北京市首都師大附屬回龍觀育新學(xué)校2023-2024學(xué)年高三第三次模擬考試物理試卷含解析

北京市首都師大附屬回龍觀育新學(xué)校2023-2024學(xué)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(biāo)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?？荚嚱Y(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、如圖所示空間中存在沿水平方向的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，將長度為2L的通電直導(dǎo)線由中點O處彎成折線，夾角為60°，現(xiàn)在導(dǎo)線中通有恒定電流。如果在空間另外施加一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場，且使導(dǎo)線MO、NO所受的安培力相等，則下列說法正確的是（）A．磁場的方向斜向左下方與水平方向成60°角，MO受到的安培力的大小為B．磁場方向豎直向上，MO受到的安培力的大小為C．磁場方向豎直向下，MO受到的安培力的大小為D．磁場方向斜向右上方與水平方向成60°角，MO受到的安培力的大小為2、分別用波長為和的單色光照射同一金屬板，發(fā)出的光電子的最大初動能之比為12，以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，則此金屬板的逸出功為（）A． B． C． D．3、如圖所示，傾角的斜面上有一木箱，木箱與斜面之間的動摩擦因數(shù)．現(xiàn)對木箱施加一拉力F，使木箱沿著斜面向上做勻速直線運動．設(shè)F的方向與斜面的夾角為，在從0逐漸增大到60°的過程中，木箱的速度保持不變，則（）A．F先減小后增大B．F先增大后減小C．F一直增大D．F一直減小4、質(zhì)量為的鐵錘從高處落下，打在水泥樁上，鐵錘與水泥樁撞擊的時間是，則撞擊過程中，鐵錘對樁的平均沖擊力大小為（）A． B． C． D．5、關(guān)于原子能級躍遷，下列說法正確的是（）A．處于n=3能級的一個氫原子回到基態(tài)時可能會輻射三種頻率的光子B．各種氣體原子的能級不同，躍遷時發(fā)射光子的能量（頻率）不同，因此利用不同的氣體可以制成五顏六色的霓虹燈C．氫原子的核外電子由較高能級躍遷到較低能級時，會輻射一定頻率的光子，同時氫原子的電勢能減小，電子的動能減小D．已知氫原子從基態(tài)躍遷到某一激發(fā)態(tài)需要吸收的能量為12.09eV，則動能等于12.09eV的另一個氫原子與這個氫原子發(fā)生正碰，可以使這個原來靜止并處于基態(tài)的氫原子躍遷到該激發(fā)態(tài)6、如圖所示，一理想變壓器原線圈匝數(shù)n1＝1000匝，副線圈匝數(shù)n2＝200匝，原線圈中接一交變電源，交變電源電壓u＝220sin100πt(V)．副線圈中接一電動機(jī)，電阻為11Ω，電流表2示數(shù)為1A．電表對電路的影響忽略不計，則()A．此交流電的頻率為100HzB．電壓表示數(shù)為220VC．電流表1示數(shù)為5AD．此電動機(jī)輸出功率為33W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、為了研究某種透明新材料的光學(xué)性質(zhì)，將其壓制成半圓柱形，如圖甲所示。一束激光由真空沿半圓柱體的徑向與其底面過O的法線成θ角射人。CD為光學(xué)傳感器，可以探測光的強(qiáng)度。從AB面反射回來的光強(qiáng)隨角θ變化的情況如圖乙所示?，F(xiàn)在將這種新材料制成的一根光導(dǎo)纖維束彎成半圓形，暴露于空氣中(假設(shè)空氣中的折射率與真空相同)，設(shè)半圓形外半徑為R，光導(dǎo)纖維束的半徑為r。則下列說法正確的是A．該新材料的折射率n>1B．該新材料的折射率n<1C．圖甲中若減小入射角θ，則反射光線和折射光線之間的夾角也將變小D．用同種激光垂直于光導(dǎo)纖維束端面EF射入，如圖丙。若該束激光不從光導(dǎo)纖維束側(cè)面外泄，則彎成的半圓形半徑R與纖維束半徑r應(yīng)滿足的關(guān)系為8、寬度L=3m的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T，一單匝正方形金屬框邊長ab=l=1m，每邊電阻r=0.50，金屬框以v=10m/s的速度勻速穿過磁場區(qū)，其平面始終保持與磁感線方向垂直，規(guī)定逆時針方向為電流的正方向，金屬框穿過磁場區(qū)的過程中，金屬框中感應(yīng)電流I和ab邊兩端的電壓U的圖線正確的是（）A． B．C． D．9、如圖所示，質(zhì)量為m=245g的物塊（可視為質(zhì)點）放在質(zhì)量為M=0.5kg的木板左端，足夠長的木板靜止在光滑水平面上，物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為μ=0.4，質(zhì)量為m0=5g的子彈以速度v0=300m/s沿水平方向射入物塊并留在其中（時間極短），g=10m/s2，則在整個過程中A．物塊和木板組成的系統(tǒng)動量守恒B．子彈的末動量大小為0.01kg·m/sC．子彈對物塊的沖量大小為0.49N·sD．物塊相對木板滑行的時間為1s10、下列說法正確的是________．A．狹義相對論認(rèn)為，真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的，光速與光源、觀察者間的相對運動無關(guān)B．電視遙控器發(fā)出的紅外線的波長比醫(yī)院里“CT”中發(fā)出的X射線的波長要短C．分別用紅光、紫光在同一個雙縫干涉實驗裝置上做實驗，紅光的相鄰兩個亮條紋的中心間距大于紫光的相鄰兩個亮條紋的中心間距D．如圖1所示，a、b兩束光以不同的入射角由玻璃射向真空，結(jié)果折射角相同，則在玻璃中a光的全反射臨界角大于b光的全反射臨界角E.如圖2所示，偏振片P的透振方向為豎直方向，沿與豎直方向成45°角振動的偏振光照射到偏振片P上，在P的另一側(cè)能觀察到透射光三、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）某實驗小組欲自制歐姆表測量一個電阻的阻值，實驗提供的器材如下：A．待測電阻Rx（約200Ω）B．電源（電動勢E約1.4V，內(nèi)阻r約10Ω）C．靈敏電流計G（量程1mA，內(nèi)阻Rg=200Ω）D．電阻R1=50ΩE.電阻R2=200ΩF.滑動變阻器R（阻值范圍為0~500Ω）G.開關(guān)，導(dǎo)線若干(1)由于電源電動勢未知，該實驗小組經(jīng)過分析后，設(shè)計了如圖（a）的測量電路。部分步驟如下：先閉合開關(guān)S1、S2，調(diào)節(jié)滑動變阻器R，使靈敏電流計示數(shù)I1=0.90mA，此時電路總電流I總=______mA；(2)同時測出電動勢1.35V后，該小組成員在圖（a）的基礎(chǔ)上，去掉兩開關(guān)，增加兩支表筆M、N，其余器材不變，改裝成一個歐姆表，如圖（b），則表筆M為______（選填“紅表筆”或“黑表筆”）。用改裝后的歐姆表先進(jìn)行電阻調(diào)零，再測量Rx阻值，靈敏電流計的示數(shù)I如圖（c），待測電阻Rx的阻值為______Ω。12．（12分）如圖所示是測量磁感應(yīng)強(qiáng)度B的一種裝置．把一個體積很小的電阻為R、匝數(shù)為N、面積為S的測量線圈L放在通電螺線管內(nèi)待測處，線圈平面與螺線管軸線垂直，將測量線圈跟測量電量的儀器G表串聯(lián)．當(dāng)閉合電鍵K時，G表可測得瞬間流過測量線圈的電量ΔQ，則：（1）（多選題）測量磁感應(yīng)強(qiáng)度B所依據(jù)的物理規(guī)律是_______．A．法拉第電磁感應(yīng)定律和焦耳定律B．閉合電路歐姆定律和焦耳定律C．法拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路歐姆定律D．法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律（2）用此方法測量通電螺線管內(nèi)軸線處磁感應(yīng)強(qiáng)度的表達(dá)式為B=______________．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，AB是半徑R=0.80m的光滑圓弧軌道，半徑OB豎直，光滑水平地面上緊靠B點靜置一長為1.5m的小車，其上表面與B點等高?，F(xiàn)將一質(zhì)量m=1.0kg的小滑塊從A點由靜止釋放，經(jīng)B點滑上小車，小滑塊恰好未滑離小車。已知滑塊與小車之間的動摩擦因數(shù)=0.40。重力加速度g取10m/s2。求：(1)滑塊剛滑至B點時，圓弧對滑塊的支持力大?。?2)小車的質(zhì)量。14．（16分）單色光以入射角射到折射率為的透明球體中，并被球內(nèi)經(jīng)一次反射后再折射后射出，入射和折射光路如圖所示。（i）在圖上大致畫出光線在球內(nèi)的路徑和方向；（ii）求入射光與出射光之間的夾角α。15．（12分）如圖所示，光滑水平面上小球A、B分別以、的速率相向運動，碰撞后B球靜止．已知碰撞時間為，A、B的質(zhì)量均為求：碰撞后A球的速度大小；碰撞過程A對B平均作用力的大小．

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】

A．當(dāng)所加磁場的方向斜向左下方與水平方向成60°角時，NO受到的安培力仍垂直紙面向里，大小為，MO受到的安培力垂直紙面向外，大小為，A錯誤；B．當(dāng)所加磁場方向豎直向上時，NO受到的安培力仍垂直紙面向里，大小為，MO受到的安培力垂直紙面向里，大小為，B錯誤；C．當(dāng)所加磁場方向豎直向下時，NO受到安培力垂直紙面向里，大小為，MO受到的安培力垂直紙面向外，大小為，C錯誤；D．當(dāng)所加磁場方向斜向右上方與水平方向成60°角時，NO受到的安培力仍垂直紙面向里，大小為當(dāng)，MO受到的安培力垂直紙面向里，大小為，D正確。故選D。2、C【解析】

根據(jù)光電效應(yīng)方程，有由題意，此金屬板的逸出功為故C正確，ABD錯誤。故選C。3、A【解析】

對物體受力分析如圖木箱沿著斜面向上做勻速直線運動，根據(jù)平衡條件，合力為零在垂直斜面方向，有：在平行斜面方向，有：其中：聯(lián)立解得：當(dāng)時F最小，則在從0逐漸增大到60°的過程中，F(xiàn)先減小后增大，A正確，BCD錯誤。故選A。4、A【解析】

根據(jù)自由落體的運動學(xué)公式，可得鐵錘碰前的速度為取向下為正，對鐵錘由動量定理得解得由牛頓第三定律可得，鐵錘對樁的作用力大小故A正確，BCD錯誤。故選A。5、B【解析】

A．處于n=3的一個氫原子回到基態(tài)時可能會輻射一種頻率的光子，或兩種不同頻率的光子。處于n=3的“一群”氫原子回到基態(tài)時會輻射三種頻率的光子；故A錯誤；B．根據(jù)玻爾理論，各種氣體原子的能級不同，躍遷時發(fā)射光子的能量（頻率）不同，因此利用不同的氣體可以制成五顏六色的霓虹燈，故選項B正確；C．氫原子的核外電子由較高能級躍遷到較低能級時，會輻射一定頻率的光子，同時氫原子的電勢能減小，電子的動能增大。故選項C錯誤；D．根據(jù)能量守恒可知，要使原來靜止并處于基態(tài)的氫原子從基態(tài)躍遷到某一激發(fā)態(tài)，需要吸收的能量為1．09eV，則必須使動能比1．09eV大得足夠多的另一個氫原子與這個氫原子發(fā)生碰撞，才能躍遷到某一激發(fā)態(tài)，故D錯誤。故選B。6、D【解析】A、由表達(dá)式可知，交流電源的頻率為50Hz，變壓器不改變交變電流的頻率，A錯誤；B、交變電源電壓，而電壓表讀數(shù)為有效值，即電壓表的示數(shù)是，B錯誤；C、電流表A2示數(shù)為1A，由電流與匝數(shù)成反比得通過電流表A1的電流為0.2A，，C錯誤；D、通過電阻R的電流是1A，電動機(jī)兩端的電壓等于變壓器的輸出電壓，由得，變壓器的輸出電壓為：，此電動機(jī)輸出功率為：，D正確；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、AD【解析】

AB.由題圖乙知，當(dāng)時發(fā)生全反射，則有：故選項A符合題意，B不符合題意；C.圖甲中若減小入射角，根據(jù)反射定律和折射定律可知反射角和折射角都減小，則反射光線和折射光線之間的夾角也將變大，故選項C不符合題意；D.激光不從光導(dǎo)纖維束側(cè)面外泄的臨界條件是入射光在外側(cè)面處發(fā)生全反射，臨界光路如圖所示，可得：解得：，所以該束激光不從光導(dǎo)纖維束側(cè)面外泄，則彎成的半圓形半徑與纖維束半徑應(yīng)滿足的關(guān)系為，故選項D符合題意。8、AD【解析】

線框剛進(jìn)入磁場，cd邊切割磁感線，根據(jù)右手定則或楞次定律，可以判斷出感應(yīng)電流的方向為逆時針（為正方向），電流的大小為代入數(shù)據(jù)解得A此時ab邊兩端的電壓V線框全部進(jìn)入磁場，穿過線框的磁通量為零沒有感應(yīng)電流，但ab和cd兩條邊同時切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，相當(dāng)于兩節(jié)電池并聯(lián)V最后線框穿出磁場，ab邊切割磁感線，相當(dāng)于電源，根據(jù)右手定則或楞次定律判斷出感應(yīng)電流的方向為順時針（為負(fù)方向），電流大小為代入數(shù)據(jù)解得A此時ab邊兩端的電壓V故AD正確，BC錯誤。故選AD。9、BD【解析】

A．子彈進(jìn)入木塊的過程中，物塊和木板的動量都增大，所以物塊和木板組成的系統(tǒng)動量不守恒．故A錯誤；B．選取向右為正方向，子彈打入木塊過程，由動量守恒定律可得：m0v0=（m0+m）v1……①木塊在木板上滑動過程，由動量守恒定律可得：（m0+m）v1=（m0+m+M）v2……②聯(lián)立可得：所以子彈的末動量：p＝m0v2＝5×10?3×2＝0.01kg·m/s．故B正確；C．由動量定理可得子彈受到的沖量：I＝△p＝p?p0＝0.01kg·m/s?5×10?3×300kg·m/s＝1.49kg·m/s=1.49N·s．子彈與物塊作用力的時間相等，相互作用力大小始終相等，而方向相反，所以子彈對物塊的沖量大小也是1.49N·s．故C錯誤；D．對子彈木塊整體，由動量定理得：-μ（m0+m）gt=（m0+m）（v2-v1）……③由①②③式可得，物塊相對于木板滑行的時間．故D正確．10、ACE【解析】

A.狹義相對論中光速不變原理：真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的．故A正確；B.紅外線的波長比射線長．故B錯誤；C.紅光的波長長于紫光，所以在同一個雙縫干涉實驗裝置上做實驗，紅光的相鄰兩個亮條紋的中心間距大于紫光的相鄰兩個亮條紋的中心間距．故C正確；D.由幾何分析可知光束對應(yīng)的折射率大，而全反射臨界角正弦值與折射率成反比，所以光的全反射臨界角小于光的全反射臨界角．故D錯誤；E.由于偏振光在偏振片的透振方向有分量所以對應(yīng)的會在另一側(cè)觀察到透射光．故E正確三、實驗題：本題共2小題，共