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2024届吉林省长春市高三下学期三模试题 物理 （Word版）
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这是一份2024届吉林省长春市高三下学期三模试题 物理 （Word版），共11页。试卷主要包含了5v₀时，小球运动至最高点等内容，欢迎下载使用。
本试卷共8页。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
注意事项：1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确
粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B 铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹
的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书
写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正
带、刮纸刀。
一、选择题：本题共10 小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1～7 题只有 一项符合题目要求，每小题4 分；第8～10 题有多项符合题目要求，每小题6分， 全部选对的得6 分，选对但不全的得3 分，有错选或不答的得0 分。
1. 某同学使用无人机进行航拍， 一段时间内无人机在竖直方向运动，其位移一时间
图像如图所示，取竖直向上为正方向，下列哪个时刻无人机处于最高点
A.ti
B.t₂
C.tg
D.t₄
汤姆孙通过研究阴极射线发现电子后，还在β衰变、热离子发射效应(指物质受 热之后一些电子摆脱原子的束缚飞向远处的现象)和光电效应等现象中也都发现了
电子。在以上现象中，电子产生于原子核内部的是
A. 阴极射线 B. 光电效应
C.β 衰变 D. 热离子发射效应
3. 如图 (a), 将水杯开口向下置于水盆中，在杯中封闭一段气体，简化如图(b) 所
示。现将水杯缓慢向上提起一小段高度(杯口始终未露出水面),杯内气体未漏出且
温度保持不变，此过程中杯内气体
A. 体积变大，压强变小
B. 体积变小，压强变小
C. 体积变大，压强变大
D. 体积变小，压强变大
图 (a)
图 (b)
4. 风洞是进行空气动力学实验的常用设备。如图所示，将小球从A 点以初速度v₀ 水平 向左抛出，假设小球运动过程中受到水平向右、大小恒定的风力，经过一段时间，小球
运动到A 点正下方的B 点 ，O 点是轨迹的最左端，则此过程中小球速度最小时位于
A.A点
B.O 点
C. 轨迹OB之间的某一点
D. 轨迹AO 之间的某一点
5. 图 (a) 中，在x 轴上关于原点O 对称的位置固定两个等量异种点电荷。图(b) 中，在x 轴上关于原点O 对称的位置固定两根垂直于纸面的平行长直导线，两根
导线中电流大小相等、方向相反。电子以一定的初速度从原点O 垂直纸面向里运动，
则关于两幅图中电子在原点O 处受力的说法正确的是
A. 图 (a) 中，电子所受电场力方向沿x 轴正向
B. 图 (a) 中，电子所受电场力方向沿y 轴正向
C. 图 (b) 中，电子所受洛仑兹力方向沿y 轴正向
D. 图 (b) 中，电子所受洛仑兹力方向沿x 轴正向
图 (a)
高三物理试题 第2 页 (共8页)
图 (b)
6. 如图， 一椭球形玻璃置于真空中，过长轴的截面为一椭圆，其长轴和短轴长度分别 为10cm 和6cm。一束从焦点F;射向短轴端点P的单色光，恰好在 P 点发生全反射。
已知光在真空中的速度为c, 则该光在玻璃中传播的速度为
A.
B.
C.
D.
7.2024年1月18日，大连理工大学研制的“大连1号一连理卫星”从天舟六号货运飞 船成功释放入轨，其绕地球运动的轨道可视为圆。已知引力常量和“连理卫星”距地
面的高度，再结合下列信息能计算出地球平均密度的是
A. 地球对“连理卫星”的万有引力和地球半径
B. “连理卫星”绕地球运动的周期和线速度
C. “连理卫星”绕地球运动的周期和角速度
D. 地球两极处的重力加速度和地球自转周期
8. 如图， 一列沿x 轴正方向传播的简谐横波，实线为t=0 时刻的波形图，虚线为tz=1s 时的波形图。下列说法正确的是
A. 该波的波长为16m
B. 该波的波速可能为10m/s
C.t₁ 时刻x=2m 处的质点加速度方向沿y轴负方向
D.t₁ 时刻x=2m 处的质点速度方向沿y 轴正方向
9. 如图 (a), 一滑块静置在水平面上，滑块的曲面是半径为R 的四分之一圆弧，最低 点切线水平。小球以水平向右的初速度 v从圆弧最低点冲上滑块，且能从圆弧最高 点冲出滑块。小球与滑块水平方向的速度大小分别为v₁、v₂,作 出v₁-v₂ 的关系图像，
局部图像如图 (b) 所示，不计一切摩擦，重力加速度为g。 下列说法正确的是
图 (a)
图 (b)
A. 滑块与小球组成的系统水平方向动量守恒
B. 小球与滑块的质量比为1:2
C. 当滑块的速度为0.5v₀时，小球运动至最高点
D. 小球的初速度大小可能为
10. 如图 (a),S 为粒子源，不断沿水平方向发射速度相同的同种带负电粒子，MN 为 竖直放置的接收屏。MN 左侧空间同时存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀
强磁场时，粒子恰好沿直线垂直打在 MN上的O 点；当只有电场或磁场时，粒子打
在MN 上的P 点或Q 点 ，P、O、Q 三点的位置如图 (b) 所示，
电场强度为E, 磁感应强度为B,S 到屏MN的距离为d 。不计粒子重力和粒子间的
相互作用力，则下列说法正确的是
A. 只加磁场时，粒子打到接收屏上的P 点
·P
·0
·Q
B. 粒子源发射粒子的速度大小为
C. 粒子的比荷为
D.OP 间距离为
图 (a)
图 (b)
高三物理试题 第 4 页 ( 共 8 页 )
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. (6分)
利用如图所示装置验证机械能守恒定律。
将一曲别针制成“L”型小挂钩固定在桌边。用细线一端连接小球，另一端系成一 个小绳套，挂在小挂钩上。将细线向左拉直到水平位置，由静止释放小球，当细线摆到 竖直时，小绳套刚好脱离挂钩，小球做平抛运动，测得其水平位移s 和下落高度h 。 (已
知重力加速度为g)
(1)小球做平抛运动的初速度大小v=. ;
(2)细线拉直时，测量小球的球心到悬点的距离l, 如果1、s、h满足关系式l=
则可验证摆下过程中小球机械能守恒；
(3)若释放小球时，不小心给小球一个向下的初速度，则(2)中验证小球机械能
守恒的关系式是否成立? (填“成立”或“不成立”)
12. (8分)
某同学设计了一个“水平加速度测量仪”,能通过电压表的示数反映物体的加速度， 如图 (a) 所示。质量m=1kg 的滑块2可在光滑的框架1中左右平移，滑块两侧各连 着一根劲度系数k=2.0×10²N/m 的弹簧3(弹簧始终处于弹性限度内)。4是固定在滑 块上的金属滑片，它与一阻值均匀的长直电阻 AB 接触良好，且不计二者间摩擦，滑片 与电压表负接线柱用导线连接。已知加速度为0时，两弹簧都处于原长，滑片恰好位于 AB中点， AB全长L=15cm, 电源电动势E=12V (内阻忽略不计)。电压表的量程
0～3V、 内阻Ry=3kΩ(Ry》RAg), 其表盘如图 (b) 所示。
(1)为使滑片位于B 点时电压表刚好满偏，需要将电压表量程改为0~12V, 则电 压表应 (填“串联”或“并联”) k2 的电阻，并按新量程重新标注表盘
刻度值；
(2)将改装后的电压表接入图(a) 电路中，则此装置可测量的最大加速度
为 m/s²;
(3)在图(c) 中 画 出a-U 图像(规定向左为加速度正方向，U 为改装后电压表示数);
(4)若要增大加速度的测量范围，可采用的方法：
(写出一条合理措施即可)
图 (a)
图 (b)
图 (c)
13. (10分)
如图， 一种巨型娱乐器械可以使乘客体验超重和失重状态。可乘坐多人的环形座舱 套装在竖直柱子上，由升降机送上48m 高处，座舱从静止开始以8m/s² 的加速度匀加 速下落了36m, 制动系统启动，座舱开始匀减速下落，到地面时刚好停下。重力加速度
g 取10m/s²。求：
(1)制动系统启动时，座舱的速度大小及减速阶段加速度大小；
(2)减速下落阶段，座椅对游客的支持力大小与游客重力大小的比值。
1 4 . ( 1 2 分 )
如 图 (a), 空间有水平向右的匀强电场， 一个质量为m 、电荷量为+q 的小球(可
视为质点),用长为L 的绝缘轻绳悬挂于O 点，其静止时轻绳与竖直方向的夹角θ=37°,
重力加速度为g, 忽略空气阻力。 (sin37°=0.6,cs 37°=0.8)
(1)求电场强度的大小和小球静止时轻绳对其拉力的大小；
( 2 ) 如 图 (b), 将小球拉至最低点，对其施加瞬时作用，使之以垂直纸面向里的
初速度在一倾斜平面内做匀速圆周运动，求小球速度的大小。
图 (a)
图 (b)
15 . (18分)
如图，PQ、MN 是两条固定在水平面内间距L=1m 的平行轨道，两轨道在O、0 处各有一小段长度可以忽略的绝缘体，将金属轨道左右绝缘隔开。轨道左端连接一个 R=0.3Ω 的电阻，轨道右端连接一个“恒流源”,使轨道上垂直放置的细导体棒ab在 OO'右侧时电流恒为I=0.5A。沿轨道MN 建立x轴，O 为坐标原点，在两轨道间充满 垂直轨道平面向下的有界磁场，x≥0区域磁感应强度B随坐标x的变化规律为B=0.4x(T), x<0 区域为B₁=0.2T 的匀强磁场。已知ab棒的质量m=0.05 kg、长度L=1m 、电阻 r=0.1Ω,ab棒与轨道间的动摩擦因数μ=0.2,在外力作用下静止在x=1.5m 处。金属 轨道电阻不计，重力加速度g取10m/s²。现撤去外力，发现 ab棒沿轨道向左运动，最
终停在x₁=-0.36m 处。求：
(1)撤掉外力瞬间，ab棒中的电流方向和ab棒的加速度大小；
(2)ab 棒运动到x=0 处的速度大小；
(3)ab 棒运动的总时间。
(已知：质量为m 的物体做简谐运动时，回复力F 与物体偏离平衡位置的位移x 满足
F-A×, 其报动周期
本试卷共8页。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
注意事项：1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确
粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B 铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹
的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书
写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正
带、刮纸刀。
一、选择题：本题共10 小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1～7 题只有 一项符合题目要求，每小题4 分；第8～10 题有多项符合题目要求，每小题6分， 全部选对的得6 分，选对但不全的得3 分，有错选或不答的得0 分。
1. 某同学使用无人机进行航拍， 一段时间内无人机在竖直方向运动，其位移一时间
图像如图所示，取竖直向上为正方向，下列哪个时刻无人机处于最高点
A.ti
B.t₂
C.tg
D.t₄
汤姆孙通过研究阴极射线发现电子后，还在β衰变、热离子发射效应(指物质受 热之后一些电子摆脱原子的束缚飞向远处的现象)和光电效应等现象中也都发现了
电子。在以上现象中，电子产生于原子核内部的是
A. 阴极射线 B. 光电效应
C.β 衰变 D. 热离子发射效应
3. 如图 (a), 将水杯开口向下置于水盆中，在杯中封闭一段气体，简化如图(b) 所
示。现将水杯缓慢向上提起一小段高度(杯口始终未露出水面),杯内气体未漏出且
温度保持不变，此过程中杯内气体
A. 体积变大，压强变小
B. 体积变小，压强变小
C. 体积变大，压强变大
D. 体积变小，压强变大
图 (a)
图 (b)
4. 风洞是进行空气动力学实验的常用设备。如图所示，将小球从A 点以初速度v₀ 水平 向左抛出，假设小球运动过程中受到水平向右、大小恒定的风力，经过一段时间，小球
运动到A 点正下方的B 点 ，O 点是轨迹的最左端，则此过程中小球速度最小时位于
A.A点
B.O 点
C. 轨迹OB之间的某一点
D. 轨迹AO 之间的某一点
5. 图 (a) 中，在x 轴上关于原点O 对称的位置固定两个等量异种点电荷。图(b) 中，在x 轴上关于原点O 对称的位置固定两根垂直于纸面的平行长直导线，两根
导线中电流大小相等、方向相反。电子以一定的初速度从原点O 垂直纸面向里运动，
则关于两幅图中电子在原点O 处受力的说法正确的是
A. 图 (a) 中，电子所受电场力方向沿x 轴正向
B. 图 (a) 中，电子所受电场力方向沿y 轴正向
C. 图 (b) 中，电子所受洛仑兹力方向沿y 轴正向
D. 图 (b) 中，电子所受洛仑兹力方向沿x 轴正向
图 (a)
高三物理试题 第2 页 (共8页)
图 (b)
6. 如图， 一椭球形玻璃置于真空中，过长轴的截面为一椭圆，其长轴和短轴长度分别 为10cm 和6cm。一束从焦点F;射向短轴端点P的单色光，恰好在 P 点发生全反射。
已知光在真空中的速度为c, 则该光在玻璃中传播的速度为
A.
B.
C.
D.
7.2024年1月18日，大连理工大学研制的“大连1号一连理卫星”从天舟六号货运飞 船成功释放入轨，其绕地球运动的轨道可视为圆。已知引力常量和“连理卫星”距地
面的高度，再结合下列信息能计算出地球平均密度的是
A. 地球对“连理卫星”的万有引力和地球半径
B. “连理卫星”绕地球运动的周期和线速度
C. “连理卫星”绕地球运动的周期和角速度
D. 地球两极处的重力加速度和地球自转周期
8. 如图， 一列沿x 轴正方向传播的简谐横波，实线为t=0 时刻的波形图，虚线为tz=1s 时的波形图。下列说法正确的是
A. 该波的波长为16m
B. 该波的波速可能为10m/s
C.t₁ 时刻x=2m 处的质点加速度方向沿y轴负方向
D.t₁ 时刻x=2m 处的质点速度方向沿y 轴正方向
9. 如图 (a), 一滑块静置在水平面上，滑块的曲面是半径为R 的四分之一圆弧，最低 点切线水平。小球以水平向右的初速度 v从圆弧最低点冲上滑块，且能从圆弧最高 点冲出滑块。小球与滑块水平方向的速度大小分别为v₁、v₂,作 出v₁-v₂ 的关系图像，
局部图像如图 (b) 所示，不计一切摩擦，重力加速度为g。 下列说法正确的是
图 (a)
图 (b)
A. 滑块与小球组成的系统水平方向动量守恒
B. 小球与滑块的质量比为1:2
C. 当滑块的速度为0.5v₀时，小球运动至最高点
D. 小球的初速度大小可能为
10. 如图 (a),S 为粒子源，不断沿水平方向发射速度相同的同种带负电粒子，MN 为 竖直放置的接收屏。MN 左侧空间同时存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀
强磁场时，粒子恰好沿直线垂直打在 MN上的O 点；当只有电场或磁场时，粒子打
在MN 上的P 点或Q 点 ，P、O、Q 三点的位置如图 (b) 所示，
电场强度为E, 磁感应强度为B,S 到屏MN的距离为d 。不计粒子重力和粒子间的
相互作用力，则下列说法正确的是
A. 只加磁场时，粒子打到接收屏上的P 点
·P
·0
·Q
B. 粒子源发射粒子的速度大小为
C. 粒子的比荷为
D.OP 间距离为
图 (a)
图 (b)
高三物理试题 第 4 页 ( 共 8 页 )
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. (6分)
利用如图所示装置验证机械能守恒定律。
将一曲别针制成“L”型小挂钩固定在桌边。用细线一端连接小球，另一端系成一 个小绳套，挂在小挂钩上。将细线向左拉直到水平位置，由静止释放小球，当细线摆到 竖直时，小绳套刚好脱离挂钩，小球做平抛运动，测得其水平位移s 和下落高度h 。 (已
知重力加速度为g)
(1)小球做平抛运动的初速度大小v=. ;
(2)细线拉直时，测量小球的球心到悬点的距离l, 如果1、s、h满足关系式l=
则可验证摆下过程中小球机械能守恒；
(3)若释放小球时，不小心给小球一个向下的初速度，则(2)中验证小球机械能
守恒的关系式是否成立? (填“成立”或“不成立”)
12. (8分)
某同学设计了一个“水平加速度测量仪”,能通过电压表的示数反映物体的加速度， 如图 (a) 所示。质量m=1kg 的滑块2可在光滑的框架1中左右平移，滑块两侧各连 着一根劲度系数k=2.0×10²N/m 的弹簧3(弹簧始终处于弹性限度内)。4是固定在滑 块上的金属滑片，它与一阻值均匀的长直电阻 AB 接触良好，且不计二者间摩擦，滑片 与电压表负接线柱用导线连接。已知加速度为0时，两弹簧都处于原长，滑片恰好位于 AB中点， AB全长L=15cm, 电源电动势E=12V (内阻忽略不计)。电压表的量程
0～3V、 内阻Ry=3kΩ(Ry》RAg), 其表盘如图 (b) 所示。
(1)为使滑片位于B 点时电压表刚好满偏，需要将电压表量程改为0~12V, 则电 压表应 (填“串联”或“并联”) k2 的电阻，并按新量程重新标注表盘
刻度值；
(2)将改装后的电压表接入图(a) 电路中，则此装置可测量的最大加速度
为 m/s²;
(3)在图(c) 中 画 出a-U 图像(规定向左为加速度正方向，U 为改装后电压表示数);
(4)若要增大加速度的测量范围，可采用的方法：
(写出一条合理措施即可)
图 (a)
图 (b)
图 (c)
13. (10分)
如图， 一种巨型娱乐器械可以使乘客体验超重和失重状态。可乘坐多人的环形座舱 套装在竖直柱子上，由升降机送上48m 高处，座舱从静止开始以8m/s² 的加速度匀加 速下落了36m, 制动系统启动，座舱开始匀减速下落，到地面时刚好停下。重力加速度
g 取10m/s²。求：
(1)制动系统启动时，座舱的速度大小及减速阶段加速度大小；
(2)减速下落阶段，座椅对游客的支持力大小与游客重力大小的比值。
1 4 . ( 1 2 分 )
如 图 (a), 空间有水平向右的匀强电场， 一个质量为m 、电荷量为+q 的小球(可
视为质点),用长为L 的绝缘轻绳悬挂于O 点，其静止时轻绳与竖直方向的夹角θ=37°,
重力加速度为g, 忽略空气阻力。 (sin37°=0.6,cs 37°=0.8)
(1)求电场强度的大小和小球静止时轻绳对其拉力的大小；
( 2 ) 如 图 (b), 将小球拉至最低点，对其施加瞬时作用，使之以垂直纸面向里的
初速度在一倾斜平面内做匀速圆周运动，求小球速度的大小。
图 (a)
图 (b)
15 . (18分)
如图，PQ、MN 是两条固定在水平面内间距L=1m 的平行轨道，两轨道在O、0 处各有一小段长度可以忽略的绝缘体，将金属轨道左右绝缘隔开。轨道左端连接一个 R=0.3Ω 的电阻，轨道右端连接一个“恒流源”,使轨道上垂直放置的细导体棒ab在 OO'右侧时电流恒为I=0.5A。沿轨道MN 建立x轴，O 为坐标原点，在两轨道间充满 垂直轨道平面向下的有界磁场，x≥0区域磁感应强度B随坐标x的变化规律为B=0.4x(T), x<0 区域为B₁=0.2T 的匀强磁场。已知ab棒的质量m=0.05 kg、长度L=1m 、电阻 r=0.1Ω,ab棒与轨道间的动摩擦因数μ=0.2,在外力作用下静止在x=1.5m 处。金属 轨道电阻不计，重力加速度g取10m/s²。现撤去外力，发现 ab棒沿轨道向左运动，最
终停在x₁=-0.36m 处。求：
(1)撤掉外力瞬间，ab棒中的电流方向和ab棒的加速度大小；
(2)ab 棒运动到x=0 处的速度大小；
(3)ab 棒运动的总时间。
(已知：质量为m 的物体做简谐运动时，回复力F 与物体偏离平衡位置的位移x 满足
F-A×, 其报动周期
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