2023-2024学年广东省重点中学高三年级上册物理模拟考试试题

2023-2024学年广东省重点中学高三上学期物理模拟考试试题

注意事项

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、如图是某金属在光的照射下产生的光电子的最大初动能Ek,与入射光频率v的关系图象。由图象可知错误的是（）

A.该金属的逸出功等于hvo

B.该金属的逸出功等于E

C.入射光的频率为以时，产生的光电子的最大初动能为£

22

D.入射光的频率为2%时，产生的光电子的最大初动能为E

2、如图所示为六根与水平面平行的导线的横截面示意图，导线分布在正六边形的六个角，导线所通电流方向已在图中

标出。已知每条导线在O点磁感应强度大小为综，则正六边形中心。处磁感应强度的大小和方向（）

B.大小2B0,方向沿x轴负方向

C.大小4叫），方向沿x轴正方向

D.大小4叫），方向沿y轴正方向

3、如图所示，固定在水平面上的光滑半球，球心。正上方固定一个小定滑轮，细绳一端拴一小球（可视为质点），小

球置于半球面上的A点，另一端绕过定滑轮。今缓慢拉绳使小球从A点滑向半球顶点未到顶点），在此过程中，小球

对半球的压力大小N及细绳的拉力T大小的变化情况是（）

A.N不变，T变小B.N变小，T不变C.N交大,T变大D.N变大，T变小

4、如图所示，电荷量相等的两个电荷Qi和Q2,两者连线及中垂线上分别有A点和B点，则下列说法正确的是()

fB

I

I

I

--O—------0—,

QiA；Q-

I

A.若两者是同种电荷，则A点的电势一定高于B点的电势

B.若两者是同种电荷，则A点的场强一定大于B点的场强

C.若两者是异种电荷，则A点的电势一定高于B点的电势

D.若两者是异种电荷,则A点的场强一定大于B点的场强

5、如图所示为某大桥,图中桥墩之间的四段距离均为110m。可视为质点的一辆汽车从。点由静止开始做加速度恒定

的加速直线运动。已知该车通过从段的时间为。则通过ce段的时间为()

A."B.(V2-1)/C.(72+1)/D.t

6、质子的静止质量为咻=1.6726x10-27kg,中子的静止质量为％=1.6749x10〃kg,C粒子的静止质量为

27

ma=6.6467xlO-kg,光速c=3.0xl()8m/s。则c粒子的结合能约为()

A.-4.3X10^12J

B.4.3X10-12J

C.2.6x1010J

D.-2.6x1010J

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、《大国工匠》节目中讲述了王进利用“秋千法”在lOOOkV的高压线上带电作业的过程。如图所示，绝缘轻绳。。一

端固定在高压线杆塔上的O点，另一端固定在兜篮上。另一绝缘轻绳跨过固定在杆塔上C点的定滑轮，一端连接兜篮,

另一端由工人控制。身穿屏蔽服的王进坐在兜篮里，缓慢地从C点运动到处于。点正下方E点的电缆处。绳。。一直

处于伸直状态，兜篮、王进及携带的设备总质量为机，不计一切阻力，重力加速度大小为g。关于王进从C点运动到

E点的过程中，下列说法正确的是（）

A.工人对绳的拉力一直变大

B.绳。。的拉力一直变大

C.OD,CZ＞两绳拉力的合力大小等于

D.当绳。与竖直方向的夹角为30。时，工人对绳的拉力为正mg

3

8、如图所示，倾斜固定放置的带电平行金属板，两板间距为d,a、b分别为上板和下板上的点，b点高于。点，ab

距离大于d,ab连线与上板夹角为。，。为锐角，平行板间存在水平向里的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为风

一带电荷量为+4的粒子从ah直线上的P点沿直线。〃向〃点运动，初速度大小为%，则下列判断正确的是（）

A.带电粒子一定受到重力作用B.上板一定带正电

C.带电粒子可能做匀变速直线运动D.两板间的电场强度可能大于

9,如图所示。竖直光滑杆固定不动，两根完全相同的轻质弹簧套在杆上，弹簧下端固定。形状相同的两物块A、B分

别置于两弹簧上端但不会拴接，A的质量大于B的质量。现用外力作用在物体上，使两端弹簧具有相同的压缩量。撤

去外力后，两物块由静止向上运动并离开弹簧。从撤去外力到物块速度第一次减为零的过程中。弹簧始终在弹性限度

之内，以地面为零势能面。下列说法正确的是（）

ff

A.上升过程中两物块机械能均守恒

B.A上升的最大高度小于B上升的最大高度

C.A物体的最大速度大于B物体的最大速度

D.A物体的最大加速度小于B物体的最大加速度

10、下列说法正确的（）

A.晶体在熔化过程中吸收热量内能增加，温度保持不变

B.给篮球打气时越来越费劲，说明分子间存在斥力作用

C.能源危机是指能量的过度消耗，导致自然界的能量不断减少

D.由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，使得液面存在表面张力

E.空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近同温度下水的饱和气压，水蒸发得越慢

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）某同学用图甲所示的电路测量电阻&的阻值（约几百欧）。滑动变阻器R,电阻箱Ro（0〜99990）,S2是

单刀双掷开关，量程3V的电压表（内阻约3kQ）,电源电动势约6V

图乙

图丙

⑴根据图甲实验电路，在图乙中用笔画线代替导线将实物图连接完整______;

⑵正确连接电路后，断开Si、S2o调节好多用电表，将两表笔接触&两端的接线柱，正确操作后，使用xlO的倍率粗

测其电阻，指针指示如图丙，粗测得到Rx=。；

（3）该同学通过下列步骤，较准确地测出Rx的阻值

①将滑动变阻器的滑片P调至图甲中的A端。闭合Si,将S2拨至1,调节变阻器的滑片产至某一位置，使电压表的示

数满偏；

②断开S1,调节电阻箱品），使其阻值最大；

③将S2拨至“2”，闭合Si,保持变阻器滑片P的位置不变，调节电阻箱的阻值，使电压表再次满偏，此时电阻箱示数

为Ri,贝!|Rx=o

（4）关于本实验

①该同学在⑶②的步骤中操作不妥，可能会在步骤③中造成;

②为了减小实验误差：下列方法最可行的是。（填正确答案标号）

A.选用量程不变，内阻更大的电压表

B.选用量程不变，内阻更小的电压表

C.选用总电阻远大于R的滑动变阻器

D.选用总电阻远小于七的滑动变阻器

12.（12分）圆柱形陶瓷元器件表面均匀镀有一层导电薄膜，已知导电薄膜电阻率为夕，为了测量该薄膜厚度，某同

学使用铜丝紧绕在元件表面，铜丝绕制成圆形，圆柱体轴线垂直于铜丝圆面，制成电极A、B,如图甲所示

⑴用螺旋测微器测量元件的直径，测量结果如图乙所示，其读数为_________mm。

⑵为了测量元件电阻，某同学首先使用多用电表对元件粗测，元件电阻约为10Q,现需准确测量电阻阻值，可供器材

如下

A.被测元件段（阻值约10。）

B.直流电源（电动势约6V,内阻约3Q）

C.电流表A1（量程。〜0.6A,内阻约2Q）

D.电压表V］（量程0〜2V,内阻=100℃）

E.电压表V2（量程。〜12V,内阻约5000。）

F.定值电阻&（g=2000。）

G.滑动变阻器飞（020Q）

H.滑动变阻器4（0100Q）

I.电键、导线等

①在可供选择的器材中，已经选择A、B、C、I除此之外，应该选用（填写序号）

②根据所选器材，在图丙方框中画出实验电路图_______

③需要测量的物理量_______，请用上述物理量表示被测电阻&=o

（3）为了测量薄膜厚度还需要测量的物理量为o

（4）若被测元件电阻为R,元件直径为d,电阻率为夕，请结合使用（3）物理量表示薄膜厚度Ad=o

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）一球形人造卫星，其最大横截面积为A、质量为m,在轨道半径为R的高空绕地球做圆周运动.由于受

到稀薄空气阻力的作用，导致卫星运行的轨道半径逐渐变小.卫星在绕地球运转很多圈之后，其轨道的高度下降了△H,

由于AHvvR,所以可以将卫星绕地球运动的每一圈均视为匀速圆周运动.设地球可看成质量为M的均匀球体，万有

引力常量为G.取无穷远处为零势能点，当卫星的运行轨道半径为r时，卫星与地球组成的系统具有的势能可表示为

一GMm

Ep=------.

r

（1）求人造卫星在轨道半径为R的高空绕地球做圆周运动的周期；

（2）某同学为估算稀薄空气对卫星的阻力大小，做出了如下假设：卫星运行轨道范围内稀薄空气的密度为p,且为恒

量；稀薄空气可看成是由彼此不发生相互作用的颗粒组成的，所有的颗粒原来都静止，它们与人造卫星在很短时间内

发生碰撞后都具有与卫星相同的速度，在与这些颗粒碰撞的前后，卫星的速度可认为保持不变.在满足上述假设的条

件下，请推导：

①估算空气颗粒对卫星在半径为R轨道上运行时，所受阻力F大小的表达式；

②估算人造卫星由半径为R的轨道降低到半径为R-AH的轨道的过程中，卫星绕地球运动圈数n的表达式.

14.（16分）如图，绝热气缸A与导热气缸B均固定于地面，由刚性杆连接的绝热活塞与两气缸间均无摩擦.两气缸

内装有处于平衡状态的理想气体，开始时体积均为％、温度均为［.缓慢加热A中气体，停止加热达到稳定后，A

中气体压强为原来的1.2倍.设环境温度始终保持不变，求气缸A中气体的体积匕和温度北.

15.（12分）如图所示，竖直平面内的光滑形轨道的底端恰好与光滑水平面相切。质量M=3.0kg的小物块B静止在水

平面上。质量机=1.0kg的小物块A从距离水平面高/z=0.80m的P点沿轨道从静止开始下滑，经过弧形轨道的最低点Q

滑上水平面与B相碰，碰后两个物体以共同速度运动。取重力加速度g=10m/s2。求：

(DA经过Q点时速度的大小v0；

(2)A与B碰后共同速度的大小v；

(3)碰撞过程中，A与B组成的系统所损失的机械能AE。

Q

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、C

【解析】

ABD.根据光电效应方程有

Ekm二〃LWo

其中Wo为金属的逸出功，其中

Wo=hvo

所以有

Ekm=/lV—/lVO

由此结合图象可知，该金属的逸出功为E或者的=加%当入射光的频率为2Vo时，代入方程可知产生的光电子的最大

初动能为E,故ABD正确；

C.入射光的频率冬时，小于极限频率，不能发生光电效应，故C错误。

2

此题选择错误的，故选C。

2、D

【解析】

根据磁场的叠加原理，将最右面电流向里的导线在O点产生的磁场与最左面电流向外的导线在O点产生的磁场进行合

成，则这两根导线的合磁感应强度为B；

同理，将左上方电流向外的导线在。点产生的磁场与右下方电流向里的导线在。点产生的磁场进行合成，则这两根导

线的合磁感应强度为此；

将右上方电流向里的导线在。点产生的磁场与左下方电流向外的导线在。点产生的磁场进行合成，则这两根导线的合

磁感应强度为必。

如图所示：

85,矽

：4令9：

根据磁场叠加原理可知

B]=B?==2B0

由几何关系可知为与&的夹角为120。，故将心与治合成，则它们的合磁感应强度大小也为2瓦，方向与国的方向

相同，最后将其与凡合成，可得正六边形中心处磁感应强度大小为4瓦，方向沿y轴正方向.

选项D正确，ABC错误。

故选D。

3、A

【解析】

小球受重力支持力和拉力作用，将三力平移可构成首尾连接的三角形，其中重力与过。点竖直线平行，支持力N沿半

球面半径方向且

N'=N

拉力沿绳方向，力的三角形与。小球、滑轮构成的三角形相似，设小球与滑轮间的绳长为L,滑轮到。点的距离为“，

半球面半径为R,则有：

NTmg

小球从A点滑向半球顶点过程中，小球到。点距离为R不变，4不变，L减小,所以N不变，T变小

故选Ao

4、D

【解析】

设两个点电荷2和连线的中点为O.若两电荷是同种电荷，且都是正电荷，则A点的电势高于O点电势，O点电

势高于B点电势，则A点的电势高于B点的电势.若两个点电荷都带负电，则A点的电势低于B点的电势，A错误.若

两者是同种电荷，B点处电场线分布情况不能确定，所以不能确定两点场强的大小，B错误.若两者是异种电荷，且2

为正电荷，则A点的电势高于B点的电势.若。1为负电荷，则A点的电势低于B点的电势，C错误.若两者是异种

电荷，A处电场线比B处电场线密，则A点的场强一定大于B点的场强，D正确.选D.

【点睛】若两电荷是同种电荷，根据电场的对称性分析电场强度的关系，电场线越密，场强越大.若两电荷是异种电

荷，根据顺着电场线方向降低，分析电势的高低；在两电荷的连线上，O点场强最小，在连线的中垂线上O点的场强

最大.

5、A

【解析】

汽车从。点由静止开始做加速度恒定的加速直线运动，四段大小相同的位移所需要的时间之比为

1:(72-1):(73-72):(2-V3)

设通过ce段的时间为则

t:t'=(y/2-iy.(2-y/2)

解得

t=A/ZT

故A正确，BCD错误。

故选Ao

6、B

【解析】

a粒子在结合过程中的质量亏损为

m=(2mp+2mJ-ma

则2粒子的结合能为

△E=△me，

代入数据得

AE«4.3X10^12J

故B正确，ACD错误。

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^BCD

【解析】

AB.对兜篮、王进及携带的设备整体受力分析如图所示

绳。。的拉力为与竖直方向的夹角为仇绳CZ)的拉力为尸2,与竖直方向的夹角为a。根据几何知识有

6>+2«=90°

由正弦定理可得

R=6=〃zg

sinasin8.

sin-----FCC

2

解得

F1=mgtana

尸m2sin0m2cos2a小

F2=--------=----------=mg(2cosa-

cosacosacosa

a增大，。减小，则后增大，B减小，故A错误，B正确;

C.两绳拉力的合力大小等于mg,故C正确;

D.当a=30。时，则，=30。，根据平衡条件有

2F2COS30°=mg

可得

FA/3

F2=MG

3

故D正确。

故选BCDo

8、AB

【解析】

C.带电粒子在复合场中一定受洛伦兹力而做直线运动，一定为匀速运动，选项C错误；

A.带电粒子沿°。做匀速直线运动，根据左手定则可知洛伦兹力垂直方向向上，而电场力方向垂直平行板向下,

此二力不在一条直线上，可知一定受重力，选项A正确；

B.带电粒子只受三个力，应用矢量三角形定则可知洛伦兹力垂直。〃向上，则粒子带正电，选项B正确；

D.。为锐角，可知侬和4E两个力成锐角，此二力合力大于又重力和电场力的合力大小等于即

qE<qv0B,即E<%3,选项D错误。

故选ABo

9、BD

【解析】

A.上升过程中在弹簧恢复原长前，弹簧弹力一直对物块做正功，物块机械能增加，A错误;

B.物块从撤去外力到第一次速度减为0,根据能量守恒定律

mgh=Ep弹

解得

h=^

mg

弹簧压缩量相同，所以对于两物块弹簧释放的弹性势能与弹相同，因为根A>%，所以两小球上升的最大高度关系为

“A<%

B正确；

C.物块速度最大时，加速度为0,假设初始状态弹簧的压缩量为升,达到最大速度前，合力满足

+Ax-

F=k(x0-x)-mg=-kx0mg

X为物块向上运动的位移，因为根A>根B，所以b-％图像为

/-X图线与位移轴围成的面积为合外力做功，物块从静止开始运动，根据动能定理可知合力为0时，B物块动能大,

1°

根据动能表达式线=7可知A物体的最大速度小于B物体的最大速度，C错误；

2

D.撤去外力瞬间，物块的加速度最大，根据牛顿第二定律可知

F^-mg=ma

解得

因为相A>，〃B，所以

4<&

D正确。

故选BDo

10、ADE

【解析】

A.晶体在熔化过程中吸收热量内能增加，温度保持不变，故A正确；

B.给篮球打气时越来越费劲，这是气体压强作用的缘故，与分子间的作用力无关，故B错误；

C.能源危机是指能量的过度消耗，导致自然界中可利用的能源不断减少，故C错误；

D.由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，使得液面存在表面张力，故D正确；

E.空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近同温度下水的饱和气压，水蒸发得越慢，故E正确。

故选ADEo

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。

E

【解析】

⑴口］实物图如图所示

⑵⑵多用电表读数为

R,=24.0x10=240。

粗测读数为240Q。

⑶[3]S2接1时电压表测量尺的电压，S2接2时电压表测量&两端电压，两种情况下，滑动变阻器的滑片位置相同,

由于电压表示数相同，所以有

即被测电阻的阻值大小为用。

（4）[4]当将变阻器阻值调到最大阻值时，由于最大阻值大于被测电阻，当开关闭合后，导致与电压表并联的总电阻增大,

其分压增大，就会出现电压表超偏而损坏。

[5]AB.该实验中没有电流表的分压也没有电压表的分流，所以电压表准确测量的是被测电阻两端电压，所以AB不符

合题意；

CD.滑动变阻器采用的是分压接法,其阻值的大小影响电压表示数的变化，阻值小不利于操作，所以选用阻值较大的

滑动变阻器，C正确D错误。

故选C。

8

Ro

12、0.398（0.396~0.399均可给分）DFG（分压式接法也可以）电流

U电极A、B之间的距离LP~^~

表A1示数/,电压表V]示数U（或

RvJ-u~Vnd•R

【解析】

⑴口]螺旋测微器主尺刻度为0,可动刻度为39.8x0.01mm=0.398mm,所以读数为

0+0.398mm=0.398mm

⑵⑵因为直流电源电动势为6V,电压表V2量程太大，不能选择，可将电压表Vi改装，因此需要DF；滑动变阻器起

限流作用，安全下选择小的，比较方便操作，所以选择G。

[3]该电路设计滑动变阻器阻值比被测阻值大，而且能保证仪器安全，因此滑动变阻器采用限流方式，使用伏安法测量

被测电阻，其中电压表需串联一个分压电阻，总电阻远大于待测电阻，采用电流表外接。电路如图：

R、

RQ

4

[4]根据欧姆定律，需要测量电流表A1示数/,电压表Y示数。；

⑸电压应为电压表和定值电阻的总电压，电流应为流过待测电阻的电流，则

。(《+4)u(&,+&)

RuRR—u

耳

,U

因为/—,所以也可表示为

u

R4+4)u(q+q)

R.=—

F-R^I

(3)⑹根据电阻定律

凡=P~

XS

其中薄膜很薄，展开后可认为是以圆周长为边，厚度为高的矩形，即

S~7td-^d

所以为了测量薄膜厚度，还需要测量连入电路的电阻长度为电极A、B之间的距离工。

⑷⑺据题有

R=p———

nd.Ad

因此

AJ=p———

nd'R

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。

4丁及‘⑵①F=；②—1

13、(1)T-或、，

GMR-AH)RR-^HR

【解析】

试题分析：(1)设卫星在R轨道运行的周期为T,

根据万有引力定律和牛顿第二定律有

解得：丁

VG.V

(2)①如图所示，最大横截面积为A的卫星，经过时间&从图中的实线位置运动到了图中的虚线位置，该空间区域

的稀薄空气颗粒的质量为Am=pAvAt

以这部分稀薄空气颗粒为研究对象，碰撞后它们都获得了速度v,设飞船给这部分稀薄空气颗粒的平均作用力大小为F,

根据动量定理有：F^t=Amv

根据万有引力定律和牛顿第二定律有：‘，解得：F=

R，RR

根据牛顿第三定律，卫星所受的阻力大小F，=F=曰型.

R

②设卫星在R轨道运行时的速度为vi、动能为Eki、势能为Epi、机械能为Ei,

根据牛顿定律和万有引力定律有：*"'=，，上

卫星的动能,堤广工.以;，势能马=-詈巴

解得：£.=-°也

卫星高