物理-黑龙江省哈尔滨三中2024届高三第四次模拟试题和答案

2024年哈三中高三学年第四次模拟考试物理试卷一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，1-7小题只有一个选项正确，每小题4分；8-10小题有多个选项正确，全部选对的得6分，选不全的得3分，有选错或不答的不得分）1．下列电磁波中，频率最大的是()A．红外线B．紫外线C．可见光D．无线电波2．下列说法正确的是()A．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的裂变反应B．牛顿利用扭秤测出了引力常量，被誉为能“称出地球质量的人”C．摩擦起电和感应起电都是创造了电荷D．奥斯特首先发现了电流周围存在磁场3．关于动量和冲量，下列说法正确的是()A．动量守恒定律成立的条件是系统只受重力或弹力作用B．物体动量的方向一定与其所受合力的方向一致C．物体运动的方向就是它的动量的方向D．物体受到的合力的冲量越大，它的速度一定越大4．如图所示，用细绳系住小球，让小球从初始与悬点O等高的M点无初速度释放，若忽略空气阻力，则小球从M点运动到最低点N的过程中，下列说法正确的是()A．小球的线速度增大B．小球的角速度先减小后增大C．小球的向心加速度不变D．小球的机械能增大5．如图为古代常见的一种板车，车前轮与后轮转动半径之比为1：3，车上放有质量为m的重物（可视为质点），推动板车使重物恰好能够随车匀速前进，此时车板与水平面间的倾角为θ=37°,重物与车板间动摩擦因数μ固定，若将车板与水平面间倾角变大，之后控制板车使其仍能水平匀速前行，则下列说法正确的是()A．板车前轮与后轮的角速度之比为3：1B．重物与板车间动摩擦因数μ=0.5C．板车倾角变大后重物所受摩擦力也会随之变大D．板车倾角变大后重物的对地运动方向沿板车斜面向下力学温度，已知理想气体的内能与热力学温度成正比，则下列结论正确的是()A．状态A、B的压强大小相等B．从状态B到状态C，气体内能不变C．A→B→C过程，球内气体对外所做的功与气体从外界吸收的热量大小相等D．在状态A与状态C时乒乓球内气体压强之比为1：27．如图所示，理想变压器左侧原线圈通过输电线与理想交流电流表A1和发电机连接，其中发电机部分由长为L、电阻不计的导体棒以及两个半径也为L的电阻不计的金属圆环组成。使导体棒的两个端点分别位于金属圆环的同一水平面上，导体棒以角速度幼在竖直面内绕圆环中心轴匀速转动，整个空间存在方向竖直向下、与金属圆环平行、磁感应强度为B的匀强磁场。变压器右侧副线圈中接有阻值为R的定值电阻和变阻箱RP，以及理想交流电压表V1、V2、V3和理想交流电流表A2。初始时调节电阻箱阻值使其大小等于R，此时电路能正常工作，之后再次调节电阻箱使其阻值等于2R，已知n1：n2=1：2。上述过程中，下列说法正确的是()A．电流表A1的示数减小，电流表A2的示数增加B．电压表V1的示数不变，电压表V3的示数增加C．电压表V2的示数为2Bl2幼D．电阻箱消耗的电功率增大8．我国“天问一号”着陆器搭载“祝融号”火星车，经过“大气摩擦—降落伞—反推力”等制动过程减速后，成功着陆火星的平坦区域。下列关于着陆器的说法正确的是()A．“祝融号”对着陆器的作用力小于着陆器对“祝融号”的作用力B．使用降落伞减速的过程中，着陆器处于超重状态C．与大气摩擦的减速过程中，着陆器的机械能转化为内能D．使用降落伞减速的过程中，着陆器的重力势能转化为动能9．如图一所示，一束复色光从空气射入光导纤维后分成a、b两束单色光；如图二所示，将一矩形玻璃板水平固定，另一矩形玻璃板一端放在水平玻璃板M端上，另一端与水平玻璃板N端之间插入两张纸片。现将图一中的a、b两束光分别从上方竖直射入图二中的装置，从上方可分别观察到明暗相间的条纹如图甲、乙所示。下列说法正确的是下列说法正确的是()A．用a光照射某一金属能发生光电效应，换用b光照射后，该金属不一定发生光电效应B．光导纤维中的a、b两束单色光相比，遇到同样障碍物或者小孔时，a光更容易发生光的衍射现象C．图甲为a光在图二装置中产生的条纹D．图乙为a光在图二装置中产生的条纹10．如图所示，质量为m=0.1kg，带电量大小为0.1C的小球Q处在距地面高度h=3m的空中，周围空间存在竖直向下的匀强电场以及水平垂直向里的匀强磁场，在小球Q正下方地面处有另一不带电的小球P。初始时小球Q获得竖直向下v0=2m/s的初速度，开始做匀速圆周运动，同时小球P以v=8m/s的速度竖直向上抛出，两小球在空中能够恰好相遇，不A．电场强度E=10N/CB．小球Q可能带正电也可能带负电C．两球从开始运动到相遇经过的时间可能为0.3sD．磁场强度B的大小可能为2πT二、实验题（共14分）11.（6分）某实验小组用如图甲所示的装置探究圆周运动向心力的大小与质量、线速度和半径之间的关系。不计摩擦的水平直杆固定在竖直转轴上，竖直转轴可以随转速可调的电动机一起转动。套在水平直杆上的滑块，通过细线与固定在竖直转轴上的力传感器相连接。水平直杆的另一端到竖直转轴的距离为R的边缘处安装了宽度为d的遮光片，光电门可以测出遮光片经过光电门所用的时间。(1)本实验主要用到的科学方法与下列哪个实验是相同的；A．探究小车速度随时间变化规律B．探究加速度与物体受力、物体质量的关系C．探究两个互成角度的力的合成规律D．探究平抛运动的特点(2)若某次实验中滑块到竖直转轴的距离为r，测得遮光片的挡光时间为Δt，则滑块的线速度表达式为v=（用Δt、d、R、r表示）；(3)实验小组保持滑块质量和运动半径不变，探究向心力F与线速度的关系时，以F为纵坐标，以为横坐标，根据测量数据作一条倾斜直线如图乙所示，已测得遮光片的宽度d=1cm，遮光片到竖直转轴的距离R=30cm，滑块到竖直转轴的距离r=20cm，则滑块的质量m=kg。12.（8分）为测定一锂电池的电动势和内阻，某课题研究小组利用一个电压表、一个电阻箱R和一个定值电阻R0设计了两套实验方案，如图所示。(1)根据实验原理，探究方案一得到的关系图像应是下图中的（选填“甲”或“乙”UUR图线的斜率为a，纵轴截距为b，则电源电动势E=,内阻r用a、b、R0表示(3)通过探究方案二测得内阻的测量值与真实值相比（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。三、计算题（共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不给分。有数学计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）13.（10分）如下图所示，图（a）是t=1.0s时的波形图，图（b）是该波传播过程中x=1.0m处质点的振动图像。求1）该波传播方向及传播速度的大小；（2）x=1.0m处质点运动10s经过的路程。14.（12分）2024年3月21日，全球首列氢能源市域列车在长春进行了满载运行试验，标志着氢能在轨道交通领域应用取得新突破。若在某次试验中列车直线运动过程简化为由静止做匀加速直线运动，达到最大速度立即匀速行驶，最后匀减速到达试验终点时速度恰好为零。已知最大速度为v=45m/s，匀速行驶时每公里能耗为w=5kwℎ（即匀速行驶1km牵引力做功为1.8×107J），试验距离为29.70km，加速和减速的加速度不超过a=0.5m/s2，列车行驶时所受的阻力大小恒定，求：（1）列车在该次试验正常行驶的最短时间t；（2）列车在匀速行驶阶段阻力f的大小。15.（18分）如图所示，在−L≤x<0的区域内存在一定范围的、沿y轴正方向的匀强电场，在x>0的区域内存在垂直于xOy平面向外的匀强磁场。某时刻在电场左边缘一质量为m、带正电的粒子a以速度v0在P点沿x轴正方向进入电场，进入磁场时的速度方向与y轴正方向的夹角为θ=45°,在粒子a进入磁场的同时，另一不带电粒子b也经y轴上某点进入磁场，速度方向与粒子a进入磁场的方向相同，在磁场中两粒子恰好发生正碰（碰撞前的瞬间，粒子a、粒子b的速度方向相反），不计两粒子的重力。求：（1）粒子a进入磁场的位置与坐标原点O的距离y；（2）碰撞前粒子b的速度vb的大小；（3）若两粒子碰后结合成粒子c，结合过程不损失质量和电荷量，粒子c在磁场中运动不再返回电场，则粒子b的质量mb需要满足的条件。2024年哈三中高三学年第四次模拟考试物理答案一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，1-7小题只有一个选项正确，每小题4分；8-10小题有多个选项正确，全部选对的得6分，选不全的得3分，有选错或不答的不得分）二、实验题（14分）11.（6分1）B（23）0.1512.（8分1）甲（2R（3）偏小三、计算题13.（10分）（1）该波沿x轴负向传播（2分）根据图（a）可知波长为λ=4.0m（1分）根据图（b）可知周期为T=4.0s（1分）则波速为v==1.0ms（2分）（2）根据图示，质点的振幅A=0.2m（1分）10s时间质点完成全振动的次数n==2.5（1分）质点通过的路程s=4nA=2.0m（2分）14.（12分）（1）列车匀速先以a加速再后以a匀减速（1分）距离x1=v2=2025m（1分）匀速x2=a−2x1=25650m（1分）（1分）总时间t=2t1+t2=750s（2分）（2）匀速行驶时F=f（2分）w=Fx得f=1.8×104N15.（18分）（1）粒子a在电场中做类平抛运动L=v0t（1分）vy=ta5°（1分）t=y（1分）解得y=L（2分）（2）两粒子的运动轨迹大致如图所示（b粒子的出发点不一定在坐标原点且对答案无影粒子a进入磁场时速度为vvsinθ=v0得v=2v0（1分）设粒子圆周运动的轨道半径为r，由等时性知2rT=2πr2r=πrv（或tanθvbv=πrv（或tanθvb2rtanθ=vb2得vb=（1分）（3）设粒子碰后的速度为vc，半径为rc粒子a：qvB=m（1分）粒子c:qvcB=m