2024届陕西省西安电子科技中学高三第三次模拟考试物理试卷含解析

2024届陕西省西安电子科技中学高三第三次模拟考试物理试卷

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

2.回答选择题时，选出每小题答案后，用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

选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。

3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、如图所示，某生产厂家为了测定该厂所生产的玩具车的性能，将两个完全相同的玩具车A、B并排放在两平行且水

平的轨道上，分别通过挂钩连接另一个与玩具车等质量的货车(无牵引力)，控制两车以相同的速度为做匀速直线运动。

某时刻，通过控制器使两车的挂钩断开，玩具车A保持原来的牵引力不变，玩具车B保持原来的输出功率不变，当玩

具车A的速度为2Vo时，玩具车B的速度为1.5%，运动过程中受到的阻力仅与质量成正比，与速度无关，则正确的是

()

A.在这段时间内两车的位移之比为6：5

B.玩具车A的功率变为原来的4倍

C.两车克服阻力做功的比值为12：11

D.两车牵引力做功的比值为3：1

2、如图所示，一个人静止在地面上，当々=60°时，人能拉起重物的最大重力为人重力的0.2倍，已知地面对人的最

大静摩擦力等于滑动摩擦力(忽略定滑轮的摩擦力)，则当a=30°时，人静止时能拉起重物的最大重力约为人重力的

()

A.0.3倍B.0.6倍C.0.8倍D.1.61倍

3、在轨道上稳定运行的空间站中，有如图所示的装置，半径分别为r和R(Z?>r)的甲、乙两个光滑的圆形轨道安置

在同一竖直平面上，轨道之间有一条水平轨道相通，宇航员让一小球以一定的速度先滑上甲轨道，通过粗糙的

段，又滑上乙轨道，最后离开两圆轨道，那么下列说法正确的是()

乙

甲

777777^77777777^7777

A.小球在C。间由于摩擦力而做减速运动

B.小球经过甲轨道最高点时比经过乙轨道最高点时速度大

C.如果减少小球的初速度，小球有可能不能到达乙轨道的最高点

D.小球经过甲轨道最高点时对轨道的压力大于经过乙轨道最高点时对轨道的压力

4、如图所示，一倾角夕=60。、质量为4的斜面体置于粗糙的水平面上，斜面体上固定有垂直于光滑斜面的挡板，

轻质弹簧一端固定在挡板上，另一端拴接质量为，〃的小球。现对斜面体施加一水平向右的推力，整个系统向右做匀加

速直线运动，已知弹簧恰好处于原长，斜面体与水平面间的动摩擦因数为4,重力加速度为g,下列说法正确的是

()

A.若增大推力，则整个系统稳定后斜面体受到的摩擦力变大

B.若撤去推力，则小球在此后的运动中对斜面的压力可能为零

C.斜面对小球的支持力大小为迈空

3

D.水平推力大小为A+—(M+m)g

5、宇宙间存在一些离其它恒星较远的三星系统。其中有一种三星系统如图所示，三颗质量均为拉的星位于等边三角

形的三个顶点上，任意两颗星的距离均为R。并绕其中心。做匀速圆周运动。如果忽略其它星体对它们的引力作用，

引力常数为G。以下对该三星系统的说法中正确的是()

Q

/!

---二沁

A.每颗星做圆周运动的角速度为3

B.每颗星做圆周运动的向心加速度与三星的质量无关

C.若距离R和每颗星的质量M都变为原来的2倍，则角速度变为原来的2倍

D.若距离R和每颗星的质量M都变为原来的2倍，则线速度大小不变

6、据科学家研究发现，由于潮汐作用，现阶段月球每年远离地球3.8cm,在月球远离地球的过程中，地球正转得越来

越慢，在此过程中月球围绕地球的运动仍然看成圆周运动，与现在相比，若干年后（）

A.月球绕地球转动的角速度会增大B.地球同步卫星轨道半径将会增大

C.近地卫星的环绕速度将会减小D.赤道上的重力加速度将会减小

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、如图所示，半径为R的光滑圆环固定在竖直平面内，AB.是圆环相互垂直的两条直径，C、。两点与圆心。等

高。一个质量为机的光滑小球套在圆环上，一根轻质弹簧一端连在小球上，另一端固定在尸点，尸点在圆心。的正下

方0处.小球从最高点4由静止开始沿逆时针方向下滑，已知弹簧的原长为R,弹簧始终处于弹性限度内，重力加速

2

度为g。下列说法正确的有（）

A.小球运动到3点时的速度大小为，荻

B.弹簧长度等于尺时，小球的机械能最大

C.小球运动到5点时重力的功率为或

D.小球在A、5两点时对圆环的压力差为4mg

8、如图所示，绝缘底座上固定一电荷量为+g的小球A,在其上方/处固定着一个光滑的定滑轮。，绝缘轻质弹性绳一

端系在。点正上方L处的。点，另一端与质量为机的带电小球5连接。小球5平衡时03长为/,且与竖直方向夹角

2

为60。。由于小球5缓慢漏电，一段时间后，当滑轮下方的弹性绳与竖直方向夹角为30。时，小球3恰好在A5连线的

中点C位置平衡。已知弹性绳的伸长始终处于弹性限度内，静电力常量为k,重力加速度为g,下列说法正确的是（）

D

A.小球3带负电

B.弹性绳原长为,

2

C.小球3在C位置时所带电荷量为学

8kq

D.小球8在初始平衡位置时所带电荷量为学

2kq

9、如图所示，在小车内固定一光滑的斜面体，倾角为。，一轻绳的一端连在位于斜面体上方的固定木板5上，另一端

拴一个质量为机的物块4,绳与斜面平行。整个系统由静止开始向右匀加速运动。物块A恰好不脱离斜面，则向右加

速运动时间为f的过程中（）

A.小车速度的变化量，

tand

B.物块重力所做的功和重力的冲量均为零

C.拉力冲量大小/=二丝

COS夕

2,2

D.拉力做功卬=手—

2tan~0

10、下列说法正确的是（）

A.布朗运动只能在液体里发生，且温度越高，布朗运动越激烈

B.分子间距离增大，分子间作用力对外表现可能为斥力

C.分子动能与分子势能的和叫作这个分子的内能

D.滴进水中的墨水微粒能做扩散运动，说明分子间有空隙

E.外界对某理想气体做功2.0x106j,气体对外放热I。*1（）6j,则气体温度升高

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11.（6分）某同学利用图甲电路测量自来水的电阻率，其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管，细管上加有阀

门K以控制管内自来水的水量，玻璃管两端接有导电活塞（活塞电阻可忽略），右侧活塞固定，左侧活塞可自由移动,

实验器材还有：

电源（电动势约为2V,内阻不可忽略）

两个完全相同的电流表A1、人2（量程为31!^,内阻不计）

电阻箱R（最大阻值9999C）

定值电阻Ro（可供选择的阻值有100。、IkQ、10k。）

开关S,导线若干，刻度尺.

实验步骤如下：

A.测得圆柱形玻璃管内径d=20mm

B.向玻璃管内注自来水，并用刻度尺测量水柱长度L

C.连接好电路，闭合开关S,调整电阻箱阻值，读出电流表Ai、A2示数分别记为L、12,记录电阻箱的阻值R

D.改变玻璃管内水柱长度，多次重复实验步骤B、C,记录每一次水柱长度L和电阻箱阻值R

E.断开S,整理好器材

⑴为了较好的完成该实验，定值电阻Ro应选.

⑵玻璃管内水柱的电阻Rx的表达式Rx=（用Ro、R、L、I2表示）

（3）若在上述步骤C中每次调整电阻箱阻值，使电流表Ai、A2示数均相等，利用记录的多组水柱长度L和对应的电阻

箱阻值R的数据，绘制出如图乙所示的R-L关系图像，则自来水的电阻率（保留两位有效数字），

在用本实验方法测电阻率实验中，若电流表内阻不能忽略，则自来水电阻率测量值与上述测量值相比将（选填

“偏大”“不变”或“偏小”）

12.（12分）硅光电池是一种将光能转换为电能的器件，某硅光电池的伏安特性曲线如图（甲）所示。某同学利用图

（乙）所示的电路研究电池的性质，定值电阻电的阻值为2000,滑动变阻器R的最大阻值也为200。，V为理想电

压表。

图(丙)

(1)请根据图(乙)所示的电路图，将图(丙)中的的实物图补充完整___________。

(2)闭合电键Si,断开电键S2,将滑动变阻器Ri的滑动片移到最右端，电池的发热功率为W„

(3)闭合电键Si和电键S2,将滑动变阻器R的滑动片从最左端移到最右端，电池的内阻变化范围为

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算

步骤。

13.(10分)如图，从离子源A发出的初速度为零、带电荷量为q质量为优的正离子，被电压为U1的电场加速后，沿

中心轴线射入带电的平行板电容器。电容器的板长为L、板间距离为上，板间电压为U,=4。离子射出电场一段时

24

间后又进入一个环状区域的匀强磁场，磁场的外半径为R,宽度s=4,磁场方向垂直于纸面向里，磁场的圆心与平

2

行板电容器的中心重合，求：

⑴该离子进入偏转电场时速度的大小；

⑵为使该离子不能从磁场外边缘射出，磁场的磁感应强度B的最小值；

(3)为保证该离子不从磁场外边缘射出，离子在磁场中运动的最长时间。

14.(16分)如图所示的平行板之间，存在着相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度H=0.20T,方向垂

直纸面向里，电场强度耳=L0xl()5V/m,尸。为板间中线.紧靠平行板右侧边缘尤Oy坐标系的第一象限内，有一边

界线40,与y轴的夹角NAOy=45。，边界线的上方有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为=0.25T,边界线的

下方有水平向右的匀强电场，电场强度弓=5.0x105V/m,在x轴上固定一水平的荧光屏.一束带电荷量

q=8.0xl()T9c、质量根=8.0xl(y26kg的正离子从尸点射入平行板间，沿中线尸。做直线运动，穿出平行板后从y

轴上坐标为(0,0.4m)的。点垂直y轴射入磁场区，最后打到水平的荧光屏上的位置C.求:

⑴离子在平行板间运动的速度大小.

⑵离子打到荧光屏上的位置C的坐标.

⑶现只改变AOy区域内磁场的磁感应强度的大小，使离子都不能打到x轴上，磁感应强度大小瓦，应满足什么条件?

y/m

15.(12分)质量为m=5kg的物体从Z=0开始在水平恒力F的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F,其

运动的v-t图象如图所示。g取10m/s2,求:

(1)推力F的大小；

(2)若有时刻撤去推力歹，物体运动的总位移为14m,求心

参考答案

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、C

【解析】

B.设玩具车、货车质量都为孙动摩擦因数为那么两车的挂钩断开与货车分离，玩具车的速度为外,牵引力F=2〃/«g,

加速度为环.g,电机输出功率

P=Fvo=2^mgvo

变为原来的2倍，则B错误;

A.玩具车A保持原来的牵引力不变前进，那么加速度不变，那么当玩具车A的速度为2yo时，位移

—（2%了—说3片

2a2〃g

功率

PA'=F・2VO=2PA

克服摩擦力做的功

32

Wf=jurngSA=-mv0

牵引力做的功：

WFA=FSA=3»IVO2;

玩具车B保持原来的输出功率不变前进，当玩具车A的速度为2Vo时，玩具车B的速度为1.5即，由动能定理可得:

「『一〃根gSB=；m（L5%）2—；相片

所以位移

B8〃g

所以

SA：SB=12:11;

则A错误

CD.克服摩擦力做的功:

所以

WfA：WfB=12:11;

牵引力做的功：

2vVa

WFB=P°^=2mvl

a

所以

WFA:WFB=3：2

故C正确，D错误；

故选C。

2、A

【解析】

设人与地面间的动摩擦因数为〃，当々=60°时

0.2Gsin60°=〃(G-0.2Gcos60°)

当。=30°时

左Gsin30°=〃(G-kGcos30°)

求得女80.3,选项A正确，BCD错误。

故选Ao

3、D

【解析】

在空间站中，所有物体都处于完全失重状态，任何物体间都没有相互作用力，小球在CD运动时所受弹力为零，摩擦

力为零，A错；由于处于完全失重状态，小球运动到两个最高点时没有外力做功，机械能守恒，运动到最高点速度大

小相同，B错；C错；小球做圆周运动的向心力由弹力提供，有二=〃「，D对；

R

4、B

【解析】

A.斜面体受到的摩擦力大小决定于动摩擦因数和正压力，若增大推力，动摩擦因数和正压力不变，则整个系统稳定

后斜面体受到的摩擦力不变，故A错误；

B.若撒去推力，系统做减速运动，如果小球在此后的运动中对斜面的压力为零，则加速度方向向左，其大小为

"=gtan300

以整体为研究对象可得

由此可得摩擦因数

所以当〃…g时小球在此后的运动中对斜面的压力为零，故B正确；

C.弹簧处于原长则弹力为零，小球受到重力和斜面的支持力作用，如图所示

竖直方向根据平衡条件可得

Ncos60°=mg

则支持力

N=0.5mg

故C错误;

D.对小球根据牛顿第二定律可得

mgtan60°=ma

解得

a=6g

再以整体为研究对象，水平方向根据牛顿第二定律可得

F-//(M+tn)g=(M+m)a

解得水平推力

F=(M+根)(〃g+〃)=(〃+6)(M+m)g

故D错误。

故选B。

5、D

【解析】

A.任意星之间所受万有引力为

…下

则任意一星所受合力为

F=2FoCOs30今=局专~

星运动的轨道半径

2。2

r=—7?cos30--xRx走=与

3323

万有引力提供向心力

KMM__2

F=，3GR2=Mco2r

解得

也GM3GM

a>=

3

R2~RR

A错误;

B.万有引力提供向心力

F=J3G^-=Ma

解得

6GM

a-；—

R2

则每颗星做圆周运动的向心加速度与三星的质量有关，B错误;

C.根据题意可知

3G2M_13GM_1

co-

c错误;

D.根据线速度与角速度的关系可知变化前线速度为

3GMV30

变化后为

"=〃.冬叵氏」0.2厂=5=丫

32

D正确。

故选D。

6、B

【解析】

A.对月球绕地球转动，则

Mm

G下=mce^r

随着月球绕地球转动半径的增大，角速度减小，选项A错误；

B.对地球的同步卫星，由G—=7"（』）2r可知，7变大，则r变大，即地球同步卫星轨道半径将会增大，选项B

rT

正确；

C.对近地卫星，由G粤=加匕可得

rr

可知，近地卫星的环绕速度不变，选项C错误;

GM

D.由8=可知，赤道上的重力加速度将不变，选项D错误。

故选B。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、BD

【解析】

A.小球在A点和3点时，弹簧的形变量相同，则弹性势能的变化量为零，根据能量守恒得

mg-2R=~mvl

解得

故A错误；

B.除重力以外其它力做功等于机械能的增量，当弹簧长度等于R时，弹簧弹力做功最多，则小球的机械能最大，故

B正确；

C.小球运动到5点时，重力的方向与速度方向垂直，则重力的功率为零，故C错误；

D.在A点，有

rR

mg+k—=NA

在3点，根据牛顿第二定律得

,R喏

NA7R—km2-m—

B2R

解得

7R

NB=5mg+K—

可知小球在A、B两点对圆环的压力差为4mg,故D正确。

故选BDo

8、BC

【解析】

A.由同种电荷相互排斥可知，小球3带正电，故A错误；

D.根据受力分析和平衡条件，可得

mg=k,q*Q

解得小球5在初始位置时所带电荷量为。=竿匚，故D错误；

kq

C.小球5在。位置时，由相似三角形原理可得

k4

（0.5Z）2_mg

0.5Z~~T

解得。=乎，故C正确；

8kq

B.当小球b在。位置时，设绳子原长为X,由受力分析和相似三角形原理可知，当小球6在初始平衡位置时有

F^B=mg=k,^l-^

当小球3在C位置时有

联立方程组可得弹性绳原长x=~,故B正确。

2

故选BC。

9、AD

【解析】

对物块A进行受力分析可知，物块A受拉力T和重力G,根据力的合成得

7sin6)=mg

TcosO=F令

解得

F

合tan©

T_mg

sin。

A.小车的加速度为

a旦一工

mtan61

则小车速度的变化量为

,v=at.=--g--/--

tan61

故A正确；

B.由于重力的方向与位移方向垂直，故重力做功为零，但冲量心=加8/，不是0,故3错误;

C.拉力的冲量

一厂皿

Tsin©

故C错误；

D.重力做功为0,则拉力的功

W=—mv^

2

而

gt

v-^v-at-------

tan。

解得

卬=金

2tan26)

故D正确；

故选ADo

10、BDE

【解析】

A.布朗运动是悬浮在液体或气体中固体小颗粒的无规则运动；布朗运动可以在液体里发生，也可以在气体里发生,

且温度越高，布朗运动越激烈，故A错误。

B.在分子间距离r<ro范围内，即使距离增大，分子间作用力表现为斥力，故B正确；

C.所有分子动能与分子势能的总和叫做物体的内能，单个分子的内能没有意义，故C错误；

D.滴进水中的墨水微粒能做扩散运动，说明分子间有空隙，故D正确；

E.外界对某理想气体做功W=2.0xl05j,气体对外放热0=j.oxl()5j,根据热力学第一定律，则气体的内能变化

♦£=W+g=2.0xl05J-1.0xl05J=1.0xl05J

所以气体的内能增大，温度升高，故E正确。

故选BDEo

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

/1尺+4)

11、1000。-------16,不变

12

【解析】

E3

(1)定值电阻所在支路最小电阻约为R1总=7—=77^0=100°。；电阻箱R(最大阻值为9999Q),为测多组实

,lmaxU.UUJ

验数据，定值电阻Ro应选1KQ；

电阻箱与Ro、A2串联，再与水柱、Ai并联，所以有A(R+4)=4"，玻璃管内水柱电阻R，的表达式&=：

nLL4L+AT

R=0——=Q--------=(J------=---------------n4夕Tr*

⑵由电阻定律可以知道工"s"J，则有—根据题意可知，电流表

Ai,A2示数均相等，则有R=*L—&,由图可得左=%=4*1°=(Tflr=5xio4

/rd'兀r10xl0-2

,兀d2k3.14X0.022X5X104“小

电阻率p=——=-----------------------=\6CLm

(3)电流表内阻不能忽略，则有R=g%L+马吗-电阻率为2=2/保持不变.

1.197xlO3W(允许误差±0.2W)55.56CW区60。(允许误差±2。)

【解析】

(1)口］根据原理图可得出对应的实物图如图所示:

(2)［2］闭合电键断开电键S2,将滑动变阻器片的滑动片移到最右端时，两电阻串联，总电阻为400。；在图甲

中作出电阻的伏安特性曲线，两图线的交点表示工作点:

则可知，电源的输出电压为2.1V,电流为5.7mA；则其功率:

「=”=2.1x5.7*10、=1.197x10、；

(3)［3］滑片由最左端移到最右端时，外电阻由100Q增大到200。；则分别作出对应的伏安特性曲线，如上图所示；则

可知，当在最左端时，路端电压为1.9V,电流为9mA；当达到最右端时，路端电压为1.5V,电流为15mA；

则由闭合电路欧姆定律可知，内阻最小值为:

2.4-1.9

9x10-3O”55.560

最大值为:

2.4-1.5

Q=60。

15xl(y3

故内阻的范围为：55.56Q<r<60Qo

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算

步骤。

234〃皿127TVRI—m―

13、⑴；⑵获60《34亚

【解析】

⑴电场q中加速，有

〃12

qUl=