北京市中國人民人大附屬中學(xué)2024年高三第三次模擬考試物理試卷含解析

北京市中國人民人大附屬中學(xué)2024年高三第三次模擬考試物理試卷考生請注意：1．答題前請將考場、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號(hào)內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、工在生產(chǎn)紡織品、紙張等絕緣材料時(shí)為了實(shí)時(shí)監(jiān)控其厚度，通常要在生產(chǎn)流水線上設(shè)置如圖所示傳感器。其中A、B為平行板電容器的上、下兩個(gè)極板，上下位置均固定，且分別接在恒壓直流電源的兩極上（電源電壓小于材料的擊穿電壓）。當(dāng)流水線上通過的產(chǎn)品厚度減小時(shí)，下列說法正確的是（）A．A、B平行板電容器的電容增大B．A、B兩板上的電荷量變大C．有電流從a向b流過靈敏電流計(jì)D．A、B兩板間的電場強(qiáng)度變大2、如圖所示，一個(gè)半徑為r的半圓形線圈，以直徑ab為軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速為n，ab的左側(cè)有垂直于紙面向里（與ab垂直）的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。M和N是兩個(gè)集流環(huán)，負(fù)載電阻為R，線圈、電流表和連接導(dǎo)線的電阻不計(jì)，則電流表的示數(shù)為。（）A． B．C． D．3、某玩具為了模仿小動(dòng)物行走的姿勢，設(shè)計(jì)了非圓形的“輪子”?，F(xiàn)研究輪子受力情況，模型簡化如圖，四分之一圓框架OAB的OA、OB邊初始位置分別處于水平和豎直方向上，光滑球形重物此時(shí)嵌在框架中與OA、OB、弧AB三邊恰好接觸但接觸處并沒有全部都產(chǎn)生彈力?，F(xiàn)以O(shè)點(diǎn)為軸緩慢將框架在同一豎直平面內(nèi)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)角，下列說法正確的是（）A．轉(zhuǎn)動(dòng)為0至的過程，弧AB受到重物的壓力逐漸變大B．為時(shí)，弧AB受到重物的壓力最大C．轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中，存在某一特定的角，此時(shí)弧AB與OA板受到重物的壓力一樣大D．轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中，OA、OB、弧AB受到重物壓力的最大值不同4、如圖所示，一物塊相對木板向右從板上A點(diǎn)滑至板上B點(diǎn)，木板上A、B兩點(diǎn)間距離為5米，同時(shí)木板在地面上向左滑行3米，圖甲為滑行前，圖乙為滑行后，在此過程中物塊受到木板對它的滑動(dòng)摩擦力大小為20N，則物塊所受的摩擦力做功為（）A．-160JB．-100JC．100JD．-40J5、一列簡諧橫波沿x軸傳播，a、b為x軸上的兩質(zhì)點(diǎn)，平衡位置分別為，。a點(diǎn)的振動(dòng)規(guī)律如圖所示。已知波速為v=1m/s，t=1s時(shí)b的位移為0.05m，則下列判斷正確的是A．從t=0時(shí)刻起的2s內(nèi)，a質(zhì)點(diǎn)隨波遷移了2mB．t=0.5s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)a的位移為0.05mC．若波沿x軸正向傳播，則可能xb=0.5mD．若波沿x軸負(fù)向傳播，則可能xb=2.5m6、用一束紫外線照射某金屬時(shí)不能產(chǎn)生光電效應(yīng)，可能使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)的措施是A．改用紅光照射B．改用X射線照射C．改用強(qiáng)度更大的原紫外線照射D．延長原紫外線的照射時(shí)間二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為2：1，其輸入端通過燈泡L1與輸出電壓有效值恒定的交流電源u＝Umsin（ωt）（V）相連，副線圈電路中接有燈泡L2和最大阻值為R的滑動(dòng)變阻器，已知兩個(gè)燈泡的額定電壓均為U，且兩者規(guī)格完全相同，電壓表為理想電表，導(dǎo)線電阻不計(jì)。開始時(shí)滑動(dòng)變阻器的滑片P位于最下端，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片可使兩個(gè)小燈泡同時(shí)正常發(fā)光（忽略燈絲電阻變化），下列說法正確的是（）A．在R的滑片P向上滑動(dòng)的過程中，電源的輸出功率將會(huì)變大B．在R的滑片P向上滑動(dòng)的過程中，L1的亮度會(huì)變暗C．若小燈泡L2突然燒壞，電壓表示數(shù)會(huì)減小D．交流電源的最大值為8、如圖，兩根平行金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面的夾角為30°，導(dǎo)軌間距為0.5m。導(dǎo)體棒a、b垂直導(dǎo)軌放置，用一不可伸長的細(xì)線繞過光滑的滑輪將b棒與物體c相連，滑輪與b棒之間的細(xì)線平行于導(dǎo)軌。整個(gè)裝置處于垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.2T。物體c的質(zhì)量為0.06kg，a、b棒的質(zhì)量均為0.1kg，電阻均為0.1Ω，與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為。將a、b棒和物體c同時(shí)由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)過程中物體c不觸及滑輪，a、b棒始終與兩導(dǎo)軌接觸良好。導(dǎo)軌電阻不計(jì)且足夠長，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度g取10m/s2.則（）A．b棒剛要開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，a棒的加速度大小為3.5m/s2B．b棒剛要開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，a棒的速度大小為5.0m/sC．足夠長時(shí)間后a棒的加速度大小為D．足夠長時(shí)間后a棒的速度大小為7.0m/s9、如圖所示，一根水平橫桿上套有A、B兩個(gè)輕環(huán)，拴柱水杯的等長細(xì)繩系在兩環(huán)上，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)緩慢增大兩環(huán)距離，則下列說法正確的是A．桿對A環(huán)的支持力逐漸增大B．桿對A環(huán)的摩擦力保持不變C．桿對B環(huán)的支持力保持不變D．細(xì)繩對B環(huán)的拉力逐漸增大10、火星探測項(xiàng)目是我國繼載人航天工程、嫦娥工程之后又一個(gè)重大的太空探索項(xiàng)目，如圖所示，探測器被發(fā)射到圍繞太陽的橢圓軌道上，A為近日點(diǎn)，遠(yuǎn)日點(diǎn)B在火星軌道近，探測器擇機(jī)變軌繞火星運(yùn)動(dòng)，則火星探測器()A．發(fā)射速度介于第一、第二宇宙速度之間B．在橢圓軌道上運(yùn)行周期大于火星公轉(zhuǎn)周期BC．從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中動(dòng)能逐漸減小D．在B點(diǎn)受到的太陽引力小于在A點(diǎn)受到的太陽引力三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某多用表內(nèi)部的部分電路如圖所示，已知微安表表頭內(nèi)阻Rg=100Ω，滿偏電流Ig=200μA，定值電阻R1=2.5Ω，R2=22.5Ω，電源電動(dòng)勢E=1.5V，則該多用表（1）A接線柱應(yīng)該是與___________（填“紅”或“黑”）表筆連接；（2）當(dāng)選擇開關(guān)接___________（填“a”或“b”）檔時(shí)其對應(yīng)的電阻檔的倍率更高；（3）若選a檔測量電阻，則原表盤100μA，對應(yīng)的電阻刻度值應(yīng)當(dāng)為_______Ω；原表盤50μA的刻度，對應(yīng)的電阻刻度值應(yīng)當(dāng)為______Ω。12．（12分）如圖甲所示，用鐵架臺(tái)、彈簧和多個(gè)已知質(zhì)量且質(zhì)量相等的鉤碼，探究在彈性限度內(nèi)彈簧彈力與形變量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)。(1)實(shí)驗(yàn)中還需要的測量工具有______。(2)如圖乙所示，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪圖，縱軸是鉤碼質(zhì)量m，橫軸是彈簧的形變量x。由圖像可知：彈簧的勁度系數(shù)k=______N/m（g取10m/s2）。(3)如圖丙所示，實(shí)驗(yàn)中用兩根不同的彈簧a和b，畫出彈簧彈力F與彈簧長度L關(guān)系的F-L圖像。下列說法正確的是______。A．a(chǎn)的原長比b的長B．a(chǎn)的勁度系數(shù)比b的大C．a(chǎn)的勁度系數(shù)比b的小D．彈力與彈簧長度成正比四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，質(zhì)量M=2kg的滑塊套在光滑的水平軌道上，質(zhì)量m=1kg的小球通過長L=0.5m的輕質(zhì)細(xì)桿與滑塊上的光滑軸O連接，小球和輕桿可在豎直平面內(nèi)繞O軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)，開始輕桿處于水平狀態(tài)，現(xiàn)給小球一個(gè)豎直向上的初速度="4"m/s，g取10．（1）若鎖定滑塊，試求小球通過最高點(diǎn)P時(shí)對輕桿的作用力大小和方向．（2）若解除對滑塊的鎖定，試求小球通過最高點(diǎn)時(shí)的速度大?。?3)在滿足（2）的條件下，試求小球擊中滑塊右側(cè)軌道位置點(diǎn)與小球起始位置點(diǎn)間的距離．14．（16分）如圖所示，在豎直平面內(nèi)，第二象限存在方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(未畫出)，第一象限內(nèi)某區(qū)域存在一邊界為矩形、磁感應(yīng)強(qiáng)度B0＝0.1T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(未畫出)，A(m，0)處在磁場的邊界上，現(xiàn)有比荷＝108C/kg的離子束在紙面內(nèi)沿與x軸正方向成θ＝60°角的方向從A點(diǎn)射入磁場，初速度范圍為×106m/s≤v0≤106m/s，所有離子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后均垂直穿過y軸正半軸，進(jìn)入電場區(qū)域。x軸負(fù)半軸上放置長為L的熒光屏MN，取π2＝10，不計(jì)離子重力和離子間的相互作用。(1)求矩形磁場區(qū)域的最小面積和y軸上有離子穿過的區(qū)域長度；(2)若速度最小的離子在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，求電場強(qiáng)度E的大小(結(jié)果可用分?jǐn)?shù)表示)；(3)在第(2)問的條件下，欲使所有離子均能打在熒光屏MN上，求熒光屏的最小長度及M點(diǎn)的坐標(biāo)。15．（12分）如圖所示，左端封閉右端開口、直徑相同的U形細(xì)玻璃管豎直放置，左管中封閉有長的空氣柱，兩管水銀面相平，水銀柱足夠長，已知大氣壓強(qiáng)?，F(xiàn)將下端閥門打開，緩慢流出部分水銀，然后關(guān)閉閥門，左管水銀面下降的高度。(1)求右管水銀面下降的高度；(2)若再將右端封閉，同時(shí)對左管緩慢加熱，并保持右管內(nèi)氣體的溫度不變，使右管的水銀面回到最初高度，求此時(shí)左管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)。

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、C【解析】

A．根據(jù)可知當(dāng)產(chǎn)品厚度減小，導(dǎo)致減小時(shí)，電容器的電容C減小，A錯(cuò)誤；BC．根據(jù)可知極板帶電量Q減小，有放電電流從a向b流過，B錯(cuò)誤，C正確；D．因兩板之間的電勢差不變，板間距不變，所以兩板間電場強(qiáng)度為不變，D錯(cuò)誤。故選C。2、D【解析】

線圈繞軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在電路中產(chǎn)生如圖所示的交變電流。

此交變電動(dòng)勢的最大值為設(shè)此交變電動(dòng)勢在一個(gè)周期內(nèi)的有效值為E′，由有效值的定義得解得故電流表的示數(shù)為故選D。3、C【解析】

A．以O(shè)點(diǎn)為軸緩慢將框架在同一豎直平面內(nèi)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，相當(dāng)于重力沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)θ為0至π/2的過程，弧AB始終不受力作用，則選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．由力的合成知識(shí)可知當(dāng)θ=π時(shí)，此時(shí)弧AB受到重物的壓力大小為G，θ=5π/4時(shí)，弧AB受到重物的壓力為G，則此時(shí)壓力不是最大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．旋轉(zhuǎn)重力的方向，當(dāng)此方向在弧AB彈力的方向與OA板彈力方向的夾角的平分線上時(shí)，此時(shí)弧AB與OA板受到重物的壓力一樣大，選項(xiàng)C正確；D．旋轉(zhuǎn)重力的方向，當(dāng)此方向與弧AB的彈力方向垂直時(shí)，在兩個(gè)不同的位置，OA板和OB板的彈力都會(huì)取得最大值，大小為G，則轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中，OA、OB、弧AB受到重物壓力的最大值一樣大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。4、D【解析】

物塊所受的摩擦力做的功為：W=Fxcosθ=-20×(5-3)=-40J．A．-160J，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．-100J，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．100J，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．-40J，與結(jié)論相符，選項(xiàng)D正確；故選D．【點(diǎn)睛】本題主要考查了恒力做功公式的直接應(yīng)用，知道功是力與力的方向上的位移的乘積．5、D【解析】

根據(jù)圖象可知該波的周期為2s，振幅為0.05m。

A．在波傳播過程中，各質(zhì)點(diǎn)在自己的平衡位置附近振動(dòng)，并不隨波傳播。故A錯(cuò)誤；

B．由圖可知，t=0.5s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)a的位移為-0.05m。故B錯(cuò)誤；

C．已知波速為v=1m/s，則波長：λ=vT=1×2=2m；由圖可知，在t=1s時(shí)刻a位于平衡位置而且振動(dòng)的方向向上，而在t=1s時(shí)b的位移為0.05m，位于正的最大位移處，可知若波沿x軸正向傳播，則b與a之間的距離為：（n=0，1，2，3…），可能為：xb=1.5m，3.5m。不可能為0.5m。故C錯(cuò)誤；

D．結(jié)合C的分析可知，若波沿x軸負(fù)向傳播，則b與a之間的距離為：xb=（n+）λ（n=0，1，2，3…）可能為：xb=0.5m，2.5m。故D正確。

故選D。6、B【解析】

發(fā)生光電效應(yīng)的原因是入射的光子能量超過了金屬表面電子逸出的逸出功，若不能發(fā)生光電效應(yīng)，說明入射光子能量過小，頻率太低，應(yīng)該換用頻率更高的入射光，對照選項(xiàng)B對．二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、AD【解析】

A．在R的滑片P向上滑動(dòng)的過程中，副線圈電阻減小，則副線圈的輸出功率變大，根據(jù)輸入功率等于輸出功率可知，變壓器的輸入功率變大，電源的輸出功率變大，故A正確；B．在R的滑片P向上滑動(dòng)的過程中，副線圈電阻減小，則副線圈的輸出電流變大，根據(jù)變流比可知，原線圈的輸入電流變大，流過燈泡L1的電流變大，亮度會(huì)變亮，故B錯(cuò)誤；C．若小燈泡L2突然燒壞，副線圈電阻增大，根據(jù)歐姆定律可知，副線圈輸出電流減小，根據(jù)變流比可知，原線圈輸入電流減小，流過燈泡L1的電流變小，燈泡L1兩端電壓變小，則原線圈輸入電壓變大，根據(jù)變壓比可知，副線圈輸出電壓變大，電壓表示數(shù)會(huì)增大，故C錯(cuò)誤；D．兩小燈泡正常發(fā)光，則副線圈輸出電壓為U，根據(jù)變壓比可知，原線圈輸入電壓則交流電源的有效值U有效=U'+U=3U根據(jù)正弦式交變電流最大值和有效值的關(guān)系可知，交流電源的最大值為故D正確。故選AD。8、BC【解析】

A．b棒所受的最大靜摩擦力而則b棒剛要開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，所受的安培力方向向下，大小為此時(shí)a棒受到向上的安培力大小仍為F安=0.25N，則a棒的加速度大小為選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．b棒剛要開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，對a棒F安=BILE=BLv聯(lián)立解得v=5m/s選項(xiàng)B正確；CD．足夠長時(shí)間后，兩棒的速度差恒定，設(shè)為?v，此時(shí)兩棒受的安培力均為此時(shí)對a棒b棒其中解得此時(shí)導(dǎo)體棒a的速度不是恒定值，不等于7.0m/s，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤；故選BC。9、CD【解析】

AC.設(shè)水杯的質(zhì)量為，以兩個(gè)輕環(huán)和水杯組成的系統(tǒng)為研究對象，豎直方向受到重力和水平橫梁對鐵環(huán)的支持力，力圖如圖所示，根據(jù)平衡條件得：可得：可見，水平橫梁對鐵環(huán)的支持力不變，故A錯(cuò)誤、C正確；B.以環(huán)為研究對象，豎直方向：水平方向：聯(lián)立解得：減小時(shí)，變大，故B錯(cuò)誤；D.設(shè)與環(huán)相連的細(xì)繩對水杯的拉力為，根據(jù)豎直方向的平衡條件可得：由于繩子與豎直方向的夾角增大，則變小，繩子拉力變大，故D正確．10、CD【解析】

A．離開地球圍繞太陽運(yùn)動(dòng)，發(fā)射速度要大于第二宇宙速度，小于第三宇宙速度，A錯(cuò)誤；B．兩個(gè)軌道都圍繞太陽，根據(jù)開普勒行星第三定律，軌道半徑（半長軸）小的，周期小，所以橢圓軌道運(yùn)行周期小，所以B錯(cuò)誤；C．根據(jù)開普勒行星第二定律，近日點(diǎn)速度最大，遠(yuǎn)日點(diǎn)速度最小，從A到B速度不斷減小，動(dòng)能不斷減小，C正確；D．B點(diǎn)到太陽的距離大于A點(diǎn)到太陽的距離，萬有引力與距離的平方成反比，所以在B點(diǎn)受到的太陽引力小于在A點(diǎn)受到的太陽引力，D正確；故選D。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、黑b150Ω450Ω【解析】(1)當(dāng)用歐姆表測電阻時(shí)，電源和表頭構(gòu)成回路，根據(jù)電源正負(fù)極連接方式可知，黑表筆與電源正極相連，故A接線柱應(yīng)該是與“黑”表筆連接；（2）整個(gè)回路最小電流，同時(shí)，當(dāng)選擇開關(guān)接b時(shí)，此時(shí)有最大值。當(dāng)選擇開關(guān)接b檔時(shí)其對應(yīng)的電阻檔的倍率更高。（3）用a檔測量電阻，歐姆調(diào)零時(shí)，，此時(shí)，當(dāng)，此時(shí)干路電流為，由于，解得；當(dāng)表盤時(shí)，此時(shí)干路電流為，由于，解得?！军c(diǎn)睛】本題主要考查：利用電阻的串并聯(lián)關(guān)系，來解決電流表的擴(kuò)量程的相關(guān)問題；熟悉歐姆表的工作原理，利用回路歐姆定律解決相關(guān)問題。12、刻度尺5B【解析】

（1）[1]需要測彈簧的長度、形變量，故還需要的實(shí)驗(yàn)器材有：刻度尺；(2)[2]圖線的物理意義是表明彈簧的彈力大小和彈簧伸長量大小成正比?？傻茫?）[3]A.在圖象中橫截距表示彈簧的原長，故b的原長比a的長，故A錯(cuò)誤；BC.在圖象中斜率表示彈簧的勁度系數(shù)k，故a的勁度系數(shù)比b的大，故B正確，C錯(cuò)誤；D.彈簧的彈力滿足胡克定律，彈力與彈簧的形變量成正比，故D錯(cuò)誤。故選：B。四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、（1），方向豎直向上（2）（3）【解析】

（1）設(shè)小球能通過最高點(diǎn)，且此時(shí)的速度為，在上升過程中，因只有重力做功，小球的機(jī)械能守恒．則①②設(shè)小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，輕桿對小球的作用力為F，方向向下，則③由②③式，得④由牛頓第三定律可知，小球?qū)p桿的作用力大小為，方向豎直向上．（2）解除鎖定后，設(shè)小球通過最高點(diǎn)時(shí)的速度為，此時(shí)滑塊的速度為V．在上升過程中，因系統(tǒng)在水平方向不受外力作用，水平方向的動(dòng)量守恒．以水平向右的方向?yàn)檎较?，有⑤在上升過程中，因只有重力做功，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，則⑥由⑤⑥式，得⑦（3）設(shè)小球擊中滑塊右側(cè)軌道的位置點(diǎn)與小球起始位置點(diǎn)間的距離為，滑塊向左移動(dòng)的距離為，任意