北京市延庆县2023-2024学年高三第三次模拟考试物理试卷含解析

北京市延庆县2023-2024学年高三第三次模拟考试物理试卷注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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、某同学设计了一个烟雾探测器，如图所示，S为光源，当有烟雾进入探测器时，S发出的光被烟雾散射进入光电管C。光射到光电管中的钠表面产生光电子，当光电流大于或等于I时，探测器触发报警系统报警。已知真空中光速为c，钠的极限频率为υ0，电子的电荷量为e，下列说法正确的是（）A．要使该探测器正常工作，光源S发出的光波长应大于B．若用极限频率更高的材料取代钠，则该探测器一定不能正常工作C．若射向光电管C的光子中能激发出光电子的光子数占比为η，报警时，t时间内射向光电管钠表面的光子数至少是D．以上说法都不对2、如图所示，一个人静止在地面上，当时，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、如图所示，两金属板平行放置，在时刻将电子从板附近由静止释放（电子的重力忽略不计）。分别在两板间加上下列哪一种电压时，有可能使电子到不了B板（）A． B．C． D．4、如图所示为氢原子的能级图，一个处于基态的氢原子，吸收一个光子受到发后最多可以辐射三种不同率的光子，则被吸收光子的能量为A．10.2eV B．12.09ev C．12.75eV D．13.06eV5、某同学用如图甲所示的装置测量滑块A与木板间的动摩擦因数，用手缓慢地提起木板的左端使木板以其右端为圆心缓慢转动，当板与水平方向的夹角时，滑块A开始沿板下滑。而后将木板和滑块A平放在水平桌面上，木板固定在桌面上，如图乙所示，滑块A左侧弹簧测力计读数为且处于伸长状态，右侧通过轻质细绳绕过定滑轮悬挂一轻质砝码盘，滑轮摩擦不计，滑块的质量，连接滑块的弹簧测力计和细线均水平放置，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。若缓慢增加盘中的砝码，使盘中砝码总质量达到时，将会出现的情况是（）A．A向右运动B．木板对A的摩擦力为C．木板对A的摩擦力方向保持不变D．弹簧测力计读数仍为6、如图所示，一个圆弧面在点与水平面相切，圆弧面的半径。在两点间放平面薄木板。一个小物块以的速度从点滑上木板，并恰好能运动至最高点。物块与木板间的动摩擦因数为，取。则小物块向上运动的时间为（）A． B． C． D．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1所示，矩形线圈放在光滑绝缘水平面上，一部分处于竖直向下的匀强磁场中，线圈用绝缘直杆连接在竖直墙上．当磁场的磁感应强度B随时间t按如图2所示的规律变化时，则在0-t时间内A．杆对线圈的作用力一直是拉力 B．轩对线圈的作用力先是拉力后是推力C．杆对线的作用力大小恒定 D．杆对线圈的作用力先减小后増大8、如图所示是宇宙空间中某处孤立天体系统的示意图，位于点的一个中心天体有两颗环绕卫星，卫星质量远远小于中心天体质量，且不考虑两卫星间的万有引力。甲卫星绕点做半径为的匀速圆周运动，乙卫星绕点的运动轨迹为椭圆，半长轴为、半短轴为，甲、乙均沿顺时针方向运转。两卫星的运动轨迹共面且交于两点。某时刻甲卫星在处，乙卫星在处。下列说法正确的是（）A．甲、乙两卫星的周期相等B．甲、乙两卫星各自经过处时的加速度大小相等C．乙卫星经过处时速度相同D．甲、乙各自从点运动到点所需时间之比为1：39、下列关于热力学定律的说法正确的是_______。A．如果两个系统均与第三个系统处于热平衡状态，这两个系统的温度一定相等B．外界对某系统做正功，该系统的内能一定增加C．可以找到一种材料做成墙壁，冬天供暖时吸收热量温度升高，然后向房间自动释放热量供暖，然后再把热量吸收回去，形成循环供暖，只需要短时间供热后即可停止外界供热D．低温系统可以向高温系统传递热量E.无论科技如何进步与发展，绝对零度都不可以达到10、如图所示，质量为m的飞行器绕中心在O点、质量为M的地球做半径为R的圆周运动，现在近地轨道1上的P点开启动力装置，使其变轨到椭圆轨道3上，然后在椭圆轨道上远地点Q再变轨到圆轨道2上，完成发射任务。已知圆轨道2的半径为3R，地球的半径为R，引力常量为G，飞行器在地球周围的引力势能表达式为Ep=，其中r为飞行器到O点的距离。飞行器在轨道上的任意位置时，r和飞行器速率的乘积不变。则下列说法正确的是（）A．可求出飞行器在轨道1上做圆周运动时的机械能是B．可求出飞行器在椭圆轨道3上运行时的机械能是-C．可求出飞行器在轨道3上经过P点的速度大小vP和经过Q点的速度大小vQ分别是、D．飞行器要从轨道1转移到轨道3上，在P点开启动力装置至少需要获取的的动能是三、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）图甲为验证机械能守恒定律的实验装置，通过电磁铁控制的小铁球从A处自由下落，毫秒计时器(图中未画出)记录下小铁球经过光电门B的挡光时间t，小铁球的直径为d，用作为球经过光电门时的速度，重力加速度为g。(1)用游标卡尺测得小铁球的直径d如图乙所示，则d＝________mm；(2)实验中还需要测量的物理量是________；A．A距地面的高度HB．A、B之间的高度hC．小铁球从A下落到B的时间tAB(3)要验证小铁球下落过程中机械能是否守恒，只需验证等式________是否成立即可(用实验中测得物理量的符号表示)；(4)某实验小组测得小球动能的增加量ΔEk总是稍大于重力势能的减少量ΔEp，原因可能是_______。(写出一个即可)12．（12分）某同学在实验室进行探究变压器原、副线圈电压与匝数关系的实验。他准备了可拆变压器、多用电表、开关和导线若干。(1)实验需要以下哪种电源_________；A．低压直流电源B．高压直流电源C．低压交流电源D．高压交流电源(2)该同学认真检查电路无误后，先保证原线圈匝数不变，改变副线圈匝数：再保证副线圈匝数不变，改变原线圈匝数。分别测出相应的原、副线圈电压值。由于交变电流电压是变化的，所以，我们实际上测量的是电压的___值（填“有效或“最大”）。其中一次多用电表读数如图所示，此时电压表读数为___________；(3)理想变压器原、副线圈电压应与其匝数成____（填“正比”"或“反比”），实验中由于变压器的铜损和铁损导致原线圈与副线圈的电压之比一般____（填“大于"“小于”或“等于"）原线圈与副线圈的匝数之比。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）如图所示，在xOy坐标系的第一象限内有一圆形有界匀强磁场，磁场方向垂直于坐标平面向外，磁感应强度大小为B＝0.1T从坐标原点沿与x轴正向成的方向，向第一象限内射入质量为kg、电荷量为C的带正电粒子，粒子的速度大小为v0＝1×104m/s，粒子经磁场偏转后，速度垂直于x轴．若不计粒子的重力，求〔结果可用m表示):（1）粒子在磁场中做圆周运动的半径及运动的时间;（2）匀强磁场的最小面积．14．（16分）如图所示为xOy平面直角坐标系，在x=a处有一平行于y轴的直线MN，在x=4a处放置一平行于y轴的荧光屏，荧光屏与x轴交点为Q，在第一象限内直线MN与荧光屏之间存在沿y轴负方向的匀强电场。原点O处放置一带电粒子发射装置，它可以连续不断地发射同种初速度大小为v0的带正电粒子，调节坐标原点处的带电粒子发射装置，使其在xOy平面内沿不同方向将带电粒子射入第一象限（速度与x轴正方向间的夹角为0≤θ≤）。若在第一象限内直线MN的左侧加一垂直xOy平面向外的匀强磁场，这些带电粒子穿过该磁场后都能垂直进入电场。已知匀强磁场的磁感应强度大小为B，带电粒子的比荷，电场强度大小E=Bv0，不计带电粒子重力，求：(1)粒子从发射到到达荧光屏的最长时间。(2)符合条件的磁场区域的最小面积。(3)粒子打到荧光屏上距Q点的最远距离。15．（12分）如图圆柱形导热气缸质量为，内部横截面积为，活塞的质量为，稳定时活塞到气缸底部的距离为。用竖直方向的力将活塞缓慢向上拉，直到气缸即将离开地面为止，此时活塞仍在气缸中，此过程中拉力做的功为。已知大气压强为，重力加速度为，环境温度不变，气缸密闭性良好且与活塞之间无摩擦。求：（1）最终活塞到气缸底部的距离；（2）上拉过程中气体从外界吸收的热量。

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】

A．根据可知，光源S发出的光波波长即要使该探测器正常工作，光源S发出的光波波长小于，故A错误；B．根据光电效应方程可知，用极限频率更高的材料取代钠，只要频率小于光源S发出的光的频率，则该探测器也能正常工作，故B错误；C．光电流等于I时，t秒产生的光电子的个数t秒射向光电管钠表面的光子最少数目故C正确；D．由以上分析，D项错误。故选C。2、A【解析】

设人与地面间的动摩擦因数为，当时当时求得，选项A正确，BCD错误。故选A。3、B【解析】

加A图电压，电子从板开始向板做匀加速直线运动；加B图电压，电子开始向板做匀加速运动，再做加速度大小相同的匀减速运动，速度减为零后做反向匀加速运动及匀减速运动，由电压变化的对称性可知，电子将做周期性往复运动，所以电子有可能到不了板；加C图电压，电子先匀加速，再匀减速到静止，完成一个周期，电子一直向板运动，即电子一定能到达板；加D图电压，电子的运动与C图情形相同，只是加速度是变化的，所以电子也一直向板运动，即电子一定能到达板，综上所述可知选项B正确。4、C【解析】

一个氢原子处于激发态最多可以辐射三种不同频率的光子，则该氢原子处于n=4激发态，该氢原子处于基态时吸收的光子能量为：hv=（-0.85eV）-（-13.6eV）=12.75eV．ABD.由计算可得被吸收光子的能量为12.75eV，ABD错误；C.由计算可得被吸收光子的能量为12.75eV，C正确．5、D【解析】

ABD.缓慢转动木板使滑块开始下滑时，静摩擦力恰好达到最大值，由平衡条件得：，解得：，木板与滑块水平放置时，木板与滑块间的最大静摩擦力：，不放砝码时，滑块水平方向受弹簧测力计的拉力和木板对A的摩擦力，由平衡条件得：，摩擦力方向水平向右，当砝码盘总质量达到1.2kg时，物块A受到右侧绳的拉力：，设滑块仍处于静止，由平衡条件得：，得：，假设成立，滑块仍处于静止，弹簧测力计读数仍为5N，故AB错误，D正确；C.对比初状态的摩擦力可得摩擦力方向由水平向右变为水平向左，故C错误。故选：D。6、A【解析】

设木板长度为。向上滑动过程能量守恒，有如图所示由几何关系得，，又有运动过程有又有解以上各式得A正确，BCD错误。故选A。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】

AB.磁通量先减小后增大，根据楞次定律可知，杆对线圈的作用力先是拉力后是推力，A错误，B正确；CD.由于磁场均匀变化，根据法拉第电磁感应定律可知，感应电动势恒定，感应电流恒定，由于磁感应强度先变小后变大，由F=BIL可知，杆对线圈的作服力先减小后增大，C错误，D正确．8、AB【解析】

A．椭圆的半长轴与圆轨道的半径相等，根据开普勒第三定律知，两颗卫星的运动周期相等，故A正确；B．甲、乙在点都是由万有引力产生加速度，则有故加速度大小相等，故B正确；C．乙卫星在两点的速度方向不同，故C错误；D．甲卫星从到，根据几何关系可知，经历，而乙卫星从到经过远地点，根据开普勒行星运动定律，可知卫星在远地点运行慢，近地点运行快，故可知乙卫星从到运行时间大于，而从到运行时间小于，故甲、乙各自从点运动到点的时间之比不是1：3，故D错误。故选AB。9、ADE【解析】

A．如果两个系统均与第三个系统处于热平衡状态，这两个系统的温度一定相等，A正确；B．外界做正功，有可能同时放热，内能的变化不确定，B错误；C．根据热力学第二定律，题中所述的问题不可能实现，选项C错误；D．低温系统向高温系统传递热量是可以实现的，前提是要引起其他变化，D正确；E．绝对零度不可以达到，E正确．故选ADE。10、BC【解析】

A．飞行器在轨道1上做圆周运动，则则动能势能机械能选项A错误；BC．飞行器在椭圆轨道3上运行时解得选项BC正确；D．飞行器要从轨道1转移到轨道3上，在P点开启动力装置至少需要获取的的动能是选项D错误。故选BC。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、5.4Bd2=2ght2金属球下落过程中阻力做功【解析】

(1)[1]由图可知：游标卡尺游尺为10分度，精确度为0.1mm，主尺刻度为5mm，游尺“4”与主尺刻度对齐，所以读数为5mm+0.1×4mm=5.4mm。(2)[2]AB．此题需要用到重力势能变化量，故需要测量AB之间的高度，不需要知道距离地面的高度，故A错误，B正确；C．因为要判定mgh与mv2关系，不需要知道小铁球从A下落到B的时间tAB，故C错误。故选B。(3)[3]利用小铁球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，故B点速度v=根据机械能守恒的表达式有mgh=mv2可得d2=2ght2故只要验证d2=2ght2即可。(4)[4]实验中发现动能增加量△Ek总是稍小于重力势能减少量△EP，可能的原因是金属球下落过程中阻力做功。12、C有效7.2正比大于【解析】

(1)[1]因为探究变压器原、副线圈电压与匝数关系，必须用交流电，又因为安全起见必须用低压电，所以用低压交流电，故选C。(1)[2]多用电表测量的交流电压为有效值，不是最大值；[3]多用电表选用的档位是交流电压的10V档位，所以应该在0~10V档位读数，所以读数应该是7.2V；(4)[4]根据可知，理想变压器原、副线圈电压应与其匝数成正比。[5]实验中由于变压器的铜损和铁损导致副线圈的电压U2减小，所以导致，故填大于。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、（1）×10-5s；（2）×10-2m2【解析】

（1）带电粒子在磁场中做圆周运动，由：qv0B=m可得粒子做圆周运动的半径为：R==0.1m粒子在磁场中做圆周运动的周期：T=由几何关系可知，粒子做圆周运动的轨迹所对应的圆心角为120°粒子在磁场中运动的时间：t=×10-5s（2）粒子的运动轨迹如图所示，设入射点在P点，出射点在