2022届黑龙江省哈尔滨市第九中学高三（下）第二次模拟考试理综物理试题（解析版）

哈尔滨市第九中学2022届高三第二次模拟考试理综试卷本试卷分为第I卷（选择题）和第II卷（非选择题），共38题，满分300分，考试时间150分钟。可能用到的相对原子质量：H-1C-12S-32Cl-35.5Mn-55I卷一、选择题（本题共8小题，每小题6分。第1—5题只有一项符合题目要求，第6—8题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。）1.下列说法正确的是（）A.千克、秒、牛顿是国际单位制中的三个基本单位B.汽车行驶的速度越大，惯性就越大C.a=是加速度的比值法定义式D.用质点来代替有质量的物体是采用了理想化模型的思想【1题答案】【答案】D【解析】【详解】A．千克、秒、米是国际单位制中力学的三个基本单位，牛顿是导出单位，故A错误；B．惯性只与质量有关，与速度无关，速度越大，惯性没变，故B错误；C．公式a=是牛顿第二定律的表达式，表示物体的加速度跟物体受到的合外力成正比，与物体的质量成反比，不是加速度的定义式，故C错误；D．用质点来代替有质量的物体是采用了理想模型的方法，故D正确。故选D。2.如图甲中所示给出了氢原子光谱中四种可见光谱线对应的波长，氢原子能级图如图乙所示。由普朗克常量可计算出这四种可见光的光子能量由大到小排列依次为3.03eV、2.86eV、2.55eV和1.89eV，则下列说法中正确的是（）A.谱线对应光子的能量是最大的B.谱线对应光子的能量是最大的C.光是由处于n=5的激发态氢原子向低能级跃迁的过程中产生的D.若四种光均能使某金属发生光电效应，则光获取的光电子的最大初动能较大【2题答案】【答案】B【解析】【详解】AB．由，可知，谱线的波长最长，频率最小，能量最小，故谱线对应光子的能量是最大的A错误，B正确；C．谱线的波长最短，频率最大应为，为从能级向能级跃迁发出的谱线，故不是从n=5的激发态氢原子向低能级跃迁的过程中产生的，C错误；D．光电效应方程入射光的波长越长，飞出的光电子的最大初动能越小，D错误。故选B。3.如图所示，MN的右侧存在范围足够大、磁感应强度大小为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，MN右侧到MN的距离为L的O处有一个粒子源，可沿纸面内各个方向射出质量为m、电荷量为q的带正电粒子（不计重力及粒子间的相互作用），速度均为，则粒子在磁场中运动的最短时间为（）A. B. C. D.【3题答案】【答案】B【解析】【详解】由洛伦兹力提供向心力可得v＝所以粒子在磁场中运动的半径为r＝＝L粒子在磁场中运动时间最短，对应的弧长最短、弦长最短，由几何关系得，当弦长等于L时最短，此时弦切角为30°，圆心角为60°，如图所示，运动的最短时间是tmin＝T＝×＝ACD错误，故B正确。故选B。4.如图所示，两个完全相同的木模质量均为m，通过三根轻质竖直细线对称连接，放在水平面上呈“互”字型静置，上方木模呈现悬浮效果，这是利用了建筑学中的“张拉整体”的结构原理。细线a、b、c上的张力大小分别用Fa、Fb、Fc表示，水平面所受的压力大小为FN，重力加速度大小为g。下列关系式正确的是（）A.Fa>mg，FN=2mg B.Fa>mg，FN>2mgC.Fb=Fc，Fa=Fb+0.5mg D.Fa=Fb+Fc【4题答案】【答案】A【解析】【详解】整体受力分析，由平衡条件得由对称性可知对上方木模受力分析有则，故选A。5.2021年7月我国成功将全球首颗民用晨昏轨道气象卫星——“风云三号05星”送入预定圆轨道，轨道周期约为1.7h，被命名为“黎明星”，使我国成为国际上唯一同时拥有晨昏、上午、下午三条轨道气象卫星组网观测能力的国家。如图所示，某时刻“黎明星”正好经过赤道上P城市正上方，则下列说法正确的是（）A.“黎明星”做匀速圆周运动的线速度小于同步卫星的线速度B.“黎明星”做匀速圆周运动的角速度小于同步卫星的角速度C.“黎明星”做匀速圆周运动的轨道半径小于同步卫星的轨道半径D该时刻后“黎明星”经过1.7h能经过P城市正上方【5题答案】【答案】C【解析】【详解】C．由万有引力提供向心力，可得由“黎明星”周期1.7小时，同步卫星周期24小时，可知“黎明星”做匀速圆周运动的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，故C正确；A．由万有引力提供向心力，可得所以“黎明星”做匀速圆周运动的线速度大于同步卫星的线速度，故A错误；B．由万有引力提供向心力，可得所以“黎明星”做匀速圆周运动的角速度大于同步卫星的角速度，故B错误；D．某时刻“黎明星”正好经过赤道上P城市正上方，“黎明星”的周期1.7小时，由于地球的自转，该时刻后“黎明星”不是经过1.7h能经过P城市正上方，故D错误。故选C。6.一带正电的粒子仅在电场力作用下沿x轴正方向运动，其电势能Ep随位置x的变化关系如图所示，其中0～x2段是对称的曲线，x2～x3段是直线，则下列判断正确的是（）A.x1、x2、x3处电势的关系为B.粒子在0～x1段所受电场力沿x轴负方向；x1～x3段所受电场力沿x轴正方向C.粒子从O点向x3运动过程中加速度逐渐减小D.粒子从x2向x3运动过程电场力做负功【6题答案】【答案】AD【解析】【详解】BD．粒子沿x轴正方向运动的过程，电势能先减小后增大，可知电场力先做正功后做负功，由于粒子带正电，可知在0～x1段所受电场力沿x轴正方向；x1～x3段所受电场力沿x轴负方向，粒子从x2向x3运动过程电场力做负功，B错误，D正确；A．由可知，从O点开始沿x轴正方向，电势先降低后升高，x1处的电势最低，可得A正确；C．图线的斜率表示粒子所受电场力，粒子从O点向x3运动过程中，受到的电场力先减小后增大，再保持不变，故粒子的加速度先减小后增大，再保持不变，C错误。故选AD。7.如图所示的理想变压器，原线圈电路中有定值电阻R1，阻值为2R0，接入电动势为的交流电源，内阻不计。副线圈电路中定值电阻R2和滑动变阻器R串联，R2的阻值和滑动交阻器的最大阻值均为R0，原、副线圈的匝数比为10：1，电压表和电流表均为理想交流电表。在滑动变阻器滑片P从最上端缓慢向下滑动至最下端的过程中，下列说法正确的是（）A.电压表和电流表的示数均逐渐减小 B.R1两端电压与R2两端电压之比始终为1：5C.通过R2的电流的频率始终为5Hz D.R1和R2消耗的总功率逐渐增大【7题答案】【答案】BD【解析】【详解】A．在滑动变阻器滑片P从最上端缓慢向下滑动至最下端的过程中，滑动变阻器的有效值减小，则副线圈的总电阻减小，所以副线圈的电流增大，即电流表的示数逐渐增大；根据变压器的电流比，可知原线圈的电流也增大，故两端的电压增大，因交流电源的电动势有效值不变，所以原线圈两端的电压变小，故电压表的示数逐渐减小，故A错误；B．设原线圈的电流为，副线圈的电流为，则的电压为的电压为则有又，解得故B正确；C．电源的电动势的瞬时值表达式可知则交流电的频率为因变压器不会改变交流电的频率，故通过R2的电流的频率始终为50Hz，故C错误。D．由A项分析，可知流过原、副线圈的电流都增大，根据可知R1和R2消耗的总功率逐渐增大，故D正确。故选BD。8.如图，足够长的传送带AB以速度逆时针转动，与水平面夹角为37°，下端与足够长的光滑水平面BC平滑连接，滑块1、2用细线(未画出)拴在一起静止在水平面BC上，中间有一被压缩的轻质弹簧(弹簧在弹性限度内且1、2与弹簧不拴接)。剪断细线后弹簧恢复原长，之后滑块2以2m/s的速度水平向右运动。已知滑块2与传送带之间的动摩擦因数为0.5，滑块1、2质量分别为m1=1kg、m2=2kg，滑块2在传送带上发生相对滑动时会在传送带上留下痕迹，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。下列说法正确的是（）A.弹簧恢复原长后滑块1速度大小为1m/sB.弹簧处于压缩状态时储存的最大弹性势能为12JC.滑块2在传送带上运动的时间为0.4sD.滑块2在传送带上发生相对滑动的过程中产生的热量为12.8J【8题答案】【答案】BCD【解析】【详解】A．剪断细线后弹簧恢复原长，根据动量守恒解得A错误；B．剪断细线后弹簧恢复原长，根据能量守恒，弹簧处于压缩状态时储存的最大弹性势能B正确；CD．滑块2滑上传送带后向上做匀减速又解得此阶段滑块2在传送带上运动的位移传送带的位移滑块2在传送带留下的痕迹长滑块2减速为0后，向下做匀加速运动，至速度到达前，加速度不变仍为a，若滑块速度能达到，其位移大小所以滑块2在下滑过程中速度没有达到，就到达B点，则有解得此时传送带的位移滑块2在传送带留下的痕迹长则滑块2在传送带上运动的时间滑块2在传送带上发生相对滑动的过程中产生的热量CD正确。故选BCD。II卷三、非选择题（包括必考题和选考题两部分。第9题-第12题为必考题，每个试题考生都必须作答。第13题-第16题为选考题，考生根据要求作答）（一）必考题（11题，共129分）实验题：本题共2小题，共15分，请按题目要求作答。9.某同学进行“探究加速度与物体受力、质量的关系”的实验，将实验器材按图甲所示安装。已知打点计时器的工作频率为50Hz，请完成下列相关内容：（1）该同学在进行平衡摩擦力的操作时，将木板垫高后，在不挂小吊盘（含砝码）的情况下，轻推小车，让小车拖着纸带运动，得到如图乙所示的纸带，则该同学平衡摩擦力时木板的倾角______（选填“过大”、“过小”或“适中”）。（2）关于本实验，下列说法正确的是（）（选填正确答案标号）A．连接小吊盘和小车的细线应跟长木板保持平行B．每次改变小车的质量后要重新平衡摩擦力C．必须保证小车及车中砝码的总质量远小于小吊盘和盘中砝码的总质量D．应先接通打点计时器电源，待打点稳定后再释放小车（3）该同学按正确步骤操作后，保持小车质量不变，通过改变小吊盘中砝码的质量来改变小车受到的合外力，得到了多组数据，其中一条纸带如图丙所示，A、B、C、D、E、F、G为计数点，相邻计数点之间还有四个点未画出，测得x1＝1.80cm，x2＝2.61cm，x3＝3.43cm，x4＝4.23cm，x5＝5.04cm，x6＝5.86cm，根据以上数据，可求出小车的加速度大小a＝______m/s2（保留两位有效数字）。【9题答案】【答案】①.过小②.AD③.0.81【解析】【详解】（1）[1]纸带上的间距随小车运动不断减小，说明小车在做减速运动，即平衡摩擦力不够，即平衡摩擦力时木板的倾角过小；（2）[2]A．连接小吊盘和小车的细线应跟长木板保持平行，这样能够保证绳子的拉力方向和小车运动方向相同，故A正确；B．根据可知质量被约掉了，则每次改变小车质量后无需重新平衡摩擦力，故B错误；C．小车及车中砝码的总质量应远大于小吊盘和盘中砝码的总质量，故C错误。D．实验时应先接通打点计时器电源，待打点稳定后再释放小车，故D正确。故选AD。（3）[3]因相邻计数点之间还有四个点未画出，则根据逐差法，有10.某学习小组想自己动手通过实验精确测量电阻Rx的阻值，有下列器材供选用：A．待测电阻Rx（约为100Ω）B．电压表V（3V，内阻约为3kΩ）C．电流表A1（10mA，内阻约为5Ω）D．电流表A2（30mA，内阻约为2Ω）E．滑动变阻器R1（0～20Ω，额定电流3A）F．滑动变阻器R2（0～2000Ω，额定电流0.5A）G．直流电源E（3V，内阻约为1Ω）H．开关、导线若干（1）甲同学根据以上器材设计了用伏安法测量电阻的电路，能满足Rx两端电压从零开始在尽可能大的范围内变化，并进行多次测量。则电流表应选择_______（选填“A1”或“A2”）；滑动变阻器应选择_______（选填“R1”或“R2”）；（2）请在图1的虚线框中帮甲同学画出实验电路原理图_______；（3）乙同学经过反复思考，利用所给器材设计出了如图2所示的测量电路，具体操作如下：①按图连接好实验电路，闭合开关S1前调节滑动变阻器R1、R2的滑片至适当位置；②闭合开关S1，断开开关S2，调节滑动变阻器R1、R2的滑片，使电流表A1的示数恰好为电流表A2的示数的一半；③闭合开关S2并保持滑动变阻器R2的滑片位置不变，读出电压表V和电流表A1的示数，分别记为U、I；④待测电阻的阻值Rx=_________；比较甲、乙两同学测量电阻Rx的方法，若仅考虑实验的系统误差，则甲同学Rx的测量值______真实值，乙同学Rx的测量值_____真实值（选填大于、小于或等于）。【10题答案】【答案】①.A2②.R1③.④.⑤.大于⑥.等于【解析】【详解】（1）[1][2]电路中可能出现的最大电流则电流表应选择A2，滑动变阻器要采用分压接法，则应选择阻值较小的R1（2）[3]待测电阻约为100Ω，电流变内阻约为2Ω电压表内阻约为3kΩ。相对来说，待测电阻远大于电流表内阻，电流表应采用内接法，如图。（3）[4][5]由步骤②可知，通过R2与Rx的电流相等，它们并联，则两支路电压相等，电阻相等，由步骤③可知，电压表测待测电阻两端电压，通过待测电阻的电流等于A1的示数I，待测电阻的阻值为[6]甲同学采用电流表内接法，根据“大内偏大”，可知测量值大于真实值；乙同学采用半偏法，测量值等于真实值。11.如图所示，光滑的半圆形轨道处于竖直平面内，它与固定的光滑水平桌面相切于半圆的下端点，一长为不可伸长的轻绳一端拴着质量为的小球，另一端拴于点。现将小球提至轻绳处于水平位置时无初速度释放，当小球摆至最低点时，恰与放在桌面上的小球正碰。碰后小球被弹回，上升的最高点距桌面高度，质量为的小球运动到半圆形轨道最低点时的速度大小为，进入半圆形轨道恰好能通过最高点，重力加速度取。不计空气阻力，两球都视为质点，求：（1）小球的质量；（2）小球通过最高点后打在桌面上的（图中未画出）点，点到点的距离。【11题答案】【答案】（1）0.2kg；（2）0.09m【解析】【分析】【详解】（1）小球无初速度释放后，机械能守恒得碰后小球被弹回，上升至最高点过程，机械能守恒得两小球碰撞过程系统动量守恒，有解得（2）小球进入半圆形轨道运动，恰好能通过最高点，由牛顿第二定律可得根据能量守恒解得根据平抛运动规律有即点到点的距离为12.如图所示，质量为m、电阻未知的导体棒垂直放在相距为l、倾角为的平行光滑金属导轨上，轨道顶端串联一阻值R的电阻，导轨电阻不计。磁感应强度为B的匀强磁场方向与导轨平面垂直，磁场区域的宽度如图所示，其中磁场区域II宽度x可以调节。导体棒由距离磁场区域I上边界d处静止释放，恰能匀速穿过第一个磁场。（1）导体棒穿过磁场区域I过程，电阻R两端电压；（2）刚进入磁场区域II时导体棒的加速度；（3）调节磁场区域II的宽度，使得导体棒恰好出磁场区域II时的速度恰好等于穿出磁场区域I时的速度。测得此情形下从释放到穿出磁场区域II用时为t，求此过程中回路的总焦耳热Q与第二个磁场宽度x。【12题答案】【答案】（1）；（2）-gsinθ，方向沿斜面向上；（3）见解析【解析】【分析】【详解】（1）进入磁场后匀速运动，则解得（2）导体棒进入磁场前导体棒刚进入磁场II时的速度刚进入磁场时联立解得a=-gsinθ负号表示方向沿斜面向上；（3）导体棒从开始释放到刚进入磁场II时时间为则磁场II中的运动时间从进入磁场II到出离磁场II由动量定理其中解得x=由能量关系可知此过程中回路的总焦耳热（二）选考题（6题，共45分。请考生从给出的2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑。注意所做题号必须与所涂题目的题号一致，在答题卡区域指定位置答题。如果多做，则每学科按所做的第一题记分）【物理——选修3-3】（15分）13.下列说法正确的是（）A.1g100℃的水的内能小于1g100℃的水蒸气的内能B.如果附着层内液体分子间距离小于液体内部分子间距离，则液体浸润该固体C.给自行车轮胎打气时，越打越费劲，原因是轮胎内气体分子间斥力增大的缘故D.一定质量的理想气体，在体积不变时，分子每秒与器壁平均碰撞次数随着温度降低而减小E.第二类永动机不可能制成，是因为违背了热力学第一定律【13题答案】【答案】ABD【解析】【详解】A．1g100℃的水转化为水蒸气要吸收热量，故1g100℃的水的内能小于1g100℃的水蒸气的内能，A正确；B．如果附着层内液体分子间距离小于液体内部分子间距离，附着层内液体分子斥力起主要作用，使液体浸润该固体，B正确；C．给自行车轮胎打气时，越打越费劲，原因是轮胎内气体压强增大的缘故，气体分子间的相互作用力几乎可以忽略，C错误；D．一定质量的理想气体，在体积不变时，随着温度降低，由可知，气体压强减小，故分子每秒与器壁平均碰撞次数减小，D正确；E．第二类永动机不可能制成，是因为违背了热力学第二定律，E错误。故选ABD。14.如图所示，封闭有一定质量理想气体的内壁光滑的导热汽缸固定在水平桌面上，且开口向右放置；缸内有一横截面积为0.01m2的活塞，其到汽缸底部的距离为10cm；活塞通过轻绳连接了一个质量为1kg的小物体，轻绳跨在定滑轮上，滑轮左侧细绳水平，右侧连接小物体的细绳竖直，轻绳恰好处于伸直状态。开始时汽缸内、外压强相同，且均为1.01×105Pa，汽缸内气体温度为101K，现缓慢降低汽缸内气体的温度（不计一切摩擦，g=10m/s2）。（1）求小物体刚离开地面时缸内气体的温度；（2）从开始降低温度到活