2024屆浙江省溫州市蒼南縣金鄉(xiāng)衛(wèi)城中學(xué)高考物理三模試卷含解析

2024屆浙江省溫州市蒼南縣金鄉(xiāng)衛(wèi)城中學(xué)高考物理三模試卷注意事項1．考生要認(rèn)真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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、如圖甲所示，一質(zhì)量為M的長木板靜置于光滑水平面上，其上放置一質(zhì)量為m的小滑塊，木板受到隨時間t變化的水平拉力F作用時，用傳感器測出其加速度a，得到如圖乙所示的a-F圖，最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力，取g＝10m/s2，則下列選項錯誤的是A．滑塊的質(zhì)量m＝4kgB．木板的質(zhì)量M＝2kgC．當(dāng)F＝8N時滑塊加速度為2m/s2D．滑塊與木板間動摩擦因數(shù)為0.12、如圖所示，三根完全相同的通電直導(dǎo)線a、b、c平行固定，三根導(dǎo)線截面的連線構(gòu)成一等邊三角形，O點為三角形的中心，整個空間有磁感應(yīng)強度大小為B、方向平行于等邊三角形所在平面且垂直bc邊指向a的勻強磁場?，F(xiàn)在三根導(dǎo)線中通以方向均向里的電流，其中Ib=Ic=I。已知通電長直導(dǎo)線在某點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度的大小跟電流成正比，導(dǎo)線b在O點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小為B。則下列說法正確的是（）A．若O點的磁感應(yīng)強度平行ac邊，則Ia=（1＋）IB．若O點的磁感應(yīng)強度平行ab邊，則Ia=（1＋）IC．若O點的磁感應(yīng)強度垂直ac邊，則Ia=（－1）ID．若O點的磁感應(yīng)強度垂直ab邊，則Ia=（－1）I3、兩列完全相同的機械波于某時刻的疊加情況如圖所示，圖中的實線和虛線分別表示波峰和波谷，關(guān)于此時刻的說法錯誤的是（）A．a(chǎn)，b連線中點振動加強B．a(chǎn)，b連線中點速度為零C．a(chǎn)，b，c，d四點速度均為零D．再經(jīng)過半個周期c、d兩點振動減弱4、已知氫原子的基態(tài)能量為E1，激發(fā)態(tài)能量為En=，其中n=2，3，4……已知普朗克常量為h，電子的質(zhì)量為m。巴爾末線系是氫原子從n≥3的各個能級躍遷至n=2能級時輻射光的譜線，則下列說法中正確的是（）A．巴爾末線系中波長最長的譜線對應(yīng)光子的能量為3.40eVB．氫原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)后，核外電子動能減小，原子的電勢能增大，動能和電勢能之和不變C．基態(tài)氫原子中的電子吸收一頻率為的光子被電離后，電子速度大小為D．一個處于n=4的激發(fā)態(tài)的氫原子，向低能級躍遷時最多可輻射出6種不同頻率的光5、光滑水平面上有長為的木板B，小物塊A置于B的中點，A、B質(zhì)量均為，二者間摩擦因數(shù)為，重力加速度為，A、B處于靜止?fàn)顟B(tài)。某時刻給B一向右的瞬時沖量，為使A可以從B上掉下，沖量的最小值為（）A． B． C． D．6、如圖是德國物理學(xué)家史特恩設(shè)計的最早測定氣體分子速率的示意圖．M、N是兩個共軸圓筒的橫截面，外筒N的半徑為R，內(nèi)筒的半徑比R小得多，可忽略不計．筒的兩端封閉，兩筒之間抽成真空，兩筒以相同角速度ω繞其中心軸線勻速轉(zhuǎn)動．M筒開有與轉(zhuǎn)軸平行的狹縫S，且不斷沿半徑方向向外射出速率分別為v1和v2的分子，分子到達(dá)N筒后被吸附，如果R、v1、v2保持不變，ω取某合適值，則以下結(jié)論中正確的是（）A．當(dāng)時（n為正整數(shù)），分子落在不同的狹條上B．當(dāng)時（n為正整數(shù)），分子落在同一個狹條上C．只要時間足夠長，N筒上到處都落有分子D．分子不可能落在N筒上某兩處且與S平行的狹條上二、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、質(zhì)量均為m的小球A、B分別固定在一長為L的輕桿的中點和一端點，如圖所示。當(dāng)輕桿繞另一端點O在光滑水平面上做角速度為ω的勻速圓周運動時，則（）A．處于中點的小球A的線速度為B．處于中點的小球A的加速度為C．處于端點的小球B所受的合外力為D．輕桿段中的拉力與段中的拉力之比為3：28、如圖所示，一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子（不計重力），自A點以初速度v0射入半徑為R的圓形勻強磁場，磁場方向垂直于紙面，速度方向平行于CD，CD為圓的一條直徑，粒子恰好從D點飛出磁場，A點到CD的距離為。則（）A．磁感應(yīng)強度為 B．磁感應(yīng)強度為C．粒子在磁場中的飛行時間為 D．粒子在磁場中的飛行時間為9、如圖所示，將甲分子固定于坐標(biāo)原點O處，乙分子放置于r軸上距離O點很遠(yuǎn)的r4處，r1、r2、r3為r軸上的三個特殊的位置，甲、乙兩分子間的分子力F和分子勢能Ep隨兩分子間距離r的變化關(guān)系分別如圖中兩條曲線所示，設(shè)兩分子間距離很遠(yuǎn)時，Ep=0。現(xiàn)把乙分子從r4處由靜止釋放，下列說法中正確的是______。A．虛線1為Ep-r圖線、實線2為F-r圖線B．當(dāng)分子間距離r<r2時，甲乙兩分子間只有分子斥力，且分子斥力隨r減小而增大C．乙分子從r4到r2做加速度先增大后減小的加速運動，從r2到r1做加速度增大的減速運動D．乙分子從r4到r1的過程中，分子勢能先增大后減小，在r1位置時分子勢能最小E.乙分子的運動范圍為r4≥r≥r110、如圖所示，兩塊半徑均為R的半圓形玻璃磚正對放置，折射率均為n=；沿豎直方向的兩條直徑BC、B′C′相互平行，一束單色光正對圓心O從A點射入左側(cè)半圓形玻璃磚，知∠AOB=60°。若不考慮光在各個界面的二次反射，下列說法正確的是（）A．減小∠AOB，光線可能在BC面發(fā)生全反射B．BC、B′C′間距大小與光線能否從右半圓形玻璃磚右側(cè)射出無關(guān)C．如果BC、B′C′間距大于，光線不能從右半圓形玻璃磚右側(cè)射出D．如果BC、B′C′間距等于，光線穿過兩個半圓形玻璃磚的總偏折角為15°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）某實驗小組的同學(xué)利用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律，實驗時進行了如下的操作（滑輪的大小可忽略）：①滑塊甲放在氣墊導(dǎo)軌上，滑塊乙穿在涂有潤滑劑的豎直桿上，調(diào)整氣墊導(dǎo)軌水平，氣墊導(dǎo)軌的適當(dāng)位置放置光電門，實驗時記錄遮光條的擋光時間t；②將兩滑塊由圖中的位置無初速釋放，釋放瞬間兩滑塊之間的細(xì)繩剛好水平拉直；③測出兩滑塊甲、乙的質(zhì)量M=0.20kg、m=0.10kg，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間=9.80m/s2?；卮鹣铝袉栴}：(1)如圖，用游標(biāo)卡尺測得遮光條的寬度d=______cm；(2)實驗小組在實驗時同時對以下物理量進行了測量，其中有必要的測量是_____（填序號）；A.滑輪到豎直桿的距離L=0.60mB.滑塊甲到滑輪的距離a=1.50mC.物塊甲的遮光條到光電門的距離b=0.40m(3)當(dāng)遮光條通過光電門瞬間，滑塊乙速度的表達(dá)式為v乙=________________；(4)若測量值t=_____s，在誤差允許的范圍內(nèi)，系統(tǒng)的機械能守恒。（保留兩位有效數(shù)字）12．（12分）如圖甲所示的一黑箱裝置、盒內(nèi)有電源、電阻等元件，a、b為黑箱的兩個輸出端（1）為了探測黑箱，某同學(xué)進行了以下測量A．用多用電表的電壓檔測量a、b間的輸出電壓B．用多用電表的電阻檔測量a、b間的電阻你認(rèn)為這個同學(xué)以上測量中有不妥的有______（選填字母）；（2）含有電源的黑箱相當(dāng)于一個“等效電源”，a、b是等效電源的兩級，為了測定這個等效電源的電動勢和內(nèi)阻，該同學(xué)設(shè)計了如圖乙所示的電路，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，記錄下電壓表和電流表的示數(shù)，并在如圖所示的方格紙上建立U-I坐標(biāo)，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出了坐標(biāo)點，如圖所示，并由圖求出等效電源的內(nèi)阻r’=___Ω；由于電壓表有分流的作用，采用此測量電路，測得的等效電源的內(nèi)阻，與真實值相比___（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）；（3）現(xiàn)探明黑箱中的電源和電阻如圖丙所示，探出電阻R1=1.5Ω、R2=2Ω；推算出黑箱內(nèi)電源的電動勢E=____V，內(nèi)阻r=____Ω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，足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置，寬度L=0.4m，一端連接R=1Ω的電阻．導(dǎo)線所在空間存在豎直向下的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B=1T．導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上，其長度恰好等于導(dǎo)軌間距，與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略不計．在平行于導(dǎo)軌的拉力F作用下，導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌向右勻速運動，速度v=5m/s．求：（1）感應(yīng)電動勢E和感應(yīng)電流I；（2）拉力F的大?。唬?）若將MN換為電阻r=1Ω的導(dǎo)體棒，其他條件不變，求導(dǎo)體棒兩端的電壓U．14．（16分）質(zhì)量為1kg的物體在水平推力F的作用下沿水平面作直線運動，一段時間后撤去，其運動的v—t圖象如圖所示。取g=10m/s2。求：(1)物體與水平面間的動摩擦因數(shù)；(2)水平推力F的大??；(3)物體在10s內(nèi)克服摩擦力做的功。15．（12分）如圖所示，質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子，以初速度v沿垂直磁場方向射入磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，在磁場中做勻速圓周運動，不計帶電粒子所受重力：（1）求粒子做勻速圓周運動的半徑R和周期T；（2）為使該粒子做勻速直線運動，還需要同時存在一個與磁場方向垂直的勻強電場，求電場強度E的大小。

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、C【解析】

AB．由題圖乙知，F(xiàn)＝6N時，滑塊與木板剛好不相對滑動，加速度為a＝1m/s2。對整體分析，由牛頓第二定律有F＝（M＋m）a，代入數(shù)據(jù)計算得出:M＋m＝6kg，當(dāng)F≥6N時，對木板，根據(jù)牛頓第二定律得:，知圖線的斜率k＝，則:M＝2kg，滑塊的質(zhì)量:m＝4kg；故AB不符合題意；CD．根據(jù)F＝6N時，a＝1m/s2，代入表達(dá)式計算得出:μ＝0.1，當(dāng)F＝8N時，對滑塊，根據(jù)牛頓第二定律得μmg＝ma′，計算得出：a′＝μg＝1m/s2，故C符合題意，D不符合題意。故選C。2、A【解析】

三條直導(dǎo)線在O點的磁場方向如圖；其中Bc和Bb的合場強水平向右大小為Bbc=B；方向水平向右。A．若O點的磁感應(yīng)強度平行ac邊，則三條通電導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場和勻強磁場在垂直于ac方向的合磁場為零，即其中Bc=B=kI，解得Ia=（1＋）I選項A正確；B．若O點的磁感應(yīng)強度平行ab邊，則三條通電導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場和勻強磁場在垂直于ab方向的合磁場為零，即其中Bb=B=kI，解得Ia=（-1）I選項B錯誤；C．若O點的磁感應(yīng)強度垂直ac邊，則三條通電導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場和勻強磁場在平行于ac方向的合磁場為零，即表達(dá)式無解，則O點的磁感應(yīng)強度的方向不可能垂直ac邊，選項C錯誤；D．若O點的磁感應(yīng)強度垂直ab邊，則三條通電導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場和勻強磁場在平行于ab方向的合磁場為零，即其中Bc=B=kI，解得Ia=（+1）I選項D錯誤。故選A。3、B【解析】

AB．a(chǎn)是兩個波谷相遇，位于波谷，振動加強，但此時速度為0；b是兩個波峰相遇，位于波峰，振動加強，但此時速度為0；a、b兩點是振動加強區(qū)，所以a、b連線中點振動加強，此時是平衡位置，速度不為0；故A正確，B錯誤；C．c和d兩點是波峰和波谷相遇點，c、d兩點振動始終減弱，振幅為0，即質(zhì)點靜止，速度為零，故a，b，c，d四點速度均為零，故C正確；D．再經(jīng)過半個周期c、d兩點仍是振動減弱，故D正確。本題選錯誤的，故選B。4、C【解析】

A．巴爾末線系為躍遷到2能級的四種可見光，紅青藍(lán)紫（3→2、4→2、5→2、6→2），則能級差最小的為紅光（3→2），其頻率最小，波長最長，對應(yīng)的能量為故A錯誤；B．氫原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)需要吸收能量，則氫原子的總能量（動能和電勢能之和）變大，而電子的軌道半徑變大，庫侖力做負(fù)功，則電勢能增大，躍遷后的庫侖力提供向心力可得故半徑變大后，電子的速度變小，電子的動能變小，故B錯誤；C．基態(tài)氫原子中的電子吸收一頻率為的光子被電離，由能量守恒定律，有解得自由電子的速度為故C正確；D．一個處于n=4的激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷，逐級向下輻射出的光子種類最多為(4-1)=3種，故D錯誤；故選C。5、B【解析】

設(shè)B獲得沖量后瞬間速度為，物塊掉下來的臨界條件是A剛好到達(dá)邊緣時兩者共速，根據(jù)動量守恒根據(jù)能量守恒解得：根據(jù)動量定理，沖量最小值故B正確，ACD錯誤。故選：B。6、A【解析】微粒從M到N運動時間，對應(yīng)N筒轉(zhuǎn)過角度，即如果以v1射出時，轉(zhuǎn)過角度：，如果以v2射出時，轉(zhuǎn)過角度：，只要θ1、θ2不是相差2π的整數(shù)倍，即當(dāng)時（n為正整數(shù)），分子落在不同的兩處與S平行的狹條上，故A正確，D錯誤；若相差2π的整數(shù)倍，則落在一處，即當(dāng)時（n為正整數(shù)），分子落在同一個狹條上．故B錯誤；若微粒運動時間為N筒轉(zhuǎn)動周期的整數(shù)倍，微粒只能到達(dá)N筒上固定的位置，因此，故C錯誤．故選A點睛：解答此題一定明確微粒運動的時間與N筒轉(zhuǎn)動的時間相等，在此基礎(chǔ)上分別以v1、v2射出時來討論微粒落到N筒上的可能位置．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、CD【解析】

A．處于中點的小球A的運動半徑為，根據(jù)線速度與角速度的關(guān)系可知線速度A錯誤；B．處于中點的小球A的加速度為B錯誤；C．處于端點的小球B的向心加速度由牛頓第二定律可知小球B所受的合外力為C正確；D．設(shè)輕桿段中的拉力為，輕桿段中的拉力為，對小球A由牛頓第二定律可得對小球B由牛頓第二定律可得聯(lián)立解得D正確。故選CD。8、AC【解析】

粒子在磁場中做勻速圓周運動，畫出運動軌跡，如圖所示：AB．A點到CD的距離，則：∠OAQ=60°，∠OAD=∠ODA=15°，∠DAQ=75°則∠AQD=30°，∠AQO=15°粒子的軌道半徑：粒子在磁場中做勻速圓周運動洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：解得：故A正確B錯誤；CD．粒子在磁場中轉(zhuǎn)過的圓心角：α=∠AQD=30°粒子在磁場中做圓周運動的周期為：粒子在磁場中的運動時間為：故C正確D錯誤。故選：AC。9、ACE【解析】

A．因兩分子間距在平衡距離r0時，分子力表現(xiàn)為零，此時分子勢能最小，可知虛線1為Ep-r圖線、實線2為F-r圖線，選項A正確；B．當(dāng)分子間距離r<r2時，甲乙兩分子間斥力和引力都存在，只是斥力大于引力，分子力表現(xiàn)為斥力，且分子斥力隨r減小而增大，選項B錯誤；C．乙分子從r4到r2所受的甲分子的引力先增加后減小，則做加速度先增大后減小的加速運動，從r2到r1因分子力表現(xiàn)為斥力且逐漸變大，可知做加速度增大的減速運動，選項C正確；D．乙分子從r4到r1的過程中，分子力先做正功，后做負(fù)功，則分子勢能先減小后增大，在r2位置時分子勢能最小，選項D錯誤；E．因乙分子在r4處分子勢能和動能均為零，到達(dá)r1處時的分子勢能又為零，由能量守恒定律可知，在r1處的動能也為零，可知乙分子的運動范圍為r4≥r≥r1，選項E正確；故選ACE.10、AD【解析】

A.玻璃磚的臨界角為解得C=45°所以減小∠AOB，光線可能在BC面發(fā)生全反射，故A正確；D.由折射定律可得∠O′OD=45°，則OO′=O′D=，∠O′DE=120°在△O′DE中，由正弦定理可得又代入數(shù)據(jù)可得∠O′ED=30°，由折射定律可得∠FEG=45°，所以光線EF相對于光線AO偏折了15°，故D正確；BC.BC、B′C′間距越大，從右半圓圓弧出射光線的入射角就越大，可能超過臨界角，所以BC、B′C′間距大小與光線能否從右半圓形玻璃右側(cè)射出有關(guān)，且當(dāng)入射角小于45°時均可從右側(cè)面射出，故BC錯誤。故選BC。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、0.420AC0.0020或2.0×10-3【解析】

(1)[1]游標(biāo)卡尺的讀數(shù)由主尺讀數(shù)和游標(biāo)尺讀數(shù)組成，遮光條的寬度d=4mm+4×0.05mm=4.20mm=0.420cm(2)[2]本實驗驗證系統(tǒng)的機械能守恒，即系統(tǒng)減少的重力勢能等于系統(tǒng)增加的動能，研究滑塊甲運動到光電門的過程，系統(tǒng)減少的重力勢能系統(tǒng)增加的動能繩上的速度關(guān)系如圖則有故必要的測量為滑輪到豎直桿的距離L=0.60m，物塊甲的遮光條到光電門的距離b=0.40m，故AC正確，B錯誤。故選AC。(3)[3]利用極短時間內(nèi)的平均速度表示瞬時速度，當(dāng)遮光條通過光電門瞬間，滑塊甲速度根據(jù)繩上的速度關(guān)系可知，滑塊乙的速度(4)[4]由(2)的分析可知，系統(tǒng)機械能守恒，則滿足解得t=2.0×10-3s12、B1.0偏小3.00.5【解析】