2024屆惠州高三年級上冊第三次調(diào)研物理試題含答案

惠州市2024屆高三第三次調(diào)研考試試題

物理

本試卷共6頁，15小題考試時間：75分鐘滿分：100分

一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題

目要求的。

1.如圖1(a)所示，野營三腳架由三根對稱分布的輕質(zhì)細(xì)桿構(gòu)成(忽略細(xì)桿重力)，炊具與食物的總質(zhì)量為m,

各桿與水平地面的夾角均為60°.盛取食物時，用光滑鐵鉤緩慢拉動吊繩使炊具偏離火堆，如圖1(b)

所示.重力加速度為g，下列說法正確的是

A.拉動吊繩過程中，鐵鉤對吊繩的作用力沿水平方向A3/

B.拉動吊繩過程中，吊繩上的拉力大小不變/)\

C.烹煮食物時，細(xì)桿對地面的作用力大小均為?mg/?\i

(a)(b)

D.烹煮食物時，三根細(xì)桿受到地面的摩擦力方向相同(a)(b)圖1

2.圖2(a)為某景區(qū)的蛙口噴泉，兩次噴出水的軌跡A、B如圖2(b)所示，最大高度相同，軌跡A的落點(diǎn)M

恰好在軌跡B最高點(diǎn)的正下方，不計空氣阻力，對軌跡A、B的說法正確的是

⑻

A.水滴在空中運(yùn)動的時間不相同

B.水滴的初速度大小相等

C.水滴在最高點(diǎn)速度均為0

D.質(zhì)量相同的水滴在空中運(yùn)動過程中動量的變化量相同

3.在修筑鐵路時，彎道處的外軌會略高于內(nèi)軌，如圖3所示,

內(nèi)外鐵軌平面與水平面傾角為9，當(dāng)火車以規(guī)定的行駛速

度v轉(zhuǎn)彎時，內(nèi)、外軌均不會受到輪緣的側(cè)向擠壓，火車

轉(zhuǎn)彎半徑為r,重力加速度為g,下列說法正確的是

A.火車以速度v轉(zhuǎn)彎時，鐵軌對火車支持力大于其重力

B.火車轉(zhuǎn)彎時，實際轉(zhuǎn)彎速度越小越好

C.當(dāng)火車上乘客增多時，火車轉(zhuǎn)彎時的速度必須降低

D.火車轉(zhuǎn)彎速度大于Jgrtcm。時，外軌對車輪輪緣的壓力沿水平方向

4.一列簡諧橫波沿x軸傳播，圖4(a)是t=l.0s時的波形圖，圖4(b)是x=3.0m處質(zhì)點(diǎn)的振動圖像，a、b

兩質(zhì)點(diǎn)在x軸上平衡位置分別為Xa=0.5m、Xb=2.5m,下列說法正確的是

(a)

圖4

A.波沿x軸正方向傳播

B.波的傳播速度為0.5m/s

C.t=1.0s時，a、b兩質(zhì)點(diǎn)加速度方向相反

D.從t=1.0s到t=1.5s,質(zhì)點(diǎn)a的路程10cm

5.圖5中有一直桿豎直插入水深為1.2m水池池底，恰好有一半露出水面，太陽光以與水平面成37°角射

在水面上，測得直桿在池底的影長EC為2.5m,已知sin37°=0.6,則下

列說法正確的是

A.直桿在池底的影長中午比早晨更長

B.直桿在水面的影長為0.9m

C,水的折射率為［

D.當(dāng)太陽光和水面的夾角變化時，在水面上有可能發(fā)生全反射

6.中國空間站圍繞地球做近似勻速圓周運(yùn)動，運(yùn)行周期約為90分鐘，下列說法正確的是

A.中國空間站的加速度大于9.8m/s2

B.中國空間站運(yùn)行的角速度大于地球自轉(zhuǎn)的角速度

C.中國空間站運(yùn)行的速度大于第一宇宙速度

D.中國空間站與同步地球衛(wèi)星的軌道高度相同

7.能夠產(chǎn)生正弦式交變電流的發(fā)電機(jī)(內(nèi)阻可忽略)通過理想變壓器向定值電阻R供電，電路如圖6所示，

理想交流電流表A、理想交流電壓表V的讀數(shù)分別為I、U,R消耗的功率為P.若發(fā)電機(jī)線圈的轉(zhuǎn)速變

為原來的土則

A.R消耗的功率變?yōu)橹?/p>

B.電壓表V的讀數(shù)變?yōu)閰s

C.電流表A的讀數(shù)仍為I

D.通過R的交變電流頻率不變

二、多項選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要

求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得。分。

8.如圖7(a),轆粘是古代民間提水設(shè)施，由轆粘頭等部分構(gòu)成，圖7(b)為提水設(shè)施工作原理簡化圖，轆粘

繞繩輪軸半徑為r=0.1m,水斗的質(zhì)量為m0=0.5kg.某次從井中汲取m=5.5kg的水，t=0時亥U，輪軸由

靜止開始繞中心軸轉(zhuǎn)動向上提水桶，其角速度隨時間變化規(guī)律如圖7(c)所示.井足夠深且繩的質(zhì)量忽略

不計，重力加速度g=10m/s2,則

A.前10s,水斗做勻加速直線運(yùn)動B.前10s,井繩所受拉力大小恒定

C.前10s,水斗上升的高度為5mD.前10s,井繩對水斗的拉力所做的功為300J

9.沿電場線所在直線建立如圖所示Ox軸，x軸上各點(diǎn)電勢隼隨x的變化規(guī)律如

圖8所示，坐標(biāo)原點(diǎn)。點(diǎn)電勢為零.帶電量為e的電子僅在電場力作用

下從。點(diǎn)由靜止釋放，下列說法正確的是

A.在O~X3區(qū)間內(nèi)，電場方向始終指向x軸正方向

B.電子到達(dá)B點(diǎn)時動能為受

C.電子從A運(yùn)動到C,加速度先減小后增大

D.若在B點(diǎn)給電子一個沿X軸正方向的初速度，電子一定會在AC間做往復(fù)運(yùn)動

10.一種圓柱形粒子探測裝置的橫截面如圖9所示.內(nèi)圓區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，外圓是探測

器，AB和PM分別為內(nèi)圓的兩條相互垂直的直徑，兩個粒子先后從P點(diǎn)沿

徑向射入磁場.粒子1經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后打在探測器上的Q點(diǎn)，粒子2經(jīng)

磁場偏轉(zhuǎn)后從磁場邊界C點(diǎn)離開，最后打在探測器上的N點(diǎn)，PC圓弧恰

好為內(nèi)圓周長的三分之一，粒子2在磁場中運(yùn)動的時間為t.裝置內(nèi)部為真

空狀態(tài)，忽略粒子所受重力及粒子間相互作用力.下列說法正確的是

A.粒子1可能為電子

B.若兩粒子的入射速率相等，則粒子1的比荷小于粒子2的比荷

C.若僅減小粒子2的入射速率，則粒子2在磁場中的運(yùn)動時間增加

D.改變粒子2入射方向，速率變?yōu)樵瓉淼捏?，則粒子2在磁場中運(yùn)動的最

長時間為t

三、非選擇題：本題共5小題，共54分?？忌鶕?jù)要求作答。

11.（9分）某一同學(xué)利用如圖10所示的向心力演示器，探究小球做圓周運(yùn)動所需向心力大小F與小球質(zhì)量

m、運(yùn)動半徑r和角速度3之間的關(guān)系.

圖10

（1）本實驗采用的主要實驗方法為（選填”等效替代法”或“控制變量法”）.在探究

小球做圓周運(yùn)動所需向心力的大小F與運(yùn)動半徑r的關(guān)系時，將兩個相同的小球分

別放到半徑r不等的長槽和短槽上，保證與皮帶相連的兩輪的相同，根據(jù)標(biāo)尺上露

出的紅白相間等分標(biāo)記，粗略計算出兩個球所需向心力的比值.

（2）另一同學(xué)利用如圖11（a）所示接有傳感器的向心力實驗器來進(jìn)行實驗.

①力傳感器可直接測量向心力的大小F,旋臂另一端的擋光桿經(jīng)過光電門傳感器時，系統(tǒng)將自動記

錄其擋光時間，用螺旋測微器測量擋光桿的寬度d,示數(shù)如圖11（b）所示，則＜1=mm,

擋光桿到轉(zhuǎn)軸的距離為R.某次擋光桿經(jīng)過光電門時的擋光時間為△3可求得擋光桿的角速度3

的表達(dá)式為（用題目中所給物理量的字母符號表示）.

②該同學(xué)保持祛碼質(zhì)量和運(yùn)動半徑r不變，探究向心力F與角速度3的關(guān)系，作出F-32圖線如圖

11（c）所示，若祛碼運(yùn)動半徑r=0.2m,牽引桿的質(zhì)量和一切摩擦可忽略，由F-3?圖線可得祛碼質(zhì)量

m=kg（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）.

L0FN

8

O.

O.6

O.

O.4

2

O

2468lO^rad^s1)

(c)

12.（8分）把銅片和鋅片相隔lcm插入一個蘋果中，就可以制成一個水果電池.小明同學(xué)用水果電池給一

個規(guī)格為“2.5V,0.5A”的小燈泡供電，發(fā)現(xiàn)雖然逐漸增加水果電池串聯(lián)的數(shù)量，但小燈泡依舊幾乎不

發(fā)光.于是小明利用如下器材測量水果電池的電動勢和內(nèi)阻，探究小燈泡不發(fā)光的原因.

A.一個水果電池B.電流表A（0—0.6mA,內(nèi)阻250Q）

C.電壓表V（0—3V,內(nèi)阻約3kQ）D.滑動變阻器R（最大阻值2000Q）

E.開關(guān)一個，導(dǎo)線若干

（1）小明利用電流表和電壓表更準(zhǔn)確地測量“蘋果電池”的電動勢和內(nèi)阻，應(yīng)該選擇的實驗電路是圖12

中的（選填“（a）”或“（b）”）.

（2）選擇正確的電路后由實驗數(shù)據(jù)作出的U-I圖象如圖13所示，由圖象可求得電源電動勢為V,

內(nèi)電阻為。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）.

（3）根據(jù)（2）中測量的結(jié)果可知，小燈泡幾乎不發(fā)光的原因是.

13.（9分）如圖14所示，將一容積為V0=480ml的空玻璃瓶從空氣中開口向下緩緩壓入水中.設(shè)水溫均勻

且恒定，玻璃瓶中的氣體可視為理想氣體，大氣壓強(qiáng)為P0=1.0X105pa,水的密度為P=1.0XlC）3kg/m3,

重力加速度為g=10m/s2,玻璃瓶高度相對水深可忽略不計，當(dāng)壓入水中h=2m深處時，求：

水

空氣

（1）瓶內(nèi)空氣的壓強(qiáng)；

（2）瓶內(nèi)空氣的體積；圖14

（3）被淹沒的玻璃瓶在下降過程中，瓶內(nèi)氣體是吸熱還是放熱，為什么.

14.（13分）如圖15所示，一質(zhì)量為M=2kg、右端帶有一段半徑為R=0.5m的四分之一圓弧的長木板停靠在

墻邊，木板左端固定一輕彈簧，彈簧右端緊靠一質(zhì)量為m=lkg的小物塊（不栓接），木板表面除長為

L=2.5m的AB段外均光滑，AB段與物塊間的滑動摩擦因數(shù)為P=0.2.現(xiàn)用外力通過物塊壓縮彈簧，使

其彈性勢能Ep=18J,然后由靜止釋放物塊.已知物塊到達(dá)A點(diǎn)前已脫離彈簧，水平地面光滑且足夠長，

重力加速度g?。?0m/s2,求：

圖15

（1）物塊第一次到達(dá)A點(diǎn)時的動量大??；

（2）試通過計算判斷物塊能否到達(dá)圓弧軌道的最高點(diǎn).

15.（15分）為了確保載人飛船返回艙安全著陸，設(shè)計師在返回艙的底部安裝了4臺完全相同的電磁緩沖裝

置，如圖16（a）所示，圖16（b）為其中一臺電磁緩沖裝置的結(jié)構(gòu)簡圖.艙體沿豎直方向固定著兩光滑絕緣

導(dǎo)軌MN、PQ,導(dǎo)軌內(nèi)側(cè)安裝電磁鐵（圖中未畫出），能產(chǎn)生垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度

為B.導(dǎo)軌內(nèi)的緩沖滑塊K內(nèi)部用絕緣材料填充，外側(cè)繞有n匝閉合矩形線圈abed,其總電阻為R,ab

邊長為L.著陸時電磁緩沖裝置以速度v0與地面碰撞后，滑塊K立即停下，此后在線圈與軌道的磁場

作用下使艙體減速，從而實現(xiàn)緩沖.導(dǎo)軌MN、PQ及線圈的ad和be邊足夠長，返回艙質(zhì)量為m（緩

沖滑塊K質(zhì)量忽略不計），取重力加速度為g,一切摩擦阻力不計.求：

（1）緩沖滑塊K剛停止運(yùn)動時，艙體的加速度大?。?/p>

（2）艙體著陸時（即導(dǎo)軌MN、PQ剛觸地前瞬時）的速度v的大??；

（3）若艙體的速度大小從V。減到v的過程中，艙體下落的高度為h,則該過程中每臺電磁緩沖裝置中

產(chǎn)生的焦耳熱Q.

(a)

(b)

圖16

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l.B2.D3.A4.C5.C6.B7.B8.AB9.BC10.ACD

11.（9分）

（D控制變量法（2分），質(zhì)量（1分）（或填寫“股”也得1分，填寫“大小”或“半徑”不得分），

角速度。（1分）（或填寫、“角速度”、“半徑”均可得1分，填寫“線速度大小”不得分）。

（2）①1.730（1分）（或填寫“1.729”、“1.731”均可得1分），—（2分）。

RNt

②0.45（2分）（或填寫“0.44”、“46”均可得2分，帶單位“kg”不扣分）。

12.（8分）

（1）（b）（2分）（或填寫“b”也得2分）

（2）1.00（2分）（或填寫“0.98”、“0.99”、“1.01”均可得2分，帶單位“V”不扣分，小數(shù)位數(shù)不做要

求不扣分），

750（2分）（或在“746-756”范圍內(nèi)的值均可得2分，帶單位“Q”不扣分）。

（3）水果電池的電動勢小，內(nèi)阻比燈泡電阻大很多，盡管多個水果電池串聯(lián)，輸出的電壓也遠(yuǎn)小于燈泡額定電

壓，回路中的電流遠(yuǎn)小于額定電流。（2分）

（有關(guān)鍵詞“電源電動勢太小”、“電源內(nèi)阻太大”、“燈泡分得的電壓太小”、“通過燈泡電流太小”均可得2分）

13.（9分）

（1）（3分）根據(jù)平衡條件，瓶內(nèi)空氣的壓強(qiáng)尸滿足：尸=勺+國力（2分）

解得：尸=1.2xl05pa（1分）

（2）（3分）緩緩壓入水溫均勻且恒定的水中，瓶內(nèi)的理想氣體保持溫度不變。

由玻意耳定律得：P0V0=PV（2分）

（若玻意耳定律表達(dá)式列錯，但能分析出氣體溫度不變給1分）

解得：々400ml或者々4.0x10-13^=0,41（1分）

（3）（3分）被淹沒的玻璃瓶在下降過程中，瓶內(nèi)氣體放熱。（1分）

根據(jù)熱力學(xué)第一定律得：△{/=〃+<?（1分）

因為瓶內(nèi)氣體體積減小，所以外界對氣體做功（勿>0）,而氣體溫度不變從而內(nèi)能不變gU=O）,

氣體要放熱（Q<0）。（1分）

（只要能完整表述出“外界對氣體做功”及“氣體內(nèi)能不變”兩個方面即給2分；若只判斷出外界對氣體做功

（或勿>0）給1分，只判斷出氣體內(nèi)能不變（或AU=O）給1分，只表述出根據(jù)熱力學(xué)第一定律也可給1分。）

14.（13分）

2

（1）（5分）由能量守恒定律得：Ep=1mv0（2分）

解得：v0=6m/s（1分）

物塊動量：p=mvo（1分）

=6kg-m/s（1分）

（不帶單位扣1分，由功能關(guān)系或動能定理，直接由約=二或P=而或得出結(jié)果也可得分）

（2）（8分）解法一：假設(shè)物塊恰好能到達(dá)最高點(diǎn)，此時，物塊的速度與木板速度相等，設(shè)為巧,

從物塊滑過A點(diǎn)，木板離開墻角后，物塊與木板組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒，由動量守恒定律得:

mv0=+（2分）

Vi=2m/s（2分）

由-VTVQ—fimgL=13J,1（m+M）憂+mgR=11J

1212

—mv0-/jmgL>—（m++mgR（3分）

（以上不等式的變形式若正確也可得3分，算出“13J”或者“11J”中的一個均可得1分）

故物塊能到達(dá)最高點(diǎn)（1分）

（只要有“物塊能到達(dá)最高點(diǎn)”的結(jié)論均可得1分，下同）

解法二：設(shè)物塊與木板能相對靜止，物塊的水平方向速度與木板速度相等，設(shè)為七,

物塊與木板組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒，由動量守恒定律得

mv0=（ni+M）v1（2分）

%=2m/s（2分）

設(shè)此時物塊上升的高度為h,由功能關(guān)系得：

11。

-mv0-iumgL=-（m++mgh（2分）

（以上等式的變形式若正確也可得2分）

可得：h=0,7m>R=0.5m（1分）

故物塊能到達(dá)最高點(diǎn)（1分）

解法三：設(shè)物塊運(yùn)動到木板上B點(diǎn)時物塊速度為VI,木板的速度為V2,由動量守恒定律得

mv0—mvi+MV2（2分）

由功能關(guān)系得：—mvl—/dmgL=-mvj23+—Mv1（2分）

（以上等式的變形式若正確也可得2分，若用其他方法去求解過B點(diǎn)時的V1和V2,也可酌情給步驟分）

6+2V2I6—V2T1

耳天乂倚：V.=-------m/sv,=---------mis

133

設(shè)物塊與木板水平方向速度相等時，水平速度為V3,物塊與木板組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒，得：

mvx+MV7=(m+M)V3（1分）

v3=2m/s

設(shè)此時物塊相對木板上升的高度為肌由功能關(guān)系得：

—mv^+—Mvl=—{m++mgh（1分）

可得：h-0.7m>R=0,5m（1分）

故物塊能到達(dá)最高點(diǎn)（1分）

15.（15分）

（1）（5分）緩沖滑塊K剛停止運(yùn)動時，單個閉合矩形線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢：

E=nBLv0（1分）

（寫成E=BLv0或E=4nBm0也可得1分）

F

回路電流：