廣東省2024年高中物理選擇性模擬測試題三

PAGEPAGE18廣東省2024年中學物理選擇性模擬測試題（三）(考試時間:75分鐘;滿分:100分)一、單項選擇題:本題共7小題,每小題4分,共28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.某科學家提出年輕熱星體中核聚變的一種理論,其中的兩個核反應方程為11H+612C→713N+Q1,11H+7原子核

1

2

2

6

7

7質量/u1.00783.01604.002612.000013.005715.0001下列說法正確的是()A.X是

23He,Q2>Q1 B.X是

24C.X是

23He,Q2<Q1 D.X是

242.如圖所示,志向變壓器電路原線圈匝數可調,調整觸頭為S,副線圈電路中r為光敏電阻,光敏電阻的阻值隨光照的增加而減小,滑動變阻器R與燈泡L并聯在電路中,關于電路改變問題,下列說法正確的是()A.保持S位置和光照強度不變,將P向上滑,燈泡L變亮B.保持S位置和光照強度不變,將P向下滑,電流表示數變小C.保持P位置和光照強度不變,將S向下滑,光敏電阻的功率變小D.保持P位置和S位置不變,使光線變暗,原線圈的輸入功率變大3.如圖所示,一件質量為M的衣服掛在等腰三角形的衣架上,衣架通過輕繩OA懸掛在天花板下。衣架質量為m,衣架頂角θ=120°,此時衣架底邊水平。不計衣服與衣架摩擦,重力加速度為g,則豎直輕繩OA受到的拉力FT和衣架左側對衣服的作用力F大小分別為()A.FT=(M+m)g,F=33Mg B.FT=(M+m)g,F=1C.FT=Mg,F=32Mg D.FT=Mg,F=14.兩個質量都為m的小木塊a和b(可視為質點)放在水平圓盤上,a與轉軸OO′的距離為L,b與轉軸的距離為2L,a、b之間用長為L的強度足夠大的輕繩相連,木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木塊所受重力的k倍,重力加速度大小為g。若圓盤從靜止起先繞轉軸緩慢地加速轉動,起先時輕繩剛好伸直但無張力,用ω表示圓盤轉動的角速度,下列說法正確的是()A.a比b先達到最大靜摩擦力 B.a、b所受的摩擦力始終相等C.ω=kg2D.當ω=2kg5.如圖所示,一個質量為m的物塊A與另一個質量為2m的物塊B發(fā)生正碰,碰后B物塊剛好能落入正前方的沙坑中,假如碰撞過程中無機械能損失,已知物塊B與地面間的動摩擦因數為0.2,與沙坑的距離為1m,g取10m/s2,物塊可視為質點,則A碰撞前瞬間的速度為()A.0.5m/s B.1.0m/s C.2.0m/s D.3.0m/s6.電磁流量計廣泛應用于測量可導電流體(如污水)在管中的流量(在單位時間內通過管內橫截面的流體的體積)。為了簡化,假設流量計是如圖所示的橫截面為長方形的一段管道,其中空部分的長、寬、高分別為圖中的a、b、c。流量計的兩端與輸送流體的管道相連接(圖中虛線)。圖中流量計的上下兩面是金屬材料,前后兩面是絕緣材料?，F于流量計所在處加磁感應強度為B的勻強磁場,磁場方向垂直于前后兩面。當導電流體穩(wěn)定地流經流量計時,在管外將流量計上、下兩表面分別與一電壓表(內阻很大)的兩端連接,U表示測得的電壓值。則可求得流量為()A.bUB B.cUB C.c7.如圖,兩根平行金屬導軌所在的平面與水平面的夾角為30°,導軌間距為0.5m。導體棒a、b垂直導軌放置,用一不行伸長的細線繞過光滑的滑輪將b棒與物體c相連,滑輪與b棒之間的細線平行于導軌。整個裝置處于垂直導軌平面對下的勻強磁場中,磁感應強度大小為0.2T。物體c的質量為0.06kg,a、b棒的質量均為0.1kg,電阻均為0.1Ω,與導軌間的動摩擦因數均為310。將a、b棒和物體c同時由靜止釋放,運動過程中物體c不觸及滑輪,a、b棒始終與兩導軌接觸良好。導軌電阻不計且足夠長,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度g取10m/s2A.b棒剛要起先運動時,a棒的加速度大小為3.5m/s2B.b棒剛要起先運動時,a棒的速度大小為10m/sC.足夠長時間后a棒的加速度大小為513m/sD.足夠長時間后a棒的速度大小為7m/s二、多項選擇題:本題共3小題,每小題6分,共18分。在每小題給出的四個選項中,有多項符合題目要求,全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分。8.2024年12月12日,我國放射的“嫦娥四號”探測器進入環(huán)月軌道1,12月30日實施變軌進入環(huán)月軌道2。其飛行軌道如圖所示,P點為兩軌道的交點。假如嫦娥四號探測器在環(huán)月軌道1和環(huán)月軌道2上運動時,只受到月球的萬有引力作用,環(huán)月軌道1為圓形軌道,環(huán)月軌道2為橢圓軌道.則以下說法正確的是()A.若已知嫦娥四號探測器環(huán)月軌道1的半徑、運動周期和引力常量,則可以計算出月球的密度B.若已知嫦娥四號探測器環(huán)月軌道2的近月點到月球球心的距離、運動周期和引力常量,則可以計算出月球的密度C.嫦娥四號探測器在環(huán)月軌道2上經過P點的速度小于在環(huán)月軌道1上經過P點的速度D.嫦娥四號探測器在環(huán)月軌道2時,從近月點向遠月點P運動的過程中,加速度變小9.如圖(甲)所示,兩個點電荷Q1、Q2固定在x軸上距離為L的兩點,其中Q1帶正電荷位于原點O,a、b是它們的連線延長線上的兩點,其中b點與O點相距3L?，F有一帶正電的粒子q以肯定的初速度沿x軸從a點起先經b點向遠處運動(粒子只受電場力作用),設粒子經過a,b兩點時的速度分別為va、vb,其速度隨坐標x改變的圖象如圖(乙)所示,則以下推斷正確的是()A.Q2帶負電且電荷量小于Q1B.b點的場強肯定為零C.a點的電勢比b點的電勢高D.粒子在a點的電勢能比b點的電勢能小10.如圖(甲)所示,輕彈簧豎直放置,下端固定在水平地面上,一質量為m的小球,從離彈簧上端高h處由靜止釋放。某同學在探討小球落到彈簧上后接著向下運動到最低點的過程,他以小球起先下落的位置為原點,沿豎直向下方向建立坐標軸Ox,做出小球所受彈力F大小隨小球下落的位置坐標x的改變關系如圖(乙)所示,不計空氣阻力,重力加速度為g。以下推斷正確的是()A.當x=h+x0,小球的動能最大B.最低點的坐標為x=h+2x0C.小球接觸彈簧至運動到最低點的過程重力和彈簧彈力的沖量等大反向D.x=h+2x0處彈簧的彈性勢能為2mgx0三、非選擇題:包括必做題和選做題兩部分,第11題～第14題為必做題,每個試題考生必需作答,第15題～第16題為選做題,考生依據要求作答。(一)必做題:共42分。11.(6分)用圖示裝置測量重錘的質量,在定滑輪兩側分別掛上重錘和n塊質量均為m0的鐵片,重錘下端貼一遮光片,鐵架臺上安裝有光電門。調整重錘的高度,使其從適當的位置由靜止起先下落,讀出遮光片通過光電門的擋光時間t0;從定滑輪左側依次取下1塊鐵片放到右側重錘上,讓重錘每次都從同一位置由靜止起先下落,計時器記錄的擋光時間分別為t1,t2,…,計算出t02,t1(1)擋光時間為t0時,重錘的加速度為a0。從左側取下i塊鐵片置于右側重錘上時,對應的擋光時間為ti,重錘的加速度為ai。則ai。(結果用t0和ti表示)

(2)作出aia0i的圖線是一條直線,直線的斜率為k,則重錘的質量M=(3)若重錘的質量約為300g,為使試驗測量數據合理,鐵片質量m0比較恰當的取值是。

A.1g B.5g C.40g D.100g12.(10分)太陽能電池板在有光照時,可以將光能轉化為電能,在沒有光照時,可以視為一個電學器件。某試驗小組依據測繪小燈泡伏安特性曲線的試驗方法,探究太陽能電池板在沒有光照時(沒有儲存電能)的IU特性曲線。所用的器材包括:太陽能電池板,電源E,電流表A,電壓表V,滑動變阻器R,開關S及導線若干。(1)為了達到上述目的,試驗電路應選用圖(甲)中的(選填“a”或“b”)。

(2)該試驗小組依據試驗得到的數據,描點繪出了如圖(乙)所示的I-U圖象。由圖可知,當電壓小于2.00V時,太陽能電池板的電阻(選填“很大”或“很小”);當電壓為2.80V時,太陽能電池板的電阻為Ω。

(3)當有光照時,太陽能電池板作為電源,其路端電壓與總電流的關系如圖(丙)所示,分析該曲線可知,該電池板作為電源時的電動勢為V。若把它與阻值為1kΩ的電阻連接構成一個閉合電路,在有光照耀狀況下,該電池板的效率是%。(結果保留兩位有效數字)

13.(11分)如圖,直角坐標系xOy平面內第一、三、四象限存在垂直紙面對里的勻強磁場,其次象限存在沿y軸正方向的勻強電場。質量均為m、電荷量均為q的兩帶負電粒子a、b先后以速度v0從y軸上P點沿x軸正、負方向入射,經過一段時間后,兩粒子恰好在x負半軸上的Q點相遇,此時兩粒子均第一次通過x軸負半軸,已知OP的距離為d,磁感應強度B=mv(1)設a的軌跡圓心為O1,O1Q與y軸的夾角θ;(2)電場強度E的大小。14.(15分)如圖所示,質量為m2的帶有圓弧的滑塊A靜止放在光滑的水平面上,圓弧半徑R=1.8m,圓弧的末端點切線水平,圓弧部分光滑,水平部分粗糙,A的左側緊靠固定擋板,距離A的右側S處是與A等高的平臺,平臺上寬度為L=0.5m的M、N之間存在一個特別區(qū)域,B進入M、N之間就會受到一個大小為F=mg恒定向右的作用力。平臺MN兩點間粗糙,其余部分光滑,M、N的右側是一個彈性卡口,現有一個質量為m的小滑塊B從A的頂端由靜止釋放,當B通過M、N區(qū)域后碰撞彈性卡口的速度v不小于5m/s時可通過彈性卡口,速度小于5m/s時原速反彈,設m=1kg,g=10m/s2(1)滑塊B剛下滑到圓弧底端時對圓弧底端的壓力多大?(2)若A、B間的動摩擦因數μ1=0.5,保證A與平臺相碰前A、B能夠共速,則s應滿意什么條件?(3)在滿意(2)問的條件下,若A與B共速時,B剛好滑到A的右端,A與平臺相碰后B滑上平臺,設B與MN之間的動摩擦因數0<μ<1,試探討因μ的取值不同,B在MN間通過的路程。(二)選做題:共12分,請考生從給出的2道題中任選一題作答。15.[選修33](12分)(1)(5分)下列關于熱現象的描述正確的是。(填正確答案標號。選對1個得2分,選對2個得4分,選對3個得5分,每選錯1個扣3分,最低得分為0分)

A.用棉線做酒精燈的燈芯是利用了毛細現象B.通常金屬各個方向的物理性質相同,但金屬是晶體C.氣體溫度每降低1℃所放出的熱量與氣體經驗的詳細過程有關D.水蒸氣的壓強離飽和汽壓越遠,越不利于汗的蒸發(fā),人感覺越潮濕E.小草上的露珠呈球形是由于液體表面張力使其表面積具有擴張到最大的趨勢(2)(7分)如圖所示,絕熱汽缸倒扣放置,質量為M的絕熱活塞在汽缸內封閉肯定質量的志向氣體,活塞與汽缸間摩擦可忽視不計,活塞下部空間與外界連通,汽缸底部連接一U形細管(管內氣體的體積忽視不計)。初始時,封閉氣體溫度為T0,活塞距離汽缸底部為h0,細管內兩側水銀柱存在高度差。已知水銀密度為ρ,大氣壓強為p0,汽缸橫截面積為S,重力加速度為g,求:①U形細管內兩側水銀柱的高度差;②通過加熱裝置緩慢提升氣體溫度使活塞下降Δh0,求此時的溫度;此加熱過程中,若氣體汲取的熱量為Q,求氣體內能的改變。16.[選修34](12分)(1)(5分)如圖所示為一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖,已知該波的傳播速度為10m/s,求:①這列波的周期;②從圖示時刻起先,在x=4cm處的質點在0～4.9s時間內運動的路程。(2)(7分)如圖所示,直角梯形玻璃磚ABCD,其中BCDE是正方形,∠A=30°,BC=a,現有一束單色光從AD的中點M平行AB邊射入,折射光線恰好過E點,求:①該玻璃磚的折射率n;②光線第一次從玻璃磚射出的點到B點的距離。參考答案1.B11H+612C→713.0057u=0.0021u,依據電荷數守恒和質量數守恒可知11H+715N→612C+X中X的電荷數為2、質量數為4,所以X是4.0026u=0.0053u,依據愛因斯坦的質能方程可知Q1=Δm1c2、Q2=Δm2c2,則Q1<Q2,選項B正確。2.A保持S位置和光照強度不變,將P向上滑,滑動變阻器R接入電路的電阻增大,并聯電路阻值增大,副線圈兩端電壓不變,電流減小,所以并聯電路電壓增大,燈泡L變亮,故A正確;保持S位置和光照強度不變,將P向下滑,滑動變阻器R接入電路的電阻減小,并聯電路阻值減小,副線圈電壓不變,電流增大,所以并聯電路電壓減小,通過燈泡電流減小,電流表示數變大,故B錯誤;保持P位置和光照強度不變,將S向下滑,原線圈匝數減小,依據電壓與匝數成正比知,副線圈兩端的電壓增大,副線圈中電流增大,光敏電阻的功率增大,故C錯誤;保持P位置和S位置不變,使光線變暗,光敏電阻的阻值變大,副線圈電壓不變,輸出功率減小,原線圈的輸入功率變小,故D錯誤。3.A以衣服和衣架為整體受力分析可知,整體受總重力和輕繩OA的拉力作用,依據平衡條件得FT′=(M+m)g,依據牛頓第三定律可知,OA受到的拉力FT=FT′=(M+m)g;以衣服為探討對象,其受力分析圖如圖所示。依據幾何關系得F與豎直方向的夾角為30°,由平衡條件得2Fcos30°=Mg,解得F=334.Da、b兩個木塊的最大靜摩擦力相等。木塊隨圓盤一起轉動,靜摩擦力供應向心力,由牛頓其次定律得,木塊所受的靜摩擦力f=mω2r,m、ω相等,f∝r,所以b比a先達到最大靜摩擦力,故A、B錯誤;a與b由輕繩相連,b剛滑動時a也剛滑動,此時繩有張力,對a有kmg-FT=mω2L,對b有kmg+FT=mω2·2L,則ω=2kg5.D碰撞后B做勻減速運動,由動能定理得-μ·2mgx=0-12·2mv2,代入數據得v=2m/s,A與B碰撞的過程中,A與B組成的系統(tǒng)在水平方向的動量守恒,選取向右為正方向,則mv0=mv1+2mv,由于沒有機械能的損失,則12mv02=12mv12+6.A將流量計上、下兩表面分別與一電壓表(內阻很大)的兩端連接,U表示測得的電壓值,那么電動勢E=U,依據粒子平衡得qvB=qEc,聯立兩式解得v=UcB,則流量Q=vS=vbc=7.Cb棒所受的最大靜摩擦力fm=μmgcos30°=310×0.1×1032N=0.15N,而G1=mgsin30°=0.1×10×12N=0.5N,則b棒剛要起先運動時,所受的安培力方向向下,大小為F安=mcg+fm-G1=0.25N,此時a棒受到向上的安培力大小仍為F安=0.25N,則a棒的加速度大小為a=G1-f-F安m=0.5F′=B2L2Δv2R,此時對a棒aa=G1-f-F'm,b棒ab=G17.0m/s,選項C正確,D錯誤。8.CD嫦娥四號探測器在環(huán)月軌道1上運行時,有GMmr2=m49.ABD由圖象分析可知在b點前做減速運動,b點后做加速運動,可見b點的加速度為0,則在b點受到兩點電荷的電場力平衡,可知b點的合場強為零,Q2帶負電,且有kQ1(3L)210.AD依據圖(乙)可知,當x=h+x0,小球的重力等于彈簧的彈力,此時小球加速度減小到零,速度最大,即小球的動能最大,A正確;由圖象可知,h+x0為平衡位置,小球剛接觸彈簧時有動能,由對稱性學問可得,小球到達最低點的坐標大于h+2x0,B錯誤;小球接觸彈簧至運動到最低點的過程中,規(guī)定向下為正方向,對小球由動量定理得IG-I彈=0-mv0,則有IG<I彈,所以重力的沖量小于彈簧彈力的沖量,C錯誤;由圖象可知,h+x0為平衡位置,依據運動的對稱性,小球運動到h+2x0位置時的速度與h位置的速度相等,從h至h+2x0過程中,設克服彈簧彈力做功W,依據動能定理mg·2x0-W克=0,可得W克=2mgx0,因此在h+2x0處彈簧的彈性勢能為E彈=2mgx0,D項正確。11.解析:(1)設擋光條的寬度為d,則重錘到達光電門的速度v=dt,當擋光時間為t0時的速度v0=dt0,擋光時間為ti時的速度vi=dti,重錘在豎直方向做勻加速直線運動,則有2a0h=v02,2ai(2)依據牛頓其次定律得a0=Mg-ai=Mg+im0g-(n-i)m0gM(3)重錘的質量約為300g,為了使重錘所受拉力近似等于鐵片重力,且把鐵片取下放到重錘上時,加速度產生明顯的改變,則鐵片的質量不能太小,也不能太大,所以1g、5g和100g都不適合,故C正確,A、B、D錯誤。答案:(1)t02ti212.解析:(1)測繪伏安特性曲線,電壓和電流需從零起先測量,滑動變阻器采納分壓式接法,應選圖a所示試驗電路。(2)由I=UR,得電阻阻值R=UI,由題圖(乙)所示圖象可知,在電壓小于2.00V時,電流I很小,所以太陽能電池的電阻很大。由題圖(乙)所示圖象可知,當電壓為2.80V時,電流I=2.80×10-3A,電阻R=2.80V2.80×1(3)由圖可知,圖象與縱坐標的交點為電源的電動勢,故電動勢為2.8V;若與1kΩ的電阻連接構成一個閉合電路在UI圖中作出對應的電阻的伏安特性曲線,如圖所示;圖象的交點為電源的工作點,則由圖可知電源的工作電壓為1.8V,則電源的效率η=1.8答案:(1)a(2)很大1.0×103(3)2.86413.解析:(1)粒子a進入磁場后做圓周運動,洛倫茲力供應向心力,有qv0B=mv解得R=2d粒子a做圓周運動的軌跡如圖所示。依據圖中幾何關系可得OO1=R-OP=d,又有cosθ=OO1解得θ=60°(2)粒子b做類平拋運動,設粒子b到達Q點所用的時間為t1在x軸方向有x=2dsin60°=v0t1在y軸方向有d=12a由牛頓其次定律知F=qE=ma聯立可得E=2答案:(1)60°(2)214.解析:(1)設B滑到A的底端時速度為v0,依據機械能守恒定律得mgR=12m在圓弧底端,依據牛頓其次定律有FN-mg=mv聯立并代入數據得v0=6m/s,FN=30N。依據牛頓第三定律可知滑塊對圓弧底端的壓力為30N。(2)設AB獲得共同速度為v1,以向右為正方向,由動量守恒定律得mv0=(m+m2)v代入數據解得v1=4m/s;對A應用動能定理得μ1mgs=12·m代入數據解得s=0.8m,即保證A與平臺相碰前A、B能夠共速,s應滿意s>0.8m。(3)若B到達卡口的速度v2=5m/s,B將從平臺右側離開,此時B與M、N的動摩擦因數為μ1,由動能定理得FL-μ′mgL=12mv22-解得μ′=0.1,即0<μ≤0.1,B從卡口右側離