2023年黑龙江省哈尔滨三中高考物理三模试卷

2023年黑龙江省哈尔滨三中高考物理三模试卷

二、选择题

1.（3分）上世纪四十年代初，我国科学家王澄昌先生首先提出证明中微子存在的实验方案:

如果静止原子核7Be俘获核外K层电子e,可生成一个新原子核X,并放出中微子Ve,

4

即7Be+0e-X+Ove。根据核反应后原子核X的动能和动量，可以间接测量中微子的能

4-10

量和动量，进而确定中微子的存在。下列说法正确的是（）

A.原子核X是7Li

3

B.核反应前后的总质子数不变

C.核反应前后总质量数不同

D.中微子Ve的电荷量与电子的相同

2.（3分）浮漂的基本原理如图甲所示，下端附着重物的粗细均匀木棒，竖直漂浮在水面上。

浮漂受到一个竖直方向的微小扰动之后开始振动，以竖直向下为正方向，某一时刻开始

木棒的振动图像如图乙所示，则（）

甲乙

A.木棒在ti时刻受到的浮力小于重力

B.木棒在t2时刻动量最小

C.木棒在t2到t3过程所受到合外力的冲量方向竖直向下

D.在振动过程中木棒的机械能守恒

3.（3分）“天问一号”从地球发射后，在如图甲所示的P点沿地火转移轨道运动到Q点,

再依次进入如图乙所示的调相轨道和停泊轨道，地球、火星绕太阳轨道可视为圆轨道。

则“天问一号”（）

/JHJ-

A.发射速度介于7.9km/s与11.2km/s之间

B.从P点转移到O点的时间小于6个月

C.在地火转移轨道运动时的速度均大于地球绕太阳的速度

D.在环绕火星的停泊轨道运行的周期比在调相轨道上的周期小

4.（3分）如图所示，矩形abed的边长be是ab的2倍。两细长直导线通有大小相等、方向

相反的电流，垂直穿过矩形平面，与平面交于e、f两点，其中e、f分别为ad、be的中

点，下列说法正确的是（）

A.a点与b点的磁感应强度相同

B.a点与c点的磁感应强度相同

C.a点与d点的磁感应强度相同

D.a点与b、c、d三点的磁感应强度均不相同

5.（3分）一位同学用底面半径为r的圆桶形塑料瓶制作了一种电容式传感器，用来测定瓶

内溶液深度的变化，如图所示，瓶的外壁涂有一层导电涂层和瓶内导电溶液构成电容器

的两极，它们通过探针和导线与电源、电流计、开关相连，中间的层塑料为绝缘电介质，

其厚度为d,介电常数为e.若发现在某一小段时间t内有大小为I的电流从下向上流过

电流计，设电源电压恒定为U,则下列说法中正确的是（）

usr

B.瓶内液面升高了驷LL

U?r

C.瓶内液面升高了也匚

USr

D.瓶内液面降低了空Lt

USr

（多选）6.（3分）一定质量的理想气体由状态a变为状态c,其过程如p-V图像中a-c

直线段所示，状态b对应该线段的中点。下列说法正确的是（）

A.afc过程中气体吸收热量4poVo

B.a-c过程中状态b的分子平均动能最小

C.a-b过程中气体对外界做功大于吸收的热量

D.a-b过程中单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数减少

（多选）7.（3分）如图，长度为a的竖直薄挡板MN处在垂直纸面向里的匀强磁场中（磁

场空间足够大、图中未画出），磁感应强度为B。挡板左侧0点有一粒子源在纸面内向各

方向均匀发射电荷量为+q、质量为m的带电粒子，所有粒子的初速度大小相同。已如图

中初速度与ON夹角为60°发射的粒子恰好经过N点，ON=V^a,ONlNNo不计粒子

重力，不考虑粒子的反弹和粒子间的相互作用。则（）

M

-----------N

A.粒子在磁场中做圆周运动的半径为1

2

B.挡板左侧能被粒子击中的竖直长度为a

C.粒子能击中挡板右侧的粒子数占粒子总数的工

6

D.挡板的右侧被粒子击中的竖直长度为a

（多选）8.（3分）如图，轻质定滑轮固定在天花板上，物体P和Q用不可伸长的轻绳相连,

悬挂在定滑轮上，质量mQ>mp,t=0时刻将两物体由静止释放，物体Q的加速度大小

为皇。T时刻轻绳突然断开，物体P能够达到的最高点恰与物体Q释放位置处于同一高

3

度，取t=0时刻物体P所在水平面为零势能面，此时物体Q的机械能为Eo重力加速度

大小为g,不计摩擦和空气阻力，两物体均可视为质点。下列说法正确为是（）

A.物体P和Q的质量之比为1：3

B.2T时刻物体Q的机械能为旦

2

C.2T时刻物体P重力的功率为延

2T

D.2T时刻物体P的速度大小为组

3

三、非选择题

9.某同学设计了一个用拉力传感器验证机械能守恒定律的实验。轻绳一端连接固定的拉力

传感器，另一端连接小钢球，如图甲所示。拉起小钢球至某一位置由静止释放，使小钢

球在竖直平面内摆动，记录钢球摆动过程中拉力传感器示数的最大值T和最小值Tmin。

改变小钢球的初始释放位置，重复上述过程。根据测量数据在直角坐标系中绘制的Tmax

-Tmin图像是一条直线，如图乙所示。

（1）若小钢球摆动过程中机械能守恒，则图乙中直线斜率绝对值的理论值为。

（2）由图乙实验数据而得到的直线斜率绝对值为，小钢球的重力

为o（结果均保留2位有效数字）

（3）该实验中斜率的理论值与实际值不相等，这一系统误差的主要来源是

0.000.050.100.150.20*/N

图甲图乙

10.在“测量金属丝的电阻率”实验中：

（1）测量一段电阻约为几欧姆金属丝的电阻时所用器材和部分电路连线如图1所示，若

电流表内阻约为几十欧姆，量程为0-0.6A或0-3A,电压表内阻约为几千欧姆，量程

为0-3V或0-15V,用笔画代替导线完成电路连线。

（2）合上开关之前，图1中滑动变阻器滑片应置于最（选填“左”或“右”）

端。

（3）连好电路之后，合上开关，调节滑动变阻器，得到多组U和I数据。甲同学由每组

U、I数据计算电阻，然后求电阻平均值，乙同学通过U-I图像求电阻。则两种求电阻

的方法更合理的是（选填“甲”或"乙”）

(4)两同学进一步探究用银铭丝将满偏电流Ig=300nA的表头G改装成电流表。如图2

所示，表头G两端并联长为L的银铭丝，调节滑动变阻器使表头G满偏，毫安表示数为

L改变L,重复上述步骤，获得多组I、L数据，作出I-1图像如图3所示。则I-1图

LL

像斜率k=mA・m。若要把该表头G改装成量程为6mA的电流表，需要把长

为m的银辂丝并联在表头G两端。(结果均保留两位有效数字)

II.如图所示，水族馆训练员在训练海豚时，将一发光小球高举在水面上方的A位置，海

豚的眼睛在B位置，A位置和B位置的水平距离为3m,A位置离水面的高度为2m。训

练员将小球向左水平抛出，不计空气阻力，入水点在B位置的正上方，入水前瞬间速度

方向与水面夹角为。。小球在A位置发出的一束光线经水面折射后到达B位置，折射光

线与水平方向的夹角也为。。已知水的折射率n=生，sin37°=0.6,cos37°=0.8；求：

3

(1)tan0的值；

(2)B位置到水面的距离H。

12.磁悬浮列车是一种高速低能耗的新型交通工具。它的驱动系统可简化为如下模型，固定

在列车下端的动力绕组可视为一个单匝闭合矩形纯电阻金属框，电阻为R金属框置于

xOy平面内，长边MN长为1平行于y轴，宽度为d的短边NP平行于x轴(x轴水平)，

如图1所示。列车轨道沿Ox方向，轨道区域内存在垂直于金属框平面的磁场，磁感应强

度B沿Ox方向按正弦规律分布，其空间周期为入，取z轴正方向为磁场正方向，最大值

为Bo,如图2所示，金属框的同一条长边上各处的磁感应强度相同，整个磁场以速度vo

沿Ox方向匀速平移。设在短暂时间内，MN、PO边所在位置的磁感应强度随时间的变

化可以忽略，列车在驱动系统作用下沿Ox方向加速行驶。则：

(1)若dJ，某时刻列车速度为0,且MN所在位置磁感应强度恰好为最大值Bo。求

4

此时回路中的感应电流大小；

(2)列车速度为v(v<vo)时，要使列车所获得的驱动力最大，求d与入应满足的关系；

及此时列车受到驱动力的大小。

13.医用电子直线加速器(图甲)的基本原理是：电子被直线加速器加速后轰击重金属靶，

产生高能射线，广泛应用于各种肿瘤的治疗。如图乙是电子直线加速器的示意图，它的

加速部分由多个横截面积相同的金属圆筒依次排列而成，其中心轴线在同一直线上。序

号为奇数的圆筒和交变电源的一个极相连，序号为偶数的圆筒和该电源的另一个极相连,

交变电源两极间电势差的变化规律如图丙所示。在t=0时，奇数圆筒相对偶数圆筒的电

势差为正值，此时位于和偶数圆筒相连的金属圆板(序号为0)中央的一个电子，在电场

力的作用下由静止开始加速，沿中心轴线冲进1号圆筒。为使电子运动到各个间隙中都

能恰好加速，电子穿过每个圆筒的时间应当恰好等于交变电压周期的一半。已知电子的

质量为m、电子电荷量为e、电压的绝对值为u,周期为T,电子通过圆筒间隙的时间可

以忽略不计，不计电子重力，和电子间的相互作用。求：

(1)金属圆筒长度1和它的序号n之间的定量关系；

(2)若电子从8号筒离开加速电场后恰好垂直进入一个边长为2a的正方形匀强磁场区

域，电子垂直磁场的左边界从中点进入，垂直下边界从下边界中点射出，最后垂直打到

圆形重金属靶上，则电子在磁场中运动的时间，和磁感应强度B的大小；

(3)在满足第(2)问的条件下，若每t秒打在金属靶上的电子数为N,且其中半数电子

被金属靶吸收，半数电子被金属靶反向弹回，弹回速度大小为撞击前速度的一半，反弹

的电子不会再次打到靶上，则金属靶受到电子平均作用力的大小。

忸帽磁场

M甲留乙用内

2023年黑龙江省哈尔滨三中高考物理三模试卷

参考答案与试题解析

二、选择题

o

X+

1•【解答】解：ABC、根据核反应方程上9+工Oe结合质量数与电荷数守恒，可

知X的质量数为：A=7+0=7,质子数为：Z=4-l=3,所以新核为;Li，反应前总质

子数为4,反应后为3,故A正确，BC错误；

D、中微子不带电，故中微子的电荷量与电子的不同，故D错误。

故选：A«

2.【解答】解：A.由题意可知，木棒在ti时刻振动到最低点，此时回复力向上，故木棒所

受浮力大于重力，故A错误；

B.木棒在t2时刻回到平衡位置，速度最大，所以动量最大，故B错误；

C.由图可知，木棒在t2到t3过程向上振动，木棒所受到合外力方向向下，故合力的冲

量方向竖直向下，故C正确；

D.在振动过程中，浮力对木棒做功，所以木棒的机械能不守恒，故D错误。

故选：C,

3.【解答】解：A.“天问一号”发射后脱离了地球引力的束缚，所以发射速度大于第二宇

宙速度，故A错误；

3

B.根据开普勒第三定律%=上地球公转周期为12个月，“天问一号”在地火转移轨道

T/

的长轴轨道半径大于地球公转轨道半径，则其运行周期大于12个月，所以从P点转移到

O点的时间大于6个月，故B错误；

C.地火转移轨道Q点速度小于火星轨道Q点速度，而火星轨道Q点速度小于地球绕太

阳的速度，故C错误；

D.根据开普勒第三定律可知，环绕火星的停泊轨道长轴半径小于调相轨道长轴半

T/

径，故在环绕火星的停泊轨道运行的周期比在调相轨道上的周期小，故D正确。

故选：D。

4.【解答】解：通电导线在周围产生的磁场，磁感应强度大小为B=Ik方向由安培定则

7

可知垂直于点到导线垂直线段，从右向左画出各点的磁感应强度平面图，如图所示，由

对称性可知a与c点的合磁感应强度等大同向，b与d两点的合磁感应强度等大同向，故

ACD错误，B正确；

故选:B„

5.【解答】解：由图可知，液体与瓶的外壁涂的导电涂层构成了电容器，由题目图可知，两

板间距离不变；液面高度变化时只有正对面积发生变化；

则由C=——①可知，当液面升高时，正对面积S增大，则电容增大，当液面降低时,

4兀kd

正对面积S减小，则电容减小。

由于电流从下向上流过电流计，可知该时间内电容器上的电荷量减小，

由于电势差不变，那么电容的电量减小；瓶内液面降低。

t时间内减少的电量：q=It②

依据C=&,可得：q=U-AC③

U

液面的高度为h时的正对面积：S=2iu"h④

联立①②③④得：△!!=?迫故A正确，BCD错误；

USr

故选：Ao

6.【解答】解：A.由图像可知，a、c温度相同，a~*c过程中△U不变；a—c过程中气体

体积增加，气体对外做功，由AU=W+Q可知，气体吸收热量，故A正确;

3P0。2poX2Vo

可知Tb>Ta=Tc

因为温度越高分子平均动能越大，故状态b的分子平均动能最大；则a-b过程中气体体

积增大，对外做功，温度升高，内能增大，所以体对外界做功小于吸收的热量，故BC

错误；

D.因为a~b过程中气体体积增大，所以单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数减少，

故D正确；

故选：ADo

7.【解答］解：A、粒子轨迹如图1所示

由几何关系可知2Rsin60°可得粒子的轨迹半径为：R=a,故A错误；

B、当轨迹刚好与MN相切时，粒子能打到板上最大长度，如图轨迹2,设速度方向与

ON夹角为0,由几何关系可得Rsin8+R=Fa

可得sinO=A/3-1;则挡板左侧能被粒子击中的竖直长度为

x=Rcos8=aVl_sin29=aV1-(V3-1)22>/3-3a；故B错误；

C、要使粒子打在右侧，有两个临界条件，如图中的轨迹1、3,由几何关系可知1、3的

初速度夹角为a=60°

则粒子能击中挡板右侧的粒子数占粒子总数的/6。：故C正确；

3606

D.如上图粒子1打在MN上的点与OiN组成顶角为60°的等腰三角形，所以由几何关

系可知板的右侧被粒子击中的竖直长度为y=R=a,故D正确。

故选：CDo

8.【解答】解：A、t=0时刻将两物体由静止释放，物体Q的加速度大小为皂，根据牛顿第

3

二定律可知，a=叱8一咿二M解得：HIP：mQ=l：2,故A错误;

IRQ+irip3

2

B、T时刻，PQ的速度为v=3r,P升高的位移为h=22丁2=工乂8乂丁2=反1_

32236

gT

---22

此后P做竖直上抛运动，则速度减为0的时间为f=工=旦=工，位移h”=j=更二,

gg32g18

222

可知初始时刻Q到零势能面的高度h=h'+h"=gT一+.gT..=2gT.,对应的机械能E=

6189

22T2

mQgh=.飞;g-----Q再运动到T时刻的机械能为F=E-Fh，(其中F为拉力)，根据

牛顿第二定律有：mQg-F=mQa；联立解得：E'=旦，故B正确;

2

2T

CD、2T时刻物体P的速度v'=ggT，其重力的功率为P=mpgv'=^-g«-|-gT=^1^—

3233

可知P=箜，故CD正确;

2T

故选：BCD。

三、非选择题

9.【解答】解：(1)根据题意，设小球摆动到最高点时，轻绳与竖直方向的夹角为仇轻绳

长为L,摆动到最低点时，小球的速度为V,由于摆动过程中，机械能守恒，则有

mgL(1-cos0)《my2

小球在最高点时，轻绳拉力最小，由于速度为0,则有Tmin=mgcos。

2

小球在最低点时，轻绳拉力最大，由牛顿第二定律有丁-哨二4

maxpL

整理可得Tmax=3mg-2Tmin

可知，图乙中直线斜率绝对值的理论值为2。

(2)根据题意，由图乙可得，斜率绝对值为：1=2.1

由图乙结合(1)中Tmax与Tmin表达式有：3mg=1.77N

解得：mg=0.59N

(3)该实验系统误差的主要来源是小钢球摆动过程中有空气阻力，使得机械能减小。

故答案为：(1)2；(2)2.1,0.59N；(3)空气阻力。

10.【解答】解：(1)由题中条件可知包〉殳

RxRA

则电流表应采用外接法，电路中最大电流为I上

勺0.3A

mRx

故电流表应选量程0-0.6A,实物图连线如图所示

（2）合上开关之前，为保护电路，测量电路中的电流应最小，故图1中滑动变阻器滑片

应置于最左端;

（3）利用图像处理数据，误差更小，两种求电阻的方法更合理的是乙;

（4）根据图像可知，斜率为76-4.81nAm=2.31nAir

3.7-2.0

由图像可知6mA电流对应的横轴坐标为5=2.5m-1

解得L=0.40m

故答案为：（1）见解析；（2）左；（3）乙；（4）2.3,0.40o

11•【解答】解：（1）由平抛运动的规律可知x=voty」gt2，tanCl

2x2VQ

解得tan8二4

（2）由tan8=2可知。=53°

3

从A点射到水面的光线的入射角为a,折射角为90°-。=37°

则由折射定律可知n=sin?

sm37

解得a=53°

由几何关系可知Htan37°+2tan53°=3

答：⑴tan8二卷；

（2）B位置到水面的距离刍1r

9

12.【解答】解：（1）根据法拉第电磁感应定律可得

E=Bolv

根据欧姆定律可得：

4

联立解得：比

R

（2）为使列车得最大驱动力，MN、PQ应位于磁场中磁感应强度同为最大值且反向的地

方，这会使得磁通量变化率最大，导致框中电流最