上海市十二校2023-2024學年高三第三次模擬考試物理試卷含解析

上海市十二校2023-2024學年高三第三次模擬考試物理試卷注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號填寫清楚，將條形碼準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、用如圖a所示的圓弧一斜面裝置研究平拋運動，每次將質(zhì)量為m的小球從半徑為R的四分之一圓弧形軌道不同位置靜止釋放，并在弧形軌道最低點水平部分處裝有壓力傳感器測出小球?qū)壍缐毫Φ拇笮．已知斜面與水平地面之間的夾角θ=45°，實驗時獲得小球在斜面上的不同水平射程x，最后作出了如圖b所示的F﹣x圖象，g取10m/s2，則由圖可求得圓弧軌道的半徑R為（）A．0.125m B．0.25m C．0.50m D．1.0m2、2018年12月8日我國嫦娥四號探測器成功發(fā)射,實現(xiàn)人類首次在月球背面無人軟著陸。通過多次調(diào)速讓探月衛(wèi)星從近地環(huán)繞軌道經(jīng)地月轉(zhuǎn)移軌道進入近月環(huán)繞軌道。已知地球與月球的質(zhì)量之比及半徑之比分別為a、b,則關(guān)于近地衛(wèi)星與近月星做勻速圓周運動的下列判斷正確的是A．加速度之比約為B．周期之比約為C．速度之比約為D．從近地軌道進入到地月轉(zhuǎn)移軌道,衛(wèi)星必須減速3、如圖所示，一輕繩跨過固定在豎直桿下端的光滑定滑輪O，輕繩兩端點A、B分別連接質(zhì)量為m1和m2兩物體?，F(xiàn)用兩個方向相反的作用力緩慢拉動物體，兩個力方向與AB連線在同一直線上。當∠AOB=時，∠OAB=，則兩物體的質(zhì)量比m1：m2為（）A．1：1 B．1：2 C．1： D．1：4、2016年2月，物理學界掀起了“引力波”風暴，證實了愛因斯坦100年前所做的預(yù)測。據(jù)報道，各種各樣的引力波探測器正在建造或者使用當中?？赡艿囊Σㄌ綔y源包括致密雙星系統(tǒng)（白矮星、中子星和黑洞）。若質(zhì)量分別為m1和m2的A、B兩天體構(gòu)成雙星，如圖所示。某同學由此對該雙星系統(tǒng)進行了分析并總結(jié)，其中結(jié)論不正確的是（）A．A、B做圓周運動的半徑之比為m2：m1B．A、B做圓周運動所需向心力大小之比為1：1C．A、B做圓周運動的轉(zhuǎn)速之比為1：1D．A、B做圓周運動的向心加速度大小之比為1：15、如圖所示，質(zhì)量相同的三個小球從足夠長的斜面上同一點O分別以初速度v1、v2、v3水平拋出，落在斜面上的位置分別為A、B、C，已知OA=AB=BC，空氣阻力不計，則（）A．v1：v2：v3=1：2：3B．落到斜面時的速度方向不同C．落到斜面時的動能之比為1：2：3D．落到斜面時的動能增量之比為1：4：96、如圖所示，MN、PQ是傾角為的兩平行光滑且足夠長的金屬導(dǎo)軌，其電阻忽略不計?？臻g存在著垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B。導(dǎo)體棒ab、cd垂直于導(dǎo)軌放置，且與導(dǎo)軌接觸良好，每根導(dǎo)體棒的質(zhì)量均為m，電阻均為r，導(dǎo)軌寬度為L，與導(dǎo)軌平行的絕緣細線一端固定，另一端與ab棒中點連接，細線承受的最大拉力。現(xiàn)將cd棒由靜止釋放，當細線被拉斷時，則（）A．cd棒的速度大小為 B．cd棒的速度大小為C．cd棒的加速度大小為gsin D．cd棒所受的合外力為2mgsin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、如圖甲所示，一木塊沿固定斜面由靜止開始下滑，下滑過程中木塊的機械能和動能隨位移變化的關(guān)系圖線如圖乙所示，則下列說法正確的是（）A．在位移從0增大到的過程中，木塊的重力勢能減少了B．在位移從0增大到的過程中，木塊的重力勢能減少了C．圖線斜率的絕對值表示木塊所受的合力大小D．圖線斜率的絕對值表示木塊所受的合力大小8、如圖所示，光滑水平面上存在有界勻強磁場，磁感應(yīng)強度為，質(zhì)量為、邊長為的正方形線框斜向穿進磁場，當剛進入磁場時，線框的速度為，方向與磁場邊界成，若線框的總電阻為，則（）A．線框穿進磁場過程中，框中電流的方向為B．剛進入磁場時線框中感應(yīng)電流為C．剛進入磁場時線框所受安培力大小為D．此進兩端電壓為9、如圖所示電路中，電源內(nèi)阻忽略不計．閉合電鍵，電壓表示數(shù)為U，電流表示數(shù)為I；在滑動變阻器R1的滑片P由a端滑到b端的過程中A．U先變大后變小 B．I先變小后變大C．U與I比值先變大后變小 D．U變化量與I變化量比值等于R310、空間中有水平方向的勻強電場，電場強度大小為。在電場中的點由靜止釋放一個電荷量為、質(zhì)量為的帶電微粒，經(jīng)過一段時間后微粒運動至點，微粒一直在電場中運動。若、兩點間的水平距離為，重力加速度為。關(guān)于微粒在、兩點間的運動，下列說法中正確的是（）A．微粒運動的加速度為 B．微粒運動的時間為C．、兩點間對應(yīng)的豎直高度為 D．運動過程中電場力做功大小為三、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）某實驗小組想用下圖所示裝置驗證動能定理。墊塊的作用是使長木板產(chǎn)生一個合適的傾角來平衡小車運動過程中受到的阻力，小車的凹槽可以添加鉤碼以改變小車的質(zhì)量，用小桶以及里面的細沙的重力來替代小車受到的合力，可以改變細沙的多少來改變合力的大小。已知打點計時器的打點頻率為f，當?shù)刂亓铀俣葹間。(1)要完成實驗，必須測量哪些物理量___A．紙帶上某兩點間的距離x，以及這兩點的瞬時速度B．長木板的傾角αC.小車及凹槽內(nèi)鉤碼的總質(zhì)量MD.小桶及里面細沙的總質(zhì)量m(2)仔細平衡小車受到的阻力，并多次改變小車的質(zhì)量M和小桶里面細沙的質(zhì)量m，通過測量和計算發(fā)現(xiàn)：合力的功總是大于兩點動能的差值，這___（填“符合”或“不符合“）實驗的實際情況。12．（12分）“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”的實驗裝置如圖甲所示.（1）在平衡小車與桌面之間摩擦力的過程中，打出了一條紙袋如圖乙所示．計時器打點的時間間隔為0.02s.從比較清晰的點起，每5個點取一個計數(shù)點，量出相鄰計數(shù)點之間的距離．該小車的加速度a=___________m/s2.（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（2）平衡摩擦力后，將5個相同的砝碼都放在小車上.掛上砝碼盤，然后每次從小車上取一個砝碼添加到砝碼盤中，測量小車的加速度．小車的加速度a與砝碼盤中砝碼總重力F的實驗數(shù)據(jù)如下表：砝碼盤中砝碼總重力F(N)0.1960.3920.5880.7840.980加速度a（m·s-2）0.691.181.662.182.70請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出a-F的關(guān)系圖像_____.（3）根據(jù)提供的試驗數(shù)據(jù)作出的-F圖線不通過原點，請說明主要原因_____．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，半徑R＝3.6m的光滑絕緣圓弧軌道，位于豎直平面內(nèi)，與長L＝5m的絕緣水平傳送帶平滑連接，傳送帶以v＝5m/s的速度順時針轉(zhuǎn)動，傳送帶右側(cè)空間存在互相垂直的勻強電場和勻強磁場，電場強度E＝20N/C，磁感應(yīng)強度B＝2.0T，方向垂直紙面向外．a(chǎn)為m1＝1.0×10－3kg的不帶電的絕緣物塊，b為m2＝2.0×10－3kg、q＝1.0×10－3C帶正電的物塊．b靜止于圓弧軌道最低點，將a物塊從圓弧軌道頂端由靜止釋放，運動到最低點與b發(fā)生彈性碰撞（碰后b的電量不發(fā)生變化）．碰后b先在傳送帶上運動，后離開傳送帶飛入復(fù)合場中，最后以與水平面成60°角落在地面上的P點(如圖)，已知b物塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.1．（g取10m/s2，a、b均可看做質(zhì)點）求：（1）物塊a運動到圓弧軌道最低點時的速度及對軌道的壓力；（2）傳送帶上表面距離水平地面的高度；（3）從b開始運動到落地前瞬間，b運動的時間及其機械能的變化量．14．（16分）為測量水晶印章的折射率，某同學在水平桌面鋪上一張白紙，然后將印章立放在白紙上，用紅色激光筆從O點照射該印章的一個側(cè)面，激光所在的豎直平面與印章的右側(cè)面垂直，其正視圖如圖所示。已知該印章的水平截面是d=3cm的正方形，當光以θ=60°的入射角向右側(cè)面照射時，印章右側(cè)的白紙上出現(xiàn)了兩個亮點M和N（M點位于N點的右方），測得兩亮點間的距離s=2cm，不考慮光在印章表面的多次反射。(i)作出光從O點入射至形成M、N兩亮點的光路圖；(ii)求水晶印章對紅色光的折射率n。15．（12分）如圖所示，橫截面是半徑為R的扇形ACO的玻璃磚放存水平面上，AO與OB垂直，∠BOC=15°，D為AB弧的中點，一束單色光從D點以60°的入射角射入玻璃磚，折射光線剛好垂直CO射出。（i）求玻璃磚對光的折射率；（ii）若讓該光束垂直AO面射人玻璃磚，剛好照射到D點，試分析光線能否在D點發(fā)生全反射；若能發(fā)生全反射，求反射光線從D點到達OC面所需的時間（已知，光在真空中的傳播速度為c）。

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、B【解析】

在圓軌道上運動時，小球受到重力以及軌道的支持力作用，合力充當向心力，所以有小球做平拋運動時時的水平射程小球的豎直位移：根據(jù)幾何關(guān)系可得聯(lián)立即得x圖像的縱截距表示重力，即mg=5N所以有解得：R=0.25m故選B；【名師點睛】知道平拋運動水平方向和豎直方向上運動的規(guī)律，抓住豎直位移和水平位移的關(guān)系，尤其是掌握平拋運動的位移與水平方向夾角的正切值的表達式進行求解．注意公式和圖象的結(jié)合，重點是斜率和截距2、B【解析】

A．根據(jù)可知，，選項A錯誤；B．由可得，，選項B正確；C．根據(jù)可得，選項C錯誤；D．從近地軌道進入到地月轉(zhuǎn)移軌道，衛(wèi)星必須要多次加速變軌，選項D錯誤。3、D【解析】

由相似相角形法可得由于輕繩上拉力相同，由幾何關(guān)系得聯(lián)立得故選D。4、D【解析】

AB．因為兩天體的角速度相同，由萬有引力提供向心力可知兩天體的向心力大小相等，半徑之比為AB正確；C．根據(jù)角速度與轉(zhuǎn)速的關(guān)系可知兩天體轉(zhuǎn)速相同，C正確；D．由得D錯誤。本題選不正確的，故選D。5、C【解析】

A、設(shè)物體的初速度為v0，斜面的傾角為α，斜面落點到O點的長度為L．則小球落在斜面上時，有tanα=yx=12gt2v0t=gt2v0，得t=2v0tanαg,則有L=xcosα=v0tcos【點睛】三個小球做平拋運動，運用運動的分解法，得出斜面的長度與初速度、運動時間的關(guān)系，本題中斜面的傾角反映了位移與水平方向的夾角，關(guān)鍵確定兩個方向的位移關(guān)系得出時間表達式．6、A【解析】

AB．據(jù)題知，細線被拉斷時，拉力達到根據(jù)平衡條件得：對ab棒則得ab棒所受的安培力大小為由于兩棒的電流相等，所受的安培力大小相等，由得聯(lián)立解得，cd棒的速度為故A正確，B錯誤；CD．對cd棒：根據(jù)牛頓第二定律得代入得故CD錯誤。故選A。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、BD【解析】

AB．木塊沿斜面下滑過程中，動能增大，則圖線為木塊的動能隨位移變化的關(guān)系。由機械能的變化量等于動能的變化量與重力勢能變化量之和，有得，即木塊的重力勢能減少了，故A錯誤，B正確；C．由功能關(guān)系可知圖線斜率的絕對值表示木塊所受的除重力之外的合力大小，故C錯誤；D．由功能關(guān)系可知圖線斜率的絕對值表示木塊所受的合力大小，故D正確。故選BD。8、CD【解析】

線框進入磁場的過程中穿過線框的磁通量增大，由楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場的方向向外，則感應(yīng)電流的方向為ABCD方向，故A錯誤；AC剛進入磁場時CD邊切割磁感線，AD邊不切割磁感線，所以產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，則線框中感應(yīng)電流為，此時CD兩端電壓，即路端電壓為，故B錯誤，D正確；AC剛進入磁場時線框的CD邊產(chǎn)生的安培力與v的方向相反，AD邊受到的安培力的方向垂直于AD向下，它們的大小都是，由幾何關(guān)系可以看出，AD邊與CD邊受到的安培力的方向相互垂直，所以AC剛進入磁場時線框所受安培力為AD邊與CD邊受到的安培力的矢量合，即，故C正確。故選CD。9、BC【解析】由圖可知電壓表測量的是電源的電壓，由于電源內(nèi)阻忽略不計，則電壓表的示數(shù)總是不變，故A錯誤；在滑動變阻器的滑片P由a端滑到b端的過程中，滑動變阻器的電阻先增大后減小，由于電壓不變，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知電流表示數(shù)先減小后增大，U與I的比值就是接入電路的的電阻與的電阻的和，所以U與I比值先變大后變小，故C正確；由于電壓表示數(shù)沒有變化，所以U變化量與I變化量比值等于0，故D錯誤；【點睛】當滑動變阻器的兩部分并聯(lián)在電路中時，在最中間時，電阻最大，滑片從一端移動到另一端的過程中，電阻先增大后減小，10、BD【解析】

A．帶電微粒受力情況、水平方向有電場力、豎直方向有重力；根據(jù)平行四邊形定則可得合外力根據(jù)牛頓第二定律微粒運動的加速度為故A錯誤；B．水平方向加速度為根據(jù)運動學公式可得解得微粒運動的時間為故B正確；C．微粒在豎直向下為自由落體運動，下降高度解得、兩點間對應(yīng)的豎直高度為故C錯誤；D．運動過程中電場力做功故D正確；故選BD。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、CD符合【解析】

根據(jù)該實驗的實驗原理、要求和減少誤差的角度分析，平衡摩擦力作用后，進行實驗過程中需要用刻度尺測量紙帶上兩點的距離，用天平測出小車及凹槽內(nèi)鉤碼的總質(zhì)量，小桶及里面細沙的總質(zhì)量，根據(jù)實驗原理，明確實驗現(xiàn)象中產(chǎn)生實驗誤差的原因即可求解?！驹斀狻?1)[1]以小車及凹槽內(nèi)砝碼為研究對象，根據(jù)動能定理可知：其中F可以用小桶以及里面的細沙的重力來代替，x是紙帶上某兩點間的距，M為小車和凹槽內(nèi)鉤碼的總質(zhì)量，和v為對應(yīng)兩點的速度，因此需要測量的物理量為紙帶上某兩點間的距離x，小車和凹槽內(nèi)鉤碼的總質(zhì)量M，小桶及里面細沙的總質(zhì)量m，但速度不是測量處理的，是計算出的結(jié)果，故CD正確AB錯誤。故選CD。(2)[2]雖然平衡小車受到的阻力，但是運動過程中小桶和里面的細沙的重力始終大于小車受到合外力，使合力做的總功總是大于兩點動能的差值，這符合實驗的實際情況。12、0.16(0.15也算對)未計入砝碼盤的重力【解析】

（1）處理勻變速直線運動中所打出的紙帶，求解加速度用公式，關(guān)鍵弄清公式中各個量的物理意義，為連續(xù)相等時間內(nèi)的位移差，t為連需相等的時間間隔，如果每5個點取一個點，則連續(xù)兩點的時間間隔為t=0.1s，（3.68-3.51）m，帶入可得加速度=0.16m/s1．也可以使用最后一段和第二段的位移差求解，得加速度=0.15m/s1.（1）根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)，合理的設(shè)計橫縱坐標的刻度值，使圖線傾斜程度太小也不能太大，以與水平方向夾角45°左右為宜．由此確定F的范圍從0設(shè)置到1N較合適，而a則從0到3m/s1較合適．設(shè)好刻度，根據(jù)數(shù)據(jù)確定個點的位置，將個點用一條直線連起來，延長交與坐標軸某一點．如圖所示．（3）處理圖象問題要注意圖線的斜率、交點、拐點、面積等意義，能正確理解這些量的意義則很多問題將會迎刃而解．與縱坐標相交而不過原點，該交點說明當不掛砝碼時，小車仍由加速度，即繩對小車仍有拉力，從此拉力的來源考慮很容易得到答案，是因為砝碼盤的重力，而在（1）問的圖表中只給出了砝碼的總重力，而沒有考慮砝碼盤的重力．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、(1),方向豎直向下(2)(3)【解析】

（1）根據(jù)機械能守恒定律求解物塊a運動到圓弧軌道最低點時的速度；根據(jù)牛頓第二定律求解對最低點時對軌道的壓力；（2）a于b碰撞時滿足動量和能量守恒，列式求解b碰后的速度；根據(jù)牛