陕西省汉中市2024年高三3月份模拟考试物理试题含解析

陕西省汉中市2024年高三3月份模拟考试物理试题

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、下列关于温度及内能的说法中正确的是（）

A.温度是分子平均动能的标志，所以两个动能不同的分子相比，动能大的温度高

B.两个不同的物体，只要温度和体积相同，内能就相同

C.质量和温度相同的冰和水，内能是相同的

D.一定质量的某种物质，即使温度不变，内能也可能发生变化

2、如图所示，固定斜面上放一质量为机的物块，物块通过轻弹簧与斜面底端的挡板连接，开始时弹簧处于原长，物

块刚好不下滑。现将物块向上移动一段距离后由静止释放，物块一直向下运动到最低点，此时刚好不上滑，斜面的倾

角为。，重力加速度为g,最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则在物块向下运动过程中，下列说法不正确的是0

A.物块与斜面间的动摩擦因数为tan。B.当弹簧处于原长时物块的速度最大

C.当物块运动到最低点前的一瞬间，加速度大小为gsin。D.物块的动能和弹簧的弹性势能的总和为一定值

3、氢原子的能级图如图所示，有一群处于〃=4能级的氢原子，若氢原子从〃=4能级向〃=2能级跃迁时所辐射出的光

恰能使某种金属A发生光电效应，则下列说法中正确的是（）

4-----------------------0.85

3-----------------------1.51

2-----------------------3.4

1-13.6

A.这群氢原子辐射出的光中共有3种频率的光能使金属A发生光电效应

B.如果辐射进来能量为0.32eV的光子，可以使氢原子从〃=4能级向"=5能级跃迁

C.如果辐射进来能量为1.32eV的光子，不可以使处于n=4能级的氢原子发生电离

D.用氢原子从"=4能级向”=1能级跃迁时辐射出的光照射金属A,所产生的光电子的最大初动能为10.2eV

4、如图所示，一个带正电的物体从粗糙斜面顶端滑到斜面底端时的速度为-若加上一个垂直于纸面指向纸外的方向的

磁场，则物体滑到底端时（）

B

A.v变大B.v变小C.v不变D.不能确定

5、电容为C的平行板电容器竖直放置，正对面积为S,两极板间距为d,充电完成后两极板之间电压为U,断开电路,

1,

两极板正对区域视为匀强电场，其具有的电场能可表示为EpU'CU,。如果用外力使平行板电容器的两个极板间距

缓慢变为2d,下列说法正确的是（）

A.电容变为原来的两倍B.电场强度大小变为原来的一半

C.电场能变为原来的两倍D.外力做的功大于电场能的增加量

6、北斗三号导航卫星系统由三种不同轨道的卫星组成，即24颗MEO卫星（地球中圆轨道卫星，轨道形状为圆形，

轨道半径在3万公里与1000公里之间），3颗GEO卫星（地球静止轨道卫星）和3颗IGSO卫星（倾斜地球同步轨道

卫星）。关于MEO卫星，下列说法正确的是（）

A.比GEO卫星的周期小

B.比GEO卫星的线速度小

C.比GEO卫星的角速度小

D.线速度大于第一宇宙速度

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，在竖直方向上A、3两物体通过劲度系数为上=200N/m的轻质弹簧相连，A放在水平地面上，3、C两

物体通过细线绕过轻质定滑轮相连，。放在固定的光滑斜面上.用手拿住C,使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证成

段的细线竖直、cd段的细线与斜面平行.已知4、5的质量均为10kg,C的质量为40kg,重力加速度为g=10m/s2,细

线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态，释放C后C沿斜面下滑，A刚离开地面时，B获得最大速

度.（）

A.斜面倾角a=30°

B.A、B、C组成的系统机械能先增加后减小

C.3的最大速度%侬=2m/s

D.当C的速度最大时弹簧处于原长状态

8、空间存在水平向左的匀强电场，在该电场中由静止释放一个带负电的油滴。关于该油滴的运动下列表述正确的是

()

A.向左下方做曲线运动

B.向右下方做直线运动

C.电势能逐渐增大

D.速度随时间均匀增大

9、如图所示，在竖直方向上A、5两物体通过劲度系数为"的轻质弹簧相连(轻质弹簧的两端分别固定在4、5上),

庆C两物体通过细绳绕过光滑轻质定滑轮相连，A固定在水平地面上，C放在固定的倾角为30°的光滑斜面上。已知

5的质量为m，C的质量为4机，重力加速度为g,细绳与滑轮之间的摩擦力不计。现用手按住C,使细绳刚刚拉直但

无张力，并保证曲段的细绳竖直、cd段的细绳与斜面平行。开始时整个系统处于静止状态，释放C后，它沿斜面下

滑，斜面足够长，则下列说法正确的是

A.整个运动过程中5和C组成的系统机械能守恒

B.C下滑过程中，其机械能一直减小

2mg

C.当8的速度达到最大时，弹簧的伸长量为

k

D.3的最大速度为2g—

V5k

10、下列说法正确的是o

A.失重条件下充入金属液体的气体气泡不能无限地膨胀是因为液体表面张力的约束

B.阳光下看到细小的尘埃飞扬，是固体颗粒在空气中做布朗运动

C.由阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和气体的密度，可以估算出理想气体分子间的平均距离

D.分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大

E.热量一定由高温物体向低温物体传递

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）利用图a所示电路，测量多用电表内电源的电动势E和电阻“xio”挡内部电路的总电阻R内。使用的器材

有：多用电表，毫安表（量程10mA）,电阻箱，导线若干。

回答下列问题：

⑴将多用电表挡位调到电阻“xlO”挡，红表笔和黑表笔短接，调零；

⑵将电阻箱阻值调到最大，再将图a中多用电表的红表笔和（填“1”或“2”）端相连，黑表笔连接另一端。

（3）调节电阻箱，记下多组毫安表的示数/和电阻箱相应的阻值R；某次测量时电阻箱的读数如图b所示，则该读数为

E,得到关于L的表达式，以工为纵坐标，R为横坐标，作L-R图线，如图C所示；由图得

（4）甲同学根据1r=6」

III

E=V,尺内=Q=（结果均保留三位有效数字）

⑸该多用电表的表盘如图d所示，其欧姆刻度线中央刻度值标为“15”，据此判断电阻“xlO”挡内部电路的总电阻为

。，甲同学的测量值衣内与此结果偏差较大的原因是o

12.（12分）某同学要测量一节旧电池的电动势和内阻，实验器材有一个电流表、一个电阻箱衣、一个的定值电阻

Ro,一个开关和导线若干，该同学按如图所示电路进行实验，测得的数据如下表所示:

实验次数12345

R（。）4.010.016.022.028.0

I(A)1.000.500.340.250.20

⑴该同学为了用作图法来确定电池的电动势和内电阻，若将尺作为直角坐标系的纵坐标，则应取作为横

坐标。

⑵利用实验数据在给出的直角坐标系上画出正确的图象。

（3）由图象可知，该电池的电动势万=V,内电阻尸Q。

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）电荷周围存在电场，电场虽然看不见，但是它却是客观存在的，可以通过实验对它进行观察和研究。如

图所示，。是一个均匀带电球，把一个系在丝线上的带电量为+4、质量为僧的试探小球先后依次挂在图中《、舄、P.

三个不同位置，调整丝线长度，使小球静止时的三个位置A、B,。与带电球。的球心处于同一水平线上，三处的丝

线与竖直方向的夹角分别为仇、%、a，且a>%>%。已知重力加速度为go

⑴对带电小球静止于A位置时的受力进行分析，画出受力示意图，并求小球所受电场力的大小工;

⑵根据电场强度的定义，推导带电球产生的电场在A位置处的场强大小EA的表达式，并据此比较A、B,C三个位置

的电场强度EA、EB、耳；的大小关系。

14.（16分）如图所示，一总质量机=10kg的绝热汽缸放在光滑水平面上，用横截面积S=1.0x10-2m2的光滑绝热薄

活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内，活塞杆的另一端固定在墙上，外界大气压强尸o=LOxl（）5pa.当气体温度为

27℃时，密闭气体的体积为2.0xl（r3m3（0七对应的热力学温度为273K）。

（i）求从开始对气体加热到气体温度缓慢升高到360K的过程中，气体对外界所做的功；

（ii）若地面与汽缸间的动摩擦因数"=0.2,现要使汽缸向右滑动，则缸内气体的温度至少应降低多少摄氏度？（设

最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，活塞一直在汽缸内，气体质量可忽略不计，重力加速度g取10m/s2。）

15.（12分）有一个推矿泉水瓶的游戏节目，规则是：选手们从起点开始用力推瓶一段时间后，放手让瓶向前滑动，

若瓶最后停在桌上有效区域内，视为成功；若瓶最后末停在桌上有效区域内或在滑行过程中倒下，均视为失败。其简

化模型如图所示，AC是长度为Li=5m的水平桌面，选手们可将瓶子放在A点，从A点开始用一恒定不变的水平推力

推瓶，BC为有效区域。已知3c长度L2=lm,瓶子质量?"=Ikg,瓶子与桌面间的动摩擦因数“=0.2.某选手作用在瓶子

上的水平推力尸=10N,瓶子沿AC做直线运动，假设瓶子可视为质点，滑行过程中未倒下，g取10m/s2,那么该选手

要想游戏获得成功，试问：

⑴推力作用在瓶子上的时间最长不得超过多少？

⑵推力作用在瓶子上的距离最小为多少？

C

4

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、D

【解析】

试题分析：影响内能大小的因素：质量、体积、温度和状态，温度是分子平均动能的标志，温度高平均动能大，但不

一定每个分子的动能都大.

温度是分子平均动能的标志，温度高平均动能大，但不一定每个分子的动能都大，A错误；影响内能大小的因素：质

量、体积、温度和状态，B错误；一定质量的冰融化成相同温度的水需要从外界吸热，故质量和温度相同的冰和水，

内能是不相同的，C错误；一定质量的某种物质，即使温度不变，内能也可能发生变化，比如零摄氏度的冰化为零摄

氏度的水，内能增加，D正确.

2、C

【解析】

A.由于开始时弹簧处于原长，物块刚好不下滑，则

mgsin9="mgcos0

得物块与斜面间的动摩擦因数

〃=tan8

选项A正确；

B.由于物块一直向下运动，因此滑动摩擦力始终与重力沿斜面向下的分力平衡，因此当弹簧处于原长时，物块受到

的合外力为零，此时速度最大，选项B正确；

C.由于物块在最低点时刚好不上滑，此时弹簧的弹力

F=mgsin0+"mgcos0=2mgsin0

物块在到达最低点前的一瞬间，加速度大小为

F

a=一=2gsin0

m

选项C错误；

D.对物块研究

WF+WG+Wf=^Ek

而重力做功和摩擦力做功的代数和为零，因此弹簧的弹力做功等于物块动能的变化量，即弹簧的弹性势能和物块的动

能之和为定值，选项D正确。

故选C。

3、D

【解析】

A.氢原子从〃=4能级向低能级跃迁时可以辐射出6种频率的光子，其中只有从"=4能级向"=3能级跃迁时所辐射出

的光子以及从"=3能级向n=2能级跃迁时所辐射出的光子的能量小于从n=4能级向n=2能级跃迁时所辐射出的光子的

能量，不能使金属A发生光电效应，故共有4种频率的光能使金属A发生光电效应，故A错误；

B.因为从n=4能级向n=5能级跃迁时所需要的能量为

△E/-&=0・31eV

不等于光子能量为0・32eV,故B错误；

C.因为要使处于“=4能级的氢原子发生电离，所需要的能量只要大于0.85eV就可以，故C错误；

D.由题意可知，金属A的逸出功为2.55eV,氢原子从"=4能级向〃=1能级跃迁时所辐射出光子的能量为

hv=E「E]=12.75eV

由爱因斯坦光电效应方程可得最大初动能

Ek^hv-W0=10.2eV

故D正确。

故选D。

4、A

【解析】

未加磁场时，根据动能定理，有

12

mgh—Wf=—mv-0

加磁场后，多了洛伦兹力，洛伦兹力不做功，根据左手定则，洛伦兹力的方向垂直斜面向上，所以物体对斜面的压力

减小，所以摩擦力变小，摩擦力做的功变小，根据动能定理，有

1,

mgh—Wf'=~mv'~-0

所以

v'>v.

故A正确，BCD错误。

故选Ao

5、C

【解析】

A.极板间距变为原来两倍，根据。=刍=可知电容减半，A错误；

47M

B.电荷量和极板正对面积不变，则

E：JQ,4兀kQ

dCd£rS

电场强度大小不变，B错误；

C.当开关断开后，电容器极板的电荷量。不变，根据

u=旦

c

电容减半，两极板间电压加倍，根据

1,

E=-CU2

P2

可知，电场能加倍，C正确；

D.电路断开，没有电流和焦耳热产生，极板的动能不变，则外力做的功等于电场能的增加量，D错误。

故选C。

6、A

【解析】

A.万有引力提供向心力

2

G-Mmm4-7Tr

-fr=yr

解得

T_14%2r3

MEO卫星轨道半径比GEO轨道半径小，所以MEO卫星周期小，A正确；

B.万有引力提供向心力

-Mmv2

CJ——=m——

rr

解得

MEO卫星轨道半径比GEO轨道半径小，所以MEO卫星线速度大，B错误;

C.万有引力提供向心力

解得

MEO卫星轨道半径比GEO轨道半径小，所以MEO卫星角速度大，C错误；

D.第一宇宙速度是卫星的最大环绕速度，环绕半径为地球半径，MEO卫星轨道半径大于地球半径，线速度大小比于

第一宇宙速度小，D错误。

故选Ao

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、ABC

【解析】

A.开始时弹簧压缩的长度为XB得：

当A刚离开地面时，弹簧处于拉伸状态，对A有:

物体A刚离开地面时，物体3获得最大速度，5、C的加速度为0,对B有：

T-mg-kxA=0

对C有：

Mgsina-T=0

解得：

«=30°

故A正确；

B.由于XA=XB,弹簧处于压缩状态和伸长状态时的弹性势能相等，即此过程中弹簧的弹性势能先减小后增加；而由A、

B,C以及弹簧组成的系统机械能守恒，可知A、B,C组成的系统机械能先增加后减小，故B正确；

C.当物体A刚离开地面时，物体3上升的距离以及物体C沿斜面下滑的距离为：

2mg2x10x10

h=x+xm=lm

ABk200~

由于XA=XB,弹簧处于压缩状态和伸长状态时的弹性势能相等，弹簧弹力做功为零，且物体A刚刚离开地面时，B、C

两物体的速度相等，设为VB,由动能定理得:

Mghsina—mgh=~(^M+

解得:

VB=2m/s

故C正确；

D.当5的速度最大时，C的速度也是最大的，此时弹簧处于伸长状态，故D错误;

故选ABCo

8、BD

【解析】

AB.油滴受向下的重力7叫和向右的电场力4E,且两力均为恒力。其合力的大小恒为

F=«mg)2

方向恒定为右偏下、与水平方向的夹角的正切值为

由尸=7加知加速度。恒定，则油滴由静止向右下方做匀加速直线运动，故A错误，B正确；

C.运动过程中电场力方向与位移夹角始终为锐角，电场力做正功，则油滴电势能减小，故C错误；

D.由丫=〃知速度随时间均匀增大，故D正确。

故选BD。

9、BD

【解析】

A.整个运动过程中，弹簧对3物体做功，所以3和C组成的系统机械不守恒，故A错误；

B.C下滑过程中，绳子的拉力对C做负功，由功能关系可知，物体C的机械能减小，故B正确；

C.当B的速度最大时，其加速度为零，绳子上的拉力大小为2mg,此时弹簧处于伸长状态，弹簧的伸长量M满足

kx2=mg

得

故C错误；

D.释放瞬间，对3受力分析，弹簧弹力

F=村=mg

得

_mg

石一下

物体B上升的距离以及物体C沿斜面下滑的距离均为

h=X\+X2

由于X1=X2,弹簧处于压缩状态和伸长状态时的弹性势能相等，弹簧弹力做功为零，设B物体的最大速度为5,由机

械能守恒定律得

1,

4mghsina—mgh=—(m+4/n)v-

解得：

…g糕

故D正确。

10、ACD

【解析】

A.失重条件下液态金属呈球状是由于液体表面分子间存在表面张力的结果，故金属液体的气体气泡不能无限地膨胀,

A正确；

B.阳光下看到细小的尘埃飞扬，是固体颗粒随空气流动而形成的，并不是布朗运动，B错误；

C.由气体的摩尔质量和气体的密度之比可求出气体的摩尔体积，摩尔体积与阿伏加德罗常数之比等于每个气体分子

占据的空间大小，由此可以估算出理想气体分子间的平均距离，C正确；

D.由于分子之间的距离比较大时，分子之间的作用力为引力，而分子之间的距离比较小时，分子之间的作用力为斥

力，所以分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大，D正确；

E.热量可以在一定的条件下从低温物体传递到高温物体，E错误。

故选ACDo

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、123.21.43200150甲同学没有考虑毫安表内阻的影响

【解析】

⑵[1]欧姆表中电流从红表笔流入电表，从黑表笔流出电表；电流从电流表正接线柱流入，故红表笔接触1,黑表笔接

2；

(3)⑵由图可知，电阻箱读数为R=(2xlO+3x1+2x0.1)。=23.2。

E

(4)[3][4]由I=变形得

R+4

———1\1----

IEE

由图像可得

1,175-140

—=k=-------------

E50

解得

E«1.43V

截距为

&4=140

E

得

4=200Q

(5)[5]由图可知，此欧姆表的中值电阻为

羯=15xlOQ=15OQ

则电阻“xio”挡内部电路的总电阻为150。

⑹由甲同学处理方法可知，由于没有考虑毫安表的内阻，如果考虑毫安表的内阻则有

I

由此可知，甲同学的测量值R内与此结果偏差较大的原因是没有考虑毫安表的内阻

R/

6.0C5.8-6.2)1.0(0.8.-1.2)

【解析】

⑴口］根据闭合电路欧姆定律，有

R+RQ+Y

公式变形，得到

K=E(；)+(—

所以若将衣作为直角坐标系的纵坐标，则应取：作为横坐标;