2024屆廣東省汕頭市潮南實驗學校高考物理三模試卷含解析

2024屆廣東省汕頭市潮南實驗學校高考物理三模試卷請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應的答題區(qū)內。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、已知氫原子能級公式為，其中n=1，2，…稱為量子數(shù)，A為已知常量；要想使氫原子量子數(shù)為n的激發(fā)態(tài)的電子脫離原子核的束縛變?yōu)榘子呻娮铀璧哪芰看笥谟闪孔訑?shù)為n的激發(fā)態(tài)向澈發(fā)態(tài)躍遷時放出的能量，則n的最小值為（）A．2 B．3 C．4 D．52、如圖（a），場源點電荷固定在真空中O點，從與O相距r0的P點由靜止釋放一個質量為m、電荷量為q（q>0）的離子，經(jīng)一定時間，離子運動到與O相距rN的N點。用a表示離子的加速度，用r表示離子與O點的距離，作出其圖像如圖（b）。靜電力常量為是k，不計離子重力。由此可以判定（）A．場源點電荷帶正電B．場源點電荷的電荷量為C．離子在P點的加速度大小為D．離子在P點受到的電場力大小為3、互成角度的兩個共點力，其中一個力保持恒定，另一個力從零開始逐漸增大且兩力的夾角不變，則其合力（）A．若兩力的夾角小于90°，則合力一定增大B．若兩力的夾角大于90°，則合力一定增大C．若兩力的夾角大于90°，則合力一定減小D．無論兩力夾角多大，合力一定變大4、一質點靜止在光滑水平面上，先向右做初速度為零的勻加速直線運動，加速度大小為，經(jīng)過時間后加速度變?yōu)榱?；又運動時間后，質點加速度方向變?yōu)橄蜃?，且大小為，再?jīng)過時間后質點回到出發(fā)點。以出發(fā)時刻為計時零點，則在這一過程中（）A．B．質點向右運動的最大位移為C．質點回到出發(fā)點時的速度大小為D．最后一個時間內，質點的位移大小和路程之比為3∶55、宇航員在某星球表面以初速度2.0m/s水平拋出一物體，并記錄下物體的運動軌跡，如圖所示，O為拋出點，若該星球半徑為4000km，引力常量G＝6.67×10－11N·m2·kg－2，則下列說法正確的是（）A．該星球表面的重力加速度為16.0m/s2B．該星球的第一宇宙速度為4.0km/sC．該星球的質量為2.4×1020kgD．若發(fā)射一顆該星球的同步衛(wèi)星，則同步衛(wèi)星的繞行速度可能大于4.0km/s6、關于星系，下述正確的是A．星系是由宇宙中的恒星、氣體和塵埃組成的B．銀河系是一種不規(guī)則星系C．銀河系中恒星只有少量的幾顆D．太陽處于河外星系中二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、圖中虛線a、b、c、d、f代表勻強電場內間距相等的一組等勢面，已知平面b上的電勢為2V．一電子經(jīng)過a時的動能為10eV，從a到d的過程中克服電場力所做的功為6eV．下列說法正確的是A．平面c上的電勢為零B．該電子可能到達不了平面fC．該電子經(jīng)過平面d時，其電勢能為4eVD．該電子經(jīng)過平面b時的速率是經(jīng)過d時的2倍8、如圖所示，傾角θ=30°的斜面固定在地面上，長為L、質量為m、粗細均勻、質量分布均勻的軟繩AB置于斜面上，與斜面間動摩擦因數(shù)，其A端與斜面頂端平齊．用細線將質量也為m的物塊與軟繩連接，給物塊向下的初速度，使軟繩B端到達斜面頂端（此時物塊未到達地面），在此過程中A．物塊的速度始終減小B．軟繩上滑時速度最小C．軟繩重力勢能共減少了D．軟繩減少的重力勢能一定小于其增加的動能與克服摩擦力所做的功之和9、如圖所示為兩個固定在同一水平面上的點電荷，距離為d，電荷量分別為＋Q和－Q，在它們連線的豎直中垂線上固定一根長為L、內壁光滑的絕緣細管，有一帶電荷量為＋q的小球以初速度v0從上端管口射入，重力加速度為g，靜電力常量為k，則小球（）A．下落過程中加速度始終為gB．受到的庫侖力先做正功后做負功C．速度先增大后減小，射出時速度仍為v0D．管壁對小球的彈力最大值為10、電磁波在生產生活中有廣泛應用。關于電磁波，下列說法正確的是（）A．在同一介質中所有電磁波傳播速度都相同B．紫外線有助于人體合成維生素DC．一切物體都在不停地發(fā)射紅外線D．電磁波譜中γ射線的波長最短E.醫(yī)學上用γ射線透視人體，檢查體內病變等三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某同學利用如圖甲所示的裝置來驗證機械能守恒定律，圖中A、B為兩個光電門。（1）該同學首先利用20分度的游標卡尺測量小球的直徑d，測量結果如圖乙所示，則d＝________cm；（2）讓小球從光電門A上方某一高度處自由下落，計時裝置測出小球通過光電門A、B的擋光時間tA、tB，已知當?shù)氐闹亓铀俣葹間，用刻度尺測量出光電門A、B間的距離h，則只需比較________與________是否相等就可以驗證小球下落過程中機械能是否守恒；（用題目中涉及的物理量符號來表示）（3）該同學的實驗操作均正確，經(jīng)過多次測量發(fā)現(xiàn)，（2）中需要驗證的兩個數(shù)值總是存在一定的誤差，產生這種誤差的主要原因是__________________。12．（12分）一般的話筒用的是一塊方形的電池(層疊電池)，如圖甲所示，標稱電動勢為9V。某同學想要測量該電池實際的電動勢和內阻，實驗室提供了以下器材：A．待測方形電池B．電壓表(量程0~3V，內阻約為4kΩ)C．電流表(量程0~0.6A，內阻為1.0Ω)D．電流表(量程0~3A，內阻為1.0Ω)E.電阻箱(阻值范圍0~999.9Ω)F.電阻箱(阻值范圍0~9999.9Ω)G.滑動變阻器(阻值范圍0~20Ω)H.滑動變阻器(阻值范圍0~20kΩ)I.開關、導線若干(1)該同學根據(jù)現(xiàn)有的實驗器材，設計了如圖乙所示的電路圖。根據(jù)如圖乙所示電路圖和如圖丙所示圖像，為完成該實驗，電流表應選_____，電阻箱應選______，滑動變阻器應選_______(均填寫器材前字母標號)(2)實驗需要把電壓表量程擴大為0~9V。該同學按圖乙連接好實驗器材，檢查電路無誤后，將R1的滑片移到最左端，將電阻箱R2調為零，斷開S3，閉合S1，將S2接a，適當移動R1的滑片，電壓表示數(shù)為2.40V；保持R1接入電路中的阻值不變，改變電阻箱R2的阻值，當電壓表示數(shù)為________V時，完成擴大量程，斷開S1。(3)保持電阻箱R2阻值不變，開關S2接b，閉合S3、S1，從右到左移動R1的滑片，測出多組U、I，并作出U－I圖線如圖丙所示，可得該電池的電動勢為________V，內阻為________Ω。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）在紙面平面內有一平面直角坐標系xOy，A為y軸上到O距離為d的點、C為x軸上到O距離為2d的點，在A沿x軸正向以速度v0發(fā)射一個帶負電荷的帶電粒子，粒子質量為m、電荷量為-q。在第一象限內存在沿y軸正方向的勻強電場，在第四象限存在垂直紙面向里、磁場感應強度大小為的勻強磁場，帶電粒子從A點發(fā)出后，經(jīng)過x軸上的C點進入磁場，進入磁場經(jīng)過一段時間后從y軸的下半軸飛出磁場，不計重力，求：(1)電場場強大??；(2)帶電粒子在電場和磁場中運動的總時間。14．（16分）如圖，內壁光滑的絕熱氣缸豎直放置，內有厚度不計的絕熱活塞密封，活塞質量m=10kg。初始時，整個裝置靜止且處于平衡狀態(tài)，活塞與底部的距離為l0，溫度T0=300K?，F(xiàn)用電阻絲（體積不計）為氣體加熱，同時在活塞上添加細砂保持活塞的位置始終不變直到T=600K。已知大氣壓強p0=1×105Pa，活塞截面積S=1.0×10-3m2，取g=10m/s2，求：(i)溫度為T時，氣體的壓強；(ii)活塞上添加細砂的總質量△m。15．（12分）如圖所示，將半徑為R的透明半球體放在水平桌面上方，O為球心，直徑恰好水平，軸線OO'垂直于水平桌面。位于O點正上方某一高度處的點光源。S發(fā)出一束與OO'夾角θ=60°的單色光射向半球體上的A點，光線通過半球體后剛好垂直射到桌面上的B點，已知O'B=R，光在真空中傳播速度為c，不考慮半球體內光的反射，求：（1）透明半球對該單色光的折射率n；（2）該光在半球體內傳播的時間。

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、C【解析】

電子由激發(fā)態(tài)脫離原子核的束博變?yōu)樽杂呻娮铀璧哪芰繛闅湓佑闪孔訑?shù)為的激發(fā)態(tài)向激發(fā)態(tài)躍遷時放出的能量為根據(jù)題意有解得即的最小值為4，故C正確，A、B、D錯誤；故選C。2、D【解析】

A．從P到N，帶正電的離子的加速度隨的增加而增大，即隨r的減小而增加，可知場源點電荷帶負電，選項A錯誤；B．在N點，由庫侖定律及牛頓第二定律解得選項B錯誤；CD．在P點時，由庫侖定律及牛頓第二定律離子在P點受到的電場力大小為選項C錯誤，D正確。故選D。3、A【解析】

A．若兩力的夾角小于90°，如左圖，則合力一定增大，選項A正確；BCD．若兩力的夾角大于90°，如右圖，則合力可能先減小后變大，選項BCD錯誤；故選A。4、C【解析】

A．以向右為正方向，由速度公式有由題意知由位移公式得，，解得故A錯誤；B．根據(jù)題意，作出質點運動的圖象，如圖所示，設向右從減速到0所用的時間為，則有又解得根據(jù)圖象的面積表示位移大小可知，質點向右運動的最大位移故B錯誤；C．質點回到出發(fā)點時所用的時間為則對應的速度大小為故C正確；D．最后一個時間內，質點的位移大小為路程所以最后一個時間內，質點的位移大小和路程之比為15：17，故D錯誤。故選C。5、B【解析】

A．物體做平拋運動，根據(jù)平拋運動的規(guī)律有聯(lián)立解得該星球表面的重力加速度為，故A錯誤；BC．設該星球的第一宇宙速度為，該星球的質量為，在星球表面附近，則有解得故B正確，C錯誤；D．根據(jù)萬有引力提供向心力有解得衛(wèi)星運動的軌道半徑越大，則繞行速度越小，第一守宙速度是繞星球表面運行的速度，同步衛(wèi)星的速度一定小于4.0km/s，故D錯誤；故選B。6、A【解析】

A．星系是由宇宙中的恒星、氣體和塵埃組成的系統(tǒng)，A正確；B．在誤差范圍內可以認為銀河系是旋渦狀星系，不屬于不規(guī)則星系，B錯誤；C．銀河系中恒星很多，C錯誤；D．太陽處在銀河系中，不在河外星系，D錯誤。故選A。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、AB【解析】A、虛線a、b、c、d、f代表勻強電場內間距相等的一組等勢面，一電子經(jīng)過a時的動能為10eV，從a到d的過程中克服電場力所做的功為6eV，動能減小了6eV，電勢能增加了6eV，因此等勢面間的電勢差為2V，因平面b上的電勢為2V，由于電子的電勢能增加，等勢面由a到f是降低的，因此平面c上的電勢為零，故A正確．B、由上分析可知，當電子由a向f方向運動，則電子到達平面f的動能為2eV，由于題目中沒有說明電子如何運動，因此也可能電子在勻強電場中做拋體運動，則可能不會到達平面f，故B正確．C、在平面b上電勢為2V，則電子的電勢能為-2eV，動能為8eV，電勢能與動能之和為6eV，當電子經(jīng)過平面d時，動能為4eV，其電勢能為2eV，故C錯誤．D、電子經(jīng)過平面b時的動能是平面d的動能2倍，電子經(jīng)過平面b時的速率是經(jīng)過d時的倍，故D錯誤．故選AB．【點睛】考查電場力做功與電勢能變化的關系，掌握電勢能與動能之和不變，理解電勢為零處的電勢能為零是解題的關鍵．8、BCD【解析】

A．物塊下落過程中，剛開始由于，所以物塊所受合力向上，物體做減速運動，下落過程中，合力越來越小，當加速度等于零時，速度最小，后合力方向向下，加速度向下，速度增大，所以物體的速度先減小后增大，A錯誤；B．當加速度等于零時，速度最小，設此時軟繩上滑的距離為x，則：，代入數(shù)據(jù)解得：B正確；C．物塊未釋放時，軟繩的重心離斜面頂端的高度為，軟繩剛好全部離開斜面時，軟繩的重心離斜面頂端的高度，則軟繩重力勢能共減少C正確；D．以物塊為研究對象，因物塊要克服拉力做功，所以其動能及勢能變化量，以系統(tǒng)為研究對象，設繩的勢能及動能變化量為，克服摩擦力所做的功的絕對值為W，由能量守恒定律有則選項D正確．故選BCD.9、AD【解析】

A．電荷量為+q的小球以初速度v0從管口射入的過程，因庫侖力與速度方向垂直，豎直方向只受重力作用，加速度始終為g，故A正確；B．小球有下落過程中，庫侖力與速度方向垂直，則庫侖力不做功，故B錯誤；C．電場力不做功，只有重力做功；根據(jù)動能定理，速度不斷增加，故C錯誤；D．在兩個電荷的中垂線的中點，單個電荷產生的電場強度為：E=根據(jù)矢量的合成法則，則有電場強度最大值為，因此電荷量為+q的小球受到最大庫侖力為，結合受力分析可知，彈力與庫侖力平衡，則管壁對小球的彈力最大值為，故D正確；故選AD.點睛：對于等量異種電荷，根據(jù)矢量的合成法則，中垂線的中點的電場強度最大，在無窮遠的電場強度為零；點電荷靠近兩個電荷的連線的中點過程，電場力不做功；中點處的電場強度最大，則庫侖力也最大，彈力也是最大，從而即可求解．10、BCD【解析】

A．一切電磁波在真空中傳播速度相同，在同一介質中，不同電磁波傳播速度不同，A錯誤；B．紫外線有助于人體合成維生素D，但不宜過量，B正確；C．紅外線應用在遙感技術中，是利用一切物體都在不停地發(fā)射紅外線，C正確；D．電磁波譜中γ射線的頻率最高，波長最短，D正確；E．醫(yī)學上用X射線透視人體，檢查體內病變等，E錯誤。故選BCD。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、0.885gh小球下落過程中受到空氣阻力的影響【解析】

(1)[1]根據(jù)游標卡尺的讀數(shù)規(guī)則可知，小球的直徑為(2)[2][3]小球從A到B，重力勢能減少了mgh，動能增加了因此，要驗證機械能是否守恒，只需比較gh與是否相等即可(3)[4]小球下落過程中，受到空氣阻力的作用，造成機械能損失，所以總是存在一定的誤差。12、DFG0.808.942.0【解析】

(1)[1]由圖示圖象可知，所測最大電流約為2A，則電流表應選擇D；[2]電源電動勢約為9V，需要把電壓表改裝成9V的電壓表，串聯(lián)電阻分壓為6V，是電壓表量程的2倍，由串聯(lián)電路特點可知，分壓電阻阻值為電壓表內阻的2倍，約為8KΩ，電阻箱應選擇F；[3]由于要測量該電池實際的電動勢和內阻，為方便實驗操作，滑動變阻器應選擇G；(2)[4]把量程為3V的電壓表量程擴大為9V，分壓電阻分壓為6V，分壓電阻分壓是電壓表兩端電壓的2倍，由題意可知，電壓表所在支路電壓為2.40V，分壓電阻兩端電壓為電壓表兩端電壓的2倍，實驗時應保持位置