精品解析：2024届辽宁省大连市第二十四中学高三下学期第五次模拟考试物理试卷

大连市第二十四中学2024届高三第五次模拟考试 物理 命题人：高三物理备课组 校对人：高三物理备课组 一、选择题：本题共10小题，共46分。第1～7题只有一个选项符合题目要求，每小题4分；第8～10题有多个选项符合题目要求，每小题6分，全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错的得0分。 1. 一质点从静止开始做直线运动，其图像如图所示，则下列说法正确的是（　　） A. 质点在内做匀速直线运动 B. 质点在内的位移大小等于 C. 质点第末的速度大小为 D. 质点在第末的运动方向与第末相反 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图像可知，1~4s内质点加速度a恒定不为零，即为匀变速直线运动，故A错误； BC．由图像可知，a-t图像与时间轴所围面积表示速度改变量，则第1s末的速度 则第1s末的速度大小为；1~4s内位移 故B正确，C错误； D．第1.2s末的速度为 故质点在第末的运动方向与第末相同，故D错误。 故选B。 2. 波长为和的两束可见光入射到双缝，在光屏上观察到干涉条纹，其中波长为的光的条纹间距大于波长为的条纹间距。则有（　　） A. 这两束光的频率 B. 这两束光的光子的动量 C. 若波长为的光可以使某种金属发生光电效应，则波长为的光也可以使这种金属发生光电效应 D. 若这两束光都能使某种金属发生光电效应，则遏止电压 【答案】C 【解析】 【详解】A．波长为的光的双缝干涉条纹间距大于波长为的条纹间距，由可知 根据可得 故A错误； B．由可知 故B错误； CD．由于 ， 可得 因为，故波长为的光可以使某种金属发生光电效应，则波长为的光也可以使这种金属发生光电效应；遏止电压，故C正确，D错误。 故选C。 3. 学校举行趣味运动会，某同学用气泉给“陆地龙舟”充气。“陆地龙舟”里原有压强为的空气，气泵每秒钟能把体积为压强为的空气打入“陆地龙舟”中。请估算气泵工作多长时间能使“陆地龙舟”里的压强达到（近似认为“陆地龙舟”的体积和温度保持不变）（　　） A. 0.5min B. 1.0min C. 2.0min D. 3.0min 【答案】C 【解析】 【详解】设气泵工作时间为t，则 解得 则 故选C。 4. “灯光表演”中，同学们用投影仪把校徽图案投到教学楼的墙壁上（如左图）。现将投影过程简化为如右图所示，投影仪放置在水平地面上，与教学楼相距20m，此时校徽图案距离地面15m，正在沿竖直方向以0.02m/s的速度上升。此时投影仪转动的角速度约为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】设校徽图案的速度为v，投影仪转动的角速度为，此时投影仪到图案间的长度为，此时光线与墙壁的夹角为，将校徽图案的速度分解为沿光线方向和垂直光线方向，可得垂直光线方向的速度为 同时有 根据几何知识 联立解得 故选D。 5. 如图所示，直角梯形玻璃砖ABCD，其中BCDE是正方形，，现有两束单色光组成的复合光从AD的中点平行AB边射入，折射光线a、b分别到E点和B点，则有（　　） A. 玻璃砖对光的折射率为 B. 射到E点的光线不会发生全反射 C. 射到E点的光线会发生全反射，且反射光过中点 D. 在玻璃砖中光速度大于光速度 【答案】A 【解析】 【详解】BC．根据题意可作出光路图如图所示   由几何关系可知 ，，， 由此知 且 则在E点发生全反射，根据几何知识可知出射点距离B点距离为 故BC错误； A．如图所示 几何知识可知玻璃砖对光的折射率为 故A正确； D．b的折射角大于a的折射角，根据折射定律 可知a的折射率大，再根据 可知a的速度小，故D错误。 故选A。 6. 如图所示，匀强电场方向平行于正方形所在平面，为正方形中心，两点电势差，两点电势差，已知正方形边长为，关于该匀强电场描述正确的是（　　） A. 两点电势差 B. 电场强度大小，方向由D指向A C. 电场强度大小，方向由C指向A D. 一电子从C点移动到A点电场力做功40eV 【答案】B 【解析】 【详解】BC．由于、，则A与B两点电势相等，则AB为等势线，根据等势线与电场线互相垂直，且，可知电场强度方向由D指向A，且 故B正确，C错误； A．根据上述可知两点电势差为 故A错误； D．一电子从C点移动到A点顺着电场线运动，电场力做负功，故D错误。 故选B。 7. 在万有引力定律建立的过程中，“月—地检验”证明了维持月球绕地球运动的力与地球对苹果的力是同一种力。完成“月—地检验”必须知道下列哪组物理量（ ） A. 月球和地球的质量、引力常量G和月球公转周期 B. 月球和地球的质量、月球公转周期和地球表面重力加速度g C. 地球半径和“月—地”中心距离、引力常量G和月球公转周期 D. 地球半径和“月—地”中心距离、月球公转周期和地球表面重力加速度g 【答案】D 【解析】 【详解】设月球的转动半径为r，对月球绕地球转动，根据万有引力提供向心力得 对苹果 联立解得 若要检查两力为同一种力，由上式可知，需要知道地球半径R，和“月-地”中心距离r，月球公转周期T，和地球表面重力加速度g。故D正确，ABC错误。 故选D。 8. “地震预警”是指在地震发生以后，抢在地震波传播到受灾地区前，向受灾地区提前几秒至数十秒发出警报，通知目标区域从而实现预警。科研机构对波的特性展开研究，如图甲所示为研究过程中简谐波时刻的波形图，是此波上的一个质点，平衡位置处于处，图乙为质点的振动图像，则（　　） A. 该列波的传播速度为2m/s B. 该列波的传播方向沿x轴负向传播 C. 质点M在9s内通过的路程为3.4m D. 质点M在2s内沿x轴运动了4m 【答案】AB 【解析】 【详解】A．由图甲知，波长 由乙图知，周期 T=2s 该列波的传播速度为 故A正确； B．由乙图知，时刻M质点向上振动，根据“同侧法”， 该列波的传播方向沿x轴负向传播，故B正确； C．根据 质点M在9s内通过的路程为 故C错误； D．质点M只在平衡位置附近振动，并不随波迁移，故D错误。 故选AB。 9. 下列关于四种仪器的说法正确的是（　　） A. 甲图中当加大加速极电压时，电子打在玻璃泡右侧上的位置将下移 B. 乙图中不改变质谱仪各区域的电场、磁场时，击中光屏同一位置的粒子比荷不相同 C. 丙图中载流子为负电荷的霍尔元件有如图所示的电流和磁场时，N侧电势低 D. 丁图中长、宽、高分别为a、b、c的电磁流量计在如图所示的匀强磁场中，若流量Q恒定，前后两个金属侧面的电压与a、b无关 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．甲图中，电子经加速电压后，由动能定理可得 由洛伦兹力提供向心力可得 当加大加速极电压时，电子射出时的速度增大，圆周的半径增大，圆周的弯曲程度减小，由左手定则可知，电子沿逆时针方向转动，则电子打在玻璃泡右侧上的位置将下移，A正确； B．乙图中，带电粒子经质谱仪的速度选择器区域后，速度都相同，经偏转磁场时击中光屏同一位置的粒子，在磁场中偏转的轨道半径R相同，由洛伦兹力提供向心力可得 可知击中光屏同一位置的粒子比荷相同，B错误； C．丙图中载流子为负电荷的霍尔元件，负电荷运动方向与电流方向相反，由左手定则可知，负电荷在洛伦兹力作用下，向N侧移动，因此N侧聚集负电荷，N侧电势低，C正确； D．经过电磁流量计的带电粒子受到洛伦兹力作用，会向前后两个金属侧面偏转，则在前后两个侧面间产生电场，带电粒子则同时受到洛伦兹力和电场力作用，当电场力与洛伦兹力大小相等时，则有 又有 其中表示液体的流速，此时金属两侧面的电压达到稳定，即有 因流量Q恒定，则前后两个金属侧面的电压与a、b无关，D正确。 故选ACD。 10. 有一款三轨推拉门，门框内部宽为，三扇相同的门板如图所示，每扇门板宽为质量为，与轨道的动摩擦因数为。在门板边缘凸起部位贴有尼龙搭扣，两门板碰后可连在一起，现将三扇门板静止在最左侧，用力水平向右拉3号门板，一段时间后撤去，3号门板恰好到达门框最右侧，大门完整关闭。重力加速度，取3号门运动的方向为正方向。则有（　　） A. 3号门板与2号门板碰撞前瞬间的速度大小为0.8m/s B. 拉力F的作用时间为0.8s C. 三扇门板关闭过程中系统由于摩擦产生的热能为4.8J D. 2号门板对3号门板作用力的冲量为 【答案】AC 【解析】 【详解】AD．设3号门板与2号门板碰撞前速度为，碰撞后速度为，碰后两门板位移为，根据功能关系有 解得 碰撞过程，根据动量守恒定律 解得 2号门板与3号门板碰撞时根据动量定理 故A正确，D错误； B．根据牛顿第二定律 解得 根据动能定理 解得 根据运动学公式 解得 故B错误； C．三扇门板关闭过程中系统由于摩擦产生的热能为 故C正确。 故选AC。 二、实验题：本题共2小题，共14分。 11. 如图甲所示，用拉力传感器等器材验证小球摆动过程中机械能守恒，用细线连接质量为的金属小球，细线的另一端连接拉力传感器，使细线伸直并偏离竖直方向的角度为，由静止释放小球，由传感器测得小球在最低点时绳的拉力。当地的重力加速度为 （1）改变角，记录对应的拉力，多次测量，画出图像如图乙，纵轴截距为，斜率的绝对值为。若小球摆动过程中机械能守恒，则的理论值等于______ （2）若斜率的绝对值为0.98，则小球的质量为______ （3）为了提高实验精度，下列正确的是（ ） A. 角应小于 B. 小球应选择质量大，体积小的 C. 细线应选择轻而且不易伸缩的 【答案】（1）1.5 （2）0.05 （3）BC 【解析】 【小问1详解】 根据机械能守恒定律 在最低点 联立解得 结合图像可得 ， 故可得 【小问2详解】 若斜率的绝对值为0.98，得 【小问3详解】 A．实验为验证小球摆动过程中机械能守恒，与小球是否做单摆运动无关，角度应适当，太小会使误差较大，故A错误； B．为减小空气阻力的影响，小球应选择质量大，体积小的，故B正确； C．细线应选择轻而且不易伸缩的，减小实验误差，故C正确。 故选BC。 12. 甲同学设计了如图所示的电路测电源电动势及电阻和的阻值。实验器材有：待测电源（不计内阻），待测电阻和，电压表V（量程为1.5V，内阻很大），电阻箱，单刀单掷开关，单刀双掷开关，导线若干。 （1）先测电阻的阻值。请将甲同学的操作补充完整：闭合，将切换到，调节电阻箱，读出其示数和对应的电压表示数，保持电阻箱示数不变，将切换到，读出电压表的示数。则电阻的表达式为______。 （2）甲同学已经测得电阻，继续测电源电动势和电阻的阻值。该同学的做法是：闭合，将切换到，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数和对应的电压表示数，由测得的数据，绘出了如图所示的图线，则电源电动势______V，电阻______。（保留二位有效数字） （3）利用甲同学设计的电路和测得的电阻，乙同学测电源电动势和电阻的阻值的做法是：闭合，将切换到，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数和对应的电压表示数，由测得的数据，绘出了图线，根据图线得到电源电动势和电阻。这种做法与甲同学的做法比较，______同学的做法更恰当些。 【答案】（1） （2） ①. 1.4 ②. 1.2 （3）甲 【解析】 【小问1详解】 由欧姆定律可知 而电路电流相等，联立解得 【小问2详解】 [1][2] 根据 有 比照直线方程 有截距 所以 斜率 又 已测出，求得 【小问3详解】 若开关打在b处，则电压表测量的为电阻箱与两端的电压，因定值电阻的分压作用，使电压表测量范围减小，故实验中误差较多，故应选择甲同学的做法。 三、计算题：本题共3小题，共40分。 13. 如图所示，质量m=1.5kg的物块静止在粗糙的水平面上，物块与水平面间的动摩擦因数。现用大小、方向与水平方向角斜向上的力拉物块。重力加速度，，。求： （1）力F作用3s的过程中，拉力F对物块做的功； （2）力F作用3s时，摩擦力f对物块做功的功率。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）由牛顿第二定律得 由匀变速直线运动规律得 拉力F对物块做的功为 联立并代入数据解得 （2）由匀变速直线运动规律得 摩擦力f对物块做功的功率为 解得 14. 如图，在的区域Oabc中，存在沿y轴负方向的匀强电场，电场的周围分布着垂直于纸面向里的匀强磁场。一个带负电的粒子以速度从原点O沿x轴负方向进入电场，由d点飞出电场，进入磁场后恰好经过b点，已知粒子的质量为m、电荷量为，d点为bc的三等分点，不计粒子的重力。 （1）求匀强电场的电场强度大小； （2）求匀强磁场的磁感应强度大小。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）根据题意，画出粒子运动轨迹如图 粒子在电场中做类平抛运动，有 联立解得 （2）粒子飞出电场时速度为，与竖直方向夹角为，根据动能动能定理，有 解得 解得 设粒子在磁场中做圆周运动的半径为，根据几何关系有 解得 粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有 解得 15. 某同学根据电磁阻尼知识设计了如图所示的降落缓冲装置基本原理图。均匀导线构成的正方形线框质量为，边长为，总电阻为。现使线框从距离磁场上部水平边界处静止释放，线圈恰好能匀速进入磁场。已知磁场下方范围足够大，不考虑线框之间的相互作用力，线框下落不翻转，空气阻力不计，重力加速度为，求， （1）匀强磁场的磁感应强度的大小； （2）边刚好进入磁场时两点间的电势差； （3）根据缓冲的原理，物体下落过程中的加速度小于重力加速度就起到了缓冲作用。实际下落的物体可看作棱长为的金属正方体，质量为，从侧面看该物体是在水平向右的磁感应强度为的匀强磁场中竖直下落，如图所示，假设物体从静止开始就一直在磁场中运动，金属正方体的电阻忽略不计，则该物体下落的加速度将如何变化，并说明能否起到缓冲作用，请推理论证你的结论。 【答案】（1）；（2）；（3）平行磁感线的前后两个面可近似看作平行板电容器，电容为。正方体以速率切割磁感线时产生感应电动势为 则正方体左右面所构成电容器的电荷量 由于不断变大，和也不断变大，由后表面到前表面的充电电流大小 所受安培力大小为 根据牛顿第二定律有 根据加速度的定义式有 解得 因此，正方体做加速度小于的匀加速直线运动，能起到缓冲作用。 【解析】 【详解】（1）由 线圈进入磁场的速度大小为 线圈恰好能匀速进入磁场，则有 联立可得匀强磁场的磁感应强度的大小 （2）由右手定则可知c点电势高，d点电势低，则 即 （3）略。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 大连市第二十四中学2024届高三第五次模拟考试 物理 命题人：高三物理备课组 校对人：高三物理备课组 一、选择题：本题共10小题，共46分。第1～7题只有一个选项符合题目要求，每小题4分；第8～10题有多个选项符合题目要求，每小题6分，全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错的得0分。 1. 一质点从静止开始做直线运动，其图像如图所示，则下列说法正确的是（　　） A. 质点在内做匀速直线运动 B. 质点在内的位移大小等于 C. 质点第末的速度大小为 D. 质点在第末的运动方向与第末相反 2. 波长为和的两束可见光入射到双缝，在光屏上观察到干涉条纹，其中波长为的光的条纹间距大于波长为的条纹间距。则有（　　） A. 这两束光的频率 B. 这两束光的光子的动量 C. 若波长为的光可以使某种金属发生光电效应，则波长为的光也可以使这种金属发生光电效应 D. 若这两束光都能使某种金属发生光电效应，则遏止电压 3. 学校举行趣味运动会，某同学用气泉给“陆地龙舟”充气。“陆地龙舟”里原有压强为的空气，气泵每秒钟能把体积为压强为的空气打入“陆地龙舟”中。请估算气泵工作多长时间能使“陆地龙舟”里的压强达到（近似认为“陆地龙舟”的体积和温度保持不变）（　　） A. 0.5min B. 1.0min C. 2.0min D. 3.0min 4. “灯光表演”中，同学们用投影仪把校徽图案投到教学楼的墙壁上（如左图）。现将投影过程简化为如右图所示，投影仪放置在水平地面上，与教学楼相距20m，此时校徽图案距离地面15m，正在沿竖直方向以0.02m/s的速度上升。此时投影仪转动的角速度约为（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，直角梯形玻璃砖ABCD，其中BCDE是正方形，，现有两束单色光组成的复合光从AD的中点平行AB边射入，折射光线a、b分别到E点和B点，则有（　　） A. 玻璃砖对光的折射率为 B. 射到E点的光线不会发生全反射 C. 射到E点的光线会发生全反射，且反射光过中点 D. 在玻璃砖中光速度大于光速度 6. 如图所示，匀强电场方向平行于正方形所在平面，为正方形中心，两点电势差，两点电势差，已知正方形边长为，关于该匀强电场描述正确的是（　　） A. 两点电势差 B. 电场强度大小，方向由D指向A C. 电场强度大小，方向由C指向A D. 一电子从C点移动到A点电场力做功40eV 7. 在万有引力定律建立的过程中，“月—地检验”证明了维持月球绕地球运动的力与地球对苹果的力是同一种力。完成“月—地检验”必须知道下列哪组物理量（ ） A. 月球和地球的质量、引力常量G和月球公转周期 B. 月球和地球的质量、月球公转周期和地球表面重力加速度g C. 地球半径和“月—地”中心距离、引力常量G和月球公转周期 D. 地球半径和“月—地”中心距离、月球公转周期和地球表面重力加速度g 8. “地震预警”是指在地震发生以后，抢在地震波传播到受灾地区前，向受灾地区提前几秒至数十秒发出警报，通知目标区域从而实现预警。科研机构对波的特性展开研究，如图甲所示为研究过程中简谐波时刻的波形图，是此波上的一个质点，平衡位置处于处，图乙为质点的振动图像，则（　　） A. 该列波的传播速度为2m/s B. 该列波的传播方向沿x轴负向传播 C. 质点M在9s内通过的路程为3.4m D. 质点M在2s内沿x轴运动了4m 9. 下列关于四种仪器的说法正确的是（　　） A. 甲图中当加大加速极电压时，电子打在玻璃泡右侧上的位置将下移 B. 乙图中不改变质谱仪各区域的电场、磁场时，击中光屏同一位置的粒子比荷不相同 C. 丙图中载流子为负电荷的霍尔元件有如图所示的电流和磁场时，N侧电势低 D. 丁图中长、宽、高分别为a、b、c的电磁流量计在如图所示的匀强磁场中，若流量Q恒定，前后两个金属侧面的电压与a、b无关 10. 有一款三轨推拉门，门框内部宽为，三扇相同的门板如图所示，每扇门板宽为质量为，与轨道的动摩擦因数为。在门板边缘凸起部位贴有尼龙搭扣，两门板碰后可连在一起，现将三扇门板静止在最左侧，用力水平向右拉3号门板，一段时间后撤去，3号门板恰好到达门框最右侧，大门完整关闭。重力加速度，取3号门运动的方向为正方向。则有（　　） A. 3号门板与2号门板碰撞前瞬间的速度大小为0.8m/s B. 拉力F的作用时间为0.8s C. 三扇门板关闭过程中系统由于摩擦产生的热能为4.8J D. 2号门板对3号门板作用力的冲量为 二、实验题：本题共2小题，共14分。 11. 如图甲所示，用拉力传感器等器材验证小球摆动过程中机械能守恒，用细线连接质量为的金属小球，细线的另一端连接拉力传感器，使细线伸直并偏离竖直方向的角度为，由静止释放小球，由传感器测得小球在最低点时绳的拉力。当地的重力加速度为 （1）改变角，记录对应的拉力，多次测量，画出图像如图乙，纵轴截距为，斜率的绝对值为。若小球摆动过程中机械能守恒，则的理论值等于______ （2）若斜率的绝对值为0.98，则小球的质量为______ （3）为了提高实验精度，下列正确的是（ ） A. 角应小于 B. 小球应选择质量大，体积小的 C. 细线应选择轻而且不易伸缩的 12. 甲同学设计了如图所示的电路测电源电动势及电阻和的阻值。实验器材有：待测电源（不计内阻），待测电阻和，电压表V（量程为1.5V，内阻很大），电阻箱，单刀单掷开关，单刀双掷开关，导线若干。 （1）先测电阻的阻值。请将甲同学的操作补充完整：闭合，将切换到，调节电阻箱，读出其示数和对应的电压表示数，保持电阻箱示数不变，将切换到，读出电压表的示数。则电阻的表达式为______。 （2）甲同学已经测得电阻，继续测电源电动势和电阻的阻值。该同学的做法是：闭合，将切换到，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数和对应的电压表示数，由测得的数据，绘出了如图所示的图线，则电源电动势______V，电阻______。（保留二位有效数字） （3）利用甲同学设计的电路和测得的电阻，乙同学测电源电动势和电阻的阻值的做法是：闭合，将切换到，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数和对应的电压表示数，由测得的数据，绘出了图线，根据图线得到电源电动势和电阻。这种做法与甲同学的做法比较，______同学的做法更恰当些。 三、计算题：本题共3小题，共40分。 13. 如图所示，质量m=1.5kg的物块静止在粗糙的水平面上，物块与水平面间的动摩擦因数。现用大小、方向与水平方向角斜向上的力拉物块。重力加速度，，。求： （1）力F作用3s的过程中，拉力F对物块做的功； （2）力F作用3s时，摩擦力f对物块做功的功率。 14. 如图，在的区域Oabc中，存在沿y轴负方向的匀强电场，电场的周围分布着垂直于纸面向里的匀强磁场。一个带负电的粒子以速度从原点O沿x轴负方向进入电场，由d点飞出电场，进入磁场后恰好经过b点，已知粒子的质量为m、电荷量为，d点为bc的三等分点，不计粒子的重力。 （1）求匀强电场的电场强度大小； （2）求匀强磁场的磁感应强度大小。 15. 某同学根据电磁阻尼知识设计了如图所示的降落缓冲装置基本原理图。均匀导线构成的正方形线框质量为，边长为，总电阻为。现使线框从距离磁场上部水平边界处静止释放，线圈恰好能匀速进入磁场。已知磁场下方范围足够大，不考虑线框之间的相互作用力，线框下落不翻转，空气阻力不计，重力加速度为，求， （1）匀强磁场的磁感应强度的大小； （2）边刚好进入磁场时两点间的电势差； （3）根据缓冲的原理，物体下落过程中的加速度小于重力加速度就起到了缓冲作用。实际下落的物体可看作棱长为的金属正方体，质量为，从侧面看该物体是在水平向右的磁感应强度为的匀强磁场中竖直下落，如图所示，假设物体从静止开始就一直在磁场中运动，金属正方体的电阻忽略不计，则该物体下落的加速度将如何变化，并说明能否起到缓冲作用，请推理论证你的结论。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $