2024届广东省广州市高三下学期第三次模拟测试物理试题

2024届广东省广州市高三下学期第三次模拟测试物理试题
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分，在每小题给出的答案中，只有一个符合题目要求。

(共8题)
第(1)题
如图所示，在直角坐标xOy平面内，有一半径为R的圆形匀强磁场区域，磁感应强度的大小为B，方向垂直于纸面向里，边界与x、y轴分别相切于a、b两点，ac为直径。

一质量为m，电荷量为q的带电粒子从b点以某一初速度v0（v0大小未知）沿平行
于x轴正方向进入磁场区域，从a点垂直于x轴离开磁场，不计粒子重力。

下列判断不正确的是（ ）
A
．该粒子的速度为
B
．该粒子从b点运动到a点的时间为
C．以从b点沿各个方向垂直进入磁场的该种粒子从边界出射的最远点恰为a点
D
．以从b点沿各个方向垂直进入磁场的该种粒子在磁场中运动的最长时间是
第(2)题
某物理兴趣小组的两位同学对波的干涉特别感兴趣，利用课余时间进行了如下实验探究。

两位同学以相同频率分别在两端甩动水平细绳，形成两列简谐横波甲、乙，已知甲、乙两波源相距8m，甲、乙两波的波速均为，完成一次全振动的时间均为2s，距离乙波源3m的O点处串有一颗红色珠子。

某一时刻的波形图如图所示，从该时刻开始计时。

则下列说法正确的是（ ）
A．两列波的波长均为0.25m
B．甩动细绳6s后，红色珠子开始向左传播
C．该时刻细绳两端的振动情况相反
D．当两列波在O点相遇时，该点的振动加强
第(3)题
中国科学院的环流器装置主要用来研究磁约束下的核聚变，核反应方程是，已知粒子的质量为，氘核的质量为，氚核的质量是，中子的质量为，相当于，下列有关核反应的说法正确的是
（ ）
A．是核聚变反应，也是目前核电站使用的核反应
B．只要把和放在一个密闭的容器内就可以发生核聚变反应
C．一个氘核与一个氚核聚变反应吸收的能量是
D．一个氘核与一个氚核聚变反应释放的能量是
第(4)题
2023年6月21日，“中国天眼”FAST科研团队公布，他们发现了一个轨道周期仅为53分钟的脉冲星双星系统（M71E），从观测上证实了蜘蛛类脉冲星从“红背”向“黑寡妇”系统演化的理论。

一些脉冲星处于双星系统中，如果两颗星的距离很近，脉冲星
会“吞食”伴星的物质，两者相互靠近，相互绕转的角速度变大；伴星被大量“吞食”后质量变小，小到一定值后，双星间距会变大，两颗星相互绕转的角速度又变小。

已知脉冲星的质量大于伴星的质量。

若现阶段脉冲星环绕半径为，伴星环绕半径为，脉冲星环绕线速度大小为，伴星环绕线速度大小为，不考虑相对论效应，则下列说法正确的是（ ）
A．现阶段脉冲星双星系统中脉冲星的自转周期为53分钟
B．脉冲星的环绕线速度v₁大于伴星的环绕线速度
C．脉冲星的环绕半径小于伴星的环绕半径
D．随着演化脉冲星“吞食”伴星的物质，两者相互靠近的过程中，脉冲星对伴星的引力一定变小
第(5)题
关于原子核，下列说法正确的是（ ）
A．核子间的弱相互作用和电磁相互作用使核子聚集到一起形成原子核
B．结合能是指核子结合在一起所具有的能量
C．核子在结合成原子核时，核子平均质量亏损越大，原子核越稳定
D．组成原子核的核子平均质量越大，原子核的比结合能越大
第(6)题
我国自主研发的聚变—裂变混合反应堆的主体部分由“聚变堆芯”和“裂变包层”等组成，“聚变堆芯”中氘、氚燃料发生可控热核聚变反应，输出大量高能中子，“裂变包层”中的在高能中子的作用下可转变为，经过两次衰变后可变成，发生裂变反应能够稳定、可控地输出巨大的能量。

1个核“捕捉”一个中子发生裂变反应，可产生两个新核X 1、X2，同时产生x个中子。

已知核、X
1核、X2核和中子的质量分别为m、m1、m2和m n，光在真空中的传播速度为c，下列说法正确的是（）
A．“聚变堆芯”中发生的核反应方程为
B．衰变为发生了2次α衰变
C．新核X
1的比结合能小于核的比结合能
D．1个核发生裂变反应释放的能量
第(7)题
如图所示，质量为、高为、倾角为的光滑斜面体A放在足够大的光滑水平地面上，斜面顶端正上方有一固定的光滑套
管C，用手提着质量为的细长直杆B的上端，将直杆穿过套管，使直杆下端恰好与斜面体顶端接触，突然松手，直杆在套管的约束下只能沿竖直方向运动，斜面体随即向右加速，重力加速度大小为，下列说法正确的是（ ）
A．直杆的最大速度为
B．斜面体的最大速度为
C．斜面体的加速时间为
D．斜面体在加速过程中受到地面的支持力大小为
第(8)题
同一条平直公路上，甲车在前，乙车在后，两车在不同的行车道上同向行驶，时刻甲和乙两车相距，其速度—时间图像分别为图中直线甲和直线乙，交点坐标图中已标出，则（ ）
A．乙车的加速度是
B．时两车相距最远
C．时两车相遇
D．时两车再次相遇
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。

在每小题给出的答案中有多个符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

(共4题)
第(1)题
如图所示为静电场中x轴上电势随x变化的关系，一个带电粒子仅在电场力作用下从坐标原点O开始，沿x轴正向运动，若粒子在x=x0处的速度比x=x1处速度大，则下列判断正确的是（ ）
A．带电粒子带负电
B．带电粒子沿x轴正向运动的加速度越来越小
C．带电粒子沿x轴正向运动的速度越来越小
D．带电粒子沿x轴正向运动过程中电场力先做正功后做负功
第(2)题
一个带正电荷的粒子仅在电场力的作用下运动，从点开始计时，运动的速度与时间的图像如图所示，在时运动到点，在
时运动到点。

则下列说法错误的是（ ）
A．、、三点的电势高低关系为
B．、、三点的电场强度高低关系为
C．、、三点的电势能关系为
D．、、三点的机械能关系为
第(3)题
为了创建全国文明城区，某区新装的一批节能路灯，该路灯通过光控开关实现自动控制电灯亮度，其内部电路简化原理图如图所示，图中A、B为相同灯泡（可视为定值电阻），电源电动势为E，内阻为r，R0为定值电阻，R t为光敏电阻，阻值随光照强度增加而减小。

当夜晚来临的过程中，下列判断正确的是（ ）
A．电流表示数变小B．A灯变亮、B灯变暗
C．电源的总功率变小D．定值电阻R0两端电压变大
第(4)题
如图所示，向一个空的铝制饮料罐中插入一根内部粗细均匀透明吸管，接口用蜡密封，在吸管内引入一小段油柱长度可以忽略，如果不计大气压的变化，这就是一个简易的气温计。

当温度由变为时，油柱从离接口处缓慢移到离接口的位置。

下列说法正确的是（ ）
A．单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增加
B．饮料罐内气体的压强变小
C．罐内气体对外做的功小于气体从外界吸收的热量
D．若给吸管标上温度刻度值，刻度是均匀的
三、解答题：本题共4小题，共40分 (共4题)
第(1)题
如图所示，足够长的平行金属导轨倾斜放置，导轨与水平面夹角为，间距为，在导轨之间接有阻值为的定值电阻，质量为，电阻为的金属杆ab由跨过光滑定滑轮的轻绳与质量为的重物P相连，磁感应强度为
的匀强磁场与导轨平面垂直。

开始时金属杆ab置于导轨下端靠近电阻R处，将重物P和金属杆ab由静止释放，当金属
杆ab运动到Q点（图中未画出）时，通过R的电量为，此时重物P已经开始匀速下降，运动过程中金属杆ab始终与导轨垂
直且接触良好，导轨足够长，一切摩擦不计，重力加速度g取，求：
（1）重物P匀速下降的速度v；
（2）金属杆ab从释放到Q点的过程中，定值电阻R中产生的焦耳热；
（3）若金属杆到达Q点后，磁感应强度开始发生变化，致使金属杆开始向上以的加速度向上加速运动。

试写出磁感应强
度B随时间t变化的关系式。

第(2)题
如图所示，两条足够长的光滑平行金属导轨水平放置，并处于竖直向下的匀强磁场中。

导轨间距为l，左端接有阻值R的定值电阻。

两根完全相同的轻质弹簧左端固定，右端连接质量为m、长度为l、电阻为r的导体棒ab。

开始时弹簧处于原长。

导体
棒ab在水平向右的拉力作用下，从静止开始向右移动一段距离，在此过程中拉力做功为W。

撤去拉力，当弹簧第一次恢复原长时闭合电键K，此时通过电键的电流强度为I。

导体棒运动过程中始终与导轨垂直，不计空气阻力与弹簧形变过程中的能量损失。

求：
（1）电键闭合瞬间，流过ab棒的电流方向与回路中的感应电动势E；
（2）电键闭合瞬间，ab棒的速度大小v与匀强磁场的磁感强度大小B；
（3）画出电键闭合后，电路中的电功率P电随时间t变化的大致图像，并分析说明图线与坐标轴所围的总面积大小。

第(3)题
两个用同样的细导线做成的刚性闭合线框，正方形线框的边长与圆形线框的直径相等，如图所示（两线圈之间彼此绝缘）。

把它们放入同一匀强磁场中，线框所在平面均与磁场方向垂直，匀强磁场的磁感应强度随时间的变化关系为：（
为定值），求：
（1）时，穿过正方形、圆形线框的磁通量之比；
（2）正方形、圆形线框中感应电流之比。

第(4)题
如图所示，一导热性能良好的汽缸开口竖直向上静置在水平面上，缸口处固定有卡环（大小不计），卡环距汽缸底部的高度，质量、横截面积的光滑薄活塞下方封闭一定质量的理想气体，活塞上表面有一用竖直轻绳悬挂
的重物，轻绳上端与固定的拉力传感器相连。

当封闭气体的热力学温度时，活塞距汽缸底部的高度，重物对活塞恰好无压力；当封闭气体的热力学温度缓慢上升至时，传感器的示数恰好为零。

已知大气压恒为，
取重力加速度大小。

求：
（1）重物的质量M；
（2）当封闭气体的热力学温度缓慢上升至时，封闭气体的压强p。

四、实验题：本题共2小题，共20分 (共2题)
第(1)题
某同学用如图甲所示的实验装置来“探究a与F、m之间的定量关系”。

（1）实验时，必须先平衡小车与木板之间的摩擦力，该同学是这样操作的：如图乙，将小车静止地放在水平长木板上，并连着已穿过打点计时器的纸带，调整木板右端的高度，接通电源，用手轻推小车，让打点计时器在纸带上打出一系
列__________的点，说明小车已平衡摩擦力。

（2）如果该同学先如（1）中的操作，平衡了摩擦力。

以砂和砂桶的重力为F，在小车质量M保持不变情况下，不断往桶里加
砂，砂和砂桶的质量最终达到M，测小车加速度a，作a-F的图像。

下列图线正确的是________。

A．B．C．D．
（3）下图是实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出，量出相邻的计数点之间的距离分别为x AB＝4.22cm，x BC＝4.65cm，x CD＝5.08cm，x DE＝5.49cm，x EF＝5.91cm，x FG＝
6.34cm，已知打点计时器的工作频率为50Hz，则纸带上D点的速度v D=______m/s，小车的加速度a＝______m/s2（结果保留两位有效数字）。

（4）若实际工作频率是48Hz，而该同学不知情，则该同学算出来的加速度______真实值（填“大于”、“等于”、“小于”）。

第(2)题
某物理学习兴趣小组为了测量待测电阻R x，设计了如下实验，用到的实验器材有∶学生电源、灵敏电流计、电流表、滑动变阻器、电阻箱、定值电阻、开关、导线若干：
按设计方案完成以下实验步骤：
①按照图甲所示的原理图连接好实验电路；
②将滑动变阻器R2滑片调至适当位置，滑动变阻器R3滑片调至最左端，闭合开关S；
③调整R3逐步增大输出电压，并反复调整R1和R2使灵敏电流计G读数为零，此时电流表A2的示数为120mA，电阻箱R1和电流表A1的示数如图乙和丙所示；
④实验完毕，整理器材。

根据上述实验回答以下问题∶
(1)电阻箱R1的读数为_____________Ω；电流表A1的示数为_____________mA；
(2)待测电阻R x的阻值为_____________Ω；（计算结果保留三位有效数字）
(3)电流表的内阻对测量结果_____________（选填“有或“无”）影响；
(4)为提高本实验的精确度可在确保电表的安全下，适当_____________（选填“增大”或“减小”）滑动变阻器R3的输出电压。