2023-2024年黑龍江省二校高三下學(xué)期3月聯(lián)考模擬檢測(cè)物理試題（解析版）

2024屆高三3月聯(lián)考模擬檢測(cè)卷物理一、選擇題1.紅外測(cè)溫儀只能捕獲紅外線，紅外線光子的能量為。如圖為氫原子的能級(jí)圖，大量處在能級(jí)的氫原子向外輻射的光子中，能被紅外線測(cè)溫儀捕獲的不同頻率的光子共有（）A.種 B.種 C.種 D.種【答案】A【解析】由氫原子能級(jí)示意圖可知，氫原子從激發(fā)態(tài)向低能級(jí)躍遷時(shí)，根據(jù)可知，所輻射光子能量為、、、、、、、、、，紅外線光子的能量為，則能被紅外線測(cè)溫儀捕獲的不同頻率的光子共有種。故選A。2.如圖所示為一個(gè)透明均勻玻璃圓柱的橫截面，一束單色光從點(diǎn)射入，在柱內(nèi)經(jīng)一次反射后照射到柱面上的點(diǎn)，已知光在點(diǎn)入射角為，與入射光垂直，則玻璃對(duì)光的折射率為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】如圖所示，為光線在玻璃圓柱內(nèi)的光路圖，、為折射點(diǎn)，為反射點(diǎn)，垂直于入射光線，故，由對(duì)稱性得：，垂直于，，玻璃的折射率，故選A。3.如圖所示，手握繩端在豎直方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，形成的一列簡(jiǎn)諧橫波以速度沿軸正向傳播，時(shí)刻，在軸上、間的簡(jiǎn)諧橫波如圖所示，從此時(shí)刻開始，點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過時(shí)間剛好第次到達(dá)波峰，則下列說法正確的是（）A.時(shí)刻，繩端正在向下振動(dòng)B.繩端的振動(dòng)頻率為C.若將波的振動(dòng)頻率增大一倍，則波的傳播速度也增大一倍D.若將波的振動(dòng)頻率增大為原來的倍，則簡(jiǎn)諧波的波長(zhǎng)也會(huì)增大為原來的倍【答案】B【解析】根據(jù)同側(cè)法，由圖可知，時(shí)刻，繩端正在向上振動(dòng)，故A錯(cuò)誤；根據(jù)同側(cè)法，由圖可知，時(shí)刻，點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)正在向上振動(dòng)，則有，解得，則繩端的振動(dòng)頻率為，故B正確；波的傳播速度與傳播介質(zhì)有關(guān)，與波的振動(dòng)頻率無(wú)關(guān)，則將波的振動(dòng)頻率增大一倍，波的傳播速度不變，由公式可知，簡(jiǎn)諧波的波長(zhǎng)減小為原來的，故CD錯(cuò)誤。故選B。4.如圖所示，從豎直圓上的到圓周上的、兩點(diǎn)有兩條光滑的直軌道，是圓的豎直直徑，是圓的傾斜直徑，與BC夾角為。讓兩個(gè)質(zhì)量相等的小球、同時(shí)從點(diǎn)由靜止釋放，分別沿、滑行到圓上的、兩點(diǎn)。，，則在運(yùn)動(dòng)過程中，、兩球重力的沖量大小之比為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】根據(jù)題意可知，小球沿運(yùn)動(dòng)的加速度為，則有，解得，設(shè)與水平方向夾角為，連接，如圖所示，由幾何關(guān)系可得，小球沿運(yùn)動(dòng)的加速度為，則有，解得，在運(yùn)動(dòng)過程中，、兩球重力的沖量大小之比為，故選D。5.年月日，先進(jìn)天基太陽(yáng)天文臺(tái)，即“夸父一號(hào)”科學(xué)衛(wèi)星迎來一周歲生日。“夸父一號(hào)”已平穩(wěn)在軌運(yùn)行天。已知“夸父一號(hào)”位于日地連線、距地球約萬(wàn)公里的日地系統(tǒng)的拉格朗日點(diǎn)，和地球一起以相同角速度繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示。關(guān)于“夸父一號(hào)”和地球一起運(yùn)行過程中，下列說法正確的是（）A.“夸父一號(hào)”受力平衡B.“夸父一號(hào)”繞太陽(yáng)運(yùn)行的周期小于一年C.“夸父一號(hào)”繞太陽(yáng)運(yùn)行的加速度小于地球繞太陽(yáng)運(yùn)行的加速度D.“夸父一號(hào)”和地球一起繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力均由太陽(yáng)的引力提供【答案】C【解析】“夸父一號(hào)”位于日地連線上，和地球一起以相同的角速度繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，不是平衡狀態(tài)，向心力由太陽(yáng)和地球的引力合力提供，合力方向指向太陽(yáng)，A錯(cuò)誤；地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)一周的時(shí)間為一年，“夸父一號(hào)”與地球的角速度相同，所以“夸父一號(hào)”繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的周期也為一年，B錯(cuò)誤；根據(jù)向心加速度的表達(dá)式，可知“夸父一號(hào)”的向心加速度小于地球的向心加速度，C正確。“夸父一號(hào)”的向心力由太陽(yáng)和地球的引力合力提供，地球繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由太陽(yáng)的引力提供，D錯(cuò)誤；故選C。6.如圖所示，絕緣水平面上，虛線左側(cè)有垂直于水平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)、右側(cè)有垂直于水平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為，、、為絕緣水平面上的三個(gè)固定點(diǎn)，點(diǎn)在虛線上，、兩點(diǎn)在左右兩磁場(chǎng)中，兩根直的硬導(dǎo)線連接和間，軟導(dǎo)線連接在間，連線與垂直，、到的距離均為，，、、三段導(dǎo)線電阻相等，，。通過、兩點(diǎn)給線框通入大小為的恒定電流，待、間軟導(dǎo)線形狀穩(wěn)定后線框受到的安培力大小為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】由題意可知，線框三邊電阻相等，通入大小為的電流后，由分流原理可知通過的電流大小為，通過的電流大小為。待間導(dǎo)線穩(wěn)定后線框的受力情況如圖所示，由受力分析可知，，由幾何關(guān)系可知與的夾角，則有，故選B。7.如圖所示，傾角為的斜面體固定在水平面上，小球在斜面底端正上方以速度向右水平拋出，同時(shí)，小球在斜面頂端以速度向左水平拋出，兩球拋出點(diǎn)在同一水平線上，結(jié)果兩球恰好落在斜面上的同一點(diǎn)，且球落到斜面上時(shí)速度剛好與斜面垂直，不計(jì)小球的大小，，。則等于（）A. B. C. D.【答案】D【解析】小球垂直打在斜面上，如圖所示：根據(jù)幾何關(guān)系可得，對(duì)于小球，，聯(lián)立得，故選D。二、多選題8.某靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線沿軸，其電場(chǎng)強(qiáng)度隨的變化規(guī)律如圖所示，設(shè)軸正方向?yàn)殪o電場(chǎng)的正方向，在坐標(biāo)原點(diǎn)有一電荷量為的帶電粒子僅在電場(chǎng)力作用下由靜止開始沿軸正向運(yùn)動(dòng)，則下列說法正確的是（）A.粒子帶正電B.粒子運(yùn)動(dòng)到處速度最大C.粒子不可能運(yùn)動(dòng)到處D.在區(qū)域內(nèi)，粒子獲得的最大動(dòng)能為【答案】A、D【解析】帶電粒子由靜止開始沿軸正向運(yùn)動(dòng)，結(jié)合圖像可知，開始沿軸正向運(yùn)動(dòng)時(shí)電場(chǎng)方向沿軸正向，所以帶電粒子帶正電，故A正確；帶電粒子從原點(diǎn)到，由動(dòng)能定理可知，，得，故粒子可以運(yùn)動(dòng)到處，且在處動(dòng)能最大，最大動(dòng)能為。故BC錯(cuò)誤，D正確。故選AD。9.我國(guó)遠(yuǎn)距離特高壓輸電技術(shù)日趨成熟，因其損耗少、效能高，所以日漸成為經(jīng)濟(jì)、安全、高效的送電方式。某電廠發(fā)電機(jī)輸出功率為，輸出電壓為，輸電線總電阻為。輸電線上損失的功率為發(fā)電機(jī)輸出功率的。用戶得到的電壓為，則下列說法正確的是（）A.升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為 B.降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為C用戶增多，變小 D.用戶增多，、均變大【答案】A、C【解析】升壓變壓器原線圈電流，，升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為，聯(lián)立得，故A正確；降壓變壓器功率，降壓變壓器副線圈電流，降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比，得，故B錯(cuò)誤；用戶增多，變小，降壓變壓器輸出功率增大，輸電線電流增大，輸電線上損失的功率增大，變小，故C正確；用戶增多，輸電線電流增大，輸電線電壓增大，、不變，則減小，減小，故D錯(cuò)誤。故選AC。10.如圖所示，水平虛線右側(cè)有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，金屬線框放在絕緣水平面上，線框段為正弦圖像的四分之一，邊長(zhǎng)為，邊長(zhǎng)為，與垂直，讓線框以恒定速度向右進(jìn)入磁場(chǎng)，線框運(yùn)動(dòng)過程中，邊始終與虛線平行，線框的電阻為，線框在進(jìn)入磁場(chǎng)過程中（）A.線框受到的安培力方向不斷改變 B.線框中產(chǎn)生的焦耳熱為C.線框中的平均電流與速度成正比 D.通過線框截面的電量為【答案】B、C【解析】根據(jù)右手定則，線框在進(jìn)入磁場(chǎng)過程中，線框中電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針不變，在磁場(chǎng)中受安培力的等效長(zhǎng)度平行，因此安培力方向不變水平向左，故A錯(cuò)誤；因?yàn)榫€框段為正弦圖像的四分之一，則線框勻速進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)切割磁感線的有效長(zhǎng)度隨時(shí)間正弦式變化，此過程線框中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)最大值為，線框中電流的最大值為，則電流的有效值為，線框的電功率為，線框在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為，則線框中產(chǎn)生的焦耳熱為，故B正確；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，線框中電動(dòng)勢(shì)的平均值為，其中，設(shè)線框的面積為，則，則，線框的平均電流為，即線框中的平均電流與速度成正比，故C正確；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，線框中電動(dòng)勢(shì)的平均值為，設(shè)線框的面積為，則，，解得，由題意可得，即，故D錯(cuò)誤。故選BC。三、實(shí)驗(yàn)題11.某實(shí)驗(yàn)小組要用如圖甲所示裝置精確測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?。?）甲同學(xué)先用游標(biāo)卡尺測(cè)量小球的直徑，示數(shù)如圖乙所示，則小球直徑________；（2）再用刻度尺測(cè)出電磁鐵下表面到光電門中心的高度，給電磁鐵斷電，讓小球由靜止自由落下，小球通過光電門的遮光時(shí)間為，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萠_______（用測(cè)量的和已知的物理量符號(hào)表示）；（3）乙同學(xué)沒有測(cè)小球的直徑，通過改變光電門的位置重復(fù)實(shí)驗(yàn)，測(cè)得多組和相應(yīng)的數(shù)據(jù)，則作出的圖像應(yīng)是圖丙中的________（填“”、“”或“”）；若圖像的斜率為，、均為已知量，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萠_______（用測(cè)量的和已知的物理量符號(hào)表示）。【答案】（1）；（2）；（3）；；【解析】（1）游標(biāo)卡尺的精確度為，小球直徑；（2）根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律有，其中，解得；（3）乙同學(xué)沒有測(cè)小球的直徑，則有，其中，解得，則應(yīng)為圖像，根據(jù)圖像的斜率可知，解得；12.某實(shí)驗(yàn)小組要測(cè)量一段金屬絲的電阻率。（1）某同學(xué)先用多用電表的歐姆擋粗測(cè)金屬絲電阻，把選擇開關(guān)調(diào)到“”擋，應(yīng)先________，再進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量時(shí)多用電表的示數(shù)如圖甲所示，則該元件電阻為________；再用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，其示數(shù)如圖乙所示，則________；（2）為了精確測(cè)量金屬絲電阻，小組成員甲同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)室提供器材：滑動(dòng)變阻器（阻值為）、電流表（阻值約為）、電壓表（阻值約為）、要求盡可能多測(cè)量幾組數(shù)據(jù)，請(qǐng)補(bǔ)充完整圖丙的電路連線________。（3）連接好丙圖的電路，閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于_________（填“”或“”）端。某次實(shí)驗(yàn)時(shí)，電壓表的示數(shù)為，電流表的示數(shù)為，測(cè)得金屬絲的長(zhǎng)為，則金屬絲電阻率________________。（用題中的物理量符號(hào)表示）（4）小組成員乙同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖丁所示電路測(cè)量該金屬絲電阻率，穩(wěn)壓源的輸出電壓恒為，定值電阻的阻值為，根據(jù)多次實(shí)驗(yàn)測(cè)出的長(zhǎng)度和對(duì)應(yīng)的電壓表的示數(shù)作出的圖線，圖線的斜率為，則金屬絲的電阻率________。（用題中的符號(hào)、、、、表示）【答案】（1）歐姆調(diào)零；；；（2）（3）a；；（4）；【解析】（1）用歐姆表測(cè)電阻時(shí)，選擇開關(guān)調(diào)到“”擋，然后進(jìn)行歐姆調(diào)零，再測(cè)量。根據(jù)歐姆表讀數(shù)原理可知該元件電阻為；根據(jù)螺旋測(cè)微器得讀數(shù)原理可知；（2）由于電壓表的內(nèi)阻遠(yuǎn)大于電流表的內(nèi)阻，所以采用電流表外接法，為了盡可能多測(cè)幾組數(shù)據(jù)，滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，實(shí)物圖如下（3）為了使分壓式接法中的電壓從零開始變化，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于端。根據(jù)歐姆定律得，根據(jù)電阻定律，，所以該金屬絲得電阻率為；（4）根據(jù)歐姆定律得，解得，則圖像的斜率為，解得，根據(jù)，解得；四、解答題13.如圖甲所示，型活塞固定在水平面上，一定質(zhì)量的理想氣體被封閉在導(dǎo)熱性能良好的、質(zhì)量為的汽缸中，活塞截面積為，活塞與汽缸內(nèi)壁無(wú)摩擦且不漏氣，大氣壓強(qiáng)為。重力加速度取，改變環(huán)境溫度，缸內(nèi)氣體體積隨溫度變化如圖乙所示，求：（1）從狀態(tài)變化到狀態(tài)，氣體溫度升高多少；（2）在狀態(tài)時(shí)，活塞對(duì)卡口的作用力多大?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】（1）由圖分析可知從狀態(tài)變化到狀態(tài)，氣體發(fā)生等壓變化，根據(jù)蓋—呂薩克定律有，解得，從狀態(tài)變化到狀態(tài)，氣體溫度升高；（2）在狀態(tài)時(shí)，根據(jù)平衡條件有，從狀態(tài)變化到狀態(tài)，氣體發(fā)生等容變化，根據(jù)查理定律有，解得，根據(jù)平衡條件有，解得；14.如圖所示，某傳送裝置由兩部分組成，長(zhǎng)為的水平傳送帶沿順時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，傳送帶右邊光滑水平面上放著質(zhì)量為的長(zhǎng)木板，質(zhì)量為的物塊放在長(zhǎng)木板上表面左端，左端靠近傳送帶，、均處于靜止?fàn)顟B(tài)，的右端不遠(yuǎn)處有一固定平臺(tái)，傳送帶、、三者的上表面在同一水平面上，質(zhì)量為的物塊輕放在傳送帶左端，物塊以最短時(shí)間通過傳送帶與物塊相碰并粘在一起，與相碰前，、、已共速，與碰撞后速度立即為零，此后、剛好能滑上平臺(tái)，已知物塊與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù)為，、與間動(dòng)摩擦因數(shù)為，不計(jì)物塊、大小，重力加速度取，求：（1）傳送帶運(yùn)動(dòng)的速度應(yīng)滿足什么條件；（2）長(zhǎng)木板的右端到的距離滿足什么條件；（3）長(zhǎng)木板的長(zhǎng)度為多少?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）；【解析】（1）要使物塊以最短時(shí)間通過傳送帶，則物塊一直在傳送帶上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為，根據(jù)動(dòng)力學(xué)公式，解得，傳送帶運(yùn)動(dòng)的速度最小值為，傳送帶運(yùn)動(dòng)的速度應(yīng)滿足。（2）由上述分析可知，物塊離開傳送帶的速度為，物塊與物塊相碰，根據(jù)動(dòng)量守恒有，解得，與相碰前，、、組成的系統(tǒng)，根據(jù)動(dòng)量守恒有，解得，對(duì)，根據(jù)動(dòng)能定理有，解得，長(zhǎng)木板的右端到D的距離為；（3）、、組成的系統(tǒng)，根據(jù)能量守恒有，解得，與相碰后，、剛好能滑上平臺(tái)，、與的相對(duì)位移為，長(zhǎng)木板的長(zhǎng)度為；15.如圖甲所示，在平面直角坐標(biāo)系的第一象限內(nèi)、半徑為的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，邊界圓剛好與軸、軸相切于、兩點(diǎn)，長(zhǎng)為、間距也為的平行金屬板、固定在第二象限內(nèi)，板在軸上，在兩板加上如圖乙所示的交變電壓，圖中未知、已知，在兩板中線左端有一粒子源，沿中線向右不斷射出質(zhì)量為、電荷量為的帶正電的粒子，所有粒子穿過兩板間電場(chǎng)的時(shí)間均為，在軸下方有垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)中有一足夠長(zhǎng)平行于軸的擋板，擋板到軸距離為，從射出的粒子剛好從板右端邊緣射出電場(chǎng)，從時(shí)刻射出的粒子經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后剛好從點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，打在板上時(shí)的速度與軸負(fù)方向的夾角為，所有粒子打到擋板上后均被擋板吸收，不計(jì)粒子重力和相互間作用，，。求：（1）大?。唬?）勻強(qiáng)磁場(chǎng)、的磁感應(yīng)強(qiáng)度大??；（3）擋板上打到粒子的區(qū)域的長(zhǎng)度?！敬鸢浮浚?）；（2），；（3）；【解析】（1）所有粒子穿過兩板間電場(chǎng)的時(shí)間均為，從射出的粒子剛好從板右端邊緣射出電場(chǎng)，根據(jù)對(duì)稱性可知沿電場(chǎng)方向有，，聯(lián)立解得；（2）設(shè)粒子源設(shè)粒子的速度為，根據(jù)題意有，可得，時(shí)刻射出的粒子，由圖乙可知粒子沿電場(chǎng)方向的分運(yùn)動(dòng)在時(shí)間內(nèi)向下先加速后減速，在時(shí)間內(nèi)向上先加速后減速，根據(jù)對(duì)