2024屆四川省成都市蓉城名校聯(lián)盟高三下學(xué)期第三次模擬考試物理試題（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE12024屆高三第三次模擬考試物理測試注意事項：1．答題前，考生務(wù)必在答題卡上將自己的姓名、座位號和考籍號用0.5毫米黑色簽字筆填寫清楚，考生考試條形碼由監(jiān)考老師粘貼在答題卡上的“貼條形碼區(qū)”。2．選擇題使用2B鉛筆填涂在答題卡上對應(yīng)題目標(biāo)號的位置上，如需改動，用橡皮擦擦干凈后再填涂其它〖答案〗；非選擇題用0.5毫米黑色簽字筆在答題卡的對應(yīng)區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域答題的〖答案〗無效；在草稿紙上、試卷上答題無效。3．考試結(jié)束后由監(jiān)考老師將答題卡收回。一、選擇題：本題共8小題，每小題6分，共48分。在每小題給出的四個選項中，第1~5題只有一項符合題目要求，第6~8題有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1.如圖，在籃球比賽中，運(yùn)動員跳起將籃球投入籃筐，投球點和籃筐正好在同一水平面上，不計空氣阻力和轉(zhuǎn)動的影響，該籃球在斜拋運(yùn)動過程中（）A.在最高點時的速度為零B.在最高點時的加速度為零C.進(jìn)筐時的速度與拋出點的速度相同D.做勻變速曲線運(yùn)動〖答案〗D〖解析〗籃球在斜拋運(yùn)動過程中，加速度為重力加速度，恒定不變，做勻變速曲線運(yùn)動；籃球在最高點時的豎直分速度為零，但水平分速度不為零；根據(jù)對稱性可知，進(jìn)筐時的速度與拋出點的速度大小相等，但方向不同。故選D。2.奧斯特利用如圖所示實驗裝置研究電流的磁效應(yīng)。將一個可在水平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動的小磁針放在南北方向水平放置的白金絲導(dǎo)線正下方，導(dǎo)線兩端與一伏打電池相連。接通電源前，小磁針在地磁場作用下處于穩(wěn)定狀態(tài)。接通電源后，小磁針偏轉(zhuǎn)角后達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。若導(dǎo)線中電流在小磁針處產(chǎn)生的磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，小磁針處地磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的水平分量大小為，則（）A.B.C.D.與的大小關(guān)系無法確定〖答案〗C〖解析〗電流在小磁針處產(chǎn)生向西的磁場，小磁針偏轉(zhuǎn)60°角后達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，則有解得故選C。3.如圖為美國物理學(xué)家密立根測量金屬的遏止電壓與入射光頻率的實驗圖像，該實驗證實了愛因斯坦光電效應(yīng)方程的正確性，并且第一次利用光電效應(yīng)實驗測定了普朗克常量h。若該圖線的斜率和縱截距的絕對值分別為k和b，電子電荷量的絕對值為e，則普朗克常量h可表示為（）A.k B.ek C.b D.eb〖答案〗B〖解析〗根據(jù)光電效應(yīng)方程可得根據(jù)動能定理可得聯(lián)立可得可知圖像的斜率為則普朗克常量故選B。4.2023年9月，神舟十六號航天員景海鵬、朱楊柱、桂海潮在離地球表面400km的“天宮二號”空間站上為廣大青少年帶來了一堂精彩的太空科普課。已知地球同步衛(wèi)星、天宮二號沿圓軌道運(yùn)行的向心加速度和地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度大小分別為、、，它們運(yùn)行的速率分別為、、。則（）A.B.C.D.〖答案〗A〖解析〗AB．由于同步衛(wèi)星與地球自轉(zhuǎn)周期相同，根據(jù)可知又萬有引力為其做圓周運(yùn)動提供向心力，則有同步衛(wèi)星的軌道半徑大于天宮二號的軌道半徑，則有三者加速度的關(guān)系所以A正確，B錯誤；CD．由于同步衛(wèi)星與地球自轉(zhuǎn)周期相同，根據(jù)可知又萬有引力為其做圓周運(yùn)動提供向心力，則有可知三者的速度關(guān)系CD錯誤。故選A。5.某小型水電站發(fā)電、輸電的簡易模型如圖所示。已知水輪機(jī)葉片的轉(zhuǎn)速為每秒n轉(zhuǎn)，水輪機(jī)帶動發(fā)電機(jī)線圈轉(zhuǎn)動，發(fā)電機(jī)線圈面積為S，匝數(shù)為N，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。水電站經(jīng)過原、副線圈匝數(shù)比為的理想變壓器給定值電阻R供電。滑片P的初始位置在副線圈的最上端，發(fā)電機(jī)線圈電阻的阻值為r，定值電阻R的阻值為9r。則（）A.當(dāng)滑片P在初始位置時，變壓器的輸出電壓為B.當(dāng)滑片P在初始位置時，變壓器的輸出電壓為C.將滑片P緩慢向下滑動的過程中，R消耗的功率一直增大D.將滑片P緩慢向下滑動的過程中，R消耗的功率先增大后減小〖答案〗D〖解析〗由于水輪機(jī)葉片的轉(zhuǎn)速為每秒n轉(zhuǎn)，則線圈轉(zhuǎn)速為當(dāng)轉(zhuǎn)速在單位取轉(zhuǎn)每秒時，轉(zhuǎn)速即為頻率，可知，發(fā)電機(jī)輸出交變電流的頻率為n，時刻，線圈所在平面與磁場方向垂直，即以中性面為計時起點，根據(jù)正弦交流電產(chǎn)生規(guī)律，該發(fā)電機(jī)輸出的電壓為瞬時值為則當(dāng)滑片P在初始位置時，根據(jù)正弦式交流電有效值的特征，發(fā)電機(jī)輸出電壓的有效值為將原副線圈等效為一個電阻與發(fā)電機(jī)串聯(lián)，則等效電阻的大小為因此原線圈兩端的電壓為因此變壓器的輸出電壓為設(shè)原線圈電流為I，則副線圈電流為，由原副線圈功率相等得解得根據(jù)原副線圈的功率相等可知消耗的功率整理可得可知時，消耗的功率有最大值，可知消耗的功率先增大，后減小。故選D。6.如圖為地理教科書上的等高線圖，圖中數(shù)字的單位是米?，F(xiàn)將該圖看成一個描述電勢高低的等勢線圖，圖中數(shù)字的單位是伏特，a、b、c為電場中的三個點。則（）A.a點的電場強(qiáng)度小于b點的電場強(qiáng)度B.a點的電場強(qiáng)度方向垂直于該點所在等勢線向右C.一正電荷從a點運(yùn)動到c點，電場力做負(fù)功D.一正電荷在a點電勢能大于在c點的電勢能〖答案〗AC〖解析〗A．根據(jù)相同電勢差右側(cè)b點的距離更小，所以b點電場強(qiáng)度比a點大，故A正確；B．電場線和等勢線垂直，且指向低等勢線，則a點的電場強(qiáng)度方向垂直于該點所在等勢線向左，故B錯誤；C．一正電荷從a點運(yùn)動到c點，運(yùn)動方向與受力方向相反，電場力做負(fù)功，故C正確；D．一正電荷從a點運(yùn)動到c點，電場力做負(fù)功，電勢能增加，a點的電勢能小于在c點的電勢能，故D錯誤；故選AC。7.如圖，平面直角坐標(biāo)系xOy內(nèi)虛線CD上方存在勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場，分界線OE、OF與x軸的夾角均為。時，一對質(zhì)量為m、電荷量為q的正、負(fù)粒子從坐標(biāo)原點O以大小為的速度沿y軸正方向射入磁場，正粒子通過坐標(biāo)為的P點（圖中未畫出）進(jìn)入電場，然后沿y軸負(fù)方向經(jīng)y軸上的Q點射出電場，不計粒子重力和粒子間的相互作用力。則（）A.磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.電場的電場強(qiáng)度大小為C.在坐標(biāo)為的位置，兩粒子相遇D.時，兩粒子相遇〖答案〗AD〖解析〗A．根據(jù)已知做出兩粒子軌跡如圖由幾何關(guān)系可知根據(jù)洛倫茲力提供向心力解得故A正確；B．帶正電粒子進(jìn)入電廠后，水平方向做勻減速運(yùn)動，根據(jù)牛頓第二定律水平方向根據(jù)聯(lián)立解得故B錯誤；C．在電場中到Q點的時間在電場中豎直方向做勻速運(yùn)動，則下降的高度粒子從O點下降的總高度兩粒子相遇的位置為，故C錯誤；D．在磁場中運(yùn)動的時間兩粒子相遇時間故D正確。故選AD。8.如圖（a），轎廂內(nèi)質(zhì)量為的物塊的右邊被一根輕彈簧用的水平拉力向右拉著且保持靜止，物塊與轎廂水平底面間的動摩擦因數(shù)為0.3。時，轎廂在豎直軌道作用下由靜止開始運(yùn)動，軌道對轎廂豎直向上的作用力F的大小隨時間t的變化如圖（b）所示，時，物塊恰好相對轎廂底面滑動。轎廂和廂內(nèi)物塊的總質(zhì)量為，重力加速度大小取，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。則（）A.時，轎廂的加速度大小為B.時，軌道對轎廂的作用力大小為C.時，轎廂的速度大小為D.物塊從開始滑動到彈簧恢復(fù)原長的過程中，物塊在水平方向上做勻加速直線運(yùn)動〖答案〗BC〖解析〗AB．物塊恰好相對轎廂底面滑動，根據(jù)平衡條件可知此時彈簧彈力等于物塊與木箱間的摩擦力，對木箱受力分析，豎直方向?qū)ξ飰K受力分析其中解得故A錯誤，B正確；C．根據(jù)動量定理可得解得故C正確；D．物塊從開始滑動到彈簧恢復(fù)原長的過程中，開始時物塊在水平方向上受摩擦力和彈力作用，而恢復(fù)原長后，水平方向上只受摩擦力，方向與開始時合力方向不同，故不是勻加速直線運(yùn)動，故D錯誤。故選BC。二、非選擇題：（一）必考題：9.某實驗小組用如圖所示的裝置驗證在圓周運(yùn)動中的動能定理，鐵架臺上固定著拉力傳感器。一小鋼球（可視為質(zhì)點）用不可伸長的輕繩懸掛在拉力傳感器的下端，拉力傳感器可記錄小鋼球在擺動過程中各時刻受到的拉力大小。將小鋼球拉至A點，用刻度尺量出輕繩的長度L以及拉到A點時小鋼球到拉力傳感器下端的豎直高度H，釋放小鋼球，小鋼球在豎直平面內(nèi)來回擺動，記錄拉力傳感器的最大示數(shù)F和此時小鋼球的位置O點。已知小鋼球的質(zhì)量為m，當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮間，不計空氣阻力。（1）拉力傳感器的最大示數(shù)F______（填“大于”“小于”或“等于”）小鋼球的重力。（2）小鋼球從A點運(yùn)動到O點的過程中，合外力對小鋼球做的功為_______（用題中所給物理量的字母表示）。（3）小鋼球從A點運(yùn)動到O點的過程中，小鋼球動能的變化量為________（用題中所給物理量的字母表示）。（4）在誤差允許范圍內(nèi)，合外力對小鋼球做的功和小鋼球動能的變化量近似相等，則可驗證動能定理成立?！即鸢浮剑?）大于（2）（3）〖解析〗（1）[1]在O點拉力和重力的合力提供向心力，所以拉力傳感器的最大示數(shù)F大于小鋼球的重力mg。（2）[2]小鋼球從A點運(yùn)動到O點的過程中，重力做正功，拉力不做功，所以合外力對小鋼球做的功為（3）[3]在O點，根據(jù)牛頓第二定律小鋼球從A點運(yùn)動到O點的過程中，小鋼球動能的變化量為解得10.某學(xué)習(xí)小組欲測量由某種新材料制成的電熱絲的電阻率ρ。（1）用毫米刻度尺測出電熱絲的長度為。（2）用螺旋測微器測量電熱絲不同位置直徑，某次測量的示數(shù)如圖（a）所示，該讀數(shù)為______。多次測量后，得到直徑的平均值恰好與d相等。（3）用多用電表粗略測量電熱絲的電阻約為。（4）為精確測量該電熱絲的電阻，設(shè)計了如圖（b）所示的實驗電路圖。現(xiàn)有實驗器材：電池組E，電動勢為，內(nèi)阻忽略不計；電壓表V（量程為，內(nèi)阻為）；電流表A（量程為，內(nèi)阻比較小）；定值電阻（阻值可選用和）；滑動變阻器R，最大阻值為；開關(guān)、導(dǎo)線若干。①要求電熱絲兩端的電壓可在的范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，應(yīng)選用阻值為______（填“”或“”）的定值電阻；②閉合開關(guān)S前，滑動變阻器R的滑片應(yīng)置于______（填“a”或“b”）端；③閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動變阻器R，使電壓表V和電流表A的示數(shù)盡量大些，讀出此時電壓表V和電流表A的示數(shù)分別為U、I，則該電熱絲電阻的表達(dá)式為______（用U、I、、表示，不得直接用數(shù)值表示）；④多次測量得到電熱絲的電阻的平均值為。（5）由以上數(shù)據(jù)可估算出該電熱絲的電阻率ρ約為______（填標(biāo)號）。A.B.C.D.〖答案〗（2）0.680（4）a（5）B〖解析〗（2）[1]根據(jù)螺旋測微器的讀數(shù)規(guī)律，該讀數(shù)為（4）[2]實驗要求電熱絲兩端的電壓可在的范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，需要將電壓表改裝成量程至少為12V的電壓表，則即定值電阻選用。[3]滑動變阻器采用分壓式接法，為了確保安全，閉合開關(guān)前，應(yīng)使輸出電壓為0，即閉合開關(guān)S前，滑動變阻器R的滑片應(yīng)置于a端。[4]根據(jù)歐姆定律有解得（5）[5]根據(jù)電阻的決定式有解得故選B。11.在一次救援中，消防員利用如圖（a）所示的三腳架對井底的被困人員進(jìn)行施救，將三腳架簡化為如圖（b）所示的模型。在前2s的過程中，被困人員通過吊繩從井底開始豎直向上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，這段時間被困人員被提升了2m。已知被困人員的質(zhì)量為60kg，吊繩、支架和固定在支架頂端的電動鉸輪的質(zhì)量均忽略不計，每根支架與豎直方向均成角，地面對每根支架的作用力恰好沿支架且大小相等，重力加速度大小取。求：（1）2s時，吊繩對被困人員拉力的瞬時功率；（2）在前2s的過程中，地面對每根支架作用力的大小。〖答案〗（1）1320W；（2）〖解析〗（1）根據(jù)勻變速運(yùn)動公式解得2s時的速度根據(jù)牛頓第二定律可得吊繩對被困人員拉力的瞬時功率（2）設(shè)每根支架作用力的大小為T，則有解得根據(jù)牛頓第三定律，可知地面對每根支架作用力的大小12.兩平行金屬導(dǎo)軌ABC、按如圖（a）所示方式固定，傾斜導(dǎo)軌的傾角均為，傾斜導(dǎo)軌與水平導(dǎo)軌在B、處平滑連接，兩導(dǎo)軌平面內(nèi)均有垂直于平面向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為。在水平導(dǎo)軌上固定有兩豎直立柱，的連線、兩豎直立柱的連線均與水平導(dǎo)軌垂直。將金屬棒甲鎖定在兩豎直立柱與之間的水平導(dǎo)軌上且金屬棒甲離足夠遠(yuǎn)。時，將金屬棒乙在離足夠遠(yuǎn)的傾斜導(dǎo)軌上由靜止釋放。時，金屬棒乙剛進(jìn)入水平導(dǎo)軌，同時解除對金屬棒甲的鎖定。時，兩金屬棒的速度剛好相等，且金屬棒甲剛好與豎直立柱碰撞。在這段時間內(nèi)，兩金屬棒的速度—時間圖像如圖（b）所示。已知導(dǎo)軌間距和兩金屬棒長度均為，兩金屬棒的質(zhì)量均為，金屬棒甲的電阻為，金屬棒乙的電阻為，兩金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，金屬棒甲與兩豎直立柱的碰撞為彈性碰撞，忽略一切摩擦和導(dǎo)軌電阻，重力加速度大小取。求：（1）時刻，金屬棒乙兩端的電壓U；（2）時刻以后，金屬棒甲產(chǎn)生的焦耳熱Q?！即鸢浮剑?）7.5V；（2）〖解析〗（1）金屬棒乙在傾斜導(dǎo)軌上最終勻速，有金屬棒乙兩端的電壓聯(lián)立解得（2）時刻的電動勢為又解得時刻金屬棒乙剛進(jìn)入水平導(dǎo)軌時的速度在～這段時間內(nèi)，兩金屬棒所受安培力等大、反向，因此兩金屬棒組成的系統(tǒng)動量守恒，則有可得金屬棒甲剛好與豎直立柱碰撞時的速度金屬棒甲與豎直立柱碰撞后以原速率返回，兩金屬棒組成的系統(tǒng)動量守恒，則有可得時刻以后，系統(tǒng)產(chǎn)生的焦耳熱滿足解得金屬棒甲產(chǎn)生的焦耳熱解得（二）選考題：請考生從2道物理題任選一題作答。如果多做，則每科按所做的第一道題計分。［物理——選修3-3］13.一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a經(jīng)狀態(tài)b變化到狀態(tài)c，再從c狀態(tài)變化到d，其過程如圖上三條線段所示，和段為分別平行于坐標(biāo)軸的直線。則氣體（）A.b的壓強(qiáng)小于c的壓強(qiáng)B.由a變化到b過程中氣體從外界吸收熱量等于其增加的內(nèi)能C.由b變化到c過程中氣體從外界吸收熱量等于其增加的內(nèi)能D.由c變化到d過程中氣體從外界吸收熱量E.由a變化到b為等壓變化〖答案〗ACE〖解析〗A．由一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)方程可知，從b到c，氣體的體積不變，溫度升高，則氣體的壓強(qiáng)增大，因此b的壓強(qiáng)小于c的壓強(qiáng)，A正確；B．由a變化到b過程中氣體的體積增大，可知氣體對外做功，則有，氣體的溫度升高，氣體的內(nèi)能增加，氣體從外界吸收熱量，則有，由熱力學(xué)第一定律可知，由a變化到b過程中氣體從外界吸收熱量不等于其增加的內(nèi)能，B錯誤；C．由b變化到c過程中氣體的體積不變，可知，氣體的溫度升高，氣體的內(nèi)能增加，氣體從外界吸收熱量，則有，由熱力學(xué)第一定律可知，由b變化到c過程中氣體從外界吸收熱量等于其增加的內(nèi)能，即，C正確；D．由c變化到d過程中氣體的體積減小，外界對氣體做功，可知，氣體溫度不變，氣體的內(nèi)能不變，可知，由熱力學(xué)第一定律可得可知由c變化到d過程中氣體對外界放出熱量，D錯誤；E．由一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)方程可得由題圖可知，由a變化到b圖線的斜率不變，即不變，可知壓強(qiáng)不變，則由a變化到b為等壓變化，E正確。故選ACE。14.如圖所示，一根一端封閉粗細(xì)均勻細(xì)玻璃管AB開口向上豎直放置，管內(nèi)用高的水銀柱封閉了一段長的空氣柱。已知外界大氣壓強(qiáng)為，封閉氣體的溫度為℃，g取，則：（1）若玻璃管AB長度為，現(xiàn)對封閉氣體緩慢加熱，則溫度升高到多少攝氏度時，水銀剛好不溢出？（2）若玻璃管AB足夠長，緩慢轉(zhuǎn)動玻璃管至管口向下后豎直固定，同時使封閉氣體的溫度緩慢降到℃，求此時試管內(nèi)空氣柱的長度。〖答案〗（1）67℃；（2）75cm〖解析〗（1）若對封閉氣體緩慢加熱，直到水銀剛好不溢出，封閉氣體發(fā)生等壓變化，設(shè)玻璃管的橫截面積為S，則初狀態(tài)末狀態(tài)封閉氣體發(fā)生等壓變化，則解得此時的溫度為（2）初始時刻，氣體的壓強(qiáng)為玻璃管倒過來后的壓強(qiáng)為且由理想氣體狀態(tài)方程得解得［物理——選修3-4］15.如圖（a），位于坐標(biāo)原點O的波源從時刻開