河北省滄州市部分示范性高中2024屆高三下學期三模試題 物理 含解析

高三物理考試全卷滿分100分，考試時間75分鐘。注意事項：1．答題前，先將自己的姓名、準考證號填寫在試卷和答題卡上，并將條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2．請按題號順序在答題卡上各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，寫在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。3．選擇題用2B鉛筆在答題卡上把所選答案的標號涂黑；非選擇題用黑色簽字筆在答題卡上作答；字體工整，筆跡清楚。4．考試結束后，請將試卷和答題卡一并上交。一、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．大量處在激發(fā)態(tài)的氫原子向基態(tài)躍遷時能向外輻射三種不同波長的光子，三種光子的波長分別為，且有，波長為的光能使某種金屬發(fā)生光電效應現(xiàn)象．則下列說法正確的是（）A．B．波長為的光一定能使該金屬發(fā)生光電效應現(xiàn)象C．D．躍遷后的氫原子電勢能不變2．如圖甲、乙所示的交流電分別加在兩定值電阻兩端，已知，若兩圖中的橫、縱坐標均為已知量，圖甲為正弦曲線．則下列說法正確的是（）A．甲圖中交流電壓的有效值為B．乙圖中交流電壓的有效值為C．時間內(nèi)兩定值電阻上產(chǎn)生的熱量之比為D．時間內(nèi)兩定值電阻上產(chǎn)生的熱量之比為3．如圖所示為某透明介質制成的棱鏡截面，該截面由扇形和直角三角形構成，已知，，一細光束由平面上的點斜射入棱鏡，細光束在點剛好發(fā)生全反射，已知弧長等于弧長的3倍，光在真空中的速度為．下列說法正確的是（）A．該透明介質的折射率為B．光束在點入射角的正弦值為C．光線第一次射出棱鏡時從邊射出D．光束從點射入到第一次從棱鏡中射出的時間為4．甲、乙兩小球在光滑的水平面上沿同一直線相向運動，已知小球甲的質量小于小球乙的質量，兩小球碰撞前后的位移隨時間的變化規(guī)律如圖所示．則下列說法正確的是（）A．圖線A為碰前乙的位移—時間圖像 B．圖線C為碰后甲的位移—時間圖像C．小球甲、乙的質量之比為1∶2 D．兩小球的碰撞為非彈性碰撞5．如圖所示，兩人用兩根輕繩拴接一重物于點，跨過兩側的定滑輪用外力緩慢地提升重物，使重物沿豎直虛線運動，已知，左、右兩側施加的外力大小分別為，兩定滑輪處在同一高度．則重物上升到與定滑輪等高之前，下列說法正確的是（）A． B．一直減小，也一直減小C．為定值 D．的合力大于重物的重力6．如圖甲所示為一列水平向右傳播的簡諧橫波上的兩質點，兩質點之間的距離為，兩質點的振動圖像分別如圖乙、丙所示，已知波長．下列說法正確的是（）A．該波的波長可能為B．該波的波速為C．從時刻起內(nèi)，質點通過的路程為D．從時刻起內(nèi)，質點通過的路程為7．6G通信能力將達到5G的10倍以上，5G向6G的發(fā)展是從萬物互聯(lián)向“萬物智聯(lián)，數(shù)字李生”的一個過程，只要有衛(wèi)星信號就能夠實現(xiàn)6G通訊．假設如圖所示的四顆衛(wèi)星剛好覆蓋全球通訊，四顆衛(wèi)星到地面的高度相等，已知地球的半徑為R，同步衛(wèi)星到地面的高度為地球半徑的6倍，公轉周期為T，引力常量為G，忽略四顆衛(wèi)星間的萬有引力，下列說法正確的是（）A．地球的密度為B．地球表面的重力加速度為C．四顆衛(wèi)星到地球表面的高度為D．四顆衛(wèi)星的環(huán)繞周期為二、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0分．8．如圖甲所示，一導體棒與導線構成閉合回路，然后用絕緣輕繩懸掛在天花板上，空間存在一圓形磁場區(qū)域，導體棒剛好與圓的水平直徑重合，磁場方向垂直紙面向外，磁感應強度的大小隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示．已知圓形磁場區(qū)域的半徑為，導體棒的質量為、長度為、電阻，當時絕緣輕繩的張力剛好為零，忽略導線以及輕繩的重力，重力加速度．則下列說法正確的是（）A．內(nèi)，流過導體棒的電流方向向右 B．C．流過導體棒的電流為 D．時，輕繩的張力為9．一帶正電的物體僅在電場力作用下沿軸正方向運動，物體的動能隨位移的變化規(guī)律如圖所示，已知物體所帶的電荷量為，坐標原點為電勢零點．則下列說法正確的是（）A．區(qū)域電場方向沿軸正方向B．與區(qū)域電場強度大小之比為C．處的電勢為D．0與處的電勢差為10．如圖所示，半徑為的圓弧軌跡沿豎直方向固定，傾角為的光滑斜面與弧形軌道相切于點，點為軌跡的最低點，為圓心，其中，質量為可視為質點的物體由點靜止釋放，經(jīng)過一段時間運動到點，由于物體與圓弧軌道不同位置之間的動摩擦因數(shù)不相同，物體在段做勻速圓周運動．已知點到點的距離為，物體在段與段克服摩擦力做的功分別為，重力加速度，忽略空氣阻力．則下列說法正確的是（）A．物體從到的過程，合力的沖量等于零B．C．物體在兩點重力的瞬時功率之比為D．物體在兩點對軌道的壓力大小之比為三、非選擇題：本題共5小題，共54分．11．（6分）某實驗小組的同學利用如圖甲所示的裝置驗證機械能守恒定律，在鐵架臺上固定一角度測量儀，用一長度為的細線拴接一小球，自然下垂時小球剛好位于光電門處．首先用游標卡尺測量了小球的直徑，然后將小球拉離平衡位置一個角度，使小球由靜止釋放，記錄小球經(jīng)過光電門時的擋光時間，多次改變角度，并記錄每次所對應的擋光時間，已知重力加速度為．（1）用50分度的游標卡尺測量小球的直徑時，游標卡尺的讀數(shù)如圖乙所示，該小球的直徑______mm；（2）實驗時______（填“需要”或“不需要”）測量小球的質量；（3）通過記錄的實驗數(shù)據(jù)，以為橫軸，欲將圖線擬合成一條直線應以______（填“”“””或“”）為縱軸，若該過程小球的機械能守恒，則圖線的斜率______（用題中所給字母表示）．12．（8分）某實驗小組的同學利用實驗室提供的實驗器材制成了簡易歐姆表，電路圖如圖所示，已知電源的電動勢為，內(nèi)阻為，電流表的是程為，內(nèi)阻為，兩滑動變阻器的調節(jié)范圍足夠大．（1）用筆畫線代替導線完成電路連接；（2）該簡易歐姆表有兩個倍率，開關斷開時，歐姆表的倍率為“”，滑動變阻器接入電路的電阻值為______，在紅黑兩表筆間接一未知電阻，電流表的指針指在處，則______；如果開關閉合，歐姆表的倍率為“”，滑動變阻器接入電路的電阻值為______（保留三位有效數(shù)字），兩表筆短接，歐姆調零時，滑動變阻器接入電路的電阻值為______；（3）如果該歐姆表的電池使用時間太長，電動勢減小，內(nèi)阻略微變大，但該歐姆表仍能進行歐姆調零，在測量電阻時，測量值______（填“大于”“等于”或“小于”）真實值．13．（10分）如圖所示，傾角為的斜面體固定，下端封閉長為的玻璃管，用兩段長度均為的水銀柱將氣柱1、2封閉，將玻璃管開口向上靜置在斜面上，穩(wěn)定時氣柱1、2的長度分別為，已知環(huán)境溫度為，大氣壓強恒為．（以下結果均保留兩位有效數(shù)字）（1）僅將玻璃管在豎直平面內(nèi)沿順時針方向緩慢轉過，穩(wěn)定時空氣柱1、2的長度分別為多少？（2）僅將環(huán)境的溫度緩慢升高到77℃，通過分析計算是否有水銀溢出．14．（14分）如圖所示，傾角為的斜面體固定，質量為的滑塊（可視為質點）由斜面體上的點以的初速度沿斜面體下滑，質量為、長為的長木板放在水平面上，左端與斜面體的底端銜接，長木板的上表面與斜面體的底端相平齊．已知，滑塊與以及長木板上表面的動摩擦因數(shù)分別為、，長木板與水平面間的動摩擦因數(shù)為，重力加速度，假設滑塊經(jīng)過點時的速度大小不變，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力．求：（1）滑塊滑上長木板時的速度大??；（2）整個過程中長木板的位移．15．（16分）如圖所示，空間存在正方體區(qū)域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，三個區(qū)域的側面豎直，中軸線在同一水平線上．區(qū)域Ⅰ中存在水平向右的加速電壓；區(qū)域Ⅱ中存在豎直向下的勻強磁場，磁感應強度大小為，區(qū)域Ⅱ中前后表面為兩帶電金屬板，后表面帶正電，前表面帶負電，電勢差的大小為，間距；區(qū)域Ⅲ中的平面將該區(qū)域分成兩個三棱柱，三棱柱中存在豎直向上的勻強磁場，磁感應強度大小為（大小未知），三棱柱中存在與平面平行由指向的勻強電場，電場強度大小為．一比荷為的帶正電的粒子由區(qū)域Ⅰ左側面的中心點靜止釋放，經(jīng)區(qū)域Ⅰ中的電場加速后沿直線穿過區(qū)域Ⅱ，最終由區(qū)域Ⅲ左側表面的中心垂直該側面進入?yún)^(qū)域正，粒子經(jīng)時間第一次運動到面，且此時的速度與邊平行．已知區(qū)域Ⅲ的邊界足夠大，忽略粒子的重力．求：（1）區(qū)域Ⅰ中的電壓；（2）三棱柱中磁感應強度的大??；（3）粒子從射入?yún)^(qū)域Ⅲ到第四次通過面的時間以及第二次與第四次通過面上位置的間距．參考答案、提示及評分細則1．【答案】B【解析】由可知，A錯誤；由公式可知，又，則，光電效應的產(chǎn)生條件是入射光的頻率大于金屬的極限頻率，當波長為的光能使某種金屬發(fā)生光電效應現(xiàn)象，波長為的光一定能使該金屬發(fā)生光電效應現(xiàn)象，B正確；由光子能量，根據(jù)躍遷規(guī)律可得，則，C錯誤；當氫原子的電子由外層軌道躍遷到內(nèi)層軌道時，半徑減小，則氫原子的電勢能減小，D錯誤．2．【答案】C【解析】圖甲中交流電電壓的有效值為，A錯誤，設圖乙中交流電電壓的有效值為，則有，解得，B錯誤；時間內(nèi)，圖甲中交流電電壓的有效值為，定值電阻上產(chǎn)生的熱量為，圖乙中交流電電壓的有效值為，定值電阻上產(chǎn)生的熱量為，解得，C正確；時間內(nèi)，定值電阻上產(chǎn)生的熱量為，定值電阻上產(chǎn)生的熱量為，解得，D錯誤．3．【答案】D【解析】由題意，弧等于弧的2倍，則弧所對應的圓心角為，所以為正三角形，光束在棱鏡中的臨界角為，由臨界角公式得，解得，A錯誤；設光束在點的入射角為，光束由點射入棱鏡的折射角為，由折射定律得，解得，B錯誤；光線在點的反射光線與垂直，光在面的入射角為，即光線在面發(fā)生全反射，光線射到面時的入射角為，小于臨界角，光線第一次射出棱鏡時從邊射出，C錯誤；作出光束在棱鏡中的光路圖，如圖所示，由以上分析可知，光線在點的反射光線與垂直，假設垂足為，由幾何關系，則，又，又由幾何關系得，光在棱鏡中傳播的距離為，光在棱鏡中的速度為，光束從點射入到第一次從棱鏡中射出的時間，D正確．4．【答案】A【解析】由圖像可知圖線對應的小球的速度大小分別為，由題意小球甲的質量小于小球乙的質量，即碰前小球乙的動量大于小球甲的動量，又由于碰撞過程兩小球組成的系統(tǒng)動量守恒，碰后系統(tǒng)的動量方向與碰前小球乙的動是方向相同，結合實際分析可知碰后小球乙靜止，小球甲反彈，所以圖線為碰前小球乙的圖線，圖線為碰后小球乙的圖線，A正確，B錯誤；由碰撞過程動量守恒定律得，由以上解得，C錯誤；碰前系統(tǒng)的動能為，碰后系統(tǒng)的動能為，顯然，所以該碰撞為彈性碰撞，D錯誤．5．【答案】A【解析】對重物受力分析，如圖甲所示，重物緩慢地提升，則重物處于動態(tài)平衡，由力的平衡條件可知，的合力與重物的重力大小相等，方向相反，D錯誤；設，由幾何光系得，因為，所以，由受力分析根據(jù)正弦定理得，則，A正確；由受力分析并根據(jù)余弦定理得，解得，重物上升之和增大，由于重力不變，所以一直增大，也一直增大，B錯誤；由得，由于變化，則變化，C錯誤．6．【答案】C【解析】由圖丙可知該機械波的周期為，振幅為時刻質點向下振動，且，質點正在平衡位置向上振動，則兩質點的平衡位置的間距為，又，當時時（舍掉），錯誤；由公式得，B錯誤；從時刻起內(nèi)質點通過的路程為，C正確；從時刻起內(nèi)質點通過的路程等于一個振幅，即，D錯誤．7．【答案】D【解析】對地球的同步衛(wèi)星有，又由，整理得，扡球的體積為，地球的密度為，由以上整理得，A錯誤，對于處在地球表面的物體，則有得，解得，B錯誤；由題意四顆衛(wèi)星剛好覆蓋全球通訊，如圖所示，由圖中的幾何關系可知衛(wèi)星到地面的高度為，C錯誤；對四顆衛(wèi)星和同步衛(wèi)星，由開普勒第三定律得，則，解得，D正確．8．【答案】BC【解析】由題意可知，的時間內(nèi)穿過閉合回路的磁場向外均勻增加，由楞次定律可知回路中的電流順時針，即流過導體棒的電流方向向左，A錯誤，由法拉第電磁感應定律得，流過導體棒的電流為，導體棒所受的安培力為，又時絕緣輕繩的張力為零，則由，聯(lián)立以上解得，BC正確；時，導體棒所受的安培力大小為，對導體框由力的平衡條件得，D錯誤．9．【答案】BD【解析】動能一直增加，該區(qū)域的電場力向右，又電荷帶正電，則電場方向向右；動能一直減小，則電場方向向左，A錯誤；物體僅在電場力作用下運動，由動能定理得，整理得，圖線的斜率表示電場力，區(qū)域區(qū)域，所以與區(qū)域電場力之比為，由可知電場強度大小之比為1∶2，B正確；物體在整個運動過程中，只有電場力做功，則只有電勢能和動能的轉化，由于原點處電勢為零，則電勢能為零，由能量守恒定律得，又，解得，C錯誤；同理處的電勢能為處的電勢為，0與處的電勢差為，D正確．10．【答案】CD【解析】物體由到做勻速圓周運動，在兩點動量大小相等，方向不同，故，合外力沖量不為錯誤；物體從到的過程，由動能定理得，解得，同理物體從到的過程，由動能定理得，解得，所以有，B錯誤；物體由到，由得，物體在點時，重力的瞬時功率為，物體在點時，重力的瞬時功率為，解得，C正確；物體在點時，由牛頓第二定律得，解得，物體在點時，由牛頓第二定律得，解得，物體在兩點對軌道的壓力分別為，因此物體在兩點對軌道的壓力大小之比為，D正確．11．【答案】（6分）（1）4.20（2）不需要（3）【解析】（1）由游標卡尺的讀數(shù)規(guī)則可知，游標卡尺是50分度，精確到，因此該遮光條的寬度為；（2）（3）由于小球經(jīng)過光電門時擋光時間極短，則擋光時間內(nèi)小球的平均速度近似等于瞬時速度，則小球經(jīng)過光電門時的速度為；若該過程小球的機械能守恒，則小球減少的重力勢能等于動能的增加量，，由以上整理得，顯然若小球的機械能守恒，處理實驗數(shù)據(jù)時不需要測量小球的質量，此時圖線的斜率為．12．【答案】（8分）（1）如圖所示（2）98.5505.568.5（3）大于【解析】（1）根據(jù)歐姆表的內(nèi)部構造可知，電流的方向從紅表筆流入、黑表筆流出，電路圖如圖所示；（2）電流表滿偏時，歐姆表的內(nèi)阻為，此時，測量電阻時指針處，則有，得；并聯(lián)電阻的阻值應調為，兩個倍率共用同一表盤刻度，中值電阻等于該倍率下歐姆表的內(nèi)阻，當倍率為“”時，歐姆表內(nèi)阻為為流過電源的最大電流，解得，需要把電流表的量程擴大為原來的10倍，改裝電表總內(nèi)阻，則；（3）歐姆表內(nèi)的電池使用時間太長，電動勢減小，內(nèi)電阻增大，歐姆調零時，由于滿偏電流不變，由公式，電動勢減小，歐姆表內(nèi)阻得調小，待測電阻的測量值是通過電流的示數(shù)體現(xiàn)出來的，由，可知當變小時，變小，指針跟原來的位置相比偏左，歐姆表的示數(shù)偏大．13．【解析】（1）開始，對水銀柱甲由力的平衡條件得則空氣柱2的壓強為對水銀柱乙由力的平衡條件得則空氣柱1的壓強為將玻璃管沿順時針方向緩慢轉過，穩(wěn)定時，空氣柱1、2的壓強分別為對空氣柱2由玻意耳定律得代入數(shù)據(jù)解得對空氣柱1由玻意耳定律得代入數(shù)據(jù)解得（2）假設環(huán)境的溫度緩慢升高到時沒有水銀溢出，則空氣柱1、2均做等壓變化．對空氣柱1由蓋?呂薩克定律得解得空氣柱2由蓋·呂薩克定律得解得由，所以沒有水銀溢出14．【解析】（1）滑塊在段下滑時，由牛頓第二定律得解得，說明滑塊