上海市理工附中2024屆高三第三次模擬考試物理試卷含解析

上海市理工附中2024屆高三第三次模擬考試物理試卷注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號、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，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目選項的答案信息點涂黑；如需改動，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)相應位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔。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、已知氫原子能級公式為，其中n=1，2，…稱為量子數(shù)，A為已知常量；要想使氫原子量子數(shù)為n的激發(fā)態(tài)的電子脫離原子核的束縛變?yōu)榘子呻娮铀璧哪芰看笥谟闪孔訑?shù)為n的激發(fā)態(tài)向澈發(fā)態(tài)躍遷時放出的能量，則n的最小值為（）A．2 B．3 C．4 D．52、如圖所示，圖甲為質(zhì)點a和b做直線運動的位移一時間圖象，圖乙為質(zhì)點c和d做直線運的速度一時間圖象，由圖可知()A．若t1時刻a、b兩質(zhì)點第一次相遇，則t2時刻兩質(zhì)點第二次相遇B．若t1時刻c、d兩質(zhì)點第一次相遇，則t2時刻兩質(zhì)點第二次相遇C．t1到t2時間內(nèi)，b和d兩個質(zhì)點的運動方向發(fā)生了改變D．t1到t2時間內(nèi)，a和d兩個質(zhì)點的速率先減小后增大3、如圖所示，金屬棒MN兩端由等長的輕質(zhì)絕緣細線水平懸掛，處于垂直紙面水平向里的勻強磁場中，棒中通有由M到N的恒定電流I，細線的拉力不為零，兩細線豎直．現(xiàn)將勻強磁場磁感應強度B大小保持不變，方向緩慢地轉(zhuǎn)過90°變?yōu)樨Q直向下，在這個過程中()A．細線向紙面內(nèi)偏轉(zhuǎn)，其中的拉力一直增大B．細線向紙面外偏轉(zhuǎn)，其中的拉力一直增大C．細線向紙面內(nèi)偏轉(zhuǎn)，其中的拉力先增大后減小D．細線向紙面外偏轉(zhuǎn)，其中的拉力先增大后減小4、2020年全國第十四屆冬季運動會在呼倫貝爾市舉行。為此全市都在開展豐富多彩的冰上運動。如圖所示，在游樂場的滑冰道上有甲、乙兩同學坐在冰車上進行游戲。當甲從傾角為θ的光滑冰道頂端A由靜止開始自由下滑時，在斜面底部B處的乙通過冰釬作用于冰面，從靜止開始沿光滑的水平冰道向右做勻加速直線運動。已知甲、乙和冰車均可視為質(zhì)點，甲通過斜面與水平面的交接處（B處）時，速度的方向改變、大小不變，且最終甲剛好能追上乙，則（）A．到甲剛好追上乙時，甲在水平面上和斜面上的滑行時間一定不相等B．到甲剛好追上乙時，甲在水平面上和斜面上的滑行時間一定相等C．甲在斜面上的加速度一定小于乙的加速度D．無法求出甲從過B點至追上乙行進的距離與AB距離之比5、如圖所示，在天花板下用細線懸掛一個閉合金屬圓環(huán)，圓環(huán)處于靜止狀態(tài)。上半圓環(huán)處在垂直于環(huán)面的水平勻強磁場中，規(guī)定垂直于紙面向外的方向為磁場的正方向，磁感應強度B隨時間t變化的關(guān)系如圖乙所示。t=0時刻，懸線的拉力為F。CD為圓環(huán)的直徑，CD=d，圓環(huán)的電阻為R。下列說法正確的是（）A．時刻，圓環(huán)中有逆時針方向的感應電流B．時刻，C點的電勢低于D點C．懸線拉力的大小不超過D．0~T時間內(nèi)，圓環(huán)產(chǎn)生的熱量為6、如圖所示的電路中，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為1:2，在原線圈電路的a、b端輸入電壓一定的正弦交變電流，電阻R1、R2消耗的功率相等，則為（）A． B．4C． D．2二、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、如圖所示，物體A、B的質(zhì)量分別為m、2m，物體B置于水平面上，物體B上部半圓形槽的半徑為R，將物體A從圓槽右側(cè)頂端由靜止釋放，一切摩擦均不計。則()A．A能到達B圓槽的左側(cè)最高點B．A運動到圓槽的最低點時A的速率為C．A運動到圓槽的最低點時B的速率為D．B向右運動的最大位移大小為8、如圖所示，在邊長為L的正方形區(qū)域ABCD內(nèi)存在磁感應強度大小為B，方向垂直紙面向外的勻強磁場。質(zhì)量為m，電荷量為q的帶電粒子（不計重力），分別以相同的速率v從A點沿不同方向垂直磁場方向射入磁場，當沿AC方向射入時，垂直于BC邊射出磁場。則粒子（）A．帶負電B．運動速率C．在磁場中運動的最長時間D．在磁場中運動的最長時間9、三個質(zhì)量相同的物體A、B、C如圖所示放置在光滑的水平面上，斜劈A的傾角為，B的上表面水平，現(xiàn)對A施加水平向左的力，三個物體相對靜止一起向左勻加速運動，重力加速度為，下列說法正確的是（）A．B、C間的摩擦力大小為B．A、B間的摩擦力大小為C．若A、B間，B、C間動摩擦因數(shù)相同，則逐漸增大，A、B間先滑動D．若A、B間，B、C間動摩擦因數(shù)相同，則逐漸增大，B、C間先滑動10、如圖所示，半徑為a的圓形區(qū)域內(nèi)，有垂直紙面的勻強磁場（圖中未畫出），磁感應強度大小為B，EF、MN為兩平行金屬板，板長和板距均為2a，一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子以速度從A點沿半徑方向射入磁場，若金屬板接電源，則粒子沿平行于金屬板的方向射出，若金屬板不接電源，則粒子離開磁場時速度方向偏轉(zhuǎn)，不計粒子的重力，下列說法正確的是（）A．粒子帶負電B．粒子兩次通過磁場區(qū)域所用的時間相等C．速度的大小為D．兩金屬板間的電壓為三、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）多用電表歐姆擋可以直接測量電阻。如圖所示，虛線框內(nèi)的電路為歐姆擋的內(nèi)部電路，a、b為紅、黑表筆的插孔。G是表頭，滿偏電流為Ig，內(nèi)阻為Rg，R0是調(diào)零電阻，R1、R2、R3、R4分別是擋位電阻，對應擋位分別是“×1”“×10”“×100”“×1000”，K是擋位開關(guān)。(1)紅黑表筆短接進行歐姆調(diào)零時，先選定擋位，調(diào)節(jié)滑片P，使得表頭達到滿偏電流。設滑片P下方電阻為R'，滿偏電流Ig與流經(jīng)電源的電流I的關(guān)系是_____（用題設條件中的物理量表示）。(2)已知表頭指針在表盤正中央時，所測電阻的阻值等于歐姆表的總內(nèi)阻的值，又叫做中值電阻。在擋位開關(guān)由低擋位調(diào)到高一級擋位進行歐姆調(diào)零時，調(diào)零電阻R0的滑片P應向______（填“上”或“下”）滑動，調(diào)零后，滑片P下方的電阻R'為原來擋位的______倍。(3)把擋位開關(guān)調(diào)到“×100”，調(diào)零完畢，測量某電阻的阻值時，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度較大。要更準確測量該電阻的阻值，請寫出接下來的操作過程_____________________________。(4)要用歐姆擋測量某二極管的反向電阻，紅表筆應接二極管的______極。12．（12分）某實驗興趣小組用如圖甲所示實驗裝置來驗證機械能守恒定律并求出當?shù)刂亓铀俣?。傾斜氣墊導軌傾角為30°，導軌上端與水平桌面相接并安裝有速度傳感器可以直接測出小物塊經(jīng)過上端時的速度，氣墊導軌和水平桌面上均有刻度值可讀出長度。導軌下端有一固定擋板，輕質(zhì)彈簧下端與擋板相連，測出不放小物塊時彈簧上端與傳感器之間的長度為L。氣墊導軌開始工作后把質(zhì)量為m的小物塊輕放在彈簧上端，用外力向下緩慢推動小物塊到不同位置后撤去外力，小物塊從靜止開始向上運動，經(jīng)過一段時間后落在水平桌面上。（1）通過實驗，該小組測出了多組不同的速度v和對應的落點到導軌上的長度x，畫出了如圖乙所示的圖象，已知該圖象為一過原點的直線、直線斜率為k，則通過該象可求出當?shù)刂亓铀俣萭的值為_________，考慮到空氣阻力，該小組測出的值________（填“偏大”“偏小”或“不變”）。（2）通過事先對輕彈簧的測定，、研究得出彈簧的彈性勢能與壓縮量的關(guān)系為。若每次釋放小物塊時彈簧的壓縮量均為L的n倍，為了驗證小物塊和輕彈簧系統(tǒng)的機械能守恒，該小組需要驗證的表達式為__________________（用x、n、L表示）。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，地面上固定一傾角為的光滑斜面，斜面底端固定一擋板，一輕質(zhì)彈簧下端與擋板相連，上端自然伸長至B點，初始時刻，物塊a在外力的作用下被壓至E點，，撤去外力后，物塊a沿斜面從B點射出，到達傳送帶右端時速度恰好水平向左，大小，與物塊b粘在一起向左運動，其中物塊a、b質(zhì)量均為，傳送帶長為，始終以v=3m/s的速度順時針轉(zhuǎn)動，物塊和傳送帶之間的動摩擦因數(shù)，為不計空氣阻力，重力加速度．求：（1）初始時刻的彈性勢能；（2）ab在傳送帶上運動時產(chǎn)生的劃痕長度；（3）由于傳送物塊電動機需要多消耗的電能。14．（16分）如圖，在長方體玻璃磚內(nèi)部有一半球形氣泡，球心為O，半徑為R，其平面部分與玻璃磚表面平行，球面部分與玻璃磚相切于O'點。有－束單色光垂直玻璃磚下表面入射到氣泡上的A點，發(fā)現(xiàn)有一束光線垂直氣泡平面從C點射出，已知OA=R，光線進入氣泡后第一次反射和折射的光線相互垂直，氣泡內(nèi)近似為真空，真空中光速為c，求：（i）玻璃的折射率n；（ii）光線從A在氣泡中多次反射到C的時間。15．（12分）如圖所示，AB為一固定在水平面上的半圓形細圓管軌道，軌道內(nèi)壁粗糙，其半徑為R且遠大于細管的內(nèi)徑，軌道底端與水平軌道BC相切于B點。水平軌道BC長為2R,動摩擦因數(shù)為μ1=0.5，右側(cè)為一固定在水平面上的粗糙斜面。斜面CD足夠長，傾角為θ=37°，動摩擦因數(shù)為μ2=0.8。一質(zhì)量為m，可視為質(zhì)點的物塊從圓管軌道頂端A點以初速度水平射入圓管軌道，運動到B點時對軌道的壓力為自身重力的5倍，物塊經(jīng)過C點時速度大小不發(fā)生變化。sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度為g，求：（1）物塊從A點運動到B點的過程中，阻力所做的功；（2）物塊最終停留的位置。

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、C【解析】

電子由激發(fā)態(tài)脫離原子核的束博變?yōu)樽杂呻娮铀璧哪芰繛闅湓佑闪孔訑?shù)為的激發(fā)態(tài)向激發(fā)態(tài)躍遷時放出的能量為根據(jù)題意有解得即的最小值為4，故C正確，A、B、D錯誤；故選C。2、A【解析】

在位移-時間圖象中，兩圖線的交點表示兩質(zhì)點位置相同而相遇，由甲圖可知，t1時刻a、b兩質(zhì)點第一次相遇，則t2時刻兩質(zhì)點第二次相遇，故A正確；t1到t2時間內(nèi)，根據(jù)v-t圖像的面積表示位移知c的位移大于d的位移，若t1時刻c、d兩質(zhì)點第一次相遇，則t2時刻兩質(zhì)點沒有相遇。故B錯誤；兩質(zhì)點中只有b運動方向改變，a、c、d質(zhì)點的方向未發(fā)生改變，故C錯誤；根據(jù)x-t圖象的斜率表示速度，知t1到t2時間內(nèi)，a質(zhì)點的速度不變。由v-t圖象知：d的速率先減小后增大，故D錯誤。3、A【解析】

開始時，金屬棒的重力和安培力大小相等．當磁場方向由垂直紙面向里緩慢地轉(zhuǎn)過90°變?yōu)樨Q直向下，知安培力的大小FA=BIL不變，方向由豎直向上向里變?yōu)榇怪奔埫嫦蚶铮鶕?jù)共點力平衡知，細線向紙面內(nèi)偏轉(zhuǎn)，因為金屬棒受重力、拉力和安培力平衡，重力和安培力的合力于拉力大小等值方向，重力和安培力的大小不變，之間的夾角由180°變?yōu)?0°，知兩個力的合力一直增大，所以拉力一直增大，故A正確，BCD錯誤．4、B【解析】

AB．設甲到達B的時間為t1，追上B的時間為t2，水平面都是光滑的，A到達水平面后做勻速直線運動，設甲的速度為v，則甲在水平面上的位移①乙做勻加速直線運動，被甲追上時的速度也是v，乙的位移②聯(lián)立①②可得可知到甲剛好追上乙時，甲在水平面上和斜面上的滑行時間一定相等，故A錯誤，B正確；C．由以上的分析可知，甲的速度達到v用的時間少，所以甲在斜面上的加速度一定大于乙的加速度，故C錯誤；D．AB之間的距離所以甲從過B點至追上乙行進的距離與AB距離之比為2，故D錯誤。故選B。5、C【解析】

A．時刻，磁場向外增強，根據(jù)楞次定律可知，感應電流磁場向里，故圓環(huán)中有順時針方向的感應電流，故A錯誤；B．時刻，磁場垂直向外減小，根據(jù)楞次定律可知，感應電流磁場向外，故C點的電勢高于D點，故B錯誤；C．t=0時刻，懸線的拉力為F，則圓環(huán)重力大小為F，時，感應電動勢，，故安培力故懸線拉力的大小不超過，故C正確；D．根據(jù)以上分析可知0~時間內(nèi)，產(chǎn)熱故0~T時間內(nèi)，圓環(huán)產(chǎn)生的熱量為故D錯誤。故選C。6、A【解析】

因為電阻R1、R2消耗的功率相等，所以有又因為聯(lián)立解得故BCD錯誤，A正確。故選A。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、AD【解析】

A．運動過程不計一切摩擦，系統(tǒng)機械能守恒，且兩物體水平方向動量守恒，那么A可以到達B圓槽的左側(cè)最高點，且A在B圓槽的左側(cè)最高點時，A、B的速度都為零，A正確；BC．設A運動到圓槽最低點時的速度大小為vA，圓槽B的速度大小為vB，規(guī)定向左為正方向，根據(jù)A、B在水平方向動量守恒得0＝mvA－2mvB解得vA＝2vB根據(jù)機械能守恒定律得解得，，BC錯誤；D．當A運動到左側(cè)最高點時，B向右運動的位移最大，設為x，根據(jù)動量守恒得m(2R－x)＝2mx解得x＝，D正確。故選AD。8、BC【解析】

A．由左手定則可知粒子帶正電，選項A錯誤；B．根據(jù)粒子的運動軌跡可知由可得選項B正確；CD．從C點射出的粒子在磁場中運動的時間最長，圓弧所對的圓心角為60°，則最長時間為選項C正確，D錯誤。故選BC。9、AC【解析】

A．對整體分析，根據(jù)牛頓第二定律可得解得，以C為研究對象，水平方向根據(jù)牛頓第二定律可得解得BC間的摩擦力大小為，故A正確。B．B和C的加速度方向向左，大小為，則B和C沿斜面向上的加速度為，以BC為研究對象，沿斜面向上根據(jù)牛頓第二定律可得所以故B錯誤。CD．若BC間恰好打滑，則加速度，此時A和B間的摩擦力為說明此時A和B已經(jīng)滑動，所以動摩擦因數(shù)相同，則F逐漸增大，AB間先滑動，故C正確、D錯誤。故選AC。10、CD【解析】

A．由于磁場方向不確定，故帶電粒子的電性不確定，A錯誤；B．當金屬板接電源時，由題意可知，帶電粒子勻速穿過平行板，粒子通過磁場區(qū)域所用的時間當金屬板不接電源時，粒子只在磁場中做勻速圓周運動，設軌跡半徑為R，由幾何關(guān)系有解得則粒子在磁場中的運動時間所以B錯誤；C．當金屬板不接電源時，粒子只在磁場中運動，洛倫茲力提供向心力，有解得C正確；D．當金屬板接電源時，兩金屬板間存在勻強電場，設電場強度大小為E，則有得則兩金屬板間的電壓D正確。故選CD。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、上10把擋位開關(guān)調(diào)到“”，將紅黑表筆短接，調(diào)節(jié)滑片，使指針指到零刻度，然后再進行電阻測量正【解析】

（1）[1]．表頭電阻與的上部分電阻串聯(lián)，與并聯(lián)，根據(jù)電流關(guān)系得（2）[2][3]．高一級擋位內(nèi)阻是原級別的10倍所以應變?yōu)樵瓉淼?0倍，所以應向上調(diào)節(jié)．（3）[4]．指針偏轉(zhuǎn)較大，說明所測量的電阻比較小，應換低一級擋位，即把擋位開關(guān)調(diào)到“”，將紅黑表筆短接，調(diào)節(jié)滑片，使指針指到零刻度，然后再進行