2024届广东省部分学校高三年级下册二模联考物理试题及答案解析

2024届广东省部分学校高三下学期二模联考物理试题

学校:姓名：班级：考号：

一、单选题

1.钙钛矿是新型太阳能电池的重点研发方向之一，我国科研团队刷新大面积全钙钛矿

光伏组件光电转化效率世界纪录。面积为ZSOn?的太阳能电池板总保持与太阳光线垂

直，在电池板处太阳光的强度为1.39kW/m2,假设太阳辐射波长为550nm的单色光，

而且所有辐射到电池板上的光子均被板吸收，E^D/?=6.63xl0-34j.s，c=3.0xl（）8m/s,

则电池板每秒钟吸收的光子数目约为（）

A.1.0x1022个B.1.0x1021个C.2.0x102。个D.20x1（）21个

2.图甲为家用燃气炉架，其有四个对称分布的爪，若将总质量一定的锅放在炉架上，

如图乙所示（侧视图），忽略爪与锅之间的摩擦力，若锅是半径为R的球面，正对的两

爪间距为d,则下列说法正确的是（）

A.R越大.爪与锅之间的弹力越小B.R越大，爪与锅之间的弹力越大

C.d越大，锅受到的合力越大D.d越大，爪与锅之间的弹力越小

3.2023年10月26日11时14分，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载

火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。约10分钟后。神舟十七号载人飞船与火箭成功分

离，进入预定轨道，航天员乘组状态良好，发射取得圆满成功。如图所示，虚线为飞船

的运行轨道，周期为T,离地高度为人若飞船绕地球做匀速圆周运动，地球半径为R,

则地球的第一宇宙速度大小为（）

2TI(R+h)B2n(R+h)\R+h

A.----------------

-TVR

口2n{R+h)IR

T\R+h

4.小型发电机的工作原理如图甲所示，两磁极之间可视为匀强磁场，发电机产生的交

变电流的电动势随时间变化的关系图像如图乙所示，将线圈与阻值为10Q的定值电阻相

连。不计线圈内阻。下列说法正确的是（）

乙

A.该交变电流的频率为5Hz

B.f=0.01s时,线圈平面转到中性面位置

C.00.01s内，通过线圈的电荷量为0.02C

D.如把击穿电压为20V的电容器接在发电机两端，电容器刚好不会被击穿

5.某简谐横波沿x轴传播，在f=0时刻的波形如图所示，此时介质中有三个质点3、C

和。，8的横坐标为o,c的纵坐标为o,。与c间沿*轴方向的距离为波长的:倍,

O

质点8的振动方程为y=4sin下列说法正确的是（）

A.该波沿x轴正方向传播

B.该波的波长为11m

C.该波的波速大小为12m/s

D.t=0时亥！|起.质点。回到平衡位置的最短时间为1.5s

6.如图所示，在直角三角形ABC中，ZA=3O°,BC=R.A,8两点各固定有点电荷,

带电荷量分别为YQ、+Q,以C点为球心固定有不带电的金属球壳，球壳半径为JR。

已知静电力常量为左,球壳表面的感应电荷在球心C处产生的电场强度（）

试卷第2页，共8页

A.为零

Q

B.大小为左F方向沿54方向

Q

F

C.大小为女方向与CB方向夹角为60。

大小为泰鲁，方向沿NACB平分线

D.

7.中国国家邮政局监测数据显示。2023年14月中国快递业务量达300亿件，我们的

生活离不开快递。图甲为快递物流配送分拣示意图，水平传送带和倾斜传送带以相同的

速率逆时针运行。现将一质量为Q5kg的货物（可视为质点），轻放在倾斜传送带上端A

处，图乙为倾斜传送带钻段的数控设备记录的货物的速度一时间图像，L2s末货物刚

好到达下端3处，随后以不变的速率滑上水平传送带C端。已知。段的长度L=6m,

最大静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等，货物与两条传送带间的动摩擦因数相同，

B、C间距忽略不计，取g=10m/s2。下列说法不正确的是（）

A.货物与传送带间的动摩擦因数为0.5

B.倾斜传送带与水平面间的夹角为30°

C.货物在水平传动带上做匀变速直线运动的时间为0.4s

D.货物从C端运动到O端的过程中，货物与传送带间因摩擦产生的总热量为1J

二、多选题

8.图示为一半圆柱形透明体横截面，横截面的圆心为。，半圆柱的半径为R,《为直

径AB上的点，OPt=,透明体的折射率为夜。现有一细光束以入射角。=45

从匕点射入半圆柱，则（）

A.细光束岫经两次折射后会从弧面A3射出

B.细光束经A3面折射，在弧面发生两次全反射后再从A8面射出透明体

C.细光束第一次射出透明体时，折射角为45°

D.细光束第一次射出透明体时，折射角为30°

9.人们有时用“打夯”的方式把松散的地面夯实。设某次打夯符合以下模型：如图所示，

两人同时通过绳子对质量为优的重物分别施加大小均为%g（g为重力加速度的大小）、

方向都与竖直方向成37。的力，重物离开地面高度〃后人停止施力，最后重物自由下落

h

砸入地面的深度为二。cos37°=0.8,不计空气阻力，则（）

A.重物在空中上升的时间一定大于在空中下落的时间

B.重物克服地面阻力做的功等于人对重物做的功

C.重物刚落地时的速度大小为回

D.地面对重物的平均阻力大小为17机g

10.发电机的工作原理可以简化为如图所示的情景。质量为加的导体棒垂直于光滑导轨

放管，导轨间距为/,导轨间分布着垂直于导轨平面、磁感应强度大小为3的匀强磁场。

将负载（电阻为R的电热毯）接入导轨中形成闭合回路，导体棒在恒力K的作用下由静

止开始沿光滑导轨运动。/时刻，导体棒速度达到L导轨和导体棒电阻忽略不计，导

轨无限长，导体棒始终与导轨垂直且接触良好。下列说法正确的是（）

试卷第4页，共8页

XXXXXX

XXXXXX

B/

XXXX

XXXXXX

A.t时刻，导体棒运动速度丫=娱，

m

B.0f时间内发电机电动势随时间先增大后不变

C.，时刻，电热毯的功率为^

R

F?R

D.电热毯的功率最终将达到笔

B2l2

三、实验题

1L小明在探究“两个互成角度的力的合成规律”时，用到两根相同的橡皮筋、木板、白

纸、笔、图钉、细线和刻度尺。请帮助他完善以下步骤。

(1)如图甲所示，先把两根橡皮筋以6和细绳P的一端连接，结点记为。。

(2)用刻度尺测量橡皮筋。的原长，记为"。

(3)如图乙所示，在木板上固定白纸，在白纸上的。1点固定橡皮筋6的上端，用手拉

动橡皮筋。的自由端，记录此时橡皮筋。的长度乙和结点。的位置。

(4)如图丙所示，左手拉动橡皮筋。的自由端，右手拉动细线P,使得。点两次位置

重合，记录此时橡皮筋〃的长度4和o

(5)把橡皮筋。和细线尸互换位置再拉动，使,记录0

(6)根据胡克定律可知，橡皮筋。的弹力大小和形变是成正比，以形变量的大小作为

弹力尸、4及瑞，根据记录的信息作出平行四边形，比较对角线尸'与尸的大小和方向

是否大致相同，从而判断两个互成角度的力的合成是否遵循平行四边形定则。

12.李华同学查阅资料：某金属在。〜100C内电阻值R,与摄氏温度，的关系为

用=总(1+口)，其中凡为该金属在0℃时的阻值，a为温度系数(为正值)。李华同学

设计图甲所示电路以测量该金属的电阻凡和a值。可提供的实验器材有:

A.干电池（电动势约为L5V,内阻不计）

B.定值电阻&（阻值为IkQ）

C.定值电阻&（阻值为800C）

D.滑动变阻器41（阻值范围040Q）

E.滑动变阻器品2（阻值范围0~4kQ）

F.电流计G（量程。~200〃A,内阻约500Q）

G.电阻箱R（最大阻值为9999.90）

H.摄氏温度计

I.沸水和冷水各一杯

J.开关两个及导线若干

请回答下列问题：

（1）滑动变阻器应选用（选填“品］”或“Rp2”），开关即闭合前，滑动变阻器的

滑片移到（选域或“6”）端。

（2）将电阻箱的阻值调为500Q,闭合开关S1,读出电流计G的示数，再闭合开关S,

调节电阻箱的阻值，直至闭合S?前、后电流计G的示数没有变化，此时电阻箱的示数为

360Q,则电流计G的内阻为£1o

（3）利用上述电流计G及电路测量该金属的电阻凡和a值的步骤如下：

①断开开关a、S2,将此取下换成该金属电阻，并置于沸水中；

②闭合开关3,读出电流计G的示数；闭合开关S?,调节电阻箱的阻值，直至闭合开

关跖前、后电流计G的示数没有变化，记下此时电阻箱的示数R和温度/；

③多次将冷水倒一点到热水中，重复步骤②，可获得电阻箱的示数R和温度f的多组数

据.

试卷第6页，共8页

(4)以电阻箱的示数R为纵轴，温度/为横轴，作出图像如图乙所示，则该金属电阻在

0℃时的阻值为C,温度系数为°C-。(结果用a、6、c表示)

四、解答题

13.图示为马德堡半球演示器，两半球合在一起时，可形成一直径d=20cm的球形空

腔。现用细软管、双向阀门与容积为200cm\活塞横截面积为10cn?的注射器改装成小

型的抽气机。在温度为27℃的室内，每次满量从球内缓慢抽出空气。连接处气密性很

好，忽略软管的容积，抽气过程中球形空腔温度和体积均保持不变，摩擦不计。已知大

气压强P°=lxlO5pa,取兀x3,计算结果均保留两位有效数字。求：

(1)对球形空腔抽气2次后，球形空腔内的气体压强02；

(2)若对球形空腔抽气2次后，将马德堡半球演示器从室内移到室外37℃的太阳下,

经过一段时间后，半球两侧至少均用多大的拉力才能把两半球拉开。

14.如图所示，以长方体质cd-aT/c'd'的ad边中点0为坐标原点、ad方向为x轴正方

向、a'a方向为》轴正方向、仍方向为z轴正方向建立。孙z坐标系，已知

Oa=ab=aa'=Lo长方体中存在沿y轴负方向的匀强磁场，现有质量为加、电荷量为4

的带正电粒子(不计重力).从。点沿z轴正方向以初速度v射入磁场中，恰好从。点射

出磁场。

(1)求磁场的磁感应强度8的大小；

(2)若在长方体中加上沿y轴负方向的匀强电场，让粒子仍从。点沿z轴正方向以初

速度V射入磁场中，为使粒子能从。'点射出磁场，求电场强度4的大小；

(3)若在长方体中加上电场强度大小为£=翌近二、方向沿z轴负方向的匀强电场，

qL

让该粒子仍从。点沿Z轴正方向以初速度V射入磁场中，求粒子射出磁场时与。点的距

离S。

15.如图甲所示，半径R=0.45m的;光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，B为轨道的最

4

低点，光滑水平面上有一静止的、足够长、上表面粗耕的平板车紧挨圆弧轨道右侧放置，

平板车质量M=2kg,其上表面与8点等高。质量m=lkg的滑块（可视为质点）从圆

弧轨道最高点A由静止释放。取g=10m/s2,求：

（1）滑块滑到圆弧轨道的最低点8时的速度大小；

（2）滑块在平板车上运动的过程中，系统因摩擦转化的内能；

（3）若平板车上表面铺着特殊材料，其动摩擦因数从左向右随距离均匀变化，滑块运

动全过程接触位置动摩擦因数变化情况如图乙所示，经过t=ls二者达到共同速度，在

此过程中平板车移动的距离x=0.4m,请在图丙中定性画出达到共速之前平板车和物块

的速度一时间关系图像，并求出图乙中的用（结果可用分数表示）和工

试卷第8页，共8页

参考答案:

1.A

【详解】太阳能电池板接收的功率为

P=1.39kW/m2x2.60m2=3.614kW

一个光子的能量为

c3in8

E°=h—=6.63x10-3ix-----x-------Ja3.62x1019J

2550x10-9

则电池板每秒钟吸收的光子数目

NTPt3.61lx103人1C22人

N=——=-----------^个=1x10〃个

Eo3.62xl0-19

故选A„

2.A

【详解】对锅进行受力分析如图所示

则R越大，爪与锅之间弹力越小，同理d越大，爪与锅之间弹力越大，锅受到的合力为零。

故选A。

3.B

【详解】根据万有引力提供向心力有

GMm4TC2/八，、

---------7-=m—R+h]

(R+h，T2''

则地球质量

GT2

设地球的第一宇宙速度大小为乙则

答案第1页，共13页

GMmv2

———=m—

R2R

解得

_[GM_27i(R+h)\R+h

V~y~R~~TVR

故选B。

4.B

【详解】A.由图乙可知交变电流的周期T=0.02s,频率

/=1=50HZ

T

故A错误；

B.t=0.01s时，电动势为零，故线圈平面与中性面重合，故B正确；

c.r=0和f=0.01s时，电动势为零，磁通量有最大值，设为①m，则o0.01S时间内磁通量

变化量A①=2①通过线圈的电荷量

NA①

yE加ANA①2N①m

q=IZA=—ZA=&Z=-------=-------

RRRR

由于电动势的最大值

2TIN①

&=N0)mG=—

根据图像可知

5m=200V

解得

q------C

25兀

故C错误；

D.发电机的最大电压为2O0V，如把击穿电压为20V的电容器挖在发电机上，电容器会被

击穿，故D错误。

故选B。

5.A

【详解工由

y=4sinT——cm

(26J

得t=0时，yB0=-2cm,经过极短的时间At,

答案第2页，共13页

|力1|<|%()|

即t=0时质点B沿y轴正方向振动，结合图像知，该波沿X轴正方向传播，A正确;

B.质点振动的周期

2%

T=——s=4s

71

2

设》时刻，质点B第一次到达平衡位置处，即

.7171八

y=44sin—t—cm=0

解得

11.

t=—s=—T

312

即波再传播上彳质点8处于平衡位置，如图中虚线所示，则

2--2=1Im

12

解得

2=12m

B错误;

c.波速

u=4=3m/s

T

C错误;

D./=0时刻起，质点。回到平衡位置的最短时间为D错误。

---=U.DS

【详解】A处点电荷在C点产生的电场强度沿C4方向，大小为

答案第3页，共13页

E、=ky^=k*8处点电荷在C点产生的电场强度沿BC方向，大小为

-Q.、两处点电荷分别在点产生的电场强度方向互成。，大小相等，所

E2k=E\A3C120

以合电场强度大小为

Q

E=k-y

R

方向与BC方向夹角为60。；

由于金属球壳内部电场强度处处为零，感应电荷在球心C处产生的电场强度大小为

Ec=k^

R2

方向与C3方向夹角为60。。

故选C。

7.B

【详解】AB.0~0.2s内，货物在倾斜传送带上的加速度大小为

"i=詈=Wm"2=l°m/s20.21.2s内，货物在倾斜传送带上的加速度大小为

4-2

m/s2=2m/s2

At21.2—0.2

根据牛顿第二定律00.2s内，有

mgsin0+jumgcosd=mal0.21.2s内，有

mgsinO-jumgcos0=ma2

解得

sin。=0.6,，=0.5

故A正确，B错误;

D.结合图乙知，传送带的速率u=2m/s,货物在水平传送带上运动的加速度大小为

Rmg

a=-------=jug

m

货物在水平传送带上做匀减速运动的时间

Z3=^=0,4S

a

货物在水平传送带上做匀减速运动的位移大小为

+v

x=—----1,

23

答案第4页，共13页

解得

x=1.2m

由于x<L,货物与传送带共速一起做匀速运动，货物在水平传送带上的相对位移

Ax=x—vt3

货物与传送带间因摩擦产生的总热量

Q=jumg^x

解得

2=1J

故CD正确。

本题选择错误选项；

故选B。

8.BC

【详解】AB.作出光路如图所示

M

根据折射率表达式有

sin。

n=--------

sinZl

解得

/1=30

由于

Z2=90-Z1

解得

N2=60

在△《。心中，根据正弦定理可得

N3=45

答案第5页，共13页

设透明体的临界角为C,则有

."1

sinC

rl

可得

C=45

由于

/3=C

所以44光在£点发生全反射，又由于

OP2=OP3

可得

Z5=Z4=45°

则鸟A光在6点发生全反射，最后从而射出，故B正确，A错误；

CD.由于

PRIRP*,2月巴8=/2=60

则吕舄光的入射角为30,根据光路可逆可知折射角为45,故C正确，D错误。

故选BCo

9.AD

【详解】C.设停止施力瞬间重物的速度大小为匕，根据动能定理有

(2Fcos37°—mg)〃=；mvf

则

V]2gh

设重物刚落地时的速度大小为匕，根据动能定理有

,1,

2Fcos37°-/z=—

则

V2=J3.2g/z

故C错误；

A.重物在空中运动过程，开始在拉力作用下做匀加速运动，速度大小达到W后做匀减速运

答案第6页，共13页

动直至速度为零，之后再做匀加速直线运动直至速度大小为打,由此可知上升过程中的平均

速度大小为匕=3,下降过程中的平均速度大小为区=5，又由于上升、下降位移大小相等，

则重物在空中上升的时间一定大于在空中下落的时间，故A正确；

B.重物在整个运动过程中，根据动能定理有

畋+%-%=0

则重物克服地面阻力做的功大于人对重物做的功，故B错误；

D.根据动能定理有

hh

2Fcos37°-/z+m^——九日一=0

10阻10

则

金=17感

故D正确。

故选ADo

10.CD

【详解】A.根据动量定理有

FQt-Blit=mv

则

Ft

v<—o

m

A错误；

B.导体棒在恒力工的作用下运动，由于电动势

E=Blv

电流

EBlv

T1=—=----

RR

导体棒所受安培力

F=

女R

导体棒的加速度

〃_F「F安一F°B用v

mmmR

答案第7页，共13页

由此可知，随着导体棒速度的增大，加速度逐渐减小，当加速度减小为零后，导体棒做匀速

运动，由于不知道f时刻加速度是否为零，则发电机电动势可能随时间先增大后不变，也可

能一直增大，B错误；

C./时刻，电热毯的功率

C正确；

D.最终，导体棒匀速，即

mmR

此时

F0R

B2l2

电热毯的功率

B平士二F：R

RB2l2

D正确。

故选CD。

11.Oa与。尸的方向。点位置再次重合且拉动方向均不变橡皮筋。的长度

4

【详解】（4）[1]实验时要记录力的大小和方向，力的大小可以通过橡皮筋的形变量获得，

力的方向可以沿橡皮筋作直线获得，即需要记录此时橡皮筋。的长度L2和Oa与OP的方向。

（5）[2][3]把橡皮筋。和细线尸互换位置再拉动，需要使两次力的作用效果相同，故需要再

次使。点位置重合且拉动方向均不变，需要记录橡皮筋。的长度4。

12.RP2a450—a—

9ac

【详解】（1）闭合、S?断开时，干路中的最大电流约

I=IS++=575|iA

滑动变阻器两端的电压最小值约为

1.5V-(Ik。+0.5kQ)x0.2mA=1.2V

答案第8页，共13页

滑动变阻器的最小电阻约为

1.2V

R-=------------«2kQ

0.575mA

滑动变阻器应选用Rp2。

为了保护电流计G不被损坏，开关3闭合前，应将滑动变阻器的滑片向下移动到。端。

（2）[刃闭合S?前、后电流计G的示数没有变化，则电流计G中的电流与凡的电流相等，R

中的电流与凡中的电流相等，与与&两端的电压相等，电流计G与R两端的电压相等，可

得电流计的内阻

K=—/?=—x360Q=450Q

8R,0.8

（4）[4][5]将&取下换成该金属电阻的情况下，同理可得

由图乙得

「b-a

R=t+a

c

即

209%+20〃

&=

9c9

又

K=&(1+at)-R0at+RQ

则

20(/?-a)c20

R^cc=，用=~^a

9cy

解得

b-a

a--------

ac

13.(1)9.1xlO4Pa；(2)1.8X102N

【详解】（1）球形空腔的容积

V=3=4xl03cm3

注射器的容积％=200cm3,根据玻意耳定律，第一次抽气有

答案第9页，共13页

第二次抽气有

PY=〃2（V+%）

解得

，vY

4

p,=-----pn~9.1xlOPa

（2）马德堡半球演示器从室内移到室外，球内气体等容变化，根据查理定律得

Pi_=P2.

T3~T2

其中q=300K,7；=310K,解得

4

p3®9.4xlOPa

拉力至少为

F=（A）-p）7l^

解得

F=1.8X102N

2mv8mv2出L

----71L

14•⑴力⑵而；⑶6J

【详解】（1）粒子在“Ozb平面内做匀速圆周运动，如图中轨迹1所示

答案第10页，共13页

由洛伦兹力提供向心力，有

解得

qL

（2）粒子在电磁复合场中的运动为匀速圆周运动与类平抛运动的合运动，在长方体中运动

的时间

在y轴方向上做初速度为零的匀加速直线运动，则

L=—at

2

解