广东省广州市协和名校2024届高三下学期一模物理试卷

试卷更新日期：2024-06-03 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. 如图甲所示，每年夏季，我国多地会出现日晕现象，日晕是日光通过卷层云时，受到冰晶的折射或反射形成的。如图乙所示为一束太阳光射到六角形冰晶上时的光路图， $a$ 、 $b$ 为其折射出的光线中的两种单色光，下列说法正确的是 $($ $)$

A、在冰晶中， $b$ 光的传播速度较大 B、用 $b$ 光照射某金属能发生光电效应，改用 $a$ 光照射也一定能发生 C、用同一装置做双缝干涉实验 $a$ 光的条纹间距比 $b$ 光的窄 D、从同种玻璃中射入空气发生全反射时， $a$ 光的临界角较大

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2. 2021年12月9日15时40分，“天宫课堂”第一课正式开讲，这是首次在距离地面约 $400 k m$ （低于同步卫星距地面高度）的中国载人空间站“天宫”上进行的太空授课活动。授课期间，航天员与地面课堂的师生进行了实时互动交流，则 $($ $)$

A、在“天宫”中宇航员由于没有受到地球引力而处于漂浮状态 B、“天宫”的运行速度介于第一宇宙速度与第二宇宙速度之间 C、“天宫”的加速度大于放在赤道上物体的加速度 D、“天宫”能和地面课堂实时交流，是因其绕地球运行角速度和地球自转角速度相等

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3. 跳楼机是用乘坐台将乘客载至高空，然后以几乎重力加速度竖直向下跌落，最后以机械将乘坐台在落地前停住的游乐项目。跳楼机通过电动机将乘坐台上质量为 $60 k g$ 的游客送至高空。在从地面以 $0.2 m / s^{2}$ 的加速度匀加速竖直上升的过程中，在加速上升的第10秒末某位游客口袋中的一颗糖相对口袋静止滑出。假设糖果在以后的运动过程中只受重力， $g = 10 m / s^{2}$ ，下列说法正确的是 $($ $)$

A、从口袋中跌落出来的糖果做自由落体运动 B、游客在加速上升的过程中，乘坐台对他的作用力是 $720 N$ C、糖果能够达到的离地最大高度是 $12 m$ D、糖果在跌出口袋后的运动时间约为 $1.63 s$

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4. 晋代陆机《文赋》中的“或因枝以振叶，或沿波而讨源”呈现了树叶振动和水波传播的情境，下列说法正确的是 $($ $)$

A、树叶做受迫振动的频率小于其驱动力的频率 B、飘落到水面上的树叶不会被水波推向岸边 C、两列水波在水面上相遇叠加时，必然能形成干涉图样 D、当水波遇到障碍物时，不能发生衍射现象

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5. 如图，医用口罩由多层织物材料构成，其中有一层熔喷布经过特殊工艺处理后成为驻极体材料，这层材料表面长期带有正电荷，能有效吸附细小的粉尘，而这些粉尘通常是细菌和病毒传播的载体。则即将被吸附的带电粉尘（）

A、带正电 B、匀速靠近熔喷布
C、在靠近熔喷布的过程中电场力做负功 D、在靠近熔喷布的过程中电势能减少

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6. 医学影像诊断设备 $P E T / C T$ 是借助于示踪剂可以聚集到病变部位的特点来发现疾病。示踪剂常利用同位素 $_{6}^{11} C$ 作示踪原子标记，其半衰期仅有 $20 m i n$ 。 $_{6}^{11} C$ 可由小型回旋加速器输出的高速质子流轰击 $_{7}^{14} N$ 获得，下列说法正确的是 $($ $)$

A、用高速质子轰击 $_{7}^{14} N$ ，生成 $_{6}^{11} C$ 的同时释放出中子 B、用高速质子轰击 $_{7}^{14} N$ ，生成 $_{6}^{11} C$ 的同时释放出 $α$ 粒子 C、 $1 g$ 的 $_{6}^{11} C$ 经 $40 m i n$ 后，剩余 $_{6}^{11} C$ 的质量为 $0.75 g$ D、将 $_{6}^{11} C$ 置于回旋加速器中，其半衰期可能发生变化

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7. 无线充电技术已经在新能源汽车等领域得到应用。地下铺设供电的送电线圈，车上的受电线圈与蓄电池相连，如图所示。送电线圈和受电线圈匝数比为 $n_{1} : n_{2} = 4 : 1$ 。当送电线圈接上图中的正弦交流电后，受电线圈中的电流为 $2 A$ 。不考虑线圈的自感，忽略电能传输的损耗，下列说法正确的是 $($ $)$

A、受电线圈的电流方向每秒改变50次 B、送电线圈的输入功率为 $110 W$ C、受电线圈的输出电压为 $50 \sqrt{2} V$ D、送电线圈的输入电压为 $220 \sqrt{2} V$

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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. 建筑工地上，工人用如图所示的方式将重物从平台运到地面。甲、乙两人在同一高度手握轻绳，不计重力的光滑圆环套在轻绳上，下端吊一重物。甲站在 $A$ 点静止不动，乙从 $B$ 点缓慢向 $A$ 点移动一小段距离。此过程中，下列说法正确的是 $($ $)$

A、绳的拉力大小减小 B、甲所受平台的支持力增大 C、甲所受平台的摩擦力变小 D、绳对圆环拉力的合力变小

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9. 武汉病毒研究所是我国防护等级最高的 $P 4$ 实验室，在该实验室中有一种污水流量计，其原理可以简化为如图乙所示模型：废液内含有大量正负离子，从直径为 $d$ 的圆柱形容器右侧流入，左侧流出，流量值 $Q$ 等于单位时间通过横截面的液体的体积。空间有垂直纸面向里的磁感应强度为 $B$ 的匀强磁场，下列说法正确的是 $($ $)$

A、当磁感应强度 $B$ 减小时，污水流速将减小 B、当污水中离子浓度降低时， $M N$ 两点电压将减小 C、只需要测量磁感应强度 $B$ 及 $M N$ 两点电压 $U$ ，就能够推算污水的流量 $Q = \frac{π U d}{4 B}$ D、当将 $M N$ 接入外部回路，该装置将成为磁流体发电机， $N$ 点相当于电源的正极

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10. 如图甲所示，北宋曾公亮在《武经总要》中记载了一种古代运输装备，名为“绞车”，因其设计精妙，使用时灵活方便，这种绞车又被称为“中国式绞车”，“合大木为床，前建二叉手柱，上为绞车，下施四轮，皆极壮大，力可挽二千斤。”其原理如图乙所示，将一根圆轴削成同心而半径不同的两部分，其中 $a$ ， $b$ 两点分别是大小辘轳边缘上的两点，其上绕以绳索，绳下加一动滑轮，滑轮下挂上重物，人转动把手带动其轴旋转便可轻松将重物吊起，则在起吊过程中，下列说法正确的是 $($ $)$

A、 $a$ 点的向心加速度大于 $b$ 点的向心加速度 B、人对把手做的功等于重物机械能的增加量 C、滑轮对重物做的功等于重物机械能的增加量 D、若把手顺时针转动则滑轮也会逆时针转动

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三、实验题

11. 某同学研究自由落体运动的规律时，将小球从一固定的毫米刻度尺旁边由静止释放，用手机拍摄小球自由下落的视频，然后用相应的软件处理得到分帧图片，利用图片中小球的位置就可以得出速度、加速度等信息，实验装置如图1所示。如图2所示为小球下落过程中三幅连续相邻的分帧图片Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，相邻两帧之间的时间间隔为0.02s。

(1)、图片Ⅱ中小球的瞬时速度约为 $m / s$ 。（结果保留两位小数）

(2)、关于实验装置和操作，下列说法正确的是____。

A、刻度尺应固定在竖直平面内 B、选择材质密度小的小球 C、铅垂线的作用是检验小球是否沿竖直方向下落 D、固定手机时，摄像镜头应正对刻度尺

(3)、该同学利用多帧图片测算其对应的速度v和下落的高度h，绘制了 $v^{2} - h$ 图像，如图3所示。其中P、Q分别为两个大小相同，质量不同的小球下落的图像（空气阻力不变），由图像可知两球质量大小关系是 $m_{P}$ $m_{Q}$ （选填“大于”、“等于”、“小于”）。

(4)、如何利用 $v^{2} - h$ 图像判断小球下落过程机械能是否守恒？

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12. 小明同学设计了一个测电梯加速度的装置，具体原理图如图甲所示。
实验器材有：
直流电源（电动势 $E = 4.5 V$ ，内阻 $r = 0.5 Ω)$ ；
理想电压表 $V$ （量程为 $3.0 V)$ ；
限流电阻 $R_{0} = 9.5 Ω$ ；
竖直固定的滑动变阻器 $R$ （总长 $l = 10.0 c m$ ，总阻值 $R = 20.0 Ω)$ ；
电阻可忽略不计的弹簧，下端固定于水平地面，上端固定质量不计的秤盘且通过甲连杆与滑动变阻器 $R$ 的滑片连接，滑片接触良好且无摩擦（弹簧劲度系数 $k = 1 0^{3} N / m$ ，且可认为不受电流的影响）；
开关 $S$ 以及导线若干。
重力加速度 $g$ 取 $10 m / s^{2}$ ，不计其他阻力。

(1)、实验步骤如下：
①电梯静止时，托盘中未放被测物前，滑片恰好置于变阻器 $R$ 的最上端，电压表的示数均为零。
②电梯匀速上升时，在托盘中轻轻放入一个物块，待托盘静止平衡后，当滑动变阻器 $R$ 的滑片恰好处于中间，则物块的质量 $m =$ $k g$ 。（结果保留一位有效数字）

(2)、电梯运行过程中，当电压表示数为 $2.25 V$ 且保持稳定时，电梯的运动情况可能是。
$A$ ．电梯以 $5 m / s^{2}$ 的加速度向上加速
$B$ ．电梯以 $2.5 m / s^{2}$ 的加速度向上加速
$C$ ．电梯以 $2.5 m / s^{2}$ 的加速度向下加速
$D$ ．电梯以 $5 m / s^{2}$ 的加速度向下减速

(3)、小王同学用小明的器材设计了另一种方案，方案电路如图乙所示，在托盘中轻轻放入同一个物块，当电梯匀速运动时，电压表的示数为。

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四、解答题

13. 图甲中空气炸锅是一种新型的烹饪工具，图乙为某型号空气炸锅的简化模型图，空气炸锅中有一气密性良好的内胆，内胆内的气体可视为质量不变的理想气体，已知胆内初始气体压强为 $p_{0} = 1.0 \times 1 0^{5} P a$ ，温度为 $T_{0} = 300 K$ ，现启动加热模式使气体温度升高到 $T = 450 K$ ，此过程中气体吸收的热量为 $Q = 8.0 \times 1 0^{3} J$ ，内胆中气体的体积不变，求：

(1)、此时内胆中气体的压强 $p$ ；

(2)、此过程内胆中气体的内能增加量△ $U$ 。

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14. 如图所示，水平放置的固定圆环半径为 $R$ ，仅在圆环左侧半圆区域有竖直向上的匀强磁场，长度略大于 $2 R$ 粗细均匀的金属棒放置于圆环上，过圆心 $O$ 的竖直导电转轴 $P Q$ 与金属棒中心固定，可带动金属棒匀速转动。圆环右侧边缘处有一光电门，可记录金属棒扫过光电门狭缝的时刻，已知相邻两时刻之间的时间间隔为 $t$ 、平行板电容器板间距离为 $d$ ，上极板与圆环边缘相连，下极板与转轴相连，质量为 $m$ 、电荷量为 $q$ 的带电油滴恰能沿水平虚线 $M N$ 匀速穿过电容器，重力加速度为 $g$ ，圆环电阻不计，求：

(1)、两板间的电压 $U$ ；

(2)、匀强磁场的磁感应强度大小 $B$ 。

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15. 一仓库货物运送装置如图1所示， $A B$ 是半径为 $2.5 L$ 的四分之一光滑圆弧轨道， $A$ 点与圆心 $O$ 等高， $B$ 点为圆弧最低点；水平轨道 $B C$ 与圆弧轨道相切， $C$ 为水平轨道的右端点且距水平地面的高度为 $2 L$ ；一高度可以调节的货架，底部固定在地面上，货架表面水平， $E$ 、 $F$ 为货架表面左右两个端点，通过调节可使 $E F$ 距地面的最大高度为 $\frac{14}{9} L$ ；轨道 $A B C$ 与 $E F$ 在同一竖直平面内。货物甲从 $A$ 点由静止释放，滑到 $C$ 点后与静止在 $C$ 点的货物乙发生弹性正碰，碰后甲、乙立即从右侧飞出，下落后均不反弹。已知甲的质量为 $m$ ， $B C$ 长度为 $\frac{4}{3} L$ ， $B C$ 上涂有智能涂层材料，使甲受到的阻力大小 $f$ 与运动距离 $x$ 之间关系如图2所示； $E$ 点到 $C$ 点的水平距离始终为 $\frac{2}{3} L$ ， $E F$ 长度为 $2 L$ ；忽略空气阻力，甲、乙均可视为质点，重力加速度为 $g$ 。求：

(1)、甲刚到 $B$ 点时所受的支持力大小；

(2)、甲在 $B C$ 中点处的加速度大小及与乙碰前瞬间速度大小；

(3)、为确保甲、乙均落在货架上，货架的最低高度及乙的质量范围是多少。

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