北京市海淀區(qū)重點(diǎn)中學(xué)2023-2024學(xué)年高三第三次模擬考試物理試卷含解析

北京市海淀區(qū)重點(diǎn)中學(xué)2023-2024學(xué)年高三第三次模擬考試物理試卷注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目選項(xiàng)的答案信息點(diǎn)涂黑；如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動(dòng)，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、AB是固定在空中的光滑水平橫桿，一質(zhì)量為M的物塊穿在桿AB上，物塊通過細(xì)線懸吊著一質(zhì)量為m的小球．現(xiàn)用沿桿的恒力F拉物塊使物塊、小球一起（保持相對靜止）向右運(yùn)動(dòng)，細(xì)線與豎直方向夾角為θ，則以下說法正確的是（）A．桿對物塊的支持力為MgB．細(xì)線上的拉力為C．D．物塊和小球的加速度為2、如圖，光滑圓軌道固定在豎直面內(nèi)，一質(zhì)量為m的小球沿軌道做完整的圓周運(yùn)動(dòng)．已知小球在最低點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力大小為N1，在高點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力大小為N2.重力加速度大小為g，則N1–N2的值為A．3mg B．4mg C．5mg D．6mg3、2018年12月8日我國嫦娥四號探測器成功發(fā)射,實(shí)現(xiàn)人類首次在月球背面無人軟著陸。通過多次調(diào)速讓探月衛(wèi)星從近地環(huán)繞軌道經(jīng)地月轉(zhuǎn)移軌道進(jìn)入近月環(huán)繞軌道。已知地球與月球的質(zhì)量之比及半徑之比分別為a、b,則關(guān)于近地衛(wèi)星與近月星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的下列判斷正確的是A．加速度之比約為B．周期之比約為C．速度之比約為D．從近地軌道進(jìn)入到地月轉(zhuǎn)移軌道,衛(wèi)星必須減速4、一小球系在不可伸長的細(xì)繩一端，細(xì)繩另一端固定在空中某點(diǎn)。這個(gè)小球動(dòng)能不同，將在不同水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。小球的動(dòng)能越大，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的（）A．半徑越小 B．周期越小C．線速度越小 D．向心加速度越小5、下列說法正確的是（）A．牛頓第一定律并不是在任何情況下都適用的B．根據(jù)F=ma可知，物體的加速度方向一定與物體所受拉力F的方向一致C．繞地球飛行的宇航艙內(nèi)物體處于漂浮狀態(tài)是因?yàn)闆]有受到重力作用D．人在地面上起跳加速上升過程中，地面對人的支持力大于人對地面的壓力6、圖像法具有自己獨(dú)特的優(yōu)勢，它能把復(fù)雜的物理過程直觀形象清楚地展現(xiàn)出來，同時(shí)也能夠形象地描述兩個(gè)物理量之間的關(guān)系，如圖所示，若x軸表示一個(gè)物理量，y軸表示一個(gè)物理量，其中在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)圖像與兩個(gè)坐標(biāo)軸的交點(diǎn)（稱為截距）具有特殊的物理意義。對該交點(diǎn)的物理意義，下列說法不正確的是（）A．在測電源電動(dòng)勢和電源內(nèi)阻時(shí)，若x軸表示流過電源的電流，y軸表示閉合電路電源兩端的電壓，則該圖像與x軸的交點(diǎn)的物理意義是短路電流B．在利用自由落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒實(shí)驗(yàn)時(shí)，若x軸表示重錘下落到某點(diǎn)時(shí)速度的平方，y軸表示重錘落到該點(diǎn)的距離，則該圖像與x軸交點(diǎn)的物理意義是重錘下落時(shí)的初速度C．在用單擺測重力加速度的實(shí)驗(yàn)中，若x軸表示擺線長度，y軸表示單擺周期的平方，則該圖像與x軸交點(diǎn)絕對值的物理意義是該單擺擺球的半徑D．在研究光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，若x軸表示入射光的頻率，y軸表示光電子的最大初動(dòng)能，則該圖像與x軸的交點(diǎn)物理意義是該金屬的極限頻率二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示，一根水平橫桿上套有A、B兩個(gè)輕環(huán)，拴柱水杯的等長細(xì)繩系在兩環(huán)上，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)緩慢增大兩環(huán)距離，則下列說法正確的是A．桿對A環(huán)的支持力逐漸增大B．桿對A環(huán)的摩擦力保持不變C．桿對B環(huán)的支持力保持不變D．細(xì)繩對B環(huán)的拉力逐漸增大8、如圖所示，足夠長的光滑導(dǎo)軌傾斜放置，其上端接有電阻R，勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌所在平面向上，始終垂直導(dǎo)軌的導(dǎo)體棒EF接入電路的有效電阻為r，導(dǎo)軌和導(dǎo)線電阻不計(jì)，在導(dǎo)體棒EF沿著導(dǎo)軌下滑的過程中，下列判斷正確的是（）A．感應(yīng)電流在導(dǎo)體棒EF中方向從F到EB．導(dǎo)體棒受到的安培力方向沿斜面向下，大小保持恒定C．導(dǎo)體棒的機(jī)械能一直減小D．導(dǎo)體棒克服安培力做的功等于電阻R消耗的電能9、如圖所示，點(diǎn)為一粒子源，可以產(chǎn)生某種質(zhì)量為電荷量為的帶正電粒子，粒子從靜止開始經(jīng)兩板間的加速電場加速后從點(diǎn)沿紙面以與成角的方向射入正方形勻強(qiáng)磁場區(qū)域內(nèi)，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為，方向垂直于紙面向里，正方形邊長為，點(diǎn)是邊的中點(diǎn)，不計(jì)粒子的重力以及粒子間的相互作用，則下列說法正確的是（）A．若加速電壓為時(shí)，粒子全部從邊離開磁場B．若加速電壓為時(shí)，粒子全部從邊離開磁場C．若加速電壓為時(shí)，粒子全部從邊離開磁場D．若加速電壓由變?yōu)闀r(shí)，粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間變長10、火星探測項(xiàng)目是我國繼載人航天工程、嫦娥工程之后又一個(gè)重大的太空探索項(xiàng)目，如圖所示，探測器被發(fā)射到圍繞太陽的橢圓軌道上，A為近日點(diǎn)，遠(yuǎn)日點(diǎn)B在火星軌道近，探測器擇機(jī)變軌繞火星運(yùn)動(dòng)，則火星探測器()A．發(fā)射速度介于第一、第二宇宙速度之間B．在橢圓軌道上運(yùn)行周期大于火星公轉(zhuǎn)周期BC．從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中動(dòng)能逐漸減小D．在B點(diǎn)受到的太陽引力小于在A點(diǎn)受到的太陽引力三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某小組要測量一電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻。供使用的實(shí)驗(yàn)器材有：量程為0~0.6A電阻不計(jì)的電流表一只；阻值均為6的定值電阻三只；開關(guān)S及導(dǎo)線若干。根據(jù)實(shí)驗(yàn)器材，同學(xué)們設(shè)計(jì)出如圖甲所示的電路圖，其主要實(shí)驗(yàn)操作步驟如下：(1)三個(gè)6的電阻通過串、并聯(lián)等不同的組合方式可以得到七個(gè)不同阻值的電阻R，表中已列出R的不同阻值。(2)把不同組合方式得到的電阻R分別接入圖甲所示電路的MN之間，可測得七組電阻R對應(yīng)電流I的數(shù)據(jù)如下表。(3)以縱坐標(biāo)、R為橫坐標(biāo)，根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖乙坐標(biāo)紙上作出圖像______。(4)根據(jù)圖像求出電源的電動(dòng)勢E=_______V；內(nèi)阻r=_______。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）(5)該小組利用此電路測量一未知電阻的阻值。把未知電阻接入電路MN間，電流表的讀數(shù)為0.25A，可得待測電阻的阻值為________。(保留兩位有效數(shù)字)12．（12分）某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)主要步驟如下：（不考慮空氣阻力的影響）①將光電門安放在固定于水平地面上的長木板上；②將細(xì)繩一端連在小車上，另一端繞過兩個(gè)輕質(zhì)光滑定滑輪后懸掛一鉤碼，調(diào)節(jié)木板上滑輪的高度，使該滑輪與小車間的細(xì)繩與木板平行；③測出小車遮光板與光電門之間的距離L，接通電源，釋放小車，記下小車遮光板經(jīng)過光電門的時(shí)間t；④根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算出小車與鉤碼組成的系統(tǒng)動(dòng)能的增加量和鉤碼重力勢能的減少量。(1)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)步驟，實(shí)驗(yàn)中還需測量的物理量有_________；A．小車上遮光板的寬度dB．小車和遮光板總質(zhì)量m1C．鉤碼的質(zhì)量m2D．鉤碼下落的時(shí)間t′(2)圖中游標(biāo)卡尺所測遮光板寬度d為_______mm；(3)由實(shí)驗(yàn)步驟和(1)選項(xiàng)中測得的物理量，改變L的大小，重復(fù)步驟③、④，可得到系統(tǒng)動(dòng)能增加量總是小于鉤碼重力勢能減少量，其原因可能是________________四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，用折射率n=的玻璃做成內(nèi)徑為R、外徑為R'=R的半球形空心球殼，一束平行光射向此半球的外表面，且與中心對稱軸OO′平行，不計(jì)多次反射。求球殼內(nèi)部有光線射出的區(qū)域？（用與OO′所成夾角表示）14．（16分）間距為l的兩平行金屬導(dǎo)軌由水平部分和傾斜部分平滑連接而成，如圖所示,傾角為θ的導(dǎo)軌處于大小為B1，方向垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場區(qū)間Ⅰ中，水平導(dǎo)軌上的無磁場區(qū)間靜止放置一質(zhì)量為3m的“聯(lián)動(dòng)雙桿”（由兩根長為l的金屬桿，cd和ef，用長度為L的剛性絕緣桿連接而成），在“聯(lián)動(dòng)雙桿”右側(cè)存在大小為B2，方向垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場區(qū)間Ⅱ，其長度大于L，質(zhì)量為m，長為l的金屬桿ab，從傾斜導(dǎo)軌上端釋放，達(dá)到勻速后進(jìn)入水平導(dǎo)軌（無能量損失），桿cd與“聯(lián)動(dòng)雙桿”發(fā)生碰撞后桿ab和cd合在一起形成“聯(lián)動(dòng)三桿”，“聯(lián)動(dòng)三桿”繼續(xù)沿水平導(dǎo)軌進(jìn)入磁場區(qū)間Ⅱ并從中滑出，運(yùn)動(dòng)過程中，桿ab、cd和ef與導(dǎo)軌始終接觸良好，且保持與導(dǎo)軌垂直。已知桿ab、cd和ef電阻均為（1）桿ab在傾斜導(dǎo)軌上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小v0（2）聯(lián)動(dòng)三桿進(jìn)入磁場區(qū)間II前的速度大小v；（3）聯(lián)動(dòng)三桿滑過磁場區(qū)間II產(chǎn)生的焦耳熱Q15．（12分）半徑為R的球形透明均勻介質(zhì)，一束激光在過圓心O的平面內(nèi)與一條直徑成為60°角射向球表面，先經(jīng)第一次折射，再經(jīng)一次反射，最后經(jīng)第二次折射射出，射出方向與最初入射方向平行。真空中光速為c。求：(1)球形透明介質(zhì)的折射率；(2)激光在球內(nèi)傳播的時(shí)間。

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、C【解析】

對小球和物塊組成的整體，分析受力如圖1所示，根據(jù)牛頓第二定律得：水平方向：，豎直方向：．故A錯(cuò)誤；以小球?yàn)檠芯繉ο?，分析受力情況如圖2所示，由牛頓第二定律得：；,故B錯(cuò)誤；對整體在水平方向：，故選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．【點(diǎn)睛】以小球和物塊整體為研究對象，分析受力，根據(jù)牛頓第二定律研究橫桿對M的摩擦力、彈力與加速度的關(guān)系．對小球研究，根據(jù)牛頓第二定律，采用合成法研究細(xì)線與豎直方向的夾角、細(xì)線的拉力與加速度的關(guān)系．2、D【解析】試題分析：在最高點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律可得，在最低點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律可得，從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)過程中，機(jī)械能守恒，故有，聯(lián)立三式可得考點(diǎn)：考查機(jī)械能守恒定律以及向心力公式【名師點(diǎn)睛】根據(jù)機(jī)械能守恒定律可明確最低點(diǎn)和最高點(diǎn)的速度關(guān)系；再根據(jù)向心力公式可求得小球在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)時(shí)的壓力大小，則可求得壓力的差值．要注意明確小球在圓環(huán)內(nèi)部運(yùn)動(dòng)可視為繩模型；最高點(diǎn)時(shí)壓力只能豎直向下．3、B【解析】

A．根據(jù)可知，，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．由可得，，選項(xiàng)B正確；C．根據(jù)可得，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．從近地軌道進(jìn)入到地月轉(zhuǎn)移軌道，衛(wèi)星必須要多次加速變軌，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。4、B【解析】

A．設(shè)小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)細(xì)繩與豎直方向的夾角為θ，如圖所示：速度為v，細(xì)繩長度為L．由牛頓第二定律得：，圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為：r=Lsinθ，小球的動(dòng)能為：，聯(lián)立解得：，Ek=mgLsinθtanθ，則知小球的動(dòng)能越大，θ越大，則做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑越大，故A錯(cuò)誤。

B．根據(jù)，θ越大，cosθ越小，則周期T越小，故B正確。

C．根據(jù)，知線速度越大，故C錯(cuò)誤。

D．向心加速度，則向心加速度越大，故D錯(cuò)誤。故選B。5、A【解析】

A.牛頓第一定律只能適用于宏觀、低速的物體，故A正確；B.F=ma中的物體加速度對應(yīng)的是物體所受的合外力，而不僅僅是拉力F，故B錯(cuò)誤；C.繞地球飛行的宇航艙內(nèi)物體依舊受到地球的吸引作用，故依舊受到重力作用，故C錯(cuò)誤；D.地面對人的支持力與人對地面的壓力是一對作用力與反作用力，大小一定相等，故D錯(cuò)誤。故選A。6、B【解析】

A．根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，當(dāng)時(shí)，電源的短路電流為A正確；B．根據(jù)機(jī)械能守恒定律變形得可知圖像與橫軸截距的物理意義為初速度的平方，B錯(cuò)誤；C．根據(jù)單擺的周期公式變形得可知圖像與橫軸交點(diǎn)絕對值的物理意義為擺球半徑，C正確；D．根據(jù)光電效應(yīng)方程變形得圖像與橫軸的交點(diǎn)滿足此時(shí)頻率即為該金屬的極限頻率，D正確。本題選擇不正確的，故選B。二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、CD【解析】

AC.設(shè)水杯的質(zhì)量為，以兩個(gè)輕環(huán)和水杯組成的系統(tǒng)為研究對象，豎直方向受到重力和水平橫梁對鐵環(huán)的支持力，力圖如圖所示，根據(jù)平衡條件得：可得：可見，水平橫梁對鐵環(huán)的支持力不變，故A錯(cuò)誤、C正確；B.以環(huán)為研究對象，豎直方向：水平方向：聯(lián)立解得：減小時(shí)，變大，故B錯(cuò)誤；D.設(shè)與環(huán)相連的細(xì)繩對水杯的拉力為，根據(jù)豎直方向的平衡條件可得：由于繩子與豎直方向的夾角增大，則變小，繩子拉力變大，故D正確．8、AC【解析】根據(jù)右手定則知，感應(yīng)電流的方向?yàn)镕到E，故A正確．下滑過程中，根據(jù)左手定則知，安培力的方向沿斜面向上，由于導(dǎo)體棒下滑的過程中速度增大，則感應(yīng)電動(dòng)勢增大，電流增大，安培力增大，故B錯(cuò)誤．導(dǎo)體棒向下運(yùn)動(dòng)的過程中，除重力做功外，安培力做負(fù)功，則導(dǎo)體棒的機(jī)械能一直減小，故C正確．根據(jù)功能關(guān)系知，克服安培力做功等于整個(gè)回路產(chǎn)生的電能，故D錯(cuò)誤．故選AC．點(diǎn)睛：解決這類導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流問題的關(guān)鍵時(shí)分析導(dǎo)體棒受力，進(jìn)一步確定其運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，并明確判斷過程中的能量轉(zhuǎn)化及功能關(guān)系如安培力做負(fù)功量度了電能的產(chǎn)生，克服安培力做什么功，就有多少電能產(chǎn)生．9、AC【解析】

A．當(dāng)粒子的軌跡與邊相切時(shí)，如圖①軌跡所示，設(shè)此時(shí)粒子軌道半徑為，由幾何關(guān)系得得在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)洛倫茲力提供向心力粒子在電場中加速過程根據(jù)動(dòng)能定理以上各式聯(lián)立解得粒子軌跡與邊相切時(shí)加速電壓為當(dāng)粒子的軌跡與邊相切時(shí)，如圖②軌跡所示，由幾何關(guān)系可得此時(shí)的半徑為同理求得此時(shí)的加速電壓為當(dāng)粒子的軌跡與邊相切時(shí)，如圖③軌跡所示，由幾何關(guān)系可得此時(shí)的半徑為同理求得此時(shí)的加速電壓為當(dāng)加速電壓為大于臨界電壓時(shí)，則粒子全部從邊離開磁場，故A正確；B．當(dāng)加速電壓為時(shí)粒子從邊離開磁場，故B錯(cuò)誤；C．當(dāng)加速電壓為時(shí)所以粒子從邊離開磁場，故C正確；D．加速電壓為和時(shí)均小于臨界電壓，則粒子從邊離開磁場，軌跡如圖④所示，根據(jù)對稱性得軌跡的圓心角為，運(yùn)動(dòng)時(shí)間都為故D錯(cuò)誤。故選AC。10、CD【解析】

A．離開地球圍繞太陽運(yùn)動(dòng)，發(fā)射速度要大于第二宇宙速度，小于第三宇宙速度，A錯(cuò)誤；B．兩個(gè)軌道都圍繞太陽，根據(jù)開普勒行星第三定律，軌道半徑（半長軸）小的，周期小，所以橢圓軌道運(yùn)行周期小，所以B錯(cuò)誤；C．根據(jù)開普勒行星第二定律，近日點(diǎn)速度最大，遠(yuǎn)日點(diǎn)速度最小，從A到B速度不斷減小，動(dòng)能不斷減小，C正確；D．B點(diǎn)到太陽的距離大于A點(diǎn)到太陽的距離，萬有引力與距離的平方成反比，所以在B點(diǎn)受到的太陽引力小于在A點(diǎn)受到的太陽引力，D正確；故選D。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、2.9（2.7～3.1）2.9（2.7～3.1）8.8（8.4～9.2）【解析】

(3)[1]通過描點(diǎn)作圖作出圖像(4)[2][3]根據(jù)閉合電路歐姆定律，得：結(jié)合圖像可知；解得：，(5)[4]根據(jù)分析可知12、ABC5.70小車與長木板之間存在摩擦阻力做功【解析】

(1)[1]要得到小車與鉤碼組成的系統(tǒng)動(dòng)能的增加量，則要得到小車的速度，所以要測量小車上遮光板的寬度d和小車和遮光板總質(zhì)量m1，鉤碼的質(zhì)量m2，由于小車運(yùn)動(dòng)的距離即為鉤碼下降的距離，所以不用測量鉤碼下落的時(shí)間t′，故選ABC；(2)[2]由圖可知，游標(biāo)卡尺所測遮光板寬度(3)[3]由于實(shí)驗(yàn)過程中小車與長木板之間存在摩擦阻力做功，系統(tǒng)有部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，則系統(tǒng)動(dòng)能增加量總是小于鉤碼重力勢能減少量。四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟