2024届广东省惠州市高三上学期第一次调研考试物理试题（含解析）

2024届广东省惠州市高三上学期第一次调研考试物理试题

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1．如图是某实验小组为了定性探究平行板电容器的电容C与极板间距离d，极板的正对面积S，极板间的电介质之间的关系装置图，本实验采用的科学方法是（　　）

A．理想实验法 B．等效替代法

C．控制变量法 D．微元法

2．近年来天津市试点为老旧小区加装垂直电梯，如图甲，取竖直向上方向为正方向，某人某次乘电梯时的速度和时间图像如图乙所示，以下说法正确的是（　　）

A．4s时电梯停止在某一层楼

B．1-3s，此人处于超重状态，重力变大

C．5-7s，此人处于失重状态，支持力小于重力

D．电梯先做匀加速直线运动，再做匀减速直线运动

3．北斗卫星导航系统（BDS）是联合国卫星导航委员会认定的四大商用导航系统之一。图为北斗导航系统的部分卫星绕地球做匀速圆周运动的模型简图，下面说法正确的是（　　）

A．a、b两颗卫星运行的周期不相等

B．a、c两颗卫星运行的速率不同，但都大于7.9km/s

C．b、c两颗卫星运行的向心加速度大小相同

D．考虑稀薄大气阻力，若卫星没有进行能量补充，其机械能会变小

4．使用蓝牙耳机接听手机来电，信号传输示意如图所示，以下说法正确的是（　　）

A．蓝牙通信的电磁波是可见光

B．在同种介质中，蓝牙通信的电磁波波长比手机通信的电磁波波长短

C．两束蓝牙通信的电磁波在任何情况下都不会发生干涉

D．蓝牙通信的电磁波在真空中的传播速度小于光速

5．如图所示是一种理想变压器的铭牌，根据上面标示的信息，以下判断正确的是（　　）

A．这是一个升压变压器

B．原线圈的匝数与副线圈的匝数之比为55:3

C．当原线圈输入交流电压220V时，副线圈输出直流电压12V

D．当原线圈输入交流电压220V时，只要副线圈构成回路，则其电流一定为3.0A

6．图（a）为流水线上的水平皮带转弯机，其俯视图如图（b）所示，虚线ABC是皮带的中线。中线上各处的速度大小均为v=1.0m/s；AB段为直线，长度L=4m，BC段为圆弧，半径R=2.0m，现将一质量m=1.0kg的小物件轻放于起点A处后，小物件沿皮带中线运动到C处，已知小物件与皮带间的动摩擦因数为μ=0.5，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（　　）

A．小物件自A点一直做匀加速直线运动到达B点

B．小物件运动到圆弧皮带上时滑动摩擦力提供向心力

C．小物件运动到圆弧皮带上时所受到的摩擦力大小为0.5N

D．若将中线上速度增大至3m/s，则小物件运动到圆弧皮带上时会滑离虚线

7．如图所示，四个完全相同的排球静止叠放在水平地面上，质量均为m，相互接触，球与球之间可视为光滑，球与地面间的动摩擦因数均为、重力加速度为g，则（　　）

A．上方球受到3个力的作用

B．下方每个球对上方球的支持力大小均为

C．水平地面对下方三个球的支持力大小均为

D．下方三个球与水平地面间均没有摩擦力

二、多选题

8．图为足球踢出后在空中运动依次经过a、b、c三点的轨迹示意图，其中a、c点等高，b点为最高点，则足球（　　）

A．在运动过程中受到空气阻力作用

B．在b点的速度为0

C．在a点的机械能比在b点的机械能大

D．在a点的动能与在c点的动能相等

9．磁场对脑部神经组织的影响及临床医学应用的装置如图所示，将金属线圈放置在头部上方几厘米处，给线圈通以瞬时脉冲电流，线圈中产生瞬间的高强度脉冲磁场穿过头颅时在脑部特定区域产生感应电流，从而对脑神经产生电刺激作用，下列结论正确的是（　　）

A．脉冲电流流经线圈在其周围会产生高强度的磁场，这是电磁感应现象

B．脉冲磁场对脑部特定区域产生感应电流是电磁感应现象

C．若将脉冲电流改为恒定电流，也可持续对脑神经产生电刺激作用

D．若脉冲电流最大强度不变，缩短脉冲电流时间，则在脑部产生的感应电流会增大

10．图（a）是粮库工作人员通过传送带把稻谷堆积到仓库内的情景，其简化模型如图（b）所示工作人员把一堆稻谷轻轻地放在以恒定的速度v顺时针转动的传送带的底端，稻谷经过加速和匀速两个过程到达传送带项端，然后被抛出落到地上，已知传送带长度为L，与地面的夹角为θ，忽略空气阻力，不计传送带两端轮子半径大小及稻谷厚度，重力加速度为g，以地面为零势能面，对于稻谷中一颗质量为m的谷粒P的说法正确的是（　　）

A．在匀速阶段，其他谷粒对谷粒P的作用力方向竖直向上

B．在传送带上运动过程中，其他谷粒对谷粒P做的功为

C．谷粒P离开传送带后（落地前）的机械能为

D．在传送带上运动时，谷粒P克服重力做功为

三、实验题

11．某学习小组利用如图（a）所示的实验装置测量圆形橡皮筋的弹性模量，在弹性限度内，橡皮筋像弹簧一样，弹力大小F与伸长量x成正比，即，k值与橡皮筋的原长L、横截面积S有关，理论与实践都表明，其中Y在材料力学上称之为弹性模量。

（1）在国际单位制中，弹性模量Y的单位应该是________。

A．N　　B．m　　C．N/m　　D．

（2）先利用刻度尺测量圆形橡皮筋的原长L=20.00cm，再利用螺旋测微器测量橡皮筋处于原长时的直径D，如图（b）所示，则________mm。

（3）作出橡皮筋受到的拉力F与伸长量x的图像，如图（c）所示，则该橡皮筋的k值为________N/m，由通过计算得出该橡皮筋的弹性模量__________（保留两位有效数字）。

12．某科技活动小组利用铜片、锌片和柑橘制作了果汁电池，他们采取如图（a）的实验方案测量这种电池的电动势E和内阻r，并探究电极间距对E和r的影响。

（1）为避免电压表分流作用对测量结果的影响，在图（a）中将实物电路连接完整________。

（2）调节滑动变阻器，改变电源两端的电压U和流过电源的电流I，依据公式，利用测量数据作出图像，可得出E和r。

（3）实验中依次减小铜片与锌片的间距，得到果汁电池的图像分别如图（b）中a、b、c、d所示，则在该实验中，曲线a对应的电源电动势________V，内阻________Ω。（结果均保留3位有效数字）

（4）根据图（b）总结出实验结论，即当减小铜片与锌片的间距时，这种电池的电动势E将________，内阻r将________（均选填“增大”“不变”或“减小”）。

四、解答题

13．2021年12月9日，航天员王亚平在中国空间站为青少年带来了一场精彩纷呈的太空科普课，她在水膜里注水，得到了一个晶莹剔透的水球，如图所示，MN是通过该水球球心O的一条直线，与球右表面交于C点，一束单色光AB平行于MN从B点射入球体时，光线从C点射出，已知水球半径为R，光线AB距MN的距离为，光在真空中的速度为c。求：

（1）水对此单色光的折射率；

（2）此单色光在水球内传播所用的时间。

14．离子注入系统的原理可简化如图所示，质量为m，电荷量为q的正离子从静止经电场MN加速后，从中点P垂直OE射入四分之一环形匀强磁场，环形磁场圆心为O，内环半径，外环半径，磁场方向垂直纸面向里，当磁感应强度大小为时，离子恰好从边界中点射出，不考虑离子重力，求：

（1）加速电场MN两板间的电压；

（2）现仅改变磁场强度的大小，使离子刚好能到达G点，求此磁场强度的大小。

15．汽车加速度过大可能会导致车厢内货物滑动，造成安全隐患，如图所示，在足够长的半挂车车厢上，分别用绳固定着两个质量均为m=1000kg正方体木箱，两木箱间距离L0=1m，某时刻，半挂车从静止以a1=2.5m/s2匀加速启动，在启动瞬间，甲箱的固定绳绷断，随后甲、乙两木箱发生碰撞并黏连在一起，在碰撞瞬间乙箱的固定绳也绷断，司机听到撞击声之后，经过t0=1s的反应时间，开始以恒定加速度a2=3m/s2刹车，已知两木箱与车厢之间的动摩擦因数μ=0.2，不计固定绳绷断时造成的速度变化，取重力加速度g=10m/s2，求：

（1）从半挂车启动到甲、乙两木箱发生碰撞，半挂车行驶的距离s；

（2）甲，乙两木箱碰撞过程中损失的动能ΔEk；

（3）整个运动过程中，甲木箱相对车厢向后运动的最大距离dmax。

参考答案：

1．C

【详解】研究两板之间距离d，两板的正对面积S、两板间插入的电介质对电容器电容的影响时，必须保持其中的两个物理量保持不变，探究电容C与另一个量的关系，这种方法为控制变量法。

故选C。

2．C

【详解】A．由图乙可知，4s时电梯有速度，故A错误；

B．1-3s，人的速度竖直向上不断增加，故加速度向上，处于超重状态，但重力保持不变，故B错误；

C．5-7s，速度竖直向下不断减小，处于失重状态，支持力小于重力，故C正确；

D．由图乙可知，在0-4s电梯加速度先变大后变小，做变速运动，在4-8s时加速度先增大，后减小做变速运动，故D错误。

故选C。

3．D

【详解】A．根据万有引力提供向心力可得

可得

由图可知a、b两颗卫星的轨道半径相等，则a、b两颗卫星运行的周期相等，故A错误；

B．根据万有引力提供向心力可得

解得

第一宇宙速度是卫星绕地球做匀速圆周运动的最大线速度，由于a、c两颗卫星的轨道半径不相等，则a、c两颗卫星运行的速率不同，但都小于，故B错误；

C．根据牛顿第二定律可得

可得

由于b、c两颗卫星的轨道半径不相等，则b、c两颗卫星运行的向心加速度大小不相同，故C错误；

D．考虑稀薄大气阻力，若卫星没有进行能量补充，由于大气阻力做负功，卫星的机械能会变小，故D正确。

故选D。

4．B

【详解】A．蓝牙通信的电磁波是无线电波，不是可见光，故A错误；

B．在同种介质中，蓝牙通信与手机通信的电磁波传播速度相等，但蓝牙通信的电磁波频率高于手机通信的电磁波频率，所以蓝牙通信的波长比手机通信的电磁波波长短，故B正确；

C．两束蓝牙通信的电磁波若频率相同，相位差恒定，就会发生干涉，故C错误；

D．蓝牙通信的电磁波在真空中的传播速度等于光速，故D错误。

故选B。

5．B

【详解】A．根据铭牌可知

输入电压大于输出电压，说明这是一个降压变压器，故A错误；

B根据原副线圈电压与匝数的关系可得

故B正确；

C．当原线圈输入交流电压220 V时，副线圈输出交流电12V，故C错误；

D．当原线圈输入交流电压220V时，若副线圈构成回路，则其电流大小与负载有关，故D错误。

故选B。

6．C

【详解】A．设小物件自A点开始做匀加速直线运动的位移为x，则

说明小物件自A点先做匀加速直线运动后做匀速直线运动到达B点，故A错误；

BC．当小物件运动到圆弧皮带上时，有

说明小物件运动到圆弧皮带上时静摩擦力提供向心力，其所受到的摩擦力大小为0.5N，故B错误，C正确；

D．若将中线上速度增大至3m/s，则

说明小物件运动到圆弧皮带上时仍然是静摩擦力提供向心力，不会滑离虚线，故D错误。

故选C。

7．B

【详解】A．上方小球受到地球给它的重力和下面三个球给它的弹力，共4个力，故A错误

B．如图设上下球心连线与竖直方向夹角θ

对上面的小球，由平衡得

得

故B正确；

C．对四个球整体由平衡得

故C错误；

D．对下面小球受力分析可知，小球有向外运动趋势，故守地面的静摩擦力，故D错误。

故选B。

8．AC

【详解】A．若足球在运动过程中不受空气阻力作用，则a运动到b过程的水平位移与b运动到c过程中的水平位移相等，与题中的轨迹示意图不符，所以足球被踢出后，足球受到重力和空气阻力作用，故A正确；

B．在b点，足球运动到最高点，所以足球竖直速度减为零，而具有水平速度，故B错误；

C．由于过程中空气阻力做负功，机械能减少，故在a点的机械能比在b点的大，故C正确；

D．从a运动到c过程中机械能减少，a、c两点等高重力势能相同，a点的动能比在c点时大，故D错误。

故选AC。

9．BD

【详解】A．脉冲电流流经线圈会产生高强度的磁场是电生磁，是电流的磁效应，故A错误；

B．脉冲磁场对脑部特定区域产生感应电流是磁生电，是电磁感应现象，故B正确；

C．将脉冲电流改为恒定电流，不会产生变化的磁场，不会产生感应电流，不可持续对脑神经产生电刺激作用，故C错误；

D．若脉冲电流最大强度不变，但缩短脉冲电流时间，则产生的磁场变化的更快，在脑部产生的感应电场及感应电流会增强，故D正确。

故选BD。

10．ABC

【详解】A．在匀速阶段，谷粒P受到竖直向下的重力和其他谷粒对谷粒P的作用力，合力为零，所以其他谷粒对谷粒P的作用力方向竖直向上，大小等于mg，故A正确；

B．在传送带上运动过程中，其他谷粒对谷粒P做的功等于谷粒增加的机械能，所以

故B正确；

C．谷粒P离开传送带后（落地前）的机械能保持不变，所以其机械能应为

故C正确；

D．在传送带上运动时，谷粒P克服重力做功为

故D错误。

故选ABC。

11．     D     2.150     312.5    

【详解】（1）[1]根据表达式，可得

已知k的单位是N/m，L的单位m，S的单位是，所以Y的单位是。

故选D。

（2）[2] 由图（b）可知，螺旋测微器的读数为

则橡皮筋处于原长时的直径为2.150mm。

（3）[3][4] 根据可知，图像的斜率大小等于劲度系数大小，由图像求出劲度系数为

根据，可得

12．     见解析     0.975     308

     不变     增大

【详解】（1）[1]为避免电压表分流作用对测量结果的影响，则电流表需要采用相对于电源的内接法，电路连接如图所示

（3）[2][3]依据公式，利用测量数据作出图像，根据图像纵截距表示电源电动势，斜率的绝对值表示电源内阻，则在该实验中，曲线a对应的电源电动势

内阻

（4）[4][5]根据图（b）总结出实验结论，即当减小铜片与锌片的间距时，根据图像，随着电极间距的减小，纵截距不变，即电源电动势不变，图像的斜率增大，则电源的内阻将增大。

13．（1）；（2）

【详解】（1）依题意，可画出光线在水球内的折射光线如图所示

根据几何知识可得

根据折射定律，可得水对此单色光的折射率为

（2）光在该水球中的传播速度为

由几何知识可得，光在水球中传播的距离为

则此单色光在水球内传播所用的时间

14．（1）；（2）

【详解】（1）对离子根据洛伦兹力提供向心力有

在加速电场中，根据动能定理有

解得

（2）当离子恰好打在G点，根据几何关系有

根据洛伦兹力提供向心力有

解得

15．（1）5m；（2）250J；（3）1.85m

【详解】（1）对甲，根据牛顿第二定律有

甲、乙两木箱发生碰撞时，有

联立解得

所以半挂车行驶的距离为

（2）甲碰撞乙时甲的速度大小为

乙的速度大小为

甲、乙两木箱发生碰撞过程，根据动量守恒定律，有

所以碰撞过程中损失的动能为

（3）经过t0=1s的反应时间后，车的速度大小为

甲乙的速度为

接下来汽车做匀减速直线运动，甲乙做匀加速直线运动，直到共速，有

解得

整个运动过程中，甲木箱相对车厢向后运动的最大距离为