2024屆黑龍江省哈爾濱市高三下學(xué)期一模物理試題（解析版）

高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE12024年?yáng)|北三省四市教研聯(lián)合體高考模擬（一）物理試卷（本試卷滿分100分，考試時(shí)間75分鐘）注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在答題卡上。2．答選擇題時(shí)，選出每小題〖答案〗后，用鉛筆把答題卡對(duì)應(yīng)題目的〖答案〗標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他〖答案〗標(biāo)號(hào)。答非選擇題時(shí)，將〖答案〗寫在答題卡上。寫在本試題卷上無(wú)效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題：本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1~7題只有一項(xiàng)符合題目要求，每個(gè)小題4分；第8~10題有多項(xiàng)符合題目要求，每小題6分，全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有錯(cuò)選或不答的得0分。1.春節(jié)假期，小華使用無(wú)人機(jī)進(jìn)行航拍，一段時(shí)間內(nèi)無(wú)人機(jī)在豎直方向上運(yùn)動(dòng)，其位移時(shí)間圖像如圖所示，取豎直向上為正方向，下列哪個(gè)時(shí)刻無(wú)人機(jī)處于最高點(diǎn)（）A. B. C. D.〖答案〗B〖解析〗根據(jù)位移時(shí)間圖像可知時(shí)刻無(wú)人機(jī)處于最高點(diǎn)故選B。2.J·J·湯姆孫通過研究陰極射線發(fā)現(xiàn)了電子后，還在β衰變、熱離子發(fā)射效應(yīng)（指物質(zhì)受熱之后一些電子擺脫原子的束縛飛向遠(yuǎn)處的現(xiàn)象）和光電效應(yīng)等現(xiàn)象中也都發(fā)現(xiàn)了電子。在以上現(xiàn)象中，電子來(lái)源于原子核內(nèi)部的是（）A.β衰變 B.光電效應(yīng) C.陰極射線D.熱離子發(fā)射效應(yīng)〖答案〗A〖解析〗A．β衰變的本質(zhì)是原子核內(nèi)部某個(gè)中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子時(shí)，放出電子，即β射線，故A符合題意；BC．湯姆孫通過研究不同材料的陰極發(fā)出的射線及光電效應(yīng)等現(xiàn)象，說明電子是原子的組成部分，故BC不符合題意；D．熱離子發(fā)射效應(yīng)，就是物質(zhì)受熱之后一些電子的能量超過物質(zhì)本身的功函數(shù)，接著又突破電離能之后跑到物質(zhì)的外部并擺脫了原子核的束縛飛向遠(yuǎn)處，故D不符合題意。故選A。3.如圖（a），某同學(xué)將水杯開口向下倒置在水槽中，水槽中的部分水流入杯內(nèi)，在杯中封閉了一段氣體，簡(jiǎn)化模型如圖（b）所示?，F(xiàn)緩慢將水杯向上提起一小段高度（杯口始終未露出水面，杯內(nèi)氣體未漏出）。設(shè)環(huán)境溫度保持不變，則此過程中杯中封閉氣體（）A.體積變小，壓強(qiáng)變小 B.體積變大，壓強(qiáng)變大C.體積變小，壓強(qiáng)變大 D.體積變大，壓強(qiáng)變小〖答案〗D〖解析〗根據(jù)題意可知杯口上升，則空氣所在的液面深度減小，可知?dú)怏w內(nèi)壓強(qiáng)減小，根據(jù)玻意義耳定律可知體積變大。故選D。4.“風(fēng)洞”是進(jìn)行空氣動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)的常用設(shè)備。如圖所示，將小球從A點(diǎn)以某一速度水平向左拋出，設(shè)小球運(yùn)動(dòng)過程中受到水平向右的恒定風(fēng)力，經(jīng)過一段時(shí)間，小球運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)正下方的B點(diǎn)，O點(diǎn)是軌跡的最左端，則小球速度最小處位于（）A.A點(diǎn) B.O點(diǎn)C.軌跡AO之間的某一點(diǎn) D.軌跡OB之間的某一點(diǎn)〖答案〗C〖解析〗根據(jù)題意可知小球在軌跡OB之間時(shí)，風(fēng)力對(duì)小球做正功，重力對(duì)小球做正功，所以點(diǎn)是小球在軌跡OB之間時(shí)的最小速度，從到過程，重力對(duì)小球做正功，風(fēng)力對(duì)小球做負(fù)功，根據(jù)動(dòng)能定理可知從到過程，當(dāng)風(fēng)力對(duì)小球做所負(fù)功對(duì)于重力對(duì)小球做的正功時(shí)，小球速度最小，所以小球速度最小處位于軌跡AO之間的某一點(diǎn)。故選C。5.一橢球形玻璃置于真空中，其中心截面的橢圓長(zhǎng)軸和短軸長(zhǎng)度分別為10cm和6cm。一束從左焦點(diǎn)射向最高點(diǎn)P的激光，恰好在P點(diǎn)發(fā)生全反射。已知光在真空中的速度為c，則該光線在玻璃中傳播的速度為（）A. B. C. D.〖答案〗D〖解析〗如圖所示由題意可知∠C為單色光發(fā)生全反射的臨界角，設(shè)橢圓的半長(zhǎng)軸為a，半短軸為b，則離心率由幾何關(guān)系得由折射定律可知透明柱體對(duì)單色光的折射率為所以單色光在柱形物體中傳播的速度為故選D。6.圖（a）中，在x軸上關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱的位置固定兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷。圖（b）中，在x軸上關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱的位置固定兩根垂直于該平面的長(zhǎng)直平行導(dǎo)線，兩根導(dǎo)線中電流大小相同、方向相反?，F(xiàn)電子以一定的初速度分別從兩圖中的O點(diǎn)垂直平面向里運(yùn)動(dòng)，則關(guān)于兩幅圖中電子在原點(diǎn)O受力的說法正確的是（）A.圖（a）中，電子受電場(chǎng)力方向沿x軸正向B.圖（a）中，電子受電場(chǎng)力方向沿y軸正向C.圖（b）中，電子受洛侖茲力方向沿x軸正向D.圖（b）中，電子受洛侖茲力方向沿y軸正向〖答案〗C〖解析〗AB．圖（a）中，正電荷在點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度沿x軸正向，負(fù)電荷在點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度沿x軸正向，則點(diǎn)的合電場(chǎng)強(qiáng)度沿x軸正向，電子受電場(chǎng)力方向沿x軸負(fù)向，故AB錯(cuò)誤；CD．根據(jù)右手螺旋定則可知兩根導(dǎo)線在點(diǎn)的磁場(chǎng)方向均沿y軸負(fù)向，在點(diǎn)的磁場(chǎng)方向沿y軸負(fù)向，根據(jù)左手定則可知電子受洛侖茲力方向沿x軸正向，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。7.2024年1月18日，由大連理工大學(xué)研制的“大連1號(hào)—連理衛(wèi)星”從天舟六號(hào)貨運(yùn)飛船成功釋放入軌，并成功回傳高清圖像。若“連理衛(wèi)星”的軌道可視為圓周，已知引力常量和“連理衛(wèi)星”距地面的高度，再結(jié)合下列信息能計(jì)算出地球平均密度的是（）A.地球?qū)Α斑B理衛(wèi)星”的萬(wàn)有引力和地球半徑B.“連理衛(wèi)星”繞地球運(yùn)動(dòng)的周期和線速度C.“連理衛(wèi)星”繞地球運(yùn)動(dòng)的周期和角速度D.地球兩極處的重力加速度和地球自轉(zhuǎn)周期〖答案〗B〖解析〗要求出地球的平均密度，需要求出地球的質(zhì)量和地球的體積，已知引力常量和“連理衛(wèi)星”距地面的高度：A．再知道地球?qū)Α斑B理衛(wèi)星”的萬(wàn)有引力和地球半徑可知求出地球的體積，但是無(wú)法求出地球的質(zhì)量，所以無(wú)法求出地球的平均密度，故A錯(cuò)誤；B．再知道“連理衛(wèi)星”繞地球運(yùn)動(dòng)的周期和線速度，根據(jù)以及可以求出地球的質(zhì)量和體積，可以求出地球的平均密度，故B正確；C．“連理衛(wèi)星”繞地球運(yùn)動(dòng)的周期和角速度無(wú)法求出地球的質(zhì)量和體積，無(wú)法求出地球的平均密度，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)可得地球的體積則無(wú)法求出地球的半徑，則無(wú)法求出地球的密度，故D錯(cuò)誤。故選B。8.如圖，一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，實(shí)線為時(shí)刻的波形圖，虛線為時(shí)刻的波形圖。下列說法正確的是（）A.該波的波長(zhǎng)為16mB.時(shí)刻，處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度方向沿y軸正方向C.該波的波速可能為D.時(shí)間內(nèi)處的質(zhì)點(diǎn)通過的路程可能為〖答案〗AD〖解析〗A．由題圖可知該波的波長(zhǎng)為16m，故A正確；B．根據(jù)同側(cè)法可知時(shí)刻，處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度方向沿y軸負(fù)方向，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)題意可知當(dāng)時(shí)，波速為6m/s，當(dāng)時(shí)，波速為22m/s，不可能為10m/s，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)題意可知可得當(dāng)時(shí)時(shí)刻處的質(zhì)點(diǎn)的位移處的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到平衡位置所需的時(shí)間再?gòu)钠胶馕恢眠\(yùn)動(dòng)到負(fù)向最大位移處所需的時(shí)間路程為所用時(shí)間為故D正確。故選AD9.如圖（a），一滑塊靜置在水平面上，滑塊的曲面是半徑為R的四分之一圓弧，圓弧最低點(diǎn)切線沿水平方向。小球以水平向右的初速度從圓弧最低點(diǎn)沖上滑塊，且小球能從圓弧最高點(diǎn)沖出滑塊。小球與滑塊水平方向的速度大小分別為、，作出某段時(shí)間內(nèi)圖像如圖（b）所示，不計(jì)一切摩擦，重力加速度為g。下列說法正確的是（）A.滑塊與小球在相互作用的過程中，水平方向動(dòng)量守恒B.當(dāng)滑塊的速度為時(shí)，小球運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)C.小球與滑塊的質(zhì)量比為1∶2D.小球的初速度大小可能為〖答案〗AC〖解析〗A．小球滑塊組成的系統(tǒng)水平方向不受外力，滑塊與小球在相互作用的過程中，水平方向動(dòng)量守恒，A正確。C．設(shè)小球的質(zhì)量為m，初速度為v，在水平方向上由動(dòng)量守恒定律得化簡(jiǎn)為結(jié)合圖（b）可得即C正確；B．小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，豎直方向速度為零，在水平方向上與滑塊具有相同的速度，在水平方向上由動(dòng)量守恒定律得求得B錯(cuò)誤；D．小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，豎直方向速度為零，在水平方向上與滑塊具有相同的速度，在水平方向上由動(dòng)量守恒定律得機(jī)械能守恒其中，求得小球的初速度大小不可能為D錯(cuò)誤。故選AC。10.如圖（a），S為粒子源，不斷沿水平方向發(fā)射速度相同的同種帶負(fù)電粒子。MN為豎直放置的接收屏，能夠記錄粒子打在屏上的位置。當(dāng)同時(shí)存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，粒子恰好沿直線打到MN上的O點(diǎn)；當(dāng)只存在上述某一種場(chǎng)時(shí)，粒子打在MN上的P點(diǎn)或Q點(diǎn)，P、O、Q三點(diǎn)的位置關(guān)系如圖（b）所示，OQ間距離為OP間距離的倍。已知電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，粒子源S到接收屏MN的距離為d。不計(jì)粒子重力和粒子間相互作用力，則下列說法中正確的是（）A.只加磁場(chǎng)時(shí)，粒子打到接收屏上的P點(diǎn) B.粒子源發(fā)射粒子的速度大小為C.粒子的比荷為 D.OP間距離為〖答案〗BC〖解析〗A．只加磁場(chǎng)時(shí)，根據(jù)左手定則可知粒子所受洛倫茲力向下，則粒子向下偏轉(zhuǎn)，則粒子打到接收屏上的Q點(diǎn)，故A錯(cuò)誤；B．當(dāng)同時(shí)存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，粒子恰好沿直線打到MN上的O點(diǎn)，則滿足可得故B正確；CD．根據(jù)粒子在只有電場(chǎng)時(shí)做類平拋運(yùn)動(dòng)，粒子打在接收屏上的點(diǎn)，由牛頓第二定律可知粒子的水平方向位移為粒子的豎直方向位移為聯(lián)立可知根據(jù)粒子在只有磁場(chǎng)時(shí)，做圓周運(yùn)動(dòng)，粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示由洛倫茲力提供向心力可知即由幾何關(guān)系可知又聯(lián)立解得C正確、D錯(cuò)誤。故選BC。二、非選擇題：本題共5小題，共54分。11.利用如圖所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。用一小段光滑鐵絲做一個(gè)“L”型小掛鉤，保持掛鉤短邊水平，并將其固定在桌邊。將不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)線一端系成一個(gè)小繩套，掛在小掛鉤上，另一端栓一個(gè)小球。將細(xì)線拉直到水平位置，由靜止開始釋放小球，當(dāng)細(xì)線豎直時(shí)，小繩套剛好脫離掛鉤使小球做平拋運(yùn)動(dòng)。（1）若測(cè)得小球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移s和下落高度h，已知重力加速度g，則小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為________；（2）細(xì)線拉直時(shí)，測(cè)量小球球心到懸點(diǎn)的距離為l，若l、s、h滿足關(guān)系式________，則可驗(yàn)證小球下擺過程中機(jī)械能守恒；（3）若釋放小球時(shí)，不小心給小球一個(gè)向下的初速度，則（2）中求得的關(guān)系式是否成立？________（選填“成立”或“不成立”）?！即鸢浮剑?）（2）（3）不成立〖解析〗【小問1詳析】設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為，水平方向豎直方向聯(lián)立可得【小問2詳析】小球球心到懸點(diǎn)的距離為l，小球拋出時(shí)，根據(jù)機(jī)械能守恒定律結(jié)合可得【小問3詳析】若釋放小球時(shí)，不小心給小球一個(gè)向下的初速度，根據(jù)動(dòng)能定理可得結(jié)合可得顯然不成立。12.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)加速度計(jì)，將其固定在待測(cè)物體上，能通過電路中電壓表的示數(shù)反映物體的加速度a，其原理圖如圖（a）所示。其中，質(zhì)量的滑塊2可以在光滑的框架1中左右平移，滑塊兩側(cè)各連接一根勁度系數(shù)的彈簧3（彈簧始終處于彈性限度內(nèi)）。4是固定在滑塊2上的金屬滑動(dòng)片，與電壓表的一端用導(dǎo)線相連，并與一阻值均勻的電阻AB相接觸，滑動(dòng)片4與電阻間的摩擦忽略不計(jì)。已知物體加速度為0時(shí)，兩側(cè)彈簧3均處于原長(zhǎng)，滑動(dòng)片4位于AB中點(diǎn)，AB全長(zhǎng)；直流電源電動(dòng)勢(shì)（內(nèi)阻忽略不計(jì)）?，F(xiàn)有一量程0~3V、內(nèi)阻的電壓表，其表盤如圖（b）所示；另有開關(guān)、導(dǎo)線若干。（1）為使滑動(dòng)片4位于B點(diǎn)時(shí)電壓表滿偏，需要將電壓表量程改為0~15V，則電壓表應(yīng)________（選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）一個(gè)阻值為________kΩ的電阻，并將電壓表的刻度按新量程做好修改；（2）將改裝后的電壓表接入圖（a）的電路中，此裝置可測(cè)量加速度的最大值為________；（3）請(qǐng)?jiān)趫D（c）中畫出圖像________（規(guī)定加速度向左為正方向，U為改裝后電壓表的示數(shù)）；（4）若要增大加速度的測(cè)量范圍，可采用的方法有：________（答出一條合理措施即可）?！即鸢浮剑?）串聯(lián)12（2）30（3）（4）更換兩根勁度系數(shù)更大的彈簧##換質(zhì)量更小的滑塊〖解析〗【小問1詳析】[1][2]要擴(kuò)大電壓表的量程，需要串聯(lián)一個(gè)電阻，根據(jù)解得【小問2詳析】當(dāng)滑塊處于中點(diǎn)時(shí)，加速度為零，當(dāng)滑塊端點(diǎn)A或B時(shí)，加速度最大，根據(jù)牛頓第二定律解得【小問3詳析】根據(jù)可知加速度與成線性關(guān)系，根據(jù)串聯(lián)電路分壓規(guī)律可知電壓表示數(shù)與也成線性關(guān)系，可知加速度與電壓表示數(shù)是線性關(guān)系，當(dāng)滑塊處于中點(diǎn)時(shí)，電壓表示數(shù)為7.5V，當(dāng)加速度向右時(shí)，滑塊在中點(diǎn)的左邊，當(dāng)加速度向左時(shí)，滑塊在中點(diǎn)的右邊，所以圖像如圖所示【小問4詳析】滑塊所受到的合力最大值由彈簧決定與電壓無(wú)關(guān)，勁度系數(shù)越大，加速度的測(cè)量范圍越大；最大的合力一定的情況下，根據(jù)牛頓第二定律可知可以減小滑塊的質(zhì)量增大加速度的測(cè)量范圍。13.一種巨型娛樂器械可以使人們體驗(yàn)超重和失重?？沙俗嗳谁h(huán)形座艙套裝在豎直柱子上，由升降機(jī)送上的高空，然后座艙從靜止開始以的加速度勻加速下落了36m，制動(dòng)系統(tǒng)啟動(dòng)，座艙立即勻減速下落，到地面時(shí)剛好停下。已知重力加速度g取。求：（1）制動(dòng)系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)座艙速度的大小及減速階段加速度的大小；（2）制動(dòng)系統(tǒng)啟動(dòng)后，座椅對(duì)游客的支持力是游客重力的多少倍？〖答案〗（1），；（2）倍〖解析〗（1）設(shè)制動(dòng)系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)座艙速度的大小為，座艙做勻加速階段，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有解得座艙做勻減速階段，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有解得（2）制動(dòng)系統(tǒng)啟動(dòng)后，根據(jù)牛頓第二定律可得可得可知座椅對(duì)游客的支持力是游客重力的倍。14.如圖（a），空間有一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一質(zhì)量為m、帶電量為的小球用一長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣輕繩懸掛于O點(diǎn)，其靜止時(shí)輕繩與豎直方向的夾角，重力加速度為g，小球可視為質(zhì)點(diǎn)，忽略空氣阻力。（已知：）（1）求電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小和小球靜止時(shí)輕繩對(duì)其拉力的大?。唬?）若將小球拉到最低點(diǎn)，給小球垂直紙面向里的初速度，使小球恰好沿一傾斜平面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖（b）所示，求小球初速度的大小。〖答案〗（1），；（2）〖解析〗（1）小球靜止時(shí)有可得根據(jù)幾何關(guān)系可得（2）由題可知，