广东省广州市天河区高三下学期综合测试（二）物理

2024届天河区普通高中毕业班综合测试（二）物理本试卷共6页，15小题，满分100分。考试用时75分钟。注意事项：1.答卷前，考生必须用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的学校、姓名、班级、座位号和考生号填写在答题卡相应的位置上，再用2B铅笔把考号的对应数字涂黑。2.选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上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；不能答在试卷上。3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内的相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔或涂改液。不按以上要求作答的答案无效。4.考生必须保证答题卡的整洁，考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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.灯笼为春节增添了不少喜庆的气氛。如图所示，重力为的灯笼用细绳悬挂，在水平风力的吹动下偏离竖直方向一定的角度，并保持静止，此时细绳对灯笼的拉力为，则（）A.B.C.与的合力与相同D.若F增大，灯笼重新平衡时，则也增大2.如图所示，通过理想降压变压器给串联在副线圈cd两端的多个小彩灯供电，已知原、副线圈的匝数分别为n1和n2，下列说法正确的是（）A.如果其中一个小彩灯灯丝断了，变压器的输入功率可能变大B.如果只将原线圈匝数增加，其他条件不变，小彩灯都变亮C.如果其中一个小彩灯被短路，变压器的输入功率变大D.如果只将副线圈匝数增加，其他条件不变，小彩灯都变暗3.如图所示为风杯式风速传感器，其感应部分由三个相同的半球形空杯组成，称为风杯。三个风杯对称地位于水平面内互成120°的三叉型支架末端，与中间竖直轴的距离相等。开始刮风时，空气流动产生的风力推动静止的风杯开始绕竖直轴在水平面内转动，风速越大，风杯转动越快。若风速保持不变，三个风杯最终会匀速转动，根据风杯的转速，就可以确定风速，则（）A.若风速不变，三个风杯最终加速度为零B.任意时刻，三个风杯转动速度都相同C开始刮风时，风杯加速转动，其所受合外力不指向旋转轴D.风杯匀速转动时，其转动周期越大，测得的风速越大4.如图所示，M为AB的中点，人用水平恒力推着物体由A运动到M，然后撤去推力让物体自由滑到B停下。以推力的方向为正方向，则物体由A到B过程中的位移x、速度v、合力F、加速度a与时间t的关系图像可能正确的是（）A. B.C. D.5.北京时间2023年10月26日19时34分，神舟十六号航天员乘组顺利打开“家门”，欢迎远道而来的神舟十七号航天员乘组入驻“天宫”。如图为“天宫”绕地球运行的示意图，测得“天宫”在t时间内沿顺时针从A点运动到B点，这段圆弧对应的圆心角为。已知地球的半径为R，地球表面重力加速度为g，则“天宫”运动的（）A.轨道半径为 B.线速度大小为C.周期为 D.向心加速度大小为6.如图所示，水平放置的两个正对的带电金属板MN、PQ间存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外。在a点由静止释放一带电的微粒，释放后微粒沿曲线acb运动（a、b两点在同一水平高度），c点是曲线上离MN板最远的点。不计微粒所受空气阻力，下列说法正确的是（）A.微粒在c点时电势能最大B.a点电势低于c点电势C.微粒在运动到c点过程中电场力做的功等于动能的变化量D.微粒到达b点后将沿原路径返回a点7.福建属于台风频发地区，各类户外设施建设都要考虑台风影响。已知10级台风的风速范围为，16级台风的风速范围为。若台风迎面垂直吹向一固定的交通标志牌，则16级台风对该交通标志牌的作用力大小约为10级台风的（）A.2倍 B.4倍 C.8倍 D.16倍二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8.一定质量的理想气体的状态变化过程如图所示，MN为一条直线，则气体从状态M到状态N的过程中（）A.M点内能与N点内能相同B.温度先升高，后又减小到初始温度C.整个过程中气体对外不做功，气体要吸热D.气体的密度在不断增大9.如图所示，边长为L的等边三角形ABC内有垂直纸面向里、磁感应强度大小为B0的匀强磁场，D是AB边的中点，一质量为m、电荷量为的带电粒子从D点以速度v平行于BC边方向射入磁场，不计粒子重力，下列说法正确的是（）A.粒子可能从B点射出B.若粒子从C点射出，则粒子做匀速圆周运动的半径为C.若粒子从C点射出，则粒子在磁场中运动时间为D.若粒子从AB边射出，则粒子的速度越大，其在磁场中运动的时间越短10.列车进站时，其刹车原理可简化如图，在车身下方固定一单匝矩形线框，利用线框进入磁场时所受的安培力，辅助列车刹车。已知列车的质量为m，车身长为s，线框的ab和cd长度均为L（L小于匀强磁场的宽度），线框的总电阻为R。轨道上匀强磁场区域足够长，磁感应强度的大小为B。车头进入磁场瞬间的速度为v0，列车停止前所受铁轨及空气阻力的合力恒为f。车尾进入磁场瞬间，列车刚好停止。下列说法正确的是（）A.列车进站过程中电流方向为abcdaB.列车ab边进入磁场瞬间，线框的电流大小为C.列车从进站到停下来的过程中，减少的动能大于线框产生的焦耳热D.列车ab边进入磁场瞬间，加速度大小三、非选择题（本题共5小题，共54分。考生根据要求作答）11.某同学设计了一个用拉力传感器进行“测量重力加速度”并“验证机械能守恒定律”的实验。一根轻绳一端连接固定的拉力传感器，另一端连接小钢球，如图①所示。（1）用游标卡尺测出小钢球直径结果如图②所示。则其直径D=_________mm；（2）让小钢球以较小的角度在竖直平面内摆动，从计算机中得到拉力大小随时间变化的关系图像如图③，则小球摆动的周期为T=________s；（3）该同学还测得该单摆的摆线长为L，则重力加速度的表达式为g=___________（用物理量T、L、D表示）；（4）将摆球多次拉离竖直方向一定角度后由静止释放，测得拉力的最小值F1与最大值F2并得到F2－F1图线，如图④，如果小球在摆动的过程中机械能守恒，则该图线斜率的绝对值等于___________。12.某兴趣小组设计了测量铅笔芯电阻率的实验，所用器材有：电源（电动势恒定，内阻可忽略），电阻箱R0（最大阻值），电阻R1（阻值为），电阻R2（阻值为），毫安表mA（量程30mA，内阻不计），待测2B铅笔芯，开关S，导线若干。请完成下列实验操作和计算：（1）电路连接①取一段圆柱形状的待测2B铅笔芯，用螺旋测微器测量铅笔芯的直径，刻度尺测得笔芯的长度，并进行记录；②根据图甲实验原理图，在连接实物过程中，开关S应保持____________（选填“闭合”或“断开”）状态。（2）笔芯电阻率的测量①闭合开关S，调节电阻箱R0的阻值为，此时毫安表的示数I1如图乙所示，则I1为________mA，计算得笔芯中的电流为________mA；②调节电阻箱R0的阻值为，此时毫安表的示数I2为；③断开开关。（3）根据上述测量，计算得到待测笔芯的电阻值为Rx=________，进而得到笔芯的电阻率为________。（π≈3.14，计算结果均保留2位有效数字）（4）若考虑电源内阻的影响，笔芯电阻率的测量值将准确值。A.大于 B.小于 C.等于 D.不确定13.如图所示，截面为矩形玻璃砖ABCD，一束单色光从AB边以入射角θ射入玻璃砖，光线恰好在AD边上发生全反射。已知光在真空的传播速度大小为3.0×108m/s，玻璃的折射率。（1）简要说明光束射入到玻璃砖后波长如何变化；（2）求光在玻璃中传播速度；（结果保留两位有效数字）（3）求入射角θ的正弦值。（结果可带根号）14.在真空中存在着方向竖直向上、足够大且周期性变化的匀强电场E。将一个质量为m、电荷量为q的小球（可视为质点）t=0时刻由静止释放，小球开始以的加速度向上运动。已知电场的周期为T=2t0，规定竖直向上为正方向，重力加速为g，求：（1）匀强电场E的大小；（2）t=3t0时小球的速度；（3）小球在0~2.5t0时间内机械能的变化量。15.如图所示，水平传送带在电动机的带动下以的速度顺时针匀速转动。左端与粗糙的弧形轨道平滑对接，右端与光滑水平面平滑对接，水平面上有两个位于同一直线上、处于静止状态的相同小球，小球质量。质量的物体（可视为质点）从轨道上高的P点由静止开始下滑，滑到传送带上的A点时速度大小。物体和传送带之间的动摩擦因数，传送带AB之间的距离。物体与小球、小球与小球之间发生的都是弹性正碰，不计空气阻力。重力加速度，。求：（1）物体从P点下滑到A点的过程中，摩擦力做的功；（2）物体第一次向右通过传送带的过程中，传送带对物体的冲量大小；（3）物体第一次与小球碰后到第二次与小球碰前因为物体在传送带上滑动产生的热量。2024届天河区普通高中毕业班综合测试（二）物理本试卷共6页，15小题，满分100分。考试用时75分钟。注意事项：1.答卷前，考生必须用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的学校、姓名、班级、座位号和考生号填写在答题卡相应的位置上，再用2B铅笔把考号的对应数字涂黑。2.选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上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；不能答在试卷上。3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内的相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔或涂改液。不按以上要求作答的答案无效。4.考生必须保证答题卡的整洁，考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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.灯笼为春节增添了不少喜庆的气氛。如图所示，重力为的灯笼用细绳悬挂，在水平风力的吹动下偏离竖直方向一定的角度，并保持静止，此时细绳对灯笼的拉力为，则（）A.B.C.与的合力与相同D.若F增大，灯笼重新平衡时，则也增大【答案】D【解析】【详解】ABD．根据题意，对灯笼受力分析，如图所示由平衡条件有解得若增大，则增大，增大，故AB错误，D正确；C．由共点力平衡特点可知，与的合力与大小相等，方向相反，故C错误。故选D。2.如图所示，通过理想降压变压器给串联在副线圈cd两端的多个小彩灯供电，已知原、副线圈的匝数分别为n1和n2，下列说法正确的是（）A.如果其中一个小彩灯灯丝断了，变压器的输入功率可能变大B.如果只将原线圈匝数增加，其他条件不变，小彩灯都变亮C.如果其中一个小彩灯被短路，变压器的输入功率变大D.如果只将副线圈匝数增加，其他条件不变，小彩灯都变暗【答案】C【解析】【详解】A．由于小彩灯串联，其中一个小彩灯灯丝断了，则电路断路，不再有电流，变压器的输入功率变为零，故A错误；B．该变压器为降压变压器，如果只将原线圈匝数增加，则副线圈电压减小，小彩灯都变暗，故B错误；C．如果其中一个小彩灯被短路，则副线圈总电阻减小，而副线圈电压不变，根据可知变压器的输入功率增大，故C正确；D．该变压器为降压变压器，如果只将副线圈匝数增加，则副线圈电压增大，小彩灯都变亮，故D错误。故选C。3.如图所示为风杯式风速传感器，其感应部分由三个相同的半球形空杯组成，称为风杯。三个风杯对称地位于水平面内互成120°的三叉型支架末端，与中间竖直轴的距离相等。开始刮风时，空气流动产生的风力推动静止的风杯开始绕竖直轴在水平面内转动，风速越大，风杯转动越快。若风速保持不变，三个风杯最终会匀速转动，根据风杯的转速，就可以确定风速，则（）A.若风速不变，三个风杯最终加速度为零B.任意时刻，三个风杯转动的速度都相同C.开始刮风时，风杯加速转动，其所受合外力不指向旋转轴D.风杯匀速转动时，其转动周期越大，测得的风速越大【答案】C【解析】【详解】A．若风速不变，三个风杯最终做匀速圆周运动，其合外力不为零，根据牛顿第二定律可知，其加速度不为零，故A错误；B．三个风杯属于同轴转动，角速度相同，而三个风杯做圆周运动的半径相同，由可知，任意时刻三个风杯的线速度大小相同，方向不同，即速度不同，故B错误；C．未刮风时，风杯处于平衡状态，重力和连接风杯的杆对风杯的弹力平衡，而开始刮风时，风杯所受合外力沿水平方向，与风力方向相反，并不指向旋转轴，故C正确；D．当风杯匀速转动时，根据可知，其转动周期越大，测得的风速越小，故D错误。故选C4.如图所示，M为AB的中点，人用水平恒力推着物体由A运动到M，然后撤去推力让物体自由滑到B停下。以推力的方向为正方向，则物体由A到B过程中的位移x、速度v、合力F、加速度a与时间t的关系图像可能正确的是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【详解】A．物体在水平面上A到M做匀加速直线运动，位移—时间图像的开口向上，撤去推力后物体做匀减速直线运动，位移—时间图像的开口向下，故A错误；BCD．物体在水平面上A到M做匀加速直线运动，撤去推力后物体做匀减速直线运动，由于到达B点的速度为零，则物体在前后两段的平均速度相等，位移也相等，故物体在AM段和MB段的运动时间相等，物体做匀加速和匀减速直线运动的加速度大小相等，方向相反，故物体在AM段和MB段所受合外力大小相等，方向相反，B正确，CD错误。故选B。5.北京时间2023年10月26日19时34分，神舟十六号航天员乘组顺利打开“家门”，欢迎远道而来的神舟十七号航天员乘组入驻“天宫”。如图为“天宫”绕地球运行的示意图，测得“天宫”在t时间内沿顺时针从A点运动到B点，这段圆弧对应的圆心角为。已知地球的半径为R，地球表面重力加速度为g，则“天宫”运动的（）A.轨道半径为 B.线速度大小为C.周期为 D.向心加速度大小为【答案】A【解析】【详解】C．由角速度定义式可得则周期为故C错误；A．由万有引力提供向心力可得又联立解得轨道半径为故A正确；B．线速度大小为故B错误；D．向心加速度大小故D错误。故选A。6.如图所示，水平放置的两个正对的带电金属板MN、PQ间存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外。在a点由静止释放一带电的微粒，释放后微粒沿曲线acb运动（a、b两点在同一水平高度），c点是曲线上离MN板最远的点。不计微粒所受空气阻力，下列说法正确的是（）A.微粒在c点时电势能最大B.a点电势低于c点电势C.微粒在运动到c点过程中电场力做的功等于动能的变化量D.微粒到达b点后将沿原路径返回a点【答案】A【解析】【详解】A．由题意可知，刚开始运动时，洛伦兹力向右，根据左手定则，可得粒子带负电，则电场力竖直向上，所以粒子从a到c的过程中，电场力做负功，电势能增加，所以微粒在c点时电势能最大，故A正确；B．两金属板间的电场竖直向下，根据沿着电场线电势降低，所以c点的电势低于a点的电势，故B错误；C．微粒在运动到c点过程中重力和电场力做的功等于动能的变化量，故C错误；D．微粒到达b后，再向下运动．又会受到向右的洛伦兹力，所以它会向右偏转，而不会沿原路返回到a点，故D错误。故选A。7.福建属于台风频发地区，各类户外设施建设都要考虑台风影响。已知10级台风的风速范围为，16级台风的风速范围为。若台风迎面垂直吹向一固定的交通标志牌，则16级台风对该交通标志牌的作用力大小约为10级台风的（）A.2倍 B.4倍 C.8倍 D.16倍【答案】B【解析】【详解】设空气的密度为，风迎面垂直吹向一固定的交通标志牌的横截面积为，在时间的空气质量为假定台风迎面垂直吹向一固定的交通标志牌的末速度变为零，对风由动量定理有可得10级台风风速，16级台风的风速，则有故选B。二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8.一定质量的理想气体的状态变化过程如图所示，MN为一条直线，则气体从状态M到状态N的过程中（）A.M点内能与N点内能相同B.温度先升高，后又减小到初始温度C.整个过程中气体对外不做功，气体要吸热D.气体的密度在不断增大【答案】AB【解析】【详解】A．等温过程pV=常量，可知M和N温度相同，理想气体内能由温度决定，所以M点内能与N点内能相同，故A正确；B．根据pV=CTC不变，pV越大，T越高，由图像可知，状态在（2，2）处温度最高。在M和N状态，pV乘积相等，所以温度先升高，后又减小到初始温度，故B正确；C．整个过程中气体初末温度相等，所以整个过程内能变化为0。气体体积一直变大，则气体对外做功，即W＜0，根据热力学第一定律△U=W+Q由于△U=0，所以Q＞0，即气体一定吸收热量，故C错误；D．气体的体积在不断增大，质量一定，所以气体的密度在不断减小，故D错误。故选AB。9.如图所示，边长为L的等边三角形ABC内有垂直纸面向里、磁感应强度大小为B0的匀强磁场，D是AB边的中点，一质量为m、电荷量为的带电粒子从D点以速度v平行于BC边方向射入磁场，不计粒子重力，下列说法正确的是（）A.粒子可能从B点射出B.若粒子从C点射出，则粒子做匀速圆周运动的半径为C.若粒子从C点射出，则粒子在磁场中运动的时间为D.若粒子从AB边射出，则粒子的速度越大，其在磁场中运动的时间越短【答案】BC【解析】【详解】A．带负电的粒子从D点以速度v平行于BC边方向射入磁场，由左手定则可知，粒子向下偏转，由于BC边的限制，粒子不能到达B点，故A错误；BC．粒子从C点射出，如图乙所示根据几何关系可得解得则粒子轨迹对应的圆心角的正弦值为则粒子在磁场中运动的时间为故BC正确；D．由，可知若粒子从AB边射出，则粒子的速度越大，轨迹半径越大，如图丙所示粒子从AB边射出时的圆心角相同，根据可知粒子在磁场中运动的周期相等，则其在磁场中运动的时间相同，故D错误。故选BC。10.列车进站时，其刹车原理可简化如图，在车身下方固定一单匝矩形线框，利用线框进入磁场时所受的安培力，辅助列车刹车。已知列车的质量为m，车身长为s，线框的ab和cd长度均为L（L小于匀强磁场的宽度），线框的总电阻为R。轨道上匀强磁场区域足够长，磁感应强度的大小为B。车头进入磁场瞬间的速度为v0，列车停止前所受铁轨及空气阻力的合力恒为f。车尾进入磁场瞬间，列车刚好停止。下列说法正确的是（）A.列车进站过程中电流方向为abcdaB.列车ab边进入磁场瞬间，线框的电流大小为C.列车从进站到停下来的过程中，减少的动能大于线框产生的焦耳热D.列车ab边进入磁场瞬间，加速度大小【答案】ACD【解析】【详解】A．列车进站时，ab边切割磁感线产生感应电流，则根据右手定则判断可知，列车进站过程中电流方向为abcda，故A正确；B．根据法拉第电磁感应定律可得，列车ab边进入磁场瞬间，感应电动势为则列车ab边进入磁场瞬间，线框的电流大小为故B错误；C．根据能量的转化和守恒可知，列车从进站到停下来的过程中，减少的动能等于线框产生的焦耳热与列车和导轨及空气阻力摩擦产生的热量之和，即减少的动能大于线框产生的焦耳热，故C正确；D．列车ab边进入磁场瞬间，根据牛顿第二定律有解得，列车的加速度大小为故D正确。故选ACD。三、非选择题（本题共5小题，共54分。考生根据要求作答）11.某同学设计了一个用拉力传感器进行“测量重力加速度”并“验证机械能守恒定律”的实验。一根轻绳一端连接固定的拉力传感器，另一端连接小钢球，如图①所示。（1）用游标卡尺测出小钢球直径结果如图②所示。则其直径D=_________mm；（2）让小钢球以较小的角度在竖直平面内摆动，从计算机中得到拉力大小随时间变化的关系图像如图③，则小球摆动的周期为T=________s；（3）该同学还测得该单摆的摆线长为L，则重力加速度的表达式为g=___________（用物理量T、L、D表示）；（4）将摆球多次拉离竖直方向一定角度后由静止释放，测得拉力的最小值F1与最大值F2并得到F2－F1图线，如图④，如果小球在摆动的过程中机械能守恒，则该图线斜率的绝对值等于___________。【答案】（1）9.3（2）2.0（3）##（4）2【解析】【小问1详解】由图示游标卡尺可知，其示数为D=9mm+3×0.1mm=9.3mm【小问2详解】相邻两次拉力最大的时间间隔为半个周期，由图可知单摆的周期约为【小问3详解】根据单摆的周期公式可得解得小问4详解】由题意，当摆线与竖直方向的夹角为零时，小球在最低处静止不动时力传感器示数为F0，最小值与最大值相同所以图像过（F0，F0）；当摆线与竖直方向的夹角为90°时，从开始到最低点若机械能守恒，则有解得结合图像过（F0，F0），F2－F1图线的斜率为12.某兴趣小组设计了测量铅笔芯电阻率的实验，所用器材有：电源（电动势恒定，内阻可忽略），电阻箱R0（最大阻值），电阻R1（阻值为），电阻R2（阻值为），毫安表mA（量程30mA，内阻不计），待测2B铅笔芯，开关S，导线若干。请完成下列实验操作和计算：（1）电路连接①取一段圆柱形状的待测2B铅笔芯，用螺旋测微器测量铅笔芯的直径，刻度尺测得笔芯的长度，并进行记录；②根据图甲实验原理图，在连接实物过程中，开关S应保持____________（选填“闭合”或“断开”）状态。（2）笔芯电阻率的测量①闭合开关S，调节电阻箱R0的阻值为，此时毫安表的示数I1如图乙所示，则I1为________mA，计算得笔芯中的电流为________mA；②调节电阻箱R0的阻值为，此时毫安表的示数I2为；③断开开关。（3）根据上述测量，计算得到待测笔芯的电阻值为Rx=________，进而得到笔芯的电阻率为________。（π≈3.14，计算结果均保留2位有效数字）（4）若考虑电源内阻的影响，笔芯电阻率的测量值将准确值。A.大于 B.小于 C.等于 D.不确定【答案】（1）断开（2）①.24.0②.36.0（3）①.5.0②.（4）A【解析】【小问1详解】[1]为了保护电路与电学原件，在连接实物过程中，开关S应保持断开状态。小问2详解】[2]根据图乙可知，毫安表的精度为1mA，因此在读数时需要估读一位，由图乙可得电流表读数为24.0mA；[3]此时的阻值为，已知为，根据并联电路分流比等于电阻的反比可得，分流为12.0mA，而笔芯连接在干路，所以通过笔芯中的电流为36.0mA。【小问3详解】[4]设电源电动势为E，根据电路图，结合闭合电路的欧姆定律可得其中,,,代入数据解得[5]根据电阻定律求得代入数据求得【小问4详解】[6]由等效思想可知，在考虑电源内阻的影响下，测量值应等于电源内阻与待测电阻丝的总电阻之和，因此测量值大于准确值。A正确。故选A。13.如图所示，截面为矩形的玻璃砖ABCD，一束单色光从AB边以入射角θ射入玻璃砖，光线恰好在AD边上发生全反射。已知光在真空的传播速度大小为3.0×108m/s，玻璃的折射率。（1）简要说明光束射入到玻璃砖后波长如何变化；（2）求光在玻璃中的传播速度；（结果保留两位有效数字）（3）