2022-2023学年黑龙江省哈尔滨第九中学高三第三次诊断考试物理试题文试题

2022-2023学年黑龙江省哈尔滨第九中学高三第三次诊断考试物理试题文试题

注意事项

1.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回.

2.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置.

3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符.

4.作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他

答案.作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效.

5.如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗.

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、乘坐“空中缆车”饱览大自然的美景是旅游者绝妙的选择若某一缆车沿着坡度为30。的山坡以加速度a上行，如图所

示。在缆车中放一个与山坡表面平行的斜面，斜面上放一个质量为，”的小物块，小物块相对斜面静止（设缆车保持竖

直状态）则（）

A.小物块受到的支持力方向竖直向上

B.小物块受到的摩擦力方向平行斜面向下

C.小物块受到的静摩擦力为:+ma

D.小物块受到的滑动摩擦力为;〃?g+”

2、一定质量的理想气体由状态A沿平行T轴的直线变化到状态8,然后沿过原点的直线由状态5变化到状态C,p-

7图像如图所示，关于该理想气体在状态A、状态8和状态C时的体积以、外、Vc的关系正确的是（）

A.匕=%=%

B.匕<%=〃

c.VA>VB>K

D.匕＜玲＜匕

3、如图所示，abed是边长为L的正方形回路，处在斜向左上的匀强磁场中，磁场方向与回路平面呈45度角，ab,cd

为金属棒，ad,be为细的金属丝，金属丝的质量不计，ab金属棒固定且两端通过导线与另一侧的电源相连，连接在另

一端的cd金属棒刚好能悬在空中且正方形回路处于水平，cd段金属棒的质量为m通过回路的磁通量为二，重力加速

度为g则cd棒中电流的大小和方向：

A.手，方向从d到cB.手，方向从c到d

C.今星，方向从d到cD.乌K方向从c到d

4、下列说法正确的是()

A.在光电效应中，增加入射光的强度，饱和光电流不变

B.夕衰变现象说明电子是原子的组成部分

C.两个笊核的聚变反应方程式为:H+；Hf；He+＜：n

D.处于基态的氢原子吸收光子发生跃迁后动能增加

5、2019年2月15日，一群中国学生拍摄的地月同框照，被外媒评价为迄今为止最好的地月合影之一。如图所示，把

地球和月球看做绕同一圆心做匀速圆周运动的双星系统，质量分别为M、，〃，相距为L,周期为T,若有间距也为L

的双星P、Q,P、Q的质量分别为2M、2,〃，贝!]()

A.地、月运动的轨道半径之比为一B.地、月运动的加速度之比为一

mm

D.P、Q运动的周期均为也T

C.P运动的速率与地球的相等

2

6、在研究光电效应实验中，某金属的逸出功为W,用波长X为的单色光照射该金属发生了光电效应。已知普朗克常

量为/?,真空中光速为C下列说法正确的是（）

A.光电子的最大初动能为与-W

B.该金属的截止频率为:

A

C.若用波长为&的单色光照射该金属，则光电子的最大初动能变为原来的2倍

2

D.若用波长为2%的单色光照射该金属，一定可以发生光电效应

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得。分。

7、如图所示，在坐标系xOy中，弧BOC是以A点为圆心、A8为半径的一段圆弧，AB=L,AO=g,。点是圆弧跟

y轴的交点。当在。点和A点分别固定电荷量为和+Qz的点电荷后，。点的电场强度恰好为零。下列说法正确的

是（）

A.Q=4Q

B.圆弧5OC上的各点相比较，。点的电势最高

C.电子沿着圆弧从B点运动到C点的过程中，电势能先减小后增大

D.电子沿着圆弧从8点运动到C点的过程中，电势能先增大后减小

8、如图所示的“U”形框架固定在绝缘水平面上，两导轨之间的距离为L,左端连接一阻值为R的定值电阻，阻值为人

质量为m的金属棒垂直地放在导轨上，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为瓦现给金属棒以水

平向右的初速度%,金属棒向右运动的距离为x后停止运动，已知该过程中定值电阻上产生的焦耳热为Q,重力加速

度为g,忽略导轨的电阻，整个过程金属棒始终与导轨垂直接触。则该过程中（）

R+r

A.磁场对金属棒做功为——Q

R

BI

B.流过金属棒的电荷量为上空r

R+r

C.整个过程因摩擦而产生的热量为|mvl-Q

D.金属棒与导轨之间的动摩擦因数为」它一空二。

2gxmgxR

9、下列有关原子和原子核的认识，正确的是（）

A.平均结合能越大，原子核越稳定

B.氢原子辐射光子后，电子绕核运动的动能增大

C.卢瑟福通过a粒子散射实验的研究，发现了中子.

D.光电效应现象中，光电子的最大初动能与入射光的频率成正比

10、示波器的核心部件是示波管，示波管由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，其原理图如图甲所示。下列说法正确的

是（）

图甲

A.如果仅在XX，之间加不变的电压（x正X，负），在荧光屏的正y轴上将出现一个亮斑

B.如果仅在XX，之间加图乙所示的电压，在荧光屏上会看到X轴上一条水平的亮线

C.如果在XX，之间加不变的电压（X正¥负），在y『之间加图丙所示的电压，在荧光屏上会看到一条与y轴平行的

竖直亮线（在II、in象限）

D.如果在xr之间加图乙所示的电压，在之间加图丙所示的电压，在荧光屏上看到的亮线是正弦曲线

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11.（6分）用如图甲所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道产。

滑下后从。点飞出，落在水平挡板上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤

压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。

甲

（1）下列实验条件必须满足的有

A.斜槽轨道光滑

B.斜槽轨道末段水平

C.挡板高度等间距变化

D.每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球

⑵为定量研究，建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系；

a.取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于。点，钢球的（选填“最上端”、“最下端”或者“球心”）对

应白纸上的位置即为原点；在确定y轴时（选填“需要”或者“不需要”））'轴与重锤线平行；

b.若遗漏记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据：如图乙所示，在轨迹上取4、以C三点，A〃和8c的

水平间距相等且均为x,测得AB和BC的竖直间距分别是必和K,则0-（选填“大于”、“等于”或者“小于”）。

可求得钢球平抛的初速度大小为（已知当地重力加速度为g,结果用上述字母表示）。

（3）为了得到平抛物体的运动轨迹，同学们还提出了以下三种方案，其中可行的是；

A.从细管水平喷出稳定的细水柱，拍摄照片，即可得到平抛运动轨迹

B.用频闪照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置，平滑连接各位置，即可得到平抛运动轨迹

C.将铅笔垂直于竖直的白纸板放置，笔尖紧靠白纸板，铅笔以一定初速度水平抛出，将会在白纸上留下笔尖的平抛

运动轨迹

⑷伽利略曾研究过平抛运动，他推断：从同一炮台水平发射的炮弹，如果不受空气阻力，不论它们能射多远，在空中

飞行的时间都一样。这实际上揭示了平抛物体。

A.在水平方向上做匀速直线运动

B.在竖直方向上做自由落体运动

C.在下落过程中机械能守恒

12.（12分）如图，物体质量为机=2kg,静置于水平面上，它与水平面间的动摩擦因数〃=04,用大小为F=10V2N、

方向与水平方向夹角6=45的拉力尸拉动物体，拉动4s后，撤去拉力F,物体最终停下来.（取g=10根//）试求:

(1)物体前4s运动的加速度是多大？

(2)?物体从开始出发到停下来，物体的总位移是多大？

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算

步骤。

13.(10分)如图所示，一个截面为半圆的玻璃砖，。为圆心，MN是半圆的直径，它对红光和紫光的折射率分别为

，“、"2,与直径平行放置一个光屏A8,与MN的距离的为d.现有一束由红光和紫光组成的复色光从尸点沿PO

方向射入玻璃砖，NPON=45°.试问：

(D若红光能从MN面射出，〃/应满足什么条件？

(2)若两种单色光均能从MN面射出，它们投射到45上的光点间距是多大？

14.(16分)如图所示，光滑的水平面AB与半径R=0.5m的光滑竖直半圆轨道BCD在B点相切，D点为半圆轨道最

高点，A点的右侧连接一粗糙的水平面，用细线连接甲、乙两物体，中间夹一轻质压缩弹簧，弹簧与甲、乙两物体不

拴接，甲的质量mi=4kg,乙的质量m】=5kg,甲、乙均静止.若烧断细线，甲离开弹簧后经过B点进入半圆轨道，过

D点时对轨道的压力恰好为零.取g=10m/sl甲、乙两物体可看做质点，求：

D1

LM0

BAF

(1)甲离开弹簧后经过B点时的速度的大小VB；

⑴烧断细线时弹簧的弹性势能Ep；

(3)若固定甲，将乙物体换为质量为m的物体丙，烧断细线，丙物体离开弹簧后从A点进入动摩擦因数口=0.5的粗糙水

平面，AF是长度为41的水平轨道，F端与半径为1的光滑半圆轨道FCH相切，半圆的直径FH竖直，如图所示.设丙

物体离开弹簧时的动能为6mgl,重力加速度大小为g,求丙物体离开圆轨道后落回到水平面BAF上的位置与F点之

间的距离s；

(4)在满足第⑶问的条件下，若丙物体能滑上圆轨道，且能从GH间离开圆轨道滑落(G点为半圆轨道中点)，求丙物

体的质量的取值范围

15.(12分)如图5c是位于竖直平面内的一段光滑的圆弧轨道，圆弧轨道的半径为r=3m,圆心角0=53。，圆心。

的正下方C与光滑的水平面相连接，圆弧轨道的末端C处安装了一个压力传感器.水平面上静止放置一个质量M=lkg

的木板，木板的长度/=lm,木板的上表面的最右端放置一个静止的小滑块小滑块Pi的质量如未知，小滑块Pi

与木板之间的动摩擦因数另有一个质量"”=lkg的小滑块尸从圆弧轨道左上方的某个位置A处以某一水平

的初速度抛出，恰好能够沿切线无碰撞地从B点进入圆弧轨道，滑到C处时压力传感器的示数为?N,之后滑到水平

面上并与木板发生弹性碰撞且碰撞时间极短.(不计空气阻力，重力加速度g=10m/slcos530=0.6).求：

传感器11

(1)求小滑块Pi经过C处时的速度大小；

(1)求位置A与C点之间的水平距离和竖直距离分别是多少？

(3)假设小滑块Pi与木板间摩擦产生的热量为Q,请定量地讨论热量。与小滑块Pi的质量网之间的关系.

参考答案

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、C

【解析】

由题知：木块的加速度大小为“，方向沿斜面向上，分析木块受力情况，根据牛顿第二定律求解木块所受的摩擦力大

小和方向。根据牛顿第二定律求解木块所受的摩擦力大小和方向。

【详解】

AB.以木块为研究对象，分析受力情况为重力mg,斜面的支持力N和摩擦力为静摩擦力了,根据平衡条件可知支持

力N垂直于斜面向上，摩擦力/沿斜面向上，故AB错误；

CD.由于小物块和斜面保持相对静止，小物块受到的摩擦力为静摩擦力，根据牛顿第二定律得

f-mgsin30°=ma

解得f=mg+ma,方向平行斜面向上，故C正确，D错误。

故选C.

【点睛】

本题首先要正确分析木块的受力情况，其次要能根据牛顿第二定律列式，求摩擦力。

2、B

【解析】

V

从A到8为等压变化，根据工=C可知，随着温度的升高，体积增大，故

T

匕"

从8到C为坐标原点的直线，为等容变化，故

所以

匕<%=%

故ACD错误，B正确。

故选B。

3、A

【解析】

设磁场的磁感应强度为B,则有：加45。，求得二=三，”棒处于静止，则受到的安培力垂直于磁感应强度指

向右上，设cd中的电流为/,则有：BILcos45°=mg,解得：二-亭，根据左手定则可知，cd棒中的电流方向从d到

c,故A正确，BCD错误。

4、C

【解析】

A.根据光子假设，当入射光的强度增加时，单位时间内通过金属表面的光子数增多，单位时间内从金属表面逸出的

光电子增多，饱和光电流随之增大，选项A错误；

B.p衰变释放的电子是原子核内的中子转化来的，选项B错误；

C.两个笊核的聚变反应方程式为:H+；Hf：He+；n,选项C正确；

ke1_mv2

处于基态的氢原子吸收光子后向高能级跃迁，轨道半径厂增大，根据可知，速度随轨道半径厂的增大

而减小，所以动能减小，选项D错误。

故选C。

5、D

【解析】

双星靠相互间的万有引力提供向心力，具有相同的角速度和周期，对两颗星分别运用牛顿第二定律和万有引力定律列

式，进行求解即可。

【详解】

A.对于地、月系统，两者具有相同的角速度和周期，万有引力提供向心力

GMm.,4万24万2

则地、月系统，两者运动的轨道半径之比为

%:%=m:M

故A错误；

B.对于地、月系统，根据牛顿第二定律，得

GMm..

—=叫

%：q”=m:M

故B错误；

D.同理，P、Q系统，万有引力提供向心力

「2Mx2，”,4/4万2

Gc-=2MR=2mR

P、Q系统的轨道半径

L=rp+rQ

运行周期

同理，对于地、月系统，运行周期

T=2万

G{M+m)

联立解得

£

2

故D正确；

C.根据

5”+&

3%=m：M

得：

mL

"M+m

地球的运动速率

_2"为_2兀mL

V~T~T{M+m)

同理可得P运动速率

,_271rp_2冗mL

V——

T'T'(M+m)

联立解得

武=后

故C错误。

故选D。

6、A

【解析】

A.根据光电效应方程可知，光电子的逸出最大动能&,“=?-W,故A正确;

/V

W

B.金属的逸出功为W,则截止频率为=丁，故B错误；

hr4

C.根据光电效应方程线“=--印，若用波长为彳的单色光照射该金属，则光电子的最大初动能大于原来的2倍，

故C错误；

D.若用波长为2入的单色光照射该金属，光子的能量值减小，根据光电效应发生的条件可知，不一定可以发生光电效

应，故D错误。

故选A。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、AD

【解析】

A.。点的电场强度恰好为零，则

kQ\

解得：

Q=4Q

故A正确；

B.对。2来说圆弧是一个等势面，所以各点电势高低，由0决定，根据沿电场线方向电势降低，离负电荷越近，电

势越低，故。点电势最低，故B错误；

CD.电子沿着圆弧从3点运动到C点的过程中，电势先降低后升高，E,=(pq,故电势能先增大后减小，故D正

确C错误。

故选AD»

8、BD

【解析】

A.通过K和r的电流相等，R上产生的热量为。，所以回路中产生的焦耳热

QL号Q

R

由功能关系可知，导体棒克服安培力做的功等于回路中产生的焦耳热，所以磁场对金属棒做功

%=-3=-等。

故A项错误；

B.由法拉第电磁感应定律得

—△①

E=---

△t

又

A①=BLx

q=/Ar

E

R+r

解得：流过金属棒的电荷量

△①BLx

“=百=^77

故B项正确；

C.由能量守恒可知

12

］机％=Q”：+Q摩

所以整个过程因摩擦而产生的热量

Q庠=；加说一等Q

故c项错误；

D.由C选项的分析可知

Q摩=：帆片~^~Q=^mgx

ZA

解得

2gxmgxR

故D项正确。

9,AB

【解析】

A.平均结合能越大，原子核越稳定，故A正确；

B.氢原子辐射光子后，原子的能级降低，电子的轨道半径减小，根据

29

kJ—q=m—V"

rr

则可得动能为

初2

E厂.=­1mv2

k22r

可知电子绕核运动的动能增大，故B正确；

C.卢瑟福通过a粒子散射实验的研究，建立了原子的核式结构理论，故C错误;

D.光电效应现象中，根据

纥”=加一％功

则光电子的最大初动能与入射光的频率不是成正比关系，故D错误。

故选AB。

10、BD

【解析】

A.如果仅在XX，之间加不变的电压（X正X，负），电子在两极间发生偏转，做类平抛运动，电子射出时沿垂直于板面

的方向偏移为

eUi2

2mav0

电子离开电场的偏转角度为

eUi

tan。

mdv^

则电子达到屏上距离中心的距离为

>'=y+/'tan6=elQ+21')u

2mdv^

其中/'是极板到屏的垂直距离，即y'与u成正比，所加电压不变，电子的在光屏的位置不变，所以在荧光屏的正x

轴上将出现一个亮斑，所以A错误；

B.如果仅在XX，之间加图乙所示的电压，所以电子只在X方向偏转，由图象可知，电压均匀增大，又与。成正比，

所以亮点在X轴上均匀分布，所以在X轴上是一条水平的亮线，所以B正确；

c.如果在XX，之间加不变的电压（X正X，负），在y『之间加图丙所示的电压，电子既要在X方向偏转，也要在y方

向偏转，由于XX，之间的电压不变，所以看到的也是一条平行与y轴的亮线，在I、w象限，所以C错误；

D.如果在XX，之间加图乙所示的电压，在之间加图丙所示的电压，电子既要在x方向偏转，也要在y方向偏转,

但在x轴方向均匀分布，所以看到的就是和图丙一样的正弦曲线，所以D正确。

故选BD。

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11、BD球心需要大于x---ABB

\y2-x

【解析】

（1）口］因为本实验是研究平抛运动，只需要每次实验都能保证钢球做相同的平抛运动，即每次实验都要保证钢球从同一

高度处无初速度释放并水平抛出，没必要要求斜槽轨道光滑，因此A错误，BD正确；挡板高度可以不等间距变化，

故C错误。

故选BD,

(2)a.⑵［3］因为钢球做平抛运动的轨迹是其球心的轨迹，故将钢球静置于。点，钢球的球心对应的白纸上的位置即为

坐标原点(平抛运动的起始点)；在确定>,轴时需要>轴与重锤线平行。

儿［4北5］由于平抛的竖直分运动是自由落体运动，故相邻相等时间内竖直方向上的位移之比为1:3:5：…，故两相邻相

等时间内竖直方向上的位移之比越来越大，因此?大于1;由

>23

%一乂=8尸，x=v0T

联立解得

(3)网将铅笔垂直于竖直的白纸板放置，笔尖紧靠白纸板，铅笔以一定初速度水平抛出，由于铅笔受摩擦力作用，且不

一定能保证铅笔水平，铅笔将不能始终保持垂直白纸板运动，铅笔将发生倾斜，故不会在白纸上留下笔尖的平抛运动

轨迹，故C不可行，AB可行。

(4)［7］从同一炮台水平发射的炮弹，如果不受空气阻力，可认为做平抛运动，因此不论它们能射多远，在空中飞行的时

间都一样，这实际上揭示了平抛物体在竖直方向上做自由落体运动，故选项B正确。

12、(2)3m/s2^)42m

【解析】

(1)由牛顿第二定律运用正交分解法求解加速度；

(2)根据运动公式求解撤去外力之前时的位移；根据牛顿第二定律求解撤去外力后的加速度和位移，最后求解总位移.

【详解】

(1)受力分析：正交分解：由牛顿第二定律得：

Fcos45-f=ma；

Fsin45+N—mg=0；

联立解得：a=3m/s2

11

(2)前4s内的位移为％=耳。广9=—x3x4"7m=24m,

4s末的速度为：v=at=12m/5,

撤去外力后根据牛顿第二定律可知：一"%二ma',

解得：a"=-/ng=-4m/s2,

0-v20-122

减速阶段的位移为：工2=-,=c/八相=18优，

2a2x(-4)

通过的总位移为：%=玉+工2=4201.

【点睛】

此题是牛顿第二定律的应用问题；关键是知道加速度是联系运动和力的桥梁，运用正交分解法求解加速度是解题的重

点.

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算

步骤。

13、⑴“<小⑵历="六一号)

【解析】

解：(1)若红光能从MN面射出，在MN面上不能发全反射，则红光的临界角为C>/=(9()。-45。)

由临界角公式得：s山C=，

勺

解得：

sini1

(2)复色光经MN折射后的光路如图，由折射定律得：—=-

sinr}

sini_1

sinr2n2

根据几何关系有：EF=d{tanr2-tanr^

NB

4

14、(l)5m/s；(1)90J；(3)s=41；(4)—m<M<2m

3

【解析】

(1)甲在最高点D,由牛顿第二定律，有町g=犯常

甲离开弹簧运动到D点的过程机械能守恒：/町尤=中g•2R+万町%

联立解得：VB=5m/s；

(1)烧断细线时动量守恒：0=miV3-mivi

由于水平面AB光滑，贝！|有v产VB=5m/s,解得：vi=4m/s

2

根据能量守恒，弹簧的弹性势能E=-m1vl+-/?i2v^=90J

(3)甲固定，烧断细线后乙物体减速运动到F点时的速度大小为VF,

由动能定理得：-〃mg,4/=gm年-6mgl,解得vF=lJ防

从P点滑到H点时的速度为VH,由机械能守恒定律得

11,

~mvF22+2nmgl

联立解得VM=1如

由于VM=1痴i>gi,故乙物体能运动到H点，并从H点以速度vH水平射出.设乙物体回到轨道AF所需的时间为

t,由运动学公式得：21=丑

乙物体回到轨道AF上的位置与B点之间的距离为s=vHt

联立解得$=4/；

(4)设乙物体的质量为M,到达F点的速度大小为VF,

由动能定理得：_〃Mg.4I=gMv：「6mgl,解得VF=J也里，蛆

为使乙物体能滑上圆轨道，从GH间离开圆轨道，满足的条件是：

一方面乙物体在圆轨道上的上升高度能超过半圆轨道的中点G,由能量关系有：

1,

另一方面乙物体在圆轨道的不能上升到圆轨道的最高点H,由能量关系有

|Mv；<2W+1M(Vg7)2

4

联立解得：

3

【点睛】

(1)根据牛顿第二定律求出最高点D的速度，根据机械能守恒求出过B点的速度；

(1)根据动量守恒定律求出乙的速度，根据能量守恒求出弹性势能；

(3)根据动能定理可求F点的速度，根据机械能守恒定律可求M点的速度，根据平抛运动的规律可求水平位移；

(4)能从GH间离开圆轨道需要满足在圆轨道上的上升高度能超过半圆轨道的中点，且不能上升到圆轨道的最高点.

49m.

15>(2)7m/s(