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、如图所示，三根完全相同的通电直导线a、b、c平行固定，三根导线截面的连线构成一等边三角形，O点为三角形的中心，整个空间有磁感应强度大小为B、方向平行于等边三角形所在平面且垂直bc边指向a的匀强磁场。现在三根导线中通以方向均向里的电流，其中Ib=Ic=I。已知通电长直导线在某点产生的磁感应强度的大小跟电流成正比，导线b在O点产生的磁感应强度大小为B。则下列说法正确的是（ ）
A．若O点的磁感应强度平行ac边，则Ia=（1＋）I
B．若O点的磁感应强度平行ab边，则Ia=（1＋）I
C．若O点的磁感应强度垂直ac边，则Ia=（－1）I
D．若O点的磁感应强度垂直ab边，则Ia=（－1）I
2、下列说法中正确的是
A．α粒子散射实验发现了质子
B．玻尔理论不仅能解释氢的原子光谱，也能解释氦的原子光谱
C．热核反应的燃料是氢的同位素，裂变反应的燃料是铀
D．中子与质子结合成氘核的过程中需要吸收能量
3、我国计划在2030年之前制造出可水平起飞、水平着陆并且可以多次重复使用的空天飞机。假设一航天员乘坐空天飞机着陆某星球后，由该星球表面以大小为v0的速度竖直向上抛出一物体，经时间t后物体落回抛出点。已知该星球的半径为R，该星球没有大气层，也不自转。则该星球的第一宇宙速度大小为（ ）
A．B．C．D．
4、位于水面上的波源，产生两列周期均为、振动方向相同、振幅均为的相干波，实线、虚线分别表示在同一时刻它们所发出的波的波峰和波谷，如图所示，、、、、是水面上的五个点，其中有一小树叶（未画出）位于处，下列说法正确的是（ ）
A．点的振动加强，点的振动减弱
B．一段时间后，小树叶被水波推至处
C．、两点在某时间内也会振动
D．若波源突然停止振动，之后的内，点通过的路程为
5、宇宙间存在一些离其它恒星较远的三星系统。其中有一种三星系统如图所示，三颗质量均为M的星位于等边三角形的三个顶点上，任意两颗星的距离均为R。并绕其中心O做匀速圆周运动。如果忽略其它星体对它们的引力作用，引力常数为G。以下对该三星系统的说法中正确的是（ ）
A．每颗星做圆周运动的角速度为
B．每颗星做圆周运动的向心加速度与三星的质量无关
C．若距离R和每颗星的质量M都变为原来的2倍，则角速度变为原来的2倍
D．若距离R和每颗星的质量M都变为原来的2倍，则线速度大小不变
6、一质点静止在光滑水平面上，先向右做初速度为零的匀加速直线运动，加速度大小为，经过时间后加速度变为零；又运动时间后，质点加速度方向变为向左，且大小为，再经过时间后质点回到出发点。以出发时刻为计时零点，则在这一过程中（ ）
A．
B．质点向右运动的最大位移为
C．质点回到出发点时的速度大小为
D．最后一个时间内，质点的位移大小和路程之比为3∶5
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、下列关于热现象的说法正确的是________．
A．小草上的露珠呈球形的主要原因是液体表面张力
B．液体分子的无规则运动称为布朗运动
C．热量不可能从低温物体传到高温物体
D．分子间的距离增大时，分子势能可能减小
E.分子间的距离减小时，分子引力和斥力都增大
8、下列说法正确的是
A．松香在熔化过程中温度升高，分子平均动能变大
B．当分子间的引力与斥力平衡时，分子势能最大
C．液体的饱和汽压与其他气体的压强有关
D．若一定质量的理想气体被压缩且吸收热量，则压强一定增大
E.若一定质量的理想气体分子平均动能减小，且外界对气体做功，则气体一定放热
9、如图所示为平行于轴的静电场电势随变化的图象。电子只受电场力，自位置静止释放，到达O点时的动能为，已知电子电量为e，质量为m，，则下列分析正确的是（ ）
A．电子在处速度为B．电子在处加速度为
C．电子将沿轴做往复运动，周期D．电子在处动能与电势能之和为
10、如图所示为一简化后的跳台滑雪的雪道示意图，运动员从O点由静止开始，在不借助其它外力的情况下，自由滑过一段圆心角为60°的光滑圆弧轨道后从A点水平飞出，落到斜坡上的B点。已知A点是斜坡的起点，光滑圆弧轨道半径为，斜坡与水平面的夹角，运动员的质量，重力加速度。下列说法正确的是（ ）
A．运动员从O运动到B的整个过程中机械能守恒
B．运动员到达A点时的速度为2m/s
C．运动员到达B点时的动能为J
D．运动员从A点飞出到落到B点所用的时间为s
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）某同学要测量一个未知电阻Rx的阻值，实验过程如下：
（1）先用多用电表粗测电阻Rx的阻值，将多用电表功能选择开关置于“×1k”挡，调零后经测量，指针位置如图所示，电阻Rx的阻值为______kΩ。
（2）为了尽可能精确测量其内阻，除了Rx，开关S、导线外，还有下列器材供选用：
A．电压表V1（量程0～1V，内阻约3kΩ）
B．电压表V2（量程0～10V，内阻约100 kΩ）
C．电流表A1（量程0～250μA，内阻Ω）
D．电流表A2（量程0～0.6A，内阻约0.125Ω）
E．滑动变阻器R0（阻值范围0～10Ω，额定电流2A）
F．定值电阻R1（阻值R1=400Ω）
G．电源E（电动势12V，额定电流2A，内阻不计）
①电压表选用________，电流表选用_____________（填写器材的名称）
②请选用合适的器材，在方框中画出实验电路图，标出所选器材的符号。（________）
③待测Rx阻值的表达式为Rx=_______。（可能用到的数据：电压表V1、V2示数分别为U1、U2；电流表A1、A2的示数分别为I1、I2）
12．（12分）某同学利用气垫导轨验证动量守恒定律，同时测量弹簧的弹性势能，实验装置如图甲所示，两滑块A、B上各固定一相同窄片。部分实验步骤如下：
I.用螺旋测微器测量窄片的宽度d；
II.将气垫导轨调成水平；
II.将A、B用细线绑住，在A．B间放入一个被压缩的轻小弹簧；
IV.烧断细线，记录A、B上的窄片分别通过光电门C、D的挡光时间t1、t2。
(1)若测量窄片的宽度d时，螺旋测微器的示数如图乙所示，则d=_____mm。
(2)实验中，还应测量的物理量是______
A．滑块A的质量m1以及滑块B的质量m2
B．烧断细线后滑块A、B运动到光电门C、D的时间tA、tB
C．烧断细线后滑块A、B运动到光电门C、D的路程x1、x2
(3)验证动量守恒定律的表达式是_____________ ；烧断细线前弹簧的弹性势能Ep=________。(均用题中相关物理量的字母表示)
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，一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距l = 0.5m，左端接有阻值R = 0.3Ω的电阻．一质量m = 0.1kg，电阻r = 0.1Ω的金属棒MN放置在导轨上，整个装置置于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B = 0.4T．棒在水平向右的外力作用下，由静止开始以 a = 2m/s2的加速度做匀加速运动，当棒的位移x = 9m时撤去外力，棒继续运动一段距离后停下来，已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q1：Q2= 2：1．导轨足够长且电阻不计，棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触．求
（1）棒在匀加速运动过程中，通过电阻R的电荷量q；
（2）撤去外力后回路中产生的焦耳热Q2；
（3）外力做的功WF．
14．（16分）如图甲所示，水平足够长的平行金属导轨MN、PQ间距L＝0.3 m。导轨电阻忽略不计，其间连接有阻值R＝0.8 Ω的固定电阻。开始时，导轨上固定着一质量m＝0.01 kg、电阻r＝0.4 Ω的金属杆cd，整个装置处于磁感应强度B＝0.5 T的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下。现用一平行金属导轨平面的外力F沿水平方向拉金属杆cd，使之由静止开始运动。电压采集器可将其两端的电压U即时采集并输入电脑，获得的电压U随时间t变化的关系如图乙所示。求：
（1）在t＝4 s时通过金属杆的感应电流的大小和方向；
（2）4 s内金属杆cd位移的大小；
（3）4 s末拉力F的瞬时功率。
15．（12分）了测量所采集的某种植物种子的密度，一位同学进行了如下实验：
①取适量的种子，用天平测出其质量，然后将几粒种子装入注射器内；
②将注射器和压强传感器相连，然后缓慢推动活塞至某一位置，记录活塞所在位置的刻度V，压强传感器自动记录此时气体的压强p；
③重复上述步骤，分别记录活塞在其它位置的刻度V和记录相应的气体的压强p；
④根据记录的数据，作出﹣V图线，并推算出种子的密度。
（1）根据图线，可求得种子的总体积约为_____ml（即cm3）。
（2）如果测得这些种子的质量为7.86×10﹣3kg，则种子的密度为_____kg/m3。
（3）如果在上述实验过程中，由于操作不规范，使注射器内气体的温度升高，其错误的操作可能是_____、_____。这样操作会造成所测种子的密度值_____（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
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】
三条直导线在O点的磁场方向如图；其中Bc和Bb的合场强水平向右大小为Bbc=B；方向水平向右。
A．若O点的磁感应强度平行ac边，则三条通电导线产生的磁场和匀强磁场在垂直于ac方向的合磁场为零，即

其中Bc=B=kI，解得
Ia=（1＋）I
选项A正确；
B．若O点的磁感应强度平行ab边，则三条通电导线产生的磁场和匀强磁场在垂直于ab方向的合磁场为零，即
其中Bb=B=kI，解得
Ia=（-1）I
选项B错误；
C．若O点的磁感应强度垂直ac边，则三条通电导线产生的磁场和匀强磁场在平行于ac方向的合磁场为零，即
表达式无解，则O点的磁感应强度的方向不可能垂直ac边，选项C错误；
D．若O点的磁感应强度垂直ab边，则三条通电导线产生的磁场和匀强磁场在平行于ab方向的合磁场为零，即
其中Bc=B=kI，解得
Ia=（+1）I
选项D错误。
故选A。
2、C
【解析】
试题分析：卢瑟福通过α粒子散射实验否定了汤姆生的枣糕模型，从而提出了原子核式结构模型，质子的发现是卢瑟福通过α粒子轰击氮核而发现质子，选项A错．波尔理论把原子能级量子化，目的是解释原子辐射的线状谱，但是波尔理论只能很好的解释氢原子的线状谱，在解释氦的原子光谱和其他原子光谱时并不能完全吻合，选项B错．热核反应主要是氘核氚核在高温高压下发生的聚变反应，氘核和氚核都是氢的同位素，裂变主要是铀核裂变，选项C对．中子和质子结合成氘核是聚变反应，该过程释放能量，选项D错．
考点：原子 原子核
3、A
【解析】
根据小球做竖直上抛运动的速度时间关系可知
t=
所以星球表面的重力加速度
g=
星球表面重力与万有引力相等，
mg=
近地卫星的轨道半径为R，由万有引力提供圆周运动向心力有：
联立解得该星球的第一宇宙速度
v=
故A正确，BCD错误。
故选A。
4、D
【解析】
A．点是波峰和波峰叠加的点，点是波谷和波谷叠加的点，都是振动加强点，故A错误；
B．机械波传播的过程中，各质点并不随波迁移，故小树叶只在原位置上下振动，故B错误；
C．、都是波峰和波谷叠加的点，属于振动减弱点，由于两波源振幅相同，故这两点均静止不动，故C错误；
D．若波源突然停止振动，由图像可知，在之后内，质点b仍是振动加强点，振幅为，完成两次全振动，通过的路程为，故D正确。
故选D。
5、D
【解析】
A．任意星之间所受万有引力为
则任意一星所受合力为
星运动的轨道半径
万有引力提供向心力
解得
A错误；
B．万有引力提供向心力
解得
则每颗星做圆周运动的向心加速度与三星的质量有关，B错误；
C．根据题意可知
C错误；
D．根据线速度与角速度的关系可知变化前线速度为
变化后为
D正确。
故选D。
6、C
【解析】
A．以向右为正方向，由速度公式有
由题意知
由位移公式得
，，
解得
故A错误；
B．根据题意，作出质点运动的图象，如图所示，
设向右从减速到0所用的时间为，则有
又
解得
根据图象的面积表示位移大小可知，质点向右运动的最大位移
故B错误；
C．质点回到出发点时所用的时间为
则对应的速度大小为
故C正确；
D．最后一个时间内，质点的位移大小为
路程
所以最后一个时间内，质点的位移大小和路程之比为15：17，故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、ADE
【解析】
草叶上的露珠存在表面张力，它表面的水分子表现为引力，从而使它收缩成一个球形，与表面张力有关，故A正确；布朗运动是悬浮在液体当中的固体颗粒的无规则运动，是液体分子无规则热运动的反映，故B错误；热力学第二定律是说热量不能自发地从低温物体传向高温物体，此说法略去了“自发地”，通过外力做功是可以把热量从低温物体提取到高温物体的.例如电冰箱的制冷就是这一情况，所以C错误；当分子间距小于r0时，分子力表现为斥力，随着分子间距离的增大，分子势能减小，所以D正确；分子间的距离减小时，分子引力和斥力都增大，斥力增大的较快，所以E正确．
8、ADE
【解析】
A．松香是非晶体，非晶体在熔化过程中温度升高，分子的平均动能变大，故A正确；
B．当分子间的引力与斥力平衡时，分子势能最小，故B错误；
C．液体的饱和汽压与温度有关，与其他气体的压强无关，故C错误；
D．气体的压强与单位体积的分子数和分子平均动能有关，若一定质量的理想气体被压缩且吸收热量，则
，
根据热力学第一定律知
说明气体的温度升高，分子平均动能增大，又因为气体被压缩，体积减小，单位体积的分子数增加，所以气体压强一定增大，故D正确；
E．若一定质量的理想气体分子平均动能减小，说明温度降低，内能减小，即，又外界对气体做功，即，根据热力学第一定律知
即气体一定放热，故E正确。
故选ADE。
9、BC
【解析】
A．静电场平行于轴，则图线的斜率表示场强，所以到0间的电场为匀强电场，0到间电场也为匀强电场，设电子在处速度为v，根据动能定理
所以
故A错误；
B．电子只受电场力，根据牛顿第二定律
故B正确；
C．电子将沿轴做往复运动，设从到0电子的运动时间为t1，根据运动学公式
所以
往复运动的周期
故C正确；
D.点子只受电场力，所以动能和电势能之和不变，初始时动能为零，电势能也为零，所以任意位置动能和电势能之和为0，故D错误。
故选：BC。
10、AC
【解析】
A．运动员从O运动到B的整个过程中，只有重力做功，机械能守恒，故A选项正确；
B．运动员在光滑圆轨道上运动时，由机械能守恒得
所以
故B选项错误；
D．设运动员做平抛运动的时间为t，水平位移为x，竖直位移为y，则
由几何关系
联立得
故D选项错误；
C．运动员从A到B的过程中机械能守恒，所以在B点的动能
代入
J
故C选项正确。
故选AC。
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、10 V2 A1 或
【解析】
（1）[1]将多用电表功能选择开关置于“×1k”挡，调零后经测量，则电阻Rx的阻值为：10×1kΩ=10kΩ；
（2）①[2]因电源E的电动势12V，所以电压表选V2；
[3]回路中的最大电流：
A=1.2μA
所以电流表选A1；
②[4]根据题意，为了尽可能精确测量其内阻，所以滑动变阻器用分压式接法；因该电阻是大电阻，所以电流表用内接法，又回路程中的最大电流=1.2μA大于A1的量程，所以应并联定值电阻R1，改成一个大量程的电流表，则设计的电路图，如图所示：
③[5]根据电路图可知，Rx两端的电压为
流过Rx的电流为：
根据欧姆定律有：
代入解得：或
12、4.800 A
【解析】
(1)[1]螺旋测微器主尺的示数为4.5mm，可动刻度的示数为0.01mm×30.0=0.300mm，故
d=4.5mm+0.300mm=4.800mm
(2)[2]验证动量守恒定律，需要测量滑块A、B的质量m1和m2
故选A
(3)[3]根据动量守恒定律
其中
、
可得
[4]根据能量守恒定律可得，烧断细线前弹簧的弹性势能
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）4.5C （2）1.8J （3）5.4J
【解析】
（1）设棒匀加速运动的时间为Δt，回路的磁通量变化量为：ΔΦ=BLx，
由法拉第电磁感应定律得，回路中的平均感应电动势为：
由闭合电路欧姆定律得，回路中的平均电流为：
通过电阻R的电荷量为：q = IΔt
联立以上各式，代入数据解得：q =4.5C
（2）设撤去外力时棒的速度为v，棒做匀加速运动过程中，由运动学公式得：
设撤去外力后的运动过程中安培力做功为W，由动能定理得：
W = 0－mv2
撤去外力后回路中产生的焦耳热：Q2= －W
联立以上各式，代入数据解得：Q2=1.8J
（3）由题意各，撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q1:Q2=2:1
可得：Q1=3.6J
在棒运动的整个过程中，由功能关系可得：WF= Q1 + Q2
联立以上各式，代入数据解得：WF=5.4J
14、（1）0.75 A 由d指向c （2）12 m （3）0.765 W
【解析】
（1）由题图乙可知，当t＝4 s时，U＝0.6 V
此时电路中的电流（通过金属杆的电流）
I＝＝0.75 A
用右手定则判断出，此时电流的方向由d指向c。
（2）由题图乙知
U＝kt＝0.15t
金属杆做切割磁感线运动产生的感应电动势E＝BLv
由电路分析：
U＝E
联立以上两式得
v＝×0.15t
由于R、r、B及L均为常数，所以v与t成正比，即金属杆在导轨上做初速度为零的匀加速直线运动，匀加速运动的加速度
a＝×0.15＝1.5 m/s2
金属杆在0～4 s内的位移
x＝at2＝12 m。
（3）在第4 s末金属杆的速度
v＝at＝6 m/s
金属杆受安培力
F安＝BIL＝0.112 5 N
由牛顿第二定律，对金属杆有
F－F安＝ma
解得拉力
F＝0.127 5 N
故4 s末拉力F的瞬时功率
P＝Fv＝0.765 W。
15、5.6 （±0.2） 1.40×103（±0.2×103） 手握住了注射器内的封闭气体部分 没有缓慢推动活塞 偏小
【解析】
考查理想气体的等温变化。
【详解】
（1）[1]．根据玻意耳定律：
PV＝C
当趋向于0，则气体体积趋向于0，从﹣V图象知，横轴截距表示种子的体积为：5.6 （±0.2）ml。
（2）[2]．密度为：
（3）[3][4][5]．注射器内气体的温度升高，其错误的操作可能是：手握住了注射器内的封闭气体部分、没有缓慢推动活塞；当气体温度升高，气体的体积趋于膨胀，更难被压缩，所作的﹣V图线与横轴的交点将向右平移，所测种子体积偏大，密度偏小。