广东省2024-2025学年高三下学期开学模拟物理试卷（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1广东省2024-2025学年高三下学期开学物理模拟试卷一、单选题（共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的。）1．中国高铁向世界展示了中国速度和谐号和复兴号高铁相继从沈阳站点由静止出发，沿同一方向做匀加速直线运动。两车运动的速度一时间图像如图所示，下列说法正确的是（

）A．复兴号高铁追上和谐号动车前，时两车相距最远B．复兴号高铁经过95s加速达到最大速度C．时，复兴号高铁追上和谐号动车D．复兴号高铁追上和谐号动车前，两车最远相距4900m2．空间P、Q两点处固定电荷量绝对值相等的点电荷，其中Q点处为正电荷，P、Q两点附近电场的等势线分布如图所示，a、b、c、d、e为电场中的5个点，设无穷远处电势为0，则（）A．e点的电势大于0B．a点和b点的电场强度相同C．b点的电势低于d点的电势D．负电荷从a点移动到c点时电势能增加3．某同学在探究单摆运动中，图a是用力传感器对单摆运动过程进行测量的装置图，图b是与力传感器连接的计算机屏幕所显示的F-t图像，根据图b的信息可得（）A．摆球所受重力和摆线对摆球拉力的合力充当单摆的回复力B．从t=0时刻开始摆球第一次摆到最低点的时刻为0.5sC．用米尺量得细线长度l，即摆长为lD．由图可计算出单摆的长度为1.0m4．一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻、和的阻值分别为、和，A为理想交流电流表，U为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定当开关S断开时，电流表的示数为I；当S闭合时，电流表的示数为。该变压器原、副线圈匝数的比值为（）A．2 B．3 C．4 D．55．如图所示，在竖直向上的恒力F作用下，a、b两物体紧挨竖直墙面处于静止状态，则关于它们的受力情况，下列说法正确的是（  ）A．a一定受到4个力B．a可能受到3个力C．a与墙壁之间一定有弹力和摩擦力D．a与b之间不一定有摩擦力6．2023年我国“天宫号”太空实验室实现了长期有人值守，我国迈入空间站时代。如图所示，“天舟号”货运飞船沿椭圆轨道运行，A、B两点分别为椭圆轨道的近地点和远地点，则以下说法正确的是（）A．“天舟号”在A点的线速度大于“天宫号”的线速度B．“天舟号”在B点的加速度小于“天宫号”的加速度C．“天舟号”在椭圆轨道的周期比“天宫号”周期大D．“天舟号”与“天宫号”对接前必须先减速运动7．在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨，如图所示，内外铁轨平面与水平面倾角为θ，当火车以规定的行驶速度v转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的侧向挤压，火车转弯半径为r，重力加速度为g，下列说法正确的是（）A．火车以速度v转弯时，铁轨对火车支持力大于其重力B．火车转弯时，实际转弯速度越小越好C．当火车上乘客增多时，火车转弯时的速度必须降低D．火车转弯速度大于时，外轨对车轮轮缘的压力沿水平方向二、多选题（本题共3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，有选错的的0分。）8．2023年11月，中国原子能科学研究院“BNCT强流质子回旋加速器样机研制”顺利通过技术验收。如图所示，该回旋加速器接在高频交流电压U上，质子束最终获得的能量，不考虑相对论效应，则下列说法正确的是（）A．质子获得的最终能量与高频电压U无关B．回旋加速器连接的高频交流电压不可以是正弦交流电C．图中加速器的磁场方向垂直于D形盒向下D．若用该回旋加速器加速粒子，则应将高频交流电的频率适当调大9．一木箱静止于水平地面上，小明用水平拉力F拉木箱，拉力F与时间t的关系图像如图所示，4s后木箱做匀速直线运动，图中F1、F2、F3已知，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（）A．0~2s内，木箱保持静止B．可求出木箱与地面间的动摩擦因数C．可求出0~6s内合力的冲量大小D．可求出0~6s内木箱克服摩擦力做的功10．单匝闭合矩形线框电阻为，在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动，穿过线框的磁通量Φ与时间的关系图像如图所示．下列说法正确的是（）A．时刻线框平面与中性面垂直B．线框的感应电动势有效值为C．线框转一周外力所做的功为D．从到过程中线框的平均感应电动势为三、非选择题：共5小题，共54分。11．一研究学习小组采用如图所示的“碰撞实验器”探究碰撞中的不变量。先将质量为入射小球从斜槽轨道上某固定点由静止释放，从轨道末端点水平抛出，在四分之一圆弧轨道上留下压痕。再把质量为被碰小球放在斜槽轨道末端，此时小球的球心恰好位于圆弧轨道的圆心上，让入射小球仍从固定点由静止释放，和被碰小球相碰后，两球分别落在圆弧轨道的不同位置上，重复多次，找到平均落点。用量角器量出与竖直方向的夹角分别为。(1)下列说法正确的是________A．实验中两球直径必须相等且B．在同一组实验的不同碰撞中，每次入射小球必须从同一高度静止释放C．安装轨道时斜槽末端切线必须水平D．斜槽轨道必须光滑(2)放上被碰小球，两球相碰后，小球的落地点是图中圆弧面上的点，小球的落地点是图中圆弧面上的点；在同一组实验的不同碰撞中，圆弧面上三个落地点位置与所用小球质量无关的是点。(3)若两球碰撞时动量守恒，应满足的关系式为（用题中所给物理量的符号表示）。(4)若在被碰小球的被碰位置贴一小块胶布，让入射小球仍从固定点由静止释放，则增大的物理量是_______A．系统的总动量 B．系统动能的损失12．某同学欲将内阻为98.5Ω、量程为100µA的电流表改装成欧姆表并进行刻度和校准，要求改装后欧姆表的15kΩ刻度正好对应电流表表盘的50µA刻度，可选用的器材还有：定值电阻R0（阻值14kΩ），滑动变阻器R1（最大阻值1500Ω），滑动变阻器R2（最大阻值500Ω），电阻箱（0~99999.9Ω），干电池（E=1.5V，r=1.5Ω），红、黑表笔和导线若干。(1)欧姆表设计将图中的实物连线组成欧姆表，欧姆表改装好后，滑动变阻器R接入电路的电阻应为Ω：滑动变阻器选（填“R1”或“R2”）。(2)刻度欧姆表表盘通过计算，对整个表盘进行电阻刻度，如图所示，表盘上a、b处的电流刻度分别为25和75，则a、b处的电阻刻度分别为、。(3)校准红、黑表笔短接，调节滑动变阻器，使欧姆表指针指向kΩ处；将红、黑表笔与电阻箱连接，记录多组电阻箱接入电路的电阻值及欧姆表上对应的测量值，完成校准数据测量，若校准某刻度时，电阻箱旋钮位置如图所示，则电阻箱接入的阻值为Ω。13．在电视剧《西游记》中，孙悟空为朱紫国国王悬丝诊脉，中医悬丝诊脉悬的是“丝”，“诊”的是脉搏通过悬丝传过来的振动，即通过机械波判断出病灶的位置与轻重缓急。如示意图所示，假设在0点脉搏跳动产生了一列沿x轴正方向传播简谐横波。在时，波传播到轴上的质点B，在它的左边质点A位于正的最大位移处，在时，质点A第一次出现在负的最大位移处，求：（1）该波的周期；（2）该波的波速大小；（3）从时开始到质点E刚刚振动时，经历的时间及在该段时间内质点A通过的路程。

14．为了探究物体间碰撞特性，设计了如图所示的实验装置。水平直轨道AB、CD和水平传送带平滑无缝连接，两半径均为的四分之一圆周组成的竖直细圆弧管道DEF与轨道CD和足够长的水平直轨道FG平滑相切连接。质量为3m的滑块b与质量为2m的滑块c用劲度系数的轻质弹簧连接，静置于轨道FG上。现有质量的滑块a以初速度从D处进入，经DEF管道后，与FG上的滑块b碰撞（时间极短）。已知传送带长，以的速率顺时针转动，滑块a与传送带间的动摩擦因数，其它摩擦和阻力均不计，各滑块均可视为质点，弹簧的弹性势能（x为形变量）。（1）求滑块a到达圆弧管道DEF最低点F时速度大小vF和所受支持力大小FN；（2）若滑块a碰后返回到B点时速度，求滑块a、b碰撞过程中损失的机械能；（3）若滑块a碰到滑块b立即被粘住，求碰撞后弹簧最大长度与最小长度之差。15．如图所示，在正交坐标系空间中，竖直向下，为y轴上的一点。相距0.5m的两平行抛物线状光滑轨道OP、通过长度不计的光滑绝缘材料在P、处与平行倾斜粗糙直轨道PQ、平滑相接，其中抛物线状轨道OP的方程为，间用导线连接的定值电阻，倾斜轨道足够长，间用导线连接的电容器。电容器最初不带电。抛物线状轨道区域存在方向竖直向下、磁感应强度的匀强磁场，倾斜直轨道区域存在与导轨垂直向上、磁感应强度的匀强磁场。一质量为0.5kg，长为0.5m的金属导体棒在恒定外力F作用下从y轴开始以初速度沿抛物线状轨道做加速度方向竖直向下、大小为的加速运动，导体棒到达连接处后立即撤去该外力F。已知金属导体棒与轨道始终接触良好，金属棒与倾斜直轨道间的动摩擦因数，P点纵坐标，金属棒电阻为1Ω，其他电阻忽略不计，金属捧在运动过程中始终与y轴平行，不计空气阻力，重力加速度g取。求：（1）金属棒初速度的大小；（2）外力F的大小和金属捧在抛物线状光滑轨道运动过程中产生的焦耳热；（3）电容器最终的电荷量。——★参考答案★——1．B【详析】ACD．由图像可知，时，和谐号动车速度大于复兴号高铁，时，和谐号动车速度小于复兴号高铁，故复兴号高铁追上和谐号动车前，时两车相距最远，根据图像与坐标轴围成的面积表示位移，可知复兴号高铁追上和谐号动车前，两车最远相距故ACD错误；B．复兴号高铁的加速度为复兴号高铁加速达到最大速度所需的时间为故B正确。故选B。2．D【详析】A．根据电场线与等势面垂直关系，可判断P点处为负电荷，无穷远处电势为0，e点在PQ连线的中垂线上，则，A错误；B．a、b两点电场强度大小相同，方向不同，则a、b两点电场强度不同，B错误；C．因b点所在等势面的电势高于d点所在等势面的电势，可知b点电势高于d点，即，C错误；D．由，负电荷从a到c电场力做负功，电势能增加，D正确。故选D。3．B【详析】A．单摆运动的回复力是摆球重力在垂直摆线方向上的分力充当，而摆球所受重力和摆线对摆球拉力的合力在径向上提供向心力，故A错误；B．当小球运动到最低点时，绳的拉力达到最大，力传感器的示数最大，所以从0时刻开始，摆球第一次到最低点的时间为，故B正确；C．摆长为细线的长度与小球半径之和，故C错误；D．根据单摆的周期公式，由图可知解得故D错误。故选B。4．B【详析】设原、副线圈的匝数比为k，原线圈的电流为，则有副线圈的电流为；原线圈的电压因为电源电压的有效值恒定，所以有代入数据则有解得故选B。5．A【详析】将物体a、b看成整体，以整体为研究对象，进行受力分析，整体受到重力、已知外力F，说明a与墙壁之间没有弹力，没有弹力就一定没有摩擦力；以物体b为研究对象，对物体b进行受力分析，可知b受到重力、支持力和静摩擦力作用，b受到3个力，再以物体a为研究对象，受力分析可知a受到4个力作用。故选A。6．A【详析】A．以中心天体的球心为圆心，过A点建一圆轨道，根据变轨原理可知，“天舟号”在A点从圆轨道加速可进入椭圆轨道。根据解得可知“天舟号”在A点所在圆轨道的线速度大于在B点所在圆轨道的线速度。所以“天舟号”在A点的线速度大于“天宫号”的线速度，故A正确；B．根据可得则“天舟号”在B点的加速度大小等于“天宫号”的加速度大小，故B错误；C．由开普勒第三定律，可知“天舟号”比“天宫号”运动周期小，故C错误；D．“天舟号”与“天宫号”对接前必须先加速，做离心运动，才能与天宫号对接，故D错误。故选A。7．A【详析】A．火车以速度v转弯时，对火车受力分析，如图可得解得根据矢量三角形的边角关系可知铁轨对火车支持力大于其重力，故A正确；B．当火车以规定的行驶速度v转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的侧向挤压，效果最好，所以实际转弯速度不是越小越好，故B错误；C．由可知规定行驶的速度与质量无关，当火车质量改变时，规定的行驶速度不变，故C错误；D．火车转弯速度大于时，外轨对车轮轮缘的压力沿接触面指向轮缘，故D错误。故选A。8．AC【详析】A．带电粒子在D形盒中做匀速圆周运动，有解得，粒子获得的最大速度为根据动能的表达式可得，质子获得的最终能量可知，质子获得的最终能量与高频电压U无关，故A正确；BD．回旋加速器连接的高频交流电压可以是正弦交流电，只要保证质子在磁场中运动的周期和高频交流电的周期相等即可，则高频交流电的频率为若用该回旋加速器加速粒子，粒子的比荷减小，则应将高频交流电的频率适当调小，故BD错误；C．由图根据质子在磁场中的运动轨迹及左手定则可知，图中加速器的磁场方向垂直于D形盒向下，故C正确。故选AC。9．AC【详析】A．4s后木箱做匀速直线运动，表明滑动摩擦力大小等于，根据图像有可知，0~2s内，木箱保持静止，A正确；B．根据解得由于木箱质量不确定，因此，不能求出木箱与地面间的动摩擦因数，B错误；C．在图像中，图线与时间轴所围面积表示冲量，可知，根据图像可求出0~6s内拉力F的冲量大小0~2s内木箱处于静止，静摩擦力与等大反向，2~6s内摩擦力为滑动摩擦力，大小等于，方向与拉力方向相反，则摩擦力的冲量则合力的冲量大小解得可知，可求出0~6s内合力的冲量大小，C正确；D．由于木箱质量不确定，因此不能求出木箱的速度、加速度与位移，即不能求出0~6s内木箱克服摩擦力做的功，D错误。故选AC。10．BC【详析】由图像可知时刻线圈的磁通量最大，因此此时线圈处于中性面位置，因此A错误；由图可知交流电的周期为T，则，由交流电的电动势的最大值为，则有效值为，故B正确，线圈转一周所做的功为转动一周的发热量，，故C正确；从0时刻到时刻的平均感应电动势为，故D错误．11．(1)BC(2)(3)(4)B【详析】（1）A．为了保证两小球发生正碰且碰后小球不反弹，实验中两球直径必须相等且，故A错误；B．为了使小球每次做平抛运动的初速度相等，每次入射小球必须从同一高度静止释放，故B正确；C．为了使小球离开斜槽轨道末端后做平抛运动，安装轨道时斜槽末端切线必须水平，故C正确；D．只要每次入射小球都从同一高度静止释放，就能保证小球每次做平抛运动的初速度相等，斜槽轨道是否光滑对实验没有影响，故D错误。故选BC。（2）[1][2][3]未放被碰小球时，小球应落在圆弧面上的P点，放上被碰小球，两球相碰后，小球速度变小，应落在圆弧面上的M点，小球碰后应获得一个比小球入射速度更大的速度，所以小球应落在圆弧面上的N点；因每次入射小球都从同一高度静止释放，所以小球每次离开斜槽末端的速度都相等，与小球的质量无关，即在同一组实验的不同碰撞中，圆弧面上三个落地点位置与所用小球质量无关的是P点。（3）设小球从斜槽末端做平抛运动的初速度为，落在圆弧面上时落点与圆心的连线与竖直方向的夹角为，则水平方向有；两式联立，得两球碰撞时动量守恒，应满足其中，，将、和代入动量守恒方程，得（4）若在被碰小球的被碰位置贴一小块胶布，让入射小球仍从固定点由静止释放，则碰后两小球将结合为一体共同运动，即两小球的碰撞为完全非弹性碰撞，碰撞过程仍遵循动量守恒，但系统动能损失最大。故选B。12．(1)900R1(2)455(3)035000.0【详析】（1）[1]连线如图[2]根据欧姆表的改装原理，当电流计满偏时，有解得[3]为了滑动变阻器的安全，则滑动