越大，螺旋弹簧形变也越大。故A正确；
B．与蹄形磁铁相连的软铁叫做极靴，其作用是使得极靴与圆柱间的磁场都沿半径方向，线圈无论转到什么位置．它的平面都跟磁感线平行，安培力总与磁感应强度的方向垂直，故B错误；
C．由于铝框转动时会产生感应电流，所以铝框要受安培力，安培力阻碍铝框的转动使其快速停止转动，即发生电磁阻尼，故C错误；
D．乙图中电流方向a垂直纸面向外，b垂直纸面向内，根据左手定则判断线圈将顺时针转动，故D错误。
故选A。
4. 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
【答案】B
【解析】
【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。
5. 正三角形ABC的三个顶点处分别有垂直于三角形平面的无限长直导线，导线中通有恒定电流，方向如图所示，a、b、c三点分别是正三角形三边的中点，O点为三角形的中心，若A、B、C三处导线中的电流均为I，则以下关于a、b、c、O四点的磁感应强度大小，说法正确的是（通电长直导线在其周围空间某点产生的磁感应强度B=，其中I表示电流，r表示该点到导线的距离，k为常数）（ ）
A. a点最大B. b点最小
C. O点为零D. b、c点相等
【答案】D
【解析】
【详解】ABD．设正三角形的边长为2L，根据B=，结合矢量的叠加原理，可得a、b、c三点的磁感应强度大小分别为
Ba=k，Bb=，Bc=
选项AB错误，D正确；
C．由安培定则结合磁场的叠加原理可知，O点的磁感应强度不为零，选项C错误。
故选D。
6. 如图所示为宽度为3L的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。磁场左侧有一个边长为L的正方形导体线框，其总电阻为R，线框所在平面与磁场方向垂直。线框以速度v向右匀速穿过磁场区域，以线框cd边刚进入磁场的时刻为计时起点，规定电流沿逆时针方向为正，安培力F向左为正。则以下关于线框中的感应电流I、ab两点间的电势差、安培力F和线框的发热功率P随时间变化的图像正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据题意，线框进入磁场的过程，根据楞次定律可判断电流沿逆时针方向，为正，由法拉第电磁感应定律和闭合回路欧姆定律有
ab两点间的电势差
（a点电势高）
cd边受到的安培力大小为
方向向左，线框的发热功率
线框全部进入磁场后，没有感应电流，所以线框不受安培力的作用，线框的发热功率为零，ab两点间的电势差
（a点电势高）
线框离开磁场的过程，电流沿顺时针方向，为负，电流大小为
线框受安培力大小为
方向向左，ab两点间的电势差
（a点电势高）
线框的发热功率
综上所述可知
A．时间内，电流，时间内，电流为0，时间内，电流为，故A错误；
B．时间内，ab两点间的电势差，时间内，ab两点间的电势差，时间内，ab两点间的电势差，故B错误；
C．时间内，cd边受到的安培力，时间内，cd边受到的安培力0，时间内，cd边受到的安培力，故C正确；
D．时间内，线框的发热功率，时间内，线框的发热功率0，时间内，线框的发热功率，故D错误
故选C。
7. 光学技术作为一门高精密度的学科，应用在各个领域，下列关于光学现象的说法，正确的是（ ）
A. 如图甲使光信号在光导纤维中发生全反射，内芯的折射率小于外套的折射率
B. 观看3D电影时需要佩戴特殊的眼镜，此过程利用了光的偏振现象，光是横波
C. 让激光束通过一个狭缝，可能观察到光屏上出现丙图且波长越大，条纹间距越大
D. 在丁图中激光束沿液流传播，若改用折射率更小的液体，则实验现象更明显
【答案】B
【解析】
【详解】A．如图甲使光信号在光导纤维中发生全反射，内芯的折射率大于外套的折射率，故A错误；
B．观看3D电影时需要佩戴特殊的眼镜，此过程利用了光的偏振现象，光是横波，故B正确；
C．图丙是双缝干涉图样，让激光束通过一个狭缝，不可能观察到光屏上出现丙图，故C错误；
D．在丁图中激光束沿液流传播，若改用折射率更大的液体，光发生全反射时，临界偏角越小，光在液体中的路程更长，实验现象更明显，故D错误。
故选B。
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. B超成像时血管探头发送的简谐超声波图像如图所示，时刻超声波恰好传到质点M，超声波的周期，下列说法正确的是（ ）
A. 超声波的波长为
B. 质点M开始振动的方向沿y轴负方向
C. 超声波在血管中的传播速度为1000m/s
D. 时，质点M在平衡位置
【答案】AC
【解析】
【详解】A．由图可知，超声波的波长为。故A正确；
B．根据“上下坡法”由图可知，质点M开始振动的方向沿y轴正方向。故B错误；
C．超声波在血管中的传播速度为
故C正确；
D．依题意，可得
结合波动图像可知质点M在负的最大位移处。故D错误。
故选AC。
9. 近年来，手机无线充电功能越来越广泛的在汽车配置中出现，该技术为人们提供了很大便利性。如图甲为充电原理示意图。充电板接交流电源，对充电板供电，充电板内的励磁线圈可产生交变磁场，从而使手机内的感应线圈产生感应电流。当充电板内的励磁线圈通入如图乙所示的交变电流时（电流由a流入时方向为正），下列说法正确的是（ ）
A. 感应线圈中产生的是恒定电流
B. t3～t4时间内，感应线圈中电流的方向与励磁线圈中电流方向相同
C. t1～t3时间内，c点电势高于d点电势
D. t1时刻，感应线圈中电流瞬时值为0
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．由图象励磁线圈中通有变化的交变电流时，感应线圈中产生电流也在变化，不是恒定电流，故A错误；
B．由图可知，在t3～t4时间内，励磁线圈中的电流反向减小，故磁感应强度减小，则通过感应线圈磁通量减小，根据楞次定律，可知感应线圈中磁场方向与励磁线圈中磁场方向相同，可知感应线圈中电流的方向与励磁线圈中电流方向相同，故B正确；
C．由图可知，在t1～t3时间内分两段时间分析，根据楞次定律可知，在t1～t2时间内，励磁线圈中的电流从a流入，根据安培定则可知，磁场方向向上，由于此时电流的大小不断减小，故磁感应强度减小，则通过感应线圈磁通量减小，根据楞次定律，可知感应线圈中磁场方向与励磁线圈中磁场方向相同，也向上，则线圈中的电流从d流向c；在t2～t3时间内，励磁线圈中的电流从b流入，根据安培定则可知，磁场方向向下，由于此时电流的大小不断增大，故磁感应强度增大，则通过感应线圈磁通量增大，根据楞次定律，可知感应线圈中磁场方向与励磁线圈中磁场方向相反，向上，则线圈中的电流从d流向c，综上分析可知c点电势高于d点电势，故C正确；
D．由图可知，t1时刻，励磁线圈中电流斜率为零，所以感应线圈中电流瞬时值也为0，故D正确。
故选BCD。
10. 我国新一代航母阻拦系统采用了电磁阻拦技术，其工作原理如图（b）所示。固定在水平甲板面内的“U”型金属导轨位于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面，导轨电阻不计，MN、PQ平行且相距l。一质量为m、阻值为R的导体棒ab垂直搁置在两导轨之间，且与导轨接触良好。质量为M的飞机着舰时，迅速钩住导体棒ab上的绝缘绳，同时关闭动力系统并立即与导体棒ab获得相对航母的共同速度。飞机和导体棒一起减速滑行距离x后停下。除安培力外，两者一起运动时所受阻力恒为f，导体棒始终与导轨垂直，绝缘绳的质量不计。则从飞机与导体棒共速到停下来的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 导体棒产生的焦耳热B. 飞机与导体棒共速时，ab两端的电压为
C. 通过导体棒某横截面的电荷量为D. 所经的时间为
【答案】AC
【解析】
【详解】A．根据动能定理可得
由于导轨电阻不计，则导体棒产生的焦耳热为
故A正确；
B．飞机与导体棒共速时，导体棒ab产生的电动势为
导体棒ab相当于电源，ab两端的电压为外电压，由于导轨电阻不计，即外电阻为零，则ab两端的电压为零，故B错误；
C．通过导体棒某横截面的电荷量为
故C正确；
D．以飞机和导体棒ab整体为对象，根据动量定理可得
解得所经的时间为
故D错误。
故选AC。
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）
【答案】（1）1.1 （2） ①. 0.10 ②. 0.53
【解析】
【小问1详解】
[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
【小问2详解】
[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. 如图甲所示，用铜片、铝片和可乐可以做成可乐电池，电动势大约在0.5V~0.6V之间，内阻几千欧左右。某实验兴趣小组制作了一个可乐电池并测量其电动势和内阻。
（1）如图乙所示，直接用多用电表“直流2.5V”量程测量出可乐电池的电动势大小为______V（保留两位有效数字）；
（2）现有实验器材：
A.电压表（0~3V，RV约为3000Ω）
B.电流表（0~300μA，RA300Ω）
C.电阻箱（0~9999Ω）
D.滑动变阻器（0~20Ω）
E.开关，导线若干
①为了更准确测量可乐电池的电动势和内阻，选择合适的器材并按电路图______完成电路连接；
A. B. C. D.
②通过数据处理画出相应的可乐电池图像如图丙实线所示，可知该可乐电池的内阻约为______Ω，测量值______真实值（选填“>”“=”或“