黑龍江省2023~2024學(xué)年高三下學(xué)期四調(diào)考試物理試卷（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE12023—2024學(xué)年度下學(xué)期高三年級四調(diào)考試物理本試卷分第Ⅰ卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分。共8頁，總分100分。第Ⅰ卷（選擇題共46分）一、選擇題：本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，第1~7題只有一項(xiàng)符合題目要求，每小題4分；第8~10題有多項(xiàng)符合題目要求，每小題6分，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1.某次跳水比賽中，從運(yùn)動員離開跳臺開始計(jì)時，運(yùn)動過程不計(jì)阻力，其速度v隨時間t變化的圖像如圖，圖中只有QUOTE0~t20~t2A.在做自由落體運(yùn)動 B.在時刻剛好接觸水面C.在時刻距離跳臺最遠(yuǎn) D.在時刻網(wǎng)好浮出水面〖答案〗B〖解析〗由圖像可知，運(yùn)動員在時間內(nèi)向上做豎直上拋運(yùn)動，時刻到達(dá)最高點(diǎn)；運(yùn)動員在時間內(nèi)向下做自由落體運(yùn)動，在時刻剛好接觸水面；在時間內(nèi)運(yùn)動員在水中向下做減速運(yùn)動，時刻速度減為0，運(yùn)動員到達(dá)最低點(diǎn)，即在時刻距離跳臺最遠(yuǎn)。故選B。2.北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是我國著眼于國家安全和經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的需要，自主建設(shè)運(yùn)行的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。2023年5月17日，第56顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星成功進(jìn)入距地面高度約36000km的預(yù)定軌道：12月26日，第57顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星成功進(jìn)入距地面高度約21500km的預(yù)定軌道。兩顆北斗衛(wèi)星均視作繞地球做勻速圓周運(yùn)動，下列說法正確的是（）A.第57顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的動能一定大于第56顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的動能B.第57顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的線速度一定大于第56顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的線速度C.第57顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的周期一定大于第56顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的周期D.第57顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星加速度一定小于第56顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的加速度〖答案〗B〖解析〗根據(jù)萬有引力提供向心力有解得，，兩顆衛(wèi)星的質(zhì)量大小未知，無法比較動能大小，第57顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的半徑較小，則線速度較大、周期較小、加速度較大。故選B。3.原子核是由核子憑借核力結(jié)合在一起的，要把它們分開，需要吸收能量，這就是原子核的結(jié)合能。反過來，核子結(jié)合成原子核要放出能量，如圖1所示。不同原子核的比結(jié)合能是不一樣的，如圖2是按照實(shí)際測量結(jié)果畫的圖線，下列有關(guān)說法正確的是（）A.圖1中，對同一個原子核而言，把核子分開需要的能量與核子結(jié)合放出的能量一樣大B.要把原子核分開，需要的能量越多原子核的比結(jié)合能越大C.兩個氘核結(jié)合成一個氦核，需要吸收能量D.比結(jié)合能越大，原子核的核子平均質(zhì)量也越大〖答案〗A〖解析〗A．原子核是核子憑借核力結(jié)合在一起構(gòu)成的，要把它們分開，需要吸收能量，這就是原子核的結(jié)合能，這個能量也是核子結(jié)合成原子核而釋放的能量，故A正確；B．要把原子核分開，需要的能量越多原子核的結(jié)合能越大，不是比結(jié)合能，故B錯誤；CD．核子結(jié)合成原子核時，原子核比結(jié)合能越大，平均每個核子的質(zhì)量虧損越大，則原子核的核子平均質(zhì)量就越??；由圖2可知，兩個氘核結(jié)合成一個氦核比結(jié)合能增大，核子有質(zhì)量虧損，會放出能量，故CD錯誤。故選A。4.如圖所示，一長方體透明玻璃磚在底部挖去一半圓柱，一束單色光垂直于玻璃磚上表面射入玻璃磚，且覆蓋玻璃磚的整個上表面，O點(diǎn)為截面上半圓的圓心。若玻璃磚截面的圓弧上有光線射出區(qū)域所對應(yīng)的圓心角為90°，光在真空中的傳播速度為c，則該單色光在玻璃磚內(nèi)的傳播速率為（）A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗光線經(jīng)過玻璃磚上表面到達(dá)下方的半圓柱面發(fā)生全反射時，如圖所示設(shè)恰好發(fā)生全反射時的臨界角為C，由折射定律玻璃磚截面的圓弧上有光線射出區(qū)域所對應(yīng)的圓心角為90°，根據(jù)幾何關(guān)系有該單色光在玻璃磚內(nèi)的傳播速率為聯(lián)立可得故選A。5.如圖所示，正四面體ABCD處在勻強(qiáng)電場中，電場方向由D指向C，F(xiàn)、G分別為AB邊和CD邊的中點(diǎn)。下列說法正確的是（）A.F點(diǎn)的電勢高于G點(diǎn)的電勢B.電子在A點(diǎn)時的電勢能大于在B點(diǎn)時的電勢能C.D、C兩點(diǎn)間的電勢差為A、C兩點(diǎn)電勢差的2倍D.電子從C點(diǎn)運(yùn)動到A點(diǎn)電場力做的功大于從C點(diǎn)運(yùn)動到G點(diǎn)電場力做的功〖答案〗C〖解析〗AB．根據(jù)幾何關(guān)系可知面，則面為等勢面，故F點(diǎn)的電勢等于G點(diǎn)的電勢，A點(diǎn)的電勢等于B點(diǎn)的電勢，根據(jù)可知電子在A點(diǎn)時的電勢能等于在B點(diǎn)時的電勢能，故AB錯誤；C．D、C兩點(diǎn)間的電勢差為故C正確；D．根據(jù)幾何關(guān)系可知，A點(diǎn)的電勢等于C點(diǎn)的電勢，故電子從C點(diǎn)運(yùn)動到A點(diǎn)電場力做的功等于從C點(diǎn)運(yùn)動到G點(diǎn)電場力做的功，故D錯誤。故選C。6.滾筒洗衣機(jī)有可烘干衣服、洗凈度較高、對衣服磨損小、節(jié)水、節(jié)約洗衣粉、轉(zhuǎn)速比較高等優(yōu)點(diǎn)，但也有洗衣時間長、比較耗電、維修費(fèi)用較高等缺點(diǎn)。如圖所示，若某滾筒洗衣機(jī)甩干衣服（包括衣服中的水，視為質(zhì)點(diǎn)）時，滾筒做勻速圓周運(yùn)動，轉(zhuǎn)動的角速度大小為，衣服的轉(zhuǎn)動半徑為0.24m，取重力加速度大小，則下列說法正確的是（）A.衣服在滾筒內(nèi)最高點(diǎn)A時對筒壁的壓力小于其所受的重力B.水滴最容易在最高點(diǎn)A離開衣服C.衣服運(yùn)動到與圓心等高點(diǎn)時，只受滾筒的支持力作用D.衣服在最低點(diǎn)B時受到的支持力是其所受重力的217倍〖答案〗D〖解析〗A．衣服在最高點(diǎn)A時受到重力和滾筒對衣服的支持力，由可得故A錯誤；B．衣服在最低點(diǎn)有可知衣服在最低點(diǎn)受到的支持力大于在最高點(diǎn)受到的支持力，水滴最容易在最低點(diǎn)離開衣服，故B錯誤；C．衣服運(yùn)動到與圓心等高點(diǎn)時，由受力分析可知，衣服還要受到滾筒對衣服的摩擦力才能與所受重力在豎直方向上平衡，故C錯誤；D．由可得故D正確。故選D。7.如圖所示，在直角坐標(biāo)系第一象限中，有一等腰直角，區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，點(diǎn)在軸上，點(diǎn)在軸上，各點(diǎn)間距離。邊長也為的正方形導(dǎo)線框的邊在軸上，時刻，該導(dǎo)線框恰好位于圖中所示位置（邊與軸重合），此后導(dǎo)線框在外力的作用下沿軸正方向以恒定的速度通過磁場區(qū)域。若規(guī)定逆時針方向?yàn)閷?dǎo)線框中電流的正方向，則導(dǎo)線框通過磁場區(qū)域的過程中，導(dǎo)線框中的感應(yīng)電流、外力沿軸方向的分量隨導(dǎo)線框的位移變化的圖像（圖中曲線均為拋物線的一部分）中正確的是（）A. B.C. D.〖答案〗A〖解析〗AB．導(dǎo)線框勻速穿過圖示的等腰直角三角形磁場區(qū)域，進(jìn)入的過程中，由楞次定律可知感應(yīng)電流沿逆時針方向，為正值，由幾何關(guān)系知導(dǎo)線框邊切割磁感線的有效長度等于進(jìn)入磁場的距離，則感應(yīng)電流的大小為導(dǎo)線框離開磁場的過程，由楞次定律可知感應(yīng)電流沿順時針方向，為負(fù)值，由幾何關(guān)系知導(dǎo)線框邊切割的有效長度等于離開磁場的距離，同理可得感應(yīng)電流大小為故A正確，B錯誤；CD．導(dǎo)線框做勻速運(yùn)動，外力沿軸方向的分量與導(dǎo)線框邊所受安培力等大反向，由左手定則可知安培力方向始終向左，則外力沿軸方向的分量方向始終向右，則故CD錯誤。故選A。8.如圖甲所示，彈簧振子以O(shè)點(diǎn)為平衡位置，在光滑水平面上的A、B兩點(diǎn)之間做簡諧運(yùn)動。取水平向右為正方向，振子的位移x隨時間t變化的正弦曲線如圖乙所示，彈簧的勁度系數(shù)為2N/m，下列說法正確的是（）A.時，振子的加速度為零B.振子在時和時速度相同C.時，回復(fù)力大小0.4ND.0~1.8s時間內(nèi)，振子運(yùn)動的路程為1.8m〖答案〗ACD〖解析〗A．彈簧振子的周期為0.8s，由于可知，2s時刻，振子位于平衡位置，此時振子的位移為0，加速度也為0，故A正確；B．幾何圖像可知，振子在0.1s時刻沿x軸正方向運(yùn)動，在03s時刻沿x軸負(fù)方向運(yùn)動，兩時刻的速度不相同，故B錯誤；C．由于此時振子的位移最大，彈簧拉伸量為20cm，則回復(fù)力為故C正確；D．結(jié)合上述可知，0~1.8s時間內(nèi)，振子運(yùn)動的路程為故D正確。故選ACD。9.2023年11月，我國新一代重型步兵車VN20亮相珠海航展，該步兵車采用獨(dú)特的設(shè)計(jì)理念，是機(jī)械化部隊(duì)的主力裝備之一。步兵車的質(zhì)量為m，若在平直的路面上從靜止開始加速，經(jīng)時間t其速度達(dá)到最大值。設(shè)在加速過程中發(fā)動機(jī)的功率恒為P，步兵車所受阻力恒為。以下說法正確的是（）A.加速過程中，步兵車做勻加速直線運(yùn)動B.步兵車的最大速度C.加速過程中，步兵車的位移大于D.加速過程中，步兵車所受合外力做的功為Pt〖答案〗BC〖解析〗A．步兵車加速過程中保持功率恒定，則加速度則隨速度的增加，加速度減小，選項(xiàng)A錯誤；B．步兵車的速度最大時牽引力等于阻力，則選項(xiàng)B正確；C．若步兵車做勻加速運(yùn)動，則位移為；而步兵車做加速度減小的加速運(yùn)動時位移大于做勻加速運(yùn)動時的位移，可知加速過程中，步兵車的位移大于，選項(xiàng)C正確；D．加速過程中，步兵車所受合外力做的功為Pt-F阻x，選項(xiàng)D錯誤。故選BC。10.如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為、，原線圈接電壓穩(wěn)定的正弦交變電源，定值電阻阻值為，為滑動變阻器，電流表和電壓表均為理想交流電表?，F(xiàn)將的滑片向下滑動，下列說法正確的是（）A.電流表示數(shù)減小B.電壓表示數(shù)減小C.電壓表示數(shù)的變化量與電流表示數(shù)的變化量之比為D.電壓表示數(shù)的變化量與電流表示數(shù)的變化量之比為〖答案〗BC〖解析〗AB．理想變壓器，所以有，即整理有當(dāng)滑動變阻器滑片向下滑動，則滑動變阻器的阻值減小，即等效電阻的阻值減小，由歐姆定律可知由于理想變壓器，所以有電流表測量的是副線圈的電流，所以電流表的示數(shù)增加，由理想變壓器電壓表測量的是副線圈的電壓，所以電壓表示數(shù)減小，故A錯誤，B正確；CD．由于且電壓U不變，所以有結(jié)合電路有根據(jù)理想變壓器，所以有原副線圈電流變化量之比所以有故C正確，D錯誤。故選BC。第Ⅱ卷（非選擇題共54分）二、非選擇題：本題共5小題，共54分。11.某學(xué)習(xí)小組利用如圖甲所示的裝置測量重力加速度。鋼球一開始被通電的電磁鐵銜住，電磁鐵斷電即釋放鋼球。小球下落途中會經(jīng)過一光電門，光電門發(fā)射端與接收端在同一高度，且鋼球經(jīng)過光電門時，發(fā)射端發(fā)出的光能對準(zhǔn)鋼球的球心（如圖乙）。鋼球從光電門中經(jīng)過時，光電門可以記錄它的遮光時間t，光電門的安裝位置可以上下調(diào)整，從而改變釋放時鋼球球心到光電門發(fā)射端的豎直高度差h，測得實(shí)驗(yàn)時所用鋼球的直徑為d（d很?。?。完成下面的問題：（1）鋼球球心經(jīng)過光電門時的速度大小為__________（用所測物理量的符號表示）。（2）多次改變h，該學(xué)習(xí)小組得到了多組h和t的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并畫出了圖像，如圖丙，算得圖像的斜率為k。利用圖像的斜率k和小球的直徑d可算得重力加速度__________（用字母k和d表示）。（3）若某同學(xué)在安裝器材時小球的釋放點(diǎn)稍向左邊偏移了一些，導(dǎo)致小球經(jīng)過光電門時，雖然小球也能遮光，但光線無法對準(zhǔn)球心。大家都沒注意到這個問題，用這樣的裝置完成了實(shí)驗(yàn)，這會導(dǎo)致重力加速度的測量值__________（填“偏小”“偏大”或“不變”）?！即鸢浮剑?）（2）（3）偏大〖解析〗（1）[1]由于小球直徑很小，擋光時間很小，可認(rèn)為鋼球球心經(jīng)過光電門時的速度大小等于擋光過程的平均速度，則有（2）[2]根據(jù)自由落體運(yùn)動規(guī)律有整理得由圖像可知解得（3）[3]若某同學(xué)在安裝器材時小球的釋放點(diǎn)稍向左邊偏移了一些，導(dǎo)致小球經(jīng)過光電門時，雖然小球也能遮光，但光線無法對準(zhǔn)球心，則實(shí)際擋光寬度小于小球直徑d，則可知重力加速度的測量值偏大。12.某同學(xué)要測量一個未知電阻阻值，實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：A．電流表A1：量程為0~3mA，內(nèi)阻r1為約15Ω；B．電流表A2：量程0~1.5mA，內(nèi)阻r2為25Ω；C．定值電阻R1：R1＝9975Ω；D．定值電阻R2：R2＝1975Ω；E．滑動變阻器R3：最大阻值為10Ω；F．電源E，電動勢為3V，內(nèi)阻很小但不可忽略；G．開關(guān)S及導(dǎo)線若干。（1）該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)了如圖所示的測量電路，閉合開關(guān)S之前，滑動變阻器R3的滑片應(yīng)置于_____________（填“左端“或“右端”）。（2）實(shí)驗(yàn)中需要量程為0~3V的電壓表，則電路圖中的電流表①應(yīng)選擇_____，定值電阻R應(yīng)選擇______（均填器材前面的序號）。（3）調(diào)節(jié)滑動變阻器，將滑動變阻器的滑片置于合適的位置，若此時電流表A1的示數(shù)為I1，電流表A2的示數(shù)為I2，則待測電阻Rx＝_____（用物理量的符號表示）?！即鸢浮剑?）左端（2）BD（3）〖解析〗（1）[1]為了實(shí)驗(yàn)安全，閉合開關(guān)S之前，應(yīng)使電路中電流從最小值開始調(diào)節(jié)，滑動變阻器采用分壓接法，故應(yīng)將滑片置于最左端。（2）[2]只有內(nèi)阻精確已知的電流表才能改裝成電壓表，所以電流表選擇B。[3]根據(jù)電壓表改裝原理可得故定值電阻應(yīng)選擇D。（3）[4]由串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律有解得13.豎直放置的導(dǎo)熱良好的汽缸固定在水平面上，A、B活塞的面積分別為SA=10cm2，SB=20cm2，質(zhì)量分別為mA=1kg，mB=2kg，它們用一根長為、不可伸長的輕繩連接，均可沿汽缸內(nèi)壁無摩擦地上下運(yùn)動。初始時，輕繩恰好伸直且沒有拉力，如圖甲所示，A、B活塞間封閉氣體Ⅰ的上、下段氣柱的長度分別為L、2L，B下方封閉氣體Ⅱ的長度為L，A上方的汽缸足夠長?，F(xiàn)用一跨過兩個定滑輪的輕繩連接活塞A和物塊C，如圖乙所示，當(dāng)活塞再次靜止時，A、B活塞均向上移動L，兩活塞間均無漏氣，大氣壓強(qiáng)，環(huán)境溫度恒定。取，求：（1）初始狀態(tài)下，封閉氣體Ⅰ和封閉氣體Ⅱ的壓強(qiáng)。（2）物塊C的質(zhì)量和末狀態(tài)A、B間輕繩的拉力大小。〖答案〗（1），；（2）3.1175kg，21.55N〖解析〗（1）初始狀態(tài)下，輕繩拉力為零，對活塞A受力分析，則有解得封閉氣體Ⅰ的壓強(qiáng)對活塞B受力分析，則有解得封閉氣體Ⅱ的壓強(qiáng)（2）對于氣體Ⅰ，初態(tài)和末態(tài)體積分別為根據(jù)玻意耳定律有解得設(shè)物塊C的質(zhì)量和末狀態(tài)A、B間輕繩的拉力大小T，對于氣體Ⅱ，初態(tài)和末態(tài)體積分別為根據(jù)解得玻意耳定律有對于活塞B解得T=21.55N對于活塞A解得14.如圖，編號依次為1、2、3……8的車廂靜止在水平軌道上，其中車廂1為動力車廂，其它車廂無動力；車廂質(zhì)量均為m，相鄰兩車廂間距均為L?，F(xiàn)研究車廂1在不同大小的牽引力作用下啟動后能掛接的車廂數(shù)量。掛接過程：車廂1啟動后做勻加速直線運(yùn)動，與車廂2碰撞前瞬間關(guān)閉其發(fā)動機(jī)，碰撞瞬間完成掛接，掛接后不再分離，發(fā)動機(jī)不再啟動，其它車廂也是通過碰撞完成掛接。已知車廂運(yùn)行所受的阻力恒為其重力的k倍，重力加速度為g。（1）若車廂2被掛接后繼續(xù)滑行0.5L停下，求車廂1、2碰撞過程中系統(tǒng)損失的動能；（2）若要求只有車廂2、3、4被掛接，求車廂1所受牽引力的取值范圍?！即鸢浮剑?）；（2）〖解析〗（1）設(shè)掛接前瞬間動力車廂的速度為v0，車廂2的速度為0；掛接后共同速度為v1，掛接過程動量守恒