广东省深圳市2024届高三下学期二模物理试题

试卷更新日期：2024-05-29 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. 如图为我国传统豆腐制作流程中用到的过滤器，正方形纱布的四角用细绳系在两根等长的、相互垂直的水平木杆两端，再通过木杆中心转轴静止悬挂在空中。豆浆过滤完，纱布与豆渣的总质量为m ，细绳与竖直方向的夹角始终为 $θ$ 。下列说法正确的是（　　）

A、此时每根细绳受到的拉力为 $\frac{m g}{4 c o s θ}$ B、此时每根细绳受到的拉力为 $\frac{m g}{4}$ C、豆浆从纱布流出过程中，忽略纱布的拉伸形变，细绳受到的拉力变大 D、豆浆从纱布流出过程中，纱布中豆浆和豆渣整体的重心不变

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2. 2024年3月20日，长征八号火箭成功发射，将鹊桥二号直接送入预定地月转移轨道。如图所示，鹊桥二号在进入近月点P、远月点A的月球捕获椭圆轨道，开始绕月球飞行。经过多次轨道控制，鹊桥二号最终进入近月点P和远月点B、周期为24小时的环月椭圆轨道。关于鹊桥二号的说法正确的是（　　）

A、离开火箭时速度大于地球的第三宇宙速度环月轨道 B、在捕获轨道运行的周期大于24小时 C、在捕获轨道上经过P点时，需要点火加速，才可能进入环月轨道 D、经过A点的加速度比经过B点时大

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3. 某摩天轮的直径达120m，转一圈用时1600s。某同学乘坐摩天轮，随座舱在竖直平面内做匀速圆周运动，依次从A点经B点运动到C的过程中（　　）

A、角速度为 $\frac{3 π}{20} r a d / s$ B、座舱对该同学的作用力一直指向圆心 C、重力对该同学做功的功率先增大后减小 D、如果仅增大摩天轮的转速，该同学在B点受座舱的作用力将不变

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4. 1834年，洛埃利用单面镜同样得到了杨氏干涉的结果（称洛埃镜实验）。实验基本装置如图所示，单色光源S发出的光直接照在光屏上，同时S发出的光还通过平面镜反射在光屏上。从平面镜反射的光相当于S在平面镜中的虚像发出的，这样就形成了两个相干光源。设光源S到平面镜所在平面的距离和到光屏的距离分别为a和L ，光的波长为 $λ$ 。如果仅改变以下条件，关于光屏上相邻两条亮纹间距 $Δ x$ 的描述正确的是（　　）

A、平面镜水平向左移动少许， $Δ x$ 将变小 B、平面镜竖直向下移动少许， $Δ x$ 将变小 C、光屏向左移动少许， $Δ x$ 将变大， D、点光源S由红色换成绿色， $Δ x$ 将变大

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5. 某防盗报警器工作原理如图所示。用紫外线照射光敏材料制成的阴极时，逸出的光电子在电路中产生电流，电流经放大后使电磁铁吸住铁条。当光源与阴极间有障碍物时，警报器响起。下列说法正确的是（　　）

A、若用红外光源代替紫外光源，该报警器一定能正常工作 B、逸出光电子的最大初动能与照射光频率成正比 C、若用更强的同一频率紫外线照射阴极，光电流变大 D、若用更强的同一频率紫外线照射阴极，所有光电子的初动能均增大

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6. 图甲为测量储罐中不导电液体高度的电路，将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容C置于储罐中，电容C可通过开关S与电感L或电源相连。当开关从a拨到b时，由电感L与电容C构成的回路中产生的振荡电流如图乙所示。在平行板电容器极板面积一定、两极板间距离一定的条件下，下列说法正确的是（　　）

A、储罐内的液面高度降低时，LC回路振荡电流的频率将变小 B、 $t_{1} ∼ t_{2}$ 内电容器放电 C、 $t_{2} ∼ t_{3}$ 内LC回路中电场能逐渐转化为磁场能 D、该振荡电流的有效值为 $\sqrt{2} I_{m}$

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7. 如图所示，半径为R的圆形区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于圆所在的平面。一速度为v的带电粒子从圆周上的A点沿半径方向射入磁场，入射点A与出射点B间的圆弧 $\overset{⌢}{A B}$ 为整个圆周的三分之一。现有一群该粒子人A点沿该平面以任意方向射入磁场，已知粒子速率均为 $\frac{2 \sqrt{3}}{3} v$ ，忽略粒子间的相互作用，则粒子在磁场中最长运动时间为（　　）

A、 $\frac{\sqrt{3} π R}{6 v}$ B、 $\frac{π R}{3 v}$ C、 $\frac{\sqrt{3} π R}{3 v}$ D、 $\frac{2 π R}{3 v}$

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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. 常见的绳索，在一定限度内，其拉力F与伸长量x成正比，即 $F = k x$ 。当绳索受到拉力而未断时，其单位面积承受的最大拉力 $T_{m}$ 称为绳索的极限强度（ $T_{m}$ 仅与材质有关）。在绳索粗细与长度相同的情况下， $k_{尼龙绳} : k_{蜘蛛丝} : k_{炭纤维} = 1 : 3 : 77$ ， $T_{m_{尼龙绳}} = 620 \times 1 0^{6} N / m^{2}$ ， $T_{m_{蜘蛛丝}} = 1000 \times 1 0^{6} N / m^{2}$ ， $T_{m_{炭纤维}} = 3430 \times 1 0^{6} N / m^{2}$ ，对于原长和粗细相同的三种绳索（　　）

A、碳纤维绳承拉能力最强 B、受到相同拉力时，最长的是蜘蛛丝 C、若绳索能承受的最大拉力相同，则横截面面积之比为 $\frac{S_{尼龙绳}}{S_{炭纤维}} = \frac{343}{62}$ D、承受相同拉力时，它们的伸长量之比 $x_{尼龙绳} : x_{蜘蛛丝} : x_{炭纤维} = 77 : 3 : 1$

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9. 如图所示，一长宽分别为2L和L、质量为m、电阻为R的n匝矩形闭合线圈abcd ，从距离磁场上边界L处由静止下落，线圈恰好能匀速进入磁场。磁场上下边界的高度为4L ，下列说法正确的是（　　）

A、线圈进入磁场时，线圈所受安培力为mg B、线圈进入磁场过程中安培力的冲量小于离开磁场过程中安培力的冲量 C、线圈穿过磁场的全过程中，产生的总热量为2mgL D、磁场的磁感应强度为 $B = \frac{1}{2 n L} \sqrt{\frac{m g R}{\sqrt{2 g L}}}$

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10. 如图所示，在倾角为0的足够长的绝缘光滑斜面底端，静止放置质量为m、带电量q（ $q > 0$ ）的物体。加上沿着斜面方向的电场，物体沿斜面向上运动。物体运动过程中的机械能E与其位移x的关系图像如图所示，其中OA为直线，AB为曲线，BC为平行于横轴的直线，重力加速度为g ，不计空气阻力（　　）

A、 $0 ∼ x_{1}$ 过程中，电场强度的大小恒为 $\frac{E_{1}}{q x_{1}} + \frac{m g s i n θ}{q}$ B、 $x_{1} ∼ x_{2}$ 过程中，物体电势降低了 $\frac{E_{2} - E_{1}}{q}$ C、 $x_{1} ∼ x_{2}$ 过程中，物体加速度的大小先变小后变大 D、 $x_{2} ∼ x_{3}$ 过程中，电场强度为零

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三、非选择题：共 54分，请根据要求作答。

11. 如图所示，“探究气体等温变化规律”的实验装置，用一个带有刻度的注射器及DIS实验系统来探究气体的压强与体积的关系。实验中气体的质量保持不变，气体的体积可从注射器壁上的刻度直接读出，气体的压强由压强传感器精确测定。

(1)、为了减小实验误差，下列做法正确的是____。

A、压缩气体时需要缓慢进行 B、封闭气体的容器需要密封良好 C、需要测出封闭气体的质量

(2)、甲同学在做本实验时，按实验要求组装好实验装置，推动活塞使注射器内空气柱从初始体积45.0mL减到25.0mL。实验过程中，读取五组数据，气体体积直接从注射器的刻度读出并输入计算机。得到的数据如下表所示：
序号
$V (m L)$
$\frac{1}{V} (m L^{- 1})$
$p (k P a)$
$\frac{p}{V} (k P a / m L)$
$p V (k P a \cdot m L)$
1
45.0
0.022
104.7
2.3267
4711.5
2
40.0
0.025
117.6
2.9400
4704
3
35.0
0.029
132.5
3.8425
4637.5
4
30.0
0.033
153.1
5.0500
4593
5
25.0
0.040
180.7
7.2280
4517.5

(3)、用计算机对数据进行直线拟合，做出 $p - \frac{1}{V}$ 图像为一条过原点的直线，则可以得到的实验结论为：。

(4)、某同学发现pV数值逐渐减小（如图），请分析产生此现象的原因可能是：。

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12. 小张同学想探究欧姆表的内置电源对测量结果的影响，设计了一个欧姆表，其电路图如图甲所示。

(1)、A接表笔（选填“红”或“黑”）。

(2)、已知图甲中电源的电动势为1.5V，微安表的内阻约为 $1200 Ω$ 、量程 $250 μ A$ ，若在AB间接电流传感器，调节 $R_{x}$ 、 $R_{2}$ 使得微安表满偏，此时电流传感器读数为10.00mA，则图甲中滑动变阻器 $R_{x}$ 的规格应选____。

A、最大电阻 $10 Ω$ ，额定电流1A B、最大电阻 $50 Ω$ ，额定电流1A C、最大电阻 $200 Ω$ ，额定电流1A

(3)、欧姆调零之后，使用该欧姆表测量电阻箱的阻值，发现欧姆表的读数与电阻箱阻值相同。为了探究欧姆表的内置电源对测量结果的影响，把甲图中的电源换成其它型号的电源，重新欧姆调零后，测量电阻箱的阻值，发现欧姆表的测量值总是偏大。该同学猜想出现上述现象的原因是，更换后的电源电动势更小。

(4)、为了验证上述猜想，用图甲的电路测量新电源的电动势和内阻：进行欧姆调零后，在表笔AB间接入电流传感器和电阻箱（串联），改变电阻箱的阻值，读出电阻箱阻值R和电流传感器读数I。分析数据后描绘出 $R - \frac{1}{I}$ 图像（如图乙所示），则该电源的电动势为V，欧姆表总内阻为 $Ω$ ，由此验证了小张同学的猜想。通过这种方法测得的电源电动势它的真实值（选填“大于”、“等于”、“小于”）。（以上计算结果保留三位有效数字，电流传感器电阻不计）。

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13. 光纤通讯已成为现代主要的有线通信方式。现有一长为1km，直径为 $d = 0.2 m m$ 的长直光纤，一束单色平行光从该光纤一端沿光纤方向射入，延时 $5 \times 1 0^{- 6} s$ 在光纤另端接收到该光束。求：

(1)、光纤的折射率；

(2)、如图所示该光纤绕圆柱转弯，若平行射入该光纤的光在转弯处均能发生全反射，求该圆柱体半径R的最小值。

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14. 如图所示为某一弹射游戏简化模型的俯视图，在光滑的绝缘水平面上建立平面坐标系，ef右侧水平面内有沿x轴负方向的匀强电场（电场区域足够大），已知ef平行于y轴。一轻质绝缘弹簧一端固定在坐标原点O处，另一端与一质量为0.2kg不带电绝缘物块A相连，此时弹簧轴线与x轴正方向的夹角 $θ = 37 °$ 。弹簧被压缩后锁定，弹簧储存的弹性势能为0.2J。再将一质量为0.2kg的带电量 $q = + 1.0 \times 1 0^{- 6} C$ 的物块B紧靠着物块 A，A、B不粘连，现解除锁定，物块沿弹簧轴线运动到电场边界上坐标为（0.6，0.45）的M点时，A、B恰好分离，物块B进入电场。A、B分离后，经过1s，物体A做简谐运动第一次达到最大速度（运动过程中弹始终在弹性范围内，A、B均视为质点 $s i n 37 ° = 0.6$ ， $c o s 37 ° = 0.8$ ）。求：

(1)、A、B物块脱离的瞬间，B物块的速度大小及脱离后A运动的周期；

(2)、当物块B运动到距离y轴最远的位置时，分离后物块A恰好第4次达到最大速度，求电场强度大小及此时物块B所处位置的坐标。

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15. 如图甲所示为固定安装在机车头部的碰撞吸能装置，由一级吸能元件钩缓装置和二级吸能元件防爬装置（可压缩）构成。某次碰撞实验中，一辆总质量为45t的机车以6m/s的初速度与固定的刚性墙发生正碰。开始仅触发一级吸能元件钩缓装置（由缓冲器与吸能管组成），其弹力随作用行程（压缩量）的变化关系如图乙所示，缓冲阶段，缓冲器弹力与压缩量成正比，属于弹性变形。作用行程为55mm时，达到最大缓冲极限，缓冲器被锁定，钩缓装置中吸能管开始平稳变形，产生的弹力恒为 $1.8 \times 1 0^{6} N$ ，其作用行程为110mm。吸能管行程结束后，钩缓装置迅速刚化，此时启动二级吸能元件，防爬装置被压缩产生恒定缓冲作用力，此过程行程为225mm 时，机车刚好停止，车体完好无损。（设每次碰撞过程中，该吸能装置的性能保持不变，忽略其它阻力影响。）求：

(1)、一级吸能元件钩缓装置通过缓冲与吸能管变形过程总共吸收的能量；

(2)、二级吸能元件工作时的缓冲作用力及作用时间；

(3)、为了测试该吸能装置的一级吸能元件性能，将该套吸能装置安装在货车甲前端，货车甲总质量为66t，与静止在水平面上无制动的质量为13.2t的货车乙发生正碰（不考虑货车的形变），在一级吸能元件最大吸能总量的60%以内进行碰撞测试（碰撞时若钩缓装置的吸能管未启动时，缓冲器能像弹簧一样工作）。求货车乙被碰后的速率范围。

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序号	$V (m L)$	$\frac{1}{V} (m L^{- 1})$	$p (k P a)$	$\frac{p}{V} (k P a / m L)$	$p V (k P a \cdot m L)$
1	45.0	0.022	104.7	2.3267	4711.5
2	40.0	0.025	117.6	2.9400	4704
3	35.0	0.029	132.5	3.8425	4637.5
4	30.0	0.033	153.1	5.0500	4593
5	25.0	0.040	180.7	7.2280	4517.5