河南省郑州市宇华实验学校2024届高三下学期第三次模拟考试 物理 Word版含解析.docx

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1、2024学年郑州市宇华实验学校高三（下）第三次模拟考试物 理注意事项：1答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。2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，再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。3考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题：本题共5小题，每小题6分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求的。1.一质点在连续的6 s内做匀加速直线运动，在第一个2 s内位移为12 m，最后一个2 s内位移为36 m，下面说法正确的是（）A.质点的加速度大小是B.质点的加速度大小是

2、C.质点第2 s末的速度大小是12 m/sD.质点在第1s内的位移大小是6 m2.如图甲所示，一艘正在进行顺时针急转弯训练的航母，运动轨迹可视作半径为R的水平圆周。航母在圆周运动中，船身发生了向外侧倾斜，且甲板法线与竖直方向夹角为，船体后视简图如图乙所示。一质量为m的小物块放在甲板上，与甲板始终保持相对静止，两者之间的动摩擦因数为。假设航母的运动半径R、夹角不随航速改变，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（）A.航母对小物块的支持力B.小物块可能只受重力、支持力两个力作用C.航母的航速越大，则小物块受到的摩擦力越大D.航母的最大航速3.1917年斯泰瓦和托尔曼发现加速转动的金属环中产

3、生了电流。正离子被金属晶格束缚相对金属环静止，而电子由于惯性相对金属环运动，正离子和电子的运动共同产生电流。如图所示，金属环绕过圆心O且垂直于环平面的轴顺时针转动，则（）A.若匀速转动，圆环中会产生恒定电流B.若匀速转动，转速越大圆环中电流越大C.若加速转动，圆环中有顺时针方向电流D.若加速转动，O处的磁场方向垂直纸面向外4.为了激发同学们的学习兴趣和探究精神，某学校建有节能环保风力发电演示系统，该系统由风力发电机、交流电变压器和用户三部分构成，简易示意图如下。 t=0 时刻，发电机线圈所在平面与磁场方向垂直，风轮机叶片通过升速齿轮箱带动发电机线圈以每秒50转的转速转动，已知发电机线圈面积 S

4、=0.01m2 ，匝数为 N=100 匝，内阻不计；匀强磁场的磁感应强度为 B=210T 。变压器部分，理想变压器原、副线圈的匝数比为 n1:n2=1:4 。在用户部分电路中电表均为理想电表，定值电阻 R1=R2=4 ，D为理想二极管（该二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大），则（）A.发电机产生的瞬时电动势 e=102sin50tV B.电压表的示数为 402V C.电流表的示数为 52A D.原线圈的输入功率为 800W 5.如图所示，在空的铝制饮料罐中插入一根粗细均匀的透明吸管，接口处用蜡密封，吸管中注入一段长度可忽略的油柱，在吸管上标上温度值，就制作成了一个简易气温计。若外界大气压不

5、变，下列说法正确的是（）A.吸管上的温度刻度分布不均匀B.吸管上标的温度值由下往上减小C.温度升高时，罐内气体增加的内能大于吸收的热量D.温度升高时，饮料罐内壁单位面积、单位时间受到气体分子撞击次数减少二、选择题：本题共3小题，每题6分，共18分。每小题有多项符合题目的要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。6.如图所示，水平放置的大餐桌转盘绕着过转盘圆心的竖直轴做匀速圆周运动，转盘表面质地均匀；转盘上放着两个完全相同的小碟子，随着转盘共同转动；两个碟子的质量都是m，线速度大小都是v；其中一个碟子中装有一个苹果，在任何情况下苹果都与该碟子保持相对静止；另一个碟子是空的

6、。以下说法正确的是（）A.匀速转动时，碟子对转盘的摩擦力方向指向转盘圆心B.若转盘的角速度逐渐增大，则空碟子先相对转盘发生滑动C.转盘匀速转动半周的过程中，转盘对空碟子摩擦力的冲量大小为D.转盘匀速转动半周的过程中，转盘对空碟子的摩擦力所做的功为零7.如图所示，在水平桌面上放有一正三角形线框abc，线框由粗细相同的同种材料制成，边长为L，线框处在与桌面成60斜向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，ac边与磁场垂直，a、c两点接到直流电源上，流过ac边的电流为I，线框静止在桌面上，线框质量为m，重力加速度为g，则（）A.线框受到的摩擦力大小为B.线框受到的摩擦力大小为C.线框对桌面的压力大小为D

7、.线框对桌面的压力大小为8.某同学用单摆测量学校的重力加速度大小，他通过改变摆长L，测出几组对应的周期T，并作出图像如图所示。下列说法正确的是（）A.应选用质量小、体积也小的小球做实验B.应从摆球经过最低点时开始计时C.图像不过坐标原点的原因可能是摆长测量值偏大D.通过作出图像处理数据来求得重力加速度，可消除因摆球质量分布不均匀而导致的系统误差三、非选择题：本题共5小题，共62分。9.（6分）某同学用图甲所示装置测量重锤的质量，实验方法如下：在定滑轮两侧分别挂上重锤和n块质量均为的铁片，重锤下端贴一遮光片，重锤下落时遮光片通过位于其正下方的光电门（图中未画出），光电门可以记录下遮光片的遮光时间

8、；调整重锤的高度，使其从适当的位置由静止开始下落，读出遮光片通过光电门的遮光时间；从定滑轮左侧依次取下1块铁片放到右侧重锤上，让重锤每次都从同一位置由静止开始下落，计时器记录的遮光时间分别为，(1)用游标卡尺测出遮光片的宽度如图乙所示，则遮光片的宽度_mm。(2)遮光时间为时，重锤的加速度为，从左侧取下i块铁片置于右侧重锤上时，对应的遮光时间为，重锤的加速度为，则_（结果用和表示）。(3)做出图像是一条直线，直线的斜率为k，则重锤的质量_（用题目中的已知字母表示）。10.（12分）物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。例如：（1）实验原理。某实验小组在

9、做“油膜法估测油酸分子大小”的实验中，需使油酸在水面上形成 层油膜，为使油酸尽可能地散开，将纯油酸用酒精稀释，若稀释后的油酸酒精溶液的浓度为每1000mL油酸酒精溶液中有油酸0.5mL，用滴管向量筒内滴50滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加1mL，油酸未完全散开就开始测量油酸膜的面积，会导致油酸分子直径的计算结果_ （填“偏大”“偏小”或“不变”）。（2）实验操作。向心力演示器可以探究小球做圆周运动所需向心力F的大小与质量m、角速度、轨道半径r之间的关系，装置如图所示，两个变速塔轮通过皮带连接。实验时，匀速转动手柄使长槽和短槽分别随相应的变速塔轮匀速转动，槽内的金属小球就做匀速圆周运动。横臂的挡

10、板对小球的压力提供向心力，小球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上黑白相间的等分格显示出两个金属球所受向心力的比值。在研究向心力F的大小与质量m、角速度和半径r之间的关系时，我们主要用到的物理方法是 。A.控制变量法B.等效替代法C.理想实验法为了探究金属球的向心力F的大小与轨道半径r之间的关系，下列说法正确的是 。A.应使用两个质量不等的小球 B.应使两小球离转轴的距离相同C.应将皮带套在两边半径相等的变速塔轮上（3）数据分析。在双缝干涉实验中，用红色激光照射双缝，在屏幕上形成双缝干涉图样。若已知双缝之间的距离为0.30mm，测得双缝到屏幕的距离为1.0m

11、，第1条到第6条亮条纹中心的距离为10.50mm，则红光的波长为 m（保留2位有效数字）。实验中并未直接测量相邻两个亮条纹间的距离，而是测量第1条到第6条亮条纹中心的距离，请分析说明这样做的理由 。11.（10分）如图所示，质量均为m的物块A、B用绕过光滑轻质定滑轮的不可伸长的刚性轻绳连接，A与地面接触，B离地面的高度h为1.2m，质量为2m的圆环C套在轻绳上，C在B上方处。由静止释放圆环C，C下落后与B碰撞并粘在一起，碰撞时间极短，不计C与绳之间的摩擦和空气阻力，A、B、C均可视为质点，重力加速度取，求：（1）C、B碰撞后瞬间，共同速度为多大；（2）碰撞后，B经过多长时间到达地面。12.（1

12、4分）如图所示，真空中两个电荷量均为的点电荷分别固定在同一水平线上的A、B两点，O为连线的中点，C、D为连线竖直中垂线上关于O点对称的两点，A、C两点的距离为r，与的夹角为。已知连线竖直中垂线上的点到A点的距离为x，则该点的电势为（以无穷远处为零电势点），静电力常量为k，重力加速度为g。（1）求C点的电场强度；（2）将一质量为M带负电的小球从D点以某一初速度向上抛出，恰能上升到C点，求抛出时的速度；（3）一个质量为m、电荷量为的试探电荷（重力不计）从C点以某一竖直向下的初速度运动，若此电荷能够到达O点，求其在C点的速度最小值。13.（20分）如图所示，固定在水平地面开口向上的圆柱形导热气缸，用

13、质量的活塞密封一定质量的理想气体，活塞可以在气缸内无摩擦移动。活塞用不可伸长的轻绳跨过两个定滑轮与地面上质量的物块连接。初始时，活塞与缸底的距离，缸内气体温度，轻绳恰好处于伸直状态，且无拉力。已知大气压强，活塞横截面积，忽略一切摩擦。现使缸内气体温度缓慢下降，则（1）当物块恰好对地面无压力时，求缸内气体的温度；（2）当缸内气体温度降至时，求物块上升高度；（3）已知整个过程缸内气体内能减小121.2J，求其放出的热量Q。2024学年郑州市宇华实验学校高三（下）第三次模拟考试物理 参考答案一、选择题：本题共5小题，每小题6分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求的。1.【答案】

14、B【解析】AB：设第一个2 s内的位移为x1，第三个2 s内，即最后1个2 s内的位移为x3，根据可得加速度a=3 m/s2，A错误，B正确；C：由匀变速直线运动连续相等时间内通过的位移差为定值，即，解得=24 m，第2 s末的瞬时速度等于前4 s内的平均速度，则第2 s末速度为=9 m/s，C错误；D：第1 s末的瞬时速度等于第一个2 s内的平均速度，则=6 m/s，在第1 s内反向看为匀减速运动，则有，D错误；选B。2.【答案】C【解析】AB.根据题意可知，小物块做圆周运动，一定受到重力、支持力、摩擦力，通过正交分析法如图所示由图可知，而，联立解得，AB错误；CD.由图可知，小物块做圆周运

15、动的向心力由和提供，有，由于，联立解得，可得航母的航速越大，小物块受到的摩擦力越大；当最大静摩擦力等于滑动摩擦力时，航母有最大航速，有，代入上式得，由A中得，联立解得，C正确，D错误。选C。3.【答案】C【解析】AB.若匀速转动，圆环中的正离子和电子的相对位置不会变化，不会产生电流。故AB错误；C.若加速转动，圆环中正离子被金属晶格束缚相对金属环静止，而电子由于惯性相对金属环运动即逆时针运动，根据正电荷的定向移动方向为电流方向，负电荷的运动方向为电流的反方向可知有顺时针方向电流。故C正确；D.根据右手螺旋定则可知，若加速转动，O处的磁场方向垂直纸面向里。故D错误。故选C。4.【答案】C【解析】

16、A.发电机产生的最大电动势有Em=NBS=NBS2n=102V 因为 t=0 时刻，发电机线圈所在平面与磁场方向垂直，所以其瞬时电动势为e=Emsint=Emsin2nt=102sin100tV 故A项错误；B.因为线圈无内阻，所以原线圈两端的电压为u1=1022V=10V 因为理想变压器，所以副线圈两端的电压为u2=n2n1u1=4110V=40V 又因为电压变的示数为有效值，所以电压表的示数为40V，故B项错误；C.因为二极管为理想二极管，电流表的示数也为有效值，所以有u2m2R22R2T2=I2R2T 解得I=52A 故C项正确；D.电阻 R1 的功率为P1=U2R1=400W 电阻 R

17、2 的功率为P2=I2R2=200W 副线圈功率为P副=P1+P2=600W 因为是理想变压器，所以P原=P副=600W 故D项错误。故选C。5.【答案】D【解析】A.若油柱缓慢移动，则封闭的理想气体发生了等压变化，则，所以，由此可知，吸管上的温度刻度分布均匀，A错误；B.若温度升高，气体体积变大，油柱向上移动，则吸管上的温度刻度值由下往上增大，B错误；C.气温升高时，气体内能增加，气体体积增大，对外做功，根据热力学第一定律可知，气体吸收的热量大于对外做的功，罐内气体增加的内能小于吸收的热量，C错误；D.随温度升高，每个分子产生的平均撞击力变大，而气体发生等压变化，则单位时间内罐内壁单位面积上

18、受到气体分子撞击的次数减小，D正确。选D。二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多项符合题目的要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。6.【答案】CD【解析】A.匀速转动时，碟子的向心力由转盘给碟子的摩擦力提供，指向转盘圆心，由牛顿第三定律可得，碟子对转盘的摩擦力方向为转盘圆心与碟子的连线向外，A错误；B.当刚发生相对滑动时有最大静摩擦提供向心力，即，两个碟子与转盘接触面动摩擦因数相同，半径相同，则可知两个碟子相对转盘发生滑动的角速度相同，B错误；C.转盘匀速转动半周的过程中，空碟子速度反向，合外力对空碟子的冲量等于其动量改变量，则有，C正确；D.转

19、盘匀速转动半周的过程中，转盘对空碟子的摩擦力提供向心力，始终指向圆心，与速度方向垂直，不做功，则转盘对空碟子的摩擦力所做的功为零，D正确。选CD。7.【答案】BD【解析】A B.线框静止在桌面上，线框受到的摩擦力是静摩擦力，与安培力水平方向的分力的合力平衡，磁感应强度垂直于桌面的分量导线ac与导线abc并联，且导线abc的电阻是导线ac电阻的两倍，故通过abc的电流是通过导线ac电流的一半，即，线框所受安培力的合力为A错误，B正确；C D.磁感应强度平行于桌面的分量安培力在竖直方向上的合力受力分析得故线框对桌面的压力大小为，C错误，D正确。故选D。8.【答案】BD【解析】A.为了减小空气阻力的

20、影响，应选用质量大、体积小的小球做实验，A错误；B.为了减小误差，应从摆球经过最低点开始计时，B正确；C.设摆线长度为L，小球半径为r，根据单摆公式可得，化简可得，可知，图像不过坐标原点的原因可能是测量摆长时，忘记加上小球的半径，C错误；D.图像的斜率为，通过作出图像处理数据来求得重力加速度，可消除因摆球质量分布不均匀而导致的系统误差，D正确。选BD。三、非选择题：本题共5小题，共62分。9.（6分）【答案】(1)10.20；(2)；(3)【解析】（1）20分度游标卡尺的精确值为，由图可知遮光片的宽度为（2）设挡光条的宽度为d，则重锤到达光电门的速度为，当挡光时间为时的速度为，挡光时间为时的速

21、度为，重锤在竖直方向做匀加速直线运动，则有，联立解得（3）根据牛顿第二定律得，联立解得，作出的图线的斜率为k，则，解得10.（12分）【答案】单分子；偏大；A；C；6.310-7；通过测多个亮条纹间距求平均值可减少误差【解析】（1）12用油膜法估算分子直径时，需使油酸在水面上形成单分子油膜。油酸分子直径油酸未完全散开就开始测量油酸膜的面积，所测S偏小，会导致油酸分子直径的计算结果偏大。（2）3在研究向心力F的大小与适量m、角速度、半径r之间的关系时，主要用到的物理方法是控制变量法。故选A。4为了探究金属球的向心力F的大小与轨道半径r之间的关系，应该保持质量m和角速度相同，则应使用两个质量相等的

22、小球，应使两小球离转轴的距离不相同，将皮带套在两边半径相等的变速塔轮上。故选C。（3）5相邻两条纹的间距为代入数据得6若直接测量相邻两个亮条纹间的距离，测量误差较大，而测量第1条到第6条亮条纹中心的距离，然后再除以5，得到相邻条纹间距的平均值，测量误差较小。11.（10分）【答案】（1）；（2）【解析】（1）C与B碰撞前的过程，由动能定理有，得，碰撞动量守恒有，得（2）C与B碰撞后粘在一起，一起向下做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律，得，由运动学公式有，得12.（14分）【答案】（1），方向竖直向上；（2）；（3）【解析】（1）两点电荷均为正电荷且带电量相等，则两点电荷在C点处的电场强度方向均

23、背离各自电荷，电场强度如图所示根据电场强度的矢量合成法则可得C点的场强，方向竖直向上。（2）带负电的小球从D点O静电力做正功，从O到C电场力做负功，根据对称性可知，小球从D到C的过程中，静电力对小球所做功的代数和为零，则根据动能定理有，解得（3）根据题意，C点的电势为，O点的电势为，则可得，若一个质量为m、电荷量为的试探电荷（重力不计）从C点以某一竖直向下的初速度运动恰好能够到达O点，则由动能定理有，解得，可知能够到达O点的最小速度13.（20分）【答案】（1）；（2）；（3）160J【解析】（1）初始时，对活塞，解得，当物块对地面无压力时，对活塞，解得，对气体，由等容变化，解得（2）对气体，由等压变化，即，解得（3）整个降温压缩过程活塞对气体做功，根据热力学第一定律，得，放出热量为160J