广东省揭阳市2024-2025学年高三第一次模拟考试物理试卷（含解析）

广东省揭阳市2024-2025学年高三第一次模拟考试物理试卷
注意事项:
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。
3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.如图为氢原子的部分能级示意图，下列说法正确的是( )
A. 动能为的电子射向大量处于基态的氢原子，氢原子不会发生跃迁
B. 当氢原子从能级跃迁到能级时，向外辐射的光子能量为
C. 氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能增大，电势能减小，且总能量减小
D. 用光子能量为的光照射一群处于基态的氢原子，电子可能跃迁到其它能级上去
2.如图甲所示是一种常见的持球动作，用手臂挤压篮球，将篮球压在身侧。为了方便问题研究，我们将场景进行模型化处理，如图乙所示。若增加手臂对篮球的压力，篮球依旧保持静止，则下列说法正确的是( )
A. 篮球受到的合力增大 B. 人对篮球的作用力增大
C. 人对篮球的作用力的方向竖直向上 D. 手臂对篮球的压力是由于篮球发生了形变
3.排球比赛中，运动员在处水平发球，速度大小为，对方一传在处垫球过网，排球经最高点运动到处已知排球从到的运动时间为轨迹如图所示。已知、、、在同一竖直平面内，与、与分别在同一水平线上，、在同一竖直线上，不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 排球从运动到的时间为
B. 排球从到和从到速度变化量不相同
C. 排球在点的速度大小为
D. 排球在、两点的速度大小不相等
4.如图所示，纸面内电流大小相等的通电直导线平行放置，与导线垂直的虚线与导线交于，为的中点，下列说法正确的是( )
A. 间有相互的斥力
B. 间点处的磁感应强度最大
C. 若将一小磁针放在之间某处，小磁针极受力垂直纸面向内
D. 若将一小磁针放在点左侧，小磁针极受力垂直纸面向外
5.将硬导线中间一段折成半径的半圆形，让它在磁感应强度大小、方向如图所示的匀强磁场中绕轴匀速转动，导线在、两处通过电刷与外电路连接，当导线转动的角速度大小时，恰好能使电阻的小灯泡正常发光，若电路中其余部分的电阻不计，取，则小灯泡的功率为
A. B. C. D.
6.如图所示，电源电压恒定不变，电源内阻忽略不计，开关闭合。现将滑动变阻器的滑片向右移动一段距离，电压表示数的变化量为，电流表示数的变化量为。两电表均为理想电表。下列说法正确的是( )
A. 电阻的功率增大
B. 滑片向右移动过程中，电阻中有的瞬时电流
C. 电压表示数和电流表示数的比值不变
D. 与的比值不变
7.高速铁路列车通常使用磁力刹车系统。磁力刹车工作原理可简述如下：将磁铁的极靠近一块正在逆时针方向旋转的圆形铝盘，使磁感线垂直铝盘向内，铝盘随即减速，如图所示。图中磁铁左方铝盘的甲区域虚线区域朝磁铁方向运动，磁铁右方铝盘的乙区域虚线区域朝离开磁铁方向运动。下列有关铝盘刹车的说法正确的是( )
A. 铝盘甲区域的感应电流产生垂直铝盘向里的磁场
B. 铝盘乙区域的感应电流产生垂直铝盘向外的磁场
C. 磁铁与甲、乙两区域的感应电流之间的作用力，都会使铝盘减速
D. 若将实心铝盘换成布满小空洞的铝盘，则磁铁对空洞铝盘的作用力更大
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.极地卫星的运行轨道平面通过地球的南北两极轨道可视为圆轨道若某极地卫星从南极的正上方开始到第二次运行至北极正上方，所用时间为，已知地球半径为地球可看做球体，地球表面的重力加速度为，引力常量为，由以上可知下列选项错误的是( )
A. 卫星运行的角速度为 B. 卫星运行的线速度为
C. 地球的质量为 D. 卫星距地面的高度
9.如图所示，一块上、下表面平行的玻璃砖的厚度为，玻璃砖的折射率，若光从上表面射入的入射角，光在真空中的光速为，则( )
A. 折射角
B. 光在玻璃中传播的时间为
C. 光在玻璃中传播的时间为
D. 改变入射角，光在下表面不可能发生全反射
10.一只半径为的半球形碗固定不动，碗的内壁光滑，碗口水平，点为球心，、均为碗内壁上的点，且点是最低点，点与圆心等高，点是圆弧的中点点、、、在同一竖直平面内重力加速度大小为。有一只质量为的小球静止在碗底部，现对小球施加一水平恒力，则：
A. 若，小球将有可能到达点
B. 若，小球将一定到达点
C. 若，小球经过点时，合力的功率最大
D. 若，小球从最低点到其轨迹最高点过程中机械能的增量为
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.两位同学到物理实验室做实验，同学用如图甲装置研究小车的匀变速直线运动，
实验中必要的措施有( )
A.细线必须与长木板平行 必须平衡小车河木板之间的摩擦力
C.小车的质量必须远大于砝码盘和砝码的总质量 先释放小车，再接通电源
实验中得到如图乙的纸带，相邻计数点间有四个点未标出．电源的频率为，则小车的加速度大小为___________结果保留三位有效数字
同学用如图丙装置“探究加速度与物体所受合力的关系”，
下列说法中正确的是( )
A.需要用天平测出沙和沙桶的总质量
B.定滑轮至小车间的轻绳与倾斜的长木板平行
C.挂上沙桶，调节长木板的倾角，以平衡摩擦力
D.小车先从靠近打点计时器处释放，后接通电源
在实验过程中小车的加速度__________填“大于”“等于”或“小于”沙和沙桶的加速度．
以弹簧测力计的读数为横坐标，通过纸带计算出的加速度为纵坐标，画出的图像如图丁，则小车的质量为__________ ．
12.弹性电阻绳是一种具有弹性和导电性的材料，通常应用于应变传感器中。某同学利用的恒压电源内阻不计、量程为的电流表内阻不计、定值电阻和电阻箱等器材设计出如图甲所示的电路，探究弹性绳伸长量与其电阻增量的关系。
装置安装、电路连接、测量初始值。
如图乙所示在水平桌面上放置支架和测量尺，弹性绳的一端固定在支架顶端，另一端作为拉伸端，两端分别用带有金属夹、的导线接入电路中；在弹性绳左侧放置测量尺。先将弹性绳竖直悬挂，测出弹性绳原长，并用多用电表测出此时弹性绳电阻阻值，若选用“”倍率的欧姆挡测量，发现多用电表指针偏转过大，为了提高测量的精确度，应将选择开关拨至_______选填“”或“”欧姆挡，后将两表笔短接，进行_______。若操作正确，多用电表的示数如图丙所示，测量结果为________。
探究弹性绳伸长量与其电阻增量的关系。在弹性绳的拉伸端系着一带有指针的托盘。通过在托盘上放置不同数量的钩码拉伸改变弹性绳的长度。
连接好电路，断开开关，将电阻箱的阻值调整至_______；
闭合开关，调节电阻箱的阻值使得电流表指针有大角度偏转，记录读数为，读出电阻箱的示数，并观察托盘上的指针在测量尺上的位置，记录、间的距离，即为弹性绳拉伸后的长度
断开开关，在托盘上放置上一钩码，稳定后再次记录、间的距离，再闭合开关，调节电阻箱的阻值使得电流表读数为，记录此时电阻箱阻值，则说明弹性绳拉伸量增加时，弹性绳电阻增加量为_______。
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.导热良好的气缸用质量不计的光滑活塞封闭有一定质量的理想气体，活塞下表面与气缸底部之间的距离为，在活塞上放一个重物时，活塞平衡时下表面距离气缸底部距离为，已知活塞横截面积为，大气压强为，环境温度为，重力加速度为。
求重物的质量；
缓慢升高气体的温度，求当活塞回到原来位置时，气体的温度。
14.如图所示，水平轨道与圆弧轨道相切于点其中段光滑，段粗糙，动摩擦因数，段长度，段光滑，半径。轻质弹簧劲度系数，左端固定于点，右端处于自由状态时位于点。现用力推质量的小滑块，使其缓慢压缩弹簧，当推力做功时撤去推力。已知弹簧弹性势能表达式，其中为弹簧的进度系数，为弹簧的形变量，重力加速度，不计空气阻力。
求推力撤去瞬间，滑块的加速度；
求滑块第一次到达圆弧轨道最低点时，对点的压力；
判断滑块能否越过点，如果能，求出滑块到达点的速度和滑块从离开点到再次回到点所用时间；如果不能，求出滑块能到达的最大高度。
15.如图所示，在坐标系的第一、四象限内有垂直于坐标平面向里的匀强磁场，第二象限矩形区域内有沿轴负方向的匀强电场。场强大小为，长为，长为，为矩形对角线，为对角线中点。在线段上各点处不断地沿轴正向射出质量为、电荷量为的带正电粒子，粒子均能从点进入磁场，所有粒子经磁场偏转后，均打在轴上的荧光屏上，荧光屏上有粒子打到的区域长度为，不计粒子的重力，求：
从点射出的粒子速度为多大
匀强磁场的磁感应强度为多大
若将荧光屏绕点顺时针转过时，荧光屏上打有粒子的区域长度又为多少所有粒子均能打在荧光屏上，。
答案和解析
1.【答案】
【解析】A.由能级图可知，和间的能级差为，由于用电子撞击基态的氢原子，部分电子动能被吸收，则用能量为的电子撞击处于基态的氢原子，可以使氢原子跃迁到的能级，故A错误；
B.由能级图可知，当氢原子从能级跃迁到能级时，向外辐射的光子能量为
，故B错误；
C.根据玻尔理论，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，总能量减小，库仑力对电子做正功，电子的动能增大，电势能减小，故C正确；
D.用能量为的光子去照射一群处于基态的氢原子，由于的能量不等于任何一个能级与基态间的能级差，可知该光子不能被吸收而发生跃迁，故D错误。
故选C。
2.【答案】
【解析】A.篮球处于静止，受到的合力为，故A错误；
根据平衡条件，人对篮球的作用力等于篮球重力，方向竖直向上，故B错误，C正确；
D.手臂对篮球的压力是由于手臂发生了形变，故D错误
故选C。
3.【答案】
【解析】A.排球从点到点的运动是平抛运动，将排球由点运动到点和由点运动到点的平抛运动比较，由，得，因下落高度相同，则这两个过程运动时间相同，结合对称性可知，从点运动到点的时间是从点运动到点时间的一半，则排球从运动到的时间为，故A错误；
B.根据斜上抛运动的对称性可知，到和到的时间相同，根据可知排球从到和从到速度变化量相同，故B错误；
C.排球由点运动到点和由点运动到点的平抛运动比较，运动的时间相同，到水平方向运动的位移为到水平方向运动的位移的一半，根据可知排球在点的速度大小为，故C正确；
D.根据斜上抛运动的对称性可知，排球在、两点的速度大小相等，故D错误。
故选C。
4.【答案】
【解析】
A.同向电流相互吸引，故A错误；
B.据右手螺旋定则， 在点处的磁感应强度方向向里，在点处的磁感应强度方向向外，所以合成为，故B错误；
C.在之间磁感应强度方向向外，所以小磁针极受力垂直纸面向外，故C错误；
D. 据右手螺旋定则，点左侧磁感应强度方向向外，所以小磁针极受力垂直纸面向外 ，故D正确。
故选D。
5.【答案】
【解析】小灯泡正常发光，电压等于额定电压，等于感应电动势的有效值。半圆形线框在匀强磁场中绕轴匀速转动时产生正弦式交变电流，产生的最大电动势，小灯泡两端的电压，小灯泡的功率，解得，故A正确，BCD错误。
故选A。
6.【答案】
【解析】A.电表是理想电表，与电压表串联，故相当于导线的作用，故电压表测的是两端电压，与串联，将滑动变阻器的滑片向右移动一段距离，则有效阻值增大，故回路中的总电阻增大，根据闭合电路的欧姆定律可知，回路中的总电流减小，故电流表的示数减小，根据，可知电阻的功率减小，故A错误；
B.滑片向右移动过程中，根据，可知电阻的电压减小，而电容两端的电压等于电阻的电压，故电容两端的电压减小，则电容放电，故电阻中有的瞬时电流，故B错误；
C.电压表与电流表示数之比为，故电压表示数和电流表示数的比值会变，故C错误；
D.根据，得，故与的比值不变，故 D正确。
故选D。
7.【答案】
【解析】A.铝盘甲区域中的磁通量增大，由楞次定律可知，甲区域感应电流方向为逆时针方向，则此感应电流的磁场方向垂直纸面向外，故A错误；
B.铝盘乙区域中的磁通量减小，由楞次定律可知，乙区域感应电流方向为顺时针方向，则此感应电流的磁场方向垂直纸面向里，故B错误；
C.由“来拒去留”可知，磁铁与感应电流之间有相互阻碍的作用力，则会使铝盘减速，故C正确；
D.若将实心铝盘换成布满小空洞的铝盘，这样会导致涡流产生的磁场减弱，则磁铁对空洞铝盘所产生的减速效果明显低于实心铝盘，故D错误。
8.【答案】
【解析】A.某极地卫星从南极的正上方开始第二次运行至北极正上方，所用时间为，即，所以卫星运行的周期为，卫星运行的角速度为，故A正确；
B.根据卫星运动的向心力由万有引力提供：，地球表面的重力和万有引力相等：，联立两式求解得：，所以线速度，故B错误；
C.由，得地球的质量为，故C错误；
D.卫星距地面的高度，故D错误。
本题选错误的，故选BCD。
9.【答案】
【解析】A.由得：，得故A正确．
光在玻璃中传播的速度为，由几何知识可知光在玻璃中传播的路程为，则光在玻璃中传播的时间为，故B错误，C正确．
D.由于光在面上的入射角等于光在面上的折射角，根据光路可逆性原理得知光一定能从面射出，不可能发生全反射，故D正确。
10.【答案】
【解析】若小球恰好能到达点，则此时在点的速度为，小球从到根据动能定理，，解得，故A错误，B正确；
C.若，小球经过点时，合力的方向与速度垂直，此时合力功率最小，故C错误；
D.若，小球从到根据动能定理，解得：，过点后小球在竖直方向做竖直上抛运动，水平方向做初速度为的匀加速直线运动，当小球到达最高点则有：，，根据功能关系可知小球从最低点到其轨迹最高点过程中机械能的增量，故D正确。
故选BD。
11.【答案】；；；小于；
【解析】、为了使小车做匀变速直线运动，小车受到的细线拉力大小和方向必须保持不变，故细线必须与长木板平行，故A正确；
B、本实验只是研究小车的匀变速直线运动，只需使小车受到的合力保持不变，不需要平衡小车和木板之间的摩擦力，故B错误；
C、本实验只是研究小车的匀变速直线运动，只需使小车受到的黑暗里保持不变，不需要小车的质量远大于砝码和砝码盘的质量，故C错误；
D、在实验中要先接通电源再释放小车，故D错误；
故选：。
根据匀变速直线运动的判别式可得：
、根据图丙可知小车所受的合外力由弹簧测力计测出，不必测量沙和桶的质量，故A错误；
B、与小车相连的轻绳与长木板一定要平行，才能满足绳拉力的倍提供小车的动力，故B正确；
C、挂上纸带，但不能挂沙桶，调节长木板的倾角，以平衡摩擦力，故C错误；
D、小车靠近打点计时器，先接通电源后释放纸带，故D错误；
故选：。
由实验原理可知小车和沙桶在相同的时间内，小车的位移为砂桶的一半，所以小车的加速度比沙桶的加速度小；
由实验原理可得，结合图像可知，
解得：
故答案为：；；；小于；
12.【答案】 欧姆调零
最大

【解析】选用“ ”倍率的欧姆挡测量，发现多用电表指针偏转过大，说明所选倍率过大，则应将开关拨至较小的“ ”欧姆挡，然后将两表笔短接，进行欧姆调零；
可读出此时多用电表的读数为
连接好电路，为了防止电路中的电流过大，保护电路。断开开关后，将电阻箱的阻值调整至最大；
由于前后两次测量，毫安表读数为不变，故回路中阻值不变，那么弹性绳电阻的增加量必然等于电阻箱阻值的减少量，即弹性绳电阻增加量为
13.【解析】放重物后，气体压强变为，
对物块和活塞有，
则气体压强为，
气缸内气体是等温变化，则根据玻意耳定律得
，
联立解得；
缓慢升高气体温度，活塞缓慢上升，气体做等压变化，
根据盖吕萨克定律得，
解得。
14.【解析】缓慢压缩弹簧过程，根据功能关系有
撤去推力瞬间，根据牛顿第二定律有
联立以上两式，解得
滑块到达点过程中根据动能定理有
在根据牛顿第二定律，有
联立以上两式，解得
由牛顿第三定律可知，滑块对点的压力为。
设滑块能够到达点，则由动能定理得
代入已知数据解得，故滑块能够越过点
滑块将做竖直上抛运动，回到点的时间为。
，
，
根据牛顿第二定律，，
解得。
同理可得从点射出时粒子的速度大小，
根据粒子做类平抛运动时，速度的反向延长线交于水平位移的中点，则所有粒子经过点时速度方向均与轴正向成角。
则从点射出的粒子经过点时速度大小，
从点射出的粒子经过点时速度大小，
粒子在磁场中运动时，根据牛顿第二定律，
得，
设从点射出的粒子在磁场中做圆周运动的半径为，从点射出的粒子在磁场中做圆周运动的半径为，
则，，
根据题意，
解得
设从点射出的粒子打在荧光屏上的位置离点的距离为，根据几何关系，
设从点射出的粒子打在荧光屏上的位置离点的距离为，根据几何关系，
则屏上打上粒子的区域长度。
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