广东省2024届高三上期末物理模拟试题
请考生注意：
1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。
2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。
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、如图所示，一光滑的轻杆倾斜地固定在水平面上，倾角大小为30°，质量分别为，m甲、m乙的小球甲、乙穿在光滑杆上，且用一质量可忽略不计的细线连接后跨过固定在天花板上的光滑定滑轮，当整个系统平衡时，连接乙球的细线与水平方向的夹角大小为60°，连接甲球的细线呈竖直状态。则m甲：m乙为（ ）
A．1： B．1：2
C．：1 D．：2
2、如图所示，质量为的小球用两根细线连接，细线的另一端连接在车厢顶，细线的另一端连接于侧壁，细线与竖直方向的夹角为保持水平，重力加速度大小为，车向左做加速运动，当段细线拉力为段细线拉力的两倍时，车的加速度大小为（）（ ）
A． B． C． D．
3、如图所示，一角形杆ABC在竖直面内，BC段水平，AB段竖直，质量为m的小球用不可伸长的细线连接在两段杆上，OE段水平，DO段与竖直方向的夹角为.只剪断EO段细线的瞬间，小球的加速度为a1；而只剪断DO段细线的瞬间，小球的加速度为a2，则为
A．1 B． C．2 D．
4、 “黑洞”是密度超大的星球，吸纳一切，光也逃不了。科学界已经证实了宇宙中“黑洞”的存在，某同学思考若把地球看作“黑洞”，那么月球的环绕周期最接近下列哪个数值（假设地球半径和月、地间距离不变）（ ）
A．10h B．10min
C．10s D．1min
5、如图所示，一固定的细直杆与水平面的夹角为α=15°，一个质量忽略不计的小轻环C套在直杆上，一根轻质细线的两端分别固定于直杆上的A、B两点，细线依次穿过小环甲、小轻环C和小环乙，且小环甲和小环乙分居在小轻环C的两侧．调节A、B间细线的长度，当系统处于静止状态时β=45°.不计一切摩擦．设小环甲的质量为m1，小环乙的质量为m2，则m1∶m2等于( )
A．tan 15° B．tan 30° C．tan 60° D．tan 75°
6、如图是世界物理学史上两个著名实验的装置图，下列有关实验的叙述正确的是
A．图甲是粒子散射实验装置，卢瑟福指导他的学生们进行粒子散射实验研究时，发现了质子和中子
B．图甲是粒子散射实验装置，汤姆孙根据粒子散射实验，提出了原子“枣糕模型”结构
C．图乙是研究光电效应的实验装置，根据光电效应规律，超过极限频率的入射光频率越大，则光电子的最大初动能越大
D．图乙是研究光电效应的实验装置，根据光电效应规律，超过极限频率的入射光光照强度一定，则光的频率越大所产生的饱和光电流就越大
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、如图是倾角θ=37°的光滑绝缘斜面在纸面内的截面图。一长为L、质量为m的导体棒垂直纸面放在斜面上，现给导体棒通人电流强度为I，并在垂直于导体棒的平面内加匀强磁场，要使导体棒静止在斜面上，已知当地重力加速度为g，sin37°=0.6，cos37°=0.8.则以下说法正确的是（ ）
A．所加磁场方向与x轴正方向的夹角α的范围应为
B．所加磁场方向与x轴正方向的夹角α的范围应为
C．所加磁场的磁感应强度的最小值为
D．所加磁场的磁感应强度的最小值为
8、下列说法正确的是（ ）
A．悬浮颗粒的无规则运动并不是分子的运动，但能间接地反映液体分子运动的无规则性
B．一种物质温度升高时，所有分子热运动的动能都要增加
C．液体能够流动说明液体分子间的相互作用力比固体分子间的作用力要小
D．一定质量的物质，汽化时吸收的热量与液化时放出的热量相等
E.一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行
9、两波源分别位于x=0和x=20cm处，从t=0时刻起两波源开始振动，形成沿x轴相向传播的简谐横波Ⅰ和Ⅱ，如图所示，为t=0.04s时刻两列波的图像．已知两波的振幅分别为，，质点P的平衡位置在x=1cm处，质点Q的平衡位置在x=18cm处．下列说法中正确的是___________．
A．两列波的波源起振方向相同
B．Ⅰ和Ⅱ两列波的波长之比为1：2
C．t=0.05s时，质点P向下振动，质点Q的坐标为（18cm，-3cm）
D．Ⅰ和Ⅱ两列波将在t=0.1s时相遇，之后叠加形成稳定的干涉图样
E.t=0.12s时，x=10cm处的质点位移为零但振动加强
10、我国计划在2030年之前实现飞船载人登月计划，假设你有幸成为登上月球的第一位中国人，如果告知万有引力常量，你可以完成以下哪项工作（ ）
A．测出一个石块在月球表面上方自由下落的高度和时间，求出月球表面上该石块的重量
B．测出一个石块在月球表面上方做平抛运动的高度和时间，求出月球的质量
C．从月球表面上捡取100块石头，测量它们的质量和体积，求出月球的平均密度
D．测出飞船贴近月球表而绕月球做匀速圆周运动的周期求出月球的平均密度
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）多用电表的原理如图为简易多用电表的电路图。图中E是电池；R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻；表头G的满偏电流为250μA，内阻为480Ω。虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压1 V挡和5 V挡，直流电流1 mA挡和2.5 mA 挡，欧姆×100 Ω挡。
(1)图中的A端与______（填“红”或“黑”）色表笔相连接；
(2)根据题给条件可得R1＝________Ω，R2＝________Ω，R4＝________Ω，R5＝________Ω。
12．（12分）为了精密测量一金属丝的电阻率：
(1)如图甲所示，先用多用电表“×1 Ω”挡粗测其电阻为____________Ω，然后用螺旋测微器测其直径为______________mm．
(2)为了减小实验误差，需进一步测其电阻，除待测金属丝外，实验室还备有的实验器材如下：
A．电压表 V(量程 3 V，内阻约 15 kΩ；量程 15 V，内阻约 75 kΩ)
B．电流表 A(量程 0.6 A，内阻约 1 Ω；量程 3 A，内阻约 0.2 Ω)
C．滑动变阻器R1(0～5 Ω，1A)
D．滑动变阻器R2(0～2000 Ω，0.1 A)
E．1.5 V 的干电池两节，内阻不计
F．电阻箱
G．开关 S，导线若干
为了测多组实验数据，则上述器材中的滑动变阻器应选用 ___________(选填“R1 ”或“R2”)．
请在虚线框内设计最合理的电路图并完成实物图的连线_______________
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，在>0的区域存在方向沿y轴负方向的匀强电场，场强大小为E；在<0的区域存在方向垂直于平面向外的匀强磁场。一个氕核从轴上点射出，速度方向沿轴正方向。已知进入磁场时，速度方向与轴正方向的夹角为，并从坐标原点O处第一次射出磁场。的质量为，电荷量为q。不计重力。求：
(1)第一次进入磁场的位置到原点O的距离；
(2)磁场的磁感应强度大小；
(3)氕核从y轴射入电场到从O点射出磁场运动的时间。
14．（16分）如图所示，一开口气缸内盛有密度为的某种液体，一长为l的粗细均匀的小瓶底朝上漂浮在液体中，平衡时小瓶露岀液面的部分和进入小瓶中液柱的长度均为，已知各部分气体的温度均为T，大气压强为，重力加速度为g，求：
(1)现使小瓶内气体温度降低，当小瓶的底部恰好与液面相平时，进入小瓶中的液柱长度为，求此时小瓶内气体的温度
(2)现用活塞将气缸封闭（图中未画岀）,使活塞缓慢向下运动，各部分气体的温度均保持T不变。当小瓶露出液面的部分为时，进入小瓶中的液柱长度为。求此时气缸内气体的压强
15．（12分）一轻质弹簧水平放置，一端固定在A点，另一端与质量为m的小物块P接触但不连接。AB是水平轨道，质量也为m的小物块Q静止在B点，B端与半径为l的光滑半圆轨道BCD相切，半圆的直径BD竖直，物块P与AB间的动摩擦因数μ=0.5。初始时PB间距为4l，弹簧处于压缩状态。释放P，P开始运动，脱离弹簧后在B点与Q碰撞后粘在一起沿轨道运动，恰能经过最高点D，己知重力加速度g，求：
（1）粘合体在B点的速度；
（2）初始时弹簧的弹性势能。
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、A
【解析】
分别对甲、乙受力分析如图所示，以甲球为研究对象，则甲球受到重力和绳的拉力的作用，直杆对甲球没有力的作用，否则甲球水平方向受力不能平衡，所以
T=m甲g
以乙球为研究对象，根据共点力平衡条件，结合图可知，绳的拉力T与乙球受到的支持力N与竖直方向之间的夹角都是30°，所以T与N大小相等，得
综上可得
故A项正确，BCD三项错误。
2、D
【解析】
设段细线的拉力为，则
求得，选项D正确，ABC错误。
故选D。
3、B
【解析】
只剪断EO段细线的瞬间，根据牛顿第二定律
小球的加速度为
只剪断DO段细线的瞬间，小球的加速度为a2=g，则
A．1，与结论不相符，选项A错误；
B．，与结论相符，选项B正确；
C．2，与结论不相符，选项C错误；
D．，与结论不相符，选项D错误；
故选B.
4、D
【解析】
设地球的半径为R，月、地间的距离为r，地球的第一宇宙速度为7.9km/s，可有
7900=
月球的周期约为30天，可有
30×24×3600=2π
若把地球看作“黑洞”，上面两种关系变为
3×108=
T=2π
联立解得
故选D。
5、C
【解析】
试题分析：小球C为轻环，重力不计，受两边细线的拉力的合力与杆垂直，C环与乙环的连线与竖直方向的夹角为600，C环与甲环的连线与竖直方向的夹角为300，A点与甲环的连线与竖直方向的夹角为300，
乙环与B点的连线与竖直方向的夹角为600，根据平衡条件，对甲环：，对乙环有：，得，故选C．
【名师点睛】小球C为轻环，受两边细线的拉力的合力与杆垂直，可以根据平衡条件得到A段与竖直方向的夹角，然后分别对甲环和乙环进行受力分析，根据平衡条件并结合力的合成和分解列式求解．
考点：共点力的平衡条件的应用、弹力．
6、C
【解析】
AB、图甲是粒子散射实验装置，卢瑟福提出了核式结构模型；卢瑟福通过用粒子轰击氮原子放出氢核，发现了质子；查得威克发现了中子；汤姆孙通过研究阴极射线中粒子的性质发现了电子，故选项A、B错误；
C、图乙是研究光电效应的实验装置，根据光电效应方程可知超过极限频率的入射光频率越大，则光电子的最大初动能越大，故选项C正确；
D、光较强时，包含的光子数较多，照射金属时产生的光电子较多，因而饱和电流较大，入射光的光强一定时，频率越大，光电子的最大初动能最越大，而不是所产生的饱和光电流就越大，故选项D错误．
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、BC
【解析】
AB．根据共点力平衡知，安培力的方向在垂直斜面向下与竖直向上的这两个方向之间，根据左手定则知，所加磁场方向与x轴正方向的夹角θ的范围应为，故A错误，B正确。
CD．当安培力的方向与支持力方向垂直时，安培力最小，根据矢量三角形定则有
则磁感应强度的最小值
故C正确，D错误。
故选BC。
8、AE
【解析】
A．布朗运动是悬浮颗粒的无规则运动并不是分子的运动，但能间接地反映液体分子运动的无规则性，A正确；
B．一种物质温度升高时，分子的平均动能增加，这是一种统计规律，可能有的分子热运动的动能要增加，有的反而要减少，B错误；
C．液体能够流动与液体分子间作用力无必然联系，固体有固定形状也与固体间分子作用力无必然联系，C错误；
D．一定质量的物质，在一定的温度和压强下，汽化时吸收的热量与液化时放出的热量相等，D错误；
E．一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行，E正确。
故选AE。
9、BCE
【解析】
由波形图可知，波Ⅰ传到x=4cm位置时质点的起振方向向下，则波Ⅰ振源的起振方向向下；波Ⅱ传到x=16cm位置时质点的起振方向向上，则波Ⅱ振源的起振方向向上；则两列波的波源起振方向相反，选项A错误；由波形图可知，Ⅰ和Ⅱ两列波的波长分别为2cm和4cm，则波长之比为1：2，选项B正确；波Ⅰ的周期T1=0.02s，则t=0.05s时，质点P在平衡位置向下振动；波Ⅱ的周期T2=0.04s，则t=0.05s时，质点Q在最低点，坐标为（18cm，-3cm），选项C正确；两列波的波速均为，则再经过，即在t=0.1s时刻两波相遇，因两波的频率不同，则叠加后不能形成稳定的干涉图样，选项D错误；t=0.12s时，波Ⅰ在x=10cm处的质点引起的振动为在平衡位置向下振动；波Ⅱ在x=10cm处的质点引起的振动为在平衡位置向下振动；则此质点的位移为零但振动加强，选项E正确；故选BCE．
【点睛】
本题要掌握波的独立传播原理：两列波相遇后保持原来的性质不变．理解波的叠加遵守矢量合成法则，例如本题中两列波的波峰与波峰相遇时，此处相对平衡位置的位移为；当波峰与波谷相遇时此处的位移为．
10、AD
【解析】
A．根据 得
则月球表面上该石块的重量
G=mg=m
故A正确；
B．一个石块在月球表面上方做平抛运动的高度和时间，同样有竖直方向
得
又根据任意一星球表面物体重力等于万有引力
G=mg
得
因不知道月球半径，则求不出月球的质量，故B错误；
C．从月球表面上捡取100块石头，测量它们的质量和体积，只能大体测出月球上石头的密度，但月球密度不一定与月球上石头的密度相同，故C错误；
D．由万有引力提供向心力得：
得：
又M=ρπR3，联立解得：
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、黑 64 96 880 4000
【解析】
(1)[1]根据欧姆表原理可知，内部电源的正极应接黑表笔，这样才能保证在测电阻时电流表中电流“红进黑出”，所以 A 端应接黑色笔；
(2)[2][3]与表头串联是电压表的改装，与表头并联是电流表的改装。当开关拨向1，此时电表为量程为电流表，电路图如图
此时有
当开关拨向2，此时电表为量程为电流表，电路图如图
此时有
联立两式可解得R1=64Ω，R2=96Ω；
[4][5]当开关拨向4，此时电表为量程为1V的电压表，此时有
当开关拨向5，此时电表为量程为5V的电压表，此时有
联立两式解得R4=880Ω；R5=4000Ω。
12、 (1)8.0 2.096 (2)R1 (3)如图甲、乙所示
【解析】
欧姆表指针示数与倍率的乘积是欧姆表示数；螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数；在保证安全的前提下，为方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器；为准确测量电阻阻值，应测多组实验数据，滑动变阻器可以采用分压接法，根据待测电阻与电表内阻间的关系确定电流表的接法，作出实验电路图，然后根据电路图连接实物电路图；
【详解】
解：(1)由图示多用电表可知，待测电阻阻值是8×1Ω=8Ω；
由图示螺旋测微器可知，的固定刻度读数为2mm，可动刻度读数为0.01×9.6mm=0.096mm，其读数为：2mm+9.6×0.01mm=2.096mm；
(2)滑动变阻器 R2(0～2000 Ω，0.1 A)的阻值比待测金属丝阻值8Ω大得太多，为保证电路安全，方便实验操作，滑动变阻器应选R1，最大阻值5Ω；为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法，由于被测电阻阻值较小，则电流表应采用外接法，实验电路图如图所示
根据实验电路图连接实物电路图，如图所示
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、 (1) xh；(2)；(3)
【解析】
(1)在电场中做类平抛运动，水平方向
竖直方向
h
粒子进入磁场时竖直分速度
解得
xh
(2)在电场中的加速度
进入磁场时的速度
在磁场中做圆周运动，运动轨迹如图所示
由几何知识得
在磁场中做匀速圆运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得
解得
(3)粒子在磁场中转过的角度为
圆周运动的周期，在磁场中运动时间
总时间
14、 (1)；(2)
【解析】
(1)小瓶内气体初态：
，，
末态：
，
根据理想气体状态方程可得：
解得：
(2) 小瓶内气体初态：
，，
末态：
，，
根据理想气体状态方程可得：
解得此时气缸内气体的压强：
15、（1） ；（2）12mgl
【解析】
（1）恰好能够到达D点时，由重力提供向心力，由牛顿第二定律有
可得
从B到D，由机械能守恒定律得
4mgl+
得
（2）P与Q碰撞的过程时间短，水平方向的动量守恒，选取向右为正方向，设碰撞前P的速度为v，则
P从开始释放到到达Q的过程中，弹簧的弹力对P做正功，地面的摩擦力对P做负功，由功能关系得
联立得
