广东省2024年高三年级下册第五次调研考试物理试题含解析

广东省2024年高三下学期第五次调研考试物理试题

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）

填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处”o

2.作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把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。答案不能答在试题卷上。

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，请将本试卷和答题卡一并交回。

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、下列四个实验中，能说明光具有粒子性的是（）

2、如图所示为三颗卫星.、从c绕地球做匀速圆周运动的示意图，其中从c是地球同步卫星，。在半径为r的轨道上,

此时“、》恰好相距最近，已知地球质量为半径为R,地球自转的角速度为口，引力常量为G,则（）

A.卫星b加速一段时间后就可能追上卫星c

B.卫星》和c的机械能相等

2%

c.到卫星。和b下一次相距最近，还需经过时间U而一

D.卫星«减速一段时间后就可能追上卫星c

3、为探测地球表面某空间存在的匀强电场电场强度E的大小，某同学用绝缘细线将质量为机、带电量为+g的金属球

悬于。点，如图所示，稳定后，细线与竖直方向的夹角，=60。；再用另一完全相同的不带电金属球与该球接触后移开,

再次稳定后，细线与竖直方向的夹角变为a=30。，重力加速度为g,则该匀强电场的电场强度E大小为（）

V3mg

mgD.E=——

3qq

4、根据所学知识分析，下列说法中正确的是（）

A.布朗运动就是热运动

B.有液体和气体才能发生扩散现象

C.太空飞船中水滴呈球形，是液体表面张力作用的结果

D.分子间相互作用的引力和斥力的合力一定随分子间的距离增大而减小

5、在光滑的水平面上有一质量为M、倾角为。的光滑斜面，其上有一质量为机的物块，如图所示。物块在下滑的过

程中对斜面压力的大小为（）

Mmgcos0Mmgcos0

MM-msinOcosO

Mmgcos0Mmgcos0

M+msin20M-msin20

6、如图甲所示，单匝矩形线圈曲cd垂直固定在匀强磁场中。规定垂直纸面向里为磁感应强度的正方向，磁感应强度

随时间变化的规律如图乙所示。以顺时针方向为电流正方向,以向右方向为安培力正方向，下列关于加段导线中的感

应电流i和受到的安培力F随时间变化的图象正确的是（）

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、如图，在真空中的A、8两点分别放置等量异种点电荷，在电场中通过A、8两点的连线中点对称地选取一个闭合

路径现将一个质子沿成必移动一周，下列说法正确的是（）

Aa

A.a点和分点的电场强度相同

B.c点电势低于于d点电势

C.由b―c,电场力一直做正功

D.由c—d,质子电势能一直在增加

8、下列提法正确的是（）

A.用一个三棱镜演示光的偏折现象，紫光的偏折角比红光的偏折角小

B.以相同入射角斜射到同一平行玻璃砖后，红光侧移比紫光的侧移小

C.通过同一单缝衍射装置演示单缝衍射，红光比紫光效果好

D.用同装置进行双缝干涉实验，紫光的相邻条纹间距比红光的大

E.以相同入射角从水中斜射向空气，红光能发生全反射，紫光也一定能发生全反射

9、下列说法正确的是

A.悬浮在液体中的微粒越大，某一瞬间撞击它的液体分子数越多，布朗运动越明显

B.液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，所以液体表面存在表面张力

C.分子平均速率大的物体的温度一定比分子平均速率小的物体的温度高

D.自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性

E.外界对气体做功，气体的内能可能减小

10、下列说法中正确的是o

A.光速不变原理是狭义相对论的两个基本假设之一

B.变化的电场一定产生变化的磁场

C.光的偏振现象说明光是横波

D.无影灯是利用光的衍射原理

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）在一次实验中，某同学想描绘一标有“3V,L5W”的小灯泡的伏安特性曲线，除导线开关外还有：

A.直流电源（电动势约为4V,内阻可不计）

B.直流电流表Ai（量程0~3A,内阻约为0.1。）

C.直流电流表A2（量程0~300mA,内阻为1。）

D.直流电压表Vi（量程0~15V,内阻很大）

E.直流电压表V2（量程0~4V,内阳很大）

F.滑动变阻器（最大阻值10Q,允许通过的最大电流为2A）

G.滑动变阻器（最大阻值1k。，允许通过的最大电流为0.5A）

H.定值电阻尺1=1。

I.定值电阻&=10。

实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能测多组数据。

⑴实验中电流表应选用,电压表应选用,滑动变阻器应选用（均用序号字母表示）。

⑵请按要求设计实验电路

⑶某同学通过实验正确作出的小灯泡的伏安特性曲线如图所示，现把实验中使用的两个相同的小灯泡串联后由E=3V,

内阻不计的电源供电，此时灯泡的实际功率约为W（结果保留两位有效数字）。

12.（12分）按如图甲所示电路，某实验小组将一电流表改装成能测量电阻的欧姆表，改装用的实验器材如下：

A.待改装电流表一个：量程为0~3mA,内电阻为100Q,其表盘如图乙所示

B.干电池一节：电动势E=1.5V,内电阻r=0.5C

C电阻箱R：阻值范围0—999.9Q

请根据改装的欧姆表的情况，回答下列问题：

（1）测量电阻前，先进行欧姆调零，将电阻箱£调至最大，将红、黑两表笔直接接触，调节电阻箱R使电流表指针

指到表头的_____刻度，此位置应该是欧姆表盘所示电阻的（填“最大值”或“最小值”）

（2）欧姆表调零后，将红、黑表笔分别接触待测电阻的两端，若电流表的示数为1.0mA,则待测电阻的阻值

Rx=Q

(3)如果换一个电动势大的电源，其他器材不变，则改装欧姆表的倍率(填“变大”或“变小”).

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)如图所示，A3C为某玻璃砖的截面，05c是半径为R的四分之一圆，。为圆心，AO5为等腰直角三角

形，玻璃砖放在水平面上，一束单色光从4。边上的中点。垂直AO面射入，光线在A8面上刚好发生全反射.已知

光在真空中传播的速度为c,求

(i)试判断光线第一次照射到圆面上会不会发生全反射，如果不发生全反射，则发生折射的折射角为多大；

(ii)圆弧面的反射光线第一次照射到CO面上的入射点到D点的距离.

14.(16分)如图所示，宽乙=2m、足够长的金属导轨MN和放在倾角为，=30。的斜面上，在N和N，之间连接一

个R=2.0。的定值电阻，在AA，处放置一根与导轨垂直、质量机=0.8kg、电阻L2.0。的金属杆，杆和导轨间的动摩擦

因数〃=呼，导轨电阻不计，导轨处于磁感应强度B=1.0T、方向垂直于导轨平面的匀强磁场中.用轻绳通过定滑轮

将电动小车与杆的中点相连，滑轮与杆之间的连线平行于斜面，开始时小车位于滑轮正下方水平面上的P处(小车可

视为质点)，滑轮离小车的高度H=4.0m.启动电动小车，使之沿PS方向以v=5.0m/s的速度匀速前进，当杆滑到OO,

位置时的加速度a=3.2m/s2,AA，与OCT之间的距离d=lm,求：

(1)该过程中，通过电阻R的电量g；

(2)杆通过OO,时的速度大小；

(3)杆在OO,时，轻绳的拉力大小；

(4)上述过程中，若拉力对杆所做的功为13J,求电阻R上的平均电功率.

15.(12分)如图所示，横截面积为s=10cm2的上端开口气缸固定在水平面上，质量不计的轻活塞。下面封闭长度为

Z=30cm的理想气体，上面通过轻绳与质量为机=4kg重物b相连，重物b放在一劲度系数为左=200N/m的轻弹簧上，

弹簧下端固定在地面上，上端与重物b接触,但不拴接,气缸和光滑活塞«导热性能良好。开始时,外界温度为7o=3OOK,

弹簧弹力大小为尸=20N,现缓慢降低温度，已知外界大气压强始终为尸o=lxlO5pa,重力加速度大小g=10m/s2,求:

①弹簧与b物体刚分离时，气缸中气体的温度；

②从开始状态到方物体离开弹簧时，气体内能减少了40J,则气体与外界交换了多少热量。

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】

A.该实验是0粒子散射实验，该实验揭示了原子的核式结构模型，A错误；

B.该实验是双缝干涉实验，该实验揭示了光具有波动性，B错误；

C.该实验是光电效应现象的实验，该实验揭示了光具有粒子性，C正确；

D.该实验是放射性现象的实验，从而得出依/射线的性质，D错误。

故选C。

2、C

【解析】

A.卫星b加速后将做离心运动，轨道变高，不可能追上卫星c,选项A错误；

B.卫星的机械能等于其动能与势能之和，因不知道卫星的质量，故不能确定卫星的机械能大小关系，选项B错误；

C.对卫星a,根据万有引力提供向心力有：

「Mm

G——=mrco2

ra

所以卫星。的角速度

可知半径越大角速度越小，卫星。和b由相距最近至再次相距最近时，圆周运动转过的角度差为2小所以可得经历的

时间：

2万

选项C正确；

D.卫星。减速后将做近心运动，轨道半径减小，不可能追上卫星c,选项D错误；

故选C。

3、D

【解析】

设电场方向与竖直方向夹角为a,则开始时，水平方向

7]sin60=qEsina

竖直方向

Zcos60+qEcosa=mg

当用另一完全相同的不带电金属球与该球接触后移开，再次稳定后电量减半，则水平方向

T2sin30=；qEsin。

竖直方向

T[cos30cosa=mg

联立解得

qE=mg

a=60°

即

E=^-

q

故选D。

4、C

【解析】

A.布朗运动是物质微粒在液体或气体中的无规则运动，间接反映了液体分子或气体分子在永不停息地做无规则运动,

它不是微粒的热运动，也不是液体分子的热运动，A错误；

B.固体、液体、气体都可以发生扩散现象，B错误；

C.太空飞船中的水滴处于完全失重状态，在表面张力作用下收缩为球形，C正确；

D.当"为时，分子间相互作用的引力和斥力的合力随分子间距离的增大而减小，当时，分子间相互作用的引力

和斥力的合力随分子间距离的增大而先增大后减小，D错误。

故选C。

5、C

【解析】

设物块对斜面的压力为N,物块“相对斜面的加速度为斜面的加速度为“2,方向向左；则物块m相对地面的加

速度为

ax=cos0-a2

av=%sin。

由牛顿第二定律得

对，”有

Nsin9=加(％cos8—4)

mg-Ncos0=maysin6

对M有

Nsin0-Ma,

解得

_Mmgcos0

Af+msin20

故C正确，ABD错误。

故选C。

6、A

【解析】

0〜0.5T时间内，3减小，穿过线圈的磁通量减小，磁场方向垂直纸面向里，由楞次定律可知，感应电流方向沿顺时针

方向，为正值；

B

由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势为E=—S不变，则E不变，感应电流，不变。由左手定则可知，be

At

段导线受到的安培力方向水平向右，是正的。由歹=80知从段导线受到的安培力大小随3的减小而逐渐减小。

在0.5T-T时间内，8增大，穿过线圈的磁通量增大，磁场方向垂直纸面向里，由楞次定律可知，感应电流方向沿逆时

针方向，为负值；

一B，B一—一

由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势为E=—S,——不变，则E不变，感应电流i不变。由图知：在0.57-7

一t-1

B

时间内的一是0-0.57时间内的2倍，则在0.57-7时间内的感应电动势E是0-0.57时间内的2倍，感应电流也是

t

2倍。在0.57-7时间内，由左手定则可知，反段导线受到的安培力方向水平向左，是负的，且由尸=5必知在0.57-7

时间内加段导线受到的安培力随3的增大而增大，且是0〜0.5T时间内的4倍，故BCD错误，A正确。

故选Ao

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^BD

【解析】

等量同种电荷电场线如图：

A.结合等量异种点电荷的电场线的图象可知，谛两点的电场强度的方向不同，故A错误；

B.d点的电势为正值，c点的电势为负值，c点电势低于d点电势，故B正确；

C.在儿的连线上，两电荷连线上方，场强竖直向分量向下，两电荷连线下方，场强竖直向分量向上。则质子由〜到

c,电场力先做正功后做负功，故C错误；

D.由c-d,质子受力的方向与运动的方向之间的夹角始终是钝角，电场力做负功，电势能一直在增大，故D正确。

故选BDo

8、BCE

【解析】

A.因为紫光的折射率大于红光的折射率，所以通过三棱镜后紫光的偏折角大，故A错误；

B.以相同入射角斜射到同一平行玻璃砖，因为紫光的折射率大，则紫光偏折更厉害，如图：

则紫光的侧移大，故B正确；

C.发生明显衍射现象的条件是入射光的波长比小孔大或相差不多，红光的波长大于紫光的，所以用同一装置做单缝

衍射实验时，红光效果要好些，故C正确；

D.根据

,L.

Ax——A,

d

因为紫光的波长短，则紫光的干涉条纹间距小，红光的干涉条纹间距较宽，故D错误；

E.相同入射角从水中斜射向空气，因紫光的折射率大于红光，所以紫光的临界角小于红光，红光能发生全反射，紫

光也一定能发生全反射，故E正确。

故选BCEo

9、BDE

【解析】

A.悬浮在液体中的微粒越小，在某一瞬间撞击它的液体分子数越少，布朗运动越明显，故A错误；

B.由于表面分子较为稀疏，故液体表面分子间距离大于液体内部分子间距离，所以液体表面存在表面张力，故B正

确；

C.分子的平均动能相等时，物体的温度相等；考虑到分子的质量可能不同，分子平均速率大有可能分子的平均动能

小；分子平均速率小有可能分子的平均动能大.故C错误；

D.由热力学第二定律可知，自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，故D正确；

E.当外界对气体做功，根据热力学第一定律AU=W+Q分析可知，内能可能增大也可能减小，故E正确.

10、AC

【解析】

A.狭义相对论的两条基本假设是光速不变原理和相对性原理，故A正确；

B.均匀变化的电场一定产生恒定的磁场，故B错误；

C.偏振是横波的特有现象，光的偏振现象说明光是一种横波，故C正确；

D.无影灯是利用光的直线传播原理制成的，故D错误。

故选ACo

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、cEF0.54-0.57

【解析】

⑴口］⑵小灯泡的额定电压为3V,因此电压表选择量程大于等于3V的即可，电压表故选E；而小灯泡的额定电流为

p15

/=—=—A=0.5A

U3

电流表Ai量程太大，测量误差太大，故应用电流表A2和定值电阻与并联，改装成电流表，电流表故选C；

［3］还需要调节电路的滑动变阻器，为了方便操作，且小灯泡两端的电压从零开始变化，滑动变阻器应选阻值较小的F；

⑵［4］本实验小灯泡两端的电压从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法；同时因电流表内阻与小灯泡的电阻接近，

电压表内阻远大于小灯泡的电阻，故电流表选用外接法；实验电路图如图所示：

(3)［5］电源内阻不计，两灯泡串联，每个灯泡两端电压相等为。=1.5V,根据U-/图象可知，此电压下流经灯泡的

电流为

/=0.37A

则小灯泡的功率

p=〃=1.5x0.37W。0.56W

12、3mA最小值1000变大

【解析】

⑴口］⑵将红、黑两表笔短接是欧姆调零，电流表的最大刻度3mA对应待测电阻的最小值，即对应欧姆表的电阻零刻

度

(2)［3］欧姆表调零后，其内阻

E15

用=——=―JQ=500Q

咕43x10-3

电流表示数为/=1.0mA,则

&+%

解得

&=1000Q

(3)[4]当电动势变大后，由

I=—I=--—

gA，X0+&

可知，内阻变大，相同电流时，测量的电阻变大，所以倍率变大。

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、(i)45°；(ii)(1+—)R

23

【解析】

(i)由几何关系可知，光照射到A3面时，入射角i=45。

由于光在A3面刚好发生全反射，则临界角。=45。

玻璃砖对光的折射率：

由几何关系可知，光线照射到圆弧面上时入射角i满足:

」1

sini=2_1

~lT~2

z=30°<C,因此不会发生全反射，设折射角为。

则：

sin。

n=----

sinz

得：

6=45。

(ii)由几何关系可知，光线的出射点G到。的距离:

-R6

SGO=2=R

cos3003

因此GD的距离：

s=(工+走)R

23

14、(1)0.5C(2)3m/s(3)12.56N(4)2.0W

【解析】

(1)平均感应电动势应=丝=也

XAZ

-△①BLd

q=IA=-----=-----

'R+rR+r

代入数据，可得:q=0.5C

H

(2)几何关系：------"=d解得:sincr=0.8。=53°