广东省湛江市2024届高三下学期普通高考测试（一）（一模）物理试题

试卷更新日期：2024-03-11 类型：高考模拟

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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. 霓虹灯发光原理是不同气体原子从高能级向低能级跃迁时发出能量各异的光子而呈现五颜六色，如图为氢原子的能级示意图。大量氢原子处于 $n = 4$ 的激发态，在向低能级跃迁时放出光子，用这些光子照射逸出功为 $2.29 e V$ 的金属钠。下列说法正确的是（）

A、逸出光电子的最大初动能为 $10.80 e V$ B、从 $n = 4$ 能级跃迁到 $n = 3$ 能级时放出的光子能量最大 C、有4种频率的光子能使金属钠发生光电效应 D、用 $0.54 e V$ 的光子照射，氢原子可跃迁到 $n = 5$ 的激发态

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2. 如图甲所示，用瓦片做屋顶是我国建筑的特色之一。铺设瓦片时，屋顶结构可简化为图乙所示，建筑工人将瓦片轻放在两根相互平行的檩条正中间后，瓦片静止在檩条上。已知檩条间距离为 $d$ ，檩条与水平面夹角均为 $θ$ ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（）

A、仅减小 $θ$ 时，瓦片与每根檩条间的摩擦力的合力变大 B、仅减小 $θ$ 时，瓦片与每根檩条间的弹力的合力变小 C、仅减小 $d$ 时，瓦片与每根檩条间的弹力变大 D、仅减小 $d$ 时，瓦片可能会下滑

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3. 在我国汉代，劳动人民就已经发明了辘轳，如图所示，可转动的把手边缘上 $a$ 点到转轴的距离为 $4 R$ ，辘轳边缘上 $b$ 点到转轴的距离为 $R$ ，忽略空气阻力。在水桶离开水面后加速上升的过程中，下列说法正确的是（）

A、 $a$ 点与 $b$ 点的角速度之比为 $4 ： 1$ B、 $a$ 点的线速度大小与水桶上升的速度大小之比为 $1 ： 4$ C、 $a$ 点与 $b$ 点的向心加速度大小之比为 $4 ： 1$ D、绳的拉力对水桶（含桶内的水）的冲量大小等于重力对水桶（含桶内的水）的冲量大小

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4. 手机无线充电技术越来越普及，图甲是某款手机无线充电装置，其工作原理如图乙所示，其中送电线圈和受电线圈的匝数比 $n_{1} ： n_{2} = 5 ： 1$ ，两个线圈中所接电阻的阻值均为 $R$ 。当 $a b$ 间接上 $u = 220 \sqrt{2} s i n 100 π t (V)$ 的正弦式交变电源后，受电线圈中产生交变电流实现给手机快速充电，此时手机两端的电压为 $5 V$ ，充电电流为 $2 A$ 。若把两线圈视为理想变压器，则下列说法正确的是（）

A、流过送电线圈与受电线圈的电流之比为 $1 ： 5$ B、 $a 、 b$ 间输入的交变电流方向每秒变化50次 C、在 $t = 0.05 s$ 时，穿过受电线圈的磁通量的变化率最大 D、快速充电时，线圈 $c d$ 两端的输出电压为 $44 V$

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5. 北京时间2024年1月9日，我国在西昌卫星发射中心采用长征二号丙运载火箭，成功将“爱因斯坦探针”空间科学卫星发射升空，卫星顺利进入高度为 $600 k m$ 、倾角为 $29 °$ 的近地轨道，发射任务取得圆满成功。已知同步卫星距地球表面高度约为 $35900 k m$ 。下列说法正确的是（）

A、该卫星的运行速度大于第一宇宙速度 B、该卫星的运行周期大于 $24 h$ C、该卫星轨道处的重力加速度大于 $9.8 m / s^{2}$ D、该卫星运行的角速度大于同步卫星的角速度

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6. 湛江濒临南海，拥有众多优良海水浴场。在金沙湾海滨浴场，某同学测得一波源位于 $O$ 处的海水水波（视为简谐横波），某时刻沿 $x$ 轴正方向传播到 $20 c m$ 处，此时 $x$ 轴上 $10 c m$ 处的质点已振动 $0.2 s$ ，质点 $P$ 离 $O$ 处 $60 c m$ ，如图所示，取该时刻为 $t = 0$ 。下列说法正确的是（）

A、质点 $P$ 开始振动时的速度方向沿 $y$ 轴正方向 B、该波的传播速度为 $1 m / s$ C、经过 $0.9 s$ ，质点 $P$ 第一次到达波谷 D、在 $0 \sim 0.1 s$ 时间内， $x = 20 c m$ 处的质点振动的速度逐渐增大

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7. 如图所示，在区域Ⅰ、Ⅱ中分别有磁感应强度大小相等、垂直纸面但方向相反、宽度均为 $a$ 的匀强磁场区域。高为 $a$ 的正三角形线框 $e f g$ 从图示位置沿 $x$ 轴正方向匀速穿过两磁场区域，以逆时针方向为电流的正方向，下列图像中能正确描述线框 $e f g$ 中感应电流 $I$ 与线框移动距离 $x$ 关系的是（）

A、 B、 C、 D、

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二、多项选择题：本题共3小题，每题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. 航天服是保障航天员的生命活动和正常工作的个人密闭装备，可防护空间的真空、高低温、太阳辐射和微流星等环境因素对人体的危害。航天员穿着航天服，从地面到达太空时内部气体将急剧膨胀，若航天服内气体的温度不变，视为理想气体并将航天服视为封闭系统。则关于航天服内的气体，下列说法正确的是（）

A、体积增大，内能减小 B、压强减小，内能不变 C、对外界做功，吸收热量 D、压强减小，分子平均动能增大

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9. 如图所示，是闪电击中广州塔的画面，广州塔的尖顶是一避雷针，雷雨天气时，低端带负电的云层经过避雷针上方时，避雷针尖端放电形成瞬间强电流，云层所带的负电荷经避雷针导入大地，在此过程中，下列说法正确的是（）

A、云层靠近避雷针时，针尖感应出正电荷 B、向塔尖端运动的负电荷受到的电场力越来越小 C、越靠近避雷针尖端，电场强度越大 D、向塔尖端运动的负电荷电势能减小

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10. 在儿童乐园的蹦床项目中，小孩在两根弹性绳和弹性网绳的协助下实现上下弹跳。如图所示，某次蹦床活动中，小孩静止时处于O点，当其弹跳到最高点A后下落，可将弹性网绳压到最低点B，小孩可看成质点，不计弹性绳的重力、弹性网绳的重力和空气阻力。则从最高点A到最低点B的过程中，小孩的（）

A、重力的功率先增大后减小 B、机械能一直减小 C、重力势能的减少量大于弹性网绳弹性势能的增加量 D、机械能的减少量等于弹性网绳弹性势能的增加量

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三、非选择题：共54分，按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

11. 某探究小组用图甲所示的实验装置测量重力加速度。铁架台上固定着光电门，让直径为 $d$ 的小球从 $a$ 处由静止开始自由下落，小球球心正好通过光电门。现测得小球由 $a$ 下落到 $b$ 的时间为 $t$ ，用刻度尺测得 $a 、 b$ 间的高度为 $h$ 。现保持光电门 $b$ 位置不变，将小球释放点 $a$ 缓慢移动到不同位置，测得多组 $h 、 t$ 数值，画出 $\frac{h}{t}$ 随 $t$ 变化的图线为直线，如图丙所示，直线的斜率为 $k$ ，则：

(1)、用游标卡尺测量小球直径时，游标卡尺的读数如图乙所示，则小球的直径为 $c m$ ；

(2)、由 $\frac{h}{t} - t$ 图线可求得当地重力加速度大小为 $g =$ （用题中字母表示）；

(3)、若某次测得小球由 $a$ 下落到 $b$ 的时间间隔为 $t_{1}$ ，则可知此次小球经过光电门 $b$ 时的速度大小为（用题中字母表示）。

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12. 酒驾严重危害交通安全，“喝酒不开车”已经成为准则。酒精检测仪核心部件为酒精气体传感器，其电阻 $R$ 与酒精气体浓度 $c$ 的关系如图甲所示。某同学想利用该酒精气体传感器及实验室如下器材设计一款酒精检测仪。
A．干电池组（电动势 $E = 3.0 V$ ，内阻 $r = 1.3 Ω$ ）
B．电压表（满偏电压 $0.6 V$ ，内阻未知）
C．电阻箱 $R_{1}$ （最大阻值 $9999.9 Ω$ ）
D．电阻箱 $R_{2}$ （最大阻值 $9999.9 Ω$ ）
E．多用电表
F．开关及导线若干

(1)、该同学用选择开关指向欧姆挡“ $\times 100$ ”挡位且已经欧姆调零的多用电表测量电压表的内阻大小时，发现指针的偏转角度太大，这时他应将选择开关换成欧姆挡的（选填“ $\times 1 k$ ”或“ $\times 10$ ”）挡位，然后进行欧姆调零，再次测量电压表的内阻值，其表盘及指针所指位置如图乙所示，则测量的电压表的内阻为 $Ω$ （结果保留两位有效数字）。该同学进一步用其他方法测得其准确值与多用电表测得的电压表内阻值相等；

(2)、该同学设计的测量电路如图丙所示，他首先将电压表与电阻箱 $R_{1}$ 串联改装成量程为 $3 V$ 的电压表，则应将电阻箱 $R_{1}$ 的阻值调为 $Ω$ ；

(3)、该同学想将酒精气体浓度为零的位置标注在电压表上 $0.4 V$ 处，则应将电阻箱 $R_{2}$ 的阻值调为 $Ω$ ；

(4)、完成步骤（3）后，某次在实验室中测试酒精浓度时，电压表指针如图丁所示。已知酒精气体浓度在 $0.2 \sim 0.8 m g / m L$ 之间属于饮酒驾驶；酒精气体浓度达到或超过 $0.8 m g / m L$ 属于醉酒驾驶，则该次测试的酒精气体浓度在（选填“酒驾”或“醉驾”）范围内；

(5)、使用较长时间后，干电池组电动势不变，内阻增大，若直接测量，则此时所测的酒精气体浓度与真实值相比（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。

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13. 一种“光开关”的“核心区”构造如图中虚框区域所示，其中1、2是两个完全相同且截面边长均为 $d$ 的等腰直角三角形的棱镜，直角边与虚框平行，两斜面平行且略拉开一小段距离，在两棱镜之间可充入不同介质以实现“开关”功能。若一细束单色光 $a$ 从1的左侧面上 $D$ 点垂直于棱镜表面 $A C$ 射入，若能通过2，则为“开”，否则为“关”。已知棱镜对单色光 $a$ 的折射率为1.5， $D$ 与底面 $B C$ 间的距离为 $0.6 d$ ，单色光 $a$ 在真空中的传播速度为 $c$ 。在两棱镜之间不充入介质情况下：

(1)、请通过推导说明是否能实现“开”功能；

(2)、求单色光 $a$ 在棱镜中传播的时间 $t$ 。

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14. 某同学为参加学校举行的遥控赛车比赛，利用如图所示装置练习遥控技术。水平直轨道 $A C$ 与半径 $R = 0.32 m$ 的光滑竖直圆轨道在 $B$ 点相切， $A 、 B$ 间的距离 $L = 1.0 m$ 且对赛车的阻力恒为 $f = 0.3 N ， B C$ 段光滑。水平地面距水平直轨道的竖直高度 $h = 0.45 m$ 。该同学遥控质量 $m_{1} = 0.1 k g$ 的赛车以额定功率 $P = 2 W$ 从 $A$ 点出发，沿水平直轨道运动到 $B$ 点时立刻关闭遥控器，赛车由 $B$ 点进入圆轨道，离开圆轨道后沿水平直轨道运动到 $C$ 点，并与质量 $m_{2} = 1.0 k g$ 的滑块发生正碰，碰撞时间极短，碰撞后赛车恰好能通过圆轨道，而滑块落在水平地面上 $D$ 点， $C 、 D$ 间的水平距离 $s = 0.30 m$ 。赛车和滑块均可视为质点，不计空气阻力， $g$ 取 $10 m / s^{2}$ 。求：

(1)、碰撞后滑块速度 $v_{2}$ 的大小；

(2)、碰撞前瞬间赛车速度 $v_{0}$ 的大小；

(3)、此过程中该同学遥控赛车的时间。

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15. 如图所示，一个阻值为 $2 R$ 、匝数为 $N$ 的圆形金属线圈与阻值为 $R$ 的电阻连接成闭合回路，线圈的半径为 $r_{1}$ ，在线圈中半径为 $r_{2}$ 的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度 $B_{0}$ 随时间 $t$ 的变化率为 $| \frac{Δ B_{0}}{Δ t} | = k$ ，电阻 $R$ 的两端通过导线与平行金属板 $a 、 b$ 相连，一质量为 $m$ 、带电量为 $- q$ 的粒子，由 $a$ 板中央处静止释放，经 $b$ 板上的小孔射出后，由小孔 $M$ 沿径向射入有匀强磁场的绝缘圆筒内。已知绝缘圆筒半径为 $r_{3}$ ，绝缘圆筒内的磁感应强度大小为 $B$ ，方向垂直圆筒面向里。不计粒子重力。求：

(1)、磁感应强度 $B_{0}$ 随时间 $t$ 是均匀增大还是减小？

(2)、粒子进入绝缘筒时速度 $v$ 的大小；

(3)、粒子与绝缘筒壁碰撞时速率、电荷量均不变，为使粒子在筒内能与筒壁碰撞4次后又从 $M$ 孔飞出，则筒内磁感应强度 $B$ 应满足的条件。

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