2024届广东省广州市天河区高三下学期三模物理试卷

2024届广东省广州市天河区高三下学期三模物理试
卷
一、单选题
(★★) 1. 如图甲，2023年春晚创意节目《满庭芳·国色》中的水袖舞文化在我国源远流长。

其简化模型如下：材质不同的重水袖A和轻水袖B连接在一起，放在光滑水平玻璃上。

某时刻在重水袖A左端抖动产生如图乙所示波形，下列说法正确的是（）
A．振幅越大，则波速越小B．重水袖上某点一个周期内通过的路程等于波长
C．波在A、B中传播的速度一定相等D．波在A、B中传播的频率相等
(★★★) 2. 如图所示，竖直平面内蜘蛛网上A、B、C三点的连线构成正三角形，一只蜘蛛静止于蛛网的重心O处，三根蜘蛛丝a、b、c的延长线过三角形的中心O，蜘蛛丝c沿竖直方向，c中有张力。

则（）
A．a中张力大于b中张力B．a中张力等于b中张力
C．a中张力等于c中张力D．蜘蛛网在风的吹拂下晃动，a中张力大小一定不变
(★★★) 3. 如图甲所示为“水下世界国际摄影大赛”的获奖作品，摄影师在水下对水上的景物进行拍摄，获得了美轮美奂、令人赞叹的美学效果。

忽略镜头尺寸的影响，假设摄影师由水下竖直向上拍摄，光的传播路径如图乙所示，已知水的折射率为，，、空气中光速，下列说法正确的是（）
A．光线射入水中频率减小
B．摄影师看到的水上景物比实际位置偏低
C．光进入水中速度变为
D．进入镜头的光线与竖直方向的夹角最大为
(★★) 4. 根据玻尔理论，氢原子的能级图如图甲所示，大量处于某激发态的氢
原子向低能级跃迁时，发出的复色光通过玻璃三棱镜后分成a、b、c、d、e、f六束（含不可见光），如图乙所示。

已知可见光的光子能量范围约为
1.62eV~3.11eV，则（）
A．b、c为可见光B．a、b、c为可见光
C．d、e为可见光D．e、f为可见光
(★★★) 5. 如图，在磁感应强度大小为的匀强磁场中，有一面积为的矩形单匝闭合导线框ABCD，AB边与磁场方向垂直，线框电阻不计。

理想变压器原副线圈匝数比，电阻。

使线框以恒定角速度绕过AD、BC中点的轴旋转。

下列说法正确的是（）
A．副线圈中的电流表A示数为
B．线框ABCD中感应电动势的最大值
C．线框平面与磁场方向平行时，流经线框的电流最小
D．副线圈电流的频率为100Hz
(★★★) 6. 2024年4月25日，神舟十八号发射成功。

载人飞船先进入椭圆轨道Ⅱ，然后自A点进入圆形轨道Ⅰ，两轨道相切于A点，下列说法正确的是
（）
A．在轨道Ⅰ通过A点的速度小于在轨道Ⅱ通过A点的速度
B．载人飞船在A点的加速度大于在B点的加速度
C．载人飞船在轨道Ⅰ上的速度小于第一宇宙速度
D．在相同时间内，载人飞船沿轨道Ⅰ运行时与地心连线扫过的面积和沿轨道Ⅱ运行时与地心连线扫过的面积相等
(★★) 7. 图甲是淄博市科技馆的一件名为“最速降线”的展品，在高度差一定的不同光滑轨道中，小球滚下用时最短的轨道叫做最速降线轨道。

取其中的“最速降线”轨道Ⅰ和直线轨道Ⅱ进行研究，如图乙所示，两轨道的起点M高度相同，终点N高度也相同，轨道Ⅰ的末端与水平面相切于N点。

若将两个相同的小球a和b分别放在Ⅰ、Ⅱ两轨道的起点M，同时由静止释放，发现在Ⅰ轨道上的小球a先到达终点。

下列描述两球速率v与时间t、速率平方与下滑高度h的关系图像可能正确的是（）
A．B．
C．D．
二、多选题
(★★★) 8. 在电子显微镜中，电子束相当于光束，通过由电场或磁场构成的电
子透镜实现会聚和发散作用。

其中的一种电子透镜由两个金属圆环M、N组成，其结构如图甲所示，图乙为图甲的截面示意图。

显微镜工作时，两圆环的电势，图乙中虚线表示两圆环之间的等势面（相邻等势面间电势差相等），
O为水平虚线与竖直虚线的交点，a、b两点关于O点中心对称。

现有一束电
子经电场加速后，沿着平行于两金属圆环轴线的方向进入金属圆环M。

下列说
法正确的是（）
A．a点电势比b点电势低
B．a点场强与b点场强相同
C．该电子透镜对入射的电子束能起到发散作用
D．电子在穿越电子透镜的过程中电势能减少
(★★★) 9. 如图所示是明代宋应星所著《天工开物》中记载的我国古代的一种
农业机械——水碾，当水冲击下部水轮时，水轮会带动上部的碾来碾米。

假设
水流沿水平方向垂直冲击水轮中的叶片，每秒冲击叶片的水量为10kg，水速从
6m/s减小为1m/s，水流动能的减少量全部用来对水轮做功，下列说法正确的是（）
A．水碾每秒从水流中获得的能量为180J
B．水流对叶片的平均作用为的大小为50N
C．叶片对水流的作用力方向与水流速度方向相反
D．不同叶片上到转轴距离相同的点线速度相同
(★★★)10. 如图所示，在光滑绝缘的水平面上方有两个磁感应强度大小均为B、方向相反的竖直匀强磁场区域，磁场宽度均为L。

一个边长为L、电阻为R、匝
数为N的正方形金属线框，在水平外力作用下沿垂直磁场方向在水平面上匀速
运动，线框的速度始终为v，从位置Ⅰ运动到位置Ⅱ（线框分别有一半面积在两个磁场中）过程中，下列说法正确的是（）
A．线框刚进入左侧磁场时线框中感应电流方向为逆时针
B．在位置Ⅱ时外力F为
C．在位置Ⅱ时线框中的电功率为
D．从位置Ⅰ运动到位置Ⅱ的过程中线框的磁通量先增大后减小
三、实验题
(★★★) 11. 某实验小组为研究小球受到的空气阻力对验证机械能守恒定律实验的影响，设计了如图（a）所示的实验装置，其中光电门1与光电门2均与数字计时器相连（图中未画出），其实验过程如下：（重力加速度为g）
（1）让弹射装置给小球一个足够大的竖直向上的初速度，调节光电门1和光电门2的位置，使小球能够依次通过光电门1和光电门2；
（2）用螺旋测微器测量小球的直径，示数如图（b）所示，小球直径
______ mm；
（3）测量时，应 ______ （选填“A”或“Ｂ”，其中A为“先接通数字计时器，后
释放小球”，B为“先释放小球，后接通数字计时器”）。

记录光电门1与光电门2之间的高度h及小球通过光电门1和光电门2的遮光时间、；
（4）已知小球的质量为m，可得小球通过光电门1和光电门2之间的动能损失 ______ （用字母m、d、和表示）；
（5）保持光电门1的位置不动，不断调节光电门2的位置（小球依旧能够通过光电门2），再次重复实验步骤（3）（4），得到多组与h的数据，作出图像。

若测得该图像的斜率为k，则小球在竖直上升过程中空气阻力为______ （用字母m、g、k表示，空气阻力不变）。

(★★★) 12. 某同学利用热敏电阻自制了一个简易温度计，其内部电路装置如图甲所示，使用的器材有：直流电源（，内阻不计）、毫安表（量程
10mA，内阻不计）、电阻箱R、热敏电阻、开关和、导线若干。

该热敏电阻阻值随温度t变化的曲线如图乙所示.
(1)根据图甲电路图用笔代替导线，把图丙中实物电路图补充完整；
(2)先断开关，将电阻箱的阻值调到 ______ （选填“最大值”或“最小值”），然后将开关接至a端，闭合开关，逐渐调节电阻箱的阻值，根据图乙把毫安
表改装为温度计；
(3)将开关接至b端，闭合开关，该温度计便可正常使用。

毫安表示数如图
丁所示，则通过毫安表的电流为 ______ mA，温度为 ______ ℃；
(4)当温度计使用一段时间后，其电源有一定程度的老化，现依旧使用图甲电路
对老化后的电源电动势和内阻进行测量，将开关接至a端，测得两组毫安表
和电阻箱R的示数为，；，，此时电
源内阻为 ______ 。

四、解答题
(★★★) 13. 导热容器内用轻薄活塞封闭一定质量理想气体，关闭阀门并松开钉销，将容器沉入湖底时活塞到水面的距离，气体的体积，压
强为，温度为。

用钉销将活塞锁定后，将容器缓慢提出水面，当气体的温
度与环境温度相同时其压强变为。

已知水面上温度为，
水的密度为，大气压强为，取。

活
塞与容器的摩擦力及活塞重力不计。

(1)求压强和温度；
(2)在水面上足够长时间后，撤去钉销（活塞未脱离容器），重新稳定后，气体
对外界做功为，求从撤去钉销到重新稳定这一过程气体与外界传递的热量Q。

(★★★) 14. 图甲为罗马杆滑环窗帘，假设窗帘质量均匀分布在每一个环上，简
化为图乙所示模型。

水平固定的长杆上有3个相同的滑环，滑环均近似看成质点。

若窗帘完全拉开，相邻两环间距离为。

开始时滑环均位于长杆右
侧边缘处，彼此接触但不挤压。

现给1号滑环一个向左的初速度，已
知滑环与杆之间的动摩擦因数为。

假设前、后两滑环之间的窗帘绷紧瞬间，两滑环立即获得相同速度，窗帘绷紧用时极短，可忽略不计，不计空气阻力，整个过程中1号滑环未与杆左侧相撞，重力加速度g取，求：
（1）2号滑环获得的初速度的大小；
（2）1号滑环滑行的总距离d。

(★★★) 15. 在三维坐标系中长方体所在区域内存在匀强磁场，平面mnij左侧磁场方向垂直于平面adjm，平面mnij右侧磁场由m指向i方向，其中、大小均未知。

现有电量为、质量为m的带电粒子以初速度v从a点沿平面adjm进入左侧磁场，经j点垂直平面mnij进入右侧磁场，最后离开长方体区域。

已知长方体侧面abcd为边长L的正方形，其余边长如图中所示，，，不计粒子重力。

(1)求磁感应强度及粒子从a点运动到j点时间t；
(2)若粒子从边离开磁场，求的大小范围；
(3)若平面mnij可右侧空间磁场换成由j指向n方向且电场强度E大小可变的匀强电场（电场图中未画出，其余条件不变），求粒子离开长方体区域时动能
与电场强度E大小的关系式。