山西省晋城市2024届高三第三次模拟考试物理试卷含解析

山西省晋城市2024届高三第三次模拟考试物理试卷

注意事项：

1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2.选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。

4.保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

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、如图所示，A、5为水平放置的平行板电容的两个极板，5板接地。将电容器与电源接通，板间带正电的油滴恰好

处于静止状态。断开开关后.下列说法正确的是（）

-------T~B

A.油滴将加速下落

B.A板电势高于8板

C.若将A板向右错开少许，油滴将向上加速运动

D.若将3板下移，尸点的电势将升高

2、在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用。下列说法正确的是（）

A.查德威克用a粒子轰击镀原子核，发现了质子

B.卢瑟福通过对a粒子散射实验的研究，揭示了原子核有复杂的结构

C.汤姆孙通过对阴极射线的研究，发现阴极射线是原子核中的中子变为质子时产生的£射线

D.居里夫妇从沥青铀矿中分离出了针（Po）和镭（Ra）两种新元素

3、甲、乙两车在一平直公路上从同一地点沿同一方向沿直线运动，它们的v-t图象如图所示。下列判断正确的是（）

tit

0101520//s

A.乙车启动时，甲车在其前方100m处B.运动过程中,乙车落后甲车的最大距离为50m

C.乙车启动后两车的间距不断减小直到两车相遇D.乙车启动后10s内，两车不会相遇

4、目前，我国的第五代移动通信技术（简称5G或5G技术）已经进入商用阶段，相应技术达到了世界先进水平。5G

信号使用的是超高频无线电波，关于5G信号，下列说法正确的是（)

A.5G信号是由机械振动产生的

B.5G信号的传输和声波一样需要介质

C.5G信号与普通的无线电波相比粒子性更显著

D.5G信号不能产生衍射现象

5、如图所示为六根导线的横截面示意图，导线分布在正六边形的六个角，导线所通电流方向已在图中标出。已知每条

导线在0点磁感应强度大小为瓦，则正六边形中心处磁感应强度大小和方向（）

软’'矽

;'O；

，点

A.大小为零

B.大小2瓦，方向水平向左

C.大小45o,方向水平向右

D.大小43o,方向水平向左

6、质量相等的A、B两个物体放在同一水平面上，分别受到水平拉力/•；、/的作用而从静止开始做匀加速直线运动,

经过时间％和4%，A、B的速度分别达到2%和V。时，分别撤去耳和B，以后物体继续做匀减速直线运动直至停止,

两个物体速度随时间变化的图象如图所示，设耳和B对A、B的冲量分别为L和A，6和心，对A、B做的功分别

为用和代，则下列结论正确的是

A.A>/2,叱〉吗

B.［〈A，叱>也

C.92,叱（区

D.A>/2,叱（区

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、一列横波沿x轴传播，在某时刻x轴上相距s=4m的两质点A、B（波由A传向B）均处于平衡位置，且A、B间

只有一个波峰，经过时间Uis,质点B第一次到达波峰，则该波的传播速度可能为（）

A.lm/sB.1.5m/sC.3m/sD.5m/s

8、如图所示，在竖直纸面内有四条间距均为L的水平虚线Li、Lz、L3>L4,在LI、心之间与乙3,及之间存在磁感应

强度大小为5、方向垂直于纸面向里的匀强磁场。现有一矩形线圈gcd,长边ad=3L,宽边cd=L,质量为机，电阻为

R,将其从图示位置（cd边与心重合）由静止释放，cd边经过磁场边界线及时恰好开始做匀速直线运动，整个运动

过程中线圈始终处于同一竖直面内，cd边始终水平，已知重力加速度g=10m/s2,则（）

）,n,

XXXXX

/MXXXXX

A.ab边经过磁场边界线Li后线圈要做一段减速运动

B.ab边经过磁场边界线乙3后线圈要做一段减速运动

NR2"

C.cd边经过磁场边界线心和J的时间间隔大于一-

mgR

D.从线圈开始运动到cd边经过磁场边界线”过程中，线圈产生的热量为2,咫乙一女与

2B4L4

9、如图所示，匀强电场中有一个与电场线平行的平面，平面中有一个直角三角形MNQ,其中NM=90°,NQ=30。,

。舷的长度为"已知电子电荷量的大小为e,把电子从M点移动至。点，电场力做正功，大小为eU。把电子从。

4eU

点移动至N点，电场力做负功，大小为口一。则该电场的电场强度（）

MN

A.方向由M向QB.大小为坦C.方向由。向ND.大小为名包

3L3L

10、如图，一个质量为，"的刚性圆环套在竖直固定细杆上，圆环的直径略大于细杆的直径，圆环的两边与两个相同的

轻质弹簧的一端相连，轻质弹簧的另一端相连在和圆环同一高度的墙壁上的尸、。两点处，弹簧的劲度系数为左，起初

圆环处于。点，弹簧处于原长状态且原长为b将圆环拉至A点由静止释放，OA=OB=L,重力加速度为g,对于圆环

从A点运动到5点的过程中，弹簧处于弹性范围内，下列说法正确的是（）

A.圆环在。点的速度最大

B.圆环通过。点的加速度等于g

C.圆环在A点的加速度大小为g+（2-aU

m

D.圆环在3点的速度为疯

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）某同学欲测量一阻值大约为1000,粗细均匀的漆包金属线的电阻率。

⑴该同学用螺旋测微器测量金属线的直径，该螺旋测微器校零时的示数如图（a）所示，然后测量金属线的直径时示

数如图（b）所示，则该金属线的直径应该为_______mmo

该同学拿来一块多用电表，表盘如图（c）所示。若将多用电表的开关拨到欧姆档的xlK档，则欧姆表的内阻为

Q。若用此多用电表的欧姆档测量待测金属线的电阻R,测量之前，应该将多用电表的开关拨到欧姆档的

（填xlO或xlOO）档位。

E（C）

⑵若用欧姆表的红表笔接触金属线的左端点M,黑表笔接触金属线的右端点N,流经金属线的电流（）

A.由M到NB.由N到M

⑶若该同学在测量金属线直径时，没有完全去除漆包线表面的绝缘漆，这会使实验测得该金属线的电阻率与真实值相

比（填“偏大”或“偏小

（1）用螺旋测微器测量该电阻丝的直径，如图甲所示的示数为_________mm。

（2）用多用电表“xl”倍率的欧姆挡测量该电阻丝的阻值，如图乙所示的示数为

（3）用电流表（内阻约为5Q）、电压表（内阻约为3kQ）测量该电阻丝的阻值及，为了减小实验误差，并要求在实

验中获得较大的电压调节范围，下列电路中符合要求的是o

（4）用第（3）问中C选项的方法接入不同长度的电阻丝/,测得相应的阻值R,并作出了足/图象，如图丙所示中符

合实验结果的图线是（选填或"c”），该电阻丝电阻率的测量值_________（选填“大于”“小于”或“等

于"）真实值。

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）一长木板在水平地面上运动，在U0时刻将一相对于地面静止的物块轻放到木板上，以后木板运动的速度

一时间图像如图所示.己知物块与木板的质量相等，物块与木板间及木板与地面间均有摩擦，物块与木板间的最大静

摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上.取重力加速度的大小g=10m/s2.求:

(1)物块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数；

(2)从f=0时刻到物块与木板均停止运动时，物块相对于木板的位移的大小.

14.(16分)2019年诺贝尔物理奖的一半授予詹姆斯•皮伯斯(JamesPeebles)以表彰他“在物理宇宙学方面的理论发

现“，另一半授予了米歇尔•马约尔(MichelMayor)和迪迪埃•奎洛兹(DidierQueloz),以表彰他们“发现了一颗围绕太阳

运行的系外行星”。对宇宙探索一直是人类不懈的追求。现假设有这样模型：图示为宇宙中一恒星系的示意图，A为该

星系的一颗行星，它绕中央恒星O的运行轨道近似为圆.已知引力常量为G,天文学家观测得到A行星的运行轨道半

径为Ro,周期为To,求：

(1)中央恒星O的质量M是多大？

(2)长期观测发现A行星每隔to时间其运行轨道便会偏离理论轨道少许，天文学家认为出现这种现象的原因可能是

A行星外侧还存在着一颗未知的行星B(假设其运行的圆轨道与A在同一平面内，且与A的绕行方向相同).根据上

述现象和假设，试求未知行星B的运动周期和轨道半径.

15.(12分)如图所示为演示“过山车”原理的实验装置，该装置由两段倾斜直轨道与一圆轨道拼接组成，在圆轨道最

低点处的两侧稍错开一段距离，并分别与左右两侧的直轨道平滑相连。

某研学小组将这套装置固定在水平桌面上，然后在圆轨道最高点A的内侧安装一个薄片式压力传感器(它不影响小球

运动，在图中未画出)。将一个小球从左侧直轨道上的某处由静止释放，并测得释放处距离圆轨道最低点的竖直高度为

h,记录小球通过最高点时对轨道(压力传感器)的压力大小为凡此后不断改变小球在左侧直轨道上释放位置，重复

实验，经多次测量，得到了多组人和尸，把这些数据标在R/i图中，并用一条直线拟合，结果如图所示。

为了方便研究，研学小组把小球简化为质点，并忽略空气及轨道对小球运动的阻力，取重力加速度g=10m/s2。请根据

该研学小组的简化模型和如图所示的F-h图分析：

(1)当释放高度”=0.20m时，小球到达圆轨道最低点时的速度大小V；

(2)圆轨道的半径R和小球的质量如

(3)若两段倾斜直轨道都足够长，为使小球在运动过程中始终不脱离圆轨道，释放高度力应满足什么条件。

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.开关断开后，板间场强不变，油滴将保持静止，故A错误；

B.因油滴带正电，由平衡条件可知电场力向上，A板带负电，A板电势低于3板，故B错误；

C.断开开关后，电容器的电荷量。保持不变，由公式石=4、c=2和。=丁工可知

dU4兀kd

E-^kQ

JS

当A板向右错开少许，即正对面积S减小，板间场强E增大，油滴所受电场力增大，将向上加速运动，故C正确；

D.当5板下移，板间场强E不变，但距离变大，由匀强电场的电势差U=Ed可知，8P电势差增大，因3点

接地，电势始终为零，故尸点电势减小，即D错误。

故选C。

2、D

【解析】

A.查德威克用a粒子轰击镀原子核，发现了中子。卢瑟福用a粒子轰击氮原子核，发现了质子，故A错误；

B.贝克勒尔通过对天然放射性现象的研究，证明原子核有复杂结构，故B错误；

C.汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，但阴极射线不是原子核中的中子变为质子时产生的0射线，故C错误;

D.居里夫妇从沥青铀矿中分离出了针（Po）和镭（Ra）两种新元素，故D正确。

故选D。

3、D

【解析】

A.根据速度图线与时间轴包围的面积表示位移，可知乙在f=10s时启动，此时甲的位移为

X.=—x10x10m=50m

12

即乙车启动时，甲车在乙前方50m处，故A错误；

B.当两车的速度相等时即r=15s时相遇最远，最大距离为

=x-x=—x(5+15)xl0--xl0x5m=75m

EpZ122

故B错误;

C.两车从同一地点沿同一方向沿直线运动，10s—15s内甲车的速度比乙车的大，两车的间距不断增大，故C错误;

D.当位移相等时两车才相遇，由图可知，乙车启动10s后位移

%,=—x20x10m=100m

22

此时甲车的位移为

10+20.„„

x,=---------x10m=1150m

32

乙车启动10S后位移小于甲的位移，两车不会相遇，故D正确;

故选D。

4、C

【解析】

A.5G信号是无线电波，无线电波是由电磁振荡产生的，机械波是由机械振动产生的，故A错误;

B.无线电波的传播不需要介质，机械波的传播需要介质，故B错误；

C.5G信号是超高频无线电波，比普通的无线电波频率高得多，故粒子性更显著，故C正确；

D.衍射现象是波特有现象，则无线电波可以产生衍射现象，故D错误。

故选C。

5、D

【解析】

根据磁场的叠加原理，将最上面电流向里的导线在O点产生的磁场与最下面电流向外的导线在O点产生的磁场进行合

成，则这两根导线的合磁感应强度为耳；同理，将左上方电流向里的导线在。点产生的磁场与右下方电流向外的导线

在。点产生的磁场进行合成，则这两根导线的合磁感应强度为B.,将右上方电流向里的导线在0点产生的磁场与左

下方电流向外的导线在。点产生的磁场进行合成，则这两根导线的合磁感应强度为层，如图所示：

0a3

：及令9;

根据磁场叠加原理可知：用=与=53=2纭，由几何关系可：为与鸟的夹角为120,故将为与鸟合成，则它们的

合磁感应强度大小也为2瓦，方向与31的方向相同，最后将其与31合成，可得正六边形中心处磁感应强度大小为4瓦,

方向水平向左，D正确，ABC错误。

故选D。

6、B

【解析】

从图象可知，两物块匀减速运动的加速度大小之都为一，根据牛顿第二定律，匀减速运动中有£=!^，，则摩擦力大小

都为m一.根据图象知，匀加速运动的加速度分别为：*，胃，根据牛顿第二定律，匀加速运动中有F-f=ma,

3mvn5mvnLEL12x13一

则F尸十FI=77&,Fl和Fl的大小之比为11：5；所以：L==贝!JLVII；图线与时

t0%I2F2-4Z05X45

"^•306

间轴所围成的面积表示运动的位移，则位移之比为岂=下/------=-；两个物体的初速度、末速度都是0,所以

”…。5

W,fss6j

拉力做的功与摩擦力做的功大小相等，所以：-^=^}=^y=->1,则Wi>Wi.故选B.

W2js2s25

点睛：解决本题的关键通过图象得出匀加速运动和匀减速运动的加速度，根据牛顿第二定律，得出两个力的大小之比，

以及知道速度-时间图线与时间轴所围成的面积表示位移.

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、AC

【解析】

由于波的传播方向由A到B,可分为下列四种情形:

a图中，7=8m；经过时间Z=ls,质点B第一次到达波峰，可知r=4s,则波速

A8,_,

v=—=—m/s=2m/s

T4

b图中，i=4m；经过时间Uis,质点B第一次到达波峰，可知

34

-T=ls,T—s

43

则波速

丸4,.,

v=—=—m/s=3m/s

T4

3

c图中，k=4m；经过时间Z=ls,质点B第一次到达波峰，可知T=4s,则波速

44,.,

v=—=—m/s=lm/s

T4

Q

d图中，A=-m；经过时间Uls,质点B第一次到达波峰，可知

,丁4

—r=is,T=—s

43

则波速

8

入31cl

v=—=-vm/s=2m/s

T4

3

故AC正确，BD错误。

故选AC。

8、BC

【解析】

A.cd边经过磁场边界线Li时恰好开始做匀速直线运动，cd边从小到心的过程中做匀速直线运动，cd边到心时ab

边开始到达右，则必边经过磁场边界线匕后做匀速直线运动，故A错误;

B.村边从心到心的过程中，穿过线圈的磁通量没有改变，没有感应电流产生，不受安培力，线圈做匀加速直线运

动，则曲边进入下方磁场的速度比cd边进入下方磁场的速度大，所受的安培力增大，所以成边经过磁场边界线工

后线圈要做一段减速运动，故B正确；

C.cd边经过磁场边界线及时恰好做匀速直线运动，根据平衡条件有

mg=BIL

而

,BLv

1------

R

联立解得

B2L2

cd边从小到乙4的过程做匀速运动，所用时间为

LB21?

,2=一

VmgR

Cd边从心到乙3的过程中线圈做匀加速直线运动，加速度为g,设此过程的时间为〃，由运动学公式得

得

LB-I}

:>一=----

vmgR

故cd边经过磁场边界线七2和U的时间间隔为

2B21}

>2——

一VmgR

故C正确;

D.线圈从开始运动到cd边经过磁场边界线口过程，根据能量守恒得

八c7120rm3g2R2

Q=mg-3L--mv=3mgL--

故D错误。

故选BC。

9、CD

【解析】

如图所示，电势差之比有

UQM_^QM_eU_3

Tj~w4eU~4

2QNvrQN______f

3

由几何关系得

一3一

QP=-QN.

4

匀强电场中任意平行方向上的电势差与距离成正比。则

则连线M尸为等势线。所以尸。是一条电场线，电场强度方向由。向N。

由几何关系得

QP^QMcos30°^^-L

则电场强度大小为

C_u_2®

QPV33L

2

10、BC

【解析】

A.圆环受力平衡时速度最大，应在。点下方，故A错误。

B.圆环通过。点时，水平方向合力为零，竖直方向只受重力，故加速度等于g,故B正确。

C.圆环在下滑过程中与细杆之间无压力，因此圆环不受摩擦力，在A点对圆环进行受力分析如图，根据几何关系,

在A点弹簧伸长量为(V2-1)L,根据牛顿第二定律，有

mg+2k(插-1)Lcos45°=ma

解得

(2-伤也

q=g+----------

m

故C正确。

D.圆环从A到3过程，根据功能关系，知圆环减少的重力势能转化为动能，有

mg_2L=grnv^

解得

vB=2/gL

故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、1.762150001.5xl04)xlOB偏大

【解析】

(1)口][2][3]螺旋测微器的读数为固定刻度的毫米数与可动刻度的“xO.Olmm的和，由图示螺旋测微器可知，其直径为

(1.5mm+27.2-l)x0.01mm=1.762mm

(相减的是图a的1格);欧姆表盘的中值电阻就是欧姆表的内内阻，所以欧姆表的内阻为3000。;由于待测电阻大约只有

100Q,要使指针偏在中央左右，则倍率选xlO。

⑵[4]欧姆表的红表笔接的是内接电源的负极，所以当欧姆表的红表笔接触金属线的左端点M,黑表辖接触金属线的

右端点N,流经金属线是从N到M,故选B。

(3)⑸若该同学在测量金属线直径时，没有完全去漆包线袤面的绝缘漆，这样导致直径测量值偏大，截面积偏大，根据

电阻定律

L

得到

所以电阻率的测量也偏大。

12、2.819-2.8217Da等于

【解析】

(1)口］螺旋测微器的转动刻度50格共0.5mm长，精确度为0.01mm,格数要估读到0.1格，则电阻丝的直径为：

d=2.5mm+32.0x0.01rnm=2.820rnm(2.819-2.821)；

(2)⑵欧姆表读电阻，由表盘上的数字乘以倍率得到阻值，可得：

Rx—7.0xlQ=7.0Q(或7)

(3)［3］实验中获得较大的电压调节范围，则需要滑动变阻器选择分压式接法；

而待测电阻满足：

Rx«7Q<{RAR=A/5X3000Q=50局

即待测电阻为小电阻，用电流表的外接法减小系统误差；综上选择D电路实验；

(4)［4］根据电阻定律

R=匕L,

S

可知R-L图像应该是过原点的倾斜直线，但(3)问中的C项电路采用的是电流表的内接法，因电流表分分压导致电

阻的测量值偏大，有：

故测量图线不过原点，而有纵截距；故选a图线；

［5］由R-L图像求电阻率是利用斜率左=2求得，。图线和准确图线的斜率相同，故电阻率的测量值等于真实值。

L

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、(3)3.23,3.33(2)s=3.325m

【解析】

试题分析：(3)设物块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数分别为阳和卬，木板与物块的质量均为m.

V-t的斜率等于物体的加速度，则得：

AV5-1cC

在3-3.5s时间内，木板的加速度大小为％=—=----mis-=8m/s'.

"0.5

对木板：地面给它的滑动摩擦力方向与速度相反，物块对它的滑动摩擦力也与速度相反，则由牛顿第二定律得

H3ing+|i2・2mg=ma3,①

对物块：3-3.5s内，物块初速度为零的做匀加速直线运动，加速度大小为a2=H3g

t=3.5s时速度为v=3m/s,则v=a2t②

由①②解得"3=3.23,(12=3.33

(2)3.5s后两个物体都做匀减速运动，假设两者相对静止，一起做匀减速运动，加速度大小为a=Rg

由于物块的最大静摩擦力113mg〈阳mg,所以物块与木板不能相对静止.

2

根据牛顿第二定律可知，物块匀减速运动的加速度大小等于a2=|i3g=2m/s.