2025-2026学年西安交通大学附属中学高三第三次模拟练习物理试题含解析.doc

2025-2026学年西安交通大学附属中学高三第三次模拟练习物理试题
请考生注意：
1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。
2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、如图所示为单摆的振动图像，根据此振动图像不能确定的物理量是（　　）

A．摆长 B．回复力 C．频率 D．振幅
2、如图，水平桌面上有三个相同的物体a、b、c叠放在一起，a的左端通过一根轻绳与质量为kg的小球相连，绳与水平方向的夹角为60°，小球静止在光滑的半圆形器皿中。水平向右的力F=20N作用在b上，三个物体保持静状态。g取10m/s2。下列说法正确的是（　　）

A．物体a对桌面的静摩擦力大小为10N，方向水平向右
B．物体b受到物体a给的一个大小为20N的摩擦力，方向向左
C．物体c受到向右的静摩擦力，大小为20N
D．在剪断轻绳的瞬间，三个物体一定会获得向右的加速度
3、如图所示，足够长的小平板车B的质量为M，以水平速度v0向右在光滑水平面上运动，与此同时，质量为m的小物体A从车的右端以水平速度v0沿车的粗糙上表面向左运动．若物体与车面之间的动摩擦因数为μ，则在足够长的时间内（　　）

A．若M＞m，物体A对地向左的最大位移是
B．若M＜m，小车B对地向右的最大位移是
C．无论M与m的大小关系如何，摩擦力对平板车的冲量均为mv0
D．无论M与m的大小关系如何，摩擦力的作用时间均为
4、有一个变压器，当输入电压为220 V时输出电压为12 V，某同学在实验过程中发现此变压器副线圈烧坏了，于是他从变压器上拆掉烧坏的副线圈，用绝缘导线在铁芯上新绕了5匝线圈作为副线圈（如图所示），然后将原线圈接到110 V交流电源上，将交流电流表与的固定电阻串联后接在新绕的5匝线圈两端，这时电流表的示数为5 mA。该同学按理想变压器分析，求出了该变压器副线圈的匝数。你认为该变压器原来的副线圈匝数应为（　　）

A．2200 B．1100 C．60 D．30
5、如图所示，一带正电小球穿在一根绝缘粗糙直杆上，杆与水平方向夹角为θ，整个空间存在着竖直向上的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场，先给小球一初速度，使小球沿杆向下运动，在A点时的动能为100J，在C点时动能减为零，D为AC的中点，那么带电小球在运动过程中（ ）

A．到达C点后小球不可能沿杆向上运动
B．小球在AD段克服摩擦力做的功与在DC段克服摩擦力做的功不等
C．小球在D点时的动能为50J
D．小球电势能的增加量等于重力势能的减少量
6、场是物理学中的重要概念。物体之间的万有引力是通过引力场发生的，地球附近的引力场又叫重力场。若某点与地心相距x，类比电场强度的定义，该点的重力场强度用E表示。已知质量均分布均匀的球壳对壳内任一物体的万有引力为零，地球半径为R。则能正确反应E与x关系的图像是（　　）
A． B． C． D．
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、牛顿在发现万有引力定律时曾用月球的运动来检验，物理学史上称为著名的“月地检验”。已经知道地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，月球中心与地球中心距离是地球半径k 倍，根据万有引力定律，可以求得月球受到万有引力产生的加速度为a1。又根据月球绕地球运动周期为T，可求得月球的向心加速度为a2，两者数据代入后结果相等，定律得到验证。以下说法正确的是( )
A． B．
C． D．
8、如图（甲）所示，两根足够长的平行光滑金属导轨固定在水平面内，导轨间距为1.0m，左端连接阻值R=4.0Ω的电阻，匀强磁场磁感应强度B=0.5T、方向垂直导轨所在平面向下。质量m=0.2kg、长度l=1.0m、电阻r=1.0Ω的金属杆置于导轨上，向右运动并与导轨始终保持垂直且接触良好，t=0时对杆施加一平行于导轨方向的外力F，杆运动的v－t图像如图（乙所示，其余电阻不计、则（　　）

A．t=0时刻，外力F水平向右，大小为0.7N
B．3s内，流过R的电荷量为3.6C
C．从t=0开始，金属杆运动距离为5m时电阻R两端的电压为1.6V
D．在0~3.0s内，外力F大小随时间t变化的关系式是F=0.1+0.1t（N）
9、两列在同一介质中的简谐横波沿相反方向传播，某时刻两列波相遇，如图所示，其中实线波的频率为2.50Hz，图示时刻平衡位置x＝3m处的质点正在向上振动。则下列说法正确的是（ ）

A．实线波沿x轴正方向传播，虚线波沿x轴负方向传播
B．两列波在相遇区域发生干涉现象
C．两列波的波速均为25m/s
D．从图示时刻起再过0.025s，平衡位置x＝1.875m处的质点将位于y＝30cm处
10、如图，理想变压器的a、b两端接在U=220V交流电源上，定值电阻R0 = 40Ω，R为光敏电阻，其阻值R随光照强度E变化的公式为R=Ω，光照强度E的单位为勒克斯（lx）。开始时理想电流表A2的示数为0.2A，增大光照强度E，发现理想电流表A1的示数增大了0.2A，电流表A2的示数增大了0.8A，下列说法正确的是（ ）

A．变压器原副线圈匝数比
B．理想电压表V2、V3的示数都减小
C．光照强度的增加量约为7.5lx
D．在增大光照强度过程中，变压器的输入功率逐渐减小
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11．（6分）在做“用单摆测定重力加速度”的实验过程中：
(1)小李同学用游标卡尺测得摆球的直径如图所示，则摆球直径d＝________cm。

(2)小张同学实验时却不小心忘记测量小球的半径，但测量了两次摆线长和周期，第一次测得悬线长为L1，对应振动周期为T1；第二次测得悬线长为L2，对应单摆的振动周期为T2，根据以上测量数据也可导出重力加速度的表达式为_________________。
12．（12分）某同学在验证合外力一定，物体的质量与加速度的关系时，采用图甲所示的装置及数字化信息系统获得了小车的加速度a与小车质量M(包括所放砝码及传感器的质量)的对应关系图象，如图乙所示．实验中所挂钩码的质量20g，实验中选用的是不可伸长的轻绳和光滑的轻质定滑轮．

(1)实验开始时，他先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的轻绳与木板平行．他这样做的目的是下列哪一个_____________；(填字母代号)
A．可使位移传感器测出的小车的加速度更准确
B．可以保证小车最终能够做直线运动
C．可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车所受的合力
(2)由图乙可知，图线不过原点O，原因是_____________________________；
(3)该图线的初始段为直线，该段直线的斜率最接近的数值是__．
A．30 B．0.3 C．20 D．0.2
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13．（10分）如图所示，Ⅰ、Ⅲ区域（足够大）存在着垂直纸面向外的匀强磁场，虚线MN、PQ分别为磁场区域边界，在Ⅱ区域内存在着垂直纸面向里的半径为R的圆形匀强磁场区域，磁场边界恰好与边界MN、PQ相切，S、T为切点，A、C为虚线MN上的两点，且AS=CS=R，有一带正电的粒子以速度v沿与边界成30°角的方向从C点垂直磁场进入Ⅰ区域，随后从A点进入Ⅱ区域，一段时间后粒子能回到出发点，并最终做周期性运动，已知Ⅱ区域内磁场的磁感应强度B2为Ⅰ区域内磁场的磁感应强度B1的6倍，Ⅲ区域与Ⅰ区域磁场的磁感应强度相等，不计粒子的重力。求：
(1)粒子第一次进入Ⅱ区域后在Ⅱ区域中转过的圆心角；
(2)粒子从开始运动到第一次回到出发点所经历的总时间。

14．（16分）在容积为40L的容器中，盛有压缩二氧化碳3.96kg，该容器能承受的压强不超过6.0106pa，求容器会有爆炸危险时内部气体达到的摄氏温度？（已知二氧化碳在标准状态下的密度是1.98kg/m3，温度是0，压强是1105pa）
15．（12分）如图所示，一根劲度系数为的轻质弹簧竖直放置，上下两端各固定质量均为的物体A和B（均视为质点），物体B置于水平地面上，整个装置处于静止状态，一个质量的小球P从物体A正上方距其高度处由静止自由下落。与物体A发生弹性正碰（碰撞时间极短且只碰一次），弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力，取。求：
(1)碰撞后瞬间物体A的速度大小；
(2)当地面对物体B的弹力恰好为零时，A物体的速度大小。

参考答案

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、B
【解析】
由图可直接看出的物理量有：周期T=2s，振幅A=3cm；由单摆的周期公式：

则频率：

可求出摆长为：

由于不知道摆球的质量，所以无法知道回复力。B正确，ACD错误。
故选B。
2、B
【解析】
A．对受力分析

在竖直方向

则绳子拉力为

对、、整体受力分析，水平方向根据平衡条件

则桌面对的静摩擦力方向水平向右，大小为

根据牛顿第三定律可知，对桌面的静摩擦力大小为，方向水平向左，A错误；
B．对、整体受力分析，水平方向根据平衡条件

可知物体b受到物体a给的一个大小为20N的摩擦力，方向向左，B正确；
C．对受力分析可知，物体仅受重力和支持力，受到的摩擦力为0，C错误；
D．地面对、、整体的最大静摩擦力大小未知，在剪断轻绳的瞬间系统的运动状态未知，D错误。
故选B。
3、D
【解析】
根据动量守恒定律求出M与m的共同速度，再结合牛顿第二定律和运动学公式求出物体和小车相对于地面的位移．根据动量定理求出摩擦力的作用的时间，以及摩擦力的冲量．
【详解】
规定向右为正方向，根据动量守恒定律有，解得；若，A所受的摩擦力，对A，根据动能定理得：，则得物体A对地向左的最大位移，若，对B，由动能定理得，则得小车B对地向右的最大位移，AB错误；根据动量定理知，摩擦力对平板车的冲量等于平板车动量的变化量，即，C错误；根据动量定理得，解得，D正确．
本题综合考查了动量守恒定律和动量定理，以及牛顿第二定律和运动学公式，综合性强对学生的要求较高，在解题时注意速度的方向．
4、C
【解析】
由题意可知当新绕5匝线圈后，原线圈接到110 V交流电源上，新绕线圈电流为5mA，则新绕线圈的电压为

根据原副线圈电压值比等于匝数比可知

可得原线圈的匝数为
匝匝
又因为当副线圈没有损坏输入电压为220V时输出电压为12 V，可得

可得该变压器原来的副线圈匝数应为
匝匝
故C正确，ABD错误。
故选C。
5、B
【解析】
A.如果小球受电场力大于重力，则到达C点后小球可能沿杆向上运动，选项A错误；
B.小球受重力、电场力、洛伦兹力、弹力和滑动摩擦力的作用，由于，故下滑过程中洛伦兹力减小，导致支持力和滑动摩擦力变化，故小球在AD段克服摩擦力做的功与在DC段克服摩擦力做的功不等，选项B正确；
C.由于小球在AD段克服摩擦力做的功与在DC段克服摩擦力做的功不等，故小球在D点时的动能也就不为50J，选项C错误；
D.该过程是小球的重力势能、电势能、动能和系统的内能之和守恒，故小球电势能的增加量不等于重力势能的减少量，选项D错误；
故选B。
6、C
【解析】
电场中F=Eq，类比电场强度定义，当x＞R时
E引==g=
即在球外E引与x2成反比；当x＜R时，由于质量均分布均匀的球壳对壳内任一物体的万有引力为零，距地心r处的引力场强是有半径为x的“地球”产生的。设半径为x的“地球”质量为Mx，则
Mx=
则
E引=
故C正确。
故选C。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、BD
【解析】
根据万有引力等于重力得

则有

地球表面附近重力加速度为g，月球中心到地球中心的距离是地球半径的k倍，所以月球的引力加速度为

月球绕地球运动周期T，根据圆周运动向心加速度公式得

故选BD。
8、CD
【解析】
A．根据v－t图象可以知道金属杆做匀减速直线运动，加速度为

当t=0时刻，设向右为正方向，根据牛顿第二定律有

根据闭合电路欧姆定律和法拉第电磁感应定律有

联立以上各式代入数据可得，负号表示方向水平向左，故A错误；
B．根据

联立可得

又因为v－t图象与坐标轴围成的面积表示通过的位移，所以有

故代入数据可解得
q=0.9C
故B错误；
C．设杆运动了5m时速度为v1，则有

此时金属杆产生的感应电动势

回路中产生的电流

电阻R两端的电压

联立以上几式结合A选项分析可得，故C正确；
D．由A选项分析可知t=0时刻外力F的方向与v0反向，由牛顿第二定律有

设在t时刻金属杆的速度为v，杆的电动势为E，回路电流为I，则有

联立以上几式可得
N
负号表示方向水平向左，即大小关系为
N
故D正确。
故选CD。
9、AD
【解析】
A．图示时刻平衡位置x=3m处的质点正在向上振动，根据波动规律可知，实线波沿x轴正方向传播，则虚线波沿x轴负方向传播，故A正确；
B．介质决定波速，两列波传播速度大小相同，由图可知，实线波的波长λ1=6m，虚线波的波长λ2=9m，由v=λf可知，实线波和虚线波的频率之比为
f1：f2=λ2：λ1=3：2
由于f1不等于f2，故两列波在相遇区域不会发生稳定的干涉现象，故B错误；
C．实线波的频率为2.50Hz，波长λ1=6m，则波速

故C错误；
D．实线波波峰传到平衡位置x＝1.875m处的质点所用时间为

虚线波波峰传到平衡位置x＝1.875m处的质点所用时间为

说明从图示时刻起再过0.025s，平衡位置x＝1.875m处的质点处于波峰位置，由波的叠加可知，平衡位置x＝1.875m处的质点将位于y＝30cm，故D正确。
故选AD。
10、AC
【解析】
A．设开始时变压器初级电流为I1，则

解得

选项A正确；
B．因变压器初级电压不变，则由于匝数比一定，可知次级电压V2不变；因次级电流变大，则R0上电压变大，则V3的示数减小，选项B错误；
C．变压器次级电压为

开始时光敏电阻

后来光敏电阻

由 可得

选项C正确；
D．在增大光照强度过程中，变压器次级电阻减小，则次级消耗功率变大，则变压器的输入功率逐渐变大，选项D错误。
故选AC。

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11、2.030
【解析】
(1)[1]游标卡尺的主尺读数为20mm，游标尺读数为0.05×6mm＝0.30mm，则摆球的直径d＝20.30mm＝2.030cm
(2)[2]设小球的半径为r，根据单摆的周期公式得
T1＝2π
T2＝2π
联立方程组解得

12、（1）C （2）平衡摩擦力使长木板的倾角过大； （3）D
【解析】
（1）实验开始时，他先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的轻绳与木板平行．他这样做的目的是可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车所受的合力，故选C.
（2）由F+F1=Ma解得 由图乙可知，图线不过原点O，在a轴上有正截距，可知存在与F相同方向的力，可知原因是平衡摩擦力使长木板的倾角过大；
（3）根据可知图线斜率等于F，则最接近的数值是F=mg=0.02×10N=0.2N.故选D.

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、 (1)120°(2)
【解析】
(1)粒子的运动轨迹如图所示，由几何关系得，
半径

粒子转过的圆心角为

粒子从点进入Ⅱ区域，先做匀速直线运动，且速度延长线刚好过Ⅱ区域圆形磁场的圆心，接着在磁场中做圆周运动，离开时速度方向的反向延长线仍然过圆心

设轨迹半径为，由牛顿运动定律知

得

故

即

连接，得

得

故此粒子第一次进入Ⅱ区域后在Ⅱ区域转过的圆心角为

(2)粒子进入Ⅲ区域时，速度方向仍与边界成30°角，故此粒子的轨迹图左右对称，上下对称，粒子在一个周期内，在Ⅰ、Ⅲ区域总共要经历两次圆周运动过程，每次转过的圆心角均为
所用总时间为

在Ⅱ区域要经历两次圆周运动过程，每次转过的圆心角均为，所用时间为

在Ⅱ区域要经过4次匀速直线运动过程，每次运动的距离为

所用总时间

故此粒子在一个周期内所经历的总时间为

14、54.6
【解析】
容器内的气体在标准状态下的状态量分别为：T1=273K，p1=1105pa，
气体达到爆炸点的状态量为：p2=6.0106pa，V2=40L=0.04m3
根据理想气体状态方程，代入数据，有爆炸危险时内部气体达到的温度
T2=327.6K
达到的摄氏温度t2=54.6。
答：容器会有爆炸危险时内部气体达到的摄氏温度是54.6。
15、 (1)8m/s；(2)
【解析】
(1)设碰撞前瞬间小球P的速度为，碰撞后瞬间小球P的速度为，物体A的速度为，
小球P自由下落，由动能定理可得

解得

小球P与物体A碰撞过程由动量守恒定律和能量守恒定律得

解得

故碰撞后瞬间物体A的速度大小是8m/s.
(2)设开始A静止时弹簧的压缩量为
对A有

当地面对物体B的弹力恰好为零时，弹簧的伸长量为
对B有

可见，故两个状态弹簧的弹性势能相等；
从P与A碰撞后瞬间到地面对B的弹力恰好为零的过程，由系统机械能守恒得

解得此时A的速度大小为