广东省2023-2024学年高三物理上学期模拟试题

试卷更新日期：2024-01-15 类型：月考试卷

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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. 如图所示，理想变压器原副线圈匝数之比为10︰1，原线圈两端连接正弦交流电源u=311sin314t(V)，副线圈接电阻R，同时接有理想电压表和理想电流表。下列判断正确的是（）

A、电压表读数约为31.1V B、若仅将副线圈匝数增加到原来的2倍，则电流表的读数增大到原来的2倍 C、若仅将R的阻值增加到原来的2倍，则输入功率也增加到原来的2倍 D、若R的阻值和副线圈匝数同时增加到原来的2倍，则输出功率增加到原来的4倍

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2. 两行星 $A$ 和 $B$ 各有一颗卫星 $a$ 和 $b$ ，卫星的圆轨道接近各自的行星表面，如果两行星质量之比 $M_{A} ： M_{B} = 2 ： 1$ ，两行星半径之比 $R_{A} ： R_{B} = 1 ： 2$ 则两个卫星周期之比 $T_{a} ： T_{b}$ 为（）

A、 $1 ： 4$ B、 $4 ： 1$ C、 $1 ： 2$ D、 $2 ： 1$

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3. 如图所示，真空中，垂直于纸面向里的匀强磁场只在两个同心圆所夹的环状区域存在(含边界)，两圆的半径分别为R、3R，圆心为O．一重力不计的带正电粒子从大圆边缘的P点沿PO方向以速度v₁射入磁场，其运动轨迹如图，轨迹所对的圆心角为120°．若将该带电粒子从P点射入的速度大小变为v₂时，不论其入射方向如何，都不可能进入小圆内部区域，则v₁：v₂至少为

A、 $\frac{2 \sqrt{3}}{3}$ B、 $\sqrt{3}$ C、 $\frac{4 \sqrt{3}}{3}$ D、2 $\sqrt{3}$

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4. 中澳美“科瓦里-2019”特种兵联合演练于8月28日至9月4日在澳大利亚举行，中国空军空降兵部队首次派员参加，演习中一名特种兵从空中静止的直升飞机上，抓住一根竖直悬绳由静止开始下滑，运动的速度随时间变化的规律如图所示， $t_{2}$ 时刻特种兵着地，下列说法正确的是（）

A、在 $t_{1}$ ～ $t_{2}$ 时间内，平均速度 $\bar{v} < \frac{v_{1} + v_{2}}{2}$ B、特种兵在0～ $t_{1}$ 时间内处于超重状态， $t_{1}$ ～ $t_{2}$ 时间内处于失重状态 C、在 $t_{1}$ ～ $t_{2}$ 间内特种兵所受阻力越来越大 D、若第一个特种兵开始减速时第二个特种兵立即以同样的方式下滑，则他们在悬绳上的距离先减小后增大

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5. 物理学的发展离不开科学家所做出的重要贡献。许多科学家大胆猜想，勇于质疑，获得了正确的科学认知，推动了物理学的发展。下列叙述符合物理史实的是（）

A、汤姆孙通过研究阴极射线发现电子，并精确地测出电子的电荷量 B、玻尔把量子观念引入到原子理论中，完全否定了原子的“核式结构”模型 C、光电效应的实验规律与经典电磁理论的矛盾导致爱因斯坦提出光子说 D、康普顿受到光子理论的启发，以类比的方法大胆提出实物粒子也具有波粒二象性

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6. 如图所示，半径为R的竖直半球形碗固定于水平面上，碗口水平且AB为直径，O点为碗的球心．将一弹性小球（可视为质点）从AO连线上的某点c点沿CO方向以某初速度水平抛出，经历时间 $t = \sqrt{\frac{R}{g}}$ （重力加速度为g）小球与碗内壁第一次碰撞，之后可以恰好返回C点；假设小球与碗内壁碰撞前后瞬间小球的切向速度不变，法向速度等大反向．不计空气阻力，则C、O两点间的距离为（）

A、 $\frac{\sqrt{2} R}{3}$ B、 $\frac{\sqrt{3} R}{3}$ C、 $\frac{\sqrt{3} R}{2}$ D、 $\frac{\sqrt{2} R}{2}$

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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. 2019年7月25日，北京理工大学宣布：“北理工1号”卫星搭乘星际荣耀公司的双曲线一号火箭成功发射，进入地球轨道。如图所示，“北理工1号”卫星与高轨道卫星都在同一平面内绕地球做同方向的匀速圆周运动，此时恰好相距最近。已知地球的质量为M，高轨道卫星的角速度为ω，“北理工1号”卫星的轨道半径为R₁ ，引力常量为G，则下列说法正确的是（）

A、“北理工1号”卫星的运行周期大于高轨道卫星的运行周期 B、“北理工1号”卫星的机械能小于高轨道卫星的机械能 C、“北理工1号”卫星的加速度和线速度大于高轨道卫星的加速度和线速度 D、从此时到两卫星再次相距最近，至少需时间 $t = \frac{2 π}{\sqrt{\frac{G M}{R_{1}^{3}}} - ω}$

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8. 如图所示，粗糙的固定水平杆上有A、B、C三点，轻质弹簧一端固定在B点正下方的O点，另一端与套在杆A点、质量为m的圆环相连，此时弹簧处于拉伸状态。圆环从A处由静止释放，向右运动经过B点时速度为v、加速度为零，到达C点时速度为零，下列说法正确的是（）

A、从A到C过程中，圆环在B点速度最大 B、从A到B过程中，杆对环的支持力一直减小 C、从A到B过程中，弹簧对圆环做的功一定大于 $\frac{1}{2} m v^{2}$ D、从B到C过程中，圆环克服摩擦力做功等于 $\frac{1}{2} m v^{2}$

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9. 图甲为一简谐横波在 $t = 0.10 s$ 时的波形图， $P$ 是平衡位置在 $x = 0.5 m$ 处的质点， $Q$ 是平衡位置在 $x = 2.0 m$ 处的质点，图乙为质点 $Q$ 的振动图象。下列说法正确的是____。

A、这列波沿 $x$ 轴正方向传播 B、这列波的传播速度为 $20 m / s$ C、 $t = 0.15 s$ 时，质点 $Q$ 位于波谷位置 D、在 $t = 0.10 s$ 到 $t = 0.15 s$ 时间内，质点 $P$ 通过的路程为 $10 c m$ E、 $t = 0.15 s$ 时，质点 $P$ 的加速度沿 $y$ 轴负方向

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10. 如图所示为用同一双缝干涉实验装置得到的甲、乙两种单色光的干涉条纹，下列有关两种单色光的说法正确的是____。

A、甲光的波长大于乙光的波长 B、甲光在真空中的传播速率大于乙光在真空中的传播速率 C、若甲光是黄光，乙光可能是红光 D、若两种单色光以相同的入射角进入同种介质，甲光的折射角较大 E、若两种单色光都从玻璃射入空气，逐渐增大入射角，乙光的折射光线最先消失

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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. 某同学用如图甲所示的电路测量一未知电阻R_x的阻值。电源电动势为12.0V，供选用的滑动变阻器有：
A．最大阻值10 $Ω$ ，额定电流2.0A；
B．最大阻值50 $Ω$ ，额定电流0.2A。
回答以下问题：

(1)、滑动变阻器应选用（选填“A”或“B”）。

(2)、正确连接电路，闭合开关，电压表的示数为8.0V，电流表的示数为0.16A，则测得电阻阻值R_x测甲= $Ω$ 。

(3)、相同器材，用如图乙电路测量，操作和读数正确，测得电阻阻值R_x测乙R_x测甲（选填“=”或“>”或“<”）。

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12. 为了测量某金属丝的电阻率：

(1)、如图a所示，先用多用电表“×1 Ω”挡粗测其电阻为Ω，然后用图b的螺旋测微器测其直径为mm，再用图c的毫米刻度尺测其长度为cm．

(2)、为了减小实验误差，需进一步测其电阻，除待测金属丝外，实验室还备有的实验器材如下：
A．电压表V（量程3 V，内阻约为15 kΩ；量程15 V，内阻约为75 kΩ）
B．电流表A（量程0.6 A，内阻约为1 Ω；量程3 A，内阻约为0.2 Ω）
C．滑动变阻器R₁（0～5 Ω，1 A）
D．滑动变阻器R₂（0～2000 Ω，0.1 A）
E.1.5 V的干电池两节，内阻不计
F．电阻箱
G．开关S，导线若干
为了测多组实验数据，则滑动变阻器应选用（填“R₁”或“R₂”）；请在方框内设计最合理的电路图并完成图d中的实物连线．

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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.

(1)、杆B的最下端刚进人“相互作用区域”时的速度大小；

(2)、圆环A通过“相互作用区域”所用的时间；

(3)、为保证圆环A在空中运动过程中始终与杆不会分离，杆的最小长度。

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14. 水平折叠式串列加速器是用来产生高能离子的装置，如图是其主体原理侧视图．图中 $a a_{1} b b_{1} c c_{1}$ 为一级真空加速管，中部 $b b_{1}$ 处有很高的正电势 $ϕ$ ， $a a_{1}$ 、 $c c_{1}$ 两端口均有电极接地(电势为零)； $c c_{1}$ 、 $d d_{1}$ 左边为方向垂直纸面向里的匀强磁场； $d d_{1} e e_{1} f f_{1}$ 为二级真空加速管，其中 $e e_{1}$ 处有很低的负电势 $- φ$ ， $d d_{1}$ 、 $f f_{1}$ 两端口均有电极接地(电势为零)．有一离子源持续不断地向 $a a_{1}$ 端口释放质量为m、电荷量为e的负一价离子，离子初速度为零，均匀分布在 $a a_{1}$ 端口圆面上．离子从静止开始加速到达 $b b_{1}$ 处时可被设在该处的特殊装置将其电子剥离，成为正二价离子(电子被剥离过程中离子速度大小不变)；这些正二价离子从 $c c_{1}$ 端口垂直磁场方向进入匀强磁场，全部返回 $d d_{1}$ 端口继续加速到达 $e e_{1}$ 处时可被设在该处的特殊装置对其添加电子，成为负一价离子(电子添加过程中离子速度大小不变)，接着继续加速获得更高能量的离子．已知 $a a_{1}$ 端口、 $c c_{1}$ 端口、 $d d_{1}$ 端口、 $f f_{1}$ 端口直径均为L， $c_{1}$ 与 $d_{1}$ 相距为2L，不考虑离子运动过程中受到的重力，不考虑离子在剥离电子和添加电子过程中质量的变化， $s i n 37 ° = 0.6$ ， $c o s 37 ° = 0.8$ ，求：

(1)、离子到达 $f f_{1}$ 端口的速度大小v；

(2)、磁感应强度度大小B；

(3)、在保证(2)问中的B不变的情况下，若 $a a_{1}$ 端口有两种质量分别为 $m_{1} = (\frac{6}{5})^{2} m$ 、 $m_{2} = (\frac{14}{15})^{2} m$ ，电荷量均为e的的负一价离子，离子从静止开始加速，求从 $f f_{1}$ 端口射出时含有m₁、m₂混合离子束的截面积为多少．

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15. 如图所示，光滑斜面倾角θ=30°，另一边与地面垂直，斜面顶点有一光滑定滑轮，物块A和B通过不可伸长的轻绳连接并跨过定滑轮，轻绳与斜面平行，A的质量为m，开始时两物块均静止于距地面高度为H处，B与定滑轮之间的距离足够大，现将A、B位置互换并静止释放，重力加速度为g，求：

(1)、B物块的质量；

(2)、交换位置释放后，B着地的速度大小．

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