2024届陕西省五校高三第三次联考理科综合物理试题

2024届陕西省五校高三第三次联考理科综合物理试题
一、单选题 (共7题)
第(1)题
如图所示，在等腰直角三角形ABC的顶点上固定着三根互相平行的长直导线A、B、C，三导线中通入的电流大小相同，其中导线A、C中的电流垂直平面向外，导线B中的电流垂直平面向里。

在该区域加上一个磁感应强度大小为的匀强磁场（未画出），此时斜边BC中点O处的磁感应强度恰为零。

如果撤去匀强磁场和导线C，则O点的磁感应强度的大小和方向分别为（ ）
A．，方向由A指向C B．，方向由C指向A
C．，方向由B指向A D．，方向由A指向B
第(2)题
a车和b车在同一平直公路上行驶，它们的s-t图像分别为图中直线a和曲线b。

由图可知，在t1~t2时间内（ ）
A．b车的速度一直小于a车的速度
B．b车的速度一直大于a车的速度
C．b车的速度一直等于a车的速度
D．只存在一个时刻，b车的速度恰好等于a车的速度
第(3)题
一列简谐横波某时刻波形如图甲所示。

由该时刻开始计时，质点L的振动情况如图乙所示。

下列说法正确的是（ ）
A．该横波沿轴负方向传播
B．质点N该时刻向y轴负方向运动
C．质点L经半个周期将沿轴正方向移动
D．该时刻质点K与M的速度、加速度都相同
第(4)题
氢原子的能级图如图所示，大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时会辐射不同频率的光子，现用这些光子照射逸出功为2.25eV金属钾，会有光电子逸出。

则（ ）
A．逸出的光电子的最大初动能为12.75eV
B．这些光子中可能有7种不同的频率
C．这些光子中能够从金属钾打出光电子的共有4种
D．处于n=3能级的氢原子能够吸收n=4跃迁到n=3辐射的光子发生电离
第(5)题
钙钛矿是新型太阳能电池的重点研发方向之一，我国科研团队刷新大面积全钙钛矿光伏组件光电转化效率世界纪录。

面积为的太阳能电池板总保持与太阳光线垂直，在电池板处太阳光的强度为，假设太阳辐射波长为的单色光，而且所有辐射到电池板上的光子均被板吸收，已知，，则电池板每秒钟吸收的光子数目约为（）
A．个B．个C．个D．个
第(6)题
如图，一同学表演荡秋千。

已知秋千的两根绳长均为10 m，该同学和秋千踏板的总质量约为50 kg。

绳的质量忽略不计，当该同学荡到秋千支架的正下方时，速度大小为8 m/s，此时每根绳子平均承受的拉力约为（ ）
A．200 N B．400 N C．600 N D．800 N
第(7)题
图甲为家用燃气炉架，其有四个对称分布的爪，若将总质量一定的锅放在炉架上，如图乙所示（侧视图），忽略爪与锅之间的摩擦力，若锅是半径为的球面，正对的两爪间距为，则下列说法正确的是（）
A．越大．爪与锅之间的弹力越小B．越大，爪与锅之间的弹力越大
C．越大，锅受到的合力越大D．越大，爪与锅之间的弹力越小
二、多选题 (共3题)
第(1)题
如图所示，有界匀强磁场的宽度略小于L，磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里。

正方形abcd是粗细均匀的导体框，边长为L，每边的电阻为R，该导体框处于纸面内。

导体框在外力作用下沿对角线ac垂直于磁场边界，以v的速度由I位置匀速运动到I位置，则（ ）
A．由I位置到III位置过程中，导体框中产生交变电流
B．导体框由I位置到III位置过程中最大感应电流为
C．导体框由I位置到II位置过程中感应电动势的最大值为BLv
D．导体框由I位置到II位置过程中外力的最大功率为
第(2)题
无线充电技术已经逐渐应用于智能手机上，手机无线充电器的原理类似于理想变压器，由发射器和接收器组成，分别有一发射线圈和接收线圈，简化模型如图所示，已知发射、接收线圈匝数比，EF端输入电流，下列说法正确的是（ ）
A．发射线圈的输入功率等于接收线圈的输出功率
B．端输入的交变电流方向每秒变化50次
C．接收线圈两端输出电流的有效值为
D．接收线圈两端输出电流的有效值为
第(3)题
测定电子的电荷量的实验装置示意图如图所示，置于真空中的油滴室内有两块水平放置的平行金属板M、N，并分别与电压为U的恒定电源两极相连板的间距为d。

现有一质量为m的带电油滴在极板间匀速下落，已知元电荷为e、重力加速度为g，则（ ）
A．油滴中电子的数目为
B．油滴从小孔运动至N板过程中，电势能增加mgd
C．油滴从小孔运动至N板过程中机械能增加eU
D．若将极板M向下缓慢移动一小段距离油滴将加速下降
三、实验题 (共2题)
第(1)题
某同学设计了如图甲所示的装置来测量当地的重力加速度。

A、B为材料不同的小桶，其中小桶A上装有遮光片，B内装有若干质量均为m的金属球，两个小桶用绕过光滑定滑轮的轻绳连接，竖直标尺下端固定有光电门。

开始时系统处于静止状态，测得绳子的拉力为Mg，并记下遮光片在标尺上对准的位置。

（1）用游标卡尺测遮光片的宽度d，如图乙所示，则d=______cm；
（2）将小桶B内的一个小球放到小桶A中，然后由静止释放小桶A，记录遮光片通过光电门的遮光时间t，通过刻度尺测出小桶A释放时遮光片到光电门的距离h，则遮光片通过光电门时小桶B的速度v=______，小桶A的加速度a=______；（用d、t、h表示）
（3）将小桶B中的2个，3个，4个……n个小球转移到小桶A中，仍由静止释放小桶A，并保持每次小桶A下落的初始位置不变，测得多组遮光片通过光电门所对应的遮光时间t，以为纵轴，以n为横轴，作出图像，如果作出的图线过坐标原点且斜率为k，则当地的重力加速度g=______。

第(2)题
欲测量某种材料的电阻率 ρ，现提供以下实验器材：
A．20分度的游标卡尺
B．螺旋测微器
C．电流表A1(量程为50mA，内阻r1=100Ω)；
D．电流表A2(量程为100mA，内阻r2约为40Ω)；
E．滑动变阻器R1(0~10Ω，额定电流为2A)；
F．直流电源E(电动势为3V，内阻很小)
G．导电材料R2(长约为5cm，电阻约为100Ω)；
H．开关一只、导线若干．
请回答下列问题：
（1）用游标卡尺测得该材料的长度如图甲所示，其示数L=___________cm，用螺旋测微器测得该材料的外直径如图乙所示，其示数D=___________mm．
（2）某小组设计了如图丙、丁所示的两种实验方案的电路图，为了尽可能精确地测量该材料的电阻率ρ应选用
图___________(填“丙”或“丁”)所示电路．
（3）某次实验中电流表A1和电流表A2的示数分别为I1和I2，用所测得的物理量符号和已知物理量的符号表示该材料的电阻率ρ=___________．
四、解答题 (共3题)
第(1)题
如图是一种弹射游戏装置示意图，该装置配有小车，弹射器将小车弹出后依次沿两个半径不同、平滑连接但不重叠的光滑圆轨道1、2运动，接着冲上两段平滑连接的光滑圆轨道CD、DE，直至从E点平抛落回与C点等高的水平面上。

轨道1、2的圆心分别为O1、O2，半径分别为R1＝20cm、R2＝10cm，OA为水平光滑轨道，AC为长度L＝60cm的水平粗糙轨道，动摩擦因数，圆弧轨道CD、DE的半径均为R3＝20cm，对应圆心角θ均为37°，水平轨道与圆弧轨道CD相切于C点。

可视为质点的小车质量m＝0.1kg，游戏时弹射器将小车自O点以一定初速度弹出，轨道各部分平滑连接，g取10m/s2。

（1）求小车通过轨道1最高点B的最小速度；
（2）改变弹射器对小车的冲量，但小车均能通过轨道1、2，写出小车通过轨道2最低点A时，受到轨道的支持力大小与弹射器对小车的冲量大小的关系式；
（3）若小车能够通过轨道1，且小车整个运动过程均不脱离轨道，求小车从E点水平抛出后，其落到水平面上的点与E点水平距离x的范围。

第(2)题
如图为某型号家用喷水壶的外形图和原理图，壶中气筒内壁的横截面积，活塞的最大行程为，正常喷水时壶内气体需达到压强Pa以上。

壶内装水后，将压柄连接的活塞压到气筒的最底部，此时壶内气体体积为，压强为Pa，温度为27℃。

已知大气压强Pa。

（1）将喷水壶放到室外，室外气温为9℃，求稳定后壶内气体的压强；
（2）在室外且温度保持不变，为了使喷水壶达到工作状态，至少需要通过压柄充气多少次？
第(3)题
水平滑道MN两侧的水平平台与木板B的上表面平齐，木板B静止在左侧平台侧壁处，物体A从左侧平台以某一大小的初速度向右滑上木板B，如图所示。

水平滑道MN足够长，在木板B到达右侧平台之前，物体A与木板已达到共速，木板B与右侧平台侧壁相碰后立刻停止运动。

右侧平台与粗糙斜面PQ平滑连接，物体C在摩擦力的作用下静止在斜面上的E点，PE间距为x。

物体A和木板B的质量均为m，物体C的质量为，木板长为L，物体A与木板B之间、物体A和C与斜面间动摩擦因数均为，其它接触面均光滑，物体A、C均可视为质点。

（1）若物体A与木板共速时恰好滑到木板的右端，求物体A初速度的大小；
（2）若要求物体A能够滑上右侧平台，求物体A初速度的最小值；
（3）若物体A以速度由P点冲上斜面，经时间与物体C发生弹性碰撞，碰后物体C经时间速度减小到零，试推理计算总时间
最大时x的取值。