2023-2024年黑龙江省高三下学期第二次模拟考试联考物理试题（解析版）

2023~2024学年度高三年级第三次模拟物理一、单选题1.全飞秒激光是国际上最先进的角膜屈光手术模式之一。经查阅资料可知，飞秒激光是一种波长为的激光，普朗克常量为，光速为。下列说法正确的是（）A.飞秒激光不能在真空中传播B.飞秒激光的频率约为C.飞秒激光的光子能量约为D.飞秒激光的传播速度有可能超过【答案】C【解析】飞秒激光可以在真空中传播，故A错误；飞秒激光的频率为，故B错误；飞秒激光的光子能量约为，故C正确；根据爱因斯坦的相对论观点，飞秒激光的速度不可能超过光在真空中的速度，故D错误。故选C。2.一定质量的理想气体从状态经过状态和又回到状态，其压强随体积的变化图线如图所示，其中到为绝热过程。到为等温过程。下列说法错误的是（）A.过程，气体分子平均动能减小B.过程，气体向外界放热C.过程，气体向外界放热D.过程气体对外界做的功小于过程外界对气体做的功【答案】B【解析】由图可知，过程，气体绝热膨胀，对外做功，根据热力学第一定律，可知气体内能减小，温度降低，气体分子的平均动能减小，A正确；过程是等压变化，体积增大，则气体对外做功，即，由盖—吕萨克定律，可知气体温度升高，故气体内能增大，根据热力学第一定律，可知气体从外界吸热，B错误；过程是等温变化，气体内能不变，但体积减小，故外界对气体做功，根据热力学第一定律，可知气体向外界放热，C正确；在图像中，面积表示做功，故过程气体对外界做的功小于过程外界对气体做的功，D正确。本题选择错误的，故选B。3.如图所示为一无人机由地面竖直向上运动的图像。关于无人机的运动，下列说法正确的是（）A.段无人机的加速度大于段无人机的加速度B.段，无人机的平均速度大小为C.时刻无人机到达最高点D.段，无人机处于失重状态【答案】D【解析】图像中，其斜率表示加速度的大小，由于段倾斜程度小于段的倾斜程度，所以段的加速度小于加速度，A错误；段无人机的加速度发生了变化，不是匀变速运动，所以其平均速度不是，而是小于，B错误；由图像可知，无人机加速上升，也是加速上升，只不过这一阶段的加速度更大，阶段开始减速上升，时刻减速到，达到最高点，C错误；阶段开始减速上升，加速度方向向下，无人机处于失重状态，D正确。故选D。4.飞镖扎气球是一种民间娱乐游戏项目，其示意图如图甲所示，靶面竖直固定，点为镖靶中心，水平、竖直，靶面图如图乙所示。若每次都在空中同一位置点水平射出飞镖，且、、三点在同一竖直平面，忽略空气阻力。关于分别射中靶面、、三点的飞镖，下列说法错误的是（）A.射中点的飞镖射出时的速度最小B.射中点的飞镖射出时的速度最大C.射中点的飞镖空中飞行时间最长D.射中、两点的飞镖空中飞行时间相等【答案】A【解析】飞镖做平抛运动，由平抛运动的特点知，，解得飞镖飞行时间，飞镖初速度，、、三点，根据，则，飞镖射中、两点的飞镖空中飞行时间相等，射中点的飞镖空中飞行时间最长。由、，可得，即射中点的飞镖射出时的速度最小，射中点的飞镖射出时的速度最大。本题选择错误的，故选A。5.年月日时分，我国在西昌卫星发射中心成功将“遥感三十九号”卫星送入太空。已知地球半径为。自转周期为，“遥感三十九号”卫星轨道离地面的高度为，地球同步卫星轨道离地面的高度为，“遥感三十九号”卫星和地球同步卫星绕地球飞行的轨道如图所示。引力常量为，下列说法正确的是（）A.“遥感三十九号”卫星的发射速度大于B.“遥感三十九号”卫星绕地球运行的周期为C.地球的平均密度可表示为D.“遥感三十九号”卫星与同步卫星绕地球运行的向心加速度之比为【答案】B【解析】“遥感三十九号”卫星的发射速度满足，故A错误；“遥感三十九号”卫星绕地球运行的周期为，根据开普勒第三定律有，解得，故B正确；对同步卫星有，解得，故地球密度为，故C错误；根据万有引力提供向心力，有，故，故D错误。故选B。6.如图甲所示为理想变压器，其原、副线圈匝数比为，电压表和电流表均为理想交流电表，为型热敏电阻，其阻值随温度升高而减小，为定值电阻。若变压器的输入电压随时间变化的关系如图乙所示，则下列说法正确的是（）A.电压表示数为B.变压器原、副线圈的功率之比为C.变压器原、副线圈中的电流之比为D.温度降低时，电压表的示数不变、电流表的示数变小【答案】D【解析】电压表测量变压器输出电压的有效值，由图乙可得变压器原线圈输入电压的有效值为，由理想变压器电压比等于匝数比可得，解得，故电压表示数为，故A错误；理想变压器原、副线圈的功率之比为，故B错误；由理想变压器电流比等于匝数比的反比可得，可知变压器原、副线圈中的电流之比为，故C错误；由变压器输入电压不变，根据，可知，副线圈输出电压不变，则电压表的示数不变；温度降低时，阻值增大，根据欧姆定律可知，副线圈电流减小，根据，可知原线圈电流减小，则电流表的示数变小，故D正确。故选D。7.如图所示，在正方形的三个顶点、、处分别放置一个点电荷，、、三点为对角线的四等分点。已知点的电场强度等于零，点的电场强度大小为、方向指向点，则点的电场强度大小为（）A. B. C. D.【答案】A【解析】根据点的电场强度等于零，可知、两点电荷在点产生的电场的合场强与点电荷在点产生的电场的电场强度大小相等、方向相反，且、两点的点电荷为同种电荷，则、两点电荷在点产生的电场的电场强度大小相等、方向相反，故点电荷在点产生的电场的电场强度的大小为、方向由指向点。设的距离为，根据点电荷场强公式有，则点电荷在点产生的电场的电场强度方向由指向，大小为，则、两点电荷在点产生的电场的合场强方向由指向，大小也为，根据对称性可知，、两点电荷在点产生的电场的合场强方向由指向，大小为，点电荷在点产生的电场的电场强度方向由指向，大小为，根据电场的叠加原理可知，点的合场强方向由指向，大小为，故选A。二、多选题8.关于光现象，下列说法正确的是（）A.光的偏振现象说明光是纵波B.一束单色光由空气射入玻璃，这束光的速度变慢，波长变短C.光照射细金属丝，在其后的阴影中有亮线，这是光的干涉现象D.拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片可以削弱反射光的干扰【答案】B、D【解析】光的偏振现象说明光是横波，A错误；单色光由空气射入玻璃，频率不变，根据公式和可知，这束光的速度变慢，波长变短，B正确；光照射细金属丝，在其后的阴影中有亮线，说明光能够绕过细金属丝，这是光的衍射现象，C错误；拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片可以削弱反射光的干扰，D正确。故选BD。9.如图所示，将一通电螺线管竖直放置，螺线管内部形成方向竖直向上、磁感应强度大小为（为常量，为时间）的磁场，在内部用绝缘轻绳悬挂一与螺线管共轴的金属薄圆管，其电阻率为、高度为，半径为，厚度为（）。则下列说法正确的是（）A.从上向下看，金属薄圆管中的感应电流为顺时针方向B.金属薄圆管的感应电动势为C.金属薄圆管的热功率为D.轻绳对金属薄圆管的拉力大小随时间减小【答案】A、C【解析】穿过金属薄圆管的磁通量向上逐渐增加，则根据楞次定律可知，从上向下看，金属薄圆管中的感应电流为顺时针方向，故A正确；由法拉第电磁感应定律可知，金属薄圆管的感应电动势大小为，故B错误；由电阻定律可知，金属薄圆管的电阻为，金属薄圆管的热功率大小为，故C正确；根据左手定则可知，金属薄圆管中各段所受的受安培力方向指向圆管的轴线，则轻绳对金属薄圆管的拉力的合力大小始终等于金属薄圆管的重力，不随时间变化，故D错误。故选AC。10.如图所示，光滑水平面上放有质量为的足够长的木板，通过水平轻弹簧与竖直墙壁相连的质量为的物块叠放在上。初始时刻，系统静止，弹簧处于原长，现用一水平向右、大小为的拉力作用在上。已知、间的动摩擦因数，弹簧的劲度系数，重力加速度取，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则下列说法正确的是（）A.受到的摩擦力逐渐变大B.速度最大时，向右运动的距离为C.做加速度减小的加速运动D.从开始运动到第一次回到原来位置过程，摩擦力对先做正功后做负功【答案】B、D【解析】当拉力刚刚作用在上时，假设、保持相对静止，则有，解得，假设不成立，则相对向左运动，、之间的摩擦力大小一直为，故A错误；当弹簧弹力与摩擦力大小相等时，的速度达到最大值，由平衡条件有，解得速度最大时，向右运动的距离为，故B正确；对受力分析，由牛顿第二定律有，可知的加速度保持不变，故C错误；对的摩擦力方向向右，向右先加速后减速，摩擦力对做正功，减速至后将向左运动，摩擦力方向还是向右，故摩擦力对做负功，故D正确。故选BD。三、实验题11.某同学想描绘标有“，”字样的小灯泡的伏安特性曲线，实验电路如图甲所示，可供选择的器材除小灯泡、开关、导线外，还有：A.电压表（量程，内阻约）B.电流表（量程，内阻约）C.电流表（量程，内阻约）D.滑动变阻器（最大阻值，额定电流）E.滑动变阻器（最大阻值，额定电流）F.直流电源（电动势约，内阻不计）（1）为使测量尽最准确，电流表应选_______，滑动变阻器应选_______。（均填写所选器材前的字母）（2）该同学通过实验得出了小灯泡的图像如图乙所示，由图乙可知，当小灯泡上的电压为时，小灯泡的电阻_______。（保留两位有效数字）（3）该同学在获得了如图乙所示的小灯泡的图像后，把小灯泡直接接在电动势、内阻的电源上组成闭合回路，则小灯泡的功率_______。（保留两位有效数字）【答案】（1）B；D；（2）；（3）【解析】（1）小灯泡的额定电流为，故电流表选择B；滑动变阻器采用分压接法，故选择阻值范围较小的滑动变阻器D。（2）由图像可知，当小灯泡上的电压为时，电流约为，则小灯泡的电阻为；（3）把小灯泡直接串联接在电源上，根据闭合电路欧姆定律有，化简可得，将此函数绘制在图像上，可知两图像的交点表示此时小灯泡的实际电压和电流，故小灯泡的功率为。12.某物理实验小组用频闪照相记录平抛小球在不同时刻的位置，探究平抛运动的特点。（1）关于本实验，下列做法错误的是_______。A.选择体积小、质量大的小球 B.借助重垂线确定竖直方向C.先抛出小球，再打开频闪仪 D.水平抛出小球（2）如图甲所示的实验中，球沿水平方向抛出，同时球自由落下，借助频闪仪拍摄上述运动过程。如图乙所示为某次实验的频闪照片，在误差允许范围内，根据任意时刻、两球的竖直高度相同，可判断球竖直方向做_______运动；根据_______，可判断球水平方向做匀速直线运动。（3）某同学使小球从高度为的桌面水平飞出，用频闪照相拍摄小球的平抛运动（每秒频闪次），最多可以得到小球在空中运动的_______个位置。（不含抛出点）（4）某同学实验时忘了标记重垂线方向，为解决此问题，他在频闪照片中，以某位置为坐标原点，沿任意两个相互垂直的方向作为轴和轴正方向，建立直角坐标系，并测量出另外两个位置的坐标值，，如图丙所示。根据平抛运动规律利用运动的合成与分解的方法，可得重垂线方向与轴间夹角的正切值为_______。【答案】（1）C；（2）自由落体运动；球相邻两位置水平距离相等；（3）；（4）【解析】（1）用频闪照相记录平抛小球在不同时刻的位置，选择体积小、质量大的小球，可以减小空气阻力的影响，A正确；本实验需要借助重垂线确定竖直方向，B正确；实验过程先打开频闪仪，再水平抛出小球，C错误，D正确。本题选择错误的，故选C。（2）根据任意时刻、两球的竖直高度相同，可以判断出球竖直方向做自由落体运动；根据球相邻两位置水平距离相等，可以判断球水平方向做匀速直线运动。（3）根据运动学公式，解得，频闪仪每秒频闪次，频闪周期，故最多可以得到小球在空中运动的位置有；（4）、分别表示水平和竖直方向，设重垂线方向与轴间的夹角为，建立坐标系存在两种情况，如图所示，当建立的坐标系为、时，则小球沿轴方向做匀减速运动，根据逐差法有，轴方向有，联立解得，当建立的坐标系为、时，则小球沿轴方向做匀加速运动，根据逐差法有，轴方向有，联立解得，综上所述，重垂线方向与轴间夹角的正切值为。四、解答题13.一列简谐横波沿轴正方向传播，波源位于坐标原点处，时波源沿轴负方向起振，时的波形如图所示。求：（1）该横波的周期及波速大小；（2）平衡位置坐标为的质点第二次到达波峰时，波源运动的路程。【答案】（1），；（2）【解析】（1）根据波形可知，内，波向前传播了，即波源振动的时间关系有，解得，根据图像，波长为，根据，解得；（2）波传播到平衡位置坐标为质点位置的时间，由于质点起振方向均轴负方向，可知之后该质点第二次到达波峰时间，则波源振动的时间，则波源运动的路程，解得。14.如图所示，平面直角坐标系中存在一与轴相切的圆形匀强磁场区域，圆心坐标为，匀强磁场的磁感应强度大小为、方向垂直纸面向外。区域，存在电场强度大小为、方向沿轴正方向的匀强电场。第四象限内的点有一质量、带电量的带正电粒子，以大小为的初速度沿轴负方向射入匀强电场，从坐标原点以与轴负方向成角进入匀强磁场。粒子重力不计，求：（1）点的坐标；（2）粒子在匀强磁场中做圆周运动的时间。【答案】（1）；（2）【解析】（1）粒子在匀强电场中做类平抛运动，由几何关系有，根据牛顿第二定律有，则粒子在匀强电场中运动的时间为，水平方向有，竖直方向有，故点的坐标为。（2）粒子进入匀强磁场的速度大小为，由洛伦兹力提供向心力，有，解得，粒子在匀强磁场中做圆周运动的周期为，粒子的运动轨迹如图所示，由几何关系可