2024届四川省成都市实验外国语学校高三下学期三模物理试题(含答案)

成都实验外国语2024年高三三模物理试题
一、选择题：本大题共8小题，每小题6分。

在每小题给出的四个选项中，第1~5题只有一项是符合题目要求，第6~8题有多项符合题目要求。

全部选对的得6分，选对但不全的得3分。

有选错的得0分。

1.下列说法正确的是（ ）
A.一群处于n =4能级的氢原子向低能级跃迁时，可以产生4种光子
B.放射性元素的半衰期随温度的升高而变小
C.光电效应说明光具有粒子性，光的干涉和衍射现象说明光具有波动性
D.汤姆生根据α粒子散射实验的结论提出了原子的核式结构模型
2.如图甲，风力发电装置呈现风车外形，风轮机带动内部匝数为N 的矩形铜质线圈在水平匀强磁场中，以角速度ω绕垂直于磁场的水平转轴OO '，顺时针匀速转动产生交流电，发电模型简化为图乙。

已知N 匝线圈产生的感应电动势的最大值为E m .则（ ）
A.线圈转动的快慢不会影响回路中电流的大小
B.当线圈转到图示位置时产生的感应电流方向为ABCD
C.当线圈转到图示位置时磁通量的变化率最小
D.穿过线圈的最大磁通量为m
E ω
3.校运动会中，甲、乙两位运动员从同一起跑线同时起跑，v -t 图像如图所示，已知图中阴影Ⅰ的面积大于阴影Ⅱ的面积，且t 2时刻甲恰好到达50米处。

由此可知（ ）
A.甲运动员的加速度先增大后不变
B.在t 1时刻，甲、乙两运动员相遇
C.在t 2时刻，乙运动员已经跑过了50米处
D.0~t 1时间内，可能存在甲、乙运动员加速度相同的时刻
4.图甲是正在水平面内工作的送餐机器人，该机器人沿图乙中ABCD 曲线给16号桌送餐，已知弧长和半径均为4m 的圆弧BC 与直线路径AB 、CD 相切，AB 段长度也为4m ，CD 段长度为12m ，机器人从A 点由静止匀加速出发，到B 点时速率恰好为1m/s ，接着以1m/s 的速率匀速通过BC ，通过C 点后以1m/s 的速率匀速运动到某位置后开始做匀减速直线运动，最终停在16号桌旁的D 点.已知餐盘与托盘间的动摩擦因
数μ=0.1，关于该运动的说法正确的是（ ）
A.B 到C 过程中机器人的向心加速度a =0.2m/s 2
B.餐盘和水平托盘不发生相对滑动的情况下，机器人从C 点到D 点的最短时间t =12.5s
C.A 到B 过程中餐盘和水平托盘会发生相对滑动
D.若重新设置机器人，使其在BC 段以3m/s 匀速率通过，餐盘与水平托盘间不会发生相对滑动
5.如图甲所示，两等量正电荷水平固定，一光滑的绝缘细杆竖直放置在两电荷连线的中垂线上，杆上A 点与连线中点O 的距离为h 0.一带正电小球套在杆上从A 点由静止释放，从A 运动到O 的过程中其动能E k 随下降距离h 变化的图像如图乙所示.若忽略空气阻力，则在此过程中（ ）
A.小球所受合外力先增大后减小
B.小球机械能一直增大
C.电场强度先增大后减小
D.小球电势能一直减小
6.如图所示，边长为2L 的等边三角形ABC 内有垂直纸面向里、磁感应强度大小为B 0的匀强磁场，D 是AB 边的中点，一质量为m 、电荷量为-q 的带电粒子从D 点以不同的速率平行于BC 边方向射入磁场，不计粒子重力，下列说法正确的是（ ）
A.粒子可能从B 点射出
B.若粒子从C 点射出，则粒子做匀速圆周运动的半径为2
L C.若粒子从C 点射出，则粒子在磁场中运动的时间为0
3m qB D.若粒子从AB 边射出，则粒子在磁场中运动的时间相同，且时间最长
7.物理兴趣小组某同学将一质量为m 的小球从距离地面高H 处逆风水平抛出，抛出时的速度大小为v 0，小球落地时的速度大小为3v 0，方向竖直向下。

已知小球运动过程中，受到水平方向的风力且大小恒定，则
小球从抛出到落地的过程中（）A.小球做的是匀变速曲线运动
B.小球受到的风力大小为
2
0 mv H
C.合外力对小球的冲量大小为
mv
D.小球的机械能减小了
2
0 2 mv
8.如图所示，在两根水平的平行光滑金属导轨右端c、d处，连接两根相同的平行光滑1
4
圆弧导轨。

圆弧导
轨均处于竖直面内，与水平轨道相切，半径r=0.4m，顶端a、b处连接一阻值R=3.0Ω的电阻，平行导轨各处间距均为L=1m，导轨电阻不计。

整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小B=1T。

一根质量m=1.0kg、电阻R0=1.0Ω的金属棒ef在水平拉力F作用下从图示位置由静止开始做加速度为4m/s2的匀加速直线运动，运动到cd处时拉力F0=5.0N。

金属棒运动到cd处后，调节拉力F使金属棒沿圆弧导轨做匀速圆周运动至ab处。

金属棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，重力加速度大小，g=10m/s2。

下列说法正确的是（）
A.金属棒运动过程中e端电势高于f端电势
B.金属棒做匀加速直线运动的时间为1s
C.金属棒从cd运动至ab的过程中金属棒中产生的热量为3
J 40
D.金属棒做匀加速直线运动过程中通过电阻R的电荷量为0.5C
9.（6分）图甲为多用电表的内部构造图，图乙为该多用电表表盘。

请回答下列问题：
（1）关于图甲多用电表的内部构造，下列说法正确的是________
A.甲图中连接开关S端的表笔为黑表笔；
B.若使用图甲多用电表直流电流挡大量程测电流，开关S应拨至“2”挡；
C.若使用图甲多用电表直流电压挡小量程测电压，开关S应拨至“6”挡；
（2）若用该多用电表直流电压挡量程50mV测电压，表盘示数如图乙所示，则测得的电压值U=________mV；
I=，电源电动（3）甲图中，将开关S拨至3挡，已知灵敏电流计表头内阻R g=100Ω，满偏电流500μA
g
势E=1.5V，不计电源内阻。

定值电阻R1=90Ω，R2=10Ω，欧姆表的倍率是________（填“×1”“×10”“×100”或“×1k”）；
10.（9分）某同学设计了如图所示的实验装置来“探究甲物块的加速度与其所受合力的关系”。

（1）按如图所示连接好实验装置；
（2）将物块甲靠近打点计时器，先接通电源，再同时释放物块甲与乙，打出一条纸带，同时记录力传感
=________m乙（填“>”，“<”，
器的读数F。

要使甲拖动纸带向上运动，则两物块的质量必须满足m
甲
“=”）；
（3）实验得到的纸带如图所示，已知交流电频率f=50Hz，相邻记数点间还有四个点未画出，则物块加速度大小a=________m/s2（保留2位有效数字）；
（4）改变________（填“甲”或“乙”）物块质量重复步骤（2）（3），记录每次力传感器的示数F，并计算出对应该次纸带的加速度大小a；
（5）以力传感器示数F为横坐标，甲的加速度a为纵坐标，画出如图所示的a—F图，不计轻质滑轮质量
=________（用字母x0，y0表示）。

乙物块质量越大，力传感器的示数越及摩擦。

可得出甲物块的质量m
甲
大，其最大值趋近于________（用字母x0表示）。

11.（12分）我国首台国产质子治疗装置已在上海正式走向临床治疗（如图甲），该装置的原理是质子加速后汇聚到圆柱形管道中轴线形成质子束，再经高能运输线运送至各治疗室。

现有质子加速后，沿圆柱形管道中轴线OO'以v0匀速运动，如图乙。

现由于某些客观原因，管道需要“拐弯”到另一对接圆柱形管道，对接管道与原管道夹角60°，现在“拐弯”处矩形ABCD区域内加上电场或磁场，使得管道中质子从该区域出射时刚好沿对接管道的中轴线运动（从ED的中点并与水平方向成60°射出）。

已知：
AC=BD=ED=d，质子电荷量q，质子质量m，质子重力不计，求
（1）若在矩形ABCD区域加一沿AC方向的匀强电场，求场强E的大小；
（2）若在矩形ABCD区域加一垂直ABCD所在平面的匀强磁场，求磁感应强度B的大小和方向。

12.（20分）如图所示，一足够长倾斜角θ=30°的斜面顶端放置一长木板A，木板A上表面的某处放置一小滑块B（可看成质点），已知A和B的质量分别为2m和3m，木板A顶端与滑块B相距为L=0.9m的地方
μ=，A与斜面有一光滑小球C（可看成质点），已知小球C的质量为m，A与B之间的动摩擦因数
12
μ=g=10m/s2，将A、B、C同时由间动摩擦因数
2
静止释放，C与B会发生弹性正碰，求：
（1）判断小球C与滑块B第一次碰前，A、B是否运动；
（2）小球C与滑块B第一次碰后瞬间各自的速度分别多大；
（3）从释放C开始到B、C第二次相碰，经历多长时间？
13.[选修3-3]
（1）（5分）下列说法正确的是________
A.晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点
B.给庄稼松土的目的是破坏土壤中的毛细管，从而减少土壤内部的水分蒸发
C.布朗运动是指液体分子的无规则运动
D.理想气体温度升高，所有分子的动能都增大
E.在相同温度和一个标准大气压下，相同质量的氧气和氢气，氢气内能较大
（2）（10分）如图所示，两个容器均为V的容器A和B分别装有质量比为7∶6的同种理想气体。

两容器由一细管连接，细管横截面积为S，长度为L，其中有长度为三分之一管长的液柱。

液柱处于细管正中间。

已知B容器中气体温度为350K。

求：
（i）A容器中气体的温度；
（ii）将A中气温升高50K，B中气体温度保持不变，求平衡时液柱向B移动的距离x（液柱始终在细管内）
14.[选修3-4]
（1）（5分）下列说法正确的是________
A.机械波在传播过程中，经过的每一点起振方向和周期都相同
B.超声波被汽车反射后，探测器接收到的超声波频率发生变化的现象，可用多普勒效应解释
C.两列相干波相遇，振动加强点的位移始终比振动减弱点的位移大
D.弹簧振子的振动方程为()10sin 2cm y t π=，在t =0.25s 时刻加速度为零
E.在用单摆测重力加速度的实验中，若所测的g 值偏小，可能是测摆长时未加小球半径
（2）（10分）某小区在景观水池底部安装了一个景观灯，为了实现灯光管理，在灯S （点光源）的正上方安装了一个可以上下调节的半径为R 的圆形遮光罩，当遮光罩距池底高为R 时，恰没有灯光射出水面，当
遮光罩与水面齐平时，恰能照亮楼房A 点，楼房A 点距灯S 的水平距离为51R ，光在空气中速度为c ，求：
（ⅰ）水的折射率；
（ⅱ）光由S 到A 的时间.
物理答案
选择题
9.答案：（1）A （2分） （2）26.0（2分） （3）×100（2分）
10.答案：（2）< 2.0m/s （4）乙 （5）略
11.答案：（1）203mv E qd = （2） 0mv B qd
= 解析：（1）计一沿AC 方向的匀强电场，则质子在该区域内做类平抛运动，
0tan 60y v v =︒
222
y d v a = Eq ma =
得203mv E qd
= （2）加入垂直ABCD 平面向外的磁场，质子在磁场中做匀速圆周运动，设轨道半径为r ，由洛仑兹力提供
向心力得200v qv B m r
= 如图已知两点速度方向，分别做垂线，交点即为圆心
由几何关系得2cos60d r r -
︒=
得0mv B qd
= 方向垂直于纸面向外
12.答案：（1）A 、B 均静止；（2）v 3=-1.5m/s ，v 2=1.5m/s ；（3）1s ⎛+
⎝⎭
解析：（1）因为μ2=t an θ，
且μ1>t an θ，
则在BC 相碰前，AB 均相对斜面静止，
（2）小球在由释放到碰B 过程中，根据动能定理201sin 2
mgL mv θ=. 解得v 0=3m/s BC 碰撞过程，根据动量守恒和能量守恒可得0323mv mv mv =+ 2220321113222
mv mv mv =+⨯ 解得小球C 与滑块B 碰后瞬间各自的速度
v 3=-1.5m/s ，v 2=1.5m/s
（3）从释放C 到BC 第一次碰撞，201sin 2
L g t θ= BC 碰后，对A 、B 、C 分别根据牛顿第二定律 对A ：()12212sin 3cos 23cos 5m /s 24mg mg m m m g a m θμθμθ+-++=
= 对B ：2123cos 3sin 5m /s 32
mg mg a m μθθ-== 对C ：23sin 5m /s a g θ==
假设A 、B 经t 1达到共速，此时，22111v v a t a t =-= 解得12s 5
t =
，0.5m/s v = 这段时间内2
12
B v v x t += 0.4m B x = 2313112
C x v t a t =+ 0.2m C x =- 即A 、B 共速时，B 、C 还未碰撞。

此后由于μ1>μ2，则AB 相对静止， 此时，滑块B 与小球C 相距
2221213131110.6m 22d v t a t v t a t ⎛⎫=--+= ⎪⎝⎭
3310.5m /s C v v a t =+=
此后，AB 共同匀减速直线运动，
246cos 5sin 5mg mg ma μθθ-=
222322421122C d v t a t t a t ν⎛⎫=+-- ⎪⎝⎭
解得2t = 此时，320B v v a t =->
0121s 5t t t t ⎛⎫=++=+ ⎪ ⎪⎝
⎭ 13..答案：（1）ABE （2）（i ）300K （ii ） 339V LS x S
+=
（2）解析：（i ）温度均为350K 时； 763
A A
B V m LS m V ==+；∴763A LS V V ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭ （ⅱ）设初态压强为P ，末态压强为P '，对左侧容器：33A B
LS LS P V P V Sx T T ⎛⎫⎛⎫'+++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭= 对左侧容器：33LS LS P V P V Sx ⎛⎫⎛⎫'+
=++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 解得：339V LS x S +=
14.
（2）解析：（i ）如图1tan C R R
==∴45C =︒
折射率：si 1n n C
==（ii
）水中：c v n ==
如图：2OS R =
=，
∴1OS t v c == 又sin 2OB R i OS R ==∴30i =︒，0点：sin sin r n i =∴45r =︒ OD =BD -OB =50R
sin OD OA r
==
，2OA t c c == 即S 到A
历时：12t t t =+=。