2024届广东省广州市广大附中高三全真演练物理模拟试题

2024届广东省广州市广大附中高三全真演练物理模拟试题
一、单选题 (共7题)
第(1)题
如图所示，将一个质量为m的铅球放在倾角为的固定斜面上，并用竖直挡板挡住，铅球处于静止状态，不考虑铅球受到的摩擦力。

下列说法正确的是（ ）
A．挡板对球的压力比球的重力小
B．斜面对球的支持力比球的重力小
C．将挡板绕O点逆时针缓慢转至水平的过程中，挡板对球的弹力先减小后增大
D．重力沿垂直于挡板方向的分力就是球对挡板的压力
第(2)题
粒子直线加速器原理示意图如图1所示，它由多个横截面积相同的同轴金属圆筒依次组成，序号为奇数的圆筒与序号为偶数的圆筒分别和交变电源相连，交变电源两极间的电压变化规律如图2所示。

在时，奇数圆筒比偶数圆筒电势高，此时和偶数
圆筒相连的金属圆板（序号为0）的中央有一自由电子由静止开始发射，之后在各狭缝间持续加速。

若电子质量为，电荷量为，交变电源电压为，周期为。

不考虑电子的重力和相对论效应，忽略电子通过圆筒狭缝的时间。

下列说法正确的是
（）
A．要实现加速，电子在圆筒中运动的时间必须为
B．电子出圆筒2时的速度为出圆筒1时速度的两倍
C．第个圆筒的长度应满足
D
．要加速质子，无须改变其他条件但要在到时间内从圆板处释放
第(3)题
北京时间2024年1月18日01时46分，天舟七号货运飞船成功对接于空间站天和核心舱后向端口，转入组合体飞行段。

设此阶段天舟七号随组合体绕地球做匀速圆周运动，离地面的高度为地球半径的，已知地球的半径为R，表面重力加速度为g（不考虑地球自转），引力常量为G。

下列说法中正确的是（ ）
A．地球的密度为
B
．组合体的加速度为
C．组合体的线速度为
D．组合体的周期为
第(4)题
如图所示，某商场有一与水平方向成的自动扶梯，现有质量为的人与扶梯一起以的速度斜向上匀速运动。

取
重力加速度，，，则此过程中（ ）
A．人的重力势能增加了
B．人与扶梯之间产生的内能为
C．人克服重力做功的功率为
D．扶梯对人所做的功为
第(5)题
正电子发射计算机断层扫描是核医学领域较先进的临床检查影像技术，使用作为原料产生正电子，其反应方程式为。

真空中存在垂直于纸面的匀强磁场，某个静止的原子核在其中发生衰变，生成的硼核及正电子运动轨迹及
方向如图所示，则（ ）
A．正电子动量大于硼核动量B．空间中磁场方向垂直纸面向外
C．半径较大的轨迹是正电子轨迹D．正电子运动周期大于硼核周期
第(6)题
2022年11月30日，神舟十五号载人飞船与“天和核心舱”完成对接，航天员费俊龙、邓清明、张陆进入“天和核心舱”。

对接过程的示意图如图所示，“天和核心舱”处于半径为的圆轨道Ⅲ；神舟十五号飞船处于半径为的圆轨道Ⅰ，运行周期为，通过变轨操作后，沿椭圆轨道Ⅱ运动到B处与“天和核心舱”对接。

则神舟十五号飞船（ ）
A．由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ需在A点减速
B．沿轨道Ⅱ运行的周期为
C．在轨道Ⅰ上A点的加速度大于在轨道Ⅱ上A点的加速度
D．在轨道Ⅲ上B点的线速度大于在轨道Ⅱ上B点的线速度
第(7)题
一束复色光沿半径方向射向一块半圆形玻璃砖，经折射后分成两束单色光a和b，光路如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．a光的频率大于b光的频率
B．a光的频率小于b光的频率
C．在玻璃中a光的传播速度等于b光的传播速度
D．在玻璃中a光的传播速度大于b光的传播速度
二、多选题 (共3题)
第(1)题
如图甲中所示，一矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，线圈所围面积的磁通量随时间t变化的规律如图乙所示，下列论述正确的是（ ）
A．初始时刻线圈中感应电动势最小
B．t2时刻导线ad的速度方向跟磁感线平行
C．t3时刻线圈平面与中性面重合
D．t2、t4时刻线圈中感应电流方向相反
第(2)题
如图所示，立方体的两个顶点A、C上固定有两个等量的同种正电荷，M、N是立方体边和的中点，开始时在处锁定一个负电荷P，不计负电荷重力，下列有关说法正确的是（ ）
A．M、N两点的电场强度相同
B．解除锁定，将负电荷P移到上电势能一定减小
C．解除锁定，静止释放负电荷P，P将向下加速，加速度也一直增大
D．解除锁定，给负电荷P一个沿方向的初速度有可能做匀速圆周运动
第(3)题
一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示．
由图可知
A．该交流电的电压瞬时值的表达式为u="100" sin（25t） V
B．该交流电的频率为25 Hz
C．该交流电的电压的有效值为V
D．若将该交流电压加在阻值为R="100" Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率是50 W
三、实验题 (共2题)
第(1)题
某同学用如图所示装置做“验证机械能守恒定律”的实验。

（1）除了提供图中的器材，实验室还需要准备游标卡尺及___________。

（填写器材序号）
A．秒表 B．天平 C．弹簧秤
（2）实验的主要步骤如下：其中不妥当的操作步骤是___________。

（填写步骤序号）
A．测出遮光条的宽度d
B．测出钩码质量m和带长方形遮光条的滑块总质量M
C．实验前将导轨一端垫高平衡摩擦力
D．将滑块移至图示位置，测出遮光条到光电门的距离L
E．先开启气泵，然后释放滑块，读出遮光条通过光电门的挡光时间t
（3）在实验操作正确的前提下，滑块从静止释放运动到光电门的过程中，若系统符合机械能守恒定律，测得的物理量应满足
的关系式为___________。

（用（2）中给出的字母表示）
（4）该实验小组在研究中发现利用该装置可以测量带长方形遮光条滑块的总质量M。

实验小组多次改变光电门的位置，且每次都将滑块从同一点静止释放，测出相应的L与t值，完成实验后，某同学根据测量数据作出图像，测得直线的斜率为k，已知钩码的质量m，遮光条的宽度d，重力加速度g，则滑块总质量M的表达式为___________。

（用题目给出的字母表示）（5）若气垫导轨左端的滑轮调节过高，使得拉动滑块的绳子与气垫轨道之间存在夹角，不考虑其它影响，滑块由静止释放运动到光电门的过程中，滑块、遮光条与钩码组成的系统重力势能减小量的测量值___________（填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。

第(2)题
在某次“验证机械能守恒定律”的实验中，将光电门1固定在竖直轨道上的A点，光电门2可以沿轨道上下移动，如图甲所示。

初始时金属球吸附在O点，现断开电源，小球自由下落，电脑读取光电门1、2间的距离为H，小球通过光电门1、2的时间分别为、t。

用游标卡尺测量金属球的直径d，如图乙所示，实验中d远小于H，当地重力加速度。

（1）小球直径________。

（2）若要验证机械能守恒定律，应该验证的表达式为________（用题目中所给字母符号表示）。

（3）多次改变B的位置，记录多组实验数据，某同学分析实验数据，发现H的测量值始终大于由（2）中公式计算出的值，请说明产生误差的原因：________________。

四、解答题 (共3题)
第(1)题
类比是研究问题的常用方法。

（1）情境1：如图1所示光滑水平面上弹簧振子，钢球质量为、弹簧劲度系数为，建立如图1中所示的坐标轴。

时，将钢球拉至处由静止释放，小钢球只在弹力作用下往复运动，此过程中弹性势能与钢球动能相互转化。

求时刻小钢球的加速度；
情境2：如图2所示为振荡电路，回路中电感线圈的自感系数为，电容器的电容为。

如图2所示，时闭合开关，此时电容器两极板带电量分别为、。

忽略电磁辐射与回路电阻的热损耗，此后电路自
由振荡。

求时刻电容器两极板间的电势差；
（2）在情境1中小球做简谐振动过程中位置随时间周期性变化，根据速度和加速度的定义和，可得加速度。

设任意时刻钢球的位置坐标为时，由牛顿第二定律，将加速度代入化简可得
，结合小球初始位置为，可得情景1钢球随时间变化的函数表达式：。

情境2中电容器左极板上的电荷随时间t周期性变化，根据电流的定义，自感线圈的自感电动势大小
，可得自感电动势大小。

振荡电路中，任意时刻满足。

类比情境1，请写出情境2中电容器左极板电荷随时间t变化的函数表达式，并求出振荡电路的振荡频率。

第(2)题
卢瑟福通过α粒子（He）轰击氮（）的实验发现了质子并产生氧（O）原子核。

某研究小组设计了如下装置分析该反应中
产生的两种粒子。

氮室右侧长方形区域MNPQ内存在磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直纸面向外；区域左边界中点O处带有一小孔，且与氮室右侧出口处于同一位置，其余三面均装有荧光底片。

现让α粒子以初速度v0从左侧进入氮室轰击静止的氮原子核，反应后两粒子从O点垂直进入磁场，恰好打在底片的M、N两端点。

已知反应后质子的速度也为v0，质子与中子的质量均为m，质子电荷量为e，全过程不考虑其他粒子的影响。

（1）写出该实验的核反应方程；
（2）求磁场区域MN的长度L；
（3）若在磁场区域内加入垂直MN板的匀强电场（未画出），发现两个粒子分别打在NQ中点O＇和PQ上，求粒子打在PQ上时的动能E k。

第(3)题
如图所示，间距为d、折成直角的和金属导轨水平部分QF、PE足够长，竖直部分FG、EH底端接有电动势为E的电源和开关K，M、N两点间接有电容为C的电容器。

倾角为的倾斜金属轨道TD、SC，间距也为d，S、T两点间接有自感系数
为L的电感线圈。

水平轨道和倾斜轨道用长度为l的水平粗糙绝缘材料平滑连接。

整个空间存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B。

闭合开关K，电容器充电完毕后断开开关，并将质量为m、长度为d的金属杆ab从倾斜轨道上某一位置由静止释放，下滑过程中流过ab杆的电流大小为（x为杆沿斜轨道下滑的距离）。

ab杆到达倾斜轨道底端CD处时加速度恰好为0，通过粗糙绝缘材料到达PQ处时速度为。

已知、、、、、、、、。

不计除绝缘材料外的一切摩擦与空气阻力，不计电感线圈、金属杆ab及导轨的电阻。

ab杆始终与导轨垂
直且接触良好。

求：（提示：力F与位移x共线时，可以用图像下的“面积”代表力F所做的功）
（1）电容器充电完毕所带的电荷量Q；
（2）ab杆释放处距水平轨道的高度h；
（3）ab杆从EF处飞出时的速度v；
（4）ab杆与粗糙绝缘材料的动摩擦因数。