2024届广东省名校高三上学期联考（二）物理试卷

试卷更新日期：2024-08-07 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. 核电站在运行时会产生大量核污染水，其中含有放射性元素——氚 $_{1}^{3} H$ ，由于它和氢元素有相似的生物学活性，会被人体吸收并整合到 $DNA$ 和蛋白质上，一旦氚原子核衰变为氦3，会直接破坏 $DNA$ 和蛋白质上与氢有关化学键和氢键上，从分子层面造成人体病变。下列关于原子核的相关说法正确的是（）

A、核反应 $_{1}^{3} H \to_{2}^{3} He +_{- 1}^{0} e$ 中的电子是核外电子 B、 $_{92}^{238} U$ 衰变成 $_{86}^{222} Rn$ ，经过了3次 $α$ 衰变 C、两个核子结合在一起所吸收的能量是原子核的结合能 D、要使两个轻核发生核聚变，需要很高的温度，使其具有足够的动能以克服库仑斥力

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2. 光学技术在生产、生活中的应用越来越广泛，下列关于光学相关知识的说法正确的是（　　）

A、在照相机镜头前面加上滤光片可以减弱反射光，这是利用光的干涉现象 B、在照相机镜头上镀上一层膜可以增加光的透光性，这是利用光的干涉现象 C、X射线经过一狭缝照射到晶体在屏上得到晶体信息的斑点，说明光具有粒子性 D、泊松亮斑是光的干涉现象，有力地证明了光的波动性

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3. 如图，动物园熊猫馆中有一个长 $s = 10 m$ ，倾角为 $30 °$ 的光滑坡道，坡道底端有一垂直于坡面的防护板。一个质量 $m = 80 kg$ 的熊猫从坡道顶端由静止滑下，熊猫与防护板的作用时间 $t = 0.4 s$ ，熊猫与防护板接触后不反弹，并且可以看作质点，重力加速度 $g$ 取 $10 m / s^{2}$ ，下列说法正确的是（）

A、熊猫滚到坡底所用的时间为 $\sqrt{2} s$ B、熊猫到达坡底时的动量大小为 $800 kg \cdot m / s$ C、熊猫受到防护板对它的平均作用力大小为 $400N$ D、熊猫与防护板碰撞过程中只受到防护板对它的冲量

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4. 近期，华为公司打破西方技术封锁，发布了Mate60Pro智能手机，其卫星通话功能成为最引人瞩目的黑科技之一。华为Mate60系列采用了我国自研的“天通一号”卫星系统，该卫星系统由3颗地球静止轨道卫星（GEO卫星）组成，可实现我国领土、领海、中东、非洲，以及太平洋、印度洋大部分海域区域的全覆盖。下列关于天通一号卫星的说法正确的是（　　）

A、天通一号卫星处于平衡状态 B、天通一号卫星运动的线速度大于第一宇宙速度 C、天通一号卫星运动的线速度大于月球公转的线速度 D、天通一号卫星运动的加速度小于月球公转的加速度

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5. 如图，有一发电机线框的面积 $S = \frac{40 \sqrt{2}}{π} {cm}^{2}$ ，匝数 $n = 100$ 匝，在 $B = 0.5 T$ 的匀强磁场中以角速度 $ω = 100 π (rad / s)$ 匀速转动。线框与一理想变压器连接，理想变压器原、副线圈匝数比为 $10 : 1$ 。 $R$ 为一光敏电阻，光照强度越强其阻值越小。不计线框和导线的电阻，电表均为理想电表，处始时，灯泡正常发光。下列说法正确的是（）

A、灯泡中电流的频率为 $25Hz$ B、电压表的示数约为 $200 \sqrt{2} V$ C、灯泡的额定电压为 $20 \sqrt{2} V$ D、当照射 $R$ 的光照射强度增强时，电流表的示数将变大

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6. 某同学设计了一款河水水位监测器，如图，平行板电容器、电流表和电源组成一电路，绝缘细杆一端连接漂浮在水面上的浮子 $a$ ，另一端与电容器极板P连接（极板Q固定）， $a$ 上下移动就带动P上下移动（初始时，极板P的高度低于极板Q），监测人员通过电流表指针偏转情况就可以远距离得知河水水位的变化。已知电流从左侧进入电流表，其指针左偏；电流从右侧进入电流表，其指针右偏。若监测人员发现电流表指针右偏，可以得出（　　）

A、河水水位在下降 B、Q极板的电荷量在减少 C、平行板电容器的电容在增大 D、P、Q间的电场强度在变大

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7. 如图，轮滑少年从斜坡上 $a$ 点由静止自由下滑，经过水平 $b c$ 段从斜坡 $c d$ 的 $d$ 点飞入空中，直至达到空中最高点。图中 $α = 60 °$ ， $θ = 30 °$ 经过 $b$ 、 $c$ 点时无能量损失，不计摩擦力和空气阻力，下列能表示该过程少年加速度大小 $a$ 、水平速度大小 $v_{x}$ 随时间 $t$ 变化的图像是（）

A、 B、 C、 D、

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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，选对但选不全的得3分，有错选的得0分。

8. 2021年，南京大学研究团队利用四分之一波长管改进了一种声学发电机系统，该系统在100分贝的声音激励下能够产生 $4 . 33mW$ 的峰值功率输出，实现对72个 $LED$ 的驱动。如图， $FEP$ 塑料膜恒带负电并附着在弹性电极上，二者与 $3D$ 打印的 $PLA$ 导电塑料正对，弹性电极通过外电路与 $PLA$ 导电塑料相连，在声波的驱动下做受迫振动，在外电路中产生交流电。已知声速约为 $340 m / s$ ，则根据你所掌握的知识，下列说法正确的有（）

A、四分之一波长管类似光学仪器中的增透膜，声波在管口干涉相消 B、交流电的频率由声音的频率决定，发电机输出功率受声音的强度影响 C、该装置用到了电磁感应的原理，将声波振动产生的机械能转化为电能 D、若发电所用的声音频率为 $340Hz$ ，则该装置的长度至少为 $25cm$

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9. 如图，碰碰车是深受青少年儿童喜欢的娱乐设施，某次娱乐场景如下：总质量为 $100kg$ 的碰碰车甲静止在地面上，总质量为 $80kg$ 的碰碰车乙以 $1.8 m/s$ 的速度与甲发生正碰后以 $0.2 m/s$ 的速度反弹，已知碰撞过程中两车作用时间为 $0 . 4s$ ，若只考虑两车之间的相互作用，不计所有外力的影响，下列说法正确的是（　　）

A、两车碰撞过程中，动量守恒但机械能不守恒 B、两车碰撞后，甲车获得的速度为 $1.6 m/s$ C、两车碰撞过程中，甲车受到的冲量大小为 $160 N \cdot s$ D、两车碰撞过程中，甲车受到的平均冲力大小为 $160N$

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10. 在一平静的水面上，靠近水面但不与水面接触横跨一个宽为 $l$ 的模型桥，水深 $h = 1.8 m$ 处有一个点光源水平向右以 $v = 0.5 m / s$ 的速度做匀速直线运动，桥的横截面如图所示。开始时点光源在桥左端点正下方，桥的左、右两端点均有一个足够小的接收器，可接收由点光源发出的光，在点光源运动到桥右端点正下方的过程中，接收器共有 $20s$ 的时间没有接收到点光源发出的光。已知水对该点光源发出的光的折射率为1.25。 $\sin 37 ° = 0.6$ ， $\cos 37 ° = 0.8$ ，下列说法正确的是（　　）

A、桥宽为 $14 . 8m$ B、桥宽为 $12 . 4m$ C、点光源从桥左端点运动到桥的右端点所用的时间为 $24 . 8s$ D、点光源从桥左端点运动到桥的右端点所用的时间为 $29 . 6s$

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三、非选择题：本题共5小题，共54分。

11. 为探究电容器两极板间电势差与所带电荷量的关系及观察电容器的放电现象而设计了如图甲所示的实验电路。A、B为完全相同的电容器，电压表为数字电压表，对电路没有影响，R为电阻箱，电流传感器可以像电流表一样测量电流还能输出电流随时间变化的 $i - t$ 图像。
实验一：探究电容器两极板间电势差与所带电荷量的关系
（1）操作步骤如下：
①把旋转式开关 $S_{1}$ 接1，电源给电容器A充电一段时间后，电压表示数为U；
②保持 $S_{2}$ 断开，把旋转式开关 $S_{1}$ 接2（注意不要让手或其他导体跟电容器的两极板接触，以免所带电荷漏掉），电压稳定后电压表的示数为；
③断开旋转式开关 $S_{1}$ 闭合开关 $S_{2}$ ，使B的两极板间电荷全部放掉，随后再断开开关 $S_{2}$ ；
④多次重复骤②③；
通过该实验可得出的结论是。
实验二：观察电容器的放电现象
（2）操作步骤如下：
①把旋转式开关 $S_{1}$ 接1，电源给电容器A充电一段时间后，电容器A的两板间电压稳定；
②电阻箱选择合适的电阻值，旋转式开关 $S_{1}$ 接3，电容器通过电阻箱R放电，传感器将电流信息传入计算机，输出电流随时间变化的 $i - t$ 图像；
③改变电阻箱的电阻值，得出 $i - t$ 图像图乙所示，其中实线a为阻值为 $R_{1}$ 时放电电流随时间变化的曲线，阻值调节为 $R_{2}$ 后（ $R_{2} < R_{1}$ ）重新充电再放电，放电电流随时间变化的曲线应该是图乙中的虚线（选填“b”、“c”或“d”）。

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12. 某学习小组用实验验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示，光电门固定架等未画出。小球A质量为m，半径为R（足够小），砝码盘质量为M，且 $M = 3 m$ ，每个砝码的质量均为 $m_{0} = m$ 。小球A的球心到光电门中心的距离用h表示，通过光电门的时间用t表示，小球A通过光电门的平均速度可看作小球经过光电门中心的瞬时速度，实验时小球A均从静止释放，重力加速度为g。

(1)、某次实验时，学生在砝码盘中放一个砝码，让小球A从球心距离光电门中心为h₁的地方由静止释放，测得小球A通过光电门的时间为t₁ ，则系统总动能的增加量ΔE_k= ，系统重力势能的减小量ΔE_p= ，若在误差允许的范围内，ΔE_k与ΔE_p相等，可以判断系统的机械能守恒。（均用题中所给物理量的字母表示）

(2)、该实验小组通过改变小球的球心到光电门中心的距离h，测得了一系列数据，如下表所示。
h/m
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
v/(m·s^-1)
1.09
1.53
1.88
2.17
2.43
v²/(m²·s^-2)
1.19
2.34
3.53
4.71
5.90
请在如图乙所示的坐标纸中画出v²-h的图像，并根据图像，计算当地的重力加速度g=m/s²（结果保留三位有效数字）。

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13. 如图，竖直放置的内壁光滑且导热良好的圆柱体储气罐上、下封闭，上面带有一单向的限压阀，储气罐的高为 $H$ ，横截面积为 $S$ ，距离底部 $\frac{4}{5} H$ 的地方有一圈卡槽，卡槽上放有一质量 $m = \frac{p_{0} S}{g}$ 的活塞将罐内空间分为上、下两部分，当上部分气体的压强大于 $4 p_{0}$ 时，顶部的限压阀就会被顶开，金属孔盖与外部预警电路（图中未画出）连通发出预警，当上部分气体压强小于等于 $4 p_{0}$ 时，顶部的孔盖就会自动复原。开始时活塞下部分是真空的，上部分气体压强与外界一样均为 $p_{0}$ ，环境的热力学温度始终为 $T_{0}$ 。现在往储气罐的下部分充入外界气体，活塞恰好没动，气体视为理想气体，储气罐密封良好，重力加速度 $g$ 取 $10 m / s^{2}$ 。

(1)、求此时储气罐下部分的气体压强；

(2)、若继续往储气罐下部分充入相同气体，预警器恰好未报警，求稳定时活塞上移的距离；

(3)、在第（2）问的条件下，求第二次充入气体的质量与第一次充入气体的质量之比。

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14. 在光滑的水平面上有A、B、C三个物体，C的上表面为半径为 $l = 0.04 m$ 的四分之一圆周，B放在A的右端，随A一起以初速度 $v_{0} = 2 m / s$ 向右运动，A与C发生弹性碰撞，碰后A的速度大小减为原来的一半、方向相反，B立即滑上C的上表面， $B C$ 间动摩擦因数处处相等，当B运动至C上表面靠近顶端的三等分点时，BC恰好能维持共速状态（BC之间达到最大静摩擦力），已知B的质量 $m_{B} = 2 kg$ ， C的质量 $m_{C} = 3 kg$ ，请根据以上信息求出：

(1)、BC间动摩擦因数 $μ$ ；

(2)、物体A的质量 $m_{A}$ 和碰后瞬间C的速度 $v_{C}$ 的大小；

(3)、BC所达到的共同速度的大小以及BC间由于摩擦所产生的热量 $Q$ 。

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15. 如图甲，在平面直角坐标系 $x O y$ 中，在第一、二象限内存在沿 $y$ 轴正方向，大小 $E = \frac{3 m g}{q}$ 的匀强电场（图中未画出）；在第一象限内存在周期性变化的磁场（图中未画出），方向与坐标系所在平面垂直，以磁场方向垂直于坐标系所在平面向外为正方向，磁场强度 $B$ 随时间 $t$ 的变化规律如图乙所示。在坐标原点锁定一质量为 $m$ 的带正电小球，电荷量为 $q$ 。从解除对小球的锁定开始计时， $t = 1 s$ 时仅改变电场强度的大小并保持恒定，小球恰好在第 $2s$ 内做匀速圆周运动。重力加速度 $g$ 取 $10 m / s^{2}$ 。

(1)、求带电小球第 $1s$ 末距离坐标原点的距离以及速度大小；

(2)、求小球做匀速圆周运动的周期并在图甲中定性地画出带电小球在 $1 ~ 13 s$ 内的运动轨迹；

(3)、若磁场区域为矩形区域且下边界为 $y = 10 m$ ，区域左边界与 $y$ 轴重合，为保证带电小球离开磁场时的速度方向沿 $y$ 轴正方向，求矩形区域磁场的水平及竖直边长应满足的条件。

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h/m	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5
v/(m·s^-1)	1.09	1.53	1.88	2.17	2.43
v²/(m²·s^-2)	1.19	2.34	3.53	4.71	5.90