浙江省學軍、鎮(zhèn)海等名校2024年高三第三次模擬考試物理試卷含解析

浙江省學軍、鎮(zhèn)海等名校2024年高三第三次模擬考試物理試卷考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖所示，一個內(nèi)壁光滑、導熱性能良好的汽缸豎直吊在天花板上，開口向下，質(zhì)量與厚度均不計、導熱性能良好的活塞橫截面積為S=2×10-3m2，與汽缸底部之間封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，此時活塞與汽缸底部之間的距離h=24cm，活塞距汽缸口10cm。汽缸所處環(huán)境的溫度為300K，大氣壓強p0=1.0×105Pa，取g=10m/s2；現(xiàn)將質(zhì)量為m=4kg的物塊掛在活塞中央位置上，活塞掛上重物后，活塞下移，則穩(wěn)定后活塞與汽缸底部之間的距離為（）A．25cm B．26cm C．28cm D．30cm2、關于功的概念，下列說法中正確的是（）A．因為功有正負，所以功是矢量B．力對物體不做功，說明物體一定無位移C．滑動摩擦力可能做負功，也可能做正功D．若作用力對物體做正功，則反作用力一定做負功3、一半徑為R的球形行星自轉(zhuǎn)周期為T，其同步衛(wèi)星距離行星表面的高度為3R，則在該行星表面繞其做勻速圓周運動的衛(wèi)星線速度大小為（）A． B． C． D．4、長均為L的兩根輕繩，一端共同系住質(zhì)量為m的小球，另一端分別固定在等高的A、B兩點，A、B兩點間的距離也為L，重力加速度大小為g。今使小球在豎直平面內(nèi)以A、B連線為軸做圓周運動，若小球在最高點速率為v時，兩根繩的拉力恰好均為零，則小球在最高點速率為2v時，每根繩的拉力大小均為（）A．3mgB．23mgC．5、如圖所示，質(zhì)量為M的木塊位于光滑水平面上，在木塊與墻之間用輕彈簧連接，開始時木塊靜止在A位置，現(xiàn)有一質(zhì)量為m的子彈以水平速度v0射向木塊并嵌入其中，則當木塊回到A位置時的速度v以及此過程中墻對彈簧的沖量I的大小分別為（）A．， B．，C．， D．，6、如圖所示，質(zhì)量為4kg的物體在動摩擦因數(shù)為0.5的水平面上向右運動，在運動過程中受到水平向左、大小為10N的拉力作用，則物體所受摩擦力為（g=10N/kg）A．10N，向右 B．10N，向左C．20N，向右 D．20N，向左二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖，一定量的理想氣體經(jīng)歷了A→B→C→D→A的循環(huán)，ABCD位于矩形的四個頂點上。下列說法正確的是。A．狀態(tài)C的溫度為B．從A→B，分子的平均動能減少C．從C→D，氣體密度增大D．從D→A，氣體壓強增大、內(nèi)能減小E.經(jīng)歷A→B→C→D→A一個循環(huán)，氣體吸收的熱量大于釋放的熱量8、在傾角為θ的固定光滑斜面上有兩個用輕彈簧相連接的物塊A、B，它們的質(zhì)量分別為m1、m2，其中A帶+q的電荷量，B不帶電。彈簧勁度系數(shù)為k，C為一固定擋板，系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)加一個平行于斜面向上的勻強電場，場強為E，使物塊A向上運動，當物塊B剛要離開擋板C時，物塊A運動的距離為d，速度為v，則（）A．物塊A的電勢能增加了EqdB．此時物塊A的加速度為C．此時電場力做功的瞬時功率為EqvsinθD．此過程中，彈簧的彈性勢能變化了Eqd－m1gdsinθ－9、如圖，夾角為120°的兩塊薄鋁板OM、ON將紙面所在平面分為Ⅰ、Ⅱ兩個區(qū)域，兩區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度分別為B1、B2。在OM板上表面處有一帶電粒子垂直O(jiān)M方向射入磁場B1中，粒子恰好以O為圓心做圓周運動回到出發(fā)點。設粒子在兩區(qū)域中運動的速率分別為v1、v2，運動時間分別為t1、t2；假設帶電粒子穿過薄鋁板過程中電荷量不變，動能損失一半，不計粒子重力，則下列說法中正確的是（）A．粒子帶負電B．C．D．10、如圖所示，A、B、C三點組成一邊長為l的等邊三角形。該空間存在平行于ABC平面的勻強電場。一質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子僅受電場力作用依次通過A、B、C三點，通過A、C兩點的速率均為v0，通過B點時的速率為，則該勻強電場場強E的大小和方向分別是A．E= B．E=C．方向垂直AC斜向上 D．方向垂直AC斜向下三、實驗題：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）某實驗小組成員用如圖所示的裝置做“探究彈力與彈簧伸長關系”的實驗．（1）將彈簧懸掛在支架上，彈簧上端剛好與豎直刻度尺的零刻度對齊，當彈簧下端掛上一個鉤碼且處于靜止時，彈簧下端的指針指在刻度尺上的位置如圖1所示，此時彈簧的長度為l1＝______cm.（2）對于實驗中的操作，下列說法正確的是__________．A．測量彈簧原長時，需要把彈簧水平放穩(wěn)后進行測量讀數(shù)B．掛鉤上掛的鉤碼越多，實驗誤差越小C．彈簧的自重不會影響彈簧的勁度系數(shù)測量D．由于彈簧的自重，會使測量的勁度系數(shù)有一定的誤差（3）在彈簧彈性限度內(nèi)，改變彈簧下端所掛鉤碼的個數(shù)，同時測出對應彈簧的長度，已知每個鉤碼的質(zhì)量為50g，在m-l坐標系中描點作圖如圖2所示，當?shù)氐闹亓铀俣萭取9.80m/s2，則由圖象可以得到彈簧的勁度系數(shù)k＝______N/m(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)．12．（12分）某同學在“探究功與速度變化之間的關系”的實驗中，同時測出實驗中橡皮繩的勁度系數(shù)。所用實驗裝置如圖所示，已知小球質(zhì)量為m。具體實驗步驟如下：(1)將小球放在木板上，木板左端抬高一個小角度，以平衡摩擦力。(2)將原長為OM的橡皮繩一端固定在木板右端的O點，另一端通過力傳感器連接小球，將小球拉至P點（M點左側(cè)），測得OM的距離為ll，OP的距離為l2，力傳感器示數(shù)為F，則橡皮繩的勁度系數(shù)為______（用F、l1、l2表示）。(3)將小球從P點由靜止釋放，在M點右側(cè)放置一速度傳感器，可測出傳感器所在位置的速度v。將小球連上2根、3根…橡皮繩，重復操作過程，測出多組速度數(shù)值，如下表所示。橡皮繩1根2根3根4根5根6根做功W2W3W4W5W6W速度1.011.411.732.002.242.45速度平方1.021.992.994.005.026.00在坐標系中描點、連線，作出W-v2圖像。（_______）(4)由圖像可知，橡皮繩做功與小球獲得的速度的關系為_______________。四、計算題：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，在平面坐標系xOy的第Ⅰ象限內(nèi)有M、N兩個平行金屬板，板間電壓為U，在第Ⅱ象限內(nèi)存在沿y軸負方向的勻強電場，在第Ⅲ、IV象限內(nèi)存在垂直坐標平面向里的勻強磁場。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子(不計粒子重力)從靠近M板的S點由靜止釋放后，經(jīng)N板上的小孔穿出，從y軸上的A點(yA=l)沿x軸負方向射入電場，從x軸上的C點(xc=-2l)離開電場，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后恰好從坐標原點O處再次進入電場。求：(1)粒子運動到A點的速度大小(2)電場強度E和磁感應強度B的大小14．（16分）如圖所示，一圓柱形絕熱氣缸豎直放置，通過絕熱活塞封閉著一定質(zhì)量的理想氣體．活塞的質(zhì)量為m，橫截面積為S，與容器底部相距h，此時封閉氣體的溫度為T1．現(xiàn)通過電熱絲緩慢加熱氣體，當氣體吸收熱量Q時，氣體溫度上升到T2．已知大氣壓強為p0，重力加速度為g，T1和T2均為熱力學溫度，不計活塞與氣缸的摩擦．求：（1）活塞上升的高度；（2）加熱過程中氣體的內(nèi)能增加量．15．（12分）一豎直放置、內(nèi)壁光滑且導熱良好的圓柱形氣缸內(nèi)封閉有可視為理想氣體的O2，被活塞分隔成A、B兩部分，氣缸的橫截面積為S，達到平衡時，兩部分氣體的體積相等，如圖（a）所示，此時A部分氣體的壓強為p0；將氣缸緩慢順時針旋轉(zhuǎn)，當轉(zhuǎn)過90°使氣缸水平再次達到平衡時，A、B兩部分氣體的體積之比為1∶2，如圖（b）所示。已知外界溫度不變，重力加速度大小為g，求：(1)活塞的質(zhì)量m；(2)繼續(xù)順時針轉(zhuǎn)動氣缸，當氣缸從水平再轉(zhuǎn)過角度θ時，如圖（c）所示，A、B兩部分氣體的體積之比為1∶3，則sinθ的值是多少?

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、D【解析】

該過程中氣體初末狀態(tài)的溫度不變，根據(jù)玻意耳定律有代入數(shù)據(jù)解得h1=30cm故D正確，ABC錯誤。故選D。2、C【解析】A、功有正負，但功是標量，A錯誤；B、當力的方向和位移的方向垂直時，力不做功，但有位移，B錯誤；C、摩擦力方向可以與位移方向相同，也可以相反，故可能做正功，也可能做負功，C正確；D、一對相互作用力做功，可以出現(xiàn)都做正功，都做負功，一正一負或一個做功，一個不做功等各種情況，D錯誤．故選Ｃ．3、D【解析】

衛(wèi)星的軌道半徑r=R+3R=4R，根據(jù)線速度的計算公式可得：根據(jù)萬有引力提供向心力可得所以解得。A．，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B．，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C．，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D．，與結(jié)論相符，選項D正確；故選D。4、A【解析】

小球在最高點速率為v時，兩根繩的拉力恰好均為零，有：mg=mv2r，當小球在最高點的速率為2v時，根據(jù)牛頓第二定律有：mg+2Tcos30°＝m（2v）5、D【解析】

子彈射入木塊過程，由于時間極短，子彈與木塊間的內(nèi)力遠大于系統(tǒng)外力，由動量守恒定律得：解得：子彈和木塊系統(tǒng)在彈簧彈力的作用下先做減速運動，后做加速運動，回到A位置時速度大小不變，即當木塊回到A位置時的速度大小子彈和木塊彈簧組成的系統(tǒng)受到的合力即可墻對彈簧的作用力，根據(jù)動量定理得：所以墻對彈簧的沖量I的大小為2mv0。故選D。6、D【解析】

物體相對地面向右運動，則滑動摩擦力的方向向左，大小為：故選D。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、ACE【解析】

A．過程為等壓過程，則有即有解得過程也為等壓過程，則有即解得故A正確；B．從A→B從A→B，溫度升高，分子平均動能增大，故B錯誤；C．過程為等壓變化過程，由圖可知，氣體體積減小，氣體質(zhì)量不變，則氣體密度增大，故C正確；D．從D→A，由圖可知，氣體壓強增大，溫度升高，氣體內(nèi)能增大，故D錯誤；E．經(jīng)歷A→B→C→D→A一個循環(huán),氣體內(nèi)能不變；在p-V圖象中，圖象與坐標軸圍成面積表示功，所以，即整個過程，氣體對外界做功，所以氣體吸收的熱量大于釋放的熱量，故E正確。故選ACE。8、BD【解析】

A．電場力對物塊A做正功物塊A的電勢能減少，其電勢能減少量為，故A錯誤；B．當物塊B剛要離開擋板C時，彈簧的彈力大小等于B重力沿斜面向下的分量，即有對A，根據(jù)牛頓第二定律得未加電場時，對A由平衡條件得根據(jù)幾何關系有聯(lián)立解得：此時物塊A的加速度為故B正確；C．此時電場力做功的瞬時功率為故C錯誤；D．根據(jù)功能關系知電場力做功等于A與彈簧組成的系統(tǒng)的機械能增加量，物塊A的機械能增加量為則彈簧的彈性勢能變化了故D正確；故選BD。9、AC【解析】

A．根據(jù)左手定則可判定粒子帶負電，故A正確；B．由題意知，故，故B錯誤；C．根據(jù)洛倫茲力提供向心力得：，由題意知r1＝r2，故，故C正確；D．由粒子在磁場中的周期公式知，粒子在磁場中的周期相同，運動時間之比等于圓周角之比，即t1：t2＝120°：240°＝1：2，故D錯誤。10、BC【解析】

AB.據(jù)題意可知AC為該勻強電場的等勢線，因從A到B電場力對粒子做負功，且粒子帶正電，可知電場方向垂直AC斜向上，據(jù)動能定理可得解得，故A錯誤B正確。CD.據(jù)題意可知AC為該勻強電場的等勢線，因從A到B電場力對粒子做負功，且粒子帶正電，可知電場方向垂直AC斜向上，故C正確D錯誤。三、實驗題：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、22.50（22.50?22.52均可）C23.0（22.7?23.2均可）【解析】

（1）[1]已知刻度尺的零刻度線與彈簧上端平齊，由示數(shù)可知此時彈簧的長為22.50cm；（2）[2]A.彈簧自身有重力，彈簧豎直懸技時由于自身重力必然有一定的伸長，故彈簧豎直懸掛時測出的長度，才能作為實驗中彈簧的原始長度，A錯誤；B.懸掛的鉤碼太多，有可能會超過彈簧的彈性限度，B錯誤；CD.由于：k=即k與彈力的變量△F及對應的形變量△x有關，與彈簧的自重無關，C正確，D錯誤．（3）[3]根據(jù)圖象有：k==N/m=23.0N/m12、橡皮筋做功與小球獲得的速度平方成正比或W∝v2【解析】

(2)[1]根據(jù)胡克定律有：F=k（l2-l1）求得橡皮繩的勁度系數(shù)為：(3)[2]做出W-v2圖象，如圖所示：(4)[3]由圖象可知，W-v2圖象為過原點的一條直線，所以橡皮繩做功與小球獲得的速度的關系為：橡皮繩做功與小球獲得的速度平方成正比。四、計算題：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、（1）（2）；【解析】

(1)設粒子運動到A點的速度大小為v0，由動能定理得可得粒子運動到A點的速度大小(2)粒子在電場中做類平拋運動，設經(jīng)歷時間為t1，