2021屆黑龍江省哈爾濱市黑龍江實驗中學高三（下）第四次模擬考試理綜物理試題（解析版）

黑龍江省實驗中學2021屆高三下學期第四次模擬考試理綜物理二、選擇題：本題共8小題，每小題6分，共48分。在每小題給出的由個選項中，第14~17題只有一項符合要求，第18~21題有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1.下列敘述正確的是（）A.重心、合力和交變電流的有效值等概念的建立都體現(xiàn)了等效替代的思想B.庫侖提出了用電場線描述電場的方法C.伽利略猜想自由落體的運動速度與下落時間成正比，并直接用實驗進行了驗證D.用比值法定義的物理概念在物理學中占有相當大的比例，例如場強，電容，加速度都是采用比值法定義的【1題答案】【答案】A【解析】【分析】【詳解】A．重心是重力的等效作用點、合力與分力是等效替代關系、交變電流的有效值是利用直流電和交流電在相等時間產(chǎn)生的熱量相等建立的，故A正確；B．法拉第提出了用電場線描述電場的方法，故B錯誤；C．伽利略猜想自由落體的運動速度與下落時間成正比，并用實驗和推論的方法進行認證，故C錯誤；D．場強和電容，加速度都是采用比值法定義的，而是加速度的決定式，故D錯誤。故選A。2.圖為春節(jié)期間路燈上懸掛的燈籠，三個相同的燈籠由輕繩連接起來掛在燈柱上，O為結點，輕繩OA、OB、OC長度相等，無風時三根繩拉力分別為FA、FB、FC。其中OB、OC兩繩的夾角為60°，燈籠總質(zhì)量為3m，重力加速度為g。下列表述正確的是（）A.FB與FC相同B.FB一定小于mgC.FB與FC合力大小等于3mgD.FA與FC大小相等【2題答案】【答案】C【解析】【分析】【詳解】三個燈籠受到重力與OA的拉力，所以OA的拉力三根繩子等長，可知OB與OC的拉力是相等額；對O點進行受力分析如圖：可知所以A．FB與FC大小相同，方向不同，故A錯誤；B．，F(xiàn)B大于mg，B錯誤；C．FB與FC合力大小等于FA等于3mg，C正確；D．，，F(xiàn)A與FC大小不相等，D錯誤；故選：C。3.空間存在一沿x軸方向的靜電場，電勢φ隨x變化的關系如圖所示，下列說法正確的是（）A.x2點兩側電場強度方向相反，從O沿x軸正方向，場強先減小后增大B.沿x軸正方向，從O到無窮遠電勢先降低后升高C.x1位置場強最小，大小為0D.將帶正電粒子由之間的位置靜止釋放（不包括點x1）僅受電場力作用，粒子先向右加速，后向右減速，最終速度為零【3題答案】【答案】B【解析】【分析】【詳解】AB．由圖象可知沿x軸正方向，從0到無窮遠電勢先降低后升高，因為沿電場線電勢降低，可知x2點兩側電場強度方向相反；由φ-x圖象的斜率等于場強可知場強先減小后增大再反向減小，故A錯誤，B正確；C．由φ-x圖象的斜率等于場強可知無窮遠處電場強度最小為零，故C錯誤；D．0～x2之間電場強度方向不變，將帶正電粒子由0～x1之間的位置靜止釋放（不包括點x1）僅受電場力作用，粒子先加速運動，經(jīng)過了x2位置后電場反向，粒子做減速運動，因開始釋放的位置電勢能大于零，則最終粒子的速度不為零，故D錯誤；故選B。4.矩形線框abcd固定放在勻強磁場中，磁場方向與線圈平面垂直，磁感應強度B隨時間t變化的圖像如圖甲所示。設t＝0時刻，磁感應強度的方向垂直紙面向里，圖乙中i表示線圈中感應電流（規(guī)定電流沿順時針方向為正），F(xiàn)表示線框ab邊所受的安培力（規(guī)定ab邊所受的安培力方向向左為正），則下列圖像中可能正確的是（）A. B.C D.【4題答案】【答案】AC【解析】【分析】【詳解】AB．在0-2s內(nèi)，磁感應強度均勻變化，線框的磁通量均勻變化，產(chǎn)生恒定電流；磁場方向先向里后向外，磁通量先減小后增大，由楞次定律可知，感應電流方向為順時針方向，電流為負值；根據(jù)法拉第電磁感應定律得感應電流此段時間內(nèi)一定，則可知感應電流也一定，同理得知，在2s-4s內(nèi)，感應電流方向為逆時針方向，電流為正值，所以感應電流也一定，故A正確B錯誤；CD．在0-2s內(nèi)，線框邊所受的安培力的大小為一定，F(xiàn)與B成正比，而由楞次定律判斷可知，安培力方向先向左后向右，即先為正值后為負值.同理得知，在2s-4s內(nèi)，F(xiàn)與B成正比，安培力方向先向左后右，即先為正值后為負值，與0-2s內(nèi)情況相同，故C正確，D錯誤。故選AC。5.下列說法中正確的是（）A.法國物理學家貝克勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象，此現(xiàn)象說明原子核具有復雜的內(nèi)部結構B.法國物理學家德布羅實驗證實了實物粒子的波動性C.在康普頓效應中，當入射光子與晶體中的電子碰撞時，把一部分動量轉移給電子，因此光子散射后波長變長D.原子核內(nèi)的某一核子與其他核子間都有核力作用【5題答案】【答案】AC【解析】【分析】【詳解】A．法國物理學家貝克勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象，此現(xiàn)象說明原子核具有復雜的內(nèi)部結構，A正確；B．法國物理學家德布羅提出了實物粒子具有的波動性，與它們對應的波叫物質(zhì)波，也叫德布羅意波，B錯誤；C．在康普頓效應中，當入射光子與晶體中的電子碰撞時，把一部分動量轉移給電子動量變小，因此光子散射后波長變長，C正確；D．原子核內(nèi)的某一核子近與鄰近的其他核子間都有核力作用，D錯誤；故選AC。6.光滑水平軌道MN與半徑為R的豎直光滑半圓軌道相切于N點，質(zhì)量為m的小球B靜止于水平軌道上P點，小球半徑遠小于R。與B完全相同的小球A以速度v0向右運動，A、B碰后粘連在一起，兩球在圓弧軌道內(nèi)運動時不會脫離軌道。已知重力加速度為g。下列說法正確的是（）A.若兩物體恰能到達與圓心等高的位置，則小球A的速度v0＝2B.只要v0≥2，兩球在圓弧軌道內(nèi)運動時不會脫離軌道C.若兩物體恰能到達最高點，則小球A的速度v0＝D.若兩物體到達最高點又落至水平軌道上的Q點（Q點未畫出），Q和N的水平距離可能為2.5R【6題答案】【答案】AD【解析】【分析】【詳解】ABC．A、B碰撞后的速度為v1，恰好運動到圓弧最高點時的速度為v2，對A、B，碰撞過程中動量守恒，選取向右為正方向，由動量守恒定律得當v0較小時，A、B最高只能運動到與圓心等高的地方，對A、B，從碰后到與圓心等高的地方，由動能定理有聯(lián)立得當v0較大時，A、B能夠做完整的圓周運動。討論A、B恰好做完整圓周運動時的情形，對A、B，從碰后運動到圓周最高點的過程中，由動能定理在最高點時，由牛頓第二定律得聯(lián)立得綜上所述，當或兩小球在圓弧軌道內(nèi)運動時不會脫離圓弧軌道，BC錯誤A正確；D．在最高點時，由牛頓第二定律得解得則落點到N的最小水平距離解得Q和N的水平距離可能為2.5R，D正確。故選AD。7.P1、P2為相距遙遠的兩顆行星，距各自表面相同高度處各有一顆衛(wèi)星s1、s2做勻速圓周運動。圖中縱坐標表示行星對周圍空間各處物體的引力產(chǎn)生的加速度a，橫坐標表示物體到行星中心距離r的平方，兩條曲線分別表示P1、P2周圍的a與r2的反比關系，它們左端點橫坐標相同。則下列說法正確的是（）A.P1的星球半徑比P2的大B.P1的平均密度比P2的小C.P1的“第一宇宙速度”比P2的大D.s1的公轉周期比s2的小【7題答案】【答案】CD【解析】【分析】【詳解】A．由牛頓第二定律可得整理得圖線左端點橫坐標相同，即P1的星球半徑R與P2的相同，A錯誤；B．由A的分析可得行星質(zhì)量為由于P1的近地衛(wèi)星向心加速度較大，故P1的質(zhì)量較大，密度較大，B錯誤；C．由向心力公式可得解得第一宇宙速度為由于P1的質(zhì)量較大，故第一宇宙速度較大，C正確；D．衛(wèi)星繞行星運動滿足解得衛(wèi)星的公轉周期為由題意可知兩衛(wèi)星的軌道半徑r相同，由于P1的質(zhì)量較大，s1的公轉周期比s2的小，D正確。故選CD。8.如圖所示，滑塊A、B的質(zhì)量均為m，A套在傾斜固定的直桿上，傾斜桿與水平面成45°角，B套在水平固定的直桿上，兩桿分離不接觸，兩直桿間的距離忽略不計，兩直桿足夠長，A、B通過鉸鏈用長度為L的剛性輕桿（初始時輕桿與水平面成30°角）連接，A、B從靜止釋放，B開始沿水平桿向右運動，不計一切摩擦，滑塊A、B視為質(zhì)點，重力加速度為g，下列說法正確的是（）A.A、B及輕桿組成的系統(tǒng)機械能守恒B.當A到達B所在的水平面時，A的速度為C.B到達最右端時，A的速度大于D.B的最大速度為【8題答案】【答案】AC【解析】【分析】【詳解】A．不計一切摩擦，在運動的過程中，A、B及輕桿組成的系統(tǒng)只有重力做功，系統(tǒng)機械能守恒，A正確；B．從開始到A到達與B同一水平面的過程，由系統(tǒng)的機械能守恒得其中解得A的速度為B錯誤；C．B滑塊到達最右端時，速度為零，此時輕桿與斜桿垂直，由系統(tǒng)的機械能守恒得解得A的速度為C正確；D．當輕桿與水平桿垂直時B的速度最大，此時A的速度為零，由系統(tǒng)的機械能守恒得解得B的最大速度為D錯誤；故選AC。三、非選擇題：共174分。第22~32題為必考題，每個試題考生都必須作答。第33~38題為選做題，考生根據(jù)要求作答。9.某學習小組利用如圖所示的實驗裝置探究合外力與速度的關系．一端帶有定滑輪的長木板固定在水平桌面上，用輕繩繞過定滑輪及動滑輪將滑塊與彈簧測力計相連．實驗中改變動滑輪下懸掛的鉤碼個數(shù)，進行多次測量，記錄彈簧測力計的示數(shù)F，并利用速度傳感器測出從同一位置P由靜止開始釋放的滑塊經(jīng)過速度傳感器時的速度大小v，用天平測出滑塊的質(zhì)量m，用刻度尺測出P與速度傳感器間的距離S，當?shù)氐闹亓铀俣却笮間，滑輪的質(zhì)量都很小．(1)實驗中鉤碼質(zhì)量_____(填“需要”或“不需要”)遠小于滑塊的質(zhì)量．(2)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出v2-F圖象，下列圖象中最符合實際情況的是_______．(3)據(jù)實驗已測得數(shù)據(jù)及v2-F圖象，______(填“能”或“不能”)測出滑塊與長木板間的動摩擦因數(shù)．【9題答案】【答案】①.不需要②.B③.能【解析】【詳解】(1)實驗中鉤碼的質(zhì)量不需要遠小于滑塊的質(zhì)量，因為滑塊所受的拉力可由彈簧測力計直接測出．(2)由Fs?μmgs=?0可得v2=F?2μgs,當m、s、μ一定時,v2與F為線性關系，且v=0時F>0，B正確．故選B(3)由v2?F圖象讀出橫軸截距b,則b=μmg,得μ=b/mg.故答案為(1)不需要;(2)B;(3)能．10.將--根“220V1000W”的電爐絲拉直后（導體長度不變）等分成六段分給六個小組，用以測量該材料的電阻率。部分實驗過程如下：(1)在測量其直徑時某小組用游標卡尺如圖1，讀數(shù)為_____________mm；另一小組用螺旋測微器如圖2，讀數(shù)為_____________mm。(2)各組均用伏安法測量分得電阻絲的電阻，所用器材的規(guī)格為：電流表A（量程0.6A，內(nèi)阻約0.1）、電壓表V（量程3V，內(nèi)阻約1500）、滑動變阻器R（0~5）、電源E（電動勢3V，內(nèi)阻0.5）。為了盡可能減小誤差，應選用電路圖_____________。A．B.C.D.(3)把六個小組測得的電阻值全部相加，總和比小，原因可能是_____________（回答一條即可）。【10題答案】【答案】①.0.65②.0.650③.D④.“測量時的溫度低于電阻絲正常工作時的溫度，其電阻小于正常工作時的電阻”或“各組實驗中電阻絲接入電路的長度之和小于原來電阻絲的總長度”【解析】【分析】【詳解】(1)[1][2]游標卡尺精確度為0.05，游標尺0刻線前的整毫米數(shù)為0，游標尺的第13條刻線與主尺的某一刻線對齊，故讀數(shù)為；螺旋測微器讀數(shù)為。(2)[3]電爐絲正常工作時的電阻為=分成六段后每段電阻約8，且測量中溫度遠低于正常工作時的溫度，故阻值要更小。因此采用電流表外接法，滑動變阻器采用分壓器接法，故選D。(3)[4]測量時的溫度遠低于正常工作時的溫度，材料的電阻率隨溫度的升高而增大，故測量值小于電爐絲正常工作時的阻值。這是主要原因，另外各小組將電阻絲接入電路時，兩端會漏掉部分長度，致使總長度變小，電阻之和小與完整時的電阻。11.某個冰上推木箱游戲規(guī)則是：選手們從起點開始用力推木箱一段時間后，放手讓木箱向前滑動，若木箱最后停在桌上有效區(qū)域內(nèi)，視為成功；若木箱最后未停在桌上有效區(qū)域外就視為失敗。其簡化模型如圖所示，AC是長度為L1＝8m的水平冰面，選手們可將木箱放在A點，從A點開始用一恒定不變的水平推力推木箱，BC為有效區(qū)域。已知BC長度L2＝2m，木箱的質(zhì)量m＝50kg，木箱與冰面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.1。某選手作用在木箱上的水平推力F＝200N，木箱沿AC做直線運動，若木箱可視為質(zhì)點，g取10m/s2。那么該選手要想游戲獲得成功，試求：（1）推力作用在木箱上時的加速度大?。唬?）推力作用在木箱上的時間滿足的條件。（結果用根式表示即可）【11題答案】【答案】（1）3m/s2；（2）1s≤t≤s【解析】【分析】【詳解】（1）解得（2）解得設推力作用在木箱上的時間為t撤去力F后木箱繼續(xù)滑行的距離為解得12.如圖所示，abcd是豎直平面內(nèi)一邊長為L的正方形區(qū)域，區(qū)域邊界以及區(qū)域內(nèi)有豎直向上的勻強電場，場強為E，在△abc邊界以及內(nèi)側還存在垂直正方形平面、水平向里的勻強磁場，磁感強度為B；一個帶電小球以某速度從a點沿著ab方向進入該正方形區(qū)域，做勻速圓周運動并恰好從c點離開，已知重力加速度為g。求：（1）判斷小球的電性并確定小球的比荷；（2）圓周運動的半徑和從a點進入到從c點離開這段時間內(nèi)小球的平均速度的大小和方向；（3）若僅調(diào)整小球從a點進入的速度大小，其他條件不變，小球最終從b點離開磁場，請定性畫出該帶電小球從a點到b點的運動軌跡（不必計算）；如果小球從a點進入的速度大小為v，求從a點到b點的總時間（用L、v、g表示）?！?2題答案】【答案】（1）正電，；（2）L，，方向a指向c；（3）見解析，【解析】【詳解】(1)小球做勻速圓周運動，則重力與電場平衡，則小球帶正電，由可得(2)小球從a點進入到從c點離開，則由幾何關系知小球的位移大小為因為運動時間為則平均速度方向由a指向c；(3)如圖所示在磁場中的時間為在電場中的時間為在重力場中的時間為則（二）選考題：共45分。請考生從2道物理題、2道化學題、2道生物題中每科任選一題作答。如果多做，則每科按所做的第一題計分。13.把熔化的蜂蠟薄薄地涂在兩種材料所做的薄片上，用一根縫衣針燒熱后用針尖接觸蜂蠟層的背面，熔化區(qū)域的形狀如甲、乙兩圖所示，___________圖中（填“甲”或“乙”）的薄片一定是晶體；春天，人們會感覺到周圍環(huán)境比秋天潮濕，是因為空氣的_______（選填“相對”或“絕對”）濕度較大；慢慢向玻璃杯里注水，由于液面的表面張力作用，即使水面稍高出杯口，水仍不會溢出。液體的表面張力使液面具有______（選填“收縮”或“擴張”）的趨勢；______是公認的第一個提出能量守恒思想的人?！?3題答案】【答案】①.乙②.相對③.收縮④.邁爾【解析】【分析】【詳解】[1]甲圖傳熱各向同性，乙圖傳熱各向異性，因此圖乙的薄片一定是單晶體。[2]人們對空氣的濕度感覺不是直接與空氣的絕對濕度有關，而是與相對濕度有關，所以人們感覺到周圍環(huán)境潮濕，是因為空氣的相對濕度較大。[3]由于液面的表面張力作用，即使水面稍高出杯口，水仍不會溢出，是液體的表面張力使液面具有收縮的趨勢。[4]邁爾是公認的第一個提出能量守恒思想的人。14.如圖所示，某水銀氣壓計的玻璃管頂端高出水銀槽液面1m，因上部混入少量空氣使讀數(shù)不準，當氣溫為27°C時、標準氣壓計測得此時大氣壓強為75cmHg時，該氣壓計讀數(shù)為70cmHg，求：（1）此時管內(nèi)空氣