2024学年云南省楚雄州南华县民中高三物理试题模拟试卷(一)试题

2024学年云南省楚雄州南华县民中高三物理试题模拟试卷（一）试题
注意事项
1．考生要认真填写考场号和座位序号。

2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。

第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。

3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。

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、甲、乙两运动员在做花样滑冰表演，沿同一直线相向运动，速度大小都是1m/s，甲、乙相遇时用力推对方，此后都沿各自原方向的反方向运动，速度大小分别为1m/s和2m/s.求甲、乙两运动员的质量之比（）
A．1:2B．2:1C．2:3D．3:2
2、如图所示，斜面体放在水平地面上，物块在一外力F的作用下沿斜面向下运动，斜面体始终保持静止，则()
A．若物块做加速运动，地面对斜面体的摩擦力方向一定水平向左
B．若物块做加速运动，地面对斜面体的摩擦力方向一定水平向右
C．若物块做减速运动，地面对斜面体的摩擦力方向水平向左
D．若物块做减速运动，地面对斜面体的摩擦力方向水平向右
3、如图所示，甲、乙两物体用两根轻质细线分别悬挂在天花板上，两细线与水平方向夹角分别为60°和45°，甲、乙间拴接的轻质弹簧恰好处于水平状态，则下列判断正确的是（）
A．甲、乙的质量之比为3
B32
C．悬挂甲、乙的细线上拉力大小之比为2
D．快速撤去弹簧的瞬间，甲、乙的瞬时加速度大小之比为2
4、如图所示，虚线是某静电场的一簇等势线。

实线是一带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，A、B、C为轨迹上的三点。

下列判断正确的是（）
A ．轨迹在一条电场线上
B ．粒子带负电
C ．场强E A >E C
D ．粒子的电势能
E P A >E P C
5、如图所示空间中存在沿水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小为0B ，将长度为2L 的通电直导线由中点O 处弯成折线，夹角为60°，现在导线中通有恒定电流I 。

如果在空间另外施加一磁感应强度大小为0B 的匀强磁场，且使导线MO 、NO 所受的安培力相等，则下列说法正确的是（ ）
A ．磁场的方向斜向左下方与水平方向成60°角，MO 受到的安培力的大小为0
B IL B ．磁场方向竖直向上，MO 受到的安培力的大小为02B IL
C ．磁场方向竖直向下，MO 受到的安培力的大小为02B IL
D ．磁场方向斜向右上方与水平方向成60°角，MO 受到的安培力的大小为
03
2
B IL 6、带电粒子仅在电场力作用下，从电场中a 点以初速度进入电场并沿虚线所示的轨迹运动到b 点，如图所示，实线是电场线，关于粒子，下列说法正确的是
A ．在a 点的加速度大于在b 点的加速度
B ．在a 点的电势能小于在b 点的电势能
C ．在a 点的速度小于在B 点的速度
D ．电场中a 点的电势一定比b 点的电势高
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、如图为乒乓球发球机的工作示意图。

若发球机从球台底边中点的正上方某一固定高度连续水平发球，球的初速度大小随机变化，发球方向也在水平面内不同方向随机变化。

若某次乒乓球沿中线恰好从中网的上边缘经过，落在球台上的A点，后来另一次乒乓球的发球方向与中线成θ角，也恰好从中网上边缘经过，落在桌面上的B点。

忽略空气对乒乓球的影响，则（）
A．第一个球在空中运动的时间更短
B．前后两个球从发出至到达中网上边缘的时间相等
C．前后两个球发出时的速度大小之比为1:cosθ
D．A B、两落点到中网的距离相等
8、如图所示，理想变压器的原副线圈的匝数比为4︰1，原线圈接有u=31lsin100πt(V)的交变电压，副线圈上接有定值电阻R、线圈L、灯泡D及理想电压表.以下说法正确的是
A．副线圈中电流的变化频率为50HZ
B．灯泡D两端电压为55V
C．若交变电压u的有效值不变，频率增大，则电压表的示数将减小
D．若交变电压u的有效值不变，频率增大，则灯泡D的亮度将变暗
9、关于光的干涉術射和偏振，下列说法中正确的是______。

A．高级照相机镜头在阳光下呈现淡紫色是光的干涉现象
B．全息照相的拍摄主要是利用了光的偏振原理
C．通过手指间的缝踪观察日光灯，可以看到彩色条纹，这是光的衍射现象
D ．中国古代的“小孔成像”实验，反映了光波的衍射 E.与X 射线相比，紫外线更容易发生行射现象
10、某同学在实验室中研究远距离输电的相关规律，由于输电线太长，他将每100米导线卷成一卷，共有8卷代替输电线路（忽略输电线的自感作用）．第一次试验采用如图甲所示的电路图，将输电线与学生电源和用电器直接相连，测得输电线上损失的功率为1P ，损失的电压为1U ；第二次试验采用如图乙所示的电路图，其中理想变压器1T 与学生电源相连，其原副线圈的匝数比12:n n ，理想变压器2T 与用电器相连，测得输电线上损失的功率为2P ，损失的电压为2U ，两次实验中学生电源的输出电压与电功率均相同，下列正确的是
A ．2112::P P n n =
B ．22
2112::P P n n =
C ．2112::U U n n =
D ．222112::U U n n =
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）在研究“加速度与力的关系”实验中，某同学根据学过的理论设计了如下装置（如图甲）：水平桌面上放置了气垫导轨，装有挡光片的滑块放在气垫导轨的某处（档光片左端与滑块左端齐平）。

实验中测出了滑块释放点到光电门（固定）的距离为s ，挡光片经过光电门的速度为v ，钩码的质量为m ，（重力加速度为g ，摩擦可忽略）
（1）本实验中钩码的质量要满足的条件是__；
（2）该同学作出了v 2—m 的关系图象（如图乙），发现是一条过原点的直线，间接验证了“加速度与力的关系”，依据图象，每次小车的释放点有无改变__ （选填“有”或“无”），从该图象还可以求得的物理量是__。

12．（12分）某同学用图甲所示的实验装置探究恒力做功与小车动能变化的关系．
（1）为了能用砂和砂桶的总重力所做的功表示小车所受拉力做的功，本实验中小车质量M ________（填“需要”、“不需要”）远大于砂和砂桶的总质量m ．
（2）图乙为实验得到的一条清晰的纸带，A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 是纸带上7个连续的点，s AD =_________cm ．已知电源频率为50Hz ，则打点计时器在打D 点时纸带的速度 v =_________m/s （保留两位有效数字）．
（3）该同学画出小车动能变化与拉力对小车所做的功的ΔE k —W 关系图像，由于实验前遗漏了平衡摩擦力这一关键步骤，他得到的实验图线（实线）应该是____________．
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）如图所示，圆心为O 、半径为r 的圆形区域外存在匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向外，磁感应强度大小为B 。

P 是圆外一点，OP =3r ，一质量为m 、电荷量为q （q>0）的粒子从P 点在纸面内沿着与OP 成60°方向射出（不计重力），求：
(1)若粒子运动轨迹经过圆心O ，求粒子运动速度的大小；
(2)若要求粒子不能进入圆形区域，求粒子运动速度应满足的条件。

14．（16分）如图，在平面直角坐标系xOy 内，第I 象限存在沿y 轴负方向的匀强电场，第IV 象限以ON 为直径的半圆形区域内，存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为.B 一质量为m 、电荷量为q 的带正电的粒子，自y 轴正半轴上y h =处的M 点，以速度0v 垂直于y 轴射入电场。

经x 轴上2x h =处的P 点进入磁场，最后垂直于y
轴的方向射出磁场。

不计粒子重力。

求： ()1电场强度大小E ；
()2粒子在磁场中运动的轨道半径r ； ()3粒子在磁场运动的时间t 。

15．（12分）如图所示，带正电的A 球固定在足够大的光滑绝缘斜面上，斜面的倾角α=37°，其带电量Q= ×10﹣
5C ；质量m=0.1kg 、带电量q=+1×10﹣
7C 的B 球在离A 球L=0.1m 处由静止释放，两球均可视为点电荷．（静电力恒量k=9×109N•m 2/C 2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）
（1）A 球在B 球释放处产生的电场强度大小和方向； （2）B 球的速度最大时两球间的距离；
（3）若B 球运动的最大速度为v=4m/s ，求B 球从开始运动到最大速度的过程中电势能怎么变？变化量是多少？
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、D 【解题分析】 由动量守恒定律得
112222
11m v m v m v m v ''-=- 解得
122
211m v v m v v '+='
+ 代入数据得
1232
m m = 故选D 。

2、D 【解题分析】
当物块与斜面间的动摩擦因数μ＝tan θ时，则物块对斜面体的压力、摩擦力的水平分量大小相等，斜面体不受地面的摩擦力；μ>tan θ时，物块对斜面体的摩擦力的水平分量大于压力的水平分量，地面对斜面体有向右的摩擦力；μ<tan θ时，地面对斜面体有向左的摩擦力．当物块沿斜面向下加速运动时，μ的大小与tan θ的关系无法确定，故地面对斜面体的摩擦力方向无法确定，故A 、B 均错；但当物块沿斜面向下减速运动时，则μ>tan θ，地面对斜面体的摩擦力一定向右，即C 错误，D 正确．故选D.
点睛：此题首先要知道斜面体与水平面无摩擦力的条件，即μ＝tan θ，然后根据物体的运动情况确定摩擦力μmgcosθ和mgsinθ的关系. 3、D 【解题分析】
B ．因为是同一根弹簧，弹力相等，故B 错误； A
C ．对甲乙两个物体受力分析，如图所示
甲乙都处于静止状态，受力平衡，则有 对甲
cos 60F T =
︒
弹甲，1tan 60m g F =︒弹
对乙
cos 45F T =
︒
弹乙，2tan 45m g F =︒弹
代入数据得
12tan 60tan 451m m ︒==︒
cos 45 cos601
T T ︒==︒甲乙 故AC 错误；
D ．快速撤去弹簧的瞬间，甲、乙所受合力为其重力在绳端的切向分力
1sin 60F m g =︒甲，2sin 45F m g =︒乙
根据牛顿运动定律有
1112
sin 60sin 45F a m F a m ︒===︒甲
乙 故D 正确。

故选D 。

4、C 【解题分析】
A ．因为电场线与等势线垂直，所以轨迹不可能在一条电场线上，故A 错误；
B ．电场线的方向大体上由
C 到A ，粒子受到的力的方向大概指向左上方，与电场线方向大体相同，所以粒子应该带正电，故B 错误；
C ．AB 之间的距离小于BC 之间的距离，AB 与BC 之间的电势差相等，根据公式U
E d
=可知，场强E A >E C ，故C 正确；
D ．因为粒子带正电，A 处的电势要比C 处的电势低，根据公式p
E q ϕ=，所以粒子的电势能E P A ＜E P C ，故D 错误。

故选C 。

5、D 【解题分析】
A ．当所加磁场的方向斜向左下方与水平方向成60°角时，NO
0B IL ，MO
受到的安培力垂直纸面向外，大小为
02
B IL ，A 错误； B ．当所加磁场方向竖直向上时，NO
0IL ，MO 受到的安培力垂直纸
面向里，大小为0B IL ，B 错误；
C ．当所加磁场方向竖直向下时，NO 0B IL ，MO 受到的安培力垂直纸面向外，大小为0B IL ，C 错误；
D ．当所加磁场方向斜向右上方与水平方向成60°角时，NO 受到的安培力仍垂直纸面向里，大小为当
02
B IL ，MO
受到的安培力垂直纸面向里，大小为02
B IL ，D 正确。

故选D 。

6、
C 【解题分析】
电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，可知E A ＜E B ，所以a 、b 两点比较，粒子的加速度在b 点时较大，故A 错误；由粒子的运动的轨迹可以知道，粒子受电场力的方向应该指向轨迹的内侧，根据电场力方向与速度方向的夹角得电场力先做负功后做正功，电势能先增大后减小，整个过程电场力做正功，电势能减小，即在a 点的电势能大于在b 点的电势能，故B 错误；整个过程电场力做正功，根据动能定理得经b 点时的动能大于经a 点时的动能，所以无论粒子带何种电，经b 点时的速度总比经a 点时的速度大，故C 正确；由于不知道粒子的电性，也不能确定电场线的方向，所以无法确定a 点的电势和b 点的电势大小关系，故D 错误；故选C ．
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、BD 【解题分析】
A ．乒乓球发球机从固定高度水平发球，两个球的竖直位移相同，由
212
h gt =
可知，两个球在空中的运动时间相等，故A 错误；
B ．由于发球点到中网上边缘的竖直高度一定，所以前后两个球从发出至到达中网上边缘的时间相等，故B 正确；
C ．两球均恰好从中网上边缘经过，且从发出至到达中网上边缘的时间相等，由
x vt =
可知前后两个球发出时的速度大小之比等于位移大小之比，为cos :1θ，故C 错误；
D ．前后两球发出时速度大小之比为cos :1θ，且在空中运动时间相同，故水平位移之比为cos :1θ，结合几何关系可知，A B 、两落点到中网的距离相等，故D 正确。

故选BD 。

8、AD 【解题分析】
变压器不会改变电流的频率，电流的频率为11005022f Hz Hz T ωπππ
=
===，故A 正确；由瞬时值的表达式可知，原线圈的电压最大值为311V
，所以原线圈的电压的有效值为：1220U V =
=，在根据电压与匝数成正比可知，副线圈的电压的有效值为55V ，在副线圈中接有电阻R 、电感线圈L 和灯泡D ，它们的总的电压为55V ，所以灯泡L 1两端电压一定会小于55V ，故B 错误；在根据电压与匝数成正比可知副线圈的电压不变，所以电压表的示数不变，故C 错误；交流电的频率越大，电感线圈对交流电有阻碍作用就越大，所以电路的电流会减小，灯泡D 的亮度要变暗，故D 正确．所以AD 正确，BC 错误． 9、ACE 【解题分析】
A ．照相机的镜头呈现淡紫色是光的干涉现象，因为可见光有七种颜色，而膜的厚度是唯一的，所以只能照顾到一种颜色的光让它完全进入镜头，一般情况下都是让绿光全部进人的，这种情况下，你在阳光下看到的镜头反光其颜色就是淡紫色，故A 正确；
B ．全息照相的拍摄主要是利用了光的干涉原理，故B 错误；
C ．通过手指间的缝隙观察日光灯，可看到彩色条纹，这是光的衍射现象，故C 正确；
D ．小孔成像反映了光的直线传播，与衍射无关，故D 错误；
E ．波长越长越容易发生衍射，与X 射线相比，紫外线波长更长更容易发生衍射现象，故E 正确。

故选ACE 。

10、BC 【解题分析】
设学生电源提供的电压为U ，输出功率为P ，输电线的总电阻为r ，则第一次实验中的电流为P
I U
=
，故1U Ir =，2
1P I r =；第二次试验中，根据变压器电流反比线圈匝数可知2
11
n I I n =，输电线中的电流为112n I I n =，故1212n U I r Ir n ==，2221212
()n
P I r I r n ==，所以122112n Ir U n n U Ir n ==，22
122212
21
2()n I r P n n P I r n ==，BC 正确．
【题目点拨】
对于远距离输电这一块：
（1）输电电流I ：输电电压为U ，输电功率为P ，则输电电流P
I U
=
；
（2）电压损失U ∆：U Ir ∆=，输电线始端电压U 与输电线末端电压'U 的差值；
（3）功率损失：远距离输电时，输电线有电阻，电流的热效应引起功率损失，损失的功率①2
P I R ∆=线，②P I U ∆=∆，③2
U P R
∆∆=．
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、钩码质量远小于滑块质量 无 滑块质量
【解题分析】
（1）[]1设钩码质量为m ，滑块质量为M ，对整体分析，根据牛顿第二定律，滑块的加速度
a =mg M m
+ 隔离对滑块分析，可知细绳上的拉力
F T =Ma =1Mmg mg m M m M =++
要保证绳子的拉力F T 等于钩码的重力mg ，则钩码的质量m 要远小于滑块的质量M ，这时有F T mg ≈；
（2）[]2滑块的加速度a =2
2v s
，当s 不变时，可知加速度与v 2成正比，滑块的合力可以认为等于钩码的重力，滑块的合力正比于钩码的质量，所以可通过v 2﹣m 的关系可以间接验证加速度与力的关系，在该实验中，s 不变，v 2—m 的关系图象是一条过原点的直线，所以每次小车的释放点无改变；
[]3因为a 与F 成正比，则有：22v mg s M
=，则22gs v m M =，结合图线的斜率可以求出滑块的质量M 。

12、需要 2.10 0.50 D
【解题分析】
(1) 为了能用砂和砂桶的总重力所做的功表示小车所受拉力做的功，则绳中拉力要等于砂和砂桶的总重力，即小车质量M 需要远大于砂和砂桶的总质量m ．
(2)由图得 2.10AD s cm =
打点计时器在打D 点时纸带的速度()22.10 3.9010/0.50/660.02
AD DG s s v m s m s T -+⨯+===⨯ (3)理论线k E W Fx ∆==，实验线k E W Fx fx ∆==-'，则随着功的增大，两线间距变大．故D 项正确．
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、 (1)3Bqr m ；(2)8(332)Bqr v m ≤+或8(332)Bqr v m ≥- 【解题分析】
(1)设粒子在磁场中做圆周运动的半径为R ，圆心为O '，依图题意作出轨迹图如图所示：
由几何知识可得：
OO R '=
()
222(3)6sin OO R r rR θ'=+-
解得 3R r =
根据牛顿第二定律可得
2
v Bqv m R
= 解得
3Bqr v m
= (2)若速度较小，如图甲所示：
根据余弦定理可得
()
22211196sin r R R r rR θ+=+-
解得 1332
R =+
若速度较大，如图乙所示：
根据余弦定理可得
()
22222296sin R r R r rR θ-=+-
解得 2332R =
- 根据
BqR v m
= 得
1(332)v m =+，2(332)v m
=- 若要求粒子不能进入圆形区域，粒子运动速度应满足的条件是
(332)v m ≤+或(332)v m
≥-14、()()()20023π12324mv mv m qh qB qB
【解题分析】
() 1设粒子在电场中运动的时间为1t ，根据类平抛规律有：
012h v t =，211 2
h at = 根据牛顿第二定律可得：
Eq ma =
联立解得：
202mv E qh
=
()2粒子进入磁场时沿y 方向的速度大小：
10y v at v ==
粒子进入磁场时的速度： 02v v = 方向与x 轴成45︒角，
根据洛伦兹力提供向心力可得：
2
v qvB m r
= 解得:
02mv r qB
= ()3粒子在磁场中运动的周期：
2π2πr m T v qB
== 根据几何关系可知粒子在磁场中做圆周运动的圆心角：135θ︒=，则粒子在磁场中运动的时间： 13533π36084m t T T qB
︒︒=⋅==
15、（1）2.4×
107N/C ，方向沿斜面向上 （2）0.2m （3）0.86J 【解题分析】
（1）根据点电荷场强公式E=kQ/r 2 求A 球在B 球释放处产生的电场强度大小和方向；
（2）当静电力等于重力沿斜面向下的分力时B 球的速度最大，根据库仑定律和平衡条件求两球间的距离； （3）B 球减小的电势能等于它动能和重力势能的增加量，根据功能关系求解．
【题目详解】
（1）A球在B球释放处产生的电场强度大小=2.4×107N/C；
方向沿斜面向上．
（2）当静电力等于重力沿斜面向下的分力时B球的速度最大，
即：F=k=mgsinα
解得r=0.2m；
（3）由于r＞L，可知，两球相互远离，则B球从开始运动到最大速度的过程中电场力做正功，电势能变小；
根据功能关系可知：B球减小的电势能等于它动能和重力势能的增加量，所以B球电势能变化量为：△E p=[mv2+mg （r-L）sinα]
解得，△E p=0.86J。