2024届广东省深圳市高三下学期一模考试物理试卷（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE12024年深圳市高三年级第一次调研考试物理意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上，用2B铅笔将试卷类型（A）填涂在答题卡相应位置上，将条形码横贴在答题卡右上角“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。不按上述要求作答无效。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.科学家设想未来较为理想的可控核聚变反应方程为H+B→3X，下列说法正确的是（）A.X为C B.该方程为α衰变方程C.该反应质量数守恒 D.大亚湾核电站采用核聚变反应发电〖答案〗C〖解析〗AC．根据质量数和电荷数守恒可知，的质量数为，电荷数为，则为，故A错误，C正确；B．该方程为可控核聚变，故B错误；D．大亚湾核电站采用核裂变反应发电，故D错误。故选C。2.2022年10月9日，我国成功发射“夸父一号”探测卫星，用于探测由太阳发射而来的高能宇宙射线，卫星绕地球做匀速圆周运动，运行轨道离地面的高度为720km，下列说法正确的是（）A.“夸父一号”的运行速度大于B.“夸父一号”的向心加速度小于地球同步卫星的向心加速度C.为使“夸父一号”能更长时间观测太阳，采用a轨道比b轨道更合理D.“夸父一号”绕地球做圆周运动的周期为24小时〖答案〗C〖解析〗A．第一宇宙速度为围绕地球做圆周运动的最大速度，则“夸父一号”的运行速度小于，故A错误；B．由万有引力提供向心力有解得由于“夸父一号”的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，则“夸父一号”的向心加速度大于地球同步卫星的向心加速度，故B错误；C．由图可知，采用a轨道可以更长时间观测太阳，故C正确；D．由万有引力提供向心力有解得由于“夸父一号”的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，则“夸父一号”绕地球做圆周运动的周期小于地球同步卫星的周期24小时，故D错误。故选C。3.如图所示，各线圈在匀强磁场中绕轴匀速转动（从左往右看沿顺时针方向转），从图示位置开始计时，设电流从2流出线圈为正方向，能产生图波形交变电流的是（）A.线圈平面与磁场垂直 B.线圈平面与磁场平行C.线圈平面与磁场垂直 D.线圈平面与磁场平行〖答案〗A〖解析〗BD．由图像可知，时，线圈电流为零，此时穿过线圈的磁通量最大，线圈与磁场垂直，故BD错误；AC．由图像可知，时间内，电流从2流出线圈，由右手定则可知，A图中电流从2流出线圈，C图中电流从1流出线圈，故A正确，C错误。故选A。4.两块平行金属板安装在绝缘基座上，A板连接感应起电机的正极，B板连接负极，一个由锡纸包裹的乒乓球用绝缘细线悬挂于A、B两板之间，摇动起电机，乒乓球在电场力作用下与A、B两板往返运动碰撞，下列说法正确是（）A.A板的电势低于B板的电势B.乒乓球往返运动过程中始终带正电C.A→B的运动过程中电场力对乒乓球做负功D.A→B的运动过程中乒乓球电势能减小〖答案〗D〖解析〗A．根据题意，A板连接感应起电机的正极，B板连接负极，则可知A板的电势高于B板的电势，故A错误；B．当乒乓球在电场力的作用下从A板向B板运动，则乒乓球一定带正电，而当乒乓球与B板发生碰撞，在接触的过程中乒乓球上的正电荷将与B板所带负电荷中和后并使乒乓球带上负电，之后电场力继续对乒乓球做正功，使乒乓球运动到A板，如此反复，因此乒乓球往返运动过程中与A板碰撞后带正电，与B板碰撞后带负电，故B错误；CD．根据题意，乒乓球在电场力作用下与A、B两板往返运动碰撞，则可知A→B的运动过程中电场力对乒乓球做正功，乒乓球的电势能减小，故C错误，D正确。故选D。5.篮球运动员做定点投篮训练，篮球从同一位置投出，且初速度大小相等，第1次投篮篮球直接进篮筐，第2次篮球在篮板上反弹后进筐，篮球反弹前后垂直篮板方向分速度等大反向，平行于篮板方向分速度不变，轨迹如图所示，忽略空气阻力和篮球撞击篮板的时间，关于两次投篮说法正确的是（）A.两次投篮，篮球从离手到进筐的时间相同B.篮球第1次上升的最大高度比第2次的大C.篮球经过a点时，第1次的动能比第2次的大D.篮球两次进筐时，在竖直方向分速度相同〖答案〗B〖解析〗B．第2次篮球在篮板上反弹后进筐，篮球反弹前后垂直篮板方向分速度等大，若没有篮板，篮球水平位移较大，又由于两次初速度大小相等，所以第2次篮球水平初速度较大，竖直分速度较小，篮球第1次上升的最大高度比第2次的大，故B正确；A．竖直方向上，根据第1次篮球从离手到进筐时间较大，故A错误；C．初动能相等，篮球经过a点时，重力势能相等，根据机械能守恒，第1次的动能等于第2次的动能，故C错误；D．篮球两次进筐时，水平方向分速度不同，在竖直方向分速度不同，故D错误。故选B。6.如图所示，整个空间存在一水平向右的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场，光滑绝缘斜面固定在水平面上。一带正电滑块从斜面顶端由静止下滑，下滑过程中始终没有离开斜面，下滑过程中滑块的位移x、受到的洛伦兹力力、加速度a与机械能等物理量的大小随时间变化的图线可能正确的是（）A. B. C. D.〖答案〗B〖解析〗AC．滑块下滑过程中始终没有离开斜面，滑块沿斜面受到的重力分力和电场力分力均保持不变，滑块做匀加速直线运动，则图像为一条与横轴平行的直线；根据图像的斜率表示速度，可知图像的斜率逐渐增大，故AC错误；B．由于滑块由静止做匀加速直线运动，则有可知图像为过原点的倾斜直线，故B正确；D．除重力做功外，还有电场力做功，则滑块的机械能不守恒，故D错误。故选B。7.如图所示，用一轻绳通过定滑轮将质量为m的小球静置在光滑的半圆柱体上，小球的半径远小于半圆柱体截面的半径R，绳AB长度为L，长度为H的杆BC竖直且与半圆柱体边缘相切，OA与水平面夹角为θ，不计一切摩擦，重力加速度为g，下列表达式表示绳对小球的拉力F是（）A. B.C. D.〖答案〗C〖解析〗根据题意，对小球受力分析，受拉力、支持力和重力，把拉力和支持力平移，组成矢量三角形，延长AO和交于点，如图所示由几何关系和相似三角形有解得故选C。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.节能电梯在无人时缓慢运行或静止不动，有人上电梯后，电梯先加速后匀速运行。一乘客坐电梯下楼，始终与电梯保持相对静止，如图所示，则（）A.加速时乘客所受的摩擦力方向水平向左B.加速时乘客处于失重状态C.下楼过程中电梯对乘客的作用力大于乘客对电梯的作用力D.下楼过程中乘客受到的摩擦力始终做负功〖答案〗AB〖解析〗A．电梯加速向下运动时，人有水平向左的加速度，由牛顿第二定律可知，乘客所受的摩擦力方向水平向左，故A正确；B．电梯加速向下运动时，人有向下的加速度，则乘客处于失重状态，故B正确；C．电梯对乘客的作用力与乘客对电梯的作用力是一对相互作用力，大小相等，方向相反，故C错误；D．当电梯匀速运行时，乘客不受摩擦力，摩擦力做功为零，故D错误。故选AB。9.如图所示为一束单色光从空气射入a、b两块玻璃（不同材质）时的光路图，下列说法正确的是（）A.玻璃a的折射率比玻璃b的大 B.光在a中的传播速度比在b中的大C.光在a中的波长比在b中的小 D.光线O′B一定与光线AO平行〖答案〗AC〖解析〗A．光从a射入b时，折射角大于入射角，则玻璃a的折射率比玻璃b的大，故A正确；B．根据光在a中的传播速度比在b中的小，故B错误；C．根据光在a中的波长比在b中的小，故C正确；D．b玻璃折射率大于空气的折射率，光线O′B一定不与光线AO平行，故D错误。故选AC。10.如图所示，设想在地球表面的P、Q两地之间开凿一个直通隧道，在隧道里铺设直管道，将地球视为均质球体，忽略一切摩擦阻力，不考虑地球自转，在P点将一物块由静止释放，管道内的物块会在PQ之间做简谐运动，运动周期为T，图中O点为PQ的中点，B点和B′点分别为OP和OQ连线的中点，下列说法正确的是（）A.物块由P到O的加速度增大B.物块经过B点和B′点时速度大小相等C.物块由P到O的运动时间为D.物块在P、B两处回复力大小之比为2:1〖答案〗BD〖解析〗A．根据题意，管道内的物块会在PQ之间做简谐运动，而在为PQ的中点处物块所受万有引力竖直向下指向地心，水平方向合力为零，则可知PQ的中点O即为简谐运动的平衡位置，由此可知，物块由P到O的加速度减小，故A错误；B．根据简谐运动的对称性可知，物块经过B点和B′点时速度大小相等，故B正确；C．根据题意，在P点将一物块由静止释放，物块做简谐运动，则可知P点为物块做简谐运动的最大位移处，而从最大位移处到平衡位置，所用时间为，故C错误；D．由于物块做简谐运动，而则根据简谐运动回复力与位移之间的关系可知物块在P、B两处回复力大小之比为2:1，故D正确。故选BD。三、非选择题：共54分，请根据要求作答。11.某同学利用打点计时器分析自身步行时的速度特征，把接在50Hz的交流电源上的打点计时器固定在与人腰部等高的桌面上，纸带穿过打点计时器限位孔，一端固定在人腰部，人沿直线步行时带动纸带运动，打点计时器记录人步行时的运动信息。（1）选取点迹清晰的纸带，每5个点取一个计数点，其中连续5个计数点A、B、C、D、E、F如下图所示，纸带中BC段的平均速度为vBC=_________m/s。（保留两位有效数字）（2）沿着计数点位置把纸带裁开并编号，按编号顺序把剪出的纸带下端对齐并排粘贴在坐标纸上，剪出的纸带长度代表打出这段纸带时间内的平均速度，把每段纸带上边中点连接成线，如下图所示，若用图中曲线描述人运动的速度一时间关系，如果用纵坐标表示速度大小，横坐标表示时间，则纸带的横宽d对应横坐标中的时间长度为_________s，请根据下图估算该同学的步幅为_________m。（保留两位有效数字）〖答案〗（1）1.1（2）0.100.53〖解析〗【小问1详析】[1]相邻两个计数点间的时间间隔T=0.1s，纸带中BC段的平均速度为【小问2详析】[1][2]纸带的横宽d对应横坐标中的时间长度为T=010s可把图像看成图像，同学的步幅为图像一个周期内每段纸带面积之和，该同学的步幅为12.某兴趣小组修复一个电流表，实验过程如下：（1）拆开电流表，取出表头G，发现表头完好无损，用标准电表测出表头G满偏电流为3mA。（2）测量表头G的内阻：按照如图1所示电路图连接电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片应移到_________（填“a端”或“b端”），先闭合开关，调节_________，直至表头G指针满偏；再闭合开关，保持滑动变阻器阻值不变，仅调节电阻箱阻值，直至表头G示数为满偏示数的一半，此时电阻箱的示数如图2所示，则表头G的内阻为_________Ω。（3）电流表内部电路设计如图3所示，其中，，但已损坏，请根据电流表3A的量程，推算损坏之前_________Ω。（结果保留两位有效数字）（4）选取相应的电阻替换，重新安装好电表。由于步骤（2）测电阻存在一定的误差，则该修复后的电表测量出的电流值比实际值_________。（填“偏大”、“偏小”或“准确”）〖答案〗（2）a端滑动变阻器10（3）0.025（4）偏小〖解析〗（2）[1]闭合开关前，滑动变阻器接入电路电阻应最大保护电路，即滑片应移到a端。[2]实验过程中，先闭合开关，调节滑动变阻器，直至表头G指针满偏。[3]再闭合开关，保持滑动变阻器阻值不变，仅调节电阻箱阻值，直至表头G示数为满偏示数的一半，此时认为干路电流仍为，则有由图2可得（3）[4]由图3，根据欧姆定律有解得（4）[5]由于步骤（2）测电阻时，实际干路电流大于，则通过电阻箱的电流大于，则电阻箱电阻小于表头G的内阻，即所测表头G的内阻偏小，则修复后的电表实际量程大于，则电表测量出的电流值比实际值偏小。13.遇到突发洪水时，可以借助塑料盆进行自救，简化模型如下，塑料盆近似看成底面积为S的圆柱形容器，把塑料盆口向下竖直轻放在静止水面上，用力竖直向下缓慢压盆底，当压力为F时恰好使盆底与液面相平，忽略塑料盆的厚度及盆的重力，已知大气压强为p0，重力加速度为g，水的密度为ρ，求：（1）此时盆内空气的压强p；（2）此时塑料盆口的深度d。〖答案〗（1）；（2）〖解析〗（1）设根据平衡条件可得解得（2）当塑料盆轻放在静止水面上时，盆内封闭气体的压强、体积分别为，当盆底与水平相平时，设进入盆内水的液面距盆底，盆内压强、体积分别为，而根据等压面法可知根据题意联立以上各式可得14.如图所示，长为，内壁光滑的钢管（顶端开口，下端封闭）竖直固定放置，A、B两小球的质量分别为，，直径略小于钢管内径，将小球A从管口静止释放并开始计时，0.2s时在管口由静止释放小球B，已知小球与管底碰撞后原速率反弹，小球的直径与钢管长度相比可忽略不计，重力加速度取，碰撞时间和空气阻力均可忽略，求：（1）A球刚落到管底时，B球的速度；（2）A、B两小球相遇的位置距管底的高度h；（3）若A、B两小球发生碰撞后，B小球上升最高点高出管口，求两小球碰撞时损失的机械能。〖答案〗（1）；（2）；（3）〖解析〗（1）根据题意，有解得则有则A球刚落到管底时，B球的速度（2）根据题意可知，A球反弹之后做竖直上抛运动，则有A球刚落到管底时，小球B下落的高度为设从A球反弹到两球相遇时间为，则有又有联立解得，（3）设A、B两小球碰撞后，B球上升的速度为，则有解得设A、B两小球碰前速度分别为、，则有碰撞时动量守恒，取向上为正方向，则有解得则碰撞过程中，损失机械能为15.中国第一台高能同步辐射光源（HEPS）将在2024年辐射出第一束最强“中国光”，HEPS工作原理可