2024届广东省惠州市高三年级上册第三次调研考试物理试题（含答案解析）

2024届广东省惠州市高三上学期第三次调研考试物理试题

学校:姓名：班级：考号：

一、单选题

1.如图（a）所示，野营三脚架由三根对称分布的轻质细杆构成（忽略细杆重力），炊

具与食物的总质量为加，各杆与水平地面的夹角均为60。。盛取食物时，用光滑铁钩缓

慢拉动吊绳使炊具偏离火堆，如图（b）所示。重力加速度为g,下列说法正确的是

A.拉动吊绳过程中，铁钩对吊绳的作用力沿水平方向

B.拉动吊绳过程中，吊绳上的拉力大小不变

c.烹煮食物时，细杆对地面的作用力大小均为;仅g

D.烹煮食物时，三根细杆受到地面的摩擦力方向相同

2.图（a）为某景区的蛙口喷泉，两次喷出水的轨迹/、8如图（b）所示，最大高度相

同，轨迹/的落点M恰好在轨迹2最高点的正下方，不计空气阻力，对轨迹/、2的

说法正确的是（）

图（a）图（b）

A.水滴在空中运动的时间不相同

B.水滴的初速度大小相等

C.水滴在最高点速度均为0

D.质量相同的水滴在空中运动过程中动量的变化量相同

3.在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨，如图所示，内外铁轨平面与水平面倾

角为0,当火车以规定的行驶速度v转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的侧向挤压，火

车转弯半径为r,重力加速度为g,下列说法正确的是（）

试卷第1页，共8页

A.火车以速度v转弯时，铁轨对火车支持力大于其重力

B.火车转弯时，实际转弯速度越小越好

C.当火车上乘客增多时，火车转弯时的速度必须降低

D.火车转弯速度大于Jgrtan。时,外轨对车轮轮缘的压力沿水平方向

4.一列简谐横波沿x轴传播，图（a）是t=1.0s时的波形图，图（b）是x=3.0m处质

点的振动图像，a、b两质点在x轴上平衡位置分别为xO=0.5m、Xb=2.5m,下列说法正

确的是（）

A.波沿x轴正方向传播

B.波的传播速度为0.5m/s

C./=1.Os时，a、6两质点加速度方向相反

D.从1.0s到-1.5s,质点0的路程10cm

5.图中有一直杆竖直插入水深为1.2m水池池底，恰好有一半露出水面，太阳光以与水

平面成37。角射在水面上，测得直杆在池底的影长EC为2.5m,已知$亩37。=0.6,则下

列说法正确的是（）

A.直杆在池底的影长中午比早晨更长

B.直杆在水面的影长为0.9m

试卷第2页，共8页

4

c.水的折射率为:

D.当太阳光和水面的夹角变化时，在水面上有可能发生全反射

6.中国空间站围绕地球做近似匀速圆周运动，运行周期约为90分钟，下列说法正确的

是（）

A.中国空间站的加速度大于9.8m/s2

B.中国空间站运行的角速度大于地球自转的角速度

C.中国空间站运行的速度大于第一宇宙速度

D.中国空间站与同步地球卫星的轨道高度相同

7.能够产生正弦式交变电流的发电机（内阻可忽略）通过理想变压器向定值电阻R供

电，电路如图所示，理想交流电流表A、理想交流电压表V的读数分别为/、U,R消

耗的功率为P。若发电机线圈的转速变为原来的则（）

A.R消耗的功率变为!尸

B.电压表V的读数变为

C.电流表A的读数仍为/

D.通过R的交变电流频率不变

二、多选题

8.如图（a）,辘的是古代民间提水设施，由辘船头等部分构成，图（b）为提水设施工

作原理简化图，辘涉绕绳轮轴半径为r=0.1m,水斗的质量为加尸0.5kg。某次从井中汲

取加=5.5kg的水，Z=0时刻，轮轴由静止开始绕中心轴转动向上提水桶，其角速度随时

间变化规律如图（c）所示。井足够深且绳的质量忽略不计，重力加速度g=10m/s2,则

试卷第3页，共8页

A.前10s,水斗做匀加速直线运动

B.前10s,井绳所受拉力大小恒定

C.前10s,水斗上升的高度为5m

D.前10s,井绳对水斗的拉力所做的功为300J

9.沿电场线所在直线建立如图所示Ox轴，x轴上各点电势。随x的变化规律如图所示,

坐标原点。点电势为零。带电量为e的电子仅在电场力作用下从。点由静止释放，下

列说法正确的是（）

OABC

(Po

2

A.在0〜xj区间内，电场方向始终指向x轴正方向

B.电子到达2点时动能为?

C.电子从/运动到C,加速度先减小后增大

D.若在8点给电子一个沿x轴正方向的初速度，电子一定会在NC间做往复运动

10.一种圆柱形粒子探测装置的横截面如图所示。内圆区域内有垂直纸面向里的匀强磁

场，外圆是探测器，和分别为内圆的两条相互垂直的直径，两个粒子先后从P

点沿径向射入磁场。粒子1经磁场偏转后打在探测器上的Q点，粒子2经磁场偏转后

从磁场边界C点离开，最后打在探测器上的N点，PC圆弧恰好为内圆周长的三分之一,

粒子2在磁场中运动的时间为装置内部为真空状态，忽略粒子所受重力及粒子间相

互作用力。下列说法正确的是（）

卜x

3粒子1

Q

A.粒子1可能为电子

B.若两粒子的入射速率相等，则粒子1的比荷小于粒子2的比荷

C.若仅减小粒子2的入射速率，则粒子2在磁场中的运动时间增加

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D.改变粒子2入射方向，速率变为原来的冥I,则粒子2在磁场中运动的最长时

3

间为t

三、实验题

11.某同学利用如图甲所示的向心力演示器探究小球做圆周运动所需向心力大小歹与小

球质量加、运动半径r和角速度。之间的关系。

图甲

（1）本实验采用的主要实验方法为（选填“等效替代法”或“控制变量法

在探究小球做圆周运动所需向心力的大小厂与运动半径r的关系时，把两个相同

的小球放到半径厂不等的长槽和短槽上，保证两变速塔轮的相同，根据标尺

上露出的红白相间等分标记，粗略计算出两个球所需向心力的比值；

（2）另一同学利用如图乙所示接有传感器的向心力实验器来进行实验。力传感器可直

接测量向心力的大小巴旋臂另一端的挡光杆经过光电门传感器时，系统将自动记录其

挡光时间，用螺旋测微器测量挡光杆的宽度%示数如图丙所示，则3=mm,挡

光杆到转轴的距离为R。某次挡光杆经过光电门时的挡光时间为反，可求得挡光杆的角

速度。的表达式为（用题目中所给物理量的字母符号表示）。该同学保持磋码

质量和运动半径r不变，探究向心力下与角速度。的关系，作出尸-02图线如图丁所示，

若祛码运动半径r=0.2m,牵引杆的质量和:一切摩擦可忽略，由广”图线可得祛码质量

mkg（结果保留2位有效数字）。

12.把铜片和锌片相隔1cm插入一个苹果中，就可以制成一个水果电池。小明同学用

水果电池给一个规格为“2.5V,0.5A”的小灯泡供电，发现虽然逐渐增加水果电池串联的

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数量，但小灯泡依旧几乎不发光。于是小明利用如下器材测量水果电池的电动势和内阻,

探究小灯泡不发光的原因。

A.一个水果电池

B.电流表A（0-0.6mA,内阻2500）

C.电压表V（0—3V,内阻约3kQ）

D.滑动变阻器R（最大阻值2000。）

E.开关一个，导线若干

（1）小明利用电流表和电压表更准确地测量“苹果电池''的电动势和内阻，应该选择的

实验电路是图中的—（选填“（a）”或“（b）”）。

©-

-0_1女_

(b)

（2）选择正确的电路后由实验数据作出的U—/图像如图所示，由图像可求得电源电动

势为—V,内电阻为—Q（结果保留三位有效数字）。

（3）根据（2）中测量的结果可知，小灯泡几乎不发光的原因是—o

四、解答题

13.如图所示，将一容积为5480ml的空玻璃瓶从空气中开口向下缓缓压入水中。设

水温均匀且恒定，玻璃瓶中的气体可视为理想气体，大气压强为刃=1.0x105pa,水的密

度为2=1.0xl（）3kg/m3,重力加速度为g=10m/s2,玻璃瓶高度相对水深可忽略不计，当压

入水中/?=2m深处时，求：

（1）瓶内空气的压强；

（2）瓶内空气的体积；

（3）被淹没的玻璃瓶在下降过程中，瓶内气体是吸热还是放热，为什么？

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水

空气

14.如图所示，一质量为A/=2kg、右端带有一段半径为7?=0.5m的四分之一圆弧的长木

板停靠在墙边，木板左端固定一轻弹簧，弹簧右端紧靠一质量为加=lkg的小物块（不

栓接），木板表面除长为Z=2.5m的N3段外均光滑，段与物块间的滑动摩擦因数为

〃=0.2。现用外力通过物块压缩弹簧，使其弹性势能£>18J,然后由静止释放物块。已

知物块到达/点前已脱离弹簧，水平地面光滑且足够长，重力加速度g取：10m/s2,求：

（1）物块第一次到达N点时的动量大小；

（2）试通过计算判断物块能否到达圆弧轨道的最高点。

15.为了确保载人飞船返回舱安全着陆，设计师在返回舱的底部安装了4台完全相同的

电磁缓冲装置，如图（a）所示，图（b）为其中一台电磁缓冲装置的结构简图。舱体沿

竖直方向固定着两光滑绝缘导轨MN、PQ,导轨内侧安装电磁铁（图中未画出），能产

生垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为瓦导轨内的缓冲滑块K内部用绝缘材料

填充，外侧绕有“匝闭合矩形线圈"力，其总电阻为R,仍边长为乙着陆时电磁缓冲

装置以速度V。与地面碰撞后，滑块K立即停下，此后在线圈与轨道的磁场作用下使舱

体减速，从而实现缓冲。导轨MN、及线圈的油和6c边足够长，返回舱质量为加

（缓冲滑块K质量忽略不计），取重力加速度为g,一切摩擦阻力不计。求：

（1）缓冲滑块K刚停止运动时，舱体的加速度大小；

（2）舱体着陆时（即导轨MN、尸。刚触地前瞬时）的速度v的大小；

（3）若舱体的速度大小从vo减到v的过程中，舱体下落的高度为九则该过程中每台

电磁缓冲装置中产生的焦耳热0。

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P

光滑绝缘导轨]

NQ

地面

(a)(b)

试卷第8页，共8页

参考答案:

1.B

【详解】A.拉动吊绳过程中，节点受到竖直向下的绳子拉力、斜向上的的绳子拉力，以及

铁钩对吊绳的作用力，在拉动吊绳过程中，斜向上的的绳子拉力的方向改变，根据共点力平

衡可知铁钩对吊绳的作用力方向斜向上且不断变化，故A错误；

B.拉动吊绳过程中，炊具与食物受力平衡，故绳子的拉力等于炊具与食物的重力，故大小

不变，故B正确；

C.根据共点力平衡有

377cos30°=mg

F=-----mg

烹煮食物时，各杆对地面的压力大小均为耍加g,故C错误;

D.烹煮食物时，各杆受到地面的摩擦力大小均为

f=Fsin30°=——mg

故D错误。

故选B。

2.D

【详解】A.取其中一个质量为机的水滴进行分析，水滴做斜抛运动，根据对称性，可以将

其运动看为左右两个对称的平抛运动，令最大高度为人利用逆向思维，则有

h=~g

由于最大高度相同，则水滴在空中运动的时间相同，故A错误；

B.水滴竖直方向做竖直上抛运动，令初速度与始终方向夹角为。，利用逆向思维，则有

答案第1页，共11页

_gt

vo2

2cos6/

根据上述，运动时间相等，由图（b）可知，轨迹N的初速度与竖直方向夹角小于轨迹8的

初速度与竖直方向夹角，可知，轨迹/的初速度小于轨迹2的初速度，故B错误；

C.水滴在水平方向上做匀速直线运动，可知，水滴在最高点速度为吗sin。，结合上述可知,

轨迹/在最高点的速度小于轨迹2在最高点的速度，均不为0,故C错误；

D.水滴做斜抛运动，仅仅受到重力作用，根据动量定理有

mgt=邸

水滴运动时间相等，可知，质量相同的水滴在空中运动过程中动量的变化量相同，故D正

确。

故选D。

3.A

【详解】A.火车以速度v转弯时，对火车受力分析，如图

可得

2

mgtanU八=m一V

解得

v-y]grtan9

根据矢量三角形的边角关系可知铁轨对火车支持力大于其重力，故A正确;

B.当火车以规定的行驶速度v转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的侧向挤压，效果最好,

所以实际转弯速度不是越小越好，故B错误;

C.由1，=而而而可知规定行驶的速度与质量无关，当火车质量改变时，规定的行驶速度

不变，故C错误;

D.火车转弯速度大于痂菽时，外轨对车轮轮缘的压力沿接触面指向轮缘，故D错误。

故选Ao

答案第2页，共11页

4.C

【详解】A.由图（b）可知，，=1.0s时x=3.0m处质点向上振动，根据上下坡法可知波沿

x轴负方向传播，故A错误；

B.由图（a）可知波长为4m,由图（b）可知周期为2s,波的传播速度为

24,°,

v=—=—m/s=2m/s

T2

故B错误；

C.a、b两质点的距离为

\x=xb-xa=2m=；%

可知〃、6两质点振动步调相反，故，=1.Os时，a、6两质点加速度方向相反，故C正确；

D.根据

T

A，=1.5—Is=0.5s=—

4

可知从f=1.0s至h=1.5s,质点。振动了4，由于f=1.0s时质点a不在平衡位置和位移最

4

大处，则从片1.0s到t=1.5s,质点。的路程

sw/=10cm

故D错误。

故选C。

5.C

【详解】A.中午比早晨的位置高，光线射入水的入射角小，由〃=皿可知折射角也小，所

sinr

以直杆在池底的影长中午比早晨更短，故A错误;

B.由图可知

tan37°=丝

BD

解得

BD=---------=1.6m

tan37°

故直杆在水面的影长为1.6m,故B错误;

C.由直杆在池底的影长EC为2.5m,可得

£F=C£-CF=2.5m-1.6m=0.9m

则

答案第3页，共11页

3

5

由折射率n=仝可得水的折射率

sinr

故C正确；

D.光从光疏介质射向光密介质时才有可能发生全反射，当太阳光和水面的夹角变化时，在

水面上有不可能发生全反射，故D错误。

故选C。

6.B

【详解】A.对中国空间站，根据牛顿第二定律

「Mm

Or——=ma

r

对近地卫星，根据牛顿第二定律

「Mm

G~^r=ms

中国空间站的轨道半径大于近地卫星的轨道半径，可知中国空间站的加速度小于9.8m/s2,

故A错误；

B.根据

24

co=——

T

中国空间站运行周期小于同步地球卫星运行周期，中国空间站运行的角速度大于地球自转的

角速度，故B正确；

C.第一宇宙速度是最大环绕速度，中国空间站运行的速度小于第一宇宙速度，故C错误；

D.根据开普勒第三定律

R3

中国空间站运行周期小于同步地球卫星运行周期，中国空间站的轨道半径小于同步地球卫星

的轨道半径，则中国空间站的轨道高度小于同步地球卫星的轨道高度，故D错误。

故选B。

7.B

【详解】发电机线圈的转速变为原来的玄，则角速度变为原来的周期变为原来的2倍，

通过R的交变电流频率变为原来的g；根据

答案第4页，共11页

Em=NBSa,E=冬

v2

可知发电机电动势有效值变为原来的由于发电机内阻不计，则变压器原线圈输入电压原

来的根据

U2_^2_

U1%

可知副线圈的输出电压原来的;，则电压表V的读数变为[u；副线圈的输出电流原来的;，

222

根据

P[=I泳

可知R消耗的功率变为9尸；根据

4

h«1

可知原线圈电流原来的则电流表A的读数变为;/。

故选B。

8.AB

【详解】A.水斗的速度为

v=a)r=2x0.lt=0.2t(m/s)

所以，前10s,水斗做匀加速直线运动，故A正确；

B.对水斗分析

F~(m0+m)g=(m0+m)a

解得

F=(机0+m)a+(m0+m)g=(m。+机)(a+g)=(0.5+5.5)(0.2+10)N=61.2N

所以前10s,井绳所受拉力大小恒定，故B正确；

C.根据

,1,1,

h=—at~=—x0.2xl0"m=10m

22

故C错误；

D.前10s,井绳对水斗的拉力所做的功为

^=F/z=61.2xlOJ=612J

答案第5页，共11页

故D错误。

故选AB-

9.BC

【详解】A.沿电场线方向电势降低，在0〜X3区间内，电场方向开始就指向x轴的负方向，

故A错误；

B.从。到/电场力做正功，根据动能定理可得

-eg/”％

从。到8电场力做负功，根据动能定理可得

一｛%-田=EkB-EkA

联立解得电子到达2点的动能为

Ei

kB2

故B正确；

C.根据夕-x图象的斜率表示电场强度，由图象可知从/到C电场强度先减小再增大，所以

加速度先减小再增大，故C正确；

D.5C段电场方向沿x轴负方向，电子受电场力沿x轴正方向，所以在2点给电子一个沿x

轴正方向的初速度，电子将沿x轴正方向做直线运动，故D错误；

故选BC-

10.ACD

【详解】A.粒子1受向下偏转，由左手定则可知，粒子1带负电，粒子1可能为电子，故

A正确；

B.洛伦兹力提供粒子在磁场中做圆周运动所需的向心力

了2

qvB=m—

r

可得

mv

r=——

qB

由题图可知粒子1运动的半径小于粒子2运动的半径，若两粒子的入射速率相等，则粒子1

的比荷大于粒子2的比荷，故B错误；

C.若仅减小粒子2的入射速率，则粒子2运动半径减小，从磁场射出时，轨迹所对应的圆

心角增大，粒子2在磁场中的运动时间为

答案第6页，共11页

8e°2mzz0m

A=一T=--------------——

2万2%qBqB

则若仅减小粒子2的入射速率，则粒子2在磁场中的运动时间增加，故C正确；

D.PC圆弧恰好为内圆周长的三分之一，则粒子2在磁场中轨迹所对应的圆心角为

.360。“0

cr=l1o8n0--------=60

3

设内圆半径为R,根据几何关系，粒子2在磁场中运动半径为

开始粒子2在磁场中运动时间为

a兀m

ITC3qB

粒子2速率变为原来的38,此时粒子2在磁场中运动半径为

3

24。

r2=§—―2r

根据几何关系，当粒子2的轨迹对应的弦为直径尸河时，粒子2在磁场中运动的时间最长,

此时的圆心角为

6=60°

速度改变后，粒子2在磁场中运动的最长时间为

-----1-------

2〃3qB

故D正确。

故选ACDo

0.45

【详解】（1）[1]本实验通过控制小球质量加、运动半径尸和角速度①这三个物理量中两个量

答案第7页，共11页

相同，探究向心力厂与另一个物理量之间的关系，采用的主要实验方法为控制变量法。

[2][3]在探究小球做圆周运动所需向心力的大小尸与运动半径r的关系时，需要控制m和。

相同，即把两个相同质量的小球放到半径r不等的长槽和短槽上，保证两变速塔轮的角速度

相同。

(2)[4]螺旋测微器的读数等于固定刻度与可动刻度读数之和，即

d=1.5mm+23.0x0.01mm=1.730rnm

[5]由于d和加都很小，所以可用加时间内的平均速度来表示挡光杆的线速度，即

d

v=一

\t

所以挡光杆的角速度为

vd

a/=—=-----

RRNt

[6]根据向心力公式有

F=mrco1

所以F-co2图线的斜率为

0.9

k=mr=-jykg-m=0.09kg-m

解得

m=0.45kg

12.(b)1.00750见解析

【详解】(1)[1]电流表内阻已知，电流表的分压值可准确计算得出，为更准确地测量“苹果

电池”的电动势和内阻，应将电流表外接，应选择的实验电路是图中的(b)o

(2)[2]根据闭合电路的欧姆定律

E=U+I(RA+r)

整理得

U-r)I+E

由图像可求得电源电动势为

E=1.00V

[3]图像斜率的绝对值为

1.00-0.50

k=R一A+'=—。=100(X1

\\A0.50x10-3

内电阻为

答案第8页，共11页

r=750Q

(3)[4]根据(2)中测量的结果可知，小灯泡几乎不发光的原因是水果电池的电动势小，

内阻比灯泡电阻大很多，尽管多个水果电池串联，输出的电压也远小于灯泡额定电压，回路

中的电流远小于额定电流。

13.(1)1.2xlO5Pa；(2)400mL；(3)放热，见解析

【详解】(1)由平衡条件，瓶内空气的压强〃满足

P=Po+Pgh

解得

p=1.2xlO5Pa

(2)缓缓压入水温均匀且恒定的水中，瓶内的理想气体保持温度不变，由玻意耳定律得

PM=pv

代入数据解得

V=400mL

(3)被淹没的玻璃瓶在下降过程中，瓶内气体放热，由热力学第一定律得

\U=Q+W

因为瓶内气体体积减小，所以外界对气体做功，即用＞0,而气体温度不变从而内能保持不

变，即AU=0,解得

。＜0

故气体要放热。

14.(1)6kg.m/s；(2)能，见解析

【详解】(1)由相同机械能守恒有

Ep=-mv„

可得

v0=6m/s

物块第一次到