广东省高级中学2023-2024学年高三上期末物理模拟试题

这是一份广东省高级中学2023-2024学年高三上期末物理模拟试题，共14页。试卷主要包含了考生必须保证答题卡的整洁等内容，欢迎下载使用。
1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。
2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、一正三角形导线框ABC（高度为a）从图示位置沿x轴正向匀速穿过两匀强磁场区域。两磁场区域磁感应强度大小均为B、方向相反、垂直于平面、宽度均为a。下图反映感应电流Ⅰ与线框移动距离x的关系，以逆时针方向为电流的正方向。图像正确的是（ ）
A．B．
C．D．
2、下列电磁波中，衍射能力最强的是（ ）
A．无线电波B．红外线C．紫外线D．射线
3、如图所示,小物体P放在水平圆盘上随圆盘一起转动，下列关于小物体所受摩擦力f的叙述正确的是（ ）
A．f的方向总是指向圆心
B．圆盘匀速转动时f=0
C．在转速一定的条件下，f跟物体到轴O的距离成正比
D．在物体与轴O的距离一定的条件下, f跟圆盘转动的角速度成正比
4、关于原子、原子核和波粒二象性的理论，下列说法正确的是（ ）
A．根据玻尔理论可知，一个氢原子从能级向低能级跃迁最多可辐射10种频率的光子
B．在核反应中，质量数守恒，电荷数守恒，但能量不一定守恒
C．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，可能是因为这束光的光照强度太弱
D．、、三种射线中，射线的电离本领最强，射线的穿透本领最强
5、两辆汽车在同一时刻开始运动，运动方向相同。如图所示为运动的图像。车的图像在段和段的形状对称相同。时刻两车并排行驶。下列表述中正确的是（ ）
A．内车先加速运动后减速运动
B．内两车的加速度有一个时刻相同
C．时刻车在车之前
D．开始时刻两车的距离与时刻两车的距离相等
6、如图，通电导线MN与单匝矩形线圈abcd共面，位置靠近ab且相互绝缘。当MN中电流突然减小时，线圈产生的感应电流I，线圈所受安培力的合力为F，则I和F的方向为（ ）
A．I顺时针，F向左B．I顺时针，F向右
C．I逆时针，F向左D．I逆时针，F向右
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、质量均为的相同物块P、Q静止于同一水平面上，它们与水平面间的动摩擦因数均为0.5。现分別给两物块施加等大的作用力F，方向如图所示。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重力加速度大小为，下列说法正确的是（ ）
A．若，则P受到的摩擦力比Q受到的摩擦力小
B．若，则P受到的摩擦力与Q受到的摩擦力大小相等
C．若，则P受到的摩擦力比Q受到的摩擦力小
D．若，则P受到的摩擦力与Q受到的摩擦力大相等
8、在星球M上一轻弹簧竖直固定于水平桌面，物体P轻放在弹簧上由静止释放，其加速度a与弹簧压缩量x的关系如图P线所示。另一星球N上用完全相同的弹簧，改用物体Q完成同样过程，其加速度a与弹簧压缩量x的关系如Q线所示，下列说法正确的是（ ）
A．同一物体在M星球表面与在N星球表面重力大小之比为3：1
B．物体P、Q的质量之比是6：1
C．M星球上物体R由静止开始做加速度为3a0的匀加速直线运动，通过位移x0时的速度为
D．图中P、Q下落的最大速度之比为
9、如图所示，在光滑绝缘水平面上，三个带电小球a、b和c分别位于边长为L的正三角形的三个顶点上；a、b电荷量均为q且为同种电荷，整个系统置于水平方向的匀强电场中．已知静电力常量为k，若三个质点均处于静止状态，则下列说法正确的是
A．如果a、b带正电，那么c一定带负电
B．匀强电场场强的大小为
C．质点c的电荷量大小为
D．匀强电场的方向与ab边垂直指向c
10、如图所示是磁流体发电机的示意图，两平行金属板P、Q之间有一个很强的磁场。一束等离子体即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子沿垂直于磁场的方向喷入磁场。把P、Q与电阻R相连接下列说法正确的是
A．Q板的电势高于P板的电势
B．R中有由a向b方向的电流
C．若只改变磁场强弱，R中电流保持不变
D．若只增大粒子入射速度，R中电流增大
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11．（6分）(1)在“研究平抛物体的运动”实验的装置如下左图所示，下列说法正确的是_____
A．将斜槽的末端切线调成水平
B．将木板校准到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直平面平行
C．斜槽轨道必须光滑
D．每次释放小球时的位置越高，实验效果越好

(2) 为了描出物体的运动轨迹，实验应有下列各个步骤：
A．以O为原点，画出与y轴相垂直的水平轴x轴；
B．把事先做的有缺口的纸片用手按在竖直木板上，使由斜槽上滚下抛出的小球正好从纸片的缺口中通过，用铅笔在白纸上描下小球穿过这个缺口的位置；
C．每次都使小球由斜槽上固定的标卡位置开始滚下，用同样的方法描出小球经过的一系列位置，并用平滑的曲线把它们连接起来，这样就描出了小球做平抛运动的轨迹；
D．用图钉把白纸钉在竖直木板上，并在木板的左上角固定好斜槽；
E．在斜槽末端抬高一个小球半径处定为O点，在白纸上把O点描下来，利用重垂线在白纸上画出过O点向下的竖直直线，定为y轴．
在上述实验中，缺少的步骤F是___________________________________________________，
正确的实验步骤顺序是__________________．
(3)如图所示，在“研究平抛物体运动”的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L=1.25cm．若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为v=_____（用L、g表示），其值是_____（取g=9.8m/s2）．
12．（12分）某实验小组在探究弹力和弹簧伸长的关系的实验中，实验装置如图甲所示。
(1)下列说法正确的是________。
A．弹簀被拉伸时，不能超出它的弹性限度
B．用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，应保证弹簧位于水平位置且处于平衡状态
C．用直尺测得弹簧的长度即为弹篑的伸长量
D．用几个不同的弹簧，分别测出几组拉力与伸长量，得出拉力与伸长量之比一定相等
(2)某同学由实验测得某弹簧的弹力F与长度L的关系如图乙所示，则弹簧的原长为L0=______________cm，劲度系数k=____________N/m；
(3)该同学将该弹簧制成一把弹簧测力计，当弹簧测力计的示数如图丙所示时，该弹簧的长度x=_______cm。
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13．（10分）在防控新冠肺炎疫情期间，青岛市教育局积极落实教育部“停课不停学”的有关通知要求，号召全市中小学校注重生命教育，鼓励学生锻炼身体。我市某同学在某次短跑训练中，由静止开始运动的位移一时间图像如图所示，已知0~t0是抛物线的一部分，t0~5s是直线，两部分平滑相连，求：
(1)t0的数值；
(2)该同学在0~t0时间内的加速度大小。
14．（16分）如图所示，闭合矩形线框abcd可绕其水平边ad转动，ab边长为x，bc边长为L、质量为m，其他各边的质量不计，线框的电阻为R。整个线框处在竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场中。现给bc边施加一个方向与bc边、磁场的方向均垂直的初速度v，经时间t，bc边上升到最高处，ab边与竖直线的最大偏角为θ，重力加速度取g。求t时间内：
（1）线框中感应电动势的最大值；
（2）流过线框导体截面的电量；
（3）线框中感应电流的有效值。
15．（12分）滑板运动是青少年喜爱的一项活动。如图甲所示，滑板运动员以某一初速度从A点水平离开h=0.8m高的平台，运动员（连同滑板）恰好能无碰撞的从B点沿圆弧切线进入竖直光滑圆弧轨道，然后由C点滑上涂有特殊材料的水平面，水平面与滑板间的动摩擦因数从C点起按图乙规律变化，已知圆弧与水平面相切于C点，B、C为圆弧的两端点。圆弧轨道的半径R=1m；O为圆心，圆弧对应的圆心角=53°，已知，，，不计空气阻力，运动员（连同滑板）质量m=50kg，可视为质点，试求：
(1)运动员（连同滑板）离开平台时的初速度v0；
(2)运动员（连同滑板）通过圆弧轨道最低点对轨道的压力；
(3)运动员（连同滑板）在水平面上滑行的最大距离。
参考答案
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、A
【解析】
在上，在范围，线框穿过左侧磁场时，根据楞次定律，感应电流方向为逆时针，为正值。在范围内，线框穿过两磁场分界线时，BC、AC边在右侧磁场中切割磁感线，有效切割长度逐渐增大，产生的感应电动势增大，AC边在左侧磁场中切割磁感线，产生的感应电动势不变，两个电动势串联，总电动势
增大，同时电流方向为瞬时针，为负值。在范围内，线框穿过左侧磁场时，根据楞次定律，感应电流方向为逆时针，为正值，综上所述，故A正确。
故选A。
2、A
【解析】
对题中的几种电磁波波长进行排序，无线电波>红外线>紫外线>射线，波长越长的电磁波衍射能力越强，A正确，BCD错误。
故选A。
3、C
【解析】
如果圆盘在做非匀速圆周运动，摩擦力不指向圆心，摩擦力分解为一个指向圆心的力和沿圆弧切线方向的力，指向圆心力提供向心力改变速度的方向，切向的分力改变速度的大小，所以A项错误；圆盘匀速转动时，物体在做匀速圆周运动，摩擦力提供向心力，摩擦力不为零，所以B项错误；当转速一定时，根据，角速度也是一定，摩擦力提供向心力，摩擦力与半径成正比关系，所以C项正确；在物体与轴O的距离一定的条件下，摩擦力与角速度的平方成正比，所以D项错误．
4、D
【解析】
A．大量氢原子从能级向低能级跃迁最多可辐射10种频率的光子，一个氢原子从能级向低能级跃迁最多只能辐射4种频率的光子，故A错误；
B．在核反应中，质量数守恒，电荷数守恒，能量也守恒，故B错误；
C．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为金属的极限频率大于入射光的频率，故C错误；
D．、、三种射线中，射线的电离本领最强，射线的穿透本领最强，故D正确。
故选D。
5、D
【解析】
A．根据图像可知，在内车速度一直在增大，故A错误；
B．图像斜率表示加速度。如图所示：
内车图像斜率有两个时刻与车图像斜率相等，故B错误；
C．时刻两车并排行驶，在同一位置。图像与轴所围面积为位移，内车正方向运动的位移小于车正方向运动的位移，则时刻车在车之后，故C错误；
D．因为对称，图象围成的面积相等，所以内与内两车单向运动的位移相等，则开始时刻两车的距离与时刻两车的距离相等，故D正确。
故选D。
6、B
【解析】
金属线框abcd放在导线MN上，导线中电流产生磁场，根据安培定则判断可知，线框abcd左右两侧磁场方向相反，线框左侧的磁通量小于线框右侧的磁通量，磁通量存在抵消的情况。若MN中电流突然减小时，穿过线框的磁通量将减小。根据楞次定律可知，感应电流的磁场要阻碍磁通量的变化，则线框abcd感应电流方向为顺时针；再由左手定则可知，左边受到的安培力水平向右，而右边的安培力方向也水平向右，故安培力的合力向右。
A．I顺时针，F向左，与结论不相符，选项A错误；
B．I顺时针，F向右，与结论相符，选项B正确；
C．I逆时针，F向左，与结论不相符，选项C错误；
D．I逆时针，F向右，与结论不相符，选项D错误；
故选B。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、BD
【解析】
施加作用力后，、在水平方向上分力相等，由于P与地面间的最大静摩擦力小于Q与地面间的最大静摩擦力，所以，若P静止，Q一定静止。P静止时满足关系式
解得
因和均小于，故当和时，P、Q均静止，P、Q受到的摩擦力均为静摩擦力，且大小都等于，BD正确。
故选BD。
8、AD
【解析】
A．分析图象可知，弹簧压缩量为零时，物体只受重力作用，加速度为重力加速度，则物体在M星球表面的重力加速度：，在N星球表面的重力加速度：，则同一物体在M星球表面与在N星球表面重力大小之比为3：1，故A正确；
B．分析物体的受力情况，加速度为零时，重力和弹簧弹力平衡，根据平衡条件可得
，
解得
故B错误；
C．M星球上，物体R由静止开始做匀加速直线运动，加速度为3a0，通过位移x0，根据速度—位移公式
可知速度为，故C错误；
D．根据动能定理可知，合外力做功等于动能变化，即
根据图象的面积可得
，
动能之比
结合前面的分析则最大速度之比
故D正确。
故选AD。
9、AB
【解析】
A. 如果a、b带正电，要使a、b都静止，c必须带负电，否则匀强电场对a、b的电场力相同，而其他两个电荷对a和b的合力方向不同，两个电荷不可能同时平衡．故A项正确；
BD.设c电荷带电量为Q，以c电荷为研究对象受力分析，
根据平衡条件得a、b对c的合力与匀强电场对c的力等值反向，即：
；
所以匀强电场场强的大小为：
，方向与ab边垂直由c指向ab连线．故B项正确，D项错误；
C.设c电荷带电量为Q，根据平衡条件得c、b对a的合力与匀强电场对a的力等值反向，即：
所以c球的带电量为2q，故C项错误；
10、BD
【解析】
AB．等离子体进入磁场，根据左手定则，正电荷向上偏，打在上极板上，负电荷向下偏，打在下极板上。所以上极板带正电，下极板带负电，则P板的电势高于Q板的电势，流过电阻电流方向由a到b。故A错误，B正确；
C．依据电场力等于磁场力，即为
则有：
再由欧姆定律
电流与磁感应强度成正比，改变磁场强弱，R中电流也改变。故C错误；
D．由上分析可知，若只增大粒子入射速度，R中电流也会增大，故D正确。
故选BD。
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11、AB； 调整斜槽使放在斜槽末端的小球可停留在任何位置，说明斜槽末端切线已水平； DFEABC； ； 0.7m/s
【解析】
（1）将斜槽的末端切线调成水平，以保证小球做平抛运动，选项A正确；将木板校准到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直平面平行，防止小球下落时碰到木板，选项B正确；斜槽轨道没必要必须光滑，只要到达底端的速度相等即可，选项C错误；每次释放小球时的位置必须相同，并非越高实验效果越好，选项D错误；故选AB.
（2）在上述实验中，缺少的步骤F是：调整斜槽使放在斜槽末端的小球可停留在任何位置，说明斜槽末端切线已水平；正确的实验步骤顺序是DFEABC；
（3）设相邻两点间的时间间隔为T，竖直方向：2L-L=gT2，得到，
水平方向：，
水平方向：v0=2×=0.7m/s．
【点睛】
关于平抛运动实验要掌握实验的注意事项、实验步骤、实验原理．平抛运动分解为：水平方向的匀速直线运动，竖直方向的自由落体运动，尤其是注意应用匀变速直线运动规律解决平抛运动问题．
12、AB 10 50 16
【解析】
(1)[1]A．弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度，否则弹簧会损坏，故A正确；
B．用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，要保证弹簧位于水平位置，使钩码的重力等于弹簧的弹力，待钩码静止时再读数，故B正确；
C．弹簧的长度不等于弹簧的伸长量，伸长量等于弹簧的长度减去原长，故C错误；
D．拉力与伸长量之比是劲度系数，由弹簧决定，同一弹簧的劲度系数是不变的，不同弹簧的劲度系数可能不同，故D错误。
故选AB。
(2)[2]由F－L图像和胡克定律分析知，图像的斜率为弹簧的劲度系数，当F=0时，横轴的截距为弹簧的原长，据图所知，横轴截距为10cm，即弹簧的原长为10cm；
[3]图像的斜率
k==50N/m
(3)[4]弹簧测力计示数F=3.0N，弹簧的伸长量为
弹簧长度
x==16cm
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、 (1) 2s (2) 4m/s2
【解析】
(1)(2)0~t0时间内做匀加速运动，则由可得
t0~5s做匀速运动
解得
t0=2s
a=4m/s2
14、（1）BLv；（2）；（3）。
【解析】
（1）开始时速度最大且与磁感应强度方向垂直，感应电动势最大，则有
（2）根据电荷量的计算公式可得
根据闭合电路欧姆定律可得
根据法拉第电磁感应定律可得
解得
（3）根据能量守恒定律可得
根据焦耳定律
解得
15、 (1)3m/s；(2)2150N，竖直向下；(3)3.55m
【解析】
(1)运动员从A平抛至B的过程中，
在竖直方向有
①
在B点有
②
由①②得
③
(2)运动员在圆弧轨道做圆周运动到C处时，牛顿第二定律可得：
④
运动员从A到C的过程，由机械能守恒得：
⑤
联立③④⑤解得
由牛顿第三定律得：对轨道的压力为
N
方向竖直向下；
(3)运动员经过C点以后，由图可知：m，
设最远距离为x，则，由动能定理可得：
⑥
由⑤⑥代值解得
x=3.55m