2024届广东省大亚湾区普通高中高三上学期联合模拟考试（一）物理试卷（含答案解析）

2024届大湾区普通高中毕业年级联合模拟考试（一）物理本卷共6页，15小题，满分100分。考试时间75分钟。注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的学校、班级、姓名、考场号、座位号和准考证号填写在答题卡上，将条形码横贴在答题卡“条形码粘贴处”。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔在答题卡上将对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28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.用来冷却核电站反应堆废水中，受核反应的影响，会产生含有放射性的物质氚（），氚（）的半衰期为12.43年。下列说法正确的是（）A.Y是质子B.Y是电子C.改变核废水的温度，核废水中氚（）的半衰期不会改变D.再经过24.86年，现有某部分核废水中的氚（）将全部衰变【答案】C【解析】【详解】AB.根据电荷数和质量数守恒得Y的质量数是1，电荷数是0，所以Y是中子，故AB错误；C.元素的半衰期由原子核内部结构决定，所以改变核废水的温度，核废水中氚（）的半衰期不会改变，故C正确；D.设原来氚的质量为，由半衰期计算公式得剩余的氚质量为故D错误。故选C2.如图是可以用来筛选谷粒的振动鱼鳞筛，筛面水平，由两根等长轻绳将其悬挂在等高的两点，已知筛面和谷物所受重力为G，静止时两轻绳延长线的夹角为60°。则每根轻绳的拉力大小为（  ）A. B. C.G D.【答案】B【解析】【详解】竖直方向根据平衡条件解得每根轻绳的拉力大小故选B。3.普通的交流电压表不能直接用来测量高压输电线路间的电压，通常要通过电压互感器来连接。图（b）为电压互感器示意图，ab端所接线圈的匝数较少，工作时ab端电压为，cd端所接线圈的匝数较多，工作时cd端电压为，现利用这个电压互感器通过普通的交流电压表测量图（a）中输电导线间的高电压，下列说法中正确的是（）A.ab接MN、cd接电压表，B.ab接MN、cd接电压表，C.cd接MN、ab接电压表，D.cd接MN、ab接电压表，【答案】D【解析】【详解】电压互感器的作用是使大电压变成小电压，根据变压器原理可知，应使匝数多的接入输入端，即cd接MN、ab接电压表，由变压器匝数与电压的关系可得故选D。4.如图所示，某同学练习踢毽子，假设毽子在空中运动过程中受到大小不变的空气阻力，下列和图像可能正确反映毽子被竖直向上踢出后，经一段时间又回到初始位置的是（）A. B.C. D.【答案】D【解析】【详解】AB．根据题意可知，由于有空气阻力做功，由动能定理可知，毽子被竖直向上踢出后，经一段时间又回到初始位置时的速度大小一定小于初速度的大小，即回到出发点时，速度不可能为，故AB错误；CD．根据题意，由牛顿第二定律可得，上升阶段的加速度大小为下降阶段的加速度大小为方向均为竖直向下，由可知，由于上升和下降的高度一样，上升时加速度大于下降时加速度，则上升时时间短，下降时时间长，故C错误，D正确。故选D。5.我国“神舟十六号”载人飞船的发射过程简化如图所示：先由“长征”运载火箭将飞船送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道Ⅰ，在远地点B将飞船送入预定圆轨道Ⅱ。下列说法正确的是（）A.飞船在轨道Ⅰ和Ⅱ运行时均处于超重状态B.飞船轨道Ⅰ和Ⅱ运行至B处时加速度相等C.飞船在轨道Ⅰ和Ⅱ运行时机械能相等D.飞船在轨道Ⅰ经过B处时的速度大于第一宇宙速度【答案】B【解析】【详解】A．飞船在轨道Ⅰ和Ⅱ运行时，只受万有引力作用，所以处于失重状态。A错误；B．飞船在轨道Ⅰ和Ⅱ运行，只受万有引力作用，则代入得经过同一点B距离相等，加速度相等。B正确；C．飞船在轨道Ⅰ加速进入轨道Ⅱ的过程中，牵引力做正功，故机械能增加，所以轨道Ⅰ机械能小于轨道Ⅱ的机械能。C错误；D．由开普勒第二定律知，在Ⅰ轨道，近地点速度快，远地点速度慢，第一宇宙速度是卫星在近地轨道运行的线速度，所以B点速度小于第一宇宙速度，因为此处速度小于对应圆轨道在该点的速度。D错误；故选B。6.如图所示，塔式起重机将质量的重物沿竖直方向吊起的过程中，在MN段重物以加速度匀加速上升，在PQ段重物以速度匀速上升，，重力加速度g取，不计空气阻力和摩擦阻力。下列说法正确的有（）A.从M到N，起重机的输出功率保持为10kWB.从M到N，重物的机械能增加量为C.从P到Q，起重机的输出功率保持为60kWD.从P到Q，起重机对重物做功为【答案】C【解析】【详解】AB．从M到N，重物匀加速上升，由牛顿第二定律有解得保持不变，速度增加，则起重机的输出功率增大，由功能关系可知，重物的机械能增加量为故AB错误；CD．从P到Q，重物匀速上升，则有保持不变，速度也不变，则起重机的输出功率保持为起重机对重物做功为故C正确，D错误。故选C。7.如图（a）所示，轻质弹簧上端固定，下端挂有钩码，钩码下表面吸附一个小磁铁。钩码在竖直方向做简谐运动时，某段时间内，小磁铁正下方的智能手机中的磁传感器采集到磁感应强度随时间变化的图像如图（b）所示，不计空气阻力，下列判断正确的是（  ）A.钩码做简谐运动的周期为B.钩码动能变化的周期为C.在时刻，钩码的重力势能最大D.时间内，钩码所受合外力的冲量为零【答案】A【解析】【详解】A．磁铁越靠近手机时，磁传感器采集到磁感应强度越大，则钩码做简谐运动的周期等于采集到磁感应强度随时间变化的周期，故为，故A正确；B．等于钩码做简谐运动的周期，而在一次简谐运动中，对于某一时间点，至少有另外一个时间点的速率和动能与其相同，则动能变化的周期不会等于简谐运动的周期，故B错误；C．在时刻磁感应强度最大，说明磁铁最靠近手机，重力势能最小，故C错误；D．时间内，钩码的速度方向发生变化，动量变化，说明合力的冲量一定不为零，故D错误。故选A。二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）8.如图所示是场离子显微镜的原理图，被研究金属样品做成的针尖与荧光质涂层之间加有高电压，从针尖上发出的离子在强电场下加速运动至涂层上相应的位置形成光点，进而得到针尖上原子分布的像，图中带箭头的线是电场线。下列说法正确的是（）A.从针尖向涂层加速运动的离子带正电荷B.针尖与涂层之间的电场是匀强电场C.离子向涂层运动的过程中克服电场力做功D.离子向涂层运动的过程中电势能减小【答案】AD【解析】【详解】A．根据题意可知，离子从针尖向涂层做加速运动，说明电场力方向与电场方向相同，则从针尖向涂层加速运动的离子带正电荷，故A正确；B．由图可知，针尖与涂层之间的电场不是匀强电场，针尖附近电场大，涂层附近电场小，故B错误；CD．根据题意可知，离子从针尖向涂层做加速运动，电场力做正功，离子向涂层运动的过程中电势能减小，故C错误，D正确。故选AD。9.如图（a）为游乐场中的“空中飞椅”项目。“空中飞椅”结构示意图如图（b），转动轴带动顶部圆盘转动，悬绳一端系在圆盘边缘，另一端系着椅子。若所有椅子质量相等，悬绳长短不一定相等，忽略悬绳质量与空气阻力，则坐在椅子上的游客与椅子整体随圆盘匀速转动的过程中（）A.任一时刻，所有游客的线速度都相同B.所有游客做圆周运动的周期都相同C.悬绳越长，悬绳与竖直方向的夹角就越大D.悬绳与竖直方向的夹角与游客质量无关【答案】BCD【解析】【详解】AB．根据题意可知，所有游客为同轴转动，则所有游客做圆周运动的角速度相同，由可知，游客做圆周运动的半径不同，线速度大小不同，游客的线速度方向也不同，由可知，所有游客做圆周运动的周期都相同，故A错误，B正确；CD．根据题意，设绳长为，悬绳与竖直方向的夹角为，则有解得可知，悬绳与竖直方向的夹角与游客质量无关，悬绳越长，越小，越大，即悬绳越长，悬绳与竖直方向的夹角就越大，故CD正确。故选BCD。10.如图所示，将两个相同的“U”型光滑金属导轨，平行放置于一方向竖直向上的匀强磁场中的水平面，两导轨的上轨和下轨所在平面均与水平面平行，完全相同的两根匀质金属杆ab和cd静止于两导轨面上，且杆与轨道垂直。导轨足够长且电阻不计，现用一水平向右的恒力拉ab杆，则（）A.cd杆将向左运动B.ab杆先做变加速，后做匀加速运动C.回路的感应电流先增大，后不变D.某段时间内，所做的功等于回路产生的焦耳热【答案】BC【解析】【详解】A．根据题意可知，用一水平向右的恒力F拉ab杆，ab杆向右运动，由右手定则可知，感应电流由，则cd杆中电流由，由左手定则可知，cd杆受向右的安培力，将向右运动，故A错误；BC．设ab杆运动的速度为，cd杆运动的速度为，则感应电动势为感应电流为ab杆和cd杆的安培力大小相等为对ab杆由牛顿第二定律有对cd杆由牛顿第二定律有初始速度均为零，则开始运动时有相对速度增大，感应电流增大，安培力增大，则ab杆做加速度减小的加速运动，cd杆做加速度增大的加速运动，当加速度相等时，两者的相对速度恒定，则感应电动势一定，感应电流一定，即安培力一定，则加速度一定，即之后两杆以恒定加速度做匀加速直线运动，综上所述，ab杆先做变加速，后做匀加速运动，回路的感应电流先增大，后不变，故BC正确；D．由上述分析可知，两杆一直做加速运动，由能量守恒定理可知，某段时间内，所做的功等于回路产生的焦耳热和两杆增加的动能之和，故D错误。故选BC。三、非选择题（本题共5小题，共54分。考生根据要求作答）11.某同学测量一半圆形透明玻璃砖折射率，实验过程如下：①用游标卡尺测量玻璃砖的直径d，确定其底面圆心位置并标记在玻璃砖上；②将玻璃砖放在位于水平桌面并画有直角坐标系的白纸上，使其底面圆心和直径分别与O点和x轴重合，将一长直挡板紧靠玻璃砖并垂直于x轴放置，如图（b）所示；③用激光器发出激光从玻璃砖外壁始终指向O点水平射入，从y轴开始向右缓慢移动激光器，直至恰好没有激光从玻璃砖射出至挡板上的区域时，在白纸上记录激光束从玻璃砖外壁入射的位置P。④取走玻璃砖，过P点作y轴的垂线PQ，用刻度尺测量PQ的长度L。根据以上步骤，回答下列问题：（1）测得半圆形玻璃砖直径d的读数如图（a）所示，则________cm；（2）步骤③中，没有激光射至挡板上区域的原因是激光束在玻璃砖直径所在界面处发生了________；（3）根据以上测量的物理量，写出计算玻璃砖折射率的表达式为________，若测得PQ线段的长度，计算可得玻璃砖的折射率为________。（结果保留3位有效数字）【答案】①.6.43②.全反射③.④.1.61【解析】【详解】（1）[1]由图（a）可知，玻璃砖的直径为（2）[2]光束经玻璃砖折射后照在挡板上的区域内，当入射角逐渐增大，折射光线消失的时候，就是光束在玻璃界面处发生了全反射。（3）[3]当恰好发生全反射时，有[4]代入数据可得12.一实验兴趣小组找到了一捆较长的镍铬合金线，其横截面积标记为，但是长度标记已经模糊不清，兴趣小组想通过实验测定其具体长度。可供使用的器材有：多用电表；电流表：量程1mA，内阻为1000Ω；电流表：量程0.6A，内阻很小；滑动变阻器：最大阻值5Ω；滑动变阻器：最大阻值20Ω；电阻箱：最大阻值9999.9Ω；电源：电动势3V，内阻可不计；开关、导线若干。实验步骤如下：（1）粗测镍铬合金线的阻值兴趣小组先用多用电表的欧姆挡粗测该捆镍铬合金线的电阻，当选择欧姆×10倍率的电阻挡位测量时，发现指针偏转很大，因此应该换成欧姆________倍率的电阻挡（选填“×1”或“×100”），选择正确挡位后，指针如图（a）所示，读数为________Ω；（2）精确测量镍铬合金线的阻值①同学采用的实验电路图如图（b）所示，根据实验需要应选择滑动变阻器________（选填“”或“”），实验开始前，滑片应该置于________端（选填“a”或“b”）；②闭合开关后，调节滑动变阻器，发现电表接近满偏时电表偏转不大，为解决这个问题，同学们决定用表与电阻箱________（选填“串联”或“并联”）代替原来的表，并且把电阻箱阻值调整为2000.0Ω；③调节滑动变阻器，当电流表读数为0.45A时，电流表读数0.75mA，根据以上数据可以计算出镍铬合金线的电阻为________Ω（保留两位有效数字）；（3）计算镍铬合金线长度兴趣小组还查阅到镍铬合金的电阻率为，结合以上实验数据，可得出这捆镍铬合金线实际长度为________m（保留三位有效数字）。【答案】①.②.③.④.⑤.串联⑥.⑦.【解析】【详解】（1）[1][2]用多用电表的欧姆挡粗测电阻时，发现指针偏转很大，说明待测电阻较小，换用更低的挡位测量，因此应该换成欧姆倍率的电阻挡，选择正确挡位后，由图（a）所示，读数为。（2）①[3][4]由图（b）可知，滑动变阻器采用限流接法，则最大阻值应为待测电阻倍，应选择滑动变阻器，实验开始前，应仍滑动变阻器接入电路阻值最大，则滑片应该置于端。②[5]由图（b）可知，电表并联在待测电阻两端，按电压表使用，调节滑动变阻器，发现电表接近满偏时电表偏转不大，说明作为电压表使用量程太小，需要扩大量程，则应用表与电阻箱串联。③[6]根据题意可知，镍铬合金线两端的电压为流过镍铬合金线的电流为镍铬合金线的电阻（3）[7]根据电阻定律有可得代入数据解得13.现在很多小汽车配备了胎压检测传感器，可以测出实时轮胎气压，一汽车在27℃（300K）时显示轮胎气压为210kPa（），所在地突然经历了“一天入冬”的天气变化，气温从27℃骤降到（270K），（已知一定质量的理想气体满足）（1）该汽车胎压值低于190kPa会作出报警提示，忽略轮胎体积变化，请结合计算判断降温后胎压检测是否会报警？（2）降温前（温度为300K）由于装载货物，轮胎内气体体积变为原来的（气体温度不变，没有漏气），求此时轮胎内气体的压强。【答案】（1）会，见解析；（2）【解析】【详解】（1）根据题意，降温前轮胎内气体压强为，气体体积为，温度为，降温后轮胎内气体压强为，气体体积为，温度为，则有其中，，降温前后气体的体积不变，则有解得可知，胎压检测会报警。（2）根据题意，设装货之前气体体积为，装货之后气体的压强为，气体体积为，由于温度不变，由玻意耳定律有解得14.有些高能粒子会对物理仪器造成损害，一位同学认为可利用电磁场让带电粒子偏转的特点设计装置实现对粒子的屏蔽作用，如图所示为一半径为R的圆柱形铅盒的截面图，其中心为粒子发射源，以中心为坐标原点建立平面坐标系，使y轴负半轴与的角平分线重合，发射源可在图示平面范围内从圆心O沿半径方向往外不断发射出速度大小均为v，电荷量为q，质量为m的某种带正电粒子，粒子通过圆弧AB的缝隙到达铅盒外面，同学打算在到间的条形区域设置匀强电场或者匀强磁场以实现屏蔽效果，粒子重力不计，忽略粒子间的相互作用。（1）如果条形区域设置平行于y轴的匀强电场，则电场的电场强度应至少为多少，使得所有粒子不能越过条形电场区域？并判断匀强电场方向；（2）如果条形区域设置垂直于截面向里的匀强磁场，则磁场的磁感应强度应至少为多少，使得所有粒子不能越过条形磁场区域？此时粒子在磁场运动的最长时间为多少？【答案】（1），沿轴正方向；（2），【解析】【详解】（1）根据题意可知，由于粒子发射源发出的粒子速度大小相等，若沿轴负方向射出的粒子不能穿过条形电场区域，其它粒子一定不能穿过，对沿轴负方向射出的粒子，由动能定理有解得方向沿轴正方向。（2）如果条形区域设置垂直于截面向里的匀强磁场，粒子在磁场中做匀