广东省肇庆市2024届高三二模物理试卷(含答案)

这是一份广东省肇庆市2024届高三二模物理试卷(含答案)，共20页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1．下列说法正确的是( )
A.人在松软的土地上下陷时，人对地面的压力大于地面对人的支持力
B.“强弩之末，势不能穿鲁缟”，是因为弩箭的惯性减小了
C.跳高运动员在越杆时处于平衡状态
D.船相对于静水的速度大于河水流速时，船过河的最短路程等于河的宽度
2．雨雪天气时路面湿滑，与干燥路面相比，汽车在湿滑路面上刹车时的刹车距离将明显增大。某驾驶员驾驶同一辆汽车在这两种路面上刹车过程中的图像如图所示。对这两种刹车过程，下列说法正确的是( )
A.图线a是汽车在湿滑路面刹车过程中的图像
B.两种刹车过程中汽车的平均速度相同
C.汽车在湿滑路面上刹车时的加速度较大
D.汽车在两种路面上刹车时的位移大小与加速度大小成正比
3．如图所示，金属棒ab的质量为m，通过的电流为I，处在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向先是与导轨平面夹角为斜向右上方，后变为与原方向垂直斜向左上方，磁感应强度大小不变，ab始终静止在宽为L的水平导轨上。下列说法正确的是( )
A.磁场方向改变前，金属棒受到的安培力大小为
B.磁场方向改变前后金属棒受到的摩擦力方向发生了改变
C.磁场方向改变前后金属棒受到的摩擦力大小发生了改变
D.磁场方向改变后，金属棒对导轨的压力将减小
4．2023年10月26日11时14分，“神舟十七号”载人飞船发射成功，10月26日17时46分，“神舟十七号”载人飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接，我国空间站在离地球表面高约400km的轨道上运行，已知同步卫星距离地球表面的高度约为36000km。下列说法正确的是( )
A.我国空间站的运行周期为24h
B.我国空间站运行的角速度小于地球自转的角速度
C.我国空间站运行的线速度比地球同步卫星的线速度大
D.我国空间站的发射速度大于第二宇宙速度，小于第三宇宙速度
5．生活中选择保险丝时，其熔断电流是很重要的参数。如图所示，一个理想变压器的原、副线圈的匝数比为11:2，原线圈两端a、b接正弦式交流电源，在原线圈前串联一个规格为“熔断电流0.2A、电阻5Ω”的保险丝，电压表V的示数稳定为220V，电压表为理想电表，若电路可以长时间正常工作，下列说法正确的是( )
A.通过电阻R的最大电流的有效值为1.1A
B.电阻R两端的电压的有效值为36V
C.由题给条件不能计算出电阻R阻值的最小值
D.正弦式交流电源电压的有效值也为220V
6．空间站内属于微重力环境，可视为完全失重环境，空间站内的航天员欲测出一铁球的质量，他用一根不可伸长的轻绳一端固定在O点，另一端系待测铁球，使其绕O点在竖直面内做匀速圆周运动，用力传感器测出轻绳的拉力大小F，他用刻度尺量出绳长L及球的直径d，用秒表测出球做n个完整圆周运动的时间为t，下列说法正确的是( )
A.若让铁球在水平面内做圆周运动，则无法测出铁球的质量
B.根据题中给出的数据，可求出铁球的质量为
C.若不测球的直径，把绳长当做圆周运动的半径，则测得的质量偏小
D.若不测球的直径，改变绳长，测出两次的绳长、拉力及圆周运动的周期，也可计算出铁球的质量
7．已知高铁的列车组由动力车和拖车组成，每节动力车的额定功率相同，每节动力车与拖车的质量相等，设列车组运行时每节车厢所受阻力与其速率成正比（，k为比例系数）。某列车组由m节动力车和n节拖车组成，其运行的最大速率为，另一列由相同的n节动力车和m节拖车组成的列车组，其运行的最大速率为，则( )
A.B.C.D.
二、多选题
8．在水平面上静置有质量相等的a、b两个物体，水平推力、分别作用在a、b上，一段时间后撤去推力，物体继续运动一段距离后停下，a、b在运动过程中未相撞，a、b的图像如图所示，图中平行于，整个过程中a、b的最大速度相等，运动时间之比。则在整个运动过程中下列说法正确的是( )
A.物体a、b受到的摩擦力大小相等
B.两水平推力对物体的冲量之比为
C.两水平推力对物体的做功之比为
D.两水平推力的大小之比为
9．如图甲所示，在“观察电容器的充、放电现象”实验中，将单刀双掷开关S与“1”端相接，并将电阻箱的阻值调为和（）两种情况，两次得到的电流I随时间t的变化图像如图乙所示，下列说法正确的是( )
A.实线是电阻箱阻值为时的结果
B.电路达到稳定时，电阻箱的阻值为时电容器所带的电荷量较大
C.S与“2”端相接时，电容器的放电时间与电阻箱阻值的变化无关
D.电容器的其他参数不变，当两极板间的距离增大时，其电容变大
10．如图所示，空间中存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。有两根完全相同的金属棒a和b垂直静置于足够长的水平光滑平行金属导轨上，导轨间距为L、电阻不计，金属棒与导轨接触良好，两根金属棒的质量均为m、长度均为L、电阻均为R。将b固定在导轨上，某时刻给a施加一个水平向右的恒力F。下列说法正确的是( )
A.a棒所受的安培力先增大后减小
B.a棒的最大速度为
C.若解除b的固定，则稳定后两棒的速度相等
D.若解除b的固定，则稳定后两棒的加速度相等
三、实验题
11．某同学用多用电表粗测金属丝的电阻，他将选择开关拨到“×10”挡测量时发现读数很小，换挡后再测量。
（1）请选出正确的实验操作步骤并排序________（填各实验步骤前的标号）。
A.将选择开关旋转到“×1”挡位置
B.将选择开关旋转到“×100”挡位置
C.将选择开关旋转到“OFF”位置
D.将两表笔接触待测电阻两端，测出其阻值后随即断开
E.将两表笔直接接触，调节欧姆调零旋钮，使指针指向电阻的零刻度线位置
（2）为精确测量该金属丝的电阻，实验室提供的实验器材有：直流电源（电动势为4V）、电流表A（量程为0~300mA，内阻约为2Ω）、电压表V（量程为0~3V，内阻约为3000Ω）、滑动变阻器R（阻值范围为0~5Ω）、开关、导线若干。电流表要求能从零开始连续测量，某同学设计的电路图如图甲所示，按该电路图进行实验，存在的问题是________（答出一条即可）；请在图乙所示的虚线框内画出正确的电路图。
（3）有一灵敏电流表，表头电阻，满偏电流，下列说法正确的是________（填正确答案标号）
A.把它改装成量程为0~3V的电压表，需要串联一个阻值为20Ω的电阻
B.把它改装成量程为0~0.5A的电流表，需要并联一个阻值为1Ω的电阻
C.把它改装成量程为0~10V的电压表，测量示数为5V时，流过灵敏电流表的电流为0.05A
D.把它改成量程为0~3A的电流表，测量示数为1.5A时，流过灵敏电流表的电流也为1.5A
12．一兴趣小组在学习了平抛运动后，进行了“探究平抛运动的特点”实验，实验中，以小球离开轨道末端时的球心位置为坐标原点O，建立水平（x）与竖直（y）坐标轴。让质量为m的小球从斜槽上离水平桌面高为h处由静止释放，使其水平抛出，通过多次描点可绘出小球做平抛运动时球心的轨迹如图甲所示。
（1）以下实验操作合理且必要的是________（填正确答案标号）。
A.调整斜槽末端，必须使末端保持水平
B.小球每次都从斜槽上不同的位置由静止释放
C.以球心为坐标原点，借助重垂线确定竖直方向并建立直角坐标系
D.用砂纸打磨斜槽轨道，尽量使斜槽轨道光滑一些
（2）已知小球平抛运动的初速度为，重力加速度为g，则小球做平抛运动的轨迹方程为________。
（3）某同学在实验过程中，记录了小球平抛运动轨迹的一部分，如图乙所示。取，由图中所给的数据可判断出图中坐标原点O________（选填“是”或“不是”）抛出点；小球从A点运动到B点的时间为________s；若小球的质量为100g，则小球经过图乙中的位置A时重力的瞬时功率为________W。
四、计算题
13．在商场大厅的水平地面上，某学生观察到一服务员推一列总质量的购物车由静止开始经过通过的位移。经理为了提高工作效率，让服务员在第二次推车时增加了推车的质量，此后该学生观测到这次车由静止开始经过通过的位移。假设购物车的运动轨迹为直线，服务员先后两次的推力F保持不变，车所受的阻力f等于车重力的，取，求：
（1）推力F的大小；
（2）第二次比第一次增加的质量。
14．已知质量为1kg的物体A从高1.2m处自由下落，同时物体B从物体A正下方的地面上竖直上抛，经过0.2s后物体A、B发生碰撞，碰撞后两物体粘在一起且碰撞后的瞬间速度变为零，物体A、B均可视为质点，不计空气阻力，取，求：
（1）碰撞时离地的高度；
（2）物体B的质量；
（3）碰撞损失的机械能。
15．双聚焦分析器是一种能同时实现速度聚焦和方向聚焦的质谱仪，其原理如图所示，电场分析器中有指向圆心O的辐射状电场，磁场分析器中有垂直于纸面的匀强磁场（图中未画出）。不同的带正电离子组成的离子束，以不同速度进入电场分析器后能沿着半径为R的圆弧轨迹通过电场并从P点垂直进入圆形磁场区域，之后从磁场下边界射出并进入检测器，检测器可在M，N之间左右移动且与磁场下边界的距离恒等于0.5d。某一质量为m、电荷量为q的带正电离子A通过电场区域和磁场区域后，恰好垂直于磁场下边界射出，并从K点进入检测器，已知磁场区域的磁感应强度大小为B，，忽略离子间的相互作用，求：
（1）离子A在匀强磁场中运动时的速度大小；
（2）电场分析器中圆弧轨迹处的电场强度大小；
（3）探测器能接收到的离子中比荷的最大值。
参考答案
1．答案：D
解析：A.人对地面的压力与地面对人的支持力是作用力与反作用力，大小始终相等，A错误；
B.质量不变，则惯性不变，B错误；
C.跳高运动员在越杆时受重力作用，不是平衡状态，C错误；
D.船相对于静水的速度大于河水流速时，合速度可以垂直于河岸，船过河的最短路程等于河的宽度，D正确。
故选D。
2．答案：B
解析：AC.在其他条件相同的情况下，汽车在湿滑路面紧急刹车过程中的加速度较小，刹车距离较大，可得图线b是汽车在湿滑路面紧急刹车过程中的图线，故AC错误；
B.因为汽车在两过程中均做匀变速直线运动，且初速度和末速度均相同，所以汽车在两过程中的平均速度相同，故B正确；
D.汽车做匀减速直线运动，由
知汽车在两种路面上刹车时的位移大小与加速度大小成反比，故D错误。
故选B。
3．答案：C
解析：A.磁场方向改变前，对金属杆做受力分析，如图所示
由于磁场方向垂直于电流，金属杆受到的安培力的大小为。A错误；
BCD.磁场方向改变前，水平方向，由平衡条件得
竖直方向，由平衡条件得
由牛顿第三定律得金属杆对导轨压力大小
磁感应强度B改为与原方向垂直斜向左上方，磁感应强度大小不变，受力分析如图所示
由于磁场仍垂直于电流，且大小不变，所以安培力大小不变，方向变为与水平夹角θ斜向左下方，根据平衡条件知
由可知：金属棒受到的摩擦力方向不变，大小变小，结合牛顿第三定律知金属棒对导轨的压力将增大。
故选C。
4．答案：C
解析：ABC.卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力可得
可知
，，
由于空间站的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，则空间站的运行周期小于24小时；空间站的角速度大于同步卫星的角速度，即大于地球自转角速度；空间站的线速度大于地球同步卫星的线速度，故AB错误，C正确；
D.空间站的发射速度大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度，故D错误。
故选C。
5．答案：A
解析：B.根据变压器原副线圈两端的电压之比等于线圈的匝数之比，可求得副线圈两端电压
则电阻R两端的电压的有效值为40V，故B错误；
AC.若保险丝不会被熔断，根据变压器原副线圈电流之比等于线圈的匝数的反比，可求得副线圈中的最大电流为
根据欧姆定律可得负载电阻R应不小于
故A正确，C错误；
D.正弦式交流电源电压等于保险丝两端电压与电压表示数之和，有效值大于220V，故D错误。
故选A。
6．答案：D
解析：A.完全失重环境，所以铁球可以在任意平面圆周运动，都可以测出铁球质量，故A错误；
B.根据绳子拉力提供向心力
解得
故B错误；
C.若不测球的直径，把绳长当做圆周运动的半径，则测得的质量偏大，故C错误；
D.若不测球的直径，改变绳长，测出两次的绳长、拉力及圆周运动的周期，可通过解二元一次方程组，计算出铁球的质量及直径，故D正确。
故选D。
7．答案：B
解析：设每节动力车的额定功率为P，m节动力车厢输出的总功率为，则有
又
解得动车组的最大速度
同理可得n节动力车时的最大速度
则有
故选B。
8．答案：ABC
解析：AD.由题图知，平行于，说明撤去推力后两物体的加速度相同，而撤去推力后物
体的合力等于摩擦力，根据牛顿第二定律可知
解得
根据图像可知
，
解得
故A正确，D错误；
B.根据动量定理有
，
解得
故B正确；
C.根据动能定理可得
，
，
解得
故C正确。
故选ABC。
9．答案：AC
解析：A.单刀双掷开关S与“1”端相接瞬间，电容器可以认为短路，根据
由于，可知闭合开关瞬间，图线对应的初始电流较小，则实线是电阻箱阻值为时的结果，故A正确；
B.电路达到稳定时，电容器电压等于电动势，则电容器所带的电荷量为
可知稳定时电容器所带电荷量与电阻箱阻值无关，故B错误；
C.由于电容器充电达到稳定时电容器所带电荷量与电阻箱阻值无关，则S与“2”端相接时，电容器的放电时间与电阻箱阻值的变化无关，故C正确；
D.电容器的其他参数不变，当两极板间的距离增大时，根据
可知其电容变小，故D错误。
故选AC。
10．答案：BD
解析：A.对a受力分析，结合牛顿第二定律有
解得
所以a做加速度减小的加速运动，a棒所受的安培力一直增大，故A错误；
B.当a棒的加速度时，棒的速度最大，此时
可得
故B正确；
CD.若解除b，对a受力分析，结合牛顿第二定律有
对b受力分析结合牛顿第二定律有
开始时安培力较小，所以，两个棒都加速，由
可知电动势增大，安培力增大，所以a的加速度减小，b的加速度增大，最终稳定时两个棒的加速度相同，两个棒的速度差恒定，安培力不再变化，C错误，D正确。
故选BD。
11．答案：（1）AEDC
（2）电压表及电流表的示数变化极小（或滑动变阻器的滑片置于最左端时，电源短路，电源有损坏的可能；电流表内接）；如图所示：
（3）AC
解析：（1）读数很小，说明电阻阻值较小，将选择开关旋转到“×1”挡位置，并重新欧姆调零，即将两表笔直接接触，调节欧姆调零旋钮，使指针指向电阻的零刻度线位置，然后将两表笔接触待测电阻两端，测出其阻值后随即断开，测量结束后将选择开关旋转到“OFF”位置。故正确的实验操作步骤AEDC；
（2）要求待测电阻两端的电压能从0开始连续可调，可知滑动变阻器应采用分压接法，由于金属丝的电阻很小，远小于电压表内阻，为了减小误差，电流表应采用外接法，图甲中接法会导致电压表及电流表的示数变化极小（或滑动变阻器的滑片置于最左端时，电源短路，电源有损坏的可能；电流表内接）。
正确的电路图如下
（3）AC.由改装电压表原理可得
可知把它改装成量程为0~3V的电压表，需要串联一个阻值为20Ω的电阻
把它改装成量程为0~10V的电压表，测量示数为5V时，流过灵敏电流表的电流为0.05A，故AC正确；
BD.由改装电流表原理可得
把它改装成量程为0~0.5A的电流表，需要并联一个阻值为1Ω的电阻
把它改成量程为0~3A的电流表，测量示数为1.5A时，流过灵敏电流表的电流为0.05A，故BD错误。
故选AC。
12．答案：（1）AC
（2）
（3）不是；0.1/0.10
（4）1.5
解析：（1）A.该实验中要求斜槽末端的切线保持水平以保证小球做平抛运动，A正确；
B.小球每次必须从相同的高度位置滚下，以保证小球水平抛出时的速度相同，B错误；
C.以球心为坐标原点，借助重垂线确定竖直方向并建立直角坐标系，故C正确；
D.只要小球每次从相同的高度位置滚下，以相同的水平速度抛出即可，钢球与斜槽间的摩擦对实验没影响，D错误。
故选AC。
（2）根据平抛运动的规律有
，
根据两式，将时间t消去有
（3）由平抛运动的水平位移可知，OA段和AB段的时间相等，若O为抛出点，则OA段和AB段的竖直位移之比为1:3，而实际竖直位移之比是1:2，可知O点不是抛出点；
在竖直上有
解得
即小球从A点运动到B点的时间为0.1s。
小球过A点时，在竖直方向上的速度为
小球经过图中的位置A时重力的瞬时功率为
13．答案：（1）（2）
解析：（1）设第一次推车时的加速度大小为，由运动学公式得
对购物车由牛顿第二定律得
代入数据解得
（2）设第二次推车时的加速度大小为，由运动学公式有
由牛顿第二定律得
联立以上各式解得
则
14．答案：（1）（2）（3）
解析：（1）对物块A，根据运动学公式可得碰撞时离地的高度
代入数据解得
（2）设碰撞前瞬间A、B两物块的速度大小分别为，则
B做竖直上抛运动，可看作初速度大小为的匀加速直线运动的逆运动，则
由动量守恒定律得
联立解得
，
（3）根据能量守恒定律可知碰撞损失的机械能
解得
15．答案：（1）（2）（3）
解析：（1）设离子的速度大小为，粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，则
解得
（2）粒子在电场中也做匀速圆周运动，在电场中，电场力提供向心力，则
解得
（3）设在某处被检测到的离子在磁场中运动的轨道半径为r，则在磁场中有
在电场中有
可得
由此可知离子的比荷与运动半径的平方成反比，当离子运动半径最小时，比荷最大。
作出符合条件的离子的运动轨迹如图所示，易知在M处被检测到的离子的运动半径最小，离子的比荷最大，设此离子的运动半径为，由几何关系可知
，，
则
由几何关系有
联立解得
由
可得离子比荷的最大值为