[物理]广东省2023_2024学年高三下学期5月模拟考试试题(解析版)

这是一份[物理]广东省2023_2024学年高三下学期5月模拟考试试题(解析版)，共18页。试卷主要包含了 我国首个大型巡天空间望远镜等内容，欢迎下载使用。

试卷总分：100分 考试时间：75分钟
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。本次考试采用特殊编排考号，请考生正确填涂。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
第一部分 选择题（共46分）
一、单项选择题：本大题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题列出的四个选项中，只一项是符合题目要求。
1. 俯卧撑是一项深受学生们喜欢的课外健身运动，做中距俯卧撑（下左图）时双臂基本与肩同宽；做宽距俯卧撑（下右图）时双臂大约在1.5倍肩宽。某位同学正在尝试用不同姿势的做俯卧撑，对于该同学做俯卧撑的过程，下列说法中正确的是（ ）
A. 在俯卧撑向下运动的过程中，该同学处于失重状态
B. 宽距俯卧撑比中距俯卧撑省力
C. 在楠卧撑向上运动的过程中，地面对该同学的支持力做正功
D. 在做俯卧撑运动的过程中，地面对该同学的冲量不为零
【答案】D
【解析】A．在俯卧撑向下运动的过程中，先加速向下后减速向下运动，该同学先处于失重状态后处于超重状态，故A错误；
B．宽距俯卧撑双臂间距大于肩宽，手臂间的夹角变大，作用力比中距俯卧撑作用力大，故B错误；
C．在楠卧撑向上运动的过程中，地面对该同学的支持力作用点无位移，故不做功，故C错误；
D．由
可知在做俯卧撑运动的过程中，地面对该同学的冲量不为零，故D正确。
故选D。
2. 某同学设计了一款监测水位的传感器，电路如图所示，绝缘细杆一端连接漂浮在水面上的浮子a，另一端与电容器的极板Q连接（极板P固定），a上下移动就带动Q上下移动，监测人员通过电流表指针偏转情况就可以远距离得知河水水位的变化．已知电流从左侧进入电流表，其指针左偏；电流从右侧进入电流表，其指针右偏．若监测人员发现电流表指针右偏，则可以得出（ ）

A. 河水的水位在上升B. 平行板电容器极板间的场强在减小
C. 平行板电容器电压在增大D. 平行板电容器的电容在减小
【答案】A
【解析】CD．监测人员发现电流表指针右偏，说明电流从电流表右侧进入，又由于P板与电源正极连接，说明电容器在充电，P、Q极板的电荷量在增加，由于P、Q极板保持跟电源连接，所以P、Q极板的电压不变，由
可得，平行板电容器的电容在增加，故CD错误；
A．由于平行板电容器的电容在增加，由
可得，P、Q极板间的距离在减小，说明水位在上升，故A正确；
B．由公式
可知，平行板电容器极板间的场强在增大，故B错误。
故选A。
3. 一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图所示，发射机安装于台面左侧边缘的中点，能以不同速率向右侧不同方向水平发射相同的乒乓球。乒乓球l落到球网右侧台面边缘上的中点，乒乓球2落到球网右侧台面边缘上靠近中点的某点。不计空气阻力。则（ ）
A. 自发射到落台，乒乓球1的飞行时间大于乒乓球2的飞行时间
B. 乒乓球l的发射速度大于乒乓球2的发射速度
C. 落台时，乒乓球l的速度大于乒乓球2的速度
D. 落台时，乒乓球1与乒乓球2重力做功的功率相等
【答案】D
【解析】A．根据
两球自发射到落台竖直高度相同，可知乒乓球1的飞行时间等于乒乓球2的飞行时间，选项A错误；
B．根据
乒乓球l的水平位移较小，则乒乓球l的发射速度小于乒乓球2的发射速度，选项B错误；
C．落台时，球的速度
可知乒乓球l的速度小于乒乓球2的速度，选项C错误；
D．根据
可知落台时，乒乓球1与乒乓球2重力做功的功率相等，选项D正确。
故选D。
4. 某同学设计了一个烟雾探测器，其原理图如图所示，其中S为光源，C为光电管，它的阴极材料为金属钠。当有烟雾进入探测器时，S发出的光被烟雾散射进入光电管C。光射到光电管中的钠表面产生光电子，当光电流达到一定大小时，探测器触发报警系统报警。已知真空中的光速为c，钠的极限频率为ν0，电子的电荷量为e，下列说法正确的是（ ）

A. 光源S发出的光只要光照强度足够大，探测器一定可以正常工作
B. 探测器探测到烟雾时，光电子的最大初动能与光源S发出的光的频率成正比
C. 光电管的阴极材料不能用极限频率更低的材料取代
D. 光源S发出光的波长小于
【答案】D
【解析】A．发生光电效应的条件与光频率有关，与光照强度无关，A错误；
B．根据光电效应方程
可知，探测器探测到烟雾时，光电子的最大初动能与光源S发出的光的频率呈线性关系但不成正比，B错误；
C．若用极限频率更低的材料取代钠，则入射光的频率大于光电管阴极材料的极限频率，则探测器仍然可以工作，C错误；
D．光照射到钠表面产生光电子，那么光源S发出的光的频率大于钠的极限频率ν0，根据光速、波长和频率的关系
则光源S发出光的波长小于，D正确。
故选D。
5. 近年，我国阶段性建成并成功运行了“电磁撬”，创造了大质量电磁推进技术的世界最高速度纪录，其原理如图所示。两平行长直金属导轨固定在水平面，导轨间垂直安放金属棒，且始终与导轨接触良好，电流从一导轨流入，经过金属棒，再从另一导轨流回。已知平行导轨中的电流在两导轨间产生的磁场可视为匀强磁场，磁感应强度B与电流I的关系式为（k为常量且已知）。回路中的电流两导轨内侧间距为k，金属棒被推进的距离为，金属棒的质量为，不计任何摩擦与阻力，下列说法正确的是（ ）
A. 该“电磁撬”的原理为电磁感应
B. 金属棒所在区域的磁场方向为垂直纸面向外
C. 金属棒受到安培力的大小为1N
D. 金属棒从静止开始经过推进后的速度大小为1m/s
【答案】C
【解析】A．根据题意可知，该“电磁撬”的原理为电流的磁效应及磁场对电流的作用力，故A错误；
B．由安培定则可知，金属棒所在区域的磁场方向为垂直纸面向里，故B错误；
C．由题意可知，磁感应强度大小
金属棒受到安培力的大小为
故C正确；
D．金属棒从静止开始经过推进后，根据动能定理可得
解得
故D错误
故选C。
6. 我国首个大型巡天空间望远镜（CSST）将于2024年发射升空，它将与我国空间站共轨并独立飞行，已知巡天空间望远镜预定轨道离地面高度约为400km，地球同步卫星离地面高度约为36000km，下列说法正确的是（ ）
A. 巡天空间望远镜加速就可以与空间站对接
B. 由题干条件可以求出地球的质量
C. 考虑到稀薄大气的阻力，无动力补充，巡天空间望远镜的速度会越来越小
D. 巡天空间望远镜的加速度大于放在赤道上物体的向心加速度
【答案】D
【解析】A．天空间望远镜与空间站共轨独立飞行，若巡天空间望远镜加速，巡天空间望远镜将做离心运动，变轨到更高的轨道，不可能与空间站对接，故A错误；
B．根据题中数据不能解得地球质量，故B错误；
C．考虑到稀薄大气的阻力，无动力补充，巡天空间望远镜会做近心运动，根据万有引力提供向心力有
则巡天空间望远镜的速度会变大，故C错误；
D．由万有引力提供向心力可得
则
可知巡天空间望远镜的加速度大于同步卫星的加速度，由
可知同步卫星的加速度大于放在赤道上物体的向心加速度，则巡天空间望远镜的加速度大于放在赤道上物体的向心加速度，故D正确。故选D。
7. “西电东送”是我国实现经济跨区域可持续快速发展的重要保证，如图为模拟远距离高压输电示意图。已知升压变压器原、副线圈两端的电压分别为U1和U2，降压变压器原、副线圈两端的电压分划为U3和U4。在输电线路的起始端接入两个互感器，两个互感器原、副线圈的匝数比分别为20∶1和1：20，各互感器和电表均为理想状态，则下列说法不正确的是（ ）
A. 电压互感嚣起降压作用，电流互感器起减小电流作用
B. 若电压表的示数为200V，电流表的示数为5A，则线路输送电功率为100kW
C. 若保持发电机输出电压和用户数不变，仅将滑片Q下移，则输电线损耗功率增大
D. 发电机输出电压一定，增加用户数，为维持用户电压不变，可将滑片P上移
【答案】B
【解析】A. 电压互感器起降压作用，电流互感器起减小电流作用，故A正确；
B. 电压互感器原线圈两端电压
电流互感器原线圈中的电流
对于理想变压器，线路输送电功率
故B错误；
C. 仅将滑片Q下移，相当于增加了升压变压器副线圈的匝数，根据理想变压器的规律
升压变压器副线圈两端的电压增大；降压变压器原线圈两端电压增大，副线圈两端电压增大，通过负载的电流
又用户数不变，即负载总电阻R不变，则增大，降压变压器原线圈中的电流
匝数比不变，增大，根据
则输电线上损耗功率增大，故C正确；
D. 仅增加用户数，即负载总电阻R减小，若降压变压器副线圈两端电压不变，则通过副线圈的电流
增大，降压变压器原线圈中的电流增大，输电线上的电压损失
可知输电线上的电压损失增大；原线圈两端电压
减小，根据
可知，当减小时，减小可以使不变，所以要将降压变压器的滑片P上移，故D正确。
本题选不正确的，故选B。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分，在每小题绐出的选项中，有多项符合题目要求全部选对的得6分，选对但不垒的得3分，有选错的得0分。
8. 一同学在室内空调显示屏上看到室内的空气温度，为了测出室外的空气温度，他将一近似球形的气球在室内吹大并放置较长一段时间后，测量其直径为L1之后拿到室外并放置较长段时间后，测量其直径为，若不考虑气球表皮的弹力变化，且气球吹大后视为球体，大气压不变，室内、外的温度均保持不变，则（ ）
A. 气球内气体对外界做负功B. 气球内气体对外界不做功
C. 室外温度比室内温度高D. 气球在室外吸收了热量
【答案】CD
【解析】AB．依题意，拿到室外后，气球的体积变大，气球内气体对外界做功。故AB错误；
C．根据
大气压不变，温度升高，气球内气体温度升高，说明室外温度比室内温度高。故C正确；
D．由热力学第一定律，有
气球内气体温度升高，其内能增大，对外做功，可知气球在室外吸收了热量。故D正确。
故选CD。
9. 电缆周围的电场分布对电缆的电气化强度影响很大。如图所示为电缆终端周围的电场分布情况，图中虚线为等势线，实线为电场线，下列说法正确的是（ ）
A. 电场中b点的场强小于c点的电场强度
B. 将一电子放在c点，电子电势能为-30eV
C. 将一质子由a点经b点移至c点，电场力先做正功后做负功
D. 在b点由静止释放一带正电的粒子，粒子将沿电场线运动
【答案】AB
【解析】A．电场线的疏密表示电场强度的大小，b点疏密程度小于c点疏密程度，所以b点的场强小于c点的电场强度，故A正确；
B．根据
可知将一电子放在c点，电子的电势能为
故B正确；
C．由图可知
，
可知将一质子由a点经b点移至c点，电场力先做负功后做正功，故C错误；
D．由于b点电场线不是直线，所以在b点由静止释放一带正电的粒子，粒子并不会沿电场线运动，故D错误。
故选AB
10. 如图，篮球比赛的某次快攻中，球员甲将球斜向上传给前方队友，球传出瞬间离地面高，速度大小为；对方球员乙原地竖直起跳拦截，其跃起后手离地面的最大高度为，球越过乙时速度沿水平方向，且恰好未被拦截。球可视为质点，质量为，重力加速度取，以地面为零势能面，忽略空气阻力，则（ ）
A. 球在空中上升时处于超重状态B. 甲传球时，球与乙的水平距离为
C. 队友接球前瞬间，球的机械能一定为D. 队友接球前瞬间，球的动能一定为
【答案】BC
【解析】A．球在空中上升时加速度为向下的g，处于失重状态，选项A错误；
B．球刚斜抛出时的竖直速度
水平速度
甲传球时，球与乙的水平距离为
选项B正确；
C．以地面为零势能面，则球刚抛出时的机械能为
球抛出后机械能守恒，则队友接球前瞬间，球的机械能一定为，选项C正确；
D．因为球刚抛出时的动能为
则队友接球前瞬间，球的动能不一定为，选项D错误。
故选BC。
第二部分 非选择题（54分）
11. 小明同学练习使用多用电表测电阻：

（1）如图甲所示，请根据下列步骤完成电阻测量：
①旋动______，使指针对准电流的“0”刻线。（填“S”或“T”）
②将K旋转到电阻挡“×10”的位置。
③将红、黑表笔短接，旋动______（填“S”或“T”），使指针对准电阻档的“0”刻线。
④将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过大。为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按______的顺序进行操作，再完成读数测量。
A．将K旋转到电阻挡“×100”的位置
B.将K旋转到电阻挡“×1”的位置
C.将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接
D.将两表笔短接，旋动合适部件，对电表欧姆调零
（2）正确操作后，读数如图乙所示，则阻值为______Ω。
（3）若欧姆表内用一个新电池（电动势为1.5V，内阻较小），测得该电阻读数为R；然后更换另外品牌的新电池（电动势为1.5V，内阻较大），欧姆表调零后测得该电阻读数为R′，则R_____R′（选填“>”“=”或“<”）。
【答案】（1）S T BDC
（2）19.0（或19）
（3）=
【解析】【小问1详解】
①[1]电表使用前，先旋动机械调零旋钮S使指针对准电流的“0”刻线；
③[2]选择欧姆挡位后进行欧姆调零，将红、黑表笔短接，旋动T使指针对准电阻档的“0”刻线；
④[3]将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过大，即被测电阻阻值偏小，将K旋转到电阻挡“×1”的位置，将两表笔短接，旋动T，对电表欧姆调零，然后将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接，所以操作顺序为BDC；
【小问2详解】
读数为；
【小问3详解】
由欧姆表结构可知，电源的内阻的变化，可以通过调零电阻的阻值的变化来抵消，所以两次的测量值是相等的。
12. 小李做“用单摆测量重力加速度”实验。
（1）如图甲所示，细线的上端固定在铁架台上，下端系一个小钢球，做成一个单摆。图乙、丙分别画出出细线上端的两种不同的悬挂方式，其中图______（填“乙”或“丙”）的悬挂方式较好。
（2）如图丁所示，用游标卡尺测得小钢球的直径d=______mm，测出摆线的长度，算出摆长L，再测出摆的周期T，得到一组数据，改变摆线的长度，再得到几组数据。
（3）根据实验数据作出图像，发现图像是过坐标原点的倾斜直线，斜率为k，根据单摆周期公式，可以测得当地的重力加速度g=_____ （用k表示），利用图像法处理数据是为了减小_____（填“偶然”或“系统”）误差。
（4）小李同学在实验中操作不当，使得摆球没有在一个竖直平面内摆动。她认为这种情况不会影响测量结果，所以他仍然利用所测得的运动周期根据单摆周期公式计算重力加速度。若将小球的实际运动看作是在水平面内的圆周运动，则小李同学计算出的重力加速度比真实值相比_______（选样“偏大”“偏小”）。
【答案】（1）丙 （2）22.6 （3） 偶然 （4）偏大
【解析】【小问1详解】
单摆在摆动过程中，摆长要保持不变，则单摆悬挂点应固定，故图丙的悬挂方式较好；
【小问2详解】
用游标卡尺测得小钢球的直径
22mm+0.1mm×6=22.6mm
【小问3详解】
[1] 由
得
可知图像的斜率
解得
[2] 利用图像法处理数据是为了充分利用数据，减小偶然误差；
【小问4详解】
设悬线与竖直方向夹角为，对圆锥摆根据牛顿第二定律有
根据几何知识有
联立解得
根据
可知该同学计算出的重力加速度与真实值相比偏大；
13. 如图所示，横截面为扇形的玻璃砖AOB，O为圆心，半径为R，∠AOB=60°。一束激光从距离O点处的P点垂直AO边入射到玻璃砖中，然后从BO边上的Q点出射，出射光线与BO成30°。激光在空气中的传播速度为c。求：
(1)玻璃砖的折射率；
(2)激光从P点传播到Q点时间。
【答案】(1)；(2)
【解析】(1)激光垂直AO射入玻璃砖后，其光路如图所示
由图可得
因
所以
可得
由
可得
(2)由几何关系，可求得激光从P点到Q点的路程为
激光在玻璃砖中传播的速度
激光从P点传播到Q点的时间
联立解得
14. 如图所示为电子发射器原理图，M处是电子出射口，它是宽度为d的狭缝。D为绝缘外壳，整个装置处于真空中，半径为a的金属圆柱A可沿任意方向向外发射速率为v0的电子；与A同轴放置的金属网C的半径为2a。不考虑A、C的静电感应电荷对电子的作用和电子之间的相互作用，忽略电子所受重力和相对论效应，已知电子质量为m，电荷量为e。
（l）若A、C间加速电压为U，求电子通过金属网C时的速度大小vC；
（2）若A、C间不加电压，在金属网内环形区域加垂直于圆平面向里的匀强磁场。
①要使由A发射的沿半径方向射出的电子不从金属网C射出，求所加磁场磁感应强度B的最小值；
②要使所有电子均不从C射出，则所加磁场磁感应强度B的最小值？
【答案】（1）；（2）①；②
【解析】（1）对电子经A、C间的电场加速时，由动能定理得
解得
（2）①沿半径方向射出的电子在CA间磁场中做圆周运动时，其轨迹圆与金属网相切时，如图所示
对应的磁感应强度为B。设此轨迹圆的半径为r，根据几何关系可得
解得
由洛伦兹力提供向心力得
解得所加磁场磁感应强度的最小值为
②如图可知，所有电子均不射出C，则临界半径为
由洛伦兹力提供向心力得
解得所加磁场磁感应强度的最小值为
15. 某兴趣小组用如图所示的装置进行实验研究。他们在水平桌面上固定一内径为d的圆柱形玻璃杯，杯口上放置一直径为，质量为m的匀质薄圆板，板上放一质量为2m的小物块。板中心、物块均在杯的轴线上，物体与板间动摩擦因数为μ，不计板与杯口之间的摩擦力，重力加速度为g，设物块与板间最大静摩擦力大小与滑动摩擦力相等，不考虑扳翻转。
（1）对板施加沿半径方向的水平恒定拉力F，若物块和板一起运动，不相对滑动，求F应满足的条件。
（2）对板施加沿半径方向的水平恒定拉力F，若物块能掉进杯子里，求F应满足的条件。
（3）对板施加的指向圆心的水平冲置I。要使物块从板上掉落，求I的最小值，并判断在此最小值情况下物块是否掉入杯子。
【答案】（1）；（2）；（3）会掉进杯子，见解析。
【解析】（1）设圆板与物块相对静止时，它们之间的静摩擦力为f，共同加速度为a；由牛顿第二定律有
对物块
对整体
两物相对静止有
得
（2）设圆板与物块相对滑动时，由牛顿第二定律
对物块
对圆板
又由运动关系可知，物块的位移
圆板的位移
联立得
（3）设冲击刚结束时圆板获得的速度大小为，物块掉下时，圆板和物块速度大小分别为和由动量定理有
又由动能定理有
对圆板
对物块
再由动量守恒定律有
要使物块落下，必须满足；由以上各式联立得
根据上式结果知，I越大，s越小。s最大值为，一定会掉进杯子。