2024届广东省高三上期末物理模拟试题
考生须知：
1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。
2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、在“油膜法”估测分子大小的实验中，认为油酸分子在水面上形成的单分子层，这体现的物理思想方法是（ ）
A．等效替代法 B．控制变量法 C．理想模型法 D．累积法
2、用图1装置研究光电效应，分别用a光、b光、c光照射阴极K得到图2中a、b、c三条光电流I与A、K间的电压UAK的关系曲线，则下列说法正确的是（ ）
A．开关S扳向1时测得的数据得到的是I轴左侧的图线 B．b光的光子能量大于a光的光子能量
C．用a光照射阴极K时阴极的逸出功大于用c光照射阴极K时阴极的逸出功 D．b光照射阴极K时逸出的光电子最大初动能小于a光照射阴极时逸出的光电子最大初动能
3、位于贵州的“中国天眼”（FAST）是目前世界上口径最大的单天线射电望远镜，通过FAST可以测量地球与木星之间的距离．当FAST接收到来自木星的光线传播方向恰好与地球公转线速度方向相同时，测得地球与木星的距离是地球与太阳距离的k倍．若地球和木星绕太阳的运动均视为匀速圆周运动且轨道共面，则可知木星的公转周期为（ ）
A．年 B．年
C．年 D．年
4、法拉第电磁感应定律是现代发电机、电动机、变压器技术的基础。如图所示，通有恒定电流的导线AB均竖直且足够长，图甲.丙中正方形闭合铜线圈均关于AB左右对称，图乙、丁中AB//ad且与正方形闭合铜线圈共面。下列四种情况中.线圈中能产生感应电流的是（ ）
A．甲图中线圈自由下落 B．乙图中线圈自由下落
C．丙图中线圈绕AB匀速转动 D．丁图中线圈匀速向右移动
5、2019年9月29日下午在第十三届女排世界杯中，中国女子排球队以十一战全胜的战绩卫冕世界杯冠军，如图所示为运动员朱婷在后排强攻。若运动员朱婷此时正在后排离球网3m处强攻，速度方向水平。设矩形排球场的长为2L，宽为L(实际L为9m)，若排球(排球可视为质点)离开手时正好在3m线(即线)中点P的正上方高h1处，球网高H，对方运动员在近网处拦网，拦网高度为h2，且有h1>h2 >H，不计空气阻力。为了使球能落到对方场地且不被对方运动员拦住，则球离开手的速度v的最大范围是(排球压线不算犯规) （ ）
A．
B．
C．
D．
6、关于分子动理论，下列说法正确的是（ ）
A．气体扩散的快慢与温度无关
B．分子间同时存在着引力和斥力
C．布朗运动是液体分子的无规则运动
D．分子间的引力总是随分子间距增大而增大
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、夏天，从湖底形成的一个气泡，在缓慢上升到湖面的过程中没有破裂。若越接近水面，湖内水的温度越高，大气压强没有变化，将气泡内看做理想气体。则上升过程中，以下说法正确的是_______________。
A．气泡内气体对外界做功
B．气泡内气体分子平均动能增大
C．气泡内气体温度升高导致放热
D．气泡内气体的压强可能不变
E.气泡内分子单位时间内对气泡壁单位面积的撞击力减小。
8、玩具车的遥控距离为，某同学手持摇控器和玩具车同时从同地由静止沿同方向做匀加速直线运动。若该同学加速度的大小为，最大速度为；玩具车加速度的大小为，最大速度为。在达到最大速度后，二者都能长时间保持最大速度匀速运动。下列说法正确的是（ ）
A．该同学对玩具车的控制时间为
B．该同学对玩具车的控制时间为
C．在控制时间内，该同学的位移大小为
D．与静止不动相比，该同学因运动而增加了的控制时间
9、下列说法正确的是 。
A．失重条件下充入金属液体的气体气泡不能无限地膨胀是因为液体表面张力的约束
B．阳光下看到细小的尘埃飞扬，是固体颗粒在空气中做布朗运动
C．由阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和气体的密度，可以估算出理想气体分子间的平均距离
D．分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大
E.热量一定由高温物体向低温物体传递
10、如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为2：1，其输入端通过灯泡L1与输出电压有效值恒定的交流电源u＝Umsin（ωt）（V）相连，副线圈电路中接有灯泡L2和最大阻值为R的滑动变阻器，已知两个灯泡的额定电压均为U，且两者规格完全相同，电压表为理想电表，导线电阻不计。开始时滑动变阻器的滑片P位于最下端，调节滑动变阻器的滑片可使两个小灯泡同时正常发光（忽略灯丝电阻变化），下列说法正确的是（ ）
A．在R的滑片P向上滑动的过程中，电源的输出功率将会变大
B．在R的滑片P向上滑动的过程中，L1的亮度会变暗
C．若小灯泡L2突然烧坏，电压表示数会减小
D．交流电源的最大值为
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11．（6分）未来在一个未知星球上用如图甲所示装置研究平抛运动的规律。悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出做平抛运动， 现对小球采用频闪数码相机连续拍摄，在有坐标纸的背景屏前拍下了小球在做平抛运动过程中的多张照片，经合成后照片如图乙所示，a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置，已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10s，照片大小如图中坐标所示，又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1：4，则：
⑴由以上信息，可知a点______________（填“是”或“不是”）小球的抛出点；
⑵由以上信息，可以推算出该星球表面的重力加速度为__________m/s2
⑶由以上信息可以算出小球平抛的初速度大小是_________m/s;
⑷由以上信息可以算出小球在b点时的速度大小是_________m/s.
12．（12分）某实验小组用如图所示的装置探究功和速度变化的关系：将小钢球从固定轨道倾斜部分不同位置由静止释放，经轨道末端水平飞出，落到铺着白纸和复写纸的水平地面上，在白纸上留下点迹．为了使问题简化，小钢球在轨道倾斜部分下滑的距离分别为L、2L、3L、4L…，这样在轨道倾斜部分合外力对小钢球做的功就可以分别记为W0、2W0、3W0、4W0…．
（1）为了减小实验误差必须进行多次测量，在L、2L、3L、4L…处的每个释放点都要让小钢球重复释放多次，在白纸上留下多个点迹，那么，确定砸同一位置释放的小钢球在白纸上的平均落点位置的方法是___________________；
（2）为了完成实验，除了测量小钢球离开轨道后的下落高度h和水平位移s，还需测量_____________．
A．小钢球释放位置离斜面底端的距离L的具体数值
B．小钢球的质量m
C．小钢球离开轨道后的下落高度h
D．小钢球离开轨道后的水平位移x
（3）请用上述必要的物理量写出探究动能定理的关系式：W=______；
（4）该实验小组利用实验数据得到了如图所示的图象，则图象的横坐标表示_________（用实验中测量的物理量符号表示）．
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13．（10分）如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m，导轨平面与水平面成θ＝37°角，下端连接阻值为R的电阻。匀强磁场方向与导轨平面垂直。质量为0.2kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.25。
（1）求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小；
（2）当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻R消耗的功率为8W，求该速度的大小；
（3）在上问中，若R＝2Ω，金属棒中的电流方向由a到b，求磁感应强度的大小与方向；
（4）若ab棒从静止到速度稳定下滑的距离为20m，求此过程R产生的热量。（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）
14．（16分）一定质量的理想气体经历如图所示的AB、BC、CA三个变化过程，若B→C过程中气体做功数值约是C→A过程中气体做功数值的1.6倍，气体在状态B时压强为4.5×105Pa，求：
(i)气体在状态A和C的压强。
(ii)整个过程中气体与外界交换的热量。
15．（12分）如图所示，两平行金属导轨置于水平面（纸面）内，导轨间距为l，左端连有一阻值为R的电阻。一根质量为m、电阻也为R的金属杆置于导轨上，金属杆右侧存在一磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场区域。给金属杆一个瞬时冲量使它水平向右运动，它从左边界进入磁场区域的速度为v0，经过时间t，到达磁场区域右边界（图中虚线位置）时速度为。金属杆与导轨始终保持垂直且接触良好，它们之间的动摩擦因数为μ。除左端所连电阻和金属杆电阻外，其他电阻忽略不计。求：
(1)金属杆刚进入磁场区域时的加速度大小；
(2)金属杆在滑过磁场区域的过程中金属杆上产生的焦耳热。
参考答案
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、C
【解析】
考查实验“用油膜法估测分子大小”。
【详解】
在油膜法估测分子大小的实验中，让一定体积的纯油酸滴在水面上形成单分子油膜，将油酸分子看做球形，认为油酸分子是一个紧挨一个的，估算出油膜面积，从而求出分子直径，这里用到的方法是：理想模型法。C正确，ABD错误。
故选C。
2、B
【解析】
A．当光电流恰为零，此时光电管两端加的电压为截止电压，当开关S扳向1时，光电子在光电管是加速，则所加的电压是正向电压，因此测得的数据得到的并不是I轴左侧的图线，故A错误；
B．根据
入射光的频率越高，对应的截止电压越大；由题目图可知，b光的截止电压大于a光的截止电压，所以b光的频率大于a光的频率，依据
可知，b光的光子能量大于a光的光子能量，B正确；
C．同一阴极的逸出功总是相等，与入射光的能量大小无关，C错误；
D．b光的截止电压大于a光的截止电压，根据
所以b光对应的光电子最大初动能大于a光的光电子最大初动能，D错误。
故选B。
3、B
【解析】
该题中，太阳、地球、木星的位置关系如图：
设地球的公转半径为R1，木星的公转半径为R2，测得地球与木星的距离是地球与太阳距离的k倍，则有： ，由开普勒第三定律有：，可得：，由于地球公转周期为1年，则有：T2年，故B正确，ACD错误．
4、D
【解析】
AC．图甲、丙中，穿过铜线圈的磁通量始终为零，铜线圈中不会产生感应电流，故A、C均错误；
B．图乙中，线圈自由下落，由于线圈离导线AB距离不变，所以穿过铜线圈的磁通量始终不变，铜线圈中不会产生感应电流，故B错误；
D．图丁中，线圈匀速向右移动，穿过铜线圈的磁通量不断减小，铜线圈中会产生感应电流，故D正确。
故选D。
5、D
【解析】
为了使球能落到对方场地且不被对方运动员拦住，根据得：
平抛运动的最大位移：
则平抛运动的最大速度：
根据得：
则平抛运动的最小速度：
球离开手的速度的最大范围是：
故A、B、C错误，D正确；
故选D。
6、B
【解析】
A．扩散的快慢与温度有关，温度越高，扩散越快，故A错误；
BD．分子间同时存在引力和斥力，引力和斥力均随着分子间距离的增大而减小，故B正确，D错误；
C．布朗运动是悬浮在液体中固体小颗粒的无规则运动，它是液体分子的无规则运动的反映，故C错误。
故选B。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、ABE
【解析】
AD．气泡内气体压强p=p0+ρgh，气泡升高过程中，其压强减小，温度升高，根据理想气体状态方程，体积一定增大，故气泡内气体对外界做功，故A正确，D错误。
B．温度是分子平均动能的标志，温度升高，泡内气体分子平均动能增大，故B正确。
C．温度升高，气泡内气体内能增大，即△U＞0，体积增大，即W＜0，根据热力学第一定律△U=W+Q，可得Q＞0，故气泡内的气体吸热，故C错误。
E．根据气体压强定义及其微观意义，气泡内气体压强减小，气泡内分子单位时间内对气泡壁单位面积的撞击力减小，故E正确。
故选ABE。
8、BCD
【解析】
AB．由题意可得，该同学加速到最大速度所用时间与玩具车加速到最大速度所用时间相同，为
在此期间该同学和玩具车运动的位移分别为
，
则两者相距
已知遥控距离为25m，则
解得
该同学对玩具车的控制时间为
所以B正确，A错误；
C．在控制时间内，该同学的位移为
所以C正确；
D．如果该同学静止不动，玩具车向前加速运动，则
解得
即此时该同学对玩具车的控制时间为5s，则
所以与静止不动相比，该同学因运动而增加了的控制时间，所以D正确。
故选BCD。
9、ACD
【解析】
A．失重条件下液态金属呈球状是由于液体表面分子间存在表面张力的结果，故金属液体的气体气泡不能无限地膨胀，A正确；
B．阳光下看到细小的尘埃飞扬，是固体颗粒随空气流动而形成的，并不是布朗运动，B错误；
C．由气体的摩尔质量和气体的密度之比可求出气体的摩尔体积，摩尔体积与阿伏加德罗常数之比等于每个气体分子占据的空间大小，由此可以估算出理想气体分子间的平均距离，C正确；
D．由于分子之间的距离比较大时，分子之间的作用力为引力，而分子之间的距离比较小时，分子之间的作用力为斥力，所以分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大，D正确；
E．热量可以在一定的条件下从低温物体传递到高温物体，E错误。
故选ACD。
10、AD
【解析】
A．在R的滑片P向上滑动的过程中，副线圈电阻减小，则副线圈的输出功率变大，根据输入功率等于输出功率可知，变压器的输入功率变大，电源的输出功率变大，故A正确；
B．在R的滑片P向上滑动的过程中，副线圈电阻减小，则副线圈的输出电流变大，根据变流比可知，原线圈的输入电流变大，流过灯泡L1的电流变大，亮度会变亮，故B错误；
C．若小灯泡L2突然烧坏，副线圈电阻增大，根据欧姆定律可知，副线圈输出电流减小，根据变流比可知，原线圈输入电流减小，流过灯泡L1的电流变小，灯泡L1两端电压变小，则原线圈输入电压变大，根据变压比可知，副线圈输出电压变大，电压表示数会增大，故C错误；
D．两小灯泡正常发光，则副线圈输出电压为U，根据变压比可知，原线圈输入电压
则交流电源的有效值
U有效=U'+U=3U
根据正弦式交变电流最大值和有效值的关系可知，交流电源的最大值为
故D正确。
故选AD。
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11、是， 8， 0.8，
【解析】
（1）[1]因为竖直方向上相等时间内的位移之比为1：3：5，符合初速度为零的匀变速直线运动特点，因此可知a点的竖直分速度为零，a点为小球的抛出点。
（2）[2]由照片的长度与实际背景屏的长度之比为1：4可得乙图中正方形的边长l=4cm，竖直方向上有：
解得：
（3）[3]水平方向小球做匀速直线运动，因此小球平抛运动的初速度为：
（4）[4]b点竖直方向上的分速度
所以：
12、用尽可能小的圆圈圈住尽量多的落点， 圆心即为平均落点的位置 B
【解析】
（1）确定砸同一位置释放的小钢球在白纸上的平均落点位置的方法是：用尽可能小的圆圈圈住尽量多的落点，圆心即为平均落点的位置；
（1）根据动能定律可得：W=mv1
根据平抛规律可得：x=vt，h=gt1
联立可得探究动能定理的关系式：W=，
根据表达式可知为了探究动能定理，并测量当地的重力加速度还需测量的量为小钢球的质量m，故选B．
（3）由解析（1）可知探究动能定理的关系式为：W=．
（4）根据图象形状可知，W与横轴表示的物理量成正比例，又因为表达式为W=，所以图象的横坐标表示x1．
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、（1）4m/s2（2）10m/s（3）0.4T，方向垂直导轨平面向上（4）6J
【解析】
考查导体切割磁感线运动。
【详解】
（1）因为金属棒刚开始下滑的速度为零，所以不受到安培力作用，由牛顿第二定律得：
代入数据解得a＝4m/s2
（2）金属棒下滑速度稳定时，棒受力平衡，根据平衡条件有
又因为金属棒克服安培力做功的功率等于电路中电阻R消耗的电功率
代入数据解得v＝10m/s
（3）设电路中电流为I，两导轨间金属棒的长为l，磁场的磁感应强度为B，则
因为：
联立解得B＝0.4T。磁场方向垂直导轨平面向上。
（4）由功能关系得，减少的重力势能转化为导体棒的动能、摩擦生热和电阻R上的焦耳热，摩擦力做功为：
所以摩擦生热产生的能量为Q＝8J，因此，电阻R上产生的热量为
。
14、（i）；（ii）吸收热量；180J
【解析】
(i)由图可知，气体从状态A到状态B为等容变化过程，由查理定律有，解得
由图可知，气体从状态B到状态C为等温变化过程，由玻意耳定律有，解得
(ii)由状态B经状态C回到状态A，设外界对气体做的总功为W，从状态C到状态A，为等压变化，外界对气体做功为
B→C过程中气体做功的大小约是C→A过程中气体做功的大小的1.6倍，则B→C过程中外界对气体做功为
从状态A到状态B，由图线知为等容过程，外界对气体不做功，所以整个过程中外界对气体做功为
整个过程中气体内能增加量为△U=0，设气体从外界吸收的热量为Q，由热力学第一定律△U=Q+W，解得
Q=180J
即气体从外界吸收的热量是180J。
15、 (1) ；(2)
【解析】
(1)金属杆刚进入磁场时，有
金属杆受到的摩擦力
由牛顿第二定律
联立以上各式解得
(2)当金属杆速度为时，产生的感应电动势
感应电流
金属杆受到的安培力
由动量定理得，在短暂的时间内有
即
对上式从金属杆进入磁场到离开磁场，求和得
式中为磁场区域左、右边界的距离，解得
设此过程中金属杆克服安培力做功为，由动能定理
联立以上各式，解得此过程中回路产生的焦耳热为
则金属杆产生的焦耳热为
