贵州省名校协作体2023~2024学年高三下学期三模考试物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1贵州省名校协作体2023—2024学年高考信息卷物理满分：100分考试时间：75分钟注意事项：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，再选涂其他〖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，将答题卡交回。一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。每题只有一项符合题目要求，选对的得4分，选错或不选得0分。1.氢原子从能级跃迁到能级时，该氢原子（  ）A.动能变大 B.势能变小 C.总能量变大 D.放出光子〖答案〗C〖解析〗CD．氢原子从能级跃迁到能级，即从低能级向高能级跃迁，吸收光子，总能量增大，故C正确，D错误；AB．从低能级向高能级跃迁，轨道半径变大，根据，则动能减小，电势能增大，故AB错误。故选C。2.2024年4月25日，神舟十八号载人飞船在酒泉卫星发射中心发射成功。我国已先后发射了18艘航天飞船，不同航天飞船在环绕地球做匀速圆周运动过程中轨道平面各异，高度不同。通过查阅数据发现，它们轨道半径的三次方与运动周期的二次方关系如图所示，图像斜率为k。已知万有引力常量为G，则地球的质量为（）A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗根据万有引力提供向心力则有解得故地球的质量为A正确。故选A。3.如图所示，在直角三角形ABC中，，。B、C两点各固定有点电荷，带电荷量分别为、，以A点为球心固定有不带电的金属球壳，球壳半径为R。已知静电力常量为k，则球壳表面的感应电荷在球心A处产生的电场强度（）A.为零 B.大小为，方向沿BC方向C.大小为，方向沿CB方向 D.大小为，方向沿AC方向〖答案〗B〖解析〗C处点电荷在A处产生的电场强度大小为方向由C指向A；B处点电荷在A处产生的电场强度大小为B处点电荷在A处产生的电场强度沿AC方向的分场强为B处点电荷在A处产生的电场强度沿CB方向的分场强为由于B处点电荷在A处产生的电场强度沿AC方向的分场强与C处点电荷在A处产生的电场强度大小相等，方向相反，则B、C两点电荷在A处产生的合场强大小为方向沿CB方向；由于处于静电平衡时，A处的场强为0，则球壳表面的感应电荷在球心A处产生的电场强度大小为，方向沿BC方向。故选B。4.如图所示，用气体压强传感器探究气体等温变化的规律，封闭气体的压强p用压强传感器测量，体积V由注射器刻度读出。关于该实验，下列说法正确的是（）A.推拉活塞时，动作要快，以免气体进入或漏出B.活塞移至某位置时，应迅速记录此时注射器内气柱的长度和气体的压强值C.为方便推拉活塞，手可握住注射器含有气体的部分D.在柱塞上涂抹润滑油可以提高装置的气密性〖答案〗D〖解析〗AC．为了保证气体温度不变，推拉活塞时，动作要慢，且不可以用手握住注射器含有气体的部分，故AC错误；B．活塞移至某位置时，待稳定时记录此时注射器内气柱的长度和气体的压强值，故B错误；D．在柱塞上涂抹润滑油可以提高装置的气密性，故D正确。故选D5.一根绝缘硬质细导线顺次绕成如图所示的线圈，其中大圆的面积为，小圆的面积均为。垂直线圈平面方向有一随时间t变化的磁场，磁感应强度大小，和k均为常量，则线圈中总的感应电动势大小为（）A. B. C. D.〖答案〗C〖解析〗由法拉第电磁感应定律可得大圆线圈产生的感应电动势为每个小圆线圈产生的感应电动势均为由线圈的绕线方式和楞次定律可知，4个小圆线圈产生的感应电动势方向相同，而大圆线圈产生的感应电动势方向与4个小圆线圈产生的感应电动势方向相反，所以线圈中总的感应电动势大小为，故选C。6.如图所示，金属棒MN两端由等长的轻质绝缘细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，当棒中通以由M向N的电流，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为。如果仅改变下列某一个条件，能使棒再次平衡时角变小的是（）A.棒中的电流变大 B.两悬线等长变短C.金属棒质量变大 D.磁感应强度方向平行悬线向上〖答案〗C〖解析〗以金属棒为对象，根据受力平衡可得可得A．棒中的电流变大，则角变大，故A错误；B．两悬线等长变短，则角保持不变，故B错误；C．金属棒质量变大，则角变小，故C正确；D．磁感应强度方向平行悬线向上，则安培力垂直悬线向上，再次平衡时有可得故D错误。故选C。7.某人站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为1kg的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内以手为圆心做圆周运动，其简化示意图如下。握绳的手离地面高度为1.0m且保持不变，现不断改变绳长使球重复上述运动，每次绳在球运动到最低点时都恰好达到最大拉力被拉断，球以绳断时的速度水平飞出，通过水平距离x后落地。已知绳能承受的最大拉力为15N，重力加速度大小取，忽略手的运动半径和空气阻力，则x的最大值为（  ）A.0.4m B.0.5m C.1.0m D.1.2m〖答案〗B〖解析〗设小球圆周运动半径r绳断后小球做平抛运动，竖直方向做自由落体运动有联立得可知，当时故选B。二、多项选择题：本题共3道小题，每题5分，共15分。每题有多个选项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分。8.如图甲所示，一个单摆做小角度摆动，从某次摆球由左向右通过平衡位置时开始计时，相对平衡位置的位移x随时间t变化的图像如图乙所示。不计空气阻力，重力加速度大小取。下列说法中正确的是（）A.单摆的摆长约为4.0mB.在时摆球速度为0C.从到的过程中，摆球的重力势能逐渐增大D.从到的过程中，摆球所受回复力逐渐减小〖答案〗CD〖解析〗A．根据题意，由图乙可知，单摆的周期为，由单摆周期公式可得故A错误；B．由图乙可知，在时，摆球处于平衡位置，摆球的速度最大，故B错误；C．由图乙可知，从到的过程中，摆球从平衡位置向负向最大位移摆动，则摆球的重力势能逐渐增大，故C正确；D．由图乙可知，从到的过程中，摆球从负向最大位移向平衡位置摆动，摆球所受回复力逐渐减小，故D正确。故选CD。9.某个小型水电站发电机的输出功率为100kW，发电机的电压为250V。通过升压变压器升高电压后向远处输电，输电线的总电阻为8Ω，在用户端用降压变压器把电压降为220V。要求在输电线上损失的功率控制为5kW。则（）A.输电线上通过的电流为25AB.升压变压器输出的电压为4500VC.升压变压器的匝数比为D.降压变压器的匝数比为〖答案〗AC〖解析〗A．在输电线上损失的功率在5kW，则有解得故A项正确；B．由于理想变压器，所以升压变压器的输出功率也为100kW，由之前的分析可知，输电线上的电流为25A，由于解得故B项错误；C．由于理想变压器，所以有解得故C项正确；D．降压变压器的原线圈电压为由于理想变压器，所以有故D项错误。故选AC。10.如图甲所示，质量为0.1kg的滑块（可视为质点）在内壁光滑、固定的水平筒内压缩弹簧，弹簧原长小于筒长，且弹簧与滑块不拴接。滑块由静止释放，离开筒后立即滑上静止于水平面上的木板左端，开始计时，此后木板的图像如图乙所示。已知木板质量也为0.1kg，木板的长度为1m，滑块与木板间的摩擦因数为0.6，最终滑块恰好没有离开木板。忽略空气阻力，重力加速度大小取。则（）A.木板与地面之间的动摩擦因数为0.2 B.木板运动0.5s后与滑块达到共速C.释放滑块时弹簧的弹性势能为0.6J D.木板与水平面间因摩擦产生的热量为0.25J〖答案〗AB〖解析〗A．已知滑块与木板间的摩擦因数为，设木板与地面之间的动摩擦因数为，滑块刚滑上木板时，木板做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可得根据图像得联立解得故A正确；B．由图像可知，木板开始做减速运动，可知此时滑块刚好与木板共速，故B正确；C．设滑块刚滑上木板时的速度为，共速前，以滑块为对象，根据牛顿第二定律可得根据运动学共速可得可得根据能量守恒可知，释放滑块时弹簧的弹性势能为故C错误；D．根据图像可知，整个过程木板通过的位移为则木板与水平面间因摩擦产生热量为故D错误。故选AB。三、实验题：本题有2个小题，共15分。11.为了探究质量一定时加速度与力的关系，一同学设计了如图甲所示的实验装置。（滑轮质量不计）（1）实验时，一定要进行的操作是（）A.用天平测出砂和砂桶的质量B小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计示数C.为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量（2）经正确操作后获得一条如图乙所示的纸带（两相邻计数点间还有四个点），相邻计数点的距离分别为、、，。已知打点计时器的打点周期为T，则打计数点5时小车速度的表达式__________；小车加速度的表达式__________。（用题中给出的物理量表示）（3）多次改变砂和砂桶的质量，得到多组小车的加速度a和弹簧测力计的示数F的数据，以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，作出的图像是一条直线，如图丙所示，求得图线的斜率为k，则小车的质量为__________。〖答案〗（1）B（2）（3）〖解析〗【小问1详析】AC．本实验中拉力可以由弹簧测力计测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使砂和砂桶的质量远小于小车的质量，故AC错误；B．打点计时器使用时，先接通电源，再释放小车，该实验探究质量一定时加速度与力的关系，要记录弹簧测力计的示数，故B正确。故选B。【小问2详析】[1][2]两相邻计数点间的时间间隔打计数点5时小车速度的表达式小车加速度的表达式【小问3详析】以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标根据牛顿第二定律得小车质量12.某小组在使用多用电表时，进行了如下操作：（1）甲同学使用多用电表测直流电流、电压或测量二极管的反向电阻时，下列接法正确的是（）A.用直流电流挡测电路中的电流B.用直流电压挡测电阻两端的电压C.用欧姆挡测量二极管的反向电阻（2）乙同学用该多用电表正确测量了一个15.0Ω的电阻后，需要继续测量一个阻值大约是2kΩ左右的电阻。在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前，请你选出必需的操作步骤并排出正确顺序：__________。A.用螺丝刀调节表盘下中间部位的指针定位螺丝，使表针指向“0”；B.将红表笔和黑表笔接触；C.把选择开关旋转到“×1k”位置；D.把选择开关旋转到“×100”位置；E.调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点。正确完成上述操作后，将红、黑表笔接触两端，表针指示如图甲所示，则所测电阻的阻值为__________Ω。（3）该小组进一步探究欧姆表的原理，操作步骤如下：①丙同学先将满偏电流为1mA、内阻为90Ω的表头按图乙进行改装，改装后的电流表量程为10mA，已知，则__________Ω（结果保留两位有效数字）；②再与电动势为1.5V干电池、滑动变阻器连接组装成欧姆表，其结构示意图如图丙所示；③将红、黑表笔直接接触，调节使表头的示数达到最大，若在红、黑表笔间接入一个待测电阻，表头的示数变为原来的一半，则__________Ω。〖答案〗（1）C（2）DBE1900（3）9.0150〖解析〗【小问1详析】A．用直流电流挡测电路中的电流，电流需从多用电表的红表笔流入，黑表笔流出，所以红表笔接电源的正极，故A错误；B．用直流电压挡测电阻两端的电压，电流需从多用电表的红表笔流入，黑表笔流出，所以红表笔应在右侧，故B错误；C．用欧姆挡测量二极管的反向电阻，多用电表内部电源正极与黑表笔相连，测反向电阻黑表笔接右侧，故C正确。故选C。【小问2详析】[1]欧姆表每次使用应该先选挡位，然后欧姆调零，最后测量，欧姆表指针指在中间附近时，读数最准确，故即先选“×100”挡，欧姆调零，测量读数；最后旋到交流最大挡，防止漏电，故在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前，操作步骤必须的是：选挡和欧姆调零，故有用的操作顺序为DBE；[2]由图可得，多用电表的读数为【小问3详析】①[1]根据闭合电路欧姆定律代入数据，解得③[2]设多用电表的内阻为R，根据欧姆定律代入数据，解得四、计算题（本题有3个小题，共42分。把解答写在答题卡上指定的位置，要求写出必要的文字说明、方程式和步骤，只写出最后〖答案〗的不能得分。）13.为取得良好的保温效果，一窗户安装了双层平行玻璃，如图所示，双层玻璃由厚度均为4a的单层玻璃组成，两玻璃板平行且中间有干燥的空气，宽度也为4a，一细束光从窗外射入室内，入射光与玻璃面的夹角=37°，经第一次折射后传播方向改变的角度，光在真空中传播的速度为c，取sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：（1）该玻璃的折射率n；（2）该束光通过窗户所用的时间t。〖答案〗（1）；（2）〖解析〗（1）做出光路图，如图所示由几何关系可得根据折射率定义式，可得（2）光在玻璃中的传播速度由几何知识可得，该束光通过窗户所用的时间14.如图所示，某超市两辆相同购物车沿同一直线静置于水平地面上，质量均为8kg，人在极短时间内给第一辆车一水平冲量使其运动。当车运动2m时与第二辆车碰撞后瞬间结合在一起，速度为3m/s，再一起运动1m后与竖直瓷砖墙壁发生碰撞并反向弹回，与墙壁碰撞过程中动能损失了75%，作用时间为0.04s。已知当瓷砖所受冲击力超过1000N会碎裂，车运动时受到的摩擦力恒为重力的0.25倍。忽略空气阻力，碰撞过程中不计地面的摩擦力，重力加速度大小取。求：（1）两车碰撞过程中损失的机械能；（2）人给第一辆购物车的水平冲量大小；（3）计算说明瓷砖会不会碎裂。〖答案〗（1）；（2）；（3）会碎裂〖解析〗（1）设两车碰撞前瞬间，前车的速度为，根据动量守恒可得解得则两车碰撞过程中损失的机械能为（2）设人给第一辆购物车的水平冲量大小为，则有碰撞前对前车，根据动能定理可得解得则人给第一辆购物车的水平冲量大小为（3）两车共速后到与瓷砖墙壁碰撞前过程，根据动能定理可得解得与墙壁碰撞过程中动能损失了75%，则有解得与瓷砖墙壁碰撞过程，根据动量定理可得解得可知瓷砖会碎裂。15.如图所示，直角坐标系xOy位于竖直平面内，y轴正方向竖直向上，x轴正方向水平向右。空间中存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，匀强磁