张家口市2024年高三年级第三次模拟考试（三模） 物理试卷（含答案解析）

张家口市2024年高三年级第三次模拟考试物理试卷注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、班级和考号填写在答题卡上。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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，将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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.有种灯具俗称“冷光灯”，用它照射物体能使被照物体产生的热效应大大降低，从而被广泛应用。这种灯降低热效应的原理是灯泡后面放置的反光镜的表面上镀有一层薄膜(如氟化镁)，该膜能消除不镀膜时表面反射回来的热效应最显著的红外线，从而使热效应大大降低，该冷光灯的原理中没有用到()A.光的干涉B.光的衍射C.光的反射D.光的折射2.某课题小组研究光电效应规律时，分别用1、2、3三种光束照射同一光电管的阴极，得到了如图所示的三条光电流随电压变化的图像。下列说法正确的是()A.光束1和3的强度相同B.光束1的波长大于3的波长C.光束1照射时产生光电子的最大初动能最大D.光束2照射时产生光电子的最大初动能最大3.某同学用硬质圆柱形矿泉水瓶制作了一个水深测量仪，如图所示。使用前先在矿泉水瓶内注入一定量的水，拧紧瓶盖并将矿泉水瓶倒置，水面到达矿泉水瓶圆柱部分，记录该位置为基准位置，测量基准位置到瓶底的距离为H。使用时潜水员把该装置带入水下，保持瓶口向下竖直放置，拧开瓶盖，稳定后测量瓶内水面到基准位置的高度为h。已知大气压强为，p₀,，水的密度为ρ，重力加速度为gA.p0HρgH-h4.将一篮球以速度大小v₁竖直向上抛出，落回抛出点时速度大小为v₂。已知运动过程中受到的空气阻力与速v₂。度大小成正比，重力加速度为gA.v1-v2g5.“杆线摆”结构如图所示，轻杆一端通过活动绞链与立柱(OO''垂直连接，另一端安装质量为m的摆球，细线一端拉住摆球，另一端系在立柱上的A点，给摆球一垂直于纸面的较小速度，使轻杆垂直于立柱(OO'来回摆动，摆动角度小于5°,，摆球的运动轨迹被约束在一个倾斜的平面内。已知立柱(OO'与竖直方向的夹角及细线与轻杆的夹角均为A.摆球在摆动过程中细线上的拉力大小为3B.摆球静止在平衡位置时轻杆对摆球作用力大小为·3C.摆球向平衡位置运动过程中轻杆对球作用力增大D.若增大细线长度使A点上移则摆球运动周期增大6.如图所示，x轴上位于x=-d处固定一正点电荷，电荷量为+4q,，坐标原点O处固定一负点电荷，电荷量为-q，A为x轴上一点，其坐标为d。规定无穷远处电势为零，已知真空中点电荷周围电势满足=kQr,A.A点的电场强度和电势均为0B.x轴上在x>0的区域A点电势最高C.在x=D.在紧临A点右侧由静止释放一个正电荷，其将做加速度减小的加速运动

7.如图甲所示，轻质弹簧下端固定在倾角为37°的粗糙斜面底端挡板上，弹簧处于原长。质量为m=1kg的小物块，从斜面顶端由静止释放沿斜面下滑，小物块沿斜面向下运动过程中的动能Eₖ随位移x变化的图像如图乙所示，在x≤0.15mA.小物块与斜面间的动摩擦因数为0.2B.弹簧的劲度系数为20N/mC.小物块下滑过程中的最大动能为0.5JD.整个过程中弹簧的最大弹性势能为0.8J二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个及两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8.某燃气灶的点火装置原理如图甲所示，转换器将直流电转换为如图乙所示的正弦式交流电，通过一台高压脉冲变压器进行升压，当放电针与钢板间电压的瞬时值达到10kV时放电针开始放电，放电火花点燃可燃气体，图甲中高压脉冲变压器的原、副线圈的匝数分别为n₁、A.放电针每秒点火50次B.电压表的示数为7.07VC.脉冲变压器匝数比应满足n₁:n₂≤1:10009.我国的北斗系统主要由地球同步轨道卫星和中轨道卫星组成，若其中两卫星在同一平面内环绕地球做匀速圆周运动，且绕行方向相同，如图甲所示；两卫星之间的距离△r随时间变化的关系如图乙所示，图中R为地球半径，地球表面重力加速度大小为g，不考虑两卫星之间的作用力，计算时2.2A.中轨道卫星与同步卫星的轨道半径之比为l：2B.中轨道卫星的加速度大小为1C.图乙中的T为24小时D.中轨卫星的运动周期为210.如图所示，两根足够长的金属直导轨平行固定于倾角为θ的斜面上，两导轨间距为L，整个装置处于磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面斜向上的匀强磁场中；质量为m的金属条a和质量为2m的金属棒b垂直导轨放置，金属条n与导轨间的动摩擦因数为2tanθ，金属棒b与导轨间无摩擦，两者接入导轨之间的电阻均为R。现将a、b同时由静止释放，运动过程中金属棒与导轨始终垂直且接触良好，导轨电阻忽略不计，重力加速度为g。下列说法中正确的是()A.金属条a开始运动时b的加速度大小aB.金属条a开始运动时b的速度大小vC.回路中的最终电流ID.稳定后回路中的电功率P三、非选择题：本题共5小题，共54分。11.(6分)小华同学设计了如图甲所示的实验装置探究物体质量一定时加速度与力的关系。其中小车的质量为M(未知)，与小车连接在一起的定滑轮的质量为m₀,，砂和砂桶的总质量为(1)除了图甲已给出的实验器材外，还需要的测量工具有。A.秒表B.天平C.刻度尺D.弹簧秤(2)实验时(填“需要”或“不需要”)将带滑轮的长木板右端垫高，以补偿阻力；(填“需要”或“不需要”)满足“M远大于m”这一条件。(3)将小车靠近打点计时器，先接通电源(频率为50Hz)，再释放小车，记录力传感器的示数.将得到的一条清晰的纸带，从O点开始每隔四个点取一个计数点，分别计为0、1、2、3、4，各计数点到O点的距离如图乙所示，小车的加速度大小为m/s²(结果保留2(4)最后小华同学以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的a-F图像如图丙是一条直线，图线与横坐标轴的夹角为θ，图线的斜率为k，则小车的质量M=。A.1tanθB.112.(9分)某物理实验小组用多用电表测量一只电流表的内阻。(1)他们首先找到一块多用电表，将选择开关旋至欧姆挡“×1”挡位，进行欧姆调零后，两只表笔分别与电流表的两个接线柱相连，稳定后示数如图甲所示，对应的读数为Ω。(2)测量完成后发现，该欧姆表虽然能够进行欧姆调零，但其内部电池已经非常陈旧，所测阻值误差较大。该小组决定进一步探究测量出该电池的电动势，并较准确地计算出电流表内阻。于是又找来一个电阻箱，将电池装回多用电表，重新进行欧姆调零，再用导线及表笔将电流表、电阻箱和多用电表的欧姆挡连接成闭合回路，连接时应将(填“红”或“黑”)表笔与电流表正接线柱相连。(3)将图乙完成电路连接后，调节电阻箱，改变并记录电阻箱的阻值R₀及对应电流表的示数I.测量多组数据后，该小组运用记录数据画出了R0-1I图像，如图丙所示，已知图线斜率为1.2，R₀(4)查阅多用电表说明书可知，该电表使用标准电池的电动势为1.5V，其刻度准确。由此该小组得出，现用电池的电动势为V，电流表的内阻为Ω，在图丙中b的值为.13.(8分)一列简谐横波在介质中沿x轴正方向传播，t=0时刻位于坐标原点O处的波源由平衡位置开始向上振动，振幅.A=3cm,周期T=2(1)该简谐波的波速；(2)质点P在开始振动后的，△t=1.14.(15分)如图所示，半径为R的四分之一光滑圆弧槽A与长度也为R、上表面粗糙的木板B静止在光滑水平面上，A、B之间通过大小可忽略的感应器平滑连接，当有滑块从连接处经过时两部分分离；初始时木板B的右端贴近等高的固定平台D停放；在平台左端有一弹射器，当小滑块进入弹射器后会自动补充一定量的机械能，然后以某个角度射出。小滑块C自圆弧槽的顶端由静止滑下，滑到木板B的右端时恰好与B共速，然后B撞上固定平台停止运动，滑块进入弹射器，由弹射器补充能量后射出，恰好击中距离弹射器水平距离为3R、高度为R的目标。已知小滑块C的质量为m，光滑圆弧槽A、木板B的质量均为12(1)小滑块C运动到圆弧槽A的最低端时对圆弧槽的压力；(2)木板B右端与固定平台的最大距离；(3)小滑块C经过弹射器的过程中需要补充能量的最小值及对应的弹射角。15.(16分)如图所示,平面直角坐标系有三个区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,其中x<0的区域I内存在沿x轴正方向的匀强电场，电场强度大小为E；在.x≥0的区域(Ⅱ、Ⅲ)内存在垂直于纸面向外的匀强磁场，x>d的区域Ⅲ内还存在沿x轴负方向的匀强电场，电场强度大小也为E，在x轴上距O点距离为d的M点，沿y轴正方向射入一个质量为m、电荷量为qq0)的粒子，一段时间后粒子由y轴上离O点距离为23d3的(1)粒子在M点射入时速度的大小；2x≥0的区域(Ⅱ(3)粒子在区域Ⅲ中运动过程中距y轴的最远距离。张家口市2024年高三年级第三次模拟考试物理参考答案题号12345678910答案BDBCABBBCBDACD1.B解析：根据题意可知，没有用到光的衍射现象，B正确。[命题意图]本题以冷光灯为问题情境，考查光的干涉、折射和反射现象。考查核心素养中的物理观念。2.D解析：根据光电效应规律可知，图像中的光束1、3对应的遏止电压相同，故其波长相同，1产生的饱和光电流大，其强度要大于3的强度；光束2对应的遏止电压大，入射光的频率最大，根据爱因斯坦光电效应方程，照射光电管产生光电子的最大初动能大，D正确。[命题意图]本题以探索光电效应规律为问题情境，考查光电效应的一般规律及爱因斯坦光电效应方程、动能定理等相关知识。考查理解能力。3.B解析：矿泉水瓶内水面所在处水的压强为p=p₀+ρgd,初始时矿泉水瓶内气体压强为p₀，设矿泉水瓶横截面积为S，则初始时气体体积V₀=SH,入水后气体体积[命题意图]本题以水深测量仪为素材，创设探索问题情境，考查应用理想气体状态方程解决问题的能力，考查学生理解问题和分析综合问题能力。4.C解析：画出篮球运动过程的v-t图像如图所示，上升与下落过程的路程相同，所以图像中图线与坐标轴所围成的面积t轴下方与上方的相等，若将纵轴ν换成kv，图像形式不变，但对应面积为阻力的冲量，可知上升与下落过程中阻力的总冲量为0，根据动量定理，mgt=mv₂+mv₁,得t=v2+v[命题意图]本题以竖直向上抛出篮球的运动为素材，创设探索问题情境，试题主要考查了力与运动、动量定理等知识点，考查理解能力和推理论证能力。5.A解析：摆球在平衡位置静止时，对球受力分析，如图所示，由平衡条件得杆对球为支持力，大小为mg，细线上的拉力大小FA=3mg力逐渐减小，A正确，B、C错误；增大细线长度使A点上移，摆球运动平面不变，等效为一个在斜面上的单摆，周期为T=2π[命题意图]本题以“杆线摆”的运动规律为素材，创设探索问题情境，考查受力分析、平衡条件、单摆周期等相关知识。考查学生理解能力及推理论证能力。6.B解析：正点电荷在A点产生的电场强度E+=k4q4d2=kqd2,方向向右，负点电荷在A点产生的电场强度E=kqd2,方向向左，合电场强度为0，电势为=k4q2d-kqd=kqd,A错误;[命题意图]本题以不等量两个异种点电荷产生的电场为素材，创设问题情境，考查电场中电场强度、电势的叠加，能量守恒等知识，考查学生理解能力及推理论证能力。7.B解析：由动能定理可知，Eₖ-x图线的斜率表示小物块所受合力。小物块接触弹簧前，Eₖ-x图线的斜率恒定，小物块沿斜面做匀加速直线运动，所受合力恒定，大小满足；mgsinθ-μmgcosθ=2N,可得动摩擦因数μ=0.5，A错误；小物块接触弹簧后压缩弹簧x=0.1m时速度最大，为平衡位置，满足mgsinθ-f-kx=0，可得弹簧的劲度系数为k=20N/m，B正确；根据题中动能变化图像画出合力随位移的变化图像，其与x轴所围的面积表示动能的变化，易知，动能最大值对应上面部分面积Eₖₘₐₓ=0.4J,C错误；下滑至最低点时，图像中上、下对应的面积大小相等，物块的位移为.xₘₐₓ=0.45m,整个过程中系统损失的机械能为μmgcosθ⋅xₘₐₓ=1.8Eₚ=[命题意图]本题以物块沿粗糙斜面下滑压缩弹簧为问题情境，考查动能定理、能量守恒、功能关系等相关知识，考查理解能力、推理论证能力。8.BC解析：由图像可知，通过脉冲高压变压器上的交流电频率为20Hz，每秒有40个峰值，点火40次，A错误；电压表的示数为有效值为7.07V，B正确；点火电压(副线圈的峰值电压)需要峰值达到10kV以上，根据变压规律U1U2=n1n2[命题意图]本题以燃气灶的点火装置原理图为素材，创设有关交变电流及变压器的探索问题情境，考查交变电压的有效值、变压器的工作原理等相关知识，考查理解能力。9.BD解析：将中轨道卫星设为a，高轨道卫星设为b，两卫星做匀速圆周运动的半径分别为rₐ、r₀，根据图甲和图乙可得ra+rb=9.6R,rb-ra=3.6R,解得ra=3R、rb=6.6R,万有引力提供向心力GMmr2=ma,则a=GMr2,GMmR[命题意图]本题以我国北斗导航系统为素材，创设求解卫星运动规律的学习探索问题情境，主要考查卫星运动的周期、加速度等与轨道半径的关系，考查信息获取与加工能力、理解能力和推理论证能力。10.ACD解析:金属条a开始运动时有mgsinθ+BiL=μmgcosθ,，设此时b的速度大小为v，电流i=BLv2R,可得v=2mgRsinθB2状态时速度差恒定，以相同的加速度运动，对a、b整体3mgsinθ-μmgcosθ=3maₘ,可得am=gsinθ3,设最终电流为I，对b有2mgsinθ[命题意图]本题以导体棒在导轨上运动为素材，创设导体棒切割磁感线过程中运行规律相关情境，考查法拉第电磁感应定律、牛顿第二定律、欧姆定律、功能关系等知识，主要考查理解能力和推理论证能力。11.答案:(1)C(1分)(2)需要(1分)不需要(1分)(3)0.40(2分)(4)C(1分)解析：(1)通过打点计时器可以得到计数点的时间间隔，所以不需要秒表；小车质量一定，不需要用天平测出具体质量，不需要用弹簧科测力的大小；需要用刻度尺测量纸带上计数点之间的距离，C正确。(2)虽然实验装置采用了力传感器，但是该实验也需要平衡摩擦力，否则无法计算合力大小；实验中，根据力传感器的读数可以得到小车受到的拉力，不需要满足“小车的质量M远大于砂和砂桶的总质量m”这一条件。(3)由题知,相邻两计数点间的时间间隔T=0.1s,可得a(4)对小车和滑轮整体根据牛顿第二定律有2F=M+m₀a,变形有a=[命题意图]本题以拉动平板上的小车为素材，创设探究物体质量一定时加速度与力的关系问题情境，考查加速度与力的关系，牛顿第二定律相关知识，考查理解能力、实验探究能力、推理论证能力。12.答案:(1)10.0(1分)(2)黑(2分)(4)1.2(2分)8或8.0(2分)20或20.0(2分)解析:(1)指针恰好指到刻度值为10处,每小格为1Ω,故读数为10.0Ω。(2)多用电表欧姆挡，黑表笔对应为内部电源的正极，故需要将黑表笔与电流表正接线柱连接。(4)根据闭合电路欧姆定律得I=ERA+RΩ+R0,则R0=EI-RA+RΩ,斜率的大小为电源电动势，故[命题意图]本题以通过多用电表测量电流表内阻为素材，创设探究欧姆表内部电池的电动势的问题情境，考查闭合电路欧姆定律、欧姆表工作原理、电流表的使用等相关知识，考查理解能力、实验探究能力、推理论证能力。13.答案:1v=18解析：(1)设该简谐波的波速为v，设OA间的距离为Δx，由题意可得Δx=n解得v(2)由于质点P从平衡位置开始振动，振动方程为.yΔtT=58所以质点P在开始振动后Δt=1.25s时的位移为.y1.25s内通过的路程为s[命题意图]本题以机械波的传播为素材，创设研究质点振动情况的探索问题情境，考查机械波的传播规律、波的图像、简谐运动的公式、波长、波速等相关知识，考查理解能力和推理论证能力。14.答案:(1)5mg278R解析：(