2024屆廣州市重點中學(xué)高三下學(xué)期期末考試（一模）物理試題

2024屆廣州市重點中學(xué)高三下學(xué)期期末考試（一模）物理試題注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、光滑絕緣水平面上固定一半徑為R、帶正電的球體A（可認(rèn)為電荷量全部在球心），另一帶正電的小球B以一定的初速度沖向球體A，用r表示兩球心間的距離，F(xiàn)表示B小球受到的庫侖斥力，在r＞R的區(qū)域內(nèi)，下列描述F隨r變化關(guān)系的圖象中可能正確的是（）A． B．C． D．2、如圖所示，內(nèi)壁光滑的圓管形軌道豎直放置在光滑水平地面上，且恰好處在兩固定光滑擋板M、N之間，圓軌道半徑為1m，其質(zhì)量為1kg，一質(zhì)量也為1kg的小球（視為質(zhì)點）能在管內(nèi)運動，管的內(nèi)徑可不計。當(dāng)小球運動到軌道最高點時，圓軌道對地面的壓力剛好為零，取g＝10m/s2。則小球運動到最低點時對軌道的壓力大小為A．70N B．50N C．30N D．10N3、某質(zhì)點做勻加速直線運動，經(jīng)過時間t速度由v0變?yōu)閗v0(k>1)位移大小為x。則在隨后的4t內(nèi)，質(zhì)點的位移大小為（）A． B． C． D．4、如圖所示為某一電場中場強E-x圖像，沿x軸正方向，電場強度為正，則正點電荷從x1運動到x2，其電勢能的變化是A．一直增大B．先增大再減小C．先減小再增大D．先減小再增大再減小5、如圖甲所示，直徑為0.4m、電阻為0.1Ω的閉合銅環(huán)靜止在粗糙斜面上，CD為銅環(huán)的對稱軸，CD以下部分的銅環(huán)處于磁感應(yīng)強度B方向垂直斜面且磁感線均勻分布的磁場中，若取向上為磁場的正方向，B隨時間t變化的圖像如圖乙所示，銅環(huán)始終保持靜止，取，則（）A．時銅環(huán)中沒有感應(yīng)電流 B．時銅環(huán)中有沿逆時針方向的感應(yīng)電流（從上向下看）C．時銅環(huán)將受到大小為、沿斜面向下的安培力 D．1~3s內(nèi)銅環(huán)受到的摩擦力先逐漸增大后逐漸減小6、某同學(xué)質(zhì)量為60kg，在軍事訓(xùn)練中要求他從岸上以大小為2m/s的速度跳到一條向他緩緩漂來的小船上，然后去執(zhí)行任務(wù)，小船的質(zhì)量是140kg，原來的速度大小是0.5m/s，該同學(xué)上船后又跑了幾步，最終停在船上（船未與岸相撞），不計水的阻力，則（）A．該同學(xué)和小船最終靜止在水面上B．該過程同學(xué)的動量變化量大小為105kg·m/sC．船最終的速度是0.95m/sD．船的動量變化量大小為70kg·m/s二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，P和Q是介質(zhì)中平衡位置分別位于x=lm和x=7m的兩個質(zhì)點。t=0時刻波傳到P質(zhì)點，P開始沿y軸正方向振動，t=ls時刻P第1次到達(dá)波峰，偏離平衡位置位移為0.2m；t=7s時刻Q第1次到達(dá)波峰。下列說法正確的是（）A．波的頻率為4HzB．波的波速為1m/sC．P和Q振動反相D．t=13s時刻，Q加速度最大，方向沿y軸負(fù)方向E.0~13s時間，Q通過的路程為1.4m8、如圖所示，有一束平行于等邊三棱鏡截面ABC的復(fù)色光從空氣射向AB邊的中點D，入射方向與邊AB的夾角為θ=30°，經(jīng)三棱鏡折射后分為a、b兩束單色光，單色光a偏折到BC邊的中點E，單色光b偏折到F點，則下列說法正確的是（）A．該棱鏡中對單色光a的折射率為B．在棱鏡中傳播，a光的傳播速度較大C．a(chǎn)光的頻率一定大于b光的頻率D．分別通過同一雙縫干涉裝置，a光的相鄰亮條紋間距大9、如圖所示，質(zhì)量為m的小球與輕質(zhì)彈簧相連，穿在豎直光滑的等腰直角三角形的桿AC上，桿BC水平彈簧下端固定于B點，小球位于桿AC的中點D時，彈簧處于原長狀態(tài)?，F(xiàn)把小球拉至D點上方的E點由靜止釋放，小球運動的最低點為E，重力加速度為g，下列說法正確的是（）A．小球運動D點時速度最大B．ED間的距離等于DF間的距離C．小球運動到D點時，桿對小球的支持力為D．小球在F點時彈簧的彈性勢能大于在E點時彈簧的彈性勢能10、如圖所示，豎直面內(nèi)有一個半徑為R的光滑14圓弧軌道，質(zhì)量為m的物塊(可視為質(zhì)點)從頂端A處靜止釋放滑至底端B處，下滑過程中，物塊的動能EkA．B．C．D．三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）如圖是實驗室測定水平面和小物塊之間動摩擦因數(shù)的實驗裝置，曲面AB與水平面相切于B點且固定．帶有遮光條的小物塊自曲面上面某一點釋放后沿水平面滑行最終停在C點，P為光電計時器的光電門，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間．（1）利用游標(biāo)卡尺測得遮光條的寬度如圖所示，則遮光條的寬度d=______cm；（2）實驗中除了測定遮光條的寬度外，還需要測量的物理量有_____；A．小物塊質(zhì)量mB．遮光條通過光電門的時間tC．光電門到C點的距離sD．小物塊釋放點的高度h（3）為了減小實驗誤差，同學(xué)們采用圖象法來處理實驗數(shù)據(jù)，他們根據(jù)（2）測量的物理量，建立圖丙所示的坐標(biāo)系來尋找關(guān)系，其中合理的是_____．12．（12分）如圖所示為某同學(xué)完成驗證平行四邊形定則實驗后留下的白紙．(1)根據(jù)圖中數(shù)據(jù)，F(xiàn)合的大小是__N．(3)觀察圖象發(fā)現(xiàn)，理論的合力F合與一個彈簧秤拉動時的拉力F3差異較大，經(jīng)驗證F3測量無誤，則造成這一現(xiàn)象可能的原因是__A．用手壓住結(jié)點后拉彈簧秤并讀數(shù)B．初始時一個彈簧秤指示在0.4N處而未調(diào)零C．兩個彈簧秤首次拉動時結(jié)點位置的記錄有較大偏差D．拉動過程中繩套從彈簧秤上脫落，裝上后繼續(xù)實驗．四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，一圓柱形汽缸豎直放置，汽缸正中間有擋板，位于汽缸口的活塞封閉著一定質(zhì)量的理想氣體．活塞的質(zhì)量為m，橫截面積為S．開始時，活塞與汽缸底部相距L，測得氣體的溫度為T1．現(xiàn)緩慢降溫，讓活塞緩慢下降，直到恰好與擋板接觸但不擠壓．然后在活塞上放一重物P，對氣體緩慢加熱，讓氣體的溫度緩慢回升到T1，升溫過程中，活塞不動．已知大氣壓強為p1，重力加速度為g，不計活塞與汽缸間摩擦．(ⅰ)求活塞剛與擋板接觸時氣體的溫度和重物P的質(zhì)量的最小值；(ⅱ)整個過程中，氣體是吸熱還是放熱，吸收或放出的熱量為多少？14．（16分）如圖甲所示，寬、傾角的金屬長導(dǎo)軌上端安裝有的電阻。在軌道之間存在垂直于軌道平面的磁場，磁感應(yīng)強度B按圖乙所示規(guī)律變化。一根質(zhì)量的金屬桿垂直軌道放置，距離電阻，時由靜止釋放，金屬桿最終以速度沿粗糙軌道向下勻速運動。R外其余電阻均不計，滑動摩擦力等于最大靜摩擦力。求：(1)當(dāng)金屬桿勻速運動時電阻R上的電功率為多少？(2)某時刻金屬桿下滑速度為，此時的加速度多大？(3)金屬桿何時開始運動？15．（12分）如圖所示，AB為豎直平面內(nèi)的細(xì)管狀半圓軌道，AB連線為豎直直徑，軌道半徑R=6.4m，軌道內(nèi)壁光滑，A、B兩端為軌道的開口。BC為粗糙水平軌道，其長度s=8.4m。CD為傾角θ=37°的斜面。用兩個小物塊a、b緊靠在一輕彈簧的兩端將彈簧壓縮，用細(xì)線將兩物塊綁住，沿軌道靜置于C點。彈簧很短，物塊與彈簧均不拴接，物塊a的線度略小于細(xì)管的內(nèi)徑。燒斷細(xì)線，兩物塊先后落到斜面的M點，CM兩點之間的距離L=12m。已知物塊跟水平軌道之間的動摩擦因數(shù)，忽略空氣阻力，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：（1）物塊b剛離開彈簧的瞬間，其速率v0是多少；（2）設(shè)物塊a、b的質(zhì)量分別為m1、m2，則是多少？（結(jié)果可以用根式表示）

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、C【解題分析】

根據(jù)庫侖定律可知，兩球之間的庫侖力滿足，即隨r增加，F(xiàn)非線性減小。故選C。2、A【解題分析】

抓住小球運動到最高點時，圓軌道對地面的壓力為零，求出最高點的速度，根據(jù)動能定理求出小球在最低點的速度，從而結(jié)合牛頓第二定律求出軌道對小球的支持力，根據(jù)牛頓第三定律得出小球?qū)A軌道的最大壓力．【題目詳解】當(dāng)小球運動到最高點時速度最小，此時圓軌道對地面的壓力為零，可知小球?qū)A軌道的彈力等于圓軌道的重力，根據(jù)牛頓第二定律得，mg+N=m，N=mg，解得最高點的速度v1=；小球從最高點到最低點，根據(jù)動能定理得，mg?2R=，解得v2=；根據(jù)牛頓第二定律得，N′?mg=m，聯(lián)立解得N′=7mg=70N，根據(jù)牛頓第三定律，小球?qū)壍赖淖畲髩毫′=7mg=70N，故A正確，BCD錯誤；故選：A.3、A【解題分析】

質(zhì)點做勻加速直線運動，加速度為t時刻內(nèi)位移為聯(lián)立可得則在隨后的4t內(nèi)，質(zhì)點的位移大小為將代入得故A正確，BCD錯誤。故選A。4、C【解題分析】

沿x軸正方向，電場強度為正，由圖可得，從x1到x2電場強度先沿x軸正方向再沿x軸負(fù)方向；順著電場線方向電勢降低，則從x1到x2電勢先降低后升高，所以正點電荷從x1運動到x2，電勢能是先減小再增大；故C項正確，ABD三項錯誤。5、C【解題分析】

A．分析圖乙可知，時，磁感應(yīng)強度處于變化的過程中，銅環(huán)中磁通量變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，A錯誤；B．時，垂直斜面向下的磁通量逐漸減小，根據(jù)楞次定律可知，銅環(huán)中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流，B錯誤；C．時，垂直斜面向上的磁通量逐漸減小，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知根據(jù)歐姆定律可知安培力C正確；D．時間內(nèi)，磁感應(yīng)強度變化率不變，則感應(yīng)電流不變，磁感應(yīng)強度先減小后增大，根據(jù)楞次定律的可知，安培力先向下減小后向上增大，則摩擦力方向向上，逐漸減小，后續(xù)可能方向向下逐漸增大，D錯誤。故選C。6、B【解題分析】

AC.規(guī)定該同學(xué)原來的速度方向為正方向.設(shè)該同學(xué)上船后，船與該同學(xué)的共同速度為v.由題意，水的阻力忽略不計，該同學(xué)跳上小船后與小船達(dá)到共同速度的過程，該同學(xué)和船組成的系統(tǒng)所受合外力為零，系統(tǒng)的動量守恒，則由動量守恒定律得m人v人－m船v船=（m人+m船）v，代入數(shù)據(jù)解得v=0.25m/s，方向與該同學(xué)原來的速度方向相同，與船原來的速度方向相反，故A、C錯誤；B.該同學(xué)的動量變化量為Δp=m人v－m人v人=60×（0.25－2）kg·m/s=－105kg·m/s，負(fù)號表示方向與選擇的正方向相反，故B正確；D.船的動量變化量為Δp＇=m船v－m船v船=140×[0.25－（－0.5）]kg·m/s=105kg·m/s，故D錯誤.二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BCE【解題分析】

A．由題意可知可得T=4s頻率f=0.25Hz選項A錯誤；B．t=ls時刻P第1次到達(dá)波峰，t=7s時刻Q第1次到達(dá)波峰，可知在6s內(nèi)波傳播了6m，則波速為選項B正確；C．波長為因PQ=6m=1λ，可知P和Q振動反相，選項C正確；DE．t=7s時刻Q第1次到達(dá)波峰，則t=6s時刻Q點開始起振，則t=13s時刻，Q點振動了7s=1T，則此時Q點到達(dá)波谷位置，加速度最大，方向沿y軸正方向；此過程中Q通過的路程為7A=7×0.2m=1.4m，選項D錯誤，E正確。故選BCE。8、AC【解題分析】

A．設(shè)到E點的a光線的入射角為i=60°，折射角為r=30°，則折射率選項A正確；B．在棱鏡中傳播，b光的折射率較小，由可知，a光傳播速度較大，選項B錯誤；C．a(chǎn)光的折射率大于b光，則a光的頻率一定大于b光的頻率，選項C正確；D．a(chǎn)光的頻率大于b光的頻率，則a光的波長小于b光的波長，根據(jù)可知，分別通過同一雙縫干涉裝置，a光的相鄰亮條紋間距小，選項D錯誤。故選AC。9、CD【解題分析】

分析圓環(huán)沿桿下滑的過程的受力和做功情況，只有重力和彈簧的拉力做功，所以圓環(huán)機械能不守恒，但是系統(tǒng)的機械能守恒；沿桿方向合力為零的時刻，圓環(huán)的速度最大。【題目詳解】A．圓環(huán)沿桿滑下，ED段受到重力和彈簧彈力（桿對小球的支持力垂直于桿，不做功），且與桿的夾角均為銳角，則小球加速，D點受重力和桿對小球的支持力，則加速度為，仍加速，DF段受重力和彈簧彈力，彈力與桿的夾角為鈍角，但一開始彈力較小，則加速度先沿桿向下，而F點速度為0，則DF段，先加速后減速，D點時速度不是最大，故A錯誤；B．若ED間的距離等于DF間的距離，則全過程，全過程小球重力勢能減少，彈性勢能不變，則系統(tǒng)機械能不守恒，故B錯誤；C．D點受重力和桿對小球的支持力，垂直于桿方向受力分析得桿對小球的支持力為，故C正確；D．若ED間的距離等于DF間的距離，則全過程，全過程小球重力勢能減少，彈性勢能不變，則ED間的距離應(yīng)小于DF間的距離，則全過程，全過程小球重力勢能減少，彈性勢能增大，則系統(tǒng)機械能守恒，故D正確；故選CD。【題目點撥】本題考查彈簧存在的過程分析，涉及功能關(guān)系。10、BC【解題分析】A、設(shè)下落高度為h時，根據(jù)動能定理可知：Ek=mgh，即B、如圖所示，θ向心力為：F-mgcosθ=mv2R，而且：則整理可以得到：F=mgcosθ+mvC、整個過程中只有重力做功，物塊機械能守恒，即物塊機械能不變，故選項C正確；D、根據(jù)瞬時功率公式可以得到：P=mgv而且由于12m整理可以得到：P=mgvsin點睛：本題考查了動能定理、機械能守恒的應(yīng)用，要注意向心力為指向圓心的合力，注意將重力分解。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、（1）1.060；（2）BC；（3）B．【解題分析】

（1）主尺的刻度：1cm，游標(biāo)卡尺上的第12個刻度與主尺的刻度對齊，讀數(shù)是：0.05×12mm＝0.60mm，總讀數(shù)：10mm＋0.60mm＝10.60mm＝1.060cm.（2）實驗的原理：根據(jù)遮光條的寬度與物塊通過光電門的時間即可求得物塊的速度：B到C的過程中，摩擦力做功，根據(jù)動能定理得：－μmgs＝0－mv2聯(lián)立以上兩個公式得動摩擦因數(shù)的表達(dá)式還需要測量的物理量是：光電門到C點的距離s與遮光條通過光電門的時間t，故BC正確，AD錯誤．（3）由動摩擦因數(shù)的表達(dá)式可知，μ與t2和s的乘積成反比，所以與s的圖線是過原點的直線，應(yīng)該建立的坐標(biāo)系為：縱坐標(biāo)用物理量，橫坐標(biāo)用物理量s，即B正確，ACD錯誤．【題目點撥】本題通過動能定理得出動摩擦因數(shù)的表達(dá)式，從而確定要測量的物理量．要先確定實驗的原理，然后依據(jù)實驗的原理解答即可；游標(biāo)卡尺的讀數(shù)時先讀出主尺的刻度，然后看游標(biāo)尺上的哪一個刻度與主尺的刻度對齊，最后讀出總讀數(shù)；12、1.8AC【解題分析】

(1)[1]根據(jù)圖象，結(jié)合比例尺可得F合=1.8N(2)[2]A.用手壓住結(jié)點后拉彈簧秤并讀數(shù)，造成彈簧秤與木板不平行可能造成這一現(xiàn)象，故A正確；B.圖中兩分力夾角為銳角，初始時一個彈簧秤指示在0.4N處而未調(diào)零，這一個分力會有相差0.4N的錯誤，不會造成合力也相差0.4N，故B錯誤；C.兩個彈簧秤首次拉動時結(jié)點位置的記錄有較大偏差，造成一個彈簧秤拉的效果與兩個彈簧秤拉的效果不同，可能造成這一現(xiàn)象，故C正確；D.拉動過程中繩套從彈簧秤上脫落，裝上后繼續(xù)實驗，對實驗結(jié)果沒有影響，故D錯誤。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、(ⅰ)m＋(ⅱ)放熱【解題分析】(ⅰ)由題意可得，緩慢降溫過程是一個等壓過程初態(tài)：溫度T1，體積V1＝LS，末態(tài)：溫度T1，體積V1＝由蓋—呂薩克定律有，解得T1＝升溫過程中，活塞不動，是一個等容過程，設(shè)重物P的質(zhì)量的最小值為M初態(tài)：溫度T1＝，壓強p1＝p1＋，末態(tài)：溫度T2＝T1，壓強p2＝p1＋由查理定律有，解得M＝m＋．(ⅱ)整個過程中，理想氣體的溫度不變，內(nèi)能不變；降溫過程，氣體體積變小，外界對氣體做的功為升溫過程，氣體體積不變，氣體不對外界做功，外界也不對氣體做功；由熱力學(xué)第一定律，整個過程中，氣體放出熱量Q＝W＝．點睛：本題考查了求內(nèi)能變化、溫度等問題，分析清楚氣體狀態(tài)變化過程、應(yīng)用熱力學(xué)第一定律、理想氣體狀態(tài)方程即可正確解題．14、(1)當(dāng)金屬桿勻速運動時電阻R上的電功率為；(2)某時刻金屬桿下滑速度為，此時的加速度為；(3)金屬桿在后感應(yīng)電流消失的瞬間才開始下滑?！窘忸}分析】

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求感應(yīng)電動勢，由歐姆定律求電