广东省茂名市高州市2024年高考物理三模试卷

试卷更新日期：2024-06-03 类型：高考模拟

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一、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. 水袖是对古代服饰衣袖的夸张展现，戏曲演员经常通过对水袖的运用来刻画人物。假设某段时间里水袖波形可视为简谐波，如图甲所示为演员水袖表演过程中某时刻的波形，此时刻记为 $t = 0$ ， $M$ 是平衡位置 $x = 2 m$ 的质点，如图乙为质点 $M$ 的振动图像，则下列说法正确的是 $($ $)$

A、该简谐波沿 $x$ 轴正方向传播 B、该简谐波的传播速度为 $0.25 m / s$ C、质点 $M$ 在 $5 s$ 内通过的路程为 $200 c m$ D、质点 $M$ 在 $5 s$ 内沿 $x$ 轴方向移动了 $5 m$

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2. 某住宅小区变压器给住户供电的电路示意图如图所示，变压器可视为理想变压器，所有电表视为理想电表，原线圈输入有效值恒定的交流电压，图中 $R$ 为输电线的总电阻。在用电高峰期，住户使用的用电器增加时，下列说法正确的是 $($ $)$

A、电流表 $A$ 示数不变 B、电压表 $V_{1}$ 示数增大 C、电压表 $V_{2}$ 示数减小 D、发电机的输出功率减小

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3. 2024年1月11日，太原卫星发射中心将云遥一号卫星送入预定轨道，飞行试验任务取得班满成功。已知“云遥一号”在轨道做匀速圆周运动，运行周期为 $T$ ，地球的半径为 $R$ ，地球表面的重力加速度为 $g$ ，引力常量为 $G$ 。忽略地球自转的影响，下列说法正确的是 $($ $)$

A、地球的质量为 $\frac{g R^{2}}{G}$ B、“云遥一号”的轨道半径为 $\sqrt[3]{\frac{g R^{2}}{4 π^{2} T^{2}}}$ C、“云遥一号”的线速度可能大于 $\sqrt{g R}$ D、“云遥一号”的加速度可能大于 $g$

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4. 如图所示是指纹识别原理图，其原理是利用光学棱镜的全反射特性、在指纹谷线（凹部），入射光在棱镜界面发生全反射，在指纹脊线（凸部），入射光的某些部分被吸收或者漫反射到别地方，这样，指纹模块可接收到明暗相间的指纹图像、已知水的折射率约为1.33，玻璃的折射率约为1.5。下列说法正确的是 $($ $)$

A、指纹模块接收光线较亮的部位是指纹脊线 B、指纹模块接收光线较暗的部位是干涉减弱的地方 C、没有手指放入时，若光源正常发光，指纹模块不会接收到光信号 D、手指湿润时，指纹识别率会降低

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5. 某无人驾驶汽车在研发过程中要进行试车，新车沿平直公路行驶的一段时间内的 $\frac{x}{t^{2}} - \frac{1}{t}$ 图像如图所示，下列说法正确的是 $($ $)$

A、该车做匀加速运动 B、该车行驶的初速度大小为 $2 m / s$ C、该车行驶的加速度为大小为 $4 m / s^{2}$ D、该车在前3秒的位移是 $60 m$

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6. 如图所示为质谱仪原理示意图。由粒子源射出的不同粒子先进入速度选择器，部分粒子沿直线通过速度选择器的小孔进入偏转磁场，最后打在 $M N$ 之间的照相底片上。已知速度选择器内的电场的场强为 $E$ 、磁场磁感应强度为 $B_{0}$ ，偏转磁场的磁感应强度为 $2 B_{0}$ ， $S_{1}$ 、 $S_{2}$ 、 $S_{3}$ 是三种不同的粒子在照相底片上打出的点。忽略粒子的重力以及粒子间的相互作用，下列说法正确的是 $($ $)$

A、打在 $S_{3}$ 位置的粒子速度最大 B、打在 $S_{1}$ 位置的粒子速度最大 C、如果射入偏转磁场的粒子质量为 $m$ 、电荷量为 $q$ ，则粒子的轨迹半径为 $\frac{m E}{q B_{0}^{2}}$ D、如果氕 $(_{1}^{1} H)$ 核和氘 $(_{1}^{2} H)$ 核都进入偏转磁场，则其在磁场中运动的时间之比为 $1 : 2$

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7. 如图所示，一架战斗机挂载多枚炸弹在一定高度沿水平直线向左匀加速飞行，每隔一段相同时间释放一枚炸弹。不计空气阻力，一段时间后炮弹在空中的排列情况有可能是 $($ $)$

A、 B、 C、 D、

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二、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. 福岛核污染水中含有60多种放射性核素，例如氚、碳 $- 14$ 等，其中很多放射性核素尚无有效处理技术。其中碘 $- 129$ 衰变生成氙引 $_{54}^{129} X e$ ，半衰期长达 $1.57 \times 1 0^{7}$ 年，将会对环境造成永久性污染。关于碘 $- 129$ ，下列说法正确的是 $($ $)$

A、衰变方程为 $_{53}^{129} I \to_{54}^{129} X e +_{- 1}^{0} e$ B、碘 $- 129$ 制成碘化物后半衰期减小 C、放射性污染物半衰期越长对环境影响越小 D、碘 $- 129$ 衰变过程会释放能量

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9. 如图所示，粗糙水平地面上放置一质量为 $m$ 的三棱柱，其横截面为 $A B C$ ，与地面间的动摩擦因数为 $μ$ 。质量也为 $m$ 、半径为 $R$ 的光滑圆柱体置于三棱柱与竖直墙壁之间，圆心 $O$ 与 $B$ 的连线与竖直方向的夹角为 $θ$ ，圆柱体与三棱柱都保持静止。已知重力加速度为 $g$ ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是 $($ $)$

A、墙壁对圆柱体的弹力大小为 $m g s i n θ$ B、地面对三棱柱的支持力大小为 $2 m g$ C、要使三棱柱保持静止，动摩擦因数 $μ ⩾ \frac{t a n θ}{2}$ D、将三棱柱向左推动很小一段距离，其所受到的摩擦力减小

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10. 如图所示，在某真空区域有一个空间坐标系 $O - x y z$ ，在 $x$ 轴上的 $M$ 点 $(d$ ， 0， $0)$ 、 $N$ 点 $(- d$ ， 0， $0)$ 分别固定一个电荷量为 $+ Q (Q > 0)$ 的点电荷。 $z$ 轴上 $P$ 点坐标为 $(0$ ， 0， $d)$ ， $y$ 轴上 $S$ 点坐标为 $(0$ ， $d$ ， $0)$ 。现将一个电子置于 $P$ 点，则下列说法正确的是 $($ $)$

A、使电子从 $P$ 点沿 $z$ 轴正向移动，所受电场力先增大后减小 B、使电子从 $P$ 点沿 $z$ 轴向原点 $O$ 移动，所受电场力逐渐减小 C、使电子沿直线从 $P$ 点移动到 $S$ 点，所受电场力先增大后减小 D、使电子沿直线从 $P$ 点移动到 $S$ 点，其电势能先减小后增大

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三、非选择题：本题共5小题，共54分。

11. 某同学做“用单摆测重力加速度”实验。

(1)、他首先用游标卡尺测量金属小球的直径，测量结果如图甲所示，则小球直径 $d =$ $c m$ 。

(2)、用秒表测出50次全振动的时间如图乙所示，则单摆振动的周期为 $T =$ $s$ ；

(3)、实验时多次改变摆长，测出多组数据，作出摆长 $L$ 和对应的周期 $T$ 的 $T^{2} - L$ 图像如图丙所示，根据如图丙数据可得 $g =$ （用 $x_{1}$ 、 $x_{2}$ 、 $y_{1}$ 、 $y_{2}$ 表示）。

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12. 某实验小组要测量由新型合金材料制成的圆柱形金属丝的电阻率，已知其长度为 $L$ 。

(1)、用螺旋测微器测量其直径 $d$ ，示数如图甲所示，其值为 $d =$ $m m$ ；

(2)、先用多用电表欧姆挡的“ $\times 1$ ”倍率粗测金属丝的电阻，示数如图乙所示，其电阻值为 $R =$ $Ω$ ；

(3)、实验电路如图丙所示，根据电路图完成如图丁中的实物连线。

(4)、如果测得的金属丝长度为 $l$ ，直径为 $d$ ，电阻为 $R$ ，都采用国际单位制单位，则它的电阻率 $ρ =$ （用 $l$ 、 $d$ 、 $R$ 表示）。

(5)、由于电表内阻的存在，待测电阻测量值（填“大于”、“小于”或“等于” $)$ 其真实值。

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13. 一医用氧气瓶内有瓶压强为 $p$ 、温度为 $T_{1}$ 、体积为 $V$ 的氧气，该氧气瓶内氧气可以通过调压阀分装到氧气袋中以方便使用。设每次分装时，氧气袋内无气体，分装结束后，每个氧气袋的体积为 $V_{1}$ ，压强为 $p_{1}$ 。

(1)、若分装气体之前，氧气瓶由于受到日照，氧气温度会升高，当氧气瓶内气体的压强大于 $1.5 p$ 时，氧气瓶有可能发生爆炸。
①求氧气能升高到的最高温度；
②已知氧气内能与温度间的关系为 $U = k T (k$ 为常数且已知），当氧气升高到最高温度时，求氧气从外界吸收的热量；

(2)、若分装过程中瓶中和袋中的氧气温度始终保持 $T_{1}$ 不变，求分装3个氧气袋后，氧气瓶内所剩余氧气的压强。

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14. 如图所示，螺线管横截面积为 $S = 10 c m^{2}$ ，线圈匝数为 $N = 100$ （匝 $)$ ，电阻为 $R = 0.5 Ω$ ，管内有水平向右的变化磁场。螺线管与相距 $L = 2 m$ 的两竖直放置的光滑金属导轨相连，导轨处于垂直纸面向里、磁感应强度大小为 $B_{a} = 0.5 T$ 的匀强磁场中。金属杆 $a b$ 垂直导轨，杆与导轨接触良好，已知金属杆 $a b$ 的质量为 $m = 2 k g$ ，电阻也为 $R$ ，重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ ，不计导轨的电阻，不计空气阻力。

(1)、为使 $a b$ 杆保持静止求通过 $a b$ 杆的电流的大小和方向；

(2)、当 $a b$ 杆保持静止时，求螺线管内磁场的磁感应强度 $B$ 的变化率；

(3)、若螺线管内磁场的磁感应强度的变化率 $\frac{△ B}{△ t} = 100 T / s$ ，将金属杆 $a b$ 由静止释放。
①求杆的最大速度的大小；
②已知杆从静止到刚达到最大速度的过程中，流过杆的电荷量为 $q = 120 C$ ，求该过程中杆的下落时间。

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15. 如图所示，倾角 $θ = 37 °$ 的光滑斜面固定，斜面下端有固定挡板，质量分别为 $m_{A} = 2 k g$ 、 $m_{B} = 5 k g$ 的滑块 $A$ 、 $B$ 用轻弹簧相连放置在斜面上处于静止状态，滑块 $A$ 与挡板接触。现将质量为 $m_{C} = 1 k g$ 的滑块 $C$ 在斜面上与 $B$ 相距 $d = 3 m$ 处由静止释放， $C$ 与 $B$ 发生弹性碰撞，碰后立即将 $C$ 取走， $B$ 在斜面上做简谐运动。重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ ， $s i n 37 ° = 0.6$ ，弹簧的劲度系数为 $k = 100 N / m$ 且弹簧始终在弹性限度内，已知弹簧的弹性势能为 $E_{p} = \frac{1}{2} k x^{2} (k$ 为弹簧的劲度系数， $x$ 为弹簧的形变量）， $A$ 、 $B$ 、 $C$ 可视为质点，求：

(1)、物块 $C$ 与 $B$ 碰后瞬间的速度分别为多大；

(2)、物块 $C$ 与 $B$ 碰后 $B$ 做简谐运动的振幅；

(3)、若物块 $C$ 从斜面上某处由静止释放后， $C$ 与 $B$ 碰后粘在一起做简谐运动且 $A$ 恰好未离开挡板，求：
① $A$ 对挡板压力的最大值；
②物块 $C$ 从斜面上由静止释放时与 $B$ 的距离。

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