2024届广东省惠州市高三下学期一模物理试题

2024届广东省惠州市高三下学期一模物理试题
一、单选题 (共6题)
第(1)题
普朗克时间是指时间量子间的最小间隔，约为。

用万有引力常数G、真空中的光速c和普朗克常数h表示普朗克长度
，则普朗克时间正确的一项是（ ）
A．B．C．D．
第(2)题
某物理小组做了竖直圆环内的小球追及模型，如图所示，在竖直平面内固定半径为r的光滑圆形轨道，完全相同的两小球在某时刻恰好位于轨道的最高点和最低点，速率分别为，它们都做顺时针运动且恰好能通过最高点，则在此运动过程中，（ ）
A．两球各自通过最高点时的速率
B．两球各自通过最低点时的速率
C．两球不可能在同一时刻重力势能相等
D．系统的动能最小时，两球同时位于圆心上方的同一水平线上
第(3)题
将阻值为5Ω的电阻接到内阻不计的交流电源上，电源电动势随时间变化的规律如图所示。

下列说法正确的是（ ）
A．电路中交变电流的频率为0.25 Hz
B．通过电阻的电流为A
C．电阻消耗的电功率为2.5 W
D．用交流电压表测得电阻两端的电压是5 V
第(4)题
让宇航员不坐火箭就能上天，“流浪地球2”中的太空电梯何日能实现，如图所示，假若质量为m的宇航员乘坐这种赤道上的“太空升降机”上升到距离地面高度h处而停止在电梯内。

已知地球的半径为R，表面的重力加速度为g，自转周期为T，引力常量为G，假若同步卫星距离地面的高度为H，下列说法正确的是（ ）
A．宇航员在“太空升降机”中处于静止状态时，实际是绕着地球在公转
B．当，宇航员受到的支持力为
C．当，万有引力大于宇航员做圆周运动的向心力
D．当，宇航员受到向下的压力为
第(5)题
下列说法正确的是（ ）
A．声源远离观察者时，观察者接收到的声音频率比声源发出的频率大
B．肥皂膜上出现彩色条纹是光的偏振现象
C．将原本精准的摆钟从广州运到黑龙江后应调整其摆长
D．双缝干涉实验中形成的干涉图样，条纹间距与光的频率无关
第(6)题
如图所示，一半径为R的竖直光滑圆轨道固定在倾角为37°的斜面上，圆轨道与斜面相切于N点，MN为圆轨道的一条直径，整个装置始终保持静止。

一个质量为m的小球恰能在圆轨道内侧做圆周运动，重力加速度为g，，则（ ）
A．小球通过M点时速度大小为
B．小球在N点对轨道的压力大小为
C．小球从M点顺时针运动到N点的过程中，重力的功率先增大后减小
D．小球从M点顺时针运动到N点的过程中，轨道对小球的弹力先增大后减小
二、多选题 (共4题)
第(1)题
魔术师将一摞扑克纸牌整齐叠放在水平桌面上，他用右手食指以竖直向下、大小为的力按压最上方第 1 张牌，然后向前水平推动，除第 1 张纸牌向前水平滑出外，其他纸牌均静止不动，假设每一张纸牌的质量均为 m，纸牌与纸牌间的动摩擦因数均为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

令第1与第2张、第2与第3张纸牌间水平方向的作用力大小分别为 F12、F23，以此类推。

重力加速度为 g，只考虑摩擦力、重力和手指向下压的力，则在第一张纸牌滑出过程中，下列关于F12和F23的判断正确的是（ ）
A．B．C．D．
第(2)题
图甲所示的装置是斯特林发电机，其工作原理图可以简化为图乙。

已知矩形导线框的匝数为N，面积为S，处在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，矩形导线框以角速度绕垂直磁场方向的轴匀速转动，线框与理想变压器原线圈相连。

理想变压器
原、副线圈的匝数比为，图示时刻线框平面与磁感线垂直并以此时刻为计时起点，为定值电阻，R为滑动变阻器，交流电压表V1、V2均视为理想电表，不计线框的电阻。

下列说法正确的是（）
A．线框从图示位置开始转过180°的过程中，产生的平均电动势为
B．滑动变阻器的滑片向c端滑动的过程中，的发热功率减小
C．滑动变阻器的滑片向d端滑动的过程中，电压表V2的示数始终为
D．线框从图示位置开始转过90°时，电压表V1的示数为
第(3)题
如图所示，光滑水平面上放有质量为M=2kg的足够长的木板P，通过水平轻弹簧与竖直墙壁相连的质量为m=1kg的物块Q叠放在P上。

初始时刻，系统静止，弹簧处于原长，现用一水平向右、大小为F=9N的拉力作用在P上。

已知P、Q间的动摩擦因数，弹簧的劲度系数k=100N/m，重力加速度g取，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

则下列说法正确的是（ ）
A．Q受到的摩擦力逐渐变大
B．Q速度最大时，向右运动的距离为2cm
C．P做加速度减小的加速运动
D．从Q开始运动到Q第一次回到原来位置过程，摩擦力对Q先做正功后做负功
第(4)题
如图所示，经过高温消毒的空茶杯放置在水平桌面上，茶杯内密封气体的温度为87℃，压强等于外界大气压强。

已知杯盖的质量为m，茶杯（不含杯盖）的质量为M，杯口面积为S，重力加速度为g。

当茶杯内气体温度降为27℃时，下列说法正确的是（ ）
A
．茶杯对杯盖的支持力为B．茶杯对杯盖的支持力为
C
．茶杯对桌面的压力为D．茶杯对桌面的压力为
三、实验题 (共2题)
第(1)题
某同学在做“用双缝干涉测光的波长”实验时,第一次分划板中心刻度对齐A条纹中心时(图1)，游标卡尺的示数如图2所示,第二次分划板中心刻度对齐B条纹中心时(图3)，游标卡尺的示数如图4所示,已知双缝间距离为0.05mm双缝到屏的距离为1m，则图2中游标卡尺的读数为_________mm，则图4中游标卡尺的读数为________mm。

实验时测量多条干涉条纹宽度的目的
是__________。

所测光波的波长为___________m。

(保留两位有效数字)
第(2)题
为筹备校运会，学校采购了一批矿泉水。

小聪用如图所示的双缝干涉装置测定这种矿泉水的折射率，单色光通过单缝后分为两束，分别从双缝、射到荧光屏上后形成干涉条纹．小聪将待测矿泉水填充到特制容器中（不考虑器壁对光的影响），然
后将特制容器（图中未画出）放置在双缝与荧光屏之间（充满双缝与屏之间的整个空间，之前为空气），其他情况不变，通过比对放置特制容器前、后荧光屏上的干涉条纹间距，就可以计算出该矿泉水的折射率．
（1）本实验___________测量双缝的间距d，_________测量双缝到荧光屏的距离L。

（均填“需要”或“不需要”）
（2）若测得放置特制容器前、后荧光屏上相邻两条亮条纹的间距分别为，则这种矿泉水的折射率_____。

四、解答题 (共3题)
第(1)题
如图所示，足够长的固定光滑平行金属导轨，其中部分间距为，部分间距为
，部分水平且所在的空间存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为，部分倾角为。

质量为、长度为、阻值为的导体棒N静置在导轨的部分上。

另一质量也为
、长度为，阻值为的导体棒M从导轨的部分由静止释放，经过时间，导体棒M恰好
运动到进入水平轨道部分，重力加速度g取，导体棒M经过时损失的机械能忽略不计，两导体棒运动过程中始终与
导轨垂直且接触良好，导轨电阻忽略不计。

从导体棒M由静止释放到两导体棒运动状态达到稳定的过程中（导体棒M没有运动到处），求：
（1）导体棒N加速度的最大值；
（2）稳定时导体棒M和N的速度大小；
（3）导体棒N中产生的焦耳热。

第(2)题
如图所示，半径均为R的圆形区域和内存在着磁感应强度大小均为B（未知）的有界匀强磁场。

两圆形区域相切于P点。

间
距为d的直线边界M、N垂直于x轴，之间存在着沿x轴正方向的匀强电场，在边界N的右侧某圆形区域中存在大小也为B的匀强磁场。

P点处有一粒子源，可向坐标平面内各个方向均匀发射速度大小为v、质量为m、电荷量为q的带正电粒子。

粒子均
沿x轴正方向射出圆形区域、，且均能击中x轴上的Q点。

不计粒子重力及粒子间的相互作用力。

求：
（1）B的大小及、内磁场的方向；
（2）的最小面积及对应的匀强电场的电场强度；
（3）在（2）问条件下，击中Q点时，速度方向与y轴负方向的夹角小于的粒子数与P点发出的总粒子数的比值。

第(3)题
如图所示，固定于水平桌面上的足够长的平行导轨宽为，导轨的一端接有阻值为的电阻，磁感应强度
的匀强磁场垂直于导轨平面向下。

金属棒垂直于导轨放置并用细线通过光滑定滑轮与重物A相连，金属棒的质量
，电阻，它与导轨的动摩擦因数，重物A的质量。

重物A由图示位置从静止释放，经过时间，金属棒达到匀速运动状态，重力加速度g取，求：
（1）金属棒匀速运动时的速度v；
（2）金属棒从静止到匀速的过程中通过电阻R的电荷量q；
（3）金属棒从静止到匀速的过程中电阻R上产生的焦耳热。