2024届广东省普通高中高三下学期学业水平选择性模拟考试物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE12024年广东省普通高中学业水平选择性模拟考试物理本试卷共6页，15小题，满分100分，考试用时75分钟。注意事项：1、答卷前，考生务必用黑色字迹钢笔或签字笔将自己的姓名、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，答案不能答在试卷上。3、非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答，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，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液，不按要求作答的答案无效。4、考生必须保持答题卡的整洁，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，只有一项是正确的1.2017年5月25日，我国“华龙一号”全球首堆核电站示范工程——福清核电5号机组顺利完成穹顶吊装，工程正式由土建阶段进入安装阶段。这意味着我们掌握了世界最新的核技术要领，让我国核电工程再上一个新的台阶。关于核反应堆，下列说法正确的是（）A.“华龙一号”反应堆中存在的核反应B.“华龙一号”核电站是利用核聚变释放核能的C.铀核的比结合能大，所以核裂变时释放核能D.将控制棒插入铀棒之间深一些，可多吸收中子，链式反应速度会慢一些【答案】D【解析】A．“华龙一号”反应堆中存在的核反应。故A错误；B．“华龙一号”核反应堆是利用可控的核裂变释放核能的。故B错误；C．铀核的比结合能小，中等质量的原子核的比结合能大，所以核裂变是铀核变成中等大小的核而释放核能。故C错误；D．将控制棒插入铀棒之间深一些，可多吸收中子，链式反应速度会慢一些故D正确。故选D。2.某大型木材厂为了防止原木潮湿，节约空间，常采用了如图所示的放置，水平地面上堆放着6根原木，表面光滑，一根原木P倾斜放置在一堆原木上静止，与水平地面成θ，原木P受重力、地面支持力、原木间的支持力、地面摩擦力的作用。下列大小关系式正确的是（）A. B.C D.【答案】C【解析】对原木根据平衡条件：竖直方向水平方向故选C。3.雷雨云层可以形成几百万伏以上的电压，足以击穿空气产生几十万安培的瞬间电流，电流生热使空气发光，形成闪电；空气受热突然膨胀发出巨响，发出雷声。如图所示，雷雨云底部带有大量的负电荷，闪电时，负电荷从云层底部抵达地面，下列说法正确的是（）A.雷雨云底部与地面形成的强电场方向竖直向下B.地面的电势高于云层底部的电势C.负电荷抵达地面的过程中电势能不断地增大D.闪电时，瞬间的电流方向由云层底部流向地面【答案】B【解析】ABC．雷雨云底部带有大量的负电荷，该处电势比地面电势低，故雷雨云底部与地面形成的强电场方向竖直向上；负电荷抵达地面的过程中电势在增大，电势能减小，故AC错误，B正确；D．电流方向与负电荷的运动方向相反，故闪电时，瞬间的电流方向由地面流向云层底部，故D错误。故选B。4.随着人们对能源的需求越来越大，开发和利用波浪能对缓解能源危机和减少环境污染是非常重要的。波浪能是一种以海水机械波形式出现的海洋能，通过机械波去传播能量，用于发电、供热等。如图所示为海水机械波t=0时刻的波形图。已知波浪沿x轴正方向传播，其任意振动质点连续两次经过平衡位置的时间间隔为0.2秒，则下列说法正确的是（）A.波的振动频率为5HzB.波的传播速度为10m/sC.x=4m处的质点在t=0.7s时恰好位于波谷D.x=0m处的质点在t=0.6s时沿x轴移动了12m【答案】C【解析】A．任意振动质点连续两次经过平衡位置的时间间隔为0.2秒，可知波的周期为，波的振动频率为故A错误；B．由图可知波长为，波的传播速度为故B错误；C．波浪沿x轴正方向传播，根据同侧法，t=0时刻x=4m处质点向上振动，在t=0.7s时，经历了，恰好位于波谷，故C正确；D．x=0m处的质点在平衡位置附近上下振动，不会随波迁移，故D错误。故选C。5.为了清理堵塞河道的冰凌，空军实施投弹爆破。飞机在河道上空高处以速度v0水平匀速飞行，投掷下炸弹并击中目标。投出的炸弹在空中的运动可视为平抛运动，轨迹如图所示，设下落高度为h，时间为t，动能为Ek，机械能为E，加速度为a，速度与水平方向的夹角为θ，则下列能表示炸弹在空中运动过程中各物理量的变化图像是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】A．炸弹在空中做平抛运动，则有所以tanθ~t图像为一条过原点的倾斜直线，故A正确；B．炸弹运动过程中只受重力，加速度为重力加速度，保持不变，故B错误；C．运动过程中炸弹的动能为由此可知，Ek~h图线为一条倾斜直线，故C错误；D．运动过程中炸弹只受重力，只有重力做功，炸弹的机械能守恒，即机械能E不随高度h变化，故D错误。故选A。6.现代养殖鱼塘上方都安装了十几套黑光诱捕灯，如图甲所示。它通过利用发出的紫色光引诱害虫飞近高压电网来“击毙”害虫，然后直接进行喂鱼，提高了鱼肉质的质量。如图乙所示为高压电网工作电路。该变压器原线圈接入交流电压，匝数比为1：10时，高压电网的电压最大值既可击毙害虫，又不击穿空气而造成短路。则下列说法正确的是（）A.副线圈输出的交流电频率为500HzB.原线圈电压的有效值为C.该交流电每秒内电流方向改变50次D.副线圈输出的电压最大值为【答案】D【解析】A．变压器不改变频率，所以副线圈输出的交流电频率为故A错误；B．原线圈电压的有效值为故B错误；C．该交流电的周期为一个周期电流方向改变2次，则该交流电每秒内电流方向改变100次，故C错误；D．根据电压表等于匝数可得副线圈输出的电压有效值为则副线圈输出的电压最大值为故D正确。故选D。7.北京时间2024年4月25日20时59分，搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，约10分钟后，神舟十八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。其发射过程简化为如图所示，飞船由“长征”火箭送入近地点A、远地点为B的椭圆轨道，调整好姿态后在B点通过点火变轨进入预定圆轨道。下列说法正确的是（）A.飞船要想从地球成功发射，发射速度可以小于地球第一宇宙速度B.飞船在轨道I上运动到B点时的速率小于飞船在轨道Ⅱ上运动到B点时的速率C.飞船在轨道I上具有的机械能大于在轨道Ⅱ上具有的机械能D.飞船在轨道I上运动到B点时的加速度大于飞船在轨道Ⅱ上运动到B点时的加速度【答案】B【解析】A．第一宇宙速度是发射环绕地球飞行器时的最小速度，故A错误；BC．飞船在轨道I上运动到B点时需要点火加速进入轨道Ⅱ上，故飞船在轨道I上运动到B点时的速率小于飞船在轨道Ⅱ上运动到B点时的速率，飞船在轨道I上具有的机械能小于在轨道Ⅱ上具有的机械能，故B正确，C错误；D．飞船在两个轨道上到达同一点时受到的万有引力相同，故飞船在轨道I上运动到B点时的加速度等于飞船在轨道Ⅱ上运动到B点时的加速度，故D错误。故选B。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。8.1831年10月，法拉第将一个由紫铜制成的圆盘置于蹄形磁极之间，发明了世界上第一台发电机——法拉第圆盘发电机，如图所示。固定的U型磁体内部视为匀强磁场（忽略边缘效应），大小为B，圆盘的半径为L，圆心处固定一个摇柄，圆盘的边缘A和圆心O处各与一个黄铜电刷紧贴。当转动摇柄在外力F的作用下使铜盘以角速度ω旋转起来时，与电刷连接的电流计显示持续的电流，不计一切阻力的影响。下列说法正确的是（）A.圆盘边缘A处电势高于圆心O的电势B.圆盘产生的感应电动势为C.克服安培力做功大于回路中产生的电能D.外力F做的功等于回路中产生的电能【答案】BD【解析】A．根据右手定则可知，圆盘上电流方向由A到O，所以圆盘边缘A处的电势低于圆心O的电势，故A错误；B．圆盘产生的感应电动势为故B正确；C．根据功能关系可得，克服安培力做功等于回路中产生的电能，故C错误；D．根据能量守恒定律可知，外力F做的功等于回路中产生的电能，故D正确。故选BD。9.在珠宝商场中，我们常常看到钻石在光的照射下，闪闪发光，晶莹夺目。这是由于光在钻石内部多次发生全反射的缘故。珠宝工程师们为了验证这一现象，取一块打磨好的钻石某剖面，如图所示，底部θ=53°，用一束复色光从钻石MN截面垂直入射，在边界OP上，光线a恰好发生全反射，光线b折射到空气中。已知。下列说法正确的是（）A.钻石对光线a的折射率为1.67B.钻石对b光的折射率比a光的大C.b光的光子能量比a光小D.用相同双缝做杨氏干涉实验时，光线a的干涉条纹间距更大【答案】AC【解析】A．由几何关系可知，a光临界角为37°，则故A正确；B．b光发生折射，临界角大于a光，由可知钻石对b光的折射率比a光的小，故B错误；D．折射率越小则光的频率就越小，波长越大；根据可知波长越大，干涉条纹间距越大，用相同双缝做杨氏干涉实验时，光线b的干涉条纹间距更大，故D错误；C．由光子的能量公式E=hν可知，b光的光子能量比a光小，故C正确。故选AC。10.在建筑工地上，常用大型的塔吊把建筑材料从地面提升到某一高度上的楼台放置，便于高楼建设的施工。如图所示，塔吊开始以恒定功率启动，把质量为的材料在地面A点从静止开始竖直向上运动，经过时间t1=5s到达B点，达到该功率下的最大速度，接着以此速度匀速t2=1s后，以加速度大小做匀减速直线上升，最后到达楼台C点时，速度刚好为零。运动过程中不计空气阻力，，则下列说法正确的是（）A.建筑材料在上升过程中，最大速度B.建筑材料在A到B上升过程中，克服重力做功C.在匀减速过程中，塔吊输出的牵引力大小为1200ND.在整个上升过程中，建筑材料的机械能增加了J【答案】ABD【解析】A．到达最大速度时，解得故A正确；B．在A到B上升过程中根据动能定理解得克服重力做功为故B正确；C．设在匀减速过程中，塔吊输出的牵引力大小为，根据牛顿第二定律解得，故C错误；D．A到B间的距离为匀减速过程上升的距离为在整个上升过程中，建筑材料初末速度为零，故机械能增加量等于重力势能的增加量为故D正确。故选ABD。三、非选择题：共54分，第11~12题为实验题，第13~15题为计算题，考生根据要求作答。11.一研究性学习小组利用图甲装置测定滑块加速运动时与平直长木板间的动摩擦因数。（1）实验过程如下：①将长木板固定在水平桌面上，其右端安装定滑轮，左端固定位移传感器；总质量为的滑块（含拉力传感器）在长木板上紧靠位移传感器放置，拉力传感器通过细绳跨过定滑轮与质量为的重物连接，调节___________使细绳与长木板平行；②静止释放滑块，记录拉力传感器和位移传感器的数据，用计算机拟合得到滑块位移随时间变化的图像如图乙所示，该图线的函数表达式是，则可得滑块加速度___________（计算结果保留两位小数）；③若滑块的加速度为时，拉力传感器示数为，则滑块与长木板间的动摩擦因数___________（用题中物理量字母符号表示）。（2）本实验中___________（选填“需要”“不需要”）满足滑块质量远大于重物质量。【答案】（1）长木板右端定滑轮（2）不需要【解析】（1）①[1]为了减小误差，需调节长木板右端定滑轮使细绳与长木板平行；②[2]根据可得再根据可得③[3]根据牛顿第二定律可得可得（2）[4]由于拉力可以通过力传感器得知，所以不满足滑块质量远大于重物质量。12.电梯为居民出入带来很大的便利，出于安全考虑，电梯都设置超载自动报警系统。现要组装一个由压敏电阻控制的报警系统，要求当压敏电阻的压力达到或超过10000N时，系统报警。提供的器材有：直流电源E=9V（内阻不计），报警器（内阻很小，流过的电流超过时10mA就会报警），压敏电阻，电阻箱（最大阻值为999.9Ω），滑动变阻器R1（最大阻值为500Ω），滑动变阻器R2（最大阻值为1000Ω），单刀双掷开关一个，导线若干。该系统的原理电路图如图甲所示，压敏电阻的阻值随压力F变化如图乙所示。（1）完成待调节的报警系统原理电路图的连线。（2）为保证报警系统正常工作，电路中应选用滑动变阻器_____（填“R1”或“R2”）。（3）按照下列步骤调节此报警系统：①电路接通前，需将电阻箱调到一固定的阻值，根据实验要求，这一阻值为_____Ω；②将开关s向_____（填“c”或“d”）端闭合，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至_____。保持滑动变阻器滑片的位置不变，将开关向另一端闭合，报警系统即可正常使用。（4）若直流电源用久后，内阻不断增大（电动势近似为不变），则压敏电阻承受的压力F_____（填“大于”、“小于”或“等于”）10000N才会报警器。【答案】（1）（2）R2（3）①.100②.d报警器开始报警时停止滑动（4）大于【解析】【小问1详析】根据报警系统原理电路图连接如图所示【小问2详析】根据实验原理电路可知滑动变阻器在电路用于串联限流作用，应选用最大阻值为1000Ω的滑动变阻器R2，故填R2。【小问3详析】[1]根据压敏电阻的阻值随压力F变化如图乙所示，当压敏电阻的压力达到10000N时，压敏电阻为，当开关s打到c时，由闭合电路欧姆定律得知解得[2][3]根据报警系统原理，将电阻箱调到一固定的阻值，应将开关s向d端闭合，缓慢移动滑动变阻器的滑片，改变电路的电流，直至报警器开始报警时停止滑动，然后保持滑动变阻器滑片的位置不变，将开关向另一端闭合，报警系统即可正常使用。故填d，报警器开始报警时停止滑动。【小问4详析】若直流电源用久后，内阻不断增大（电动势近似为不变），由闭合电路欧姆定律可知，电动势E和报警电流I时，内阻增大，则压敏电阻由图乙可知则压敏电阻承受的压力F大于10000N才会报警器，故填大于。13.某种椅子的结构如图所示，圆柱形汽缸A内密闭着一定质量的气体，汽缸A可沿柱形汽缸杆B的外壁上下滑动。汽缸A与椅面固定在一起，其质量为，汽缸杆B与底座固定在一起，横截面积为，在汽缸A中封闭长度为的理想气体。汽缸A气密性、导热性能良好，忽略摩擦力，当人脚悬空坐在椅面上，稳定后，测得椅面下降，已知室内温度不变，大气压强，重力加速度，求：（1）人未坐在椅面时，汽缸A中的气体压强p1；（2）该人的质量M。【答案】（1）；（2）【解析】（1）初始状态时，以汽缸A与椅面整体为研究对象，根据受力平衡可得解得（2）设稳定后汽缸A内气体柱长度为，根据玻意耳定律可得其中解得人脚悬空坐在椅面上，稳定后根据受力平衡可得解得14.X射线技术是医疗、工业和科学领域中广泛应用的一种非侵入性检测方法。如医院中的X光检测设备就是一种利用X射线穿透物体并捕获其投影图像的仪器。其中激发X射线辐射出来的工作原理是在X射线管中，从电子枪逸出的电子被加速、偏转后高速撞击目标靶，实现破坏辐射，从而放出X射线。如图所示：从电子枪逸出的电子（质量为、电荷量为，初速度可以忽略）经匀强电场加速后，以水平速度从P点射入磁场，经过偏转后撞击目标靶，撞在不同位置，辐射出不同能量的X射线（M点最小，N点最大）。已知水平放置的目标靶MN长为，PM长为L，不计电子重力和电子高速运行中辐射的能量。求：（1）电子进入磁场的速度；（2）调节磁感应强度，电子在磁场中运动多长时间后垂直撞击在目标靶的中间；（3）为保证电子击中目标靶MN，获取不同能量的X射线，磁感应强度的大小范围。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】（1）在加速电场中，根据动能定理有解得（2）设电子垂直打在MN中间时，做匀速圆周运动的半径为，由几何关系得对应的圆心角为，对应时间粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期联立以上各式解得（3）电子在磁场中运动有解得依题意可知，设打在M点时的运动半径为，依几何关系可知联立以上各式解得磁感应强度最大值为同理，打在N点的半径为，依几何关系可知联立以上各式解得磁感应强度最小值为综上所述，磁感应强度的取值范围为15.2024元旦到来之际，某科技馆设计制作了高度可调的“2024”灯带轨道和铺设在地面上点燃烟花的触动开关，通过滑块在轨道运动点亮灯带，撞击触动开关点燃烟花，喜气洋洋地迎接新年到来。如图所示，由四个等高数字组成的光滑细圆管灯带轨道，固定在竖直平面内，底端与水平地面相切，弹射装置将金属滑块1弹出，在粗糙水平直轨道AB上滑行距离s=1m后与在轨道“4”高度一半位置上静止的金属滑块2发生碰撞，碰后粘合为滑块组依次滑过“4202”，