2024届广东省湛江市第二十一中学高三下学期模拟预测物理试题（解析版）

这是一份2024届广东省湛江市第二十一中学高三下学期模拟预测物理试题（解析版），共15页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题（4X7=28分）
1．在2023年10月28日举行的首届国际天然铀产业发展论坛中，我国宣布，通过“天空地深”一体化勘查技术发现了一批万吨至十万吨级铀矿床．天然铀中主要有铀238和铀235，其中，铀235的裂变方程为：，下列说法正确的是（ ）
A．铀235裂变可以自发进行B．反应方程中，
C．的比结合能大于的比结合能
D．离地表越深，温度越高，铀235的半衰期也越大
2．2023年10月3日，全红婵在杭州亚运会跳水比赛中勇夺十米跳台金牌。某次跳水时她可视为先竖直向上跳起，争取了更多的时间来完成动作。忽略空气阻力，以下哪副图像可以描述她从起跳到入水前的运动（ ）
B．
C．D．
3．如图所示，下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法正确的是（ ）
A．汽车通过凹形桥的最低点时，为了防止爆胎，车应快速驶过
B．脱水桶的脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力，从而沿切线方向甩出
C．图中杂技演员表演“水流星”，当它通过最高点时处于完全失重状态，不受重力作用
D．如果行驶速度超过设计速度，轮缘会挤压外轨
4．如图是小魔术“浮沉子”的模型．在密封的矿泉水瓶中，一开口向下、导热良好的小瓶置于矿泉水瓶中，小瓶中封闭一段空气，可看作理想气体．现用手挤压矿泉水瓶，小瓶下沉到底部；松开矿泉水瓶后，小瓶缓慢上浮，上浮过程中小瓶内气体温度保持不变，则上浮过程中小瓶内气体（ ）
A．体积不变，内能不变B．体积不变，压强不变
C．对外界做正功，并放出热量D．体积增大，对外界做正功
5．如图所示装置可以根据平行板电容器的决定因素来测量微小形变，电容器上极板固定，下极板可随材料尺度的变化上下移动，两极板间电压不变。若材料温度变化时，极板上所带电荷量增多，则（ ）
A．材料竖直方向尺度减小B．极板间电场强度不变
C．通过电流表的电流方向向左D．电容器电容变大
6．如图所示，两倾角为的光滑平行导轨，质量为m的导体棒垂直放在导轨上，整个空间存在竖直向上的匀强磁场。现导体棒中通有由a到b的恒定电流，使导体棒恰好保持静止。已知磁感应强度大小为B，导体棒中电流为I，重力加速度大小为g，忽略一切摩擦，则此时平行导轨间距为（ ）
B．
C．D．
7．2022年7月14日下午，长征五号B火箭成功将我国空间站的首个实验舱“问天”实验舱送入太空与天和核心舱进行对接，随后神舟十四号乘组顺利进入问天实验舱，开启了太空实验的新阶段。如图所示，已知空间站在距地球表面高约400km的近地轨道上做匀速圆周运动，地球半径约为6400km，万有引力常量为G。则下列说法正确的是（ ）
A．空间站绕地球运行的周期大于24h
B．“问天”实验舱需先进入核心舱轨道，再加速追上核心舱完成对接
C．若已知空间站的运行周期则可以计算出地球的质量
D．空间站在轨运行速度大于地球第一宇宙速度
二、多选题（6X3=18分）
8．如图所示，一个电影替身演员准备跑过一个屋顶，然后水平地跳跃并离开屋顶，在下一栋建筑物的屋顶上着地。如果他在屋顶跑动的最大速度是，那么下列关于他能否安全跳过去的说法正确的是（g取，不计空气阻力）（ ）
A．他安全跳过去是可能的 B．他安全跳过去是不可能的
C．如果要安全跳过去，他在屋顶水平跳跃速度应不小于
D．如果要安全跳过去，他在屋顶水平跳跃速度应小于
9．10月26日11时14分，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射，飞船入轨后，将按照预定程序与空间站组合体进行自主快速交会对接，航天器对接时存在一定的相对速度，由于航天器的质量大，对接时产生的动能比较大，为了减少对接过程中产生的震动和撞击，对接机构内部采用了电磁阻尼器消耗对接能量．如图为某电磁阻尼器的简化原理图，当质量块上下移动时会带动磁心一起运动，磁心下方为N极，下列说法正确的是（ ）
A．当质量块带动磁心从线圈上方向下移时，线圈有收缩趋势
B．当质量块带动磁心下移时，通过电阻R的电流向上
C．整个过程对应的是动能向磁场能转换
D．减小线圈匝数，阻尼效果增强
10．如图所示，轻质弹簧端固定在水平面上的光滑转轴O上，另一端与套在粗糙固定直杆A处的质量为m的小球（可视为质点）相连。A点距水平面的高度为h，直杆与水平面的夹角为，OA=OC，B为AC的中点，OB等于弹簧原长。小球从A处由静止开始下滑，经过B处的速度为v，并恰好能停在C处。已知重力加速度为g，则下列说法中正确的是（ ）
A．小球通过B点时的速度最大
B．弹簧具有的最大弹性势能为
C．小球通过AB段克服摩擦力做功大于通过BC段克服摩擦力做功
D．A到C过程中，产生的内能为
三、实验题
（8分）11．利用单摆可以测量当地的重力加速度。如图1所示，将细线的上端固定在铁架台上，下端系一小钢球，做成单摆。
（1）以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有 。
A．摆线要选择较细、伸缩性较小，并且线尽可能短一些
B．摆球尽量选择质量较大、体积较小的
C．为了使摆的周期大一些，以方便测量，摆线相对平衡位置的偏角越大越好
D．为减小误差可记下摆球做50次全振动所用的时间Δt，则单摆周期
（2）悬挂后，用米尺测量悬点到小球上端摆线的长度L，将小球拉离平衡位置一个小角度，由静止释放小球，稳定后小球在某次经过平衡位置时开始计时，并计数为0，此后小球每摆到平衡位置时，计数一次，依次计数为1、2、3……，当数到50时，停止计时，测得时间为t，计算出单摆周期 T。测量出多组单摆的摆长 L 和运动周期 T，作出 T2—L 图像，如图2所示。造成图线不过坐标原点的原因可能是 。
（3）由图2求出重力加速度 m/s2。（取，结果保留两位有效数字）
（4）图2中图线不过原点，（选填“会”或“不会”） 影响重力加速度的测量
（10分）12．宋同学正在实验室测量一根弹性导电绳的电阻率。如图甲所示，导电绳的一端固定，另一端作为拉伸端，两端分别用带有金属夹A、B的导线接入图乙所示的电路中。
(1)实验中需要用螺旋测微器测量导电绳的直径，某次测量到的示数如图丙所示，则该次测量时导电绳的直径 cm。（2分）
(2)实验中先闭合开关、，调节滑动变阻器R，使电压表和电流表的指针偏转到合适的位置，记录两表的示数和。然后断开开关，电流表的示数将 （2分）（填“变大”、“变小”或“不变”），调节滑动变阻器R的滑片，使电流表的示数为，记下此时电压表的示数U，则此时导电绳的电阻 （3分）（用U、和表示），并记录此时金属夹A、B间的距离L和导电绳的横截面积S。
(3)多次拉伸导电绳，重复上面的实验，利用获得的多组数据绘制的图像如图丁所示，则弹性导电绳的电阻率 （3分）（用a、b和c表示）。
四、解答题
（9分）13．三棱镜在光学器材中有广泛的应用。如图ABC为直角三棱镜的截面，，，AB长度为d，D点为AB中点。已知材料的折射率为，光在真空中的传播速度为c。现有一束单色光从三棱镜左侧沿DO方向射入，求：
（1）单色光进入三棱镜后在O点的出射光线与AC的夹角；
（2）单色光在三棱镜中从D点传播到O点的时间。
（12分）14．如图所示，M和N为平行金属板，质量为m，电荷量为q的带电粒子从M由静止开始被两板间的电场加速后，从N上的小孔穿出，以速度v由C点射入圆形匀强磁场区域，经D点穿出磁场，CD为圆形区域的直径。已知磁场的磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外，粒子速度方向与磁场方向垂直，重力略不计。
（1）判断粒子的电性，并求M、N间的电压U；
（2）求粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径r；
（3）若粒子的轨道半径与磁场区域的直径相等，求粒子在磁场中运动的时间t。
（15分）15．如图所示，在竖直平面内，粗糙的斜面轨道AB的下端与光滑的圆弧轨道BCD相切于B，C是最低点，圆心角∠BOC=37°，D与圆心O等高，圆弧轨道半径R=1.0m，现有一个质量为m=0.2kg可视为质点的小物体，从D点的正上方E点处自由下落，物体恰好到达斜面顶端A处。已知DE距离h＝1.0m，物体与斜面AB之间的动摩擦因数μ0=0.5。取sin37=0.6，cs37=0.8，g=10m/s2。求：
（1）物体第一次到达C点时的速度大小和受到的支持力大小；
（2）斜面AB的长度L；
（3）若μ可变，求μ取不同值时，物块在斜面上滑行的路程x。
参考答案：
1．C
解析：A．铀235的裂变需要中子轰击才能发生，故A错误；
B．根据反应过程满足质量数和电荷数守恒可知
，
故B错误；
C．核裂变会释放能量，则反应后的产物的比结合能大于的比结合能，故C正确；
D．半衰期不随温度变化而变化，故D错误。
故选C。
2．C
解析：AB．路程只有大小，没有正负之分，且从起跳到入水前的路程越来越大，故AB不符合题意；
CD．以向下为正方向，从起跳到最高点，速度方向为负，且越来越小，从最高点到入水前，速度方向为正，且越来越大，故C符合题意，D不符合题意。
故选C。
3．D
解析：A．汽车通过凹形桥的最低点时，由牛顿第二定律故在最低点车速越快，凹形桥对汽车的支持力越大，越容易爆胎，A错误；
B．脱水桶的脱水原理是水滴受到的附着力小于它所需要的向心力时，水滴做离心运动，从而沿切线方向甩出，B错误；
Ｃ.“水流星”通过最高点时加速度向下，处于失重状态，但是依然受到重力的作用，故C错误；
D．如果行驶速度超过设计速度，火车转弯时需要更大的向心力，有离心的趋势，故轮缘会挤压外轨，D正确。
故选D。
4．D
解析：上浮过程中小瓶内气体温度不变，压强逐渐减小，根据
可知气体体积变大，气体对外界做功，根据热力学第一定理
其中
，
可知
可知瓶内气体从外界吸热。
故选D。
5．D
解析：AD．根据电容的定义式
可知电容器极板上的电荷量增多时电容器的电容变大，根据电容的决定式
可知极板间距d减小，材料竖直方向尺度增大，故A错误，D正确；
B．两极板间形成匀强电场，根据
可知极板间电场强度变大，故B错误；
C．电容器电荷量增多意味着电容器处于充电状态，电子移动到下极板，所以通过电流表的电流方向向右，故C错误。
故选D。
6．C
解析：磁场方向竖直向上，由左手定则可知，安培力水平向右，由力的平衡条件得
解得
故选C。
7．C
解析：A．根据
可得
空间站的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，则空间站绕地球运行的周期小于地球同步卫星的运行的周期24h，故A错误；
B．航天员乘坐的载人飞船需先进入比空间站低的轨道，再加速追上空间站完成对接，B错误；
C．由
可得
已知地球的半径，空间站的轨道高度，空间站的运行周期，可以计算出地球的质量，故C正确；
D．第一宇宙速度是环绕地球做圆周运动的卫星的最大运行速度，故空间站在轨运行速度小于，则D错误。
故选C。
8．BC
解析：AB．演员从屋顶跳出做平抛运动，竖直方向有，可得演员的飞行时间为
水平方向有可得，水平位移为
则演员不能安全跳过，故A错误B正确；
CD．如果要安全跳过去，则演员的水平位移应不小于，根据公式可得，他在屋顶水平跳跃速度
故D错误C正确。
故选BC。
9．AB
解析：A．当质量块带动磁心下移时，线圈磁通量增大，根据“增缩减扩”，线圈有收缩趋势，故A正确；
B．根据楞次定律，线圈中磁场方向向下，磁通量增大，则通过电阻R的感应电流向上，故B正确；
C．整个过程对应的是动能向电能转换，故C错误；
D．减小线圈匝数，产生的感应电流较小，阻尼效果减弱，故D错误。
故选AB。
10．BD
解析：A．当小球的合外力为零时，此时小球的速度最大，故可得小球通过B点时的速度不是最大，A错误；
B．设小球从A运动到B的过程克服摩擦力做功为Wf，小球的质量为m，弹簧具有的最大弹性势能为Ep．根据能量守恒定律得，对于小球A到B的过程有
mg∙h+Ep=mv2+Wf
A到C的过程有
mgh=2Wf
解得
Wf=mgh
Ep=mv2
即弹簧具有的最大弹性势能为mv2，B正确；
C．因AB段与BC段关于B点对称，则在两段上弹力的平均值相等，则摩擦力平均值相等，摩擦力做功相等，C错误；
D．A到C过程中，产生的内能为
D正确。
故选BD。
11． BD/DB 计算摆长时没有考虑小球半径 9.5 不会
解析：（1）[1]A．摆线要选择较细（尽可能减小空气阻力对实验的影响）、伸缩性较小（确保摆球摆动时摆长几乎不变）、且尽可能长一些的（减小摆长测量的相对误差），故A错误；
B．为了尽可能减小空气阻力对实验的影响，摆球尽量选择质量较大、体积较小的，故B正确；
C．只有摆线相对平衡位置的偏角在很小的情况下（通常小于5°），单摆才做简谐运动，进而才能根据周期公式测量重力加速度，故C错误；
D．为减小偶然误差可以记下摆球做50次全振动所用的时间t，则单摆周期，故D正确。
故选BD。
（2）[2]根据单摆周期公式变形可得
所以理论上图像是一条过坐标原点的直线，题给图像相对于理论图像，在相同周期下，所测摆长比实际值偏小，则原因可能是测摆长时没有加上小球半径。
（3）[3]根据单摆周期公式可得
整理得
图线斜率为
解得
（4）[4]虽然测摆长时漏加了小球半径造成图线不过原点，但根据（3）中所求T2关于L的表达式可知该过失不影响所作图线的斜率，不会影响重力加速度的测量。
12．(1)0.5313
(2) 变小
(3)
解析：（1）导电绳的直径
（2）[1]断开开关S2，电路中总电阻增大，电动势不变，所以总电流减小，电流表的示数变小；
[2]根据电路欧姆定律，先闭合开关、时，有
然后断开开关，有
联立解得此时导电绳的电阻
（3）根据题意分析
可知弹性导电绳的电阻率为图线的斜率
13．（1）；（2）
解析：（1）光路图如图所示
根据折射率的定义式
由几何关系可得
联立，解得
可知单色光进入三棱镜后在O点的出射光线与AC的夹角为
（2）由几何关系可得
单色光在三棱镜中从D点传播到O点的时间为
又
联立，解得
14．（1）正电，；（2）；（3）
解析：（1）带电粒子在磁场中运动，根据左手定则可知粒子带正电。粒子在电场中运动由动能定理可知
解得
（2）粒子在磁场中做匀速圆周运动，所受洛伦兹力提供向心力，有
解得
（3）设粒子运动轨道圆弧对应的圆心角为，如图
依题意粒子的轨道半径与磁场区域的直径相等，由几何关系，得
设粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为T，有
带电粒子在磁场中运动的时间
联立各式解得
15．（1），10N；（2）1.8m；（3）见解析
解析：（1）设物体到达B点的速度为v，从E到B，由动能定理，得
代入数据得
在C点，有
代入数据得
（2）从C到A，由动能定理得
代入数据得
（3）设摩擦因数为μ1时物块刚好能静止在斜面上，则有
解得
①若，物块将滑出斜面，则物块的路程为
②若，物块在斜面上多次往返，最后在B点速度为零，则有
解得
③，则物块将停在斜面上，则有
解得