广东省2024年高中物理选择性模拟测试题二

PAGEPAGE19广东省2024年中学物理选择性模拟测试题（二）(考试时间:75分钟;满分:100分)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.如图(甲)为探讨光电效应的试验装置,用频率为ν的单色光照耀光电管的阴极K,得到光电流I与光电管两端电压U的关系图线如图(乙)所示,已知电子电荷量的肯定值为e,普朗克常量为h,则()A.测量遏止电压Uc时开关S应扳向“2”B.只增大该光的光照强度时,图(乙)中Uc的值会增大C.只增大该光的光照强度时,图(乙)中I0的值会减小D.阴极K所用材料的截止频率为hν2.a、b两个质量相同的球用细线连接,a球用细线挂在天花板上,b球放在光滑斜面上,系统保持静止,下列图示正确的是()3.为了探讨过山车的原理,可将过山车简化为如图所示的模型,质量为m的小球在光滑竖直圆轨道上做圆周运动,在轨道的最高点和最低点分别安装有压力传感器。让小球从同一位置由静止下滑,经多次测量得到在最高点和最低点小球对轨道压力的平均值分别为F1、F2,则当地的重力加速度为()A.F2-C.F2-4.如图(甲)所示为一霓虹灯供电的电路。变压器输入端接有熔断电阻,其允许最大电流为100mA,阻值忽视不计,原、副线圈匝数比为10∶1,副线圈电路中接有10个霓虹灯,每个霓虹灯的额定电压为10V,额定功率为1W,R为滑动变阻器。当变压器输入端电压为220V时,示波器描绘出每一个霓虹灯的电流图象如图(乙)所示(霓虹灯的电阻可视为不变)()A.变压器输入端的电流频率为100HzB.此时滑动变阻器的阻值为20ΩC.该电路允许并联连接的霓虹灯的个数为25个D.电路正常工作时,若某一个霓虹灯发生故障而断路,那么应当将滑动变阻器的阻值削减,才能保证其他霓虹灯保持原有的亮度5.假设在月球表面沿水平方向以大小为v0的速度抛出一个小球,小球经时间t落到月球表面上的速度方向与月球表面间的夹角为θ,如图所示。已知月球的半径为R,引力常量为G。下列说法正确的是()A.月球表面的重力加速度为vB.月球的质量为vC.月球的第一宇宙速度为vD.绕月球做匀速圆周运动的人造卫星的最小周期为2πRt6.如图所示,一重力不计的带电粒子以某一速度进入负点电荷形成的电场中,且只在电场力作用下依次通过M、N、P三点,其中N点是轨迹上距离负点电荷最近的点。若粒子在M点和P点的速率相等,则()A.粒子在M、P两点时的加速度相同B.粒子可能带负电且做匀速圆周运动C.粒子在N点时的加速度最大、电势能最大D.M、N两点的电势差UMN等于P、N两点的电势差UPN7.如图所示,两电阻可以忽视不计的平行金属长直导轨固定在水平面上,相距为L,另外两根长度为L、质量为m、电阻为R的相同导体棒垂直静置于导轨上,导体棒在长导轨上可以无摩擦地左右滑动,导轨间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B。某时刻使左侧的导体棒获得大小为v0的向左初速度、右侧的导体棒获得大小为2v0的向右初速度,则下列结论正确的是()A.该时刻回路中产生的感应电动势为BLv0B.当导体棒a的速度大小为v02C.当导体棒a的速度为0时,两导体棒受到的安培力大小都是BD.从起先运动到最终处于稳定状态的过程中,系统产生的热量为19二、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,轻质弹簧的左端固定,并处于自然状态。质量为m的物块,以速率v0自A点向左沿水平地面运动,在B点与弹簧接触,到达C点时速度为零,压缩弹簧后被弹回,运动到A点恰好静止。弹簧在弹性限度内,物块与弹簧接触但不牵连。下列推断正确的是()A.弹簧的最大弹性势能等于14mB.弹簧的最大弹性势能大于14mC.物块自C到B过程中克服摩擦力做功的功率始终增大D.物块自C到B过程中克服摩擦力做功的功领先增大后减小9.如图(甲)所示,倾角为θ的粗糙斜面体固定在水平面上,初速度为v0=10m/s、质量为m=1kg的小木块沿斜面上滑,若从今时起先计时,整个过程中小木块速度的平方随路程改变的关系图象如图(乙)所示,取g=10m/s2,则下列说法正确的是()A.0～5s内小木块做匀减速运动B.在t=1s时刻,摩擦力反向C.斜面倾角θ=37°D.小木块与斜面间的动摩擦因数为0.510.如图所示,在直角坐标系xOy中x>0空间内充溢方向垂直纸面对里的匀强磁场(其他区域无磁场),在y轴上有到原点O的距离均为L的C、D两点。带电粒子P(不计重力)从C点以速率v沿x轴正向射入磁场,并恰好从O点射出磁场;与粒子P相同的粒子Q从C点以速率4v沿纸面射入磁场,并恰好从D点射出磁场,则()A.粒子P带正电B.粒子P在磁场中运动的时间为πC.粒子Q在磁场中运动的时间可能为3πD.粒子Q在磁场中运动的路程可能为2π三、非选择题:包括必做题和选做题两部分,第11题～第14题为必做题,每个试题考生必需作答,第15题～第16题为选做题,考生依据要求作答。(一)必做题:共42分。11.(6分)用如图所示的装置验证动量守恒定律。质量为mA的钢球A用细线悬挂于O点,质量为mB的钢球B放在离地面高度为h的小支柱N上,O点到A球球心的距离为l,使悬线在A球释放前张紧,且线与竖直线的夹角为α,A球释放后摆到最低点时恰好与B球正碰,碰撞后A球把轻质指针OC由竖直位置推移到与竖直线夹角β处,B球落到地面上,地面上铺一张盖有复写纸的白纸D。保持α不变,多次重复上述试验,白纸上记录了多个B球的落点。已知重力加速度为g。(1)为了验证两球碰撞过程动量守恒,除了测量质量mA、mB,夹角α、β,高度h的数据外,还应测量、等物理量。

(2)用测量到的物理量表示碰撞前后A球、B球的动量分别为pA=,pA′=,pB=,pB′=。

12.(10分)利用图(a)所示电路,测量多用电表内电源的电动势E和电阻“×10”挡内部电路的总电阻R内。运用的器材有多用电表,毫安表(量程10mA),电阻箱,导线若干。回答下列问题:(1)将多用电表挡位调到电阻“×10”挡,红表笔和黑表笔短接,调零。(2)将电阻箱阻值调到最大,再将图(a)中多用电表的红表笔和(选填“1”或“2”)端相连,黑表笔连接另一端。

(3)调整电阻箱,登记多组毫安表的示数I和电阻箱相应的阻值R;某次测量时电阻箱的读数如图(b)所示,则该读数为W。

(4)甲同学依据I=ER+R内,得到关于1I的表达式,以1I为纵坐标,R为横坐标,作1I-R图线,如图(c)所示;由图得E=(5)该多用电表的表盘如图(d)所示,其欧姆刻度线中心刻度值标为“15”,据此推断电阻“×10”挡内部电路的总电阻为Ω,甲同学的测量值R内与此结果偏差较大的缘由是

。

13.(11分)如图所示,在匝数N=100匝、截面积S=0.02m2的多匝线圈中存在方向竖直向下的匀强磁场B0,B0匀称改变。两相互平行、间距L=0.2m的金属导轨固定在倾角为θ=30°的斜面上,线圈通过开关S与导轨相连。一质量m=0.02kg、阻值R1=0.5Ω的光滑金属杆锁定在靠近导轨上端的MN位置,M、N等高。一阻值R2=0.5Ω的定值电阻连接在导轨底端。导轨所在区域存在垂直于斜面对上的磁感应强度B=0.5T的匀强磁场。金属导轨光滑且足够长,线圈与导轨的电阻忽视不计。重力加速度g取10m/s2。(1)闭合开关S时,金属杆受到沿斜面对下的安培力为0.4N,请推断磁感应强度B0的改变趋势是增大还是减小,并求出磁感应强度B0的改变率ΔB(2)断开开关S,解除对金属杆的锁定,从MN处由静止释放,求金属杆稳定后的速度以及此时电阻R2两端的电压。14.(15分)如图,水平平台上有一轻弹簧,左端固定在A点,自然状态时其右端位于B点,平台AB段光滑,BC段长x=1m,与滑块间的摩擦因数为μ1=0.25。平台右端与水平传送带相接于C点,传送带的运行速度v=7m/s,长为L=3m,传送带右端D点与一光滑斜面连接,斜面DE长度s=0.5m,另有一固定竖直放置的光滑圆弧形轨道刚好在E点与斜面相切,圆弧形轨道半径R=1m,θ=37°。今将一质量m=2kg的滑块向左压缩轻弹簧到最短,此时弹簧的弹性势能为Ep=30J,然后突然释放,当滑块滑到传送带右端D点时,恰好与传送带速度相同。设经过D点的拐角处无机械能损失且滑块能沿斜面下滑。重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,不计空气阻力。试求:(1)滑块到达C点的速度vC的大小;(2)滑块与传送带间的动摩擦因数μ2及经过传送带过程系统因摩擦力增加的内能;(3)若只将传送带的运行速度大小调为5m/s,求滑块脱离圆弧形轨道的位置距F点的高度。(二)选做题:共12分,请考生从给出的2道题中任选一题作答。15.[选修33](12分)(1)(5分)肯定质量的志向气体从状态A改变到状态B,再改变到状态C,其状态改变过程的pV图象如图所示。已知该气体在状态A时的温度为27℃,气体由状态B到C过程从外界汲取热量Q=300J,求:①该气体在状态C时的温度;②该气体从状态B到状态C的过程中内能改变量。(2)(7分)一热气球体积为V,内部充有温度为Ta的热空气,气球外冷空气的温度为Tb。已知空气在1个大气压、温度Ta时的密度为ρ0,该气球内、外的气压始终都为1个大气压,重力加速度大小为g。①求该热气球所受浮力的大小;②设充气前热气球的质量为m0,求充气后它还能托起的最大质量m。16.[选修34](12分)(1)(5分)如图(甲)所示,一根拉紧的匀称弦线沿水平的x轴放置,现对弦线上O点(坐标原点)施加一个向上的扰动后停止,其位移—时间图象如图(乙)所示,该扰动将以2m/s的波速向x轴正向传播,且在传播过程中没有能量损失,则有。(填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分,每选错1个扣3分,最低得分为0分)

A.2.5s时5m处的质点起先向上运动B.2<t<2.5s时间内4m处的质点向上运动C.2.5s时2m处的质点恰好到达最低点D.4m处的质点到达最高点时1m处的质点向上运动E.弦线上每个质点都只振动了1s(2)(7分)如图所示,一个截面为矩形的水池,池底有一垂直于池边的线形发光体,长度为L。当池中未装水时,一高为h的人站在距池边h的A点,只能看到发光体的一个端点。当将水池加满水时,人需移到距池边22h的B点时,又恰好只能看到发光体的一个端点。已知光在真空中传播的速度为c,发光体的一端紧靠池边的底部,人站的位置与发光体在同一竖直面内,不计人眼到头顶的距离,求:①水池中水的折射率;②当水池加满水时,站在B点的人看到的发光体端点发出的光传到人眼的时间。参考答案1.D遏止电压是光电流为零时加在光电管两端的最小电压,是反向电压,故开关S应扳向“1”,故A错误;遏止电压与入射光的强度无关,与入射光的频率有关,图(乙)中的遏止电压不变,故B错误;饱和光电流I0与入射光的强度有关,入射光强度越大,饱和光电流越大,故C错误;依据爱因斯坦光电效应方程得Ekm=hν-W0,阴极金属的逸出功为W0=hν-Ekm=hν-eUc,阴极K金属的截止频率为νc=W0h=2.B对b球受力分析,受重力、斜面对其垂直向上的支持力和下面细线的拉力,由于三力平衡时三个力中随意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线,故细线拉力向右上方,A图错误;再对ab两个球整体受力分析,受总重力、斜面垂直向上的支持力和上面细线的拉力,依据共点力平衡条件推断上面细线的拉力方向斜向右上方,故C、D错误,B正确。3.D过山车模型可以看成轻绳模型,小球在轨道上运动时受到轨道对其指向圆心的弹力作用。由牛顿第三定律可得在M点和N点轨道对小球的弹力大小平均值分别为F2、F1。设圆轨道半径为R,在M点对小球受力分析,依据小球所受的合力供应向心力得F2-mg=mvM2R,在N点对小球受力分析,依据小球所受的合力供应向心力得mg+F1=mvN2R,由M到N,依据动能定理得-mg·2R=12F24.C由变压器输出端的电流图象可知,交变电流的周期为T=0.02s,频率为f=50Hz,A错误;在电路中通过每个霓虹灯的电流大小为I0=0.04A,那么变压器输出端电流为I2=0.4A,由题知变压器的输出电压U2=22V,每个霓虹灯的电阻为R灯=U额2P=100Ω,霓虹灯的电压为U=I0R灯=4V,因此滑动变阻器的阻值为R=U5.C设月球表面的重力加速度为g月,依据平抛运动规律有tanθ=g月tv0,解得g月=v0tanθt,A错误;由月球表面物体重力等于万有引力有GMmR2=mg月,可得月球的质量M=v0R22πRtv6.D由于粒子在M、P两处受到的电场力方向不同,所以加速度方向不相同,加速度不同,故A错误;由物体做曲线运动的条件可知,粒子带正电,要使粒子做匀速圆周运动即要粒子的速度与电场力垂直,则粒子不行能做匀速圆周运动,故B错误;依据电场线的疏密可得,N点处的电场线最密,所以粒子在N点时受到的电场力最大,加速度最大,N点的电势在三点中最低,所以带正电粒子在N点的电势能最小,故C错误;由于粒子在M点和P点的速率相等,依据动能定理可知,从M点到N点,从P点到N点,电场力做功相等,依据W=qU可知UMN=UPN,故D正确。7.C依据右手定则可知,该时刻回路中产生的感应电动势为3BLv0,A错误;由于两个导体棒所受的合外力为零,因此整个系统满意动量守恒,规定向右为正方向,则当导体棒a的速度大小为v0-mv0+2mv0=-m·v02+mvb1,可得vb1=32v0,当导体棒a的速度大小为v02向右运动时-mv0+2mv0=m·v02+mvb2,可得vb2=12v0,B错误;当导体棒a的速度为0时,依据动量守恒-mv0+2mv0=mv-mv0+2mv0=2mv,整个系统产生的热量Q=12mv02+12m(2v0)2-12×8.AD设AC间距离为s,物块从A到C的过程,依据功能关系得Ep+Ffs=12mv02,物块从C到A的过程,依据功能关系得Ep=Ffs,联立解得弹簧的最大弹性势能为Ep=19.BCD匀减速直线运动的加速度大小为a=v022x1=1002×5m/s2=10m/s2,由图象可知,物体做匀减速运动时间t=v0a=1010mgsinθ+μmgcosθ=ma,mgsinθ-μmgcosθ=ma′,代入数据计算得出μ=0.5,θ=37°,故C、D正确。10.ABD粒子P从C点沿x轴正向进入磁场,受洛伦兹力而向上偏转过O点,由左手定则知带正电,故A正确;据题意可知P粒子在磁场中做半个圆周运动,则半径为R1=L2,运动时间为t1=πR1v=πL2v,故B正确;Q粒子与P粒子相同,而速度为4v,由R=mv由几何关系可知θ=30°,两种轨迹的圆心角为60°和300°,圆周的弧长为s=2πL3或s=10πL3,则粒子Q的运动时间为t2=2πL10πL3411.解析:(1)试验过程中须要求出两小球碰撞前后的动量,因此须要知道小球的质量与速度,小球的速度可以由动能定理与平抛运动学问求得,因此该试验须要测量的物理量有小球的质量mA、mB,倾角α与β,球B飞出时的高度h,线长l,水平位移s。(2)小球A下摆过程只有重力做功,机械能守恒,由机械能守恒定律得mAgl(1-cosα)=12mAvA2-0,解得vA=2gl(1-mA2gl(1-cos0-12mAvA′2,解得vA′=2gl(1-cosβ),故pmA2gl(1-cosβ),碰前B球动量为0,碰撞后B球做平抛运动,水平方向s=vB′t,竖直方向h=12pB′=mBvB′=mBsg2答案:(1)水平位移s线长l(2)mA2mA2gl(1-12.解析:(2)欧姆表中电流从红表笔流入电表,从黑表笔流出电表;电流从电表正接线柱流入,故红表笔接1,黑表笔接2。(3)由图可知,电阻箱读数为R=(2×10+3×1+2×0.1)Ω=23.2Ω。(4)由I=ER+R内变形得1I=1ER+解得E=1.43V,截距为R内得R内=200Ω。(5)由图可知,此欧姆表的中值电阻为R中=15×10Ω=150Ω,则电阻“×10”挡内部电路的总电阻为150Ω;由甲同学处理方法可知,由于没有考虑毫安表的内阻,假如考虑毫安表的内阻则有1I=1ER+R内E+答案:(2)1(3)23.2(4)1.43200(5)150甲同学没有考虑毫安表内阻的影响13.解析:(1)闭合开关S时,金属杆受到沿斜面对下的安培力,金属杆中的电流由M流向N,依据楞次定律可知磁感应强度B0的改变趋势是增大;线圈中的感应电动势E=NΔB金属杆中的电流为I=E金属杆受到的安培力为F=BIL得到ΔB(2)匀速时mgsinθ=BER1解得vm=10m/s,E=1V由欧姆定律可得U=R2解得U=0.5V。答案:(1)增大1T/s(2)10m/s0.5V14.解析:(1)以滑块为探讨对象,从释放到C点的过程,由动能定理得Ep-μ1mgx=12m代入数据得vC=5m/s。(2)滑块从C点到D点始终加速,到D点恰好与传送带同速,由动能定理得μ2mgL=12mv2-12mvC2滑块在传送带上运动的时间t=v-经过传送带过程系统因摩擦力增加的内能为E内=μ2mgΔx其中Δx=vt-L=0.5m代入数据解得E内=4J。(3)当传送带的速度大小调为5m/s,则滑块到D点时速度vD=5m/s,设滑块脱离轨道的位置与圆心O的连线与竖直方向的夹角为α,则从D点到脱离位置,由机械能守恒定律得-mg[R(cosθ+cosα)-ssinθ]=12mv2-12mvD2联立得cosα=12,α=60则脱离位置与F的高度h=R+Rcosα=1.5m。答案:(1)5m/s(2)0.44J(3)1.5m15.解析:(1)①分析A→C过程,由气体状