2024届广东省高三上期末物理模拟考试试题

这是一份2024届广东省高三上期末物理模拟考试试题，共19页。试卷主要包含了考生要认真填写考场号和座位序号等内容，欢迎下载使用。
1．考生要认真填写考场号和座位序号。
2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。
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、两车在平直的公路上沿同一方向行驶，两车运动的图象如图所示。在时刻，车在车前方处，在时间内，车的位移为，则（ ）
A．若在时刻相遇，则
B．若在时刻相遇，则
C．若在时刻相遇，则下次相遇时刻为
D．若在时刻相遇，则下次相遇时车速度为
2、如图所示，绕地球做匀速圆周运动的卫星的角速度为，对地球的张角为弧度，万有引力常量为。则下列说法正确的是（ ）
A．卫星的运动属于匀变速曲线运动
B．张角越小的卫星，其角速度越大
C．根据已知量可以求地球质量
D．根据已知量可求地球的平均密度
3、火星的质量是地球质量的a倍，半径为地球半径的b倍，其公转周期为地球公转周期的c倍。假设火星和地球均可视为质量分布均匀的球体，且环绕太阳的运动均可看成是匀速圆周运动。则下列说法正确的是（ ）
A．火星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为a：b
B．同一物体在火星表面的重力与在地球表面的重力之比为a：b
C．太阳、火星间的距离与日、地之间的距离之比为
D．太阳的密度与地球的密度之比为c2：1
4、在人类太空征服史中，让人类遗憾的是“太空加油站”的缺乏。当通信卫星轨道校正能源耗尽的时候，它的生命就走到了尽头，有很多成了太空垃圾。如今“轨道康复者”是救助此类卫星的新型太空航天器，图甲是“轨道康复者”航天器在给太空中“垃圾”卫星补充能源，可简化为图乙所示的模型，让“轨道康复者”N对已偏离原来正常工作轨道的卫星M进行校正，则（ ）
A．“轨道康复者”N从图乙所示轨道上加速，与卫星M对接补充能源后开动M上的小发动机向前喷气，能校正卫星M到较低的轨道运行
B．让M降低到N所在轨道上，补充能源后再开启卫星M上的小发动机校正
C．在图乙中M的动能一定小于N的动能
D．在图乙中，M、N和地球球心三者不可能处在同一直线上
5、关于一定质量的理想气体，下列说法正确的是（ ）
A．气体的体积是所有气体分子的体积之和
B．气体的压强是由气体分子重力产生的
C．气体压强不变时，气体的分子平均动能可能变大
D．气体膨胀时，气体的内能一定减小
6、两个完全相同的波源在介质中形成的波相互叠加的示意图如图所示，实线表示波峰，虚线表示波谷，则以下说法正确的是（ ）
A．A点为振动加强点，经过半个周期后，A点振动减弱
B．B点为振动减弱点，经过半个周期后，B点振动加强
C．C点为振动加强点，经过四分之一周期后，C点振动仍加强
D．D点为振动减弱点，经过四分之一周期后，D点振动加强
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、如图所示为一列简谐横波在t＝0时的波形图，波沿x轴负方向传播，传播速度v＝1m/s，则下列说法正确的是

A．此时x＝1.25m处的质点正在做加速度增大的减速运动
B．x＝0.4m处的质点比x＝0.6 m处的质点先回到平衡位置
C．x＝4m处的质点再经过1.5s可运动到波峰位置
D．x＝2m处的质点在做简谐运动，其振动方程为y＝0.4sinπt (m)
E. t＝2s的波形图与t＝0时的波形图重合
8、如图所示，固定在水平地面上的弹射装置可以向任意方向以同样大小的速度发射小球。当小球射出时速度与水平面成角时，小球刚好水平飞入固定在水平平台上竖直放置的光滑半圆形管道内。当小球运动到轨道最高点时，恰与管壁无相互作用。已知小球质量m=0.5kg，初速度v0=6m/s，半圆形管道半径R=0.18m，g取10m/s2。则有（ ）
A．小球在最高点的速度为0
B．小球在轨道最低点时对轨道的压力大小为30N
C．θ=60°
D．圆轨道最低点距地面高度h=1.8m
9、如图甲，线圈A（图中实线，共100匝）的横截面积为0.3m2，总电阻r＝2Ω，A右侧所接电路中，电阻R1＝2Ω，R2＝6Ω，电容C＝3μF，开关S1闭合．A中有横截面积为0.2m2的区域C（图中虚线），C内有图乙所示的变化磁场，t＝0时刻，磁场方向垂直于线圈平面向里．下列判断正确的是
A．闭合S2、电路稳定后，通过R2的电流由b流向a
B．闭合S2、电路稳定后，通过R2的电流大小为0.4A
C．闭合S2、电路稳定后再断开S1，通过R2的电流由b流向a
D．闭合S2、电路稳定后再断开S1，通过R2的电荷量为7.2×10－6C
10、在粗糙水平桌面上，长为l=0.2m的细绳一端系一质量为m=2kg的小球，手握住细绳另一端O点在水平面上做匀速圆周运动，小球也随手的运动做匀速圆周运动。细绳始终与桌面保持水平，O点做圆周运动的半径为r=0.15m，小球与桌面的动摩擦因数为，。当细绳与O点做圆周运动的轨迹相切时，则下列说法正确的是（ ）
A．小球做圆周运动的向心力大小为6N
B．O点做圆周运动的角速度为
C．小球做圆周运动的线速度为
D．手在运动一周的过程中做的功为
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）某同学采用图甲所示的电路完成“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验，实验中用电压表测量小灯泡的电压，用多用电表的直流挡测量通过小灯泡的电流。
（1）图甲中多用电表的黑表笔是____________（填“P”或“Q”），用多用电表的直流电流挡测量通过小灯泡的电流时，需要将多用电表的两个表笔连接到a、b两处，其中黑表笔应与____________（填“a”或“b”）连接。
（2）实验配备的器材如下：
A．待测小灯泡L（“2.5V，0.2W”）
B．电压表V（量程0-3V，阻值约）
C．多用电表（三个直流电流挡量程分别为1mA，10mA，100mA）
D．滑动变阻器（阻值范围，额定电流2A）
E.滑动变阻器（阻值范围，额定电流1A）
F.电池组（电动势4.5V，内阻约为）
G.开关一只，导线若干
为了使测量尽可能地准确且能方便地进行调节，多用电表直流电流挡量程应选____，滑动变阻器应选_______。
（3）该同学选取合适的器材后，用导线将器材按图甲所示的电路连接起来，如图乙所示。他在实验前进行电路检查时发现漏接了一根导线，请你在乙图上用笔画上这根漏接的导线________。

（4）该同学纠正连线错误后，通过实验测得多组I、U值并描绘出小灯泡的I-U曲线如图丙所示。由I-U曲线可以看出：当灯泡两端电压时小灯泡的电阻=_____________Ω（保留两位有效数字）；
（5）我们知道，多用电表用久以后，表内电池的电动势会减小而内阻会增大。那么用久以后的多用电表电流挡测得的电流与真实值相比_____________（填“偏大”，“偏小”或“相同”）。
12．（12分）某实验小组要测量木块与长木板间的动摩擦因数，设计如图甲所示装置，已知当地的重力加速度为。
(1)对于实验的要求，下列说法正确的是_______；
A．将长木板没有定滑轮的一端适当垫高，平衡摩擦力
B．钩码的质量要远小于木块的质量
C．要保证长木板水平
D．接通电源的同时释放木块
(2)按正确的操作要求进行操作，打出的一条纸带如图乙所示，打点计时器使用的是的交流电源，纸带上的点每5个点取1个记数点，但第3个记数点没有画出，则该木块的加速度_____；（结果保留三位有效数字）
(3)若木块的质量为，钩码的质量为，则木块与长木板间的动摩擦因数为_____（用、、、表示结果）。
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，边长为4a的正三角形区域内存在方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度的大小为B，一个质量为m、电荷量为q(q>0)的带电粒子（重力不计）从AB边的中心O进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与AB边的夹角为60°。
（1）若粒子的速度为v，加一匀强电场后可使粒子进入磁场后做直线运动，求电场场强的大小和方向；
（2）若粒子能从BC边的中点P离开磁场，求粒子的入射速度大小以及在磁场中运动的时间。
14．（16分）如图所示，在光滑水平面上A点固定一个底端有小孔的竖直光滑圆弧轨道，圆轨道与水平面在A点相切。小球甲用长为L的轻绳悬挂于O点，O点位于水平面上B点正上方L处。现将小球甲拉至C位置，绳与竖直方向夹角θ=60°，由静止释放，运动到最低点B时与另一静止的小球乙（可视为质点）发生完全弹性碰撞，碰后小球乙无碰撞地经过小孔进入圆弧轨道，当小球乙进入圆轨道后立即关闭小孔。已知小球乙的质量是甲质量的3倍，重力加速度为g。
（1）求甲、乙碰后瞬间小球乙的速度大小；
（2）若小球乙恰好能在圆轨道做完整的圆周运动，求圆轨道的半径。
15．（12分）如图所示，水平光滑轨道AB与半径为R的竖直光滑半圆形轨道BC相切于B点．质量为2m和m的a、b两个小滑块（可视为质点）原来静止于水平轨道上，其中小滑块a与一轻弹簧相连．某一瞬间给小滑块a一冲量使其获得的初速度向右冲向小滑块b，与b碰撞后弹簧不与b相粘连，且小滑块b在到达B点之前已经和弹簧分离，不计一切摩擦，求：
（1）a和b在碰撞过程中弹簧获得的最大弹性势能；
（2）小滑块b与弹簧分离时的速度；
（3）试通过计算说明小滑块b能否到达圆形轨道的最高点C．若能，求出到达C点的速度；若不能，求出滑块离开圆轨道的位置和圆心的连线与水平方向的夹角．（求出角的任意三角函数值即可）．
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、B
【解析】
A．根据题述，在时刻，车在车前方处，在时间内，车的位移为，若在时刻相遇，根据图线与坐标轴所围图形的面积表示位移，则有
解得，故A错误；
B．若在时刻相遇，根据图线与坐标轴所围图形的面积表示位移，则有
解得，故B正确；
C．若在时刻相遇，则下次相遇的时刻为关于对称的时刻，故C错误；
D．若在时刻相遇，则下次相遇时刻为，下次相遇时车速度
故D错误。
故选B。
2、D
【解析】
A．卫星的加速度方向一直改变，故加速度一直改变，不属于匀变速曲线运动，故A错误；
B．设地球的半径为R，卫星做匀速圆周运动的半径为r，由几何知识得
可知张角越小，r越大，根据
得
可知r越大，角速度越小，故B错误；
C．根据万有引力提供向心力，则有
解得地球质量为
因为r未知，所以由上面的式子可知无法求地球质量，故C错误；
D．地球的平均密度
则
知可以求出地球的平均密度，故D正确。
故选D。
3、C
【解析】
A．当卫星绕任一行星表面做匀速圆周运动时的速度即为该行星的第一宇宙速度，由
解得
则火星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为
故A错误；
B．对于天体表面的物体，万有引力近似等于重力，即有：
解得：
则同一物体在火星表面的重力与在地球表面的重力之比为a∶b2
故B错误；
C．根据开普勒第三定律可知，太阳、火星之间的距离与日、地之间的距离之比为
故C正确；
D．由于太阳的质量、半径与地球的质量、半径的关系未知，所以不能确定它们的密度之间的关系，故D错误。
故选C。
4、A
【解析】
A．开动M上的小发动机向前喷气，可使卫星M减速，速度减小，所需的向心力减小，卫星M做向心运动，则能校正卫星M到较低的轨道运行，故A正确；
B．让M降低到N所在轨道上，补充能源后再开启卫星M上的小发动机，可使卫星M减速，速度减小，所需的向心力减小，卫星M做向心力运动，则卫星M会在更低的轨道运动，故B错误；
C．由于不知道M、N的质量，所以无法比较两者的动能，故C错误；
D．由
可得
可知
N的角速度比M的大，所以M、N和地球球心三者可能处在同一直线上，故D错误。
故选A。
5、C
【解析】
A．气体的体积是气体分子所能充满的整个空间，不是所有气体分子的体积之和，故A错误；
B．大量做无规则热运动的分子对器壁频繁、持续地碰撞产生了气体的压强，与气体重力无关，故B错误；
C．气体压强不变时，体积增大，气体温度升高，则分子的平均动能增大，故C正确；
D．气体膨胀时，气体对外做功，由热力学第一定律可知，气体对外做功同时可能吸收更多的热量，内能可以增加，故D错误。
故选C。
6、C
【解析】
A．点是波峰和波峰叠加，为振动加强点，且始终振动加强，A错误；
B．点是波峰与波谷叠加，为振动减弱点，且始终振动减弱，B错误；
C．点处于振动加强区，振动始终加强，C正确；
D．点为波峰与波谷叠加，为振动减弱点，且始终振动减弱，D错误。
故选C。
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、ACE
【解析】
A、波沿x轴负向传播，故此时x＝1.25 m处的质点向上运动，质点纵坐标大于零，故由质点运动远离平衡位置可得：质点做加速度增大的减速运动，故A正确；
B、由波沿x轴负向传播可得：x＝0.6 m处的质点向平衡位置运动，故x＝0.4 m处的质点、x＝0.6 m处的质点都向平衡位置运动，且x＝0.4 m处的质点比x＝0.6 m处的质点距离远，那么，x＝0.6m处的质点比x＝0.4 m处的质点先回到平衡位置，故B错误；
C、由波沿x轴负向传播可得：x＝4 m处的质点由平衡位置向下振动，故x＝4 m处的质点再经过可运动到波峰位置，又有波长λ＝2m，波速v＝1m/s，所以，周期T＝2s，那么，x＝4 m处的质点再经过1.5 s可运动到波峰位置，故C正确；
D、由C可知：x＝2 m处的质点在做简谐运动的周期T＝2s，又有振幅A＝0.4m，t＝0时，质点位移为零，根据波沿x轴负向传播可知质点向下振动，故可得：振动方程为y＝﹣0.4sin（πt）（m），故D错误；
E、由C可知简谐波的周期T＝2s，故经过2s，波正好向前传播一个波长，波形重合，故t＝2s的波形图与t＝0时的波形图重合，故E正确。
8、BC
【解析】
A．小球在最高点恰与管壁无相互作用力，根据牛顿第二定律
解得
A错误；
B．小球从圆轨道最低点至最高点由机械能守恒有
解得
在最低点有
解得
根据牛顿第三定律可知小球在轨道最低点时对轨道的压力大小为30N，B正确；
C．平抛运动水平方向上做匀速直线运动，分解速度
解得
解得
C正确；
D．在竖直方向上做竖直上抛运动，逆过程为自由落体运动，根据运动学公式
解得
D错误。
故选BC。
9、BD
【解析】
根据楞次定律，线圈中产生的感应电流为顺时针方向，则闭合S2、电路稳定后，通过R2的电流由a流向b，选项A错误；根据法拉第电磁感应定律：，则闭合S2、电路稳定后，通过R2的电流大小为，选项B正确；闭合S2、电路稳定后电容器上极板带正电，则当再断开S1，电容器放电，通过R2的电流由a流向b，选项C错误；电路稳定后电容器带电量，则电路稳定后再断开S1，通过R2的电荷量为7.2×10－6C，选项D正确；故选BD.
点睛：此题考查法拉第电磁感应定律以及直流电路中的含电容问题；注意用求解电动势时，S是线圈中有磁场部分的面积，不是线圈的面积； 同时要搞清电容器两端的电压是哪个电阻上的电压值.
10、BCD
【解析】
A．由几何关系可知小球做圆周运动的轨道半径
小球做圆周运动，根据牛顿第二定律
其中
解得
选项A错误；
B．由于
解得
O点做圆周运动的角速度和小球一样，所以选项B正确；
C．由于
解得
选项C正确；
D．手在运动一周的过程中做的功等于小球克服摩擦力做的功，故
选项D正确。
故选BCD。
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、P b 100mA R1 28 相同
【解析】
(1)[1][2]多用电表黑表笔接表的负插孔，故由图可知P为多用电表的黑表笔；对于多用电表测量时因遵循电流由红表笔进表，由黑表笔出表，故可知黑表笔应与b连接；
(2)[3][4]根据小灯泡的规格可知电路中电流约为
灯泡电阻约为
故为了测量准确减小误差多用电表直流电流挡量程应选100mA；滑动变阻器应选R1；
(3)[5]滑动变阻器是采用的分压式接法，故连接图如图所示
(4)[6]根据图丙可知当灯泡两端电压，电流I=78mA=0.078A，故此时小灯泡的电阻
(5)[7]使用多用电表电流档测电流时并不会用到表内的电池，即表内电池电动势和内阻的大小对多用电表电流档的测量无影响，故测得的电流与真实值相比是相同的。
12、C 0.737
【解析】
(1)[1]AB．本实验不需要平衡摩擦力，也不需要使钩码的质量远小于木块的质量，选项AB错误；
C．为了能使木块对长木板的正压力等于木块的重力，长木板必须水平，选项C正确；
D．接通电源，待打点计时器打点稳定，再释放木块，选项D错误。
故选C。
(2)[2]每打5个点取一个记数点，所以相邻的计数点间的时间间隔，根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小，则有
求得。
(3)[3]由牛顿第二定律得
求得。
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）；
【解析】
（1）电荷受到的洛伦兹力由A指向P，粒子做直线运动，电场力与洛伦兹力平衡，列出平衡方程求解场强E；（2）粒子在磁场中做匀速圆周运动，画出轨迹图，结合几何关系求解粒子的入射速度大小以及在磁场中运动的时间。
【详解】
（1）电荷受到的洛伦兹力由A指向P，粒子做直线运动，电场力与洛伦兹力平衡，故电荷受电场力方向由P指向A，因粒子带正电，所以场强方向由P指向A。
设电场强度为E，有


（2）如图，粒子从P点出磁场，过O点作线段OD，OD垂直初速度，O/为轨道圆心，由几何关系可知，PD=a，OD=，设轨道半径为r，则O/D=-r。在直角三角形O/PD中，有

得
设粒子速度大小为v′
由
得
将代入得
，O′P=，故∠PO/D=600
轨道对应的圆心角为1200，所以由O到P所用的时间t=

得
【点睛】
本题考查带电粒子在有界匀强磁场中的运动，解决此类问题，关键是要作出粒子轨迹过程图，确定圆心，结合几何关系，根据半径公式等进行求解．
14、（1）；2）。
【解析】
（1）甲球下摆过程，由机械能守恒有：
①
解得②
设甲乙碰撞后速度分别为和，根据动量守恒定律有：
③
根据能量守恒定律有：
④
解得⑤
（2）乙球恰能做圆周运动，则在最高点，根据牛顿第二定律有：
⑥
从最低到最高点，根据动能定理有：
⑦
由⑥⑦得
15、（1）（2）（3）
【解析】
(1)a与b碰撞达到共速时弹簧被压缩至最短，弹性势能最大．设此时ab的速度为v，则由系统的动量守恒可得
2mv0＝3mv
由机械能守恒定律
解得：
(2)当弹簧恢复原长时弹性势能为零，b开始离开弹簧，此时b的速度达到最大值，并以此速度在水平轨道上向前匀速运动．设此时a、b的速度分别为v1和v2，由动量守恒定律和机械能守恒定律可得：
2mv0＝2mv1+mv2
解得：
(3)设b恰能到达最高点C点，且在C点速度为vC，
由牛顿第二定律：
解得：
再假设b能够到达最高点C点，且在C点速度为vC＇,由机械能守恒定律可得：
解得:
所以b不可能到达C点
假设刚好到达与圆心等高处，由机械能守恒
解得
所以能越过与圆心等高处
设到达D点时离开，如图设倾角为：刚好离开有N=0，由牛顿第二定律：
从B到D有机械能守恒有：
解得：
【点睛】
本题综合性较强，考查了动量守恒、机械能守恒定律以及完成圆周运动的临界条件的应用，注意把运动过程分析清楚，正确应用相关定律求解．