2024届广东省高三上学期期末物理模拟试题试卷

这是一份2024届广东省高三上学期期末物理模拟试题试卷，共18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、在xy平面内有一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速为2m/s．M、N是平衡位置相距2m的两个质点，如图所示．在t=0时，M通过其平衡位置沿y轴正方向运动，N位于其平衡位置上方最大位移处．已知该波的周期大于1s，则下列说法中正确的是（ ）
A．该波的周期为s
B．在t=s时，N的速度一定为2m/s
C．从t=0到t=1s，M向右移动了2m
D．从t=s到t=s，M的动能逐渐增大
2、如图所示，空间直角坐标系处于一个匀强电场中，a、b、c三点分别在x、y、z轴上，且到坐标原点的距离均为。现将一带电荷量的负点电荷从b点分别移动到a、O、c三点，电场力做功均为。则该匀强电场的电场强度大小为（ ）
A．B．C．D．
3、如图，用一根不可伸长的轻绳绕过两颗在同一水平高度的光滑钉子悬挂一幅矩形风景画。现若保持画框的上边缘水平，将两颗钉子之间的距离由图示位置逐渐增大到不能再増大为止（不考虑画与墙壁间的摩擦），则此过程中绳的张力大小（ ）
A．逐渐变大B．逐渐变小C．先变大，后变小D．先变小，后变大
4、如图所示的电路中，电键、、、均闭合，是极板水平放置的平行板电容器，极板间悬浮着一油滴，下列说法正确的是（ ）
A．油滴带正电
B．只断开电键，电容器的带电量将会增加
C．只断开电键，油滴将会向上运动
D．同时断开电键和，油滴将会向下运动
5、一质量为1.5×103kg的小汽车在水平公路上行驶，当汽车经过半径为80m的弯道时，路面对轮胎的径向最大静摩擦力为9×103N，下列说法正确的是（ ）
A．汽车转弯时所受的力有重力、弹力、摩擦力和向心力
B．汽车转弯的速度为6m/s时，所需的向心力为6.75×103N
C．汽车转弯的速度为20m/s时，汽车会发生侧滑
D．汽车能安全转弯的向心加速度不超过6.0m/s2
6、如图所示，平行板电容器与电源连接，下极板接地，开关闭合，一带电油滴在电容器中的点处于静止状态。下列说法正确的是（ ）
A．保持开关闭合，板竖直上移一小段距离，电容器的电容增大
B．保持开关闭合，板竖直上移一小段距离，点的电势将升高
C．保持开关闭合，板竖直上移一小段距离过程中，电流计中电流方向向右
D．开关先闭合后断开，板竖直上移一小段距离，带电油滴向下运动
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、一质量为m的物体静止在水平地面上，在水平拉力F的作用下开始运动，在0～6s内其速度与时间关系图象和拉力的功率与时间关系图象如图所示，取g=10m/s2，下列判断正确的是（ ）
A．0～6s内物体克服摩擦力做功24J
B．物体的质量m为2kg
C．0～6s内合外力对物体做的总功为120J
D．0～6s内拉力做的功为156J
8、如图所示，质量均为的物块放在倾角为的光滑斜面上，斜面底端有一垂直于斜面的固定挡板，与挡板接触，间用劲度系数为的轻弹簧连接，均处于静止状态。现对物块施加沿斜面向上、大小恒定的拉力，使物块沿斜面向上运动，当向上运动到速度最大时，对挡板的压力恰好为零，重力加速度为，则在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A．拉力等于
B．物块的加速度一直减小
C．物块向上移动的距离为
D．物块的加速度大小为时，物块对挡板的压力为
9、如图所示，在水平向左的匀强电场中，可视为质点的带负电物块，以某一初速度从足够长的绝缘斜面上的A点，沿斜面向下运动，经C点到达B点时，速度减为零，然后再返回到A点。已知斜面倾角θ=30°，物块与斜面间的动摩擦因数，整个过程斜面均保持静止，物块所带电量不变。则下列判断正确的是（ ）
A．物块在上滑过程中机械能一定减小
B．物块在上滑过程中，增加的重力势能一定大于减少的电势能
C．物块下滑时经过C点的动能一定大于上滑时经过C点的动能
D．物块在下滑过程中，斜面与地面之间的摩擦力一定为零
10、一竖直放置的轻弹簧，一端固定于地面，一端与质量为3kg的B固定在一起，质量为1kg的A放于B上。现在A和B正在一起竖直向上运动，如图所示。当A、B分离后，A上升0.2m到达最高点，此时B速度方向向下，弹簧为原长，则从A、B分离起至A到达最高点的这一过程中，下列说法正确的是(g取10m/s2)
A．A、B分离时B的加速度为g
B．弹簧的弹力对B做功为零
C．弹簧的弹力对B的冲量大小为6N·s
D．B的动量变化量为零
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）某小组利用图甲所示的电路进行“测电池的电动势和内阻”的实验，实验的操作过程为：闭合开关，读出电流表的示数I和电阻箱的阻值R；改变电阻箱的阻值，记录多组R、I的值，并求出的值，填写在如下表格中。
(1)根据实验数据在坐标系中描出坐标点，如图乙所示，请在坐标系中作出图象____________；
(2)由图象求得电池的电动势______V，内阻_____Ω；（结果均保留两位小数）
(3)上述方案中，若考虑电流表内阻对测量的影响，则电动势E的测量值_____真实值，内阻r的测量值____________真实值。（均选填“大于”、“等于”或“小于”）
12．（12分）图甲是某学习小组设计组装成的多用电表的电路图，图中的是电池，是电池内阻，是欧姆调零电阻，分别与黑、红表笔相接。都是定值电阻，表头的满偏电流为，内阻为。已知，，。

(1)图甲可知该多用电表有______个挡位可以测量直流电流。（填写正确答案前的字母）
A．1 B．2 C．3 D．4
(2)该学习小组将“”端与“3”相接，将表笔短接，调节。进行欧姆调零后测量未知电阻。得到通过表头的电流与被测未知电阻的关系如图乙所示，由此可知多用电表中电池的电动势____（计算结果保留三位有效数字）。通过分析可知该小组使用多用电表的_______（填“”“”或“”）倍率的欧姆挡进行测量未知电阻。
(3)通过测量得知表头的内阻。若“”端与“4”相连，则多用电表的最大量程为____；“”端与“5”相连进行测量时，指针位置如图丙所示，则电表的读数为______。
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）如图所示，光滑的斜面倾角θ=，斜面底端有一挡板P，斜面固定不动。长为2质量为M的两端开口的圆筒置于斜面上，下端在B点处，PB=2，圆筒的中点处有一质量为m的活塞，M=m。活塞与圆筒壁紧密接触，它们之间的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等其值为，其中g为重力加速度的大小。每当圆筒中的活塞运动到斜面上A、B区间时总受到一个沿斜面向上、大小为的恒力作用，AB=。现由静止开始从B点处释放圆筒。
(1)求活塞进入A、B区间前后的加速度大小；
(2)求圆筒第一次与挡板P碰撞前的速度大小和经历的时间；
(3)若圆筒第一次与挡板P碰撞后以原速度大小弹回，活塞离开圆筒后粘在挡板上。那么从圆筒第一次与挡板碰撞到圆筒沿斜面上升到最高点所经历的时间为多少？
14．（16分）光滑水平面上放着质量mA=1 kg的物块A与质量mB=2 kg的物块B，A与B均可视为质点，A靠在竖直墙壁上，A、B间夹一个被压缩的轻弹簧（弹簧与A、B均不拴接），用手挡住B不动，此时弹簧弹性势能Ep=49 J．在A、B间系一轻质细绳，细绳长度大于弹簧的自然长度，如图所示．放手后B向右运动，绳在短暂时间内被拉断，之后B冲上与水平面相切的竖直半圆光滑轨道，其半径R=0.5 m，B恰能到达最高点C．g取10 m/s2，求：
（1）绳拉断后B的速度vB的大小；
（2）绳拉断过程绳对B的冲量I的大小；
（3）绳拉断过程绳对A所做的功W．
15．（12分）如图所示，截面为直角三角形ABC的玻璃砖，，一束细激光自AB中点D垂直AB射入玻璃砖，光线第一次射到BC边时，自BC边折射射出的光线平行于AC。已知AB长度为L，光在真空中传播速度为c。求：
(1)玻璃的折射率n；
(2)光线自AB边射入到第一次从BC边射出经历的时间t。
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、D
【解析】
A.波速为2m/s，波的周期大于1s，则波长大于2m，M、N的平衡位置相距2m，M、N的平衡位置间距小于波长；t=0时，M通过其平衡位置沿y轴正方向运动，N位于其平衡位置上方最大位移处，波沿x轴正方向传播，则t=0时，波形图如图所示，所以
该波的周期：
解得：该波的周期为，故A项错误；
B.，t=0时，N位于其平衡位置上方最大位移处，则在t=s时，N位于其平衡位置向y轴负方向运动，由于振幅未知，所以振动的速度未知，故B项错误；
C.波传播过程中质点不随波迁移，质点在自身平衡位置附近振动，故C项错误；
D.在t=0时，M通过其平衡位置沿y轴正方向运动，因，则t=s时，M位于其平衡位置上方最大位移处，t=s时，M通过其平衡位置沿y轴负方向运动，t=s到t=s，M的动能逐渐增大，故D项正确。
2、B
【解析】
由公式代入数据可得
由题意可知a、O、c三点所构成的面是等势面，垂直于平面，点到平面的距离，故匀强电场的电场强度大小
故B正确，ACD错误。
故选B。
3、D
【解析】
分析题意可知，画受到两段轻绳的拉力作用，根据共点力的平衡可知，拉力的合力与重力等大反向，即合力恒定不变。随着两颗钉子之间距离的增大，两端轻绳的夹角先减小，后增大，根据力的合成规律可知，两力合成时，合力一定的情况下，分力的夹角越大，分力越大，分力的夹角越小，分力越小。则轻绳的张力先变小后变大，当两轻绳处于竖直方向时，张力最小，故D正确，ABC错误。
故选D。
4、C
【解析】
A．电容器的上极板与电源正极相连，带正电，油滴受到竖直向下的重力和电场力作用，处于平衡状态，故电场力方向竖直向上，油滴带负电，故A错误。
B．只断开电键S1，不影响电路的结构，电容器的电荷量恒定不变，故B错误。
C．只断开电键S2，电容器电压变为电源电动势，则电容器两极板间电压增大，电场强度增大，油滴将会向上运动，故C正确。
D．断开电键S3和S4，电容器电荷量不变，电场强度不变，油滴仍静止，故D错误。
故选C。
5、D
【解析】
汽车做圆周运动，重力与支持力平衡，侧向静摩擦力提供向心力，如果车速达到72km/h，根据牛顿第二定律求出所需向心力，侧向最大静摩擦力比较判断是否发生侧滑。
【详解】
A．汽车在水平面转弯时，做圆周运动，只受重力、支持力、摩擦力三个力，向心力是重力、支持力和摩擦力三个力的合力，故A错误。
B．汽车转弯的速度为6m/s时，所需的向心力
故B错误。
C．如果车速达到20m/s，需要的向心力
小于最大静摩擦，汽车不会发生侧滑，故C错误。
D．最大加速度，故D正确。
故选D。
【点睛】
本题的关键是找出向心力来源，将侧向最大静摩擦力与所需向心力比较，若静摩擦力不足提供向心力，则车会做离心运动。
6、B
【解析】
A．保持开关闭合，则电压恒定不变，A板竖直上移一小段距离，根据电容的决定式，可知电容C减小，故A错误。
B．根据，可知电场强度减小，根据U=Ed可知，P点与下极板的距离不变，但E减小，故P点与下极板的电势差减小，下极板带正电，故P点的电势升高，故B正确。
C．根据Q=CU可知，电容减小，电荷量减小，电容器放电，电流计中电流方向向左，故C错误。
D．开关S先闭合后断开，则电荷量Q不变，A板竖直上移一小段距离，电场强度
恒定不变，故带电油滴静止不动，故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】
2~6s内，物体做匀速直线运动，拉力与摩擦力大小相等。0~2s内，物体做匀加速直线运动，根据v-t图像的斜率求出加速度，再根据牛顿第二定律求出物体的质量。根据动能定理求合外力对物体做的总功，根据v-t图像的“面积”求出物体的位移，从而求出摩擦力做功，即可求出拉力做的功。
【详解】
A．在2~6s内，物体做匀速直线运动，由，得
故物体受到的摩擦力大小
根据v-t图像的“面积”表示物体的位移，知0~6s内物体的位移为
物体克服摩擦力做功
故A错误。
B．0～2s内，物体的加速度
由牛顿第二定律可得
在2s末，，由图知
P′=60W，v=6m/s
联立解得
F′=10N，m=2kg
故B正确。
C．0~6s内合外力对物体做的总功
故C错误。
D．由动能定理可知
故D正确。
故选BD。
【点睛】
本题的关键要根据速度时间图像得到物体的运动情况，分析时要抓住速度图像的斜率表示加速度、面积表示位移。要知道动能定理是求功常用的方法。
8、ABD
【解析】
AB．由分析，可知物块A沿斜面向上做加速度不断减小的加速运动，当物块速度最大时，加速度为零，此时物块刚要离开挡板，由受力分析得弹簧的弹力为
对物块A分析，有
故AB正确；
C．开始时，弹簧的压缩量为
同理，当物块速度最大时，弹簧的伸长量为
因此物块向上移动的距离为
故C错误；
D．由分析得知，当物块的加速度为时，根据牛顿第二定律有
解得弹簧的弹力
即弹簧处于原长，对物块B分析，则有
故物块B对挡板压力为，故D正确。
故选ABD。
9、CD
【解析】
A．上滑过程中满足
则电场力做功大于摩擦力做功，即除重力以外的其它力对物体做正功，则物体的机械能增加，选项A错误；
B．上滑过程中由动能定理
则
则物块在上滑过程中，增加的重力势能一定小于减少的电势能，选项B错误；
C．由于滑块下滑经过C点往下运动，再返回到C点时有摩擦力做功，则由能量关系可知物块下滑时经过C点的动能一定大于上滑时经过C点的动能，选项C正确；
D．当不加电场力时，由于斜面对物体的支持力为
N=mgcs30°
摩擦力
f=μmgcs30°=mgsin30°
可知支持力和摩擦力的合力方向竖直向上；当加电场力后，支持力和摩擦力成比例关系增加，则摩擦力和支持力的合力仍竖直向上，根据牛顿第三定律，则物块给斜面的摩擦力和压力的方向竖直向下，可知斜面在水平方向受力为零，则斜面所受地面的摩擦力为零，选项D正确。
故选CD。
10、ABC
【解析】
A、由分离的条件可知，A、B物体分离时二者的速度、加速度相等，二者之间的相互作用力为0，对A分析可知，A的加速度，所以B的加速度为g，故A正确；
B、 A、B物体分离时弹簧恢复原长，A到最高点弹簧恢复原长，从A、B分离起至A到达最高点的这一过程中弹簧的弹性势能变化为零，所以弹簧对B做的功为零，故B正确；
CD、A、B物体分离后A做竖直上抛运动，可知竖直上抛的初速度，上升到最高点所需的时间：，由运动的对称性可知此时B的速度为2m/s，方向竖直向下，对B在此过程内用动量定理(规定向下为正方向)得：，解得弹簧的弹力对B的冲量大小为：，B的动量变化量为，故C正确，D错误；
故选ABC。
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、 3.85±0.05 5.85±0.20 等于 大于
【解析】
(1)[1]图象如图所示。
(2)[2][3]根据闭合电路欧姆定律可得
变形为
由图象可得
(3)[4][5]若考虑电流表内阻对测量的影响，则表达式变为
因此，电动势的测量无误差，即电动势E的测量值等于真实值，但是内阻测量偏大，即内阻r的测量值大于真实值。
12、B
【解析】
（1）[1]根据表头的改装可知“”接“1”和“2”是电流挡，接“3”是电阻挡，接“4”和“5”是电压挡，所以该多用电表有2个挡位可以测量直流电流，故B正确，ACD错误。故选：B；
（2）[2] “”端与“3”相接，由
，
可得：
，
根据闭合电路欧姆定律
，
结合图象乙，当Rx=0时，Ig=20mA；Rx=150Ω时，Ig=10mA。代入数据解得：
，
；
[3]由可知，中值电阻为
。
即
，
因此该小组使用了多用电表的“”倍率的欧姆挡进行测量；
（3）[4]若“”端与“4”相连，则有
，
解得：
，
即此时电表的最大量程为10V；
[5] “”端与“5”相连时
，
最大量程为50V，由表盘可知最小分度值为1V，读数时估读到下一位，所以此时的读数为20.0V。
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)(2)(3)
【解析】
(1)活塞在AB之上时，活塞与筒共同下滑加速度为：
活塞在AB区间内时，假设活塞与筒共同下滑，有：
解得
对m：受向上恒力F=mg，此时有：
解得
故假设成，故活塞的加速度
(2)圆筒下端运动至A处时，活塞刚好到达B点，此时速度为
经历时间t1，由
得
接着M、m一起向下匀速运动，到达P时速度仍为
匀速运动时间为
总时间为
(3)M反弹时刻以υ0上升，m过A点以υ0下滑，以后由于摩擦力和重力，m在M内仍然做匀速下滑，M以加速度
减速，m离开M时间为t3，则有
解得
此时M速度为
接着M以加速度
向上减速，有：
故圆筒沿斜面上升到最高点的时间为
14、（1）vB=5m/s（2）4N•s（3） 8J
【解析】
试题分析：（1）设B在绳被拉断后瞬时的速率为vB，到达C点的速率为vC，
根据B恰能到达最高点C有：-----①
对绳断后到B运动到最高点C这一过程应用动能定理：-2mBgR=mBvc2-mBvB2---------②
由①②解得：vB=5m/s．
（2）设弹簧恢复到自然长度时B的速率为v1，取向右为正方向，
弹簧的弹性势能转化给B的动能，Ep=mBv12------③
根据动量定理有：I=mBvB-mBv1 -----------------④
由③④解得：I="-4" N•s，其大小为4N•s
（3）设绳断后A的速率为vA，取向右为正方向，
根据动量守恒定律有：mBv1=mBvB+mAvA-----⑤
根据动能定理有：W=mAvA2------⑥
由⑤⑥解得：W=8J
考点：动能定理；动量守恒定律；动量定理
【名师点睛】
该题考查了多个知识点．我们首先要清楚物体的运动过程，要从题目中已知条件出发去求解问题．其中应用动能定理时必须清楚研究过程和过程中各力做的功．应用动量定理和动量守恒定律时要规定正方向，要注意矢量的问题．
15、 (1)；(2)
【解析】
(1)光路如图所示
根据几何关系，在BC边，入射角为30°折射角为60°，则
(2)由，所以
据几何关系有
，
所以
光在介质中速度
光线自AB边射入到第一次从BC边射出经历的时间