2024年高考第三次模擬考試題：物理（海南卷）（全解全析）

2024年高考第三次模擬考試

高三物理?全解全析

注意事項:

1.答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號等填寫在答題卡和試卷指定位置上。

2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑。如需改

動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號.回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上.

寫在本試卷上無效。

3.考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回

一、單項選擇題（本大題共8小題，每小題3分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只

有一個選項是符合題目要求的）

1.在2023年中國自行車巡回賽中，甲、乙兩選手騎規(guī)格相同的自行車沿同一方向做直線運動,

其UT圖像如圖所示，已知兩人在人時刻并排騎行，則（）

A.在，時，甲在乙后

B.在乙到,2時間內，兩人相隔越來越近

C.在〃時刻后，兩人相隔越來越遠

D.在4到4時間內的某時刻，兩人再次并排騎行

【答案】D

【解析】A.兩人在4時刻并排騎行，根據修圖線與坐標軸圍成的面積表示位移知在。到

%時間內，乙的位移大于甲的位移，說明甲在乙前，故A錯誤：

BCD.根據修圖線與坐標軸圍成的面積表示位移知在彳到4時間內，兩人的位移差越來越

大，在‘2時刻速度相等，相隔最遠。此后，兩人距離先減小為零而后又增大，所以在〃到4

時間內的某時刻，兩人再次并排騎行，故BC錯誤，D正確。

故選D。

2.長為/、質量為，〃的通電直導體棒放在傾角為°的光滑斜面上，并處在垂直斜面向上、磁感

應強度為3的勻強磁場中，如圖所示。當電流為/時導體棒恰好處于平衡狀態(tài)，重力加速

度為g。當電流的大小突然變?yōu)?/時，該導體棒的加速度大小為（）

A.2B.gsinOc2gsin。D3gsin?

【答案】C

【解析】當電流為/時有

B1L=mgsin0

當電流為3/時有

3BIL-mgsin0=triu

聯(lián)立得該導體棒的加速度大小為

a=2gsin。

故選C。

3.如圖所示，一圓軌道固定在豎直平面內，軌道半徑為R,A、8兩點分別為軌道的最高點與最低

點，C為軌道上與圓心。等高的點。質量為機的小球沿軌道外側做完整的圓周運動，球除了

受重力和圓軌道可能對其有彈力外，還始終受大小恒為F、方向始終指向圓心O的外力作用，

不計摩擦和空氣阻力，重力加速度為g。則（）

A.球在八點的最小速度為歷

B.球從A運動到8過程中，受到的彈力逐漸增大

C.球運動到C點時受到軌道的彈力大小為F

D.尸的最小值為5Mg

【答案】D

【解析】A.小球沿軌道外側運動，則過最高點A點時，最小速度可為零，此時支持力等

于重力與引力之和，故A錯誤；

B.球從A運動到6過程中，速度逐漸增大，所需向心力逐漸增大，彈力沿圓心與球的連

線向外，則可知彈力逐漸減小，故B錯誤;

C.當球過A點速度為零時，由4到。有

mgR=；〃八

F-F'=m

R

解得

F'—F2，nR

故c錯誤；

D.當球過A點速度為零時，做完整圓周運動產最小，則由A到/，有

mg?2R=gm\'l

K

解得

Fmin=5lflg

故D正確。

故選D。

4.2023年10月26日II時14分，神舟十七號載人K船發(fā)射成功，并與我國空間站實現(xiàn)完美

對接，六名航天員在“天宮”順利會師。對接后，組合體環(huán)繞地球做勻速圓周運動，運行周

期約為90mino某時刻組合體、地球同步衛(wèi)星與地心的連線在同一直線上，且組合體與地

球同步衛(wèi)星的間距最短。下列說法正確的是（）

A.對接后，組合體的運行速度大于地球的第一宇宙速度

B.組合體與地球同步衛(wèi)星的線速度大小之比約為4孤：【

C.組合體與地球同步衛(wèi)星的向心加速度之比約為16次：1

D.再經過L6h,組合體與地球同步衛(wèi)星再一次相距最近

【答案】D

【解析】A.地球的笫一宇宙速度是環(huán)繞地球表面做勻速圓周運動的速度，也是最小發(fā)射

速度，由萬有引力提供向心力可得

,,Mmv*

G——=m—

rr

解得

可知軌道半徑越大，線速度越小，組合體運行的軌道半徑大于地球的半徑，因此組合體的

運行速發(fā)小于地球的第一宇宙速度，A錯誤；

空-空心

心?。?/p>

解得

94

/=—h=1.6h

15

D正確。

故選D。

5.如圖所示，理想變壓器原線圈輸入電壓"=sine”的交變電流，副線圈電路中定值電阻的

阻值為&=I°Q,R為滑動變阻器。當滑片P位于滑動變阻器的中間位置時，理想交流電

壓表V＜曠2的示數分別為a=200V、％=40V,理想交流電流表A2的示數為4=2.5A

下列說法正確的是（

A.滑動變阻器的最大阻值為

B.原、副線圈的匝數之比為1：5

C.理想交流電流表Ai的示數為乙A

Dt/in=200V

【答案】C

【解析】B.根據題意可知，原、副線圈的匝數之比為

仆_5

"一1

故B錯誤;

A.根據題意，設滑動變阻器的最大阻值為A,在副線圈所在回路，由歐姆定律有

U,

代入數據解得

R=12H

故A錯誤:

C.根據題意，由線圈匝數與電流的關系可得

k=匕

Z2F

解得

人=%/?=0.5A

即理想交流電流表AI的示數為05A,故c正確；

D.由圖可知，電壓表V讀數為輸入電壓的有效值，貝！

t/m=V2i/l=2（X）V2V

故D錯誤。

故選C。

6.如圖所示，兩個可視為質點的光滑小球〃和兒先用一剛性輕細桿相連，再用兩根細繩兩端

分別連接。、b,并將細繩懸掛在O點。己知小球〃和〃的質量之比也：”=6：1,細繩

的長度是細繩°，，的長度的正倍，兩球處于平衡狀態(tài)時，繩°。上的拉力大小為尸J繩0b

上的拉力大小為外。則工：片為（）

A.6：1B.娓：1C.D.：g

【答案】B

【解析1兩球都受到重力、細桿的彈力和細繩的彈力這三個力的作用而處于平衡狀態(tài)，對

4、〃受力分析，如圖所示；在圖中過。點作豎立線交疝于c點，則與小球a的矢量

三角形相似，°凱.與小球）的矢量三角形相似，有

%0UF

-6--

Oc/

“

/g蝮

-

OC乙

解得

43=瘋1

故選

7.有同學發(fā)現(xiàn)，計算斜拋物體的水平射程時，可以將初速度矢量和末速度矢量移到起點相同，

然后將兩者末端連起來形成一個三角形，然后過共同起點向豎直底邊作一條高線，則高線

的長度就是初速度的水平分量，而豎直底邊長度正比于斜拋物體運動的時間，因此斜拋物

體的水平射程就正比于這個三角形的面積?，F(xiàn)請你根據這個發(fā)現(xiàn)，分析如圖所示情形：在

高度為〃=7.2m的平臺邊緣沿不同方向以相同大小的初速度%=5m/s斜向右上拋出一個石

塊，已知重力加速度為gnlSWs、則（）

A.水平拋出石塊時，石塊落地時離拋出點的水平距離最大

B.%與水平方向成45。用時，石塊落地時離拋出點的水平距離最大

C.石塊落到地面上時離拋出點的最大水平距離為6.5m

D.石塊落到地面上時離拋出點的最大水平距離為13m

【答案】C

【解析】由矢量減法知識可知，初速度矢量和末速度矢量移末端連線，就是斜拋過程中物

體速度的變化量，即

Av=v—VQ=gt

故這個三角形的面積為

乙

而

由機械能守恒可算出石塊落地速度大小為13m/s,由幾何知識可知，這個三角形的面積最

大時，是初速度矢量和末速度矢量垂直的時候，即

c1

Sn=彳%U

故

%=y=6.5m

/

故C正確，ABD錯誤。

故選C。

8.如圖所示，由絕緣材料制成的光滑的半圓軌道固定在水平面上，。點為圓心，帶電荷量為必、

質量為外的。小球固定在半圓軌道底端的A點，帶電荷量為%、質量為叫的/，小球靜止

于半圓軌道內的8點，此時4°8=74。。由于打,兩個球的質量變化或電荷量變化使得

小球沿半圓軌道緩慢下滑，恰好靜止于C點，NA"=60°,此時a,〃兩小球的質量分別

為況、%,電荷量分別為口、%,已知小匕兩小球均可視為帶電質點,sin37°=0.6,

則下列說法正確的是（）

A.人小球受到的支持力一定大于其重力

B.0小球的質量和電荷量至少有一個應發(fā)生變化

5

C.可能僅是ab兩小球電荷量的乘積減小至不

216

D.可能僅是〃小球的質量增加至商

【答案】D

【解析】AB.對小球〃受力分析，如圖所示

///////////腐/

小球〃受重力、支持力、庫侖力，其中6為庫侖力”和重力〃吆的合力，根據三力平衡原

理可知

F尸F(xiàn)N

由圖可知，△OABs/XBFF/,設半球形碗的半徑為七A8之間的距離為L,根據三角形相

似可知

皿=0=￡

RRL

所以

F^nibg

口L

F=不〃％?

K

又幾何關系可得

L=2Rsin370=\.2R

所以

戶L2R.

尸=-^-xm?g=1.02〃%g

同理可知，當小球。處于C位置時，4。距離為

AC=2Rsin30=R

所以有

F-mbg

根據庫侖定律有

F，_kq：q'b

~R2

根據以上的分析可知，人小球受到的支持力一定等于其重力。而當人下降的過程中，可能

是〃的質量發(fā)生變化，也可能是。、〃電荷量的乘積發(fā)生了變化，故AB錯誤；

C.僅是〃、〃兩小球電荷量的乘積金“；發(fā)生變化，由以上可得

幺四=]

44'

故c錯誤：

D.若只有〃的質量發(fā)生變化，由以上聯(lián)立可得

故D正確。

故選D。

二、多項選擇題（本大題共5小題，每小題4分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有

多個項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，不選或選錯的得。分）

9.在研究兩種金屬發(fā)生光電效應現(xiàn)象的實驗中，得到從金屬表面逸出光電子最大初動能々

與入射光頻率V之間的關系如圖中直線①②所示。已知/?為普朗克常量，則（）

A.圖中直線①②的斜率均為。

B.金屬。的逸出功小于金屬〃的逸出功

C.在得到這兩條直線時，必須保證入射光的光強相同

D.若產生的光電子具有相同的最大初動能，則照射到金屬〃的光頻率較高

【答案】BD

【解析】A.由光電效應方程有

紜

可知，線-"的斜率均為力，故A錯誤；

BD.由光電效應方程有

紜=加一此

圖線與縱軸的截距的絕對值表示金屬的逸出功，則金屬?的逸出功小于金屬b的逸出功，

若產生的光電子具有相同的最大初動能，則照射到金屬力的光頻率較高，故BD正確；

C.由光電效應方程有

線=初一義

可知，在得到這兩條直線時，必須保證入射光的光強無關，故c錯誤；

D.

故選BDo

10.如圖所示，實線是一列簡諧橫波在乙時刻的波形圖，虛線是‘2=4+1S時刻的波形圖。已知

該橫波沿X軸負方向傳播.質點”的平衡位置在x=5m處。下列說法正確的是（）

4_

A.該波的周期可能為

4

B.若波的周期為百s,則質點加在八&時間內運動的路程為3m

C.質點M在乙時刻沿下軸正方向運動

D.該波遇到尺度為10m的障礙物時，無衍射現(xiàn)象發(fā)生

【答案】AB

【解析】A.波沿“軸負方向傳播，根據題意有

+=ls（〃=0,1,2,3,）

則周期

4,

T=-----s(〃=0,l,2,3,

4/2+3)

當〃=2時

故A止確；

B.當〃=3時

,4

T=——s

15

3-

1s是周期的4倍，M點在1s內運動的路程

5=15A=3m

故R正確：

C.波沿x軸負方向傳播，根據上下坡法可知質點M在4時刻沿）'軸負方向運動，故C錯

誤；

D.該波的波長為4m,則該波遇到尺度為l（）m的障礙物時會發(fā)生衍射現(xiàn)象，但不能發(fā)生明

顯的衍射現(xiàn)象，故D錯誤。

故選ABo

11.有一塊半徑為R的半圓形玻璃磚，°。'是垂直于A8的半徑，一束單色光沿著與玻璃

6R

--K

破的AB面成30。角的方向射到P點，經玻璃折射后射到°,點，如果測得P到O的距離為3,

則（)

A.該單色光束有可能在入射點P發(fā)生全反射

B.玻璃磚對光的折射率為力

C.玻璃磚對光的折射率為2

D.入射角不變，入射點P左移，有可能在圓弧界面發(fā)生全反射

【答案】BD

【解析】A.根據全反射的條件可知，全反射只可能出現(xiàn)在光密介質射向光疏介質的情形。

該單色光是從光疏介質向光密介質，不會發(fā)生全反射。故A錯誤；

BC.根據公式

sin

sinisin600

n=———=-：---

sinrsinr,

解得

n=&

故B正確，C錯誤：

D.當射入玻璃的光線到達圓弧時，入射角大于臨界角時會發(fā)生全反射

.「1G

sinC=-=—

n3

當入射點。點左移到4點時，折射光線最易發(fā)生全反射，此時

已發(fā)生全反射，則入射隹不變，入射點P左移，有可能在圓弧界面發(fā)生全反射。故D正確。

故選RD。

12.如圖所示，在粗糙水平面上放置質量分別為3M3m,3〃?、1.5〃?的四個木塊A、B、C、D,

木塊4、8用一不可伸長的輕繩相連，木塊間的動摩擦因數均為“，木塊C、。與水平面

間的動摩擦因數均為M3,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，若用水平拉力尸拉木塊使

四個木塊一起勻加速前進，重力加速度為g，則（）

A.勻加速的最大加速度為〃&

B.以最大加速度勻加速前進時，木塊A、C間的摩擦力與木塊8、。間的摩擦力大小之比

為3：2

C.水平拉力廠最大為7〃吧

D.輕繩所受的最大拉力為4M皇

【答案】BCD

【解析】A.物塊。運動的最大加速度

令〃?6mg

卜卜3mL&

ac=-----------------------

3m3

物塊。運動的最大加速度為

°〃?4.5〃?g

4?3〃?g一_3

1.5/71

"g

可知系統(tǒng)勻加速的最大加速度為3,故A錯誤;

B.以最大加速度3勻加速前進時，木塊A、。間的摩擦力

&=〃3叫

對。分析，木塊8、。間的摩擦

fM)-^x4.5mg=\.5ma

解得

狐=依

即木塊A、C間的摩擦力與木塊8、。間的摩擦力大小之比為3：2,故B正確;

C.對A8CQ整體

F~^(3m+3ni+3m+\.5m)g=(3m+3m+3ni+\.5m)a

4g

3

解得水平拉力”最大為

F=7"mg

故C正確；

D.對AC整體

T-^x6mg=6ma

力絲

3

解得

T=

即輕繩所受的最大拉力為

T=

故D正確。

故選BCDo

13.如圖，在平面直角坐標系°沖的第一象限內，存在垂直紙面向外的勻強磁場，磁感應強度

大小為8。大量質量為〃?、電量為q的相同粒子從），軸上的點，以相同的速率在

紙面內沿不同方向先后射入磁場，設入射速度方向與），鈾正方向的夾角為。（°-a-180°）。

當a=150時，粒子垂直x軸離開磁場。不計粒子的重力。則（）

???

代.B.

???

ox

A.粒子一定帶正電

B.當a=45。時，粒子也垂直x軸離開磁場

2回BL

C.粒子入射速率為加

D.粒子離開磁場的位置到。點的最大距離為3石心

【答案】ACD

【解析】A.根據題意可知粒子垂直x釉離開磁場，根據左手定則可知粒子帶正電，A正

確：

BC.當。=15°時，粒子垂直x軸離開磁場，運動軌跡如圖

粒子運動的半徑為

r-=26L

cos60

洛倫茲力提供向心力

K

qvB=m—

r

解得粒子入射速率

_2yf3qBL

m

若。=45,粒子運動軌跡如圖

根據幾何關系可知粒子離開磁場時與x軸不垂直，B錯誤，C正確；

D.粒子離開磁場距離。點距離最遠時，粒子在磁場中的軌跡為半圓，如圖

根據幾何關系可知

(2-)2=(6廳+廣

解得

/-3屁

D正確。

故選ACDo

三、實驗題（本題共2小題，共20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。）

14.（10分）如圖1所示是利用兩個電流表Ai和A?測量電池電動勢E和內阻，?的電路原理圖,

圖中S為開關，犀氏2為電阻箱，電流表Ai（量程1.0A,內阻RAI=0-6C）,電流表&（量

程0.6A,內阻R，、2=L0Q）.

??????

（1）開關閉合之前，應將兩個電阻箱的阻值都調至_____________（填“最大”或"零”）。

（2）將電流表A?改裝為量程為3V的電壓表，應將電阻箱凡的阻值調為

（3）調節(jié)電阻箱號阻值，讀出電流表和A?的示數L和乙，多次改變電阻箱&阻值，以乙

為縱坐標、4為橫坐標畫出所對應的6-八圖線如圖2所示，利用圖線求得電源電動勢

E=V,內阻r=。（均保留2位有效數字）。

【答案】（1）最大；（2）4；（3）2.5；1.4

【解析】（I）為了保護電路，防止電流表超過量程而損壞，開關閉合之前，應將電阻箱阻

值調至最大。

（2）根據電表得改裝原則，將電流表改裝成電壓表，則根據串聯(lián)分壓進行改裝，則有

U=J(RD

解得

6=4Q

（3）

根據實驗原理，由閉合電路歐姆定律有

E=Z2（/?l+/?A2）+Z.（r+/?A1）

變式可得

/,=———R'+RA2［、

結合圖像可知

3=1.25C型5=經

r+&1,r+葭0.5

解得

E=2.5V,r=1.4Q

15.（10分）小明同學用如圖1所示的實驗裝置驗證系統(tǒng)的機械能守恒。在鐵架臺的橫梁卜.固

定一力傳感器，彈簧的一端與力傳感器相連，另一端連接一帶有遮光片的小鋼球，調整光

電門1、2的位置，使鋼球由靜止釋放后遮光片能夠無碰撞地通過兩電光門，此時光電門1、

2固定在鐵架臺上的位置分別為A、及已知彈簧與小鋼球處于平衡狀態(tài)時，小鋼球處在光

電門1的上方，用手向上推小鋼球到某一位置。處，然后由靜止釋放小鋼球，則遮光片能

過光電門I、2,不計空氣阻力，重力加速度g取9.8m/s?,實驗過程中彈簧均處于彈性限

度內v

（1）用天平測得小鋼球和遮光片的總質量加=°?05kg,

（2）用螺旋測微器測量遮光片的寬度如圖2所示，則寬度1=mm。

（3）用刻度尺測出OA之間的距離比彈簧的原長多出加1"4em,OB之間的距離比彈簧的

原長多出生=8cm。

（4）測得遮光片經過光電門1、2時力傳感器的讀數分別為耳二°48N、6=L06N,遮

光片的遮光時間分別為4=°.0°5s、，2=0.01s,從以上數據分析可知小鋼球從光電門

1運動到光電門2的過程中，小鋼球的動能o（選填“增加”或“減少”）

（5）小鋼球從光電門動到光電門2的過程中，由于彈簧彈力與伸長量成正比，可用平

均力計算克服彈力所做的功，彈簧彈性勢能改變量等于小鋼球克服彈力所做的功，

因此彈簧彈性勢能的改變量=xlO"j,小鋼球的重力勢能的改變量

△與=xIO-j,小鋼球動能的改變量轉=xlO-2J,由以上實驗結

果表明，在誤差允許范圍內，小鋼球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒。（結果均俁留3

位有效數字）

【答案】（2）4.499-4.501；（4）減少；（5）3.08；-1-96；T2°

【解析】

（2）螺旋測微器的分度值為0.01mm,則遮光片寬度為

d=4mm+0.0x0.01mm=4.000mm

（4）因為遮光片的遮光時間

=

八=0.005s<t2001s

由瞬時速度定義可知，小鋼球經過光電門1時的速度大于經過光電門2時的速度，所以小

鋼球從光電門1運動到光電門2的過程中，小鋼球的動能減少。

（5）小鋼球從光電門1運動到光電門2的過程中，彈簧彈力所做的功為

唯3心,…)=-"ML%2

20.04J=-3.08x1O'J

所以彈性勢能的改變量為

=-W=3.08x102J

重力勢能的改變量為

2

AEp=-mg（^x2-2^））=-1.96x10J

動能的改變量為

1fJV1fJy1.（1i].

AE.=—in———tn——=—md2--------=-l.20x1i0n21J

222（A%A/J

小鋼球的重力勢能和動能的改變量之和，即為機械能的改變量，為

△E=bE,+△&=-3.16x10-J

所以在誤差允許范圍內"饃用，小球與彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒。

四、計算題（本題共3小題，共36分。要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟.）

16.（1（）分）如圖1所示，導熱性能良好?、內壁光滑的汽缸開口向上放置，其上端I」裝有固定

卡環(huán)。質量〃?二°5kg、橫截面積S=4cn?的活塞將一定質量的理想氣體封閉在缸內?，F(xiàn)緩

慢升高環(huán)境溫度，氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)C.的y-7圖像如圖2所示，已知大氣壓強

5

Po=l.OxlOPa,重力加速度8=10曲.求：

（1）狀態(tài)。時氣體的壓強；

（2）氣體從A到。的過程中吸收的熱量為3x10",貝J此過程氣體內能的變化量。

5

［答案］(1)Pc=1.5x10Pa；(2)=7.5x10-J

【解析】(1)A狀態(tài)氣體壓強為

PLP吟

由B變化到C,由等容變化

PB_=PC_

TBTC

又

PA=PH

聯(lián)立得

:,

pc=1.5x10Pa

(2)氣體從A到4過程中對外做功為

卬=幺(匕一匕)

根據熱力學第一定律

△U=Q-W

聯(lián)立得

△U=7.5xl()3j

即此過程中內能增加75x103J0

17.(12分)如圖所示，固定的光滑斜面傾角為30。，斜面上寬度為2L的矩形區(qū)域內存在垂直

斜面向下的勻強磁場，磁感應強度大小為一邊長為心、電阻為R、質量為小的單質

正方形線框就W從距離磁場上邊緣為d處由靜止開始沿斜面下滑。已知線框進、出磁場

均做變速運動且gh邊進、出磁場時速度相等，d>L，重力加速度為g。求：

(I)gh邊剛進入磁場時受到的安培力大小.

(2)線框穿越磁場全過程產生的焦耳熱。；

(3)線框進入磁場所經歷的時間G

【答案】(1)

【解析】(I)設線框g/?邊剛進入磁場時的速度為刃，則

mgdsin30°=g

何路中的感應電流為

gh邊此時受到的安培力大小

FA=BIL

解得

(2)設線框全部進入磁場時速度為了，研究從全部進入到《/?邊剛出磁場的過程，有

.cI，1

mgLsin30。=—m\\--mv

研究線框穿越磁場的全過程，有

mg(cl+3L)sin30°=Jniv2+Q

解得

Q=2mgL

(3)研究線框進入磁場的過程，根據動