2024年山西朔州怀仁市怀仁市第一中学高三三模物理试卷

这是一份2024年山西朔州怀仁市怀仁市第一中学高三三模物理试卷，共7页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
2024年山西朔州怀仁市怀仁市第一中学高三三模物理试卷
一、单选题
1.肥皂膜看起来常常是彩色的，雨后公路积水上漂浮的油膜，也经常显现出彩色条纹。下列现象的原理与之相
同的是（ ）
A. 杨氏双缝干涉实验
B. 影子的形成
D. 泊松亮斑
C. 利用光导纤维传递信息，实现光纤通信
2.近年，我国阶段性建成并成功运行了“电磁撬”，创造了大质量电磁推进技术的世界最高速度纪录，其原理
如图所示。两平行长直金属导轨固定在水平面，导轨间垂直安放金属棒，且始终与导轨接触良好，电流从一导
轨流入，经过金属棒，再从另一导轨流回。已知平行导轨中的电流在两导轨间产生的磁场可视为匀强磁场，磁
感应强度B与电流I的关系式为
（k为常量且已知）。回路中的电流
，两导轨内侧间距为k，金属
棒被推进的距离为
，金属棒的质量为
，不计任何摩擦与阻力，下列说法正确的是（ ）
A. 该“电磁撬”的原理为电磁感应
C. 金属棒受到安培力的大小为1N
B. 金属棒所在区域的磁场方向为垂直纸面向外
D. 金属棒从静止开始经过推进后的速度大小为1m/s
3.人体的细胞膜模型图如图甲所示，由磷脂双分子层组成，双分子层之间存在电压（医学上称为膜电位），现
研究某小块均匀的细胞膜，厚度为d，膜内的电场可看作匀强电场，简化模型如图乙所示，初速度可视为零的
钠离子（带正电）仅在电场力的作用下，从图中的A点运动到B点，下列说法正确的是（ ）

A. 若膜电位增加，则钠离子离开细胞的速度更小
C. 钠离子的电势能增大
B. 若膜电位不变，膜的厚度越大，则钠离子离开细胞
的速度越大
D. A点电势高于B点电势
4.胶片电影利用光电管把“声音的照片”还原成声音，如图所示，在电影放映机中用频率和强度不变的一极窄
光束照射声音轨道，在胶片移动的过程中，通过声音轨道后的光强随之变化，光束射向内表面涂有光电材料作
为阴极的光电管后释放出光电子，在电路中产生变化的电流，把声音放大还原，则（ ）
A. 任何频率的光通过声音轨道照射在光电管上都可以 B. 单位时间光电管中产生光电子数目将随胶片移动发
释放出光电子
生变化
C. 光电管中产生光电子的最大初动能将随胶片移动发 D. 由于吸收光子能量需要积累能量的时间，以致声像
生变化 有明显不同步
5.趣味比赛“毛毛虫竞速”锻炼体能的同时，也考验班级的团队协作能力。某高中校运动会比赛中某班五位同
学齐心协力，默契配合，发令后瞬间将“毛毛虫”提起并沿水平跑道加速出发，加速度大小约为7.5m/s²。已
知“毛毛虫”道具质量为4kg，重力加速度g=10m/s²，不计空气阻力。则在发令后瞬间平均每位同学对道具
的作用力约为（ ）

A. 6N
B. 8N
C. 10N
D. 30N
二、多选题
6.通过观测木星的卫星，可以推算出木星的质量。假设卫星绕木星做匀速圆周运动，除了引力常量G外，至少
还需要两个物理量才能计算出木星的质量。这两个物理量可以是（ ）
A．卫星的半径和角速度
C．卫星的线速度和角速度
B．卫星的质量和轨道半径
D．卫星的运行周期和轨道半径
7.市面上有一种自动计数的智能呼拉圈。如图甲，腰带外侧带有轨道，将带有滑轮的短杆穿过轨道，短杆的另
一端悬挂一根带有配重的细绳，其模型简化如图乙所示。将腰带水平套在腰上，通过人体微小扭动，使配重在
水平面内做匀速圆周运动，此时绳子与竖直方向夹角为 。配重运动过程中认为腰带没有变形，下列说法正确
的是（ ）
A．若增大转速，绳子的拉力变小
B．若增大转速，腰受到腰带的弹力变大
C．若减小转速，腰受到腰带的摩擦力不变
D．若只增加配重，保持转速不变，则绳子与竖直方向夹角θ变小
8.如图所示，绝缘的水平面上固定两根相互垂直的光滑金属杆，沿两金属杆方向分别建立x轴和y轴。另有两光
滑金属杆1、2，t=0时刻与两固定杆围成正方形，金属杆间彼此接触良好，空间存在竖直向上的匀强磁场。分
别沿x轴正向和y轴负向以相同大小的速度匀速移动金属杆1、2，已知四根金属杆完全相同且足够长，回路中的

电流为I（以逆时针为电流正方向），通过金属杆截面的电荷量为q，用下列相关图像描述某段运动过程中电流I
与电荷量q关于时间t变化的规律，可能正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
三、实验题
9.一同学利用如图所示装置来测定当地的重力加速度。已知光滑圆弧凹槽ABC的半径为R，B为圆弧轨道最低
点，A、C等高，θ很小。钢球的半径为r，当钢球经过圆弧轨道最低点B时，钢球的球心恰好经过光电门（图中
未画出）。现将钢球从A点由静止释放，沿凹槽ABC自由往复运动，当光电门第一次被挡光时计数为“0”并开
始计时，之后每挡光一次计数增加1，当计数为20时，计时为t。

(1)钢球往复运动的周期为
(2)钢球在圆弧轨道上的运动与单摆运动相似，根据“用单摆测量重力加速度”实验原理，可得当地的重力加速
度的表达式为
；
。
(3)由于在计数时误将“19”计为“20”，由此测得重力加速度值与真实值相比是
“偏小”）
。（填“偏大”或者
10.某同学想用一支新HB铅笔笔芯（粗细均匀）的电阻来探索石墨的导电性，
(1)先用多用电表直接测量笔芯的电阻，先把选择开关调至欧姆“×10”挡，经过正确的操作后，发现指针偏转
角度过大，此时应将选择开关调至欧姆
果如图甲所示，则该铅笔笔芯的电阻为
（填“×1”或“×100”）挡，并重新进行调零，最终测量结
Ω。
(2)该同学想更准确地测出这支铅笔笔芯的电阻，他从实验室找到如下器材：
A.电源E：电动势约为3.0V；
B.电流表A ：量程为0～10mA，内阻r =20Ω；
1
1
C.电流表A ：量程为0～100mA，内阻r =10Ω；
2
2
D.滑动变阻器R1：最大阻值为5Ω；
E.电阻箱R0：最大阻值为999.9Ω；
F.开关S、导线若干。
为了尽量准确地测量这支铅笔笔芯电阻R的阻值，根据实验室提供的仪器，他设计图乙所示的电路，图中电流
表a应选用 ，电流表b应选用 。（均填“A ”或“A ”）
1
2
(3)要将电流表a与电阻箱R。改装为量程为3V的电压表，则电阻箱的阻值应调至R0=
Ω。
(4)闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，记录电流表A 的示数I 和电流表A 的示数I ，根据测得的多组数据描绘
1
1
2
2
出I -I 图像，如图丙所示，则笔芯电阻的阻值R =
Ω（结果保留3位有效数字）。
2 1
x
四、解答题

11.“拔火罐”是我国传统医学的一种治疗手段。操作时，医生用点燃的酒精棉球加热一个小罐内的空气，随后
迅速把小罐倒扣在需要治疗的部位，冷却后小罐便紧贴在皮肤上（如图）。假设加热后小罐内的空气温度为
87℃，当时的室温为27℃，大气压为
，小罐开口部位的面积
。当罐内空气温
度变为室温时，求：（不考虑因皮肤被吸入罐内导致空气体积变化的影响）
（1）小罐内的空气对皮肤的压力大小；
（2）某次拔罐时由于医生操作不当，小罐未紧贴在皮肤上，当罐内空气变为室温时，进入罐内空气与原有空
气质量之比为多少。
12.类似光学中的反射和折射现象，用磁场或电场调控也能实现质子束的“反射”和“折射”。如图所示，在
竖直平面内有两个宽度均为d的平行区域Ⅰ和Ⅱ；Ⅰ区存在磁感应强度大小为B、方向垂直竖直平面向外的匀强
磁场，Ⅱ区存在竖直方向的匀强电场。一束质量为m、电荷量为e的质子从O点以入射角 射入Ⅰ区，在P点以
出射角 射出，实现“反射”；质子束从P点以入射角 射入Ⅱ区，在Ⅱ区中发生“折射”，其出射方向与法线
夹角为“折射”角。已知质子仅在平面内运动，初速度大小为 ，不计质子重力，不考虑质子间相互作用以及
质子对磁场和电场分布的影响。
（1）若以任意角度射向磁场的质子都能实现“反射”，求 的最大值；
（2）若匀强电场方向竖直向下，场强大小
，求“折射率”n（入射角正弦与折射角正弦的比值）；
（3）计算说明如何调控电场，实现质子束从P点进入Ⅱ区发生“全反射”（即质子束全部返回Ⅰ区）。
13.如图所示，质量
、半径
的四分之一光滑圆孤abc静止在足够长的光滑水平面上，末端与
的小物块B，B的左侧固定一水平轻弹簧，将质量为 的小物块A
水平面相切，圆弧右侧有一质量为

从圆弧顶端由静止释放，在小物块B的右侧有一竖直挡板（图中未画出，挡板和B的间距可调），当小物块B与
挡板发生一次弹性正碰后立刻将挡板撤去，且小物块A与弹簧接触后即与弹簧固定连接，已知重力加速度
，不计空气阻力，A、B均可视为质点。求：
（1）若圆弧固定，小物块A到达圆弧底端时的速度的大小；
（2）若圆弧不固定，小物块A到达圆弧底端的速度的大小以及圆弧体的位移大小；
（3）若圆弧不固定，小物块B与挡板发生碰撞后的运动过程中，当弹簧最短时弹簧弹性势能的范围。