2024届西安市第八十九中学高三物理试题二诊模拟试题

2024届西安市第八十九中学高三物理试题二诊模拟试题
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。

回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。

3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

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、如图所示，在直角坐标系xOy 平面内存在一正点电荷Q ，坐标轴上有A 、B 、C 三点，OA =OB =BC =a ，其中A 点和B 点的电势相等，O 点和C 点的电势相等，静电力常量为k ，则下列说法正确的是（ ）
A ．点电荷Q 位于O 点
B ．O 点电势比A 点电势高
C ．C 点的电场强度大小为2
2kQ a D ．将某一正试探电荷从A 点沿直线移动到C 点，电势能一直减小
2、甲、乙两物体从同一点出发且在同一条直线上运动，它们的位移—时间（x –t ）图象如图所示，由图象可以得出在0~4 s 内（ ）
A ．甲、乙两物体始终同向运动
B ．4 s 时甲、乙两物体间的距离最大
C ．甲的平均速度等于乙的平均速度
D ．甲、乙两物体间的最大距离为6 m
3、在如图所示的U I 图像中，直线I 为某一电源的路端电压与电流的关系图像，直线II 为某一电阻R 的伏安特性曲线。

用该电源与电阻R 组成闭合电路。

由图像判断错误的是
A ．电源的电动势为3 V ，内阻为0.5Ω
B ．电阻R 的阻值为1Ω
C ．电源的效率为80%
D ．电源的输出功率为4 W
4、如图所示，直线1和曲线2分别是汽车a 和b 在同一平直公路上行驶的位置－时间（x －t ）图像，由图像可知（ ）
A ．在t 1时刻，a 、b 两车的运动方向相同
B ．在t 2时刻，a 、b 两车的运动方向相反
C ．在t 1到t 3这段时间内，a 、b 两车的平均速率相等
D ．在t 1到t 3这段时间内，a 、b 两车的平均速度相等
5、某同学用如图甲所示的装置测量滑块A 与木板间的动摩擦因数，用手缓慢地提起木板的左端使木板以其右端为圆心缓慢转动，当板与水平方向的夹角37θ=︒时，滑块A 开始沿板下滑。

而后将木板和滑块A 平放在水平桌面上，木板固定在桌面上，如图乙所示，滑块A 左侧弹簧测力计读数为5N 且处于伸长状态，右侧通过轻质细绳绕过定滑轮悬挂一轻质砝码盘，滑轮摩擦不计，滑块的质量1kg M =，连接滑块的弹簧测力计和细线均水平放置，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

若缓慢增加盘中的砝码，使盘中砝码总质量达到1.2kg 时，将会出现的情况是()210m/s g =（ ）
A ．A 向右运动
B ．木板对A 的摩擦力为7.5N
C ．木板对A 的摩擦力方向保持不变
D ．弹簧测力计读数仍为5N
6、2017年11月5日，又有两颗北斗导航系统组网卫星通过“一箭双星”发射升空，并成功进入预定轨道，两颗卫星绕地球运动均看作匀速圆周运动。

如果两颗卫星的质量均为M ，其中的1号卫星轨道距离地面高度为h ，2号卫星轨道距离地面高度为h '，且h '>h ，把地球看做质量分布均匀的球体，已知地球半径为R ，地球表面的重力加速度大小为g ，引力常量为G 下列说法正确的是（ ）
A ．l 号卫星绕地球运动的线速度g R R h
+ B ．1号卫星绕地球运动的周期2()
R h T R h GM π+=+ C ．1号卫星和2号卫星做匀速圆周运动的向心力大小之比为'2
2h h
D ．稳定在轨运行时1号卫星的机械能大于2号卫星的机械能
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、如图是利用太阳能驱动的小车，若小车在平直的水泥路上从静止开始加速行驶，经过时间t 前进距离s ，速度达到最大值v m ，在这一过程中电动机的功率恒为P ，小车所受阻力恒为f ，那么这段时间内( )
A ．小车做加速度逐渐减小的加速运动
B ．小车做匀加速运动
C ．电动机所做的功为2m 1mv 2
D ．电动机所做的功为212
m fs mv + 8、在如图所示装置中，轻杆一端固定着一个轻质定滑轮b ，m 1用轻杆连接着另一轻质滑轮c ，轻绳一端固定于a 点，跨过滑轮c 和b ，另一端固定在m 2上，已知悬点a 和滑轮b 间的距离远大于滑轮的直径，动滑轮质量和一切摩擦不计，整个装置稳定时轻绳ac 部分与竖直方向夹角为α，bc 部分与竖直方向的夹角为β，下列说法正确的是（ ）
A ．整个装置稳定时，α角一定等于β角
B ．若仅把轻杆竖直向上缓慢移动一小段距离，m 1高度上升
C ．若仅把轻杆水平向右缓慢移动一小段距离，m 1高度上升
D ．存在某一方向，往该方向缓慢移动轻滑轮b 时，m 1的位置保持不变
9、一颗子弹以水平速度v 0穿入一块在光滑水平面上迎面滑来的木块后各自运动，设子弹与木块间相互作用力恒定，则该过程中子弹及木块的速度时间图象可能正确的是（图中实线为子弹图线，虚线为木块图线）（ ）
A ．
B ．
C ．
D ．
10、如图所示，质量均为m 的两辆拖车甲、乙在汽车的牵引下前进，当汽车的牵引力恒为F 时，汽车以速度v 匀速前进。

某时刻甲、乙两拖车之间的挂钩脱钩，而汽车的牵引力F 保持不变（将脱钩瞬间记为t ＝0时刻）。

则下列说法正确的是（ ）
A ．甲、乙两车组成的系统在0~
mv F
时间内的动量守恒 B ．甲、乙两车组成的系统在2mv F ~3mv F
时间内的动量守恒 C ．2mv F
时刻甲车动量的大小为2mv D ．3mv F 时刻乙车动量的大小为mv 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）用图甲所示的电路测量一电流表1A 的内阻。

图中0A 是标准电流表，0R 是滑动变阻器，1R 是电阻箱，S 和1S 分别是单刀双掷开关和单刀单掷开关，实验电路电源电动势为E 。

依据实验原理完成下列填空。

（1）将S 拨向接点1，闭合1S ，调节________，使1A 指针偏转到适当位置，记下此时标准电表0A 的读数I 。

（2）然后将S 拨向接点2，调节________至适当位置，使0A 的读数仍为I ，此时R 的读数即为待测电表1A 内阻的测量值。

（3）若在某一次测量中1R 的示数如图乙所示，其电阻为________ 。

该电阻箱可以提供的阻值范围为________。

12．（12分）从下表中选出适当的实验器材，设计一电路来测量电阻R x 的阻值。

要求方法简捷，得到多组数据，有尽可能高的测量精度。

(1)电流表应选用______，电压表应选用_______。

(2)完成图中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏。

_____
(3)在实验中，有的同学连成下图所示的电路，其中a ，b ，c ，…，k 是表示接线柱的字母。

请将图中接线错误（用导线两端接线柱的字母表示）、引起的后果、改正的方法（改接、撤消或增添），填在图中表格相应的位置中。

接线错误引起的后果改正的方法
____________________ ____________________ ____________________
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，等腰直角三角形ABC为某透明介质的横截面，O为BC边的中点，位于O点处的点光源在透明介质内向各个方向发射光线，其中从AC边上的D点射出的光线平行于BC，且OC与OD夹角为15°，从E点射出的光线垂直BC向上。

已知BC边长为2L。

求：
（1）该光在介质中发生全反射的临界角C；
（2）DE的长度x。

14．（16分）间距为的两平行金属导轨由水平部分和倾斜部分平滑连接而成，如图所示,倾角为θ的导轨处于大小为，方向垂直导轨平面向上的匀强磁场区间Ⅰ中，水平导轨上的无磁场区间静止放置一质量为3的“联动双杆”（由两根长为的金属杆，和，用长度为L的刚性绝缘杆连接而成），在“联动双杆”右侧存在大小为，方向垂直导轨平面向上的匀强磁场区间Ⅱ，其长度大于L，质量为，长为的金属杆，从倾斜导轨上端释放，达到匀速后进入水平导轨（无能量损失），杆与“联动双杆”发生碰撞后杆和合在一起形成“联动三杆”，“联动三杆”继续沿水平导轨进入磁场区间Ⅱ并从中滑出，运动过程中，杆、和与导轨始终接触良好，且保持与导轨垂直。

已知杆、和电阻均为。

不计摩擦阻力和导轨电阻，忽略磁场边界效应。

求：
（1）杆在倾斜导轨上匀速运动时的速度大小；
（2）联动三杆进入磁场区间II前的速度大小；
（3）联动三杆滑过磁场区间II产生的焦耳热
15．（12分）如图所示，一金属箱固定在倾角为37︒的足够长固定斜面上，金属箱底面厚度不计，箱长l1=4.5m，质量m1=8kg。

金属箱上端侧壁A打开，距斜面顶端l2=5m。

现将质量m2=1kg的物块(可视为质点)由斜面顶端自由释放，沿斜面进入金属箱，物块进入金属箱时没有能量损失，最后与金属箱下端侧壁B发生弹性碰撞。

碰撞的同时上端侧壁A 下落锁定并释放金属箱。

已知物块与斜面间的动摩擦因数μ1=0.3，与金属箱内表面间的动摩擦因数μ2=0.125，金属箱
与斜面间的动摩擦因数μ3=0.625
3
，重力加速度g取10m/s 2，sin37︒=0.6，cos37︒=0.8，求：
(1)物块与金属箱下端侧壁B相碰前瞬间的速度；
(2)物块与金属箱侧壁第二次相碰前物块的速度。

(结果保留2位小数)
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
【解题分析】
因A点和B点的电势相等，O点和C点的电势相等，故A、B到点电荷的距离相等，O、C到点电荷的距离也相等，则点电荷位置如图所示
由图可知A 错误，因点电荷带正电，故离点电荷越近电势越高，故O 点电势比A 点低，故B 错误，由图可知OC 的
距离C r =，根据2
Q E k r =，得22C kQ E a =，故C 正确；由图可知，将正试探电荷从A 点沿直线移动到C 点，电势先升高再降低，故电势能先增大再减小，故D 错误，故选C.
2、C
【解题分析】
A ．x t -图像的斜率等于速度，可知在0~2s 内甲、乙都沿正向运动，运动方向相同。

2~4s 内甲沿负向运动，乙仍沿正向运动，运动方向相反，故A 错误。

BD ．0~2s 内甲乙同向运动，甲的速度较大，两者距离不断增大。

2s 后甲反向运动，乙仍沿原方向运动，两者距离减小，则2s 时甲、乙两物体间的距离最大，最大距离为 4m 1m 3m s =-=，故BD 错误。

C ．由图知，在0~4s 内甲、乙的位移都是2m ，平均速度相等，故C 正确。

3、C
【解题分析】
A ．根据闭合电路欧姆定律得：
U =E -Ir
当I =0时，U =E ，由读出电源的电动势E =3V ，内阻等于图线的斜率大小，则：
3Ω0.5Ω6
U r I ∆===∆ A 正确；
B ．根据图像可知电阻：
1ΩU R I
== B 正确；
C ．电源的效率：
2100%=100%=100%=66.7%3
P UI P EI η=⨯⨯⨯出
总 C 错误；
D ．两图线的交点表示该电源直接与电阻R 相连组成闭合电路时工作状态，由图读出电压U =2V ，电流I =2A ，则电源的输出功率为：
P 出=UI =4W
D 正确。

故选C 。

4、D
【解题分析】
AB ．由x t -图像的斜率正负表示速度方向，由图像可知，t 1时刻，a 、b 两车的运动方向相反，t 2时刻，a 、b 两车的运动方向相同，故AB 错误；
C ．由x t -图像可知，b 汽车的路程大于a 汽车的路程，由于时间相同，所以b 车的平均速率大于a 车的平均速率，故C 错误；
D ．在t 1到t 3这段时间内，两汽车的位移相同，时间相同，故a 、b 两车的平均速度相等，故D 正确。

故选D 。

5、D
【解题分析】
ABD.缓慢转动木板使滑块开始下滑时，静摩擦力恰好达到最大值，由平衡条件得：
sin cos Mg Mg θμθ=，
解得：
0.75μ=，
木板与滑块水平放置时，木板与滑块间的最大静摩擦力：
0.75110N 7.5N m f Mg μ==⨯⨯=，
不放砝码时，滑块水平方向受弹簧测力计的拉力和木板对A 的摩擦力，由平衡条件得：
5N F f ==，
摩擦力方向水平向右，当砝码盘总质量达到1.2kg 时，物块A 受到右侧绳的拉力：
1. 210N 12N T F mg ==⨯=，
设滑块仍处于静止，由平衡条件得：
T F f F '+=，
得：
7N 7.5N f '=<，
假设成立，滑块仍处于静止，弹簧测力计读数仍为5N ，故AB 错误，D 正确；
C.对比初状态的摩擦力可得摩擦力方向由水平向右变为水平向左，故C 错误。

故选：D 。

6、A
【解题分析】
A ．设地球质量m ，根据公式
2
2()()
Mm v G M R h R h =++ 和
002mm m g G
R
= 解得
v =故A 正确；
B ．根据公式
2
224()()Mm G M R h R h T
π=++ 和
002
mm m g G
R = 解得：
T =故B 错误；
C ．根据
12
()mM F G R h =+ 2'2()mM F G
R h =+ 所以
'2
122()()
F R h F R h +=+ 故C 错误；
D ．由于'h h <，卫星从低轨道向高轨道要点火加速，化学能转化为机械能，所以稳定在轨运行时1号卫星的机械能小于2号卫星的机械能，故D 错误。

故选A.
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、AD
【解题分析】
AB ．小车电动机的功率恒定，速度不断变大，根据功率与速度关系公式P =Fv 可知，牵引力不断减小，根据牛顿第二定律，
P/v −f =ma
故小车的运动是加速度不断减小的加速运动，故A 正确，B 错误；
CD ．对小车启动过程，根据动能定理，有
W 电−fs = 212
m mv 这段时间内电动机所做的功为 W 电=fS +
212m mv 故C 错误，D 正确．
故选AD.
点睛：小车电动机的功率恒定，速度不断变大，牵引力不断减小，故小车的运动是加速度不断减小的加速运动；结合动能定理列式求解电动机所做的功．
8、ABD
【解题分析】
A ．对m 2分析可知，m 2受拉力及本身的重力平衡，故绳子的拉力等于m 2g ，对于滑轮c 分析，由于滑轮跨在绳子上，故两端绳子的拉力相等，它们的合力一定在角平分线上；由于它们的合力与m 1的重力大小相等，方向相反，故合力竖直向上，故两边的绳子与竖直方向的夹角α和β相等，故A 正确；
BC ．整个装置稳定时，α角一定等于β角，且绳子拉力等于m 2g ，则ac 与bc 细线与竖直方向的夹角相等，设为θ，ab 水平距离不变，结合几何关系，有
sin sin ac bc d L L θθ=+
得
sin ac bc d L L θ
+= 若仅把轻杆竖直向上缓慢移动一小段距离，细线的拉力等于m 2g 不变，细线的合力也不变，则θ不变，由于d 和θ都不变，故ac bc L L +不变，则m 1高度上升，同理，若仅把轻杆水平向右缓慢移动一小段距离，ab 水平距离变大，则 sin ac bc d L L θ
+=
细线的拉力等于m 2g 不变，细线的合力也不变，则θ不变，d 变大，则ac bc L L +变大，所以m 1高度下降，故B 正确，C 错误；
D ．由于细线bm 2和bc 部分拉力大小相等，两段细线的合力方向为细线bm 2和bc 部分的角平分线，如果沿角平分线移动轻滑轮b 时，细线各部分的拉力大小和方向均不变，则m 1的位置保持不变，故D 正确。

故选ABD 。

9、AB
【解题分析】
AB.设子弹运动的方向为正方向，子弹穿过木块后速度方向不变，为正方向，由于穿过木块过程中受到恒定的阻力作用，所以速度减小；对于木块，受到子弹的作用力后，有可能速度方向仍为负方向，也有可能最后速度方向与子弹方向相同，即为正方向，故AB 正确；
CD.子弹击中木块后，不可能出现二者均反向运动，所以CD 错误。

故选AB 。

10、AC
【解题分析】
A ．设两拖车受到的滑动摩擦力都为f ，脱钩前两车做匀速直线运动，根据平衡条件得
F ＝2f
设脱钩后乙车经过时间t 0速度为零，以F 的方向为正方向，对乙车，由动量定理得
－ft 0＝0－mv
解得
t 0＝2mv F
以甲、乙两车为系统进行研究，在乙车停止运动以前，两车受到的摩擦力不变，两车组成的系统所受外力之和为零，则系统的总动量守恒，故在0至
2mv F 的时间内，甲、乙两车的总动量守恒，A 正确； B ．在2mv F
时刻后，乙车停止运动，甲车做匀加速直线运动，两车组成的系统所受的合力不为零，故甲、乙两车的总动量不守恒，故B 错误， CD ．由以上分析可知，
3mv F 时刻乙车的速度为零，动量为零，以F 的方向为正方向， t 0＝2mv F
时刻，对甲车，由动量定理得 Ft 0－ft 0＝p －mv
又
F
f＝
2
解得
p＝2mv
故C正确，D错误。

故选AC。

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、0R1R50 09999
【解题分析】
（1）[1]．将S拨向接点1，接通1S，调节0R使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时标准电流表0A的读数I。

（2）[2]．然后将S拨向接点2，调节1R，使标准电流表0A的读数仍为I，记下此时1R的读数。

（3）[3]．读取电阻箱各旋盘对应的数值后，再乘相应的倍率。

其电阻为
⨯Ω+⨯Ω+⨯Ω+⨯Ω=Ω
0100001005100150
[4]．该电阻箱可以提供的最大阻值为
⨯Ω+⨯Ω+⨯Ω+⨯Ω=Ω
910009100910919999
电阻箱可以提供的阻值范围为09999Ω
12、A1V1ce不利于调节电压，调节不当，电源可能短路，损坏
电源撤消ce连线
【解题分析】
（1）[1]器材中的电源为3V，被测电阻约为10kΩ，故通过电阻的电流最大约为
I=3V/10kΩ=0.3m A=300μA
刚好不超A1的量程，而A2的量程是0.6A就太大了；
[2]电压表就选3V量程的V1，因为V2的量程也是太大了。

（2）[3]因为题中要求得到多组数据，所以用分压式较好，再说所给的变阻器的最大阻值是50Ω，它比被测电阻小多了，也不能用限流的方法连接，又因为需要尽可能高的测量精度，所以电阻测量需要用电压表外接法，因为被测电阻的电阻值较大，外接法的误差较小；又因为使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏，所以闭合开关前，应
该使电压表的示数接近0，故电路的实物图如图所示；
（3）[4][5][6]接线错误的两个接线柱是ce ，因为它接起来后，电压表与电源直接连接，变阻器的滑片如何滑动都不会影响电压表示数的变化了，当滑动滑片移动到最下端时，电源也可能短路，故是不可以的，应该将其去掉才行。

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）C=45°；（2）63L 【解题分析】 （1）由几何关系可知，题图中∠ODE =60°，故光线OD 在AC 面上的入射角为30°，折射角为45° 根据光的折射定律有sin 452sin 30n ︒
︒== 由sin C =1/n ，知C =45°
. （2）由sin 45sin120OD L L ︒︒= ，解得63
OD L L = 由几何关系可知，光线OE 在AC 面上的折射角为45°，根据光的折射定律有，OE 光线在AC 面上的入射角为30°，故题图中∠OEC=60°，则△ODE 为等边三角形，得63
OD x L L ==
14、 (1)
(2) 1.5m/s (3)0.25J 【解题分析】
沿着斜面正交分解，最大速度时重力分力与安培力平衡
(1)感应电动势
电流
安培力
匀速运动条件
代入数据解得：
（2）由定量守恒定律
解得： （3）进入B 2磁场区域，设速度变化大小为
,根据动量定理有
解得： 出B 2磁场后“联动三杆”的速度为
根据能量守恒求得：
综上所述本题答案是：(1)
(2) 1.5m/s (3)0.25J
【题目点拨】
本题比较复杂，根据动能定理求出ab 棒下落到轨道低端时的速度，再利用动量守恒求出碰后三者的速度，结合动量定理求出进出磁场的初末速度之间的关系，并利用能量守恒求出系统内增加的热量。

15、 (1)9m /s ；(2)3.15m/s ，方向斜面向上
【解题分析】
(1)物块沿斜面下滑，设加速度为1a ，末速度为1v ，由牛顿第二定律得 21221sin cos m g m g m a θμθ-=
由运动学规律可得
21212a l v =
物块进入金属箱后，设加速度为2a ，末速度为2v ，由牛顿第二定律得
22222sin cos m g m g m a θμθ-=
由运动学规律可得
2221212a l v v =-
解得
29m/s v =
(2)物块与金属箱侧壁发生弹性碰撞，设碰后物块与金属箱的速度分别为v 3和v 4，由动量守恒定律及能量守恒可得 222314m v m v m v =+
222222*********
m v m v m v =+ 物块与金属箱侧壁发生弹性碰撞后，物块沿金属箱底面向上滑行，设加速度为a 3，金属箱向下运动的加速度为a 4，由牛顿第二定律可得
22223sin cos m g m g m a θμθ+=
()13122214sin cos cos m g m m g m g m a θμθμθ-+-=
物块减速运动为0时，有331v a t =，得
11s t =
1s 内物块和金属位移之和
22311141117.5m 4.5m 22
x a t v t a t =++=>总 说明物块第二次与金属箱碰撞为侧壁A ，设物块上滑的位移为x 1，金属箱下滑的位移为x 2，第一次与第二次碰撞的时间间隔为t 2，由运动学规律可得
22244212
x v t a t =+ 21323212
x v t a t =- 211x x l +=
设第二次碰撞前物块的速度为v 5，由运动学规律可得
5332v v a t =-
解得
3 3.15m/s v =
方向沿斜面向上。