广东省2023-2024学年高三上学期期末物理模拟试题

这是一份广东省2023-2024学年高三上学期期末物理模拟试题，共16页。
2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。
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、吴菊萍徒手勇救小妞妞，被誉为“最美妈妈”。若两岁的妞妞质量约为12kg，从十楼坠落，下落高度为28.8m，吴菊萍的手臂与妞妞的接触时间约为0.1s，已知重力加速度g=10m/s2，则她受到的冲击力约为
A．3000NB．2880NC．1440ND．3220N
2、如图甲所示，矩形导线框abcd放在垂直纸面的匀强磁场中，磁感应强度B随时间变化的图像如图乙所示。规定垂直纸面向里为磁感应强度的正方向，水平向右为安培力的正方向，在0~4s内，线框ab边受到的安培力F随时间变化的图像正确的是（ ）
A．B．
C．D．
3、如图所示的曲线是某个质点在恒力作用下运动的一段轨迹。质点从点出发经点到达点，已知弧长大于弧长，质点由点运动到点与从点运动到点的时间相等。下列说法中正确的是（ ）
A．质点从点运动到点的过程中，速度大小保持不变
B．质点在这两段时间内的速度变化量大小相等，方向相同
C．质点在这两段时间内的速度变化量大小不相等，但方向相同
D．质点在间的运动可能是变加速曲线运动
4、一个单摆在海平面上的振动周期是T0，把它拿到海拔高度很高的山顶上，该单摆的振动周期变为T，关于T与T0的大小关系，下列说法中正确的是（ ）
A．TT0B．TT0
C．TT0D．无法比较T与T0的大小关系
5、在如图所示电路中，电源内阻不可忽略。开关S闭合后，在滑动变阻器R2的滑动端由a向b缓慢滑动的过程中（ ）
A．电压表的示数增大，电流表的示数减小
B．电容器C所带电荷量减小。
C．R1的电功率增大
D．电源的输出功率一定增大
6、乒乓球作为我国的国球，是一种大家喜闻乐见的体育运动，它对场地要求低且容易上手。如图所示，某同学疫情期间在家锻炼时，对着墙壁练习打乒乓球，球拍每次击球后，球都从同一位置斜向上飞出，其中有两次球在不同高度分别垂直撞在竖直墙壁上，不计空气阻力，则球在这两次从飞出到撞击墙壁前（ ）
A．飞出时的初速度大小可能相等
B．飞出时的初速度竖直分量可能相等
C．在空中的时间可能相等
D．撞击墙壁的速度可能相等
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（a）所示，在匀强磁场中，一电阻均匀的正方形单匝导线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，线圈产生的交变电动势随时间变化的规律如图（b）所示，若线框总电阻为，则（ ）

A．边两端电压的有效值为
B．当线框平面与中性面的夹角为时，线框产生的电动势的大小为
C．从到时间内，通过线框某一截面的电荷量为
D．线框转动一周产生的焦耳热为
8、2012年6月9日晚，受沿线焚烧秸秆产生的烟雾影响，宁洛高速安徽省蒙城段发生多起多点车辆追尾事故，假设高速公路上甲、乙两车在同一车道上同向行驶，甲车在前，乙车在后，速度均为v0＝30m/s，距离s0＝100m，t＝0时刻甲车遇紧急情况后，甲、乙两车的加速度随时间的变化如图甲、乙所示，取运动方向为正方向，下列说法正确的是（ ）
A．t＝6s时两车速度相等B．t＝6s时两车距离最近
C．0～6s内两车位移之差为90mD．两车在0～9s内会相撞
9、如图所示，竖直平面内存在沿轴正方向的匀强电场和垂直于平面向内的匀强磁场，下面关于某带正电粒子在平面内运动情况的判断，正确的是（ ）
A．若不计重力，粒子可能沿轴正方向做匀速运动
B．若不计重力，粒子可能沿轴正方向做匀加速直线运动
C．若重力不能忽略，粒子不可能做匀速直线运动
D．若重力不能忽略，粒子仍可能做匀速直线运动
10、如图所示，长度为l的轻杆上端连着一质量为m的小球A（可视为质点），杆的下端用铰链固接于水平面上的O点。置于同一水平面上的立方体B恰与A接触，立方体B的质量为m2。施加微小扰动，使杆向右倾倒，各处摩擦均不计，而小球A与立方体B刚脱离接触的瞬间，杆与地面夹角恰为，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A．小球A与立方体B刚脱离接触的瞬间A与立方体B的速率之比为1:2
B．小球A与立方体B刚脱离接触的瞬间，立方体B的速率为
C．小球A落地时速率为
D．小球A、立方体B质量之比为1:4
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）为测得某圆柱形金属导体的电阻率，某同学设计了如下实验。
(1)用螺旋测微器测它的直径，如图甲所示，为___________mm，用游标卡尺测它的长度，如图乙所示，为___________cm。
(2)用伏安法测得该金属导体的伏安特性曲线如图丙所示，则该金属导体材料的电阻率与________有关，并且电阻率随该物理量的增大而___________（填“增大”或“减小”）。
(3)若把该金属导体与一阻值为4.0Ω的定值电阻串联后接在电源电动势为3.0V、内阻为1.0Ω的电源两端，该金属导体的热功率为___________W。（保留两位有效数字）
12．（12分）如图所示，为某同学设计的“探究加速度与物体所受合力F及质量m 的关系”实验装置简图.

（1）本实验采用的实验方法是____．
A．控制变量法 B．假设法 C．理想实验法 D．等效替代法
（2）在保持小车受力相同时，探究加速度与质量关系的实验屮，以下故法正确的是______．
A．平衡摩擦力时，应将装有砝码的小桶用细绳通过定滑轮系在小车上
B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力
C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器电源
D．为得出加速度a与与质量m的关系而作出 图象
（3）下图是实验中获取的一条纸带的一部分，其中O、A、B、C、D是计数点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图，打“B”计数点时小车的速度大小为___________________m/s.由纸带求出小车的加速度的大小为_____________m/s2.(计算结果均保留2位有效数字）
（4）如图所示是某同学在探究加速度与力的关系时，根据测量数据作出的a〜F图线.其中图线不过原点的原因是______，图线在末端弯曲的原因是______.
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，水平面上静止放置一个透明实心玻璃球，O点是球心，A是最高点，B是最低点。两条跟水平面夹角为45°的平行光线斜照在球面上，其中一条向着球心O，其延长线交地面于D点（图中未画出），另一条过最高点A。已知该玻璃的折射率为，。求：
（1）过A点的光线折射进入玻璃球时的折射角；
（2）过A点的光线从玻璃球射出后，跟水平面的交点是在D点的左侧、右侧、还是在D点？试证明你的猜想。
14．（16分）如图甲所示，足够长的两金属导轨MN、PQ水平平行固定，两导轨电阻不计，且处在竖直向上的磁场中，完全相同的导体棒a、b垂直放置在导轨上，并与导轨接触良好，两导体棒的电阻均为R=0.5Ω,且长度刚好等于两导轨间距L,两导体棒的间距也为L,开始时磁场的磁感应强度按图乙所示的规律变化，当t=0.8s时导体棒刚好要滑动。已知L=1m,滑动摩擦力等于最大静摩擦力。求：
（1）每根导体棒与导轨间的滑动摩擦力的大小及0.8s内整个回路中产生的焦耳热；
（2）若保持磁场的磁感应强度B=0.5T不变，用如图丙所示的水平向右的力F拉导体棒b,刚开始一段时间内b做匀加速直线运动，一根导体棒的质量为多少?
（3）在（2）问条件下a导体棒经过多长时问开始滑动?
15．（12分）如图所示，一有界匀强磁场垂直于xOy平面向里，其边界是以坐标原点O为圆心、半径为R的圆．一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，从磁场边界与x轴交点P处以初速度大小v0、沿x轴正方向射入磁场，恰能从M点离开磁场．不计粒子的重力．
（1）求匀强磁场的磁感应强度大小B；
（2）若带电粒子从P点以速度大小v0射入磁场，改变初速度的方向，粒子恰能经过原点O，求粒子在磁场中运动的时间t及离开磁场时速度的方向；
（3）在匀强磁场外侧加一有界均匀辐向电场，如图所示，与O点相等距离处的电场强度大小相等，方向指向原点O．带电粒子从P点沿x轴正方向射入磁场，改变初速度的大小，粒子恰能不离开电场外边界且能回到P点，求粒子初速度大小v以及电场两边界间的电势差U．
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】
对妞妞下降过程有
得
规定向上为正向，由动量定理得
代入数据求得
A． 3000N与分析相符，故A正确；
B． 2880N与分析不符，故B错误；
C． 1440N与分析不符，故C错误；
D． 3220N与分析不符，故D错误；
故选：A。
2、D
【解析】
由图可知内，线圈中磁通量的变化率相同，由可知电路中电流大小时恒定不变，由楞次定律可知，电路中电流方向为顺时针；由可知与成正比；由左手定律可知线框边受到的安培力水平向右，为正值，故D正确，A、B、C错误；
故选D。
3、B
【解析】
A．因质点在恒力作用下运动，由牛顿第二定律可知，由于加速度不变，质点做匀变速曲线运动，由力指向曲线凹面那一侧可知，质点从点运动到点的过程中，相同时间内的路程不同，故速度大小发生了变化，故A错误；
BC．因加速度不变，则质点在这两段时间内的速度变化量大小相等、方向相同，故B正确、C错误；
D．质点在恒力作用下运动，则质点在间的运动是匀变速曲线运动，故D错误。
故选B。
4、B
【解析】
单摆的周期公式，其放在高度很高的山顶上，重力加速度变小，其振动周期一定大，即
故ACD错误，B正确。
故选B。
5、A
【解析】
A．滑动变阻器的滑动端由a向b缓慢滑动的过程中，R2阻值变大，电阻总电阻变大，根据闭合电路欧姆定律知，总电流减小，电流表示数减小，电压表测量的是滑动变阻器两端的电压
总电流减小，电压表示数增大，故A正确；
B．容器两端电压即电压表两端电压，电压增大，电容器所带电荷量增多，故B错误；
C．流过电阻R1的电流减小，由公式可知，消耗的功率变小，故C错误；
D．当外电阻等于内阻时，电源的输出功率最大，题干中没有明确外电阻与内阻的关系，故滑动变阻器R2的滑动端由a向b缓慢滑动的过程中，电源的输出功率不一定增大，故D错误。
故选A。
6、A
【解析】
C．将乒乓球的运动反向处理，即为平抛运动，由题知，两次的竖直高度不同，所以两次运动时间不同，故C错误；
B．在竖直方向上做自由落体运动，因两次运动的时间不同，故初速度在竖直方向的分量不同，故B错误；
D．撞击墙壁的速度，即可视反向平抛运动的水平初速度，两次水平射程相等，但两次运动的时间不同，故两次撞击墙壁的速度不同，故D错误；
A．由上分析，可知竖直速度大的，其水平速度速度就小，所以根据速度的合成可知，飞出时的初速度大小可能相等，故A正确。
故选A。
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、AB
【解析】
A．根据电动势随时间的变化曲线可得，交流电的电动势的瞬时值为
则交流电的电动势的有效值为
边两端电压的有效值为
所以A正确；
B．当线框平面与中性面的夹角为时，即
则此时的电动势为
所以B正确；
C．由图象可得交流电的周期为
从到时间内，即半个周期内，通过线框某一截面的电荷量为
由电动势的瞬时值表达式可知
则
所以C错误；
D．此交流电的电流有效值为
根据焦耳定律可得，线框转动一周产生的焦耳热为
所以D错误。
故选AB。
8、ABC
【解析】
AB．由加速度图象可画出两车的速度图象，如图所示
由图象可知，t=6s时两车等速，甲车在前，乙车在后，故速度相等时，两车相距最近，故AB项正确；
C．图中阴影部分面积为0～6s内两车位移之差：
故C项正确；
D．6s时，甲乙两车的位移之差为90m，小于100m，没有相撞，9s时位移之差小于90m，则不会相撞，故D错误．
9、AD
【解析】
A．若不计重力，当正电荷沿轴正方向运动时，受到的电场力沿轴正方向，受到的洛伦兹力沿轴负方向，若满足，则粒子做匀速直线运动，选项A正确；
B．粒子沿轴正方向运动时，因洛伦兹力沿轴方向，粒子一定要偏转，选项B错误；
CD．重力不能忽略时，只要粒子运动方向和受力满足如图所示，粒子可做匀速直线运动，选项C错误、D正确。
故选AD。
10、BD
【解析】
A．A与B刚脱离接触的瞬间，A的速度方向垂直于杆，水平方向的分速度与B速度大小一样，设B运动的速度为vB，则
因此
故A错误；
B．根据牛顿第二定律
解得
又
得
故B正确；
C．由机械能守恒可知
解得
故C错误；
D．根据A与B脱离之前机械能守恒可知
解得
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、0.600 2.060 温度 增大 0.45
【解析】
(1)[1]．螺旋测微器的读数由固定刻度和可动刻度两部分组成，直径为
d=0.5mm+10.0×0.01mm=0.600mm
[2]．游标卡尺的读数由固定刻度和游标尺上的读数两部分组成，长度为
L=20mm+12×0.05mm=20.60mm=2.060cm
(2)[3][4]．由曲线可看出温度升高电阻增大，电阻率增大；
(3)[5]．电源与4.0Ω的定值电阻串联组成等效电源，有
U=E-I（R+r）=3.0-（4.0+1.0）I=3-5I
在灯泡伏安特性曲线中作出电源的U-I图象，两图象的交点坐标值为：U=1.5V，I=0.3A
灯泡功率为
P=UI=1.5V×0.3A=0.45W
12、A BD 0.54 1.5 未平衡摩擦力或未完全平衡摩擦力 未满足小车的质量远远大于小桶和砝码的总质量
【解析】
（1）本实验采用的实验方法是控制变量法；
（2）平衡摩擦力时，应不挂小桶，让小车拖着纸带在木板上做匀速运动，选项A错误；每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力，选项B正确；实验时要先接通电源后放小车，选项C错误；因为 为正比关系，故为得出加速度a与与质量m的关系而作出图象，选项D正确；故选BD．
（3）计数点间的时间间隔T=0.02s×5=0.1s，打B计数点时小车的速度大小为
；
根据逐差法得，小车的加速度
（4）由图线可知，当力F到达一定的值时才有加速度，故图线不过原点的原因是未平衡摩擦力或未完全平衡摩擦力；图线在末端弯曲的原因是未满足小车的质量远远大于小桶和砝码的总质量；
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)见解析。
【解析】
(1) 由题意知，在A点入射角i=45°。设折射角为r，由折射定律得
解得
(2) 设E点为折射光线的出射点，由几何关系得
过E点做水平面的垂线，垂足为F；过E点做水平线，与AB的交点为C，由几何关系得
设光线在E点的入射角为i1，折射角为r1，由几何关系得
解得
设从玻璃球折射出的光线与水平面的交点为G，由几何关系得
解得
BG=R
经过圆心O的光线沿直线传播，由几何关系得可知
可知
BG=BD
所以，过A点的光线从玻璃球射出后，跟水平面的交点在D点。
14、（1）0.2J（2）m=0.5kg（3）2s
【解析】（1）开始时磁场的磁感应强度按图乙所示变化，
则回路中电动势
电路中的电流
当时
回路中产生的焦耳热
（2）磁场的磁感应强度保持B=0.5T不变，在a运动之前，对b棒施加如图丙所示的水平向右的拉力，根据牛顿第二定律，即
得，
求得，导棒的质量
（3）当导棒a刚好要滑动时， ，求得，此时b运动的时间
15、（1）（2）（3），
【解析】
（1）根据几何关系，粒子圆周运动得半径，由向心力公式有，解得
（2）如图所示
过带电粒子运动轨迹上得弦PO做垂直平分线叫磁场边界O1点，因粒子做圆周运动得半径与磁场边界半径相等，所以为等边三角形，O1为圆心位置，粒子圆周运动得周期，图中，则有，解得，根据几何关系可知，粒子离开磁场时速度沿y轴正方向
（3）设粒子刚进入磁场做圆周运动得圆心O1和原点O得连线与x轴夹角为，运动半径为r1，如图
则有，由向心力公式有，粒子从P点射入磁场，恰能回到P点，则根据几何关系有：，解得其中 ；根据能量守恒有，解得