广东省普通高中2024届高三下学期学业水平选择模拟测试（一）物理试卷(含答案)

这是一份广东省普通高中2024届高三下学期学业水平选择模拟测试（一）物理试卷(含答案)，共18页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1．被称为“火焰发现者”的火灾报警器，其光电管的阴极对室内灯光中的紫外线毫无反应，只有被明火中的紫外线照射时才会报警。已知光电管阴极的金属发生光电效应的截止频率为，灯光中紫外线的频率为，明火中紫外线的频率为，则、、的大小关系是( )
A.B.C.D.
2．如图是敲击甲、乙两个音叉后，发出的两列声波a和b在空气中向前传播的示意图。从图中信息可知声波a的( )
A.波长小于b的波长B.波长大于b的波长
C.波速小于b的波速D.波速大于b的波速
3．图甲是磁电式电表的内部构造，其截面如图乙，两软铁间的磁场可看作是均匀辐射分布的，圆柱形软铁内部的磁场可看作是平行的。若未通电的线圈在P、Q位置的磁通量分别为、，则( )
A.B.C.D.
4．在与纸面平行的匀强电场中，建立如图甲所示的直角坐标系，a、b、c、d是该坐标系中的4个点，已知、、；现有一电子以某一初速度从O点沿Od方向射入，则图乙中abcd区域内，能大致反映电子运动轨迹的是( )
A.①B.②C.③D.④
5．如图为高铁供电流程的简化图，牵引变电所的理想变压器将电压为的高压电进行降压；动力车厢内的理想变压器再把电压降至，为动力系统供电，此时动力系统的电流为，发电厂的输出电流为；若变压器的匝数，则下列关系式正确的是( )
A.B.C.D.
6．如图，调整水龙头的开关，使单位时间内流出水的体积相等。水由于重力作用，下落速度越来越大，水柱越来越细。若水柱的横截面可视为圆，图中a、b两处的横截面直径分别为和，则经过a、b的水流速度之比为( )
A.1:3B.1:9C.3:4D.9:16
7．据报道，“TRAPPIST-1恒星系统”由1颗红矮星和7颗(如图所示)围绕它运行的行星组成，若地球半径为R，则行星的半径如下表。据推测行星g和h的密度大致相同，若行星g的第一宇宙速度为v，则行星h的第一宇宙速度约为( )
二、多选题
8．为了减少污染，根据相关规定，加油站必须进行“油气回收”，操作如下：油枪从封闭油罐中吸取体积为V的汽油加到汽车油箱，同时抽取油枪周围体积为1.2V的油气(可视为理想气体)，压入封闭油罐(压至体积为V)。假设油罐及加油枪导热良好且环境温度不变，则将油气压入油罐的过程中，油气( )
A.压强增大B.对外做正功C.向环境放热D.从环境吸热
9．如图为晶圆掺杂机的简图，O是晶圆面(设其半径足够大)的圆心，上、下竖直放置的圆柱形电磁线圈可在中间圆柱形区域形成匀强磁场；圆柱形磁场区域的横截面半径为L、圆心为，水平且垂直于晶圆面；若线圈中通入如图所示的电流，比荷为k的正离子以速度v、沿射入，且全部掺杂在晶圆上，则( )
A.离子掺杂在x轴的负半轴上
B.离子掺杂在x轴的正半轴上
C.圆柱形磁场的磁感应强度必须小于
D.圆柱形磁场的磁感应强度必须小于
10．如图，质量为的同学在练习跳球。他将篮球从离地面高为的位置以的初速度竖直向上抛出，接着在篮球正下方竖直举起手臂并准备沿竖直方向起跳，在篮球抛出后的时刻恰好跳离地面，此时手指尖离地面高为。不计空气阻力，g取，已知篮球到达最高点时，该同学的手指尖恰好触碰到篮球，则( )
A.起跳过程，地面对该同学的冲量为
B.起跳过程，合外力对该同学的冲量为
C.触碰到篮球时该同学的速度为0
D.触碰到篮球时该同学的速度为
三、实验题
11．某同学利用如图甲所示的部分电路测量标识模糊的滑动变阻器的最大阻值。请完成下列相关内容：
(1)连接线路：要求在不拆电路的情况下完成欧姆调零和测量滑动变阻器的最大阻值，则闭合开关S前，a接线柱不能连接到滑动变阻器的__________接线柱。
A.bB.cC.dD.e
(2)欧姆调零：正确连接a与滑动变阻器的接线柱后，先将多用电表的选择开关旋至“”位置，再将滑动变阻器的滑片滑到__________(选填“最左端”“最右端”)，闭合开关S，旋转多用电表的__________(选填“P”“Q”)旋钮，使指针指到__________，完成欧姆调零。
(3)调试：在(2)的基础上，将滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端，观察到多用电表的示数较小，为了得到比较准确的测量结果，应将选择开关旋至__________位置，__________(选填“需要”“不需要”)再次进行欧姆调零。
(4)测量：在(3)的调试后，进行正确操作和测量，多用电表指针指示如图乙，则滑动变阻器的最大阻值为__________Ω。
12．某实验小组利用单摆周期公式测量当地重力加速度的值。
(1)为了较精确地测量重力加速度的值，以下四种单摆组装方式，应选择__________。
A.B.
C.D.
(2)组装好单摆，先用刻度尺测量摆线长度，再用游标卡尺测量小球的直径，其示数如图甲，则小球直径为__________mm。
(3)周期公式中的L是单摆的摆长，其值等于摆线长与__________之和。
(4)某次实验时，改变摆长并测出对应的周期，得到如下表的实验数据并描点在图乙的坐标中，请在图乙中作出图像__________。
(5)根据图像算出重力加速度__________(结果保留3位有效数字)。
四、计算题
13．如图，竖直放置的半圆形玻璃砖半径为R、可绕圆心O顺时针转动，O与竖直放置的光屏相距2R。初始时玻璃砖的直径与光屏平行，激光笔对准O，垂直于光屏发出一束激光射向玻璃砖，在光屏上的点留下亮点；保持激光笔位置不变，让玻璃砖绕O点顺时针转动，亮点在光屏上移动到与相距的位置。已知激光在真空中的传播速度为c，求：
(1)玻璃砖的折射率；
(2)激光在玻璃砖内的传播时间。
14．如图，运动员练习单杠下杠：双手抓住单杠与肩同宽，伸展身体，其重心以单杠为轴做圆周运动，重心通过单杠正上方A点时速率，转至B点时脱离单杠，重心经过最高点C，最后落到地面，D点为落地时的重心位置。已知运动员的质量，做圆周运动时其重心到单杠的距离；脱离单杠后运动员在空中上升与下降的时间之比为5:7，B、D两点的高度差为，重心在点时速率；g取，A、B、C、D在同一竖直平面，忽略空气阻力，不考虑体能的消耗与转化。求：
(1)运动员在A点时，单杠对每只手的弹力大小和方向；
(2)C、D两点间的水平距离；
(3)从A点运动至B点过程中合外力对运动员做的功。
15．地表附近存在着环境电场，该电场可视为场强大小为E、方向竖直向下的匀强电场，蜘蛛可以通过向空中吐出带电蛛丝实现飞行如图，在无风的天气里，质量为m的蜘蛛，从地面向空中吐出4根蛛丝，恰好可以使它脱离地面；在有水平风的天气里，时蜘蛛从地面向空中吐出n(且为偶数)根蛛丝，T时刻咬断一半蛛丝，经过一段时间后落到地面完成“迁徙”，假设蜘蛛吐出的每根蛛丝都相同，且电荷集中在蛛丝顶端，蜘蛛自身始终不带电；已知重力加速度为g，水平风力大小恒为，忽略空气对蜘蛛的其他作用力。
(1)判断蛛丝的电性，求每根蛛丝的带电量q；
(2)蜘蛛要实现空中“迁徙”求n的值；
(3)求蜘蛛“迁徙”一次飞行的水平距离x(计算结果可以保留根号)。
参考答案
1．答案：C
解析：根据爱因斯坦光电效应方程
因为光电管的阴极对室内灯光中的紫外线毫无反应，故
光电管的阴极只有被明火中的紫外线照射时才会报警，故
故、、的大小关系是
故选C。
2．答案：A
解析：AB.由图可知，a的波长小于b的波长，故A正确，B错误；
CD.声波在空气中的传播速度都相同，故CD错误。
故选A。
3．答案：C
解析：线圈在P位置与磁场平行，磁通量
线圈在Q位置与磁场方向成一定夹角，此时有磁通量，所以
故选C。
4．答案：B
解析：已知、、，则ad中点的电势为
可知bf连线为等势线，场强与等势线垂直，即沿着aO方向斜向下，电子以某一初速度从O点沿Od方向射入图乙中abcd区域内，电子的初速度方向与电场力方向垂直，电子做类平抛运动，则能大致反映电子运动轨迹的是②。
故选B。
5．答案：D
解析：AB.由变压器的原副线圈的电压关系可知
其中
可得
选项AB错误；
CD.由变压器的原副线圈的电流关系可知
其中
可得
选项C错误，D正确。
故选D。
6．答案：D
解析：由于相同时间内通过任一横截面的水的体积相等，则有
可得
故选D。
7．答案：B
解析：设行星的半径为，在行星表面有
可得行星的质量为
行星的体积为
可得行星的密度为
由于行星g和h的密度大致相同，可得星h和g表面的重力加速度之比为
由万有引力提供向心力
可得行星的第一宇宙速度为
即行星h和g的第一宇宙速度之比为
其中行星g的第一宇宙速度为v，则行星h的第一宇宙速度约为
故选B。
8．答案：AC
解析：BCD.油气压入油罐的过程中，体积减小，外界对气体做功，由于油罐及加油枪导热良好且环境温度不变，则气体的内能不变，根据热力学第一定律可知油气向环境放热，C正确，BD错误；
A.油气压入油罐的过程中，体积减小，温度不变，根据理想气体状态方程可知压强增大，A正确。
故选AC。
9．答案：BC
解析：AB.根据安培定则可得，两圆柱形电磁线圈中间的匀强磁场方向竖直向上，刚开始运动时，根据左手定则，正离子受到的洛伦兹力方向沿x轴正方形，故A错误，B正确；
CD.若所有的离子都在晶圆上，则离子在磁场中做圆周运动的最小半径为
根据牛顿第二定律
解得最小的磁感应强度为
故C正确，D错误。
故选BC。
10．答案：BD
解析：CD.篮球到达最高点时，运动的时间为
同学运动的时间为
篮球到达最高点时，该同学的手指尖恰好触碰到篮球，则
其中
，
解得
触碰到篮球时该同学的速度为
故C错误，D正确；
A.起跳过程，根据动量定理
解得地面对该同学的冲量为
故A错误；
B.根据动量定理，起跳过程，合外力对该同学的冲量为
故B正确。
故选BD。
11．答案：(1)CD
(2)最右端；Q；0Ω处(或满偏电流处、欧姆表零刻度处)
(3)“”需要
(4)20/20.0
解析：(1)连接线路：要求在不拆电路的情况下完成欧姆调零和测量滑动变阻器的最大阻值，则闭合开关S前，a接线柱不能连接到滑动变阻器的d、e接线柱，只能连接b或者c接线柱，当滑动端滑到右端时，闭合电键S可完成欧姆调零；当滑动端滑到左端时，闭合电键S可完成测量滑动变阻器的最大阻值。
故选CD。
(2)欧姆调零：正确连接a与滑动变阻器的接线柱后，先将多用电表的选择开关旋至“”位置，再将滑动变阻器的滑片滑到最右端，闭合开关S，旋转多用电表的调零旋钮“Q”旋钮，使指针指到0Ω处(或满偏电流处、欧姆表零刻度处)，完成欧姆调零。
(3)调试：在(2)的基础上，将滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端，观察到多用电表的示数较小，说明档位太高，为了得到比较准确的测量结果，应将选择开关旋至“”位置，需要再次进行欧姆调零。
(4)测量：在(3)的调试后，进行正确操作和测量，多用电表指针指示如图乙，则滑动变阻器的最大阻值为20Ω。
12．答案：(1)D
(2)18.9
(3)小球半径
(4)
(5)9.86(9.83~9.89均可)
解析：(1)为了较精确地测量重力加速度的值，减小空气阻力的影响，应选择小钢球，小球在摆动的过程中，要固定摆长不发生变化。
故选D。
(2)该游标卡尺的分度值为，则小球的直径为
(3)周期公式中的L是单摆的摆长，其值等于摆线长与小球半径之和。
(4)描点连线如图所示
(5)根据单摆的周期公式
化简可得
根据图像的斜率为
解得当地的重力加速度大小为
13．答案：(1)；(2)
解析：(1)根据几何关系，已知玻璃砖绕O点顺时针转动时，激光的入射角
设折射角为γ，根据几何关系知
根据折射定律
联立解得玻璃砖的折射率为
(2)根据折射定律
激光在玻璃砖内传播的距离为
联立解得激光在玻璃砖内的传播时间为
14．答案：(1)，方向竖直向上；(2)；(3)
解析：(1)设单杠对每只手的弹力大小为T，方向竖直向上，则运动员在A点时，由牛顿第二定律
代入数据解得
方向竖直向上。
(2)设运动员从B到C的时间为，从C到D的时间为，B、C两点的高度差设为，C、D两点的高度差设为。由合运动与分运动的关系可知，运动员从B到C的运动可看做是水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的竖直上抛运动；从C到D的运动可看做是水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动，则
B、D两点间的高度差
C、D两点的水平距离为
联立解得C、D两点间的水平距离为
(3)设运动员在B点时速度为，则
又
，
运动员从A到B点的过程中，根据动能定理可知
联立解得从A点运动至B点过程中合外力对运动员做的功为
15．答案：(1)负电；；(2)；(3)
解析：(1)以蜘蛛和蛛丝整体为研究对象，蜘蛛所受重力大小与蛛丝所受电场力大小相等方向相反，所以蛛丝带负电。由二力平衡知
解得
(2)依题意，蜘蛛要完成起飞，则；咬断一半蛛丝后，能够降落，则，故
又n为偶数，则
(3)设蜘蛛咬断蛛丝前、后，竖直方向加速度大小分别为、，咬断蛛丝前
咬断蛛丝后
设咬断蛛丝时，蜘蛛速度为v，上升了，咬断蛛丝后，又上升了，到达最高点。有
蜘蛛咬断蛛丝后，设继续飞行时间为t，有
蜘蛛在空中飞行时，设水平加速度为，有
迁徙距离
联立解得
行星
b
c
d
e
f
g
h
半径
1.12R
1.10R
0.78R
0.91R
1.05R
1.15R
0.77R
次数
1
2
3
4
5
L/m
0.50
0.60
0.70
0.80
0.90
T/s
1.42
1.55
1.67
1.85
1.90
2.02
2.40
2.79
3.42
3.61