广东省深圳市2024-2025学年高三下学期港台联考模拟题物理（解析版）

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1. 在牛顿发现太阳与行星间引力过程中，得出太阳对行星的引力表达式后推出行星对太阳的引力表达式，是一个很关键的论证步骤，这一步骤采用的论证方法是（ ）
A. 研究对象的选取B. 等效法C. 控制变量法D. 理想化过程
【答案】B
【解析】牛顿发现太阳与行星间的引力过程中，根据牛顿第二定律和向心力公式得到太阳对行星的引力表达式为
即太阳对行星的引力与行星的质量成正比，与距离的二次方成反比；
牛顿坚信自然界的物理规律都是对称的、简单的、和谐的，根据等效思想，得到行星对太阳的引力也遵循相同的规律
即行星对太阳的引力与太阳的质量成正比，与距离的二次方成反比；最后联立得到
体现了等效法思想。
故选B。
2. 某工厂技术人员为检测所制作的滚珠大小是否合格，将一块平板玻璃甲放置在另一平板玻璃乙之上，在另一端同一位置先后放入标准滚珠及待检滚珠，装置如图1所示。当用同一种单色光从玻璃板甲上方入射后，从上往下看，看到的部分明暗相间的条纹分别如图2所示，下列说法正确的是（ ）
A. 条纹是由玻璃板甲的上表面及玻璃板乙的上表面的反射光叠加干涉而成的
B. 待检滚珠的半径比标准滚珠的小
C. 放标准滚珠时得到的相邻两明条纹对应的空气膜厚度差比放待检滚珠时的小
D. 放标准滚珠时，若增大入射光的频率，相邻明条纹的中心间距增大
【答案】B
【解析】A．干涉条纹是由玻璃板甲的下表面与玻璃板乙的上表面的反射光叠加而成的，故A错误；
BC．设明条纹对应空气膜的厚度为d，则有（，2，3…）
即
可知相邻两明条纹对应的空气膜的厚度差一定值，设劈尖的角度为θ，则相邻两明条纹的间距
由题图2可知，待测滚珠的Δx大，可知对应的θ角小，其半径小，故B正确，C错误；
D．当增大标准滚珠入射光的频率，即减小入射光的波长时，由
可知θ不变，Δx变小，故D错误。故选B。
3. 如图甲所示为春节期间某个小朋友释放的火箭炮，其运动过程中的图像如图乙所示，其中Oa、bc、cd段均为直线。假设火箭炮运动过程中受到的空气阻力大小保持不变，在t3时刻燃料耗尽，t5时刻落回到地面，火箭炮燃料消耗对质量的影响不能忽略，取竖直向上为正方向，则下列说法正确的是（ ）
A. 火箭炮在时刻上升到最高点
B. 火箭炮在bc、cd段均做匀变速直线运动，加速度方向相反
C. 时间内，火箭炮受到的推力在逐渐减小
D. 时间内，火箭炮处于超重状态
【答案】C
【解析】A．由图像可知，0-火箭炮先向上加速，再向上减速，故火箭炮在时刻上升到最高点，A答案错误；
B．火箭炮bc、cd段均做匀变速直线运动，加速度方向相同，B答案错误；
C．时间内，对火箭炮有不变，在减小，也减小，C答案正确；
D．时间内，火箭炮的加速度竖直向下，处于失重状态，D答案错误。
故选C。
4. 质量为m的物块P置于倾角为的固定光滑斜面上，轻质细绳跨过光滑定滑轮分别连接着物块P与小车，物块P与滑轮间的细绳平行于斜面，小车以速率水平向右做匀速直线运动。当小车与滑轮间的细绳和水平方向成夹角时，重力加速度为g，下列判断正确的是（ ）
A. 物块P的速率为
B. 物块P的速率为
C. 细绳对物块P的拉力恒为
D. 细绳对物块P的拉力大于
【答案】D
【解析】A．细绳相连的物体，沿绳子方向速度相等，把不沿绳子的小车速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，物块速度沿绳子，即物块速度，A错误；
Ｂ．由上分析，B错误；
C．小车向右运动，细绳和水平方向的夹角减小，物块的速度在增大，物块加速度沿斜面向上，由牛顿第二定律，可知细绳拉力大于，C错误;
D．由上分析，D正确。
故选D。
5. 如图所示，一定质量的理想气体从状态开始，先经历等压变化到状态，再经历等容变化到状态。下列判断正确的是（ ）
A. 从到，气体温度升高
B. 从到，气体向外界放热
C. 从到，气体内能不变
D. 从到，气体对外界做功
【答案】A
【解析】A．从a到b，气体的压强不变，体积变大，根据可知气体温度升高，选项A正确；
B．从a到b，体积增大，外界对气体做负功，内能增加，根据热力学第一定律可知，气体吸热，选项B错误；
C．从b到c，气体体积不变，压强减小，根据可知温度降低，可知气体内能减小，选项C错误；
D．从b到c，气体体积不变，不对外界做功，选项D错误。
故选A。
6. 如图所示，两根间距为的平行光滑“匚”形导轨与水平面成夹角，大小为的磁场垂直导轨平面向上。现将一导体棒垂直于导轨静止释放，其接入电路的电阻为，经过后达到最大速度，导轨足够长且电阻忽略不计，取重力加速度为，此过程通过导体棒的电荷量为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】根据题目描述，达到最大速度时，受力平衡，受力分析为
解得导体棒的质量为
根据动量定理有，
解得流过导体棒的电荷量为
故选B。
7. 二十四节气入选联合国教科文组织非物质文化遗产代表作名录。在国际气象界中，二十四节气被誉为“中国第五大发明”。2024年春分、夏至、秋分和冬至在椭圆轨道所处位置和对应时间如图所示，关于这四个节气，下列说法正确的是（ ）
A. 太阳对地球的万有引力在夏至时达到最大值
B. 地球绕太阳公转运行到冬至时线速度达到最大值
C. 地球绕太阳公转由春分到秋分的过程中，加速度逐渐增大
D. 根据地球的公转周期和太阳与地球的距离可估算出地球的质量
【答案】B
【解析】A．夏至时地球离太阳最远，由万有引力知，太阳对地球的万有引力在夏至时达到最小值，故A错误；
B．由开普勒第二定律知，地球绕太阳公转运行到冬至时线速度达到最大值，故B正确；
C．由牛顿第二定律得，解得，故地球绕太阳公转由春分到秋分的过程中，加速度先减小后增大，故C错误；
D．由牛顿第二定律得，所以根据地球的公转周期和太阳与地球的距离可估算出太阳的质量，估算不出地球的质量，故D错误。
故选B。
8. 用同一光电管研究a、b两种单色光产生的光电效应，得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系如图所示。则这两种光（ ）
A. 照射该光电管时a光使其逸出的光电子最大初动能大
B. 从同种玻璃射入空气发生全反射时，a光的临界角小
C. 通过同一装置发生双缝干涉，a光的相邻条纹间距大
D. 通过同一玻璃三棱镜时，a光的偏折程度大
【答案】C
【解析】A．由题图可知
又
所以
即照射该光电管时a光使其逸出的光电子最大初动能小，故A错误；
BD．根据可知，光的频率小，同一介质对光的折射率小，通过同一玻璃三棱镜时，a光的偏折程度小，又根据可知，从同种介质射入空气发生全反射时，a光的临界角大，故BD错误；
C．光的频率小，波长大，根据可知，通过同一装置发生双缝干涉，a光的相邻条纹间距大，故C正确。
故选C。
9. 如图所示的甲、乙两个电路，电感线圈的自感系数足够大，直流电阻为；两白炽灯泡和定值电阻的阻值也均为。先闭合开关，待电路达到稳定后，灯泡均能发光，再将开关断开，最终两灯都熄灭。对于开关闭合、断开后灯泡亮度变化情况，下列说法中正确的是（ ）
A. 同时闭合开关，甲、乙电路中的灯泡同时亮起
B. 同时闭合开关，甲电路中灯泡先闪亮一下再稳定发光
C. 断开开关，甲、乙两电路中灯泡都先闪亮一下再延迟熄灭
D. 断开开关，甲电路中灯泡延迟熄灭、乙电路中灯泡先闪亮一下再延迟熄灭
【答案】D
【解析】AB．甲电路闭合开关，由于线圈的自感现象，灯泡缓慢变亮，乙电路闭合开关，灯泡瞬间变亮，AB均错误。
CD．甲电路在开关闭合稳定后，通过灯泡的电流与通过电感线圈的电流相等，再断开开关，由于线圈的自感作用，灯泡延迟熄灭；乙电路在开关闭合稳定后，通过的电流大于通过灯泡的电流，再断开开关，将阻碍电流变化，通过的电流将流经灯泡，使得断开后瞬间，通过灯泡的电流变大，所以灯泡先闪亮再延迟熄灭， C错误， D正确。
故选D。
10. 图甲是目前世界上在建规模最大、技术难度最高的水电工程——白鹤滩水电站，是我国实施“西电东送”的大国重器，其发电量位居全世界第二，仅次于三峡水电站。白鹤滩水电站远距离输电电路示意图如图乙所示。如果升压变压器与降压变压器均为理想变压器，发电机输出电压恒定，r表示输电线总电阻，下列说法正确的是（ ）
A. 若，则用户获得的电压U4＝U1
B. 若用户开启的用电器减少，则升压变压器输出的电压U2减小
C. 若用户开启的用电器减少，则降压变压器输入的电压U3减小
D. 若用户开启的用电器减少，则输电线消耗的功率减小
【答案】D
【解析】A．根据变压器原理可得，
若，则有
由于输电线上电阻分压作用，则，
故A错误；
B．升压变压器输入电压恒定，升压变压器的原、副线圈匝数比恒定，则升压变压器输出的电压不变，故B错误；
CD．若用户开启的用电器减少，则用户总电阻增大，将降压变压器和用户看成一等效电阻，则有
则输电线上的电流为
可知输电线上的电流减小，则输电线上消耗的功率减小，输电线的损失电压减小，根据
可知降压变压器输入的电压增大，故C错误，D正确。
故选D。
11. 如图所示，D是一只理想二极管，水平放置的平行板电容器的A、B两极板间有一带电液滴，在点处于静止状态。若保持极板不动，当某同学分别从初始状态开始向不同方向稍微平移极板A（移动极板A后点还在两极板之间）时，下列说法正确的是（ ）
A. 极板A向上移动过程中，静电计指针张角变小
B. 极板A向下移动过程中，静电计指针张角变大
C. 极板A向左移动过程中，液滴向下运动
D. 极板向左移动过程中，点处电势升高
【答案】D
【解析】A．由图可知，电容器极板A带正电，极板A向上移动过程中，根据电容器的决定式
可知，电容器的电容减小，根据
可知，电容器所带电荷量将变小，电容器放电，但理想二极管D阻止电容器放电，所以电容器所带电荷量不变，则上下极板间电势差变大，静电计指针张角变大，故A错误；
B．电容器极板A带正电，极板A向下移动过程中，根据电容器的决定式
可知，电容器的电容增大，根据
可知，电容器所带电荷量将变大，电容器充电，上下极板间电势差不变，静电计指针张角不变，故B错误；
CD．极板A向左移动过程中，根据电容器的决定式
可知，电容器的电容减小，根据
可知，电容器所带电荷量将变小，电容器放电，但理想二极管D阻止电容器放电，所以电容器所带电荷量不变，则上下极板间电势差变大，根据
可知，两极板间的电场强度增大，则液滴受到的竖直向上的电场力增大，液滴向上运动。设点到下极板的距离为，则点的电势为
所以点处电势升高，故C错误，D正确。
故选D。
12. 一列简谐横波沿x轴传播，波速为2m/s，振幅为10cm。图甲为某时刻波形图，从此时开始计时，P点的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A. 波沿x轴正向传播
B. 四分之一周期后，P点恰好回到图甲中的位置
C. 从图甲时刻开始，波向前传播1m的时间内，P点通过路程为10cm
D. 从图甲时刻开始至P点第2次经过平衡位置，波传播的距离为
【答案】D
【解析】A．由振动图像，0时刻P点向上运动，所以波沿x轴负向传播，A错误；
B．若四分之一周期重新回到P点，则P点通过的路程应为一个振幅，但P点振动过程中会通过最大位移处，四分之一周期通过路程小于一个振幅，回不到P点，B错误；
C．1m为，用时四分之一周期，同理P点通过路程不是一个振幅，C错误；
D．从乙图可知P点初始位移为半个振幅，对应横坐标为，第二次经过平衡位置时传播距离为
D正确。故选D。
13. 如图所示，物体a、b和c叠放在水平桌面上，水平力、分别作用于物体b、c上，a、b和c仍保持静止。以、、分别表示a与b、b与c、c与桌面间的静摩擦力的大小，则（ ）
A. ，、B. ，、
C. ，、D. ，、
【答案】D
【解析】为了研究a、b之间的摩擦力的情况，以物体a为研究对象，如图甲所示
通过受力分析得到a与b之间没有摩擦力的作用，所以
为了研究b与c之间的摩擦力的情况，以物体a、b整体为研究对象，如图乙所示，在水平方向上，通过受力分析知b受c向右的静摩擦力与平衡，则有
为了研究c与桌面之间的摩擦力的情况，以物体a、b、c整体为研究对象，如图丙所示，通过受力分析知c受向左的静摩擦力与平衡，则有
故选D。
二、解答题
14. 在“测量金属丝的电阻”实验中，某同学用电流表和电压表测量一金属丝的电阻。
（1）该同学先用欧姆表“×1”挡粗测该金属丝的电阻，示数如图1所示，对应的读数是_______________Ω。
（2）用图2所示电路测量，要求电压能从零开始测量，并能多测量几组数据，请用笔画线代替导线，在图2中仅添加一根导线完成实验的电路连接________。
（3）闭合开关前，滑片应置于滑动变阻器的_______________（选填“a”或“b”）端。
（4）该同学测量金属丝两端的电压U和通过金属丝的电流I，得到多组数据，以电压U为纵轴、电流I为横轴建立直角坐标系，在坐标纸上描点，如图3所示，请画出U-I图像_______，根据图像得出该金属丝的电阻R=____Ω（结果保留小数点后两位）。
【答案】（1）6 （2）见解析
（3）a （4）见解析 5.17
【解析】【小问1详解】
该同学先用欧姆表“×1”挡粗测该金属丝的电阻，示数如图1所示，对应的读数是6Ω。
【小问2详解】
要求电压能从零开始测量，并能多测量几组数据，滑动变阻器采用分压式接法，电路连接如图
【小问3详解】
为了保护电路中的电学元件，闭合开关前，需要短路测量电路，所以滑片应置于滑动变阻器的a端。
【小问4详解】
[1]在坐标纸上连线，使尽可能多的点迹在图线上，如图
[2]根据图像得出该金属丝的电阻
15. 某实验小组利用如图甲所示的装置测量物块与水平桌面间的动摩擦因数。实验过程如下：
（1）用游标卡尺测量甲图中遮光条的宽度，示数如图乙所示，__________。
（2）在桌面上固定好轻弹簧和光电门，其中为弹簧原长时物块的位置，将光电门与数字计时器连接（图中未画出）。推物块至点，测量遮光条到光电门的水平距离为。将物块由静止释放，测出遮光条第一次通过光电门的时间，则遮光条第一次通过光电门的速度__________（用题中测得的物理量符号表示）。
（3）将光电门向右移动一段距离后固定，仍将物块推至点，测量遮光条到光电门的水平距离为。将物块由静止释放，测出遮光条第一次通过光电门的速度为，则物块与桌面之间的动摩擦因数__________（用，，，和重力加速度表示）。
【答案】（1）3.80 （2） （3）
【解析】【小问1详解】
由于游标尺为20分度，其精确度为0.05mm，根据游标卡尺的读法可知，遮光条的宽度
【小问2详解】
由题可知，遮光条第一次通过光电门的速度
【小问3详解】
根据动能定理可得
整理可得
16. 如图所示，两端开口气缸竖直固定，A、B是两个活塞，可在气缸内无摩擦滑动，面积分别为S1=20cm2，S2=10cm2，质量分别为m1=1.5kg，m2=0.5kg，它们之间用一根细杆连接，静止时气缸中的气体温度T1=600K，气缸两部分的气柱长均为L，已知大气压强p0=1×105Pa，取g=10m/s2，缸内气体可看作理想气体；
（1）活塞静止时，求气缸内气体的压强；
（2）若降低气缸内气体的温度，当活塞A缓慢向下移动时，求气缸内气体的温度。
【答案】（1）1.2×105Pa
（2）500K
【解析】【小问1详解】
设静止时气缸内的气体压强为p1，根据平衡条件可得，代入数据解得
【小问2详解】
活塞A缓慢下移过程中，气体压强不变，则
代入数据解得
17. 某光学组件横截面如图所示，半圆形玻璃砖AMB圆心为O点，半径为R，直角三棱镜的斜边EG平行于直径AB且长度等于2R，。在F横截面所在平面内，单色光线垂直入射到EF边，并从EG边射出。已知玻璃砖和三棱镜对该单色光的折射率均为。求：
（1）从EG边射出的光线与EG边的夹角；
（2）不考虑反射光线，半圆弧AMB上有光线射出的点到B点的最小弧长l。
【答案】（1）45° （2）
【解析】【小问1详解】
根据题意作出光路图，如图所示
根据几何关系可得
根据折射定律可得
代入数据解得
【小问2详解】
当光线射到半圆弧AMB上恰好发生全反射时，光路如图所示
根据几何关系可知
根据临界角与折射率的关系有
所以
所以最小弧长为
18. 如图所示，有一半径为R的圆轨道，其所在平面有水平向左的匀强电场，电场强度大小一质量为m、电荷量为q（q