宁夏2024年高考物理三模试卷含解析

宁夏达标名校2024年高考物理三模试卷

注意事项

1.考生要认真填写考场号和座位序号。

2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑

色字迹的签字笔作答。

3.考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。

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、2019年10月8日，瑞典皇家科学院在斯德哥尔摩宣布，将2019年诺贝尔物理学奖，一半授予美国普林斯顿大学

吉姆•皮布尔斯，以表彰他“关于物理宇宙学的理论发现%另外一半授予瑞士日内瓦大学的米歇尔•麦耶和瑞士日内瓦大

学教授兼英国剑桥大学教授迪迪埃•奎洛兹，以表彰他们“发现一颗环绕类日恒星运行的系外行星”。若某一系外行星的

半径为凡公转半径为「，公转周期为兀宇宙飞船在以系外行星中心为圆心，半径为力的轨道上绕其做圆周运动的周

期为八，不考虑其他星球的影响。（己知地球的公转半径为K。，公转周期为如o）则有

A工=幺

邛琮

4乃2r4后43

C.该系外行星表面重力加速度为万/D.该系外行星的第一宇宙速度为

2、如图，两个小球分别被两根长度不同的细绳悬于等高的悬点，现将细绳拉至水平后由静止释放小球，当两小球通过

最低点时，两球一定有相同的（）

A.速度B.角速度C.加速度D.机械能

3、如图，在固定斜面上的一物块受到一外力尸的作用，尸平行于斜面向上。若要物块在斜面上保持静止，尸的取值应

有一定的范围，已知其最大值和最小值分别为凡和F2（B和尸2的方向均沿斜面向上）。由此可求出物块与斜面间的

最大静摩擦力为（）

4、如图，水平桌面上有二个相同的物体。、b、c叠放在一起，。的左端通过一根轻绳与质量为加=3kg的小球相

连，绳与水平方向的夹角为60。，小球静止在光滑的半圆形器皿中。水平向右的力F'=20N作用在〃上，三个物体保持

静状态。g取10m/s2o下列说法正确的是（）

A.物体。对桌面的静摩擦力大小为10N,方向水平向右

B.物体）受到物体。给的一个大小为20N的摩擦力，方向向左

C.物体c受到向右的静摩擦力，大小为20N

D.在剪断轻绳的瞬间，三个物体一定会获得向右的加速度

5、我国计划于2020年发射火星探测器，如图是探测器到达火星后的变轨示意图，探测器在轨道I上的运行速度为匕，

在轨道n上p点的运行速度为艺，。点的运行速度为匕，在轨道m上尸点的运行速度为由，R点的运行速度为咨，则

下列关系正确的是

轨道D......................

轨道

R\Q（轨道I［遍）.£

A.v2<v,B.V]<v3

也v4

C.V4>v2D.y>一

6、如图，边长为，的正方形Hcd内存在匀强磁场，磁感应强度大小为丛方向垂直于纸面（Hcd所在平面）向外.ab

边中点有一电子发源。可向磁场内沿垂直于"边的方向发射电子.己知电子的比荷为A.则从纵d两点射出的电

子的速度大小分别为

d----------

!B

I••••I

I

II

••••I

b

a0

A.-kB!BkBl

tB.-kBl-kBl

4444t

C.gkB!,立如/

D.-kBl-kBl

2424t

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、某同学为了研究物体下落的过程的特点，设计了如下实验，将两本书从高楼楼顶放手让其落下，两本书下落过

程中没有翻转和分离，由于受到空气阻力的影响，其UT图像如图所示，虚线在P点与速度图线相切，已知

,盯=）%=]kg,=10m/s2,由图可知（）

A.，=2S时A处于超重状态

B.下落过程中的机械能守恒

C.，=2s时的加速度大小为1.5m/s2

D.0〜2s内48机械能减少量大于96J

8、如图所示，在水平面上固定有两根相距0.5m的足够长的平行光滑金属导轨MN和PQ,它们的电阻可忽略不计，

在M和P之间接有阻值为K=3Q的定值电阻，导体棒ab长/=0.5m,其电阻为r=L0。，质量，”lkg,与导轨接触良

好。整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.4T。现使ab棒在水平拉力作用下以y=10m/s的速度

向右做匀速运动，以下判断正确的是（）

A.ab中电流的方向为从。向力

B.ab棒两端的电压为1.5V

C.拉力突然消失，到棒最终静止，定值电阻R产生热量为75J

D.拉力突然消失，到棒最终静止，电路中产生的总热量为50J

9、如图所示，半径为R的I圆形区域内存在着垂直纸面向里的匀强磁场，过（一2R,0）点垂直x轴放置一线型粒子发

4

射装置，能在OvyvR的区间内各处沿x轴正方向同时发射出速度均为外带正电的同种粒子，粒子质量为m,电荷量

为q。不计粒子的重力及粒子间的相互作用力。若某时刻粒子被装置发射出后，经过磁场偏转恰好击中y轴上的同一

位置，贝！下列说法中正确的是

A.粒子击中点距O点的距离为R

mv

B.磁场的磁感应强度为一，

qR

c.粒子离开磁场时速度方向相同

D.粒子从离开发射装置到击中y轴所用时间t的范围为鱼之四

v2v

10、如图所示，质量为m的长木板B放在光滑的水平面上，质量为!的木块A放在长木板的左端，一颗质量为」

416

的子弹以速度％射入木块并留在木块中，当木块滑离木板时速度为木块在木板上滑行的时间为3则下列说法

O

正确的是

°j.I

A.木块获得的最大速度为g%

B.木块滑离木板时，木板获得的速度大小为：％

O

C.木块在木板上滑动时，木块与木板之间的滑动摩擦力大小为"1

D.木块在木板上滑动时，因摩擦产生的热量等于子弹射入木块后子弹和木块减小的动能

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）某同学用如图所示电路做“研究电磁感应现象”实验。他将铁芯插入小线圈约一半的位置，变阻器的滑片产

置于ab的中点，在闭合电键瞬间，电流计的指针向左摆。闭合电键后，为使电流计的指针向右摆，应将铁芯（选

填“插入”或“拔出”）或将变阻器的滑片P向端滑动（选填或“力”）。

12.(12分)某实验小组用如图所示的装置通过研究小车的匀变速运动求小车的质量。小车上前后各固定一个挡光条

(质量不计)，两挡光条间的距离为L,挡光条宽度为d,小车释放时左端挡光条到光电门的距离为x,挂上质量为机

的钩码后，释放小车，测得两遮光条的挡光时间分别为小d

I

(1)用游标卡尺测量挡光条的宽度，示数如图乙所示，则挡光条的宽度为d=—cm；

(2)本实验进行前需要平衡摩擦力，正确的做法是一；

(3)正确平衡摩擦力后，实验小组进行实验。不断改变左端挡光条到光电门的距离X,记录两遮光条的挡光时间力、

11

h,作出不~R图像如图丙所示，图线的纵截距为A,小车加速度为一;小车的质量为一(用题中的字母表示)。

*1

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)有两列简谐横波a和b在同一介质中传播，a沿x轴正方向传播，b沿x轴负方向传播，波速均为v=4m/s,

a的振幅为5cm,b的振幅为10cm。在t=0时刻两列波的图像如图所示。求：

⑴这两列波的周期；

(ii)x=()处的质点在t=2.25s时的位移。

14.(16分)如图所示，在光滑绝缘的水平面上有两个质量均为小的滑块A、B,带电量分别为+q、+Q,滑块A以某

一初速度y从远处沿A8连线向静止的〃运动，A、8不会相碰。求：运动过程中，A、〃组成的系统动能的最小值Ek。

Av

15.(12分)如图所示，水平光滑的桌面上有一质量M=4kg的长木板静止在光滑水平面上，质量〃-1kg的小滑块置

于长木板左端，小滑块可视为质点。长木板右侧与固定竖直挡板间的距离L=10m,小滑块以yO=10m/s的速度向右滑上

长木板，经过一段时间后，长木板与竖直挡板发生碰撞，碰撞过程无机械能损失。已知小滑块与长木板间的动摩擦因

数〃=04重力加速度g=10m/s2,长木板足够长，小滑块始终未脱离长木板。求：

(1)经过多长时间，长木板与竖直挡板相碰？

⑵长木板与竖直挡板碰撞后，小滑块和长木板相对静止时，小滑块距长木板左端的距离。

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】

AB.开普勒第三定律二二2，其中k与中心天体有关，系外行星，宇宙飞船，地球做圆周运动的中心天体均不同，

故AB错误;

C.对宇宙飞船

—M-m4/

G—^二〃z尸

故C错误；

D.对系外行星的近地卫星:

G——~=小

R2°R

解得

故D正确。

2、C

【解析】

2

试题分析：根据动能定理得：nigL=^-niv,解得：U=J玩，因为L不等.所以速度不等，故A错误；

B、根据Q=E解得：a=2g,所以两球加速度相等，又2=1炉，所以角速度不等，故B错误C正确；因为两球的质量

L

关系未知，初始位置它们的重力势能不一定相等，所以在最低点，两球的机械能不一定相等，故D错误；故选C

考点：动能定理；向心加速度.

【名师点睛】此题考查了动能定理的应用以及向心加速度及角速度的知识；解决本题的关键掌握动能定理和机械能守

恒定律，知道摆球在最低点靠合力提供做圆周运动的向心力，列的式子即可解答；此题是基础题，意在考查基础知识

的应用.

3、C

【解析】

对滑块受力分析，受重力、拉力、支持力、静摩擦力，四力平衡；当静摩擦力平行斜面向下时，拉力最大；当静摩擦

力平行斜面向上时，拉力最小；根据平衡条件列式求解即可。

【详解】

对滑块受力分析，受重力、拉力、支持力、静摩擦力，设滑块受到的最大静摩擦力为了,物体保持静止，受力平衡，

合力为零；当静摩擦力平行斜面向下时，拉力最大，有：6-=

当静摩擦力平行斜面向上时，拉力最小，有：E-，〃gsine+/=。；

联立解得：/=区三，故C正确，ABD错误；

故选C。

【点睛】

本题关键是明确拉力最大和最小的两种临界状况，受力分析后根据平衡条件列式并联立求解。

4、B

【解析】

A.对机受力分析

在竖直方向

2Tsin60=mg

则绳子拉力为

T="也,=36X；°N=30N

2sin60Cy/3

2x——

2

对。、b、c整体受力分析，水平方向根据平衡条件

T=F+f

则桌面对a的静摩擦力方向水平向右，大小为

/=T-F=30N-20N=10N

根据牛顿第三定律可知，。对桌面的静摩擦力大小为10N,方向水平向左，A错误；

B.对〃、。整体受力分析，水平方向根据平衡条件

F=ff=20N

可知物体b受到物体。给的一个大小为20N的摩擦力，方向向左，B正确；

C.对。受力分析可知，物体仅受重力和支持力，受到的摩擦力为0,C错误；

D.地面对〃、b>C整体的最大静摩擦力大小未知，在剪断轻绳的瞬间，系统的运动状态未知，D错误。

故选B。

5、C

【解析】

A.在轨道I上。点的速度小于轨道II上P点的速度，选项A错误；

B.在轨道I上的速度大于经过。点的圆轨道上的速度，即大于轨道H上。点的速度，选项B错误；

C.探测器在轨道I上运行，若经过尸点时瞬时加速，就变成椭圆轨道，而且在P点加速时获得的速度越大，椭圆轨

道的远火星点就越远，轨道m的远火星点K比轨道n上的远火星点。更远，因此匕>彩，选项c正确;

D.设P点到火星中心的距离为「，。点到火星中心的距离为口，R点到火星中心的距离为r2,由开普勒第二定律有:

2r二匕/，匕r=%弓，弓>/，则子</，选项D错误.

故选C.

6、B

【解析】

。点射出粒子半径治=*得：v产等■=半,

4Bq4/w4

5,

d点射出粒子半径为R2=尸+[R—：，R=—l

4

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。分。

7、CD

【解析】

A.根据UT图象的斜率表示加速度，知/=2s时A的加速度为正，方向向下，则A处于失重状态，A错误;

B.由于空气阻力对48做功，则的机械能不守恒，B错误;

C.根据UT图象的斜率表示加速度，/=2s时AB的加速度大小为

生=="5”数

Z2

选项C正确；

D.0~2s内AB下落的高度

/?>-x8x2m=8m

2

AS重力势能减少量

AEp=[inA2x10x8=160J

动能增加量

AEA=g(〃U+/%)/=gx2x8?=64J

则AB机械能减少量

\E=AEP”一\E.a>160J-64J=96J

选项D正确。

故选CD,

8、BD

【解析】

A.由右手定则判断可知ab中电流的方向为从力向G,故A错误;

B.由法拉第电磁感应定律得ab棒产生的感应电动势为

E=Blv=0.4x0.5xl()V=2V

由欧姆定律棒两端的电压

E2

U--------R=——x3V=1.5V

R+r3+1

故B正确;

CD.对于棒减速运动过程，根据能量守恒定律得，回路中产生的总热量为

11,

Q=-mv~0=—xlx10'J=50J

22

定值电阻R的发出热量为

D

。.二XQ=37.5J

/?+r

故C错误，D正确。

故选BD.

9、ABD

【解析】

由题意，某时刻发出的粒子都击中的点是y轴上同一点，由最高点射出的只能击中（0,R）,则击中的同一点就是（0,

R）,即粒子击中点距。点的距离为R,所以A选项正确。从最低点射出的也击中（0,R）,那么粒子做匀速圆周运动

2

的半径为R,由洛仑兹力提供向心力得：qvB=m—,则磁感应强度8=£,所以选项B正确。粒子运动的半径

RqR

都相同，但是入射点不同，则粒子离开磁场时的速度方向不同，选项C错误；显然偏转角最大的时间最长，显然从最

低点射出的粒子偏转9。。，在磁场中的时间最长，最长时间为乙=27+"=4*理+"=生土"。从最高点直接射

4v4vv2v

2/?

向（0,R）的粒子时间最短，则最短的时间为所以选项D正确。故选ABD。

v

【点睛】

看起来情况比较复杂，但涉及的问题却是常规问题，本题的关键点是粒子源发出的粒子是速度大小和方向均相同，则

其做匀速圆周运动的半径相同，在从最低点的特殊情况就能知道相同的半径就是圆弧的半径，再结合周期公式能求出

最长和最短时间。

10、AC

【解析】

对子弹和木块A系统，根据动量守恒定律：=（4利+!〃2）匕，解得匕=」%,选项A正确；木块滑离木板时，

161645

对木板和木块（包括子弹）系统：=（上优+9m）•:%+〃?匕，解得岭=3%，选项B错误；对木板，由动

161648128

量定理：fi=mv2,解得了=警，选项C正确；由能量守恒定律可知，木块在木板上滑动时，因摩擦产生的热量

等于子弹射入木块后子弹和木块减少的动能与木板增加的动能之差，选项D错误；故选AC.

点睛：此题是动量守恒定律即能量守恒定律的应用问题；关键是要把三个物体相互作用的过程分成两个过程：子弹打

木块和木块在木板上滑动；搞清两个过程中能量之间的转化关系.

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、拔出、a

【解析】在闭合电键瞬间，磁通量增加，电流计的指针向左摆。闭合电键后，为使电流计的指针向右摆，则应使磁通

量减小，即应将铁芯拔出或将变阻器的滑片产向。端滑动，增大电阻，减小电流，从而减小磁通量。

12、0.650去掉钩码，将木板右端垫高，轻推小车，使两挡光片挡光时间相等—

2L\kd-）

【解析】

（1）[1].挡光条的宽度为J=0.6cm+0.05mnixl0=0.650cm.

（2）[2].本实验进行前需要平衡摩擦力，正确的做法是去掉钩码，将木板右端垫高，轻推小车，使两挡光片挡光时间相

等；

（3）[3][4].两遮光片经过光电门时的速度分别为

d

口

d

则由

片=匕2+2aL

可得

(-)2=(-)2+2«L

即

(与=(与+半

由题意可知

2aL,

解得

kd2

a=-----

2L

由牛顿第二定律可得

mg=(M+ni)