2023-2024学年广东省揭阳市普宁市高三下学期二模物理质量检测模拟试题（含答案）

这是一份2023-2024学年广东省揭阳市普宁市高三下学期二模物理质量检测模拟试题（含答案），共12页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，共计28分。
1．下列说法正确的是（ ）
A．是电子
B．经过4次衰变，2次衰变，新核与原来的原子核相比，中子数少了10个
C．射线是原子核外的电子产生的
D．核电站是利用核聚变的原理来工作的
2．如图，虚线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别表示地球卫星的三条轨道，其中轨道Ⅰ为与第一宇宙速度对应的近地环绕圆轨道，轨道Ⅱ为椭圆轨道，轨道Ⅲ为与第二宇宙速度对应的脱离轨道，三点分别位于三条轨道上，点为轨道Ⅱ的远地点，点与地心的距离均为轨道Ⅰ半径的2倍，则（ ）
A．卫星在轨道Ⅱ的运行周期为轨道Ⅰ的2倍
B．卫星经过点的速率为经过点的倍
C．卫星在点的加速度大小为在点的3倍
D．质量相同的卫星在点的机械能小于在点的机械能
3．热力学循环是指工作物质经过一系列状态的变化后回到它的初始状态这种周而复始的全过程，理论上一个热力学循环由三个或多个热力学过程组成（通常为四个），又称循环过程，简称循环。热力学循环用以实现热能与机械能的转换，如在热力学理论中用卡诺循环研究热机的效率；在热工学中用狄塞尔循环对内燃机进行理论研究等。我们将一定质量的理想气体热力学循环简化后如图所示，且，下列说法正确的是（ ）
A．从A到C过程中气体分子热运动的平均速率先变大后变小
B．从A到C过程中气体向外界放热
C．从C到A过程中气体对外界做功
D．从A到最终回到A的循环过程中气体与外界热量交换为0
4．某同学为了研究水波的传播特点，在水面上放置波源和浮标，两者的间距为．时刻，波源开始从平衡位置沿轴在竖直方向做简谐运动，产生的水波沿水平方向传播（视为简谐波），时刻传到浮标处使浮标开始振动，此时波源刚好位于正向最大位移处，波源和浮标的振动图像分别如图中的实线和虚线所示，则（ ）
A．浮标的振动周期为 B．水波的传播速度大小为
C．时刻浮标沿轴负方向运动 D．水波的波长为
5．如图，光滑的铁丝做成的圆环固定在竖直平面内，一中心有孔的小球穿在铁丝上，由于受到轻微扰动，小球从最高点向下滑动，则在小球从最高点A滑到最低点B的过程中（ ）
A．铁丝对小球的作用力一直增大 B．铁丝对小球的作用力做功为零
C．铁丝对小球的作用力的冲量为零 D．重力对小球做功的功率一直增大
6．真空中某电场的电场线如图中实线所示，M、O、N为同一根电场线上的不同位置的点，两个带电粒子a、b均从P点以相同速度射入该电场区域，仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示，下列说法正确的是（ ）
A．a粒子带正电，b粒子带负电
B．电场力对a、b粒子均做正功
C．a粒子的电势能减小，b粒子的电势能增加
D．若在O点由静止释放a粒子，仅在电场力的作用下，a粒子将沿电场线运动到M点
7．如图所示是车站、机场等场所用于安全检查的安检门，“门框”内有线圈，线圈中通有变化的电流。如果金属物品通过安检门，金属中会被感应出涡流，涡流的磁场又反过来影响线圈中的电流，从而引起报警。下列关于安检门的说法正确的是（ ）
A．安检门能检查出毒贩携带的毒品
B．安检门能检查出旅客携带的金属水果刀
C．安检门工作时，主要利用了电流的热效应原理
D．如果“门框”的线圈中通上恒定电流，安检门也能正常工作
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6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，共计18分。
8．如图所示，理想变压器原线圈的匝数匝，副线圈的匝数匝，、均为定值电阻，且，电流表、电压表均为理想电表．原线圈接的交流电源．起初开关处于断开状态．下列说法中正确的是（ ）
A．电压表示数为 B．当开关S闭合后，电压表示数变小
C．当开关S闭合后，电流表示数变大 D．当开关S闭合后，变压器的输出功率增大
9．如图所示，在光滑的水平面上方有两个磁感应强度大小均为B、方向相反的竖直匀强磁场区域，磁场宽度均为。一个边长为、电阻为的单匝正方形金属线框，在水平外力作用下沿垂直磁场方向匀速运动，线框的速度始终为，从位置Ⅰ运动到位置Ⅱ（线框分别有一半面积在两个磁场中）时，下列说法正确的是（ ）
A．此过程中线框产生的感应电动势始终为
B．在位置Ⅱ时外力为
C．在位置Ⅱ时线框中的电功率为
D．此过程中通过导线横截面的电荷量为0
10．如图所示，两个轻质滑轮用无弹性的轻质细绳连接起来，一个滑轮下方挂着重物A，另一个滑轮下方挂着重物B，悬挂滑轮的绳均竖直，重物B用手固定。松开手后，A、B两个重物同时运动。已知质量均为，重力加速度为，忽略一切摩擦和空气阻力。当的位移大小为时（未着地），下列说法正确的是（ ）
A．重物的重力势能增加了
B．松开手瞬间，重物的加速度大小为
C．松开手瞬间，重物的加速度大小为
D．运动过程中重物的动能是重物的动能的4倍
三、实验题（每个空2分，共16分）
11．在天宫课堂中、我国航天员演示了利用牛顿第二定律测量物体质量的实验。受此启发。某同学利用气垫导轨、力传感器、无线加速度传感器、轻弹簧和待测物体等器材设计了测量物体质量的实验，如图甲所示。主要步骤如下：
①将力传感器固定在气垫导轨左端支架上，加速度传感器固定在滑块上；
②接通气源，放上滑块，调平气垫导轨；
③将弹簧左端连接力传感器，右端连接滑块弹簧处于原长时滑块左端位于O点。A点到O点的距离为，拉动滑块使其左端处于A点，由静止释放并开始计时；
④计算机采集获取数据，得到滑块所受弹力F、加速度a随时间t变化的图像，部分图像如图乙所示。
回答以下问题（结果均保留两位有效数字）：
（1）弹簧的劲度系数为______。
（2）该同学从图乙中提取某些时刻与的数据，画出图像如图丙中Ⅰ所示，由此可得滑块与加速度传感器的总质量为______。
（3）该同学在滑块上增加待测物体，重复上述实验步骤，在图丙中画出新的图像Ⅱ，则待测物体的质量为______。
12．（10分）发光二极管具有耗能少、体积小、亮度高等优点，现已逐步取代传统光源。某同学研究某发光二极管的伏安特性。经正确实验操作后，绘制的图像如图乙所示，下列为实验备选器材：
A．电压表（量程，内阻约）
B．电压表（量程，内阻约）
C．电流表（量程，内阻约）
D．电流表（量程，内阻约）
E．滑动变阻器（，额定电流）
F．滑动变阻器（，额定电流）
G．电源（电动势，内阻不计）
H．开关，导线若干
（1）实验时，电压表应选用________，电流表选用________，滑动变阻器选用________（填选项字母）。
（2）图甲为实验时的部分电路实物图，请用连线代替导线将实物图补充完整。
（3）已知该发光二极管的最佳工作电流为。现将它与电动势为、内阻不计的电池组相连，根据乙图，还需串联一个阻值______的电阻才能使它工作在最佳状态。（结果保留两位有效数字）
四、计算题。
13（8分）如左图，宽度足够大的水槽内水深h，一束激光垂直水面射向水底s处，发现水槽底部有一半径为r的圆形区域比其它区域暗。产生该现象的原因是光线经水槽底部漫反射后射向水面，射到b处的光线恰好发生全反射，光路见右图。求：①水的折射率；②通过作图分析，当水深增大时暗斑半径如何变化。
14．（12分）如图所示，间距为的平行金属板与一对光滑的平行导轨相连，平行导轨间距为．一根导体棒与导轨垂直且以速度沿导轨向右匀速运动，棒的右侧存在一个垂直纸面向里，大小为的匀强磁场．当棒进入磁场时，粒子源释放一个初速度为零的带负电的粒子，已知带电粒子的质量为（重力不计）、电量为．粒子经电场加速后从板上的小孔穿出．在板的上方，有一个环形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场．已知外圆半径为，内圆半径为，两圆的圆心与小孔重合，求：
（1）粒子到达板的速度大小；
（2）若粒子不能从外圆边界飞出，则环形区域内磁感应强度最小为多少？
15．（18分）在竖直平面内的玩具“过山车”滑梯由三段线型轨道平滑连接而成，第一段为粗䊁直轨道，第二段为内壁光滑、外壁粗䊁的圆轨道，半径，与直轨道相切于点。第三段为水平直轨道，呈粗糙段、光滑段交替排列，每段都为，粗糙段的动摩擦因数为，直轨道与圆轨道相切于点，点与略错开，如图所示。为圆轨道的水平半径，小球中间有孔，孔径略大于线型轨道的直径，现将小球穿在轨道上，在直轨道上距离点处由静止开始释放。当时，小球只能滑到点，已知直轨道与水平面成，小球可视为质点，已知。求：
（1）小球与直轨间的动摩擦因数；
（2）要使小球完成整个圆周轨道过程没有机械能损失，求的取值范围；
（3）以第（2）问中的最小处静止释放，在水平直轨道上距离为处的速度与的关系。
答案
11（每空2分）．（1）12 （2）0.20 （3）0.13
12（每空2分）．（1）ACE （2）如右图所示
（3）53（50～56均可以）
13．（8分）解析：①由题意可知，在b刚好发生全反射，设临界角为，折射率为n，则有：
由几何关系可知：
解得：
②光路图如图所示，作图可知增加时暗斑半径变大。
（评分说明：得出结论1分，画图1分）
14．（12分）解析：（1）棒切割磁感线，产生的电动势
粒子从板到板，由动能定理得
解得（注意，两个须区分，否则要扣分）
（2）如图所示，要使粒子不从外边界飞出，则粒子最大半径时的轨迹与外圆相切．
由几何关系得
解得
由牛顿第二定律得
解得（注意，两个B也须区分，否则要扣分）
15．（18分）
（1）从到应用动能定理
得
（2）无机械能损失说明与内轨挤压到达点的最小速度为，
满足得
从到点应用动能定理
得故时，在圆轨道上运动都没有机械能损失；
（说明：若没写直接写也可直接给2分）
（3）从点到停止的过程中，应用动能定理
得故最终停在第6个粗糙段上。
讨论：当时（的正整数），物体在粗糙段，由动能定理得，得
当时（的正整数），物体在光滑段，由动能定理得
得题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
D
A
A
B
B
B
BCD
CD
CD