2025届黑龙江省哈尔滨市东北三省精准教学高三上学期12月联考（一模）物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1东北三省精准教学2024年12月高三联考强化卷物理本试卷满分100分，考试时间75分钟。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，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1.如图所示，一个体积不变的气球被一根细线拉住在风中始终处于静止状态，已知气球受到恒定的竖直向上的浮力和水平向右的风力，细线与竖直方向的夹角为。下列说法正确的是（）A.若增大水平风力，则变小B.若减小水平风力，则气球所受合力变小C.若减小水平风力，则细线对气球的拉力变小D.若细线对气球的拉力为T，则水平风力的大小为【答案】C【解析】ABD．如图所示对气球受力分析可知，则若增大水平风力，则变大；若减小水平风力，则气球所受合力仍为零，不变，故ABD错误；C．若减小水平风力，则变小，根据，得细线对气球的拉力变小，故C正确。故选C。2.一弹性小球从离地板不太高的地方自由释放，与地板碰撞时没有机械能损失。设小球所受的空气阻力的大小与速率成正比，则小球从释放到第一次上升到最高点的过程中，小球运动的速度-时间图像可能正确的是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】小球所受的空气阻力的大小与速率成正比，即根据牛顿第二定律，下降过程可知，加速的下降过程中，加速度从g开始逐渐减小。小球碰后上升过程中可知，小球减速上升过程中加速度从大于g值逐渐减小到g。速度-时间图像的斜率表示加速度，则加速下降阶段，斜率逐渐减小，减速上升阶段，斜率逐渐减小，到自高点时的图像斜率等于刚释放时的斜率。故选B。3.某段输电线路中有如图所示两根长直导线a、b，间距为L=5m，通过的电流约为1100A、方向相反，居民楼某层与输电导线在同一水平面内。长直导线在周围某点产生磁场的磁感应强度大小为，其中k=2×10-7T·m·A-1，d为该点到导线的距离。已知长时间处于磁感应强度在0.4μT及其以上的空间中对人体有一定危害，则居民楼到导线a的水平距离最小为（）A.20m B.35m C.50m D.65m【答案】C【解析】设居民楼到导线a的水平距离最小为，两方向相反的直线电流在居民楼处产生的磁感应强度方向相反，合成后可得其中，L=5m，k=2×10-7T·m·A-1，代入数据可得故选C。4.在某次演训中，直升机距海面上方28.8m处沿水平方向以大小为2m/s2的加速度匀加速飞行。t1时刻，物资离开直升机做平抛运动，其落至水面时速度方向与水面成53°；t2时刻另一物资离开直升机做平抛运动，其落至水面时速度方向与水面成37°，如图所示。不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（）A.物资下落所需要的时间为3sB.t1时刻直升机的速度大小为24m/sC.两次投送物资的时间间隔是7sD.t2时刻投放的物资接触水面时的速度大小为32m/s【答案】C【解析】A．物资下落的过程中，竖直方向是自由落体，竖直速度下落时间故A错误；B．时刻直升机的速度即为第一个物资平抛运动时的初速度，初速度故B错误；C．同理，时刻飞机的速度飞机做匀加速直线运动，经历时间故C正确；D．时刻投放物资接触水平面时的速度大小故D错误。故选C。5.如图所示为某汽车上的加速度电容传感器的俯视图。质量块左、右侧分别连接电介质、轻质弹簧，弹簧固定在传感器外框上，质量块可带动电介质相对于外框无摩擦左右移动，电容器与供电电源连接，并串联计算机的信号采集器。下列关于该传感器的说法正确的是（）A.电介质插入极板间越深，则电容器的电容越小B.在汽车向右做匀加速直线运动过程中电路中有电流C.在汽车向左做匀速直线运动过程中电路中有电流D.在汽车向右做加速度增大的加速运动过程中，电路中有顺时针方向的充电电流【答案】D【解析】A．根据可知，电介质插入极板间越深，相对介电常数越大，则电容器的电容越大，故A错误；BC．汽车向右做匀加速直线运动过程中，加速度不变，汽车向左做匀速直线运动过程中，加速度为零，这两种情况下弹簧的长度都保持不变，即电介质插入极板间的深度一定，则极板之间的相对介电常数一定，电容器电容一定，电容器与供电电源连接，极板之间电压一定，根据可知，极板所带电荷量一定，即电路中没有充电电流或者放电电流，故B、C错误；D．在汽车向右做加速度增大的加速运动过程中，加速度方向向右，大小逐渐增大，可知弹力方向向右，大小逐渐增大，弹簧处于拉伸状态，弹簧长度增大，即电介质插入极板间的深度增大，则极板之间的相对介电常数增大，电容器电容增大，电容器与供电电源连接，极板之间电压一定，根据可知，极板所带电荷量增大，即电路中有充电电流，根据题图可知，电容器上极板带正电，电荷量增多，则电路中有顺时针方向的充电电流，D正确。故选D。6.我国的北斗系统主要由地球同步轨道卫星和中轨道卫星组成，若其中两卫星在同一平面内环绕地球做匀速圆周运动，且绕行方向相同，如图甲所示；两卫星之间的距离Δr随时间变化的关系如图乙所示，图中R为地球半径，地球表面重力加速度大小为g，不考虑两卫星之间的作用力，计算时。下列说法正确的是（）A.中轨道卫星与同步卫星的轨道半径之比为1∶2 B.中轨道卫星的加速度大小为C.图乙中的T为24小时 D.中轨道卫星的运动周期为【答案】D【解析】A．将中轨道卫星设为a，同步卫星设为b，两卫星做匀速圆周运动的半径分别为、，根据图甲和图乙可得解得故A错误；B．由万有引力定律及牛顿第二定律得将代入解得中轨道卫星的加速度为故B错误；CD．设卫星a、b的运行周期分别为、，由图乙可知每隔时间T两卫星距离最近，即每隔时间T，卫星a就比卫星b多转了一周，则有根据开普勒第三定律有联立解得由于所以故C错误，D正确故选D。7.如图所示，某煤矿有一水平放置的传送带，已知传送带的运行速度为v0=0.8m/s，开采出的煤块以50kg/s的流量（即每秒钟有50kg煤块从漏斗中落至传送带上）垂直落在传送带上，并随着传送带运动。为了使传送带保持匀速传动，电动机的功率应该增加（

）A.32W B.40W C.16W D.20W【答案】A【解析】每秒钟内落到传送带上煤块都将获得与传送带相等的速度，由动量定理可得解得煤块受到的摩擦力由传送带提供，则电动机对传送带应增加的牵引力为40N。电动机应增加的功率为故选A。8.如图所示，ABCD是正四面体，虚线圆为三角形ABD的内切圆，切点分别为M、N、P，O为圆心，正四面体的顶点A、B和D分别固定有电荷量为，和的点电荷，下列说法正确的是（）A.M、P两点的电场强度相同B.M、O、N、P四点的电势C.将带正电的试探电荷由O点沿直线移动到C点，电势能先增大后减小D.将固定在D点点电荷移动到C点，电场力做功为零【答案】BD【解析】A．根据题意，由对称性可知，M、P两点的电场强度大小相等，但方向不同，故A错误；B．根据等量同种正点电荷空间等势面的分布特点可知，在A、B两处的正点电荷产生的电场中，M、P两点的电势相等，且N点电势高于O点的电势，O点的电势高于M、P点的电势；在D点的负点电荷产生的电场中，N点的电势高于O点的电势，O点的电势高于M、P两点的电势，M、P两点的电势相等，综上所述，可知故B正确；C．设OC上任一点到A、B、D距离此点电势从O到C，r越来越大，则电势越来越小，将带正电的试探电荷由O点沿直线移动到C点，电势能一直减小，故C错误；D．根据等量同种正点电荷空间等势面的分布特点可知，在A、B两处的正点电荷产生的电场中，C、D两点的电势相等，则将固定在D点的点电荷移动到C点，电场力做功为零，故D正确。故选BD。9.半径为R的半圆形区域内分布着垂直纸面向里的匀强磁场（含边界），磁感应强度大小为B，P是直径上一点，且。如图所示，质量为m、电荷量为的带电粒子从P点垂直射入磁场，已知粒子的速度大小可调、方向始终与直径成角，若从直径边界射出的粒子在磁场中的运动时间为，从圆弧边界射出的粒子在磁场中的运动时间为。则（）A. B. C.D.【答案】BC【解析】AB．从直径边界射出的粒子在磁场中的运动轨迹如图所示，根据又联立，解得由几何关系可知，轨迹对应的圆心角为则粒子的运动时间为故A错误；B正确；CD．粒子恰好不从圆弧边界射出的粒子运动轨迹如图所示由几何关系可知在磁场中的运动时间为从圆弧边界射出的粒子在磁场中的运动时间为故C正确；D错误。故选BC。10.如图甲所示，光滑水平面右端与半径为R的粗糙半圆弧轨道平滑连接，劲度系数为k的轻质弹簧左端与墙拴接，弹簧处于自然长度时其右端在B点左侧，底面装有力传感器的滑块在水平力作用下静止于图示位置，滑块与弹簧不拴接。现在撤去水平力，滑块在从A运动到D的过程中，传感器记录了滑块底面的弹力大小随时间变化关系，如图乙所示，、、均为已知量。弹性势能表达式为，重力加速度大小为g。下列表述正确的是（）A.B.释放滑块后，弹簧的弹性势能与滑块的动能相等时，弹簧弹力的功率为C.滑块沿圆轨道BCD运动过程中，圆轨道对滑块的冲量方向水平向左D.滑块沿圆轨道BCD运动过程中，机械能减少了【答案】BD【解析】A．由题图乙可知，时间内滑块底面的弹力大小不变，即滑块的重力大小为滑块经过圆弧上的B点时，有滑块经过圆弧上的D点时，有滑块由B到D的过程中，由动能定理有解得A错误；B．释放滑块时弹簧的弹性势能为当弹簧的弹性势能与滑块的动能相等时，由能量守恒有，弹簧弹力的瞬时功率为P＝kxv解得B正确；C．滑块沿圆轨道BCD运动过程中，由动量定理得重力的冲量竖直向下，动量的变化量水平向左，根据矢量三角形易知圆轨道对滑块的作用力的冲量斜向左上方，如图所示C错误；D．滑块沿圆轨道BCD运动过程中，机械能减少了D正确。故选BD。二、非选择题：本题共5小题，共54分。11.某同学利用打点计时器研究做匀变速直线运动小车的运动情况。图示为该同学实验时打出的一条纸带，其中纸带右端与小车相连接，纸带上两相邻计数点的时间间隔是。请回答下列问题：（1）关于打点计时器的时间间隔，下列是四位同学各自发表的看法，其中正确的是（）A.电源电压越高，每打两个点的时间间隔就越短B.纸带速度越大，每打两个点的时间间隔就越短C.打点计时器连续打两个点的时间间隔由电源的频率决定D.如果将交流电源改为直流电源，打点计时器连续打两个点的时间间隔保持不变（2）①根据纸带请判断该小车的运动属于_______（填“匀速”、“匀加速”、“匀减速”）直线运动；②打点计时器打B点时小车的速度______m/s（结果保留三位有效数字）【答案】（1）C（2）匀减速0.145【解析】【小问1详析】ABC．打点计时器打点时间间隔与频率决定，与电压大小、纸带速度无关，故AB错误，C正确；D．如果将交流电源改为直流电源，打点计时器将不能正常工作，故D错误。故选C。【小问2详析】[1]刻度尺读数应考虑其最小刻度为1mm，读数时估读到1mm下一位，则有则有纸带右端与小车相连接，可以判断小车做匀减速直线运动；[2]根据匀变速直线运动某段的平均速度等于其中间时刻的速度可得，打点计时器打B点时小车的速度12.山东省有全国最大的温室智能化育苗蔬菜基地，蔬菜育苗过程对环境要求严格，温室内的空气温湿度、土壤温湿度、二氧化碳浓度以及光照强度等都很重要。其中光照强度简称照度，可以反映光的强弱，光越强，照度越大，照度单位为勒克斯（1x）。蔬菜生长适宜的照度为4000~25000lx，为了控制照度，科技人员设计了图甲所示的智能光控电路，当照度低于4000lx时，启动照明系统进行补光。（1）智能光控电路的核心元件是光敏电阻，某同学如图乙连接各元件，测量光敏电阻在不同照度时的电阻，则在闭合电路开关前应该把滑动变阻器滑到________（选填“1”或“2”）端；请根据图乙在虚线框内画出对应的电路图_______；（2）通过测量得出了电阻随照度变化的规律如图丙所示，由图可判断光敏电阻的阻值与照度___________反比例函数关系（选填“满足”或“不满足”）；（3）该同学用上述光敏电阻连接成图甲所示的控制电路，其中电源电动势，内阻，定值电阻，电阻箱的阻值调节范围是0~999.9Ω，光敏电阻的电压U增加到2.0V时光照系统开始工作，为了使光敏电阻在照度降低到4000lx时，自动控制系统开始补光，电阻箱的阻值应该调节为________Ω；（4）该光控装置使用较长时间后电源内阻变大，使得自动控制系统正常工作时的最小照度___________4000lx（选填“大于”“小于”或“等于”）。【答案】（1）2（2）不满足（3）65.0（4）小于【解析】（1）[1][2]为了保证电路的安全应将滑动变阻器滑到2端，从而使光敏电阻两端的电压为零；根据实物图可得电路图为（2）[3]根据图像可知纵坐标与横坐标的乘积不是一个常数，所以光敏电阻的阻值与照度不满足反比例函数关系；（3）[4]根据闭合电路欧姆定律根据图像可知在照度降低到4000lx时，对应的阻值为又有其中U=2V联立可得（4）[5]光控装置使用较长时间后电源内阻变大，根据闭合电路欧姆定律可知，总电流变小，R0两端的电压变小，从而导致自动控制系统正常工作时的最小照度小于4000lx。13.如图所示，圆心为O、半径为R的光滑圆形轨道固定在竖直平面内。质量为m的小球（可视为质点）静止在最低点，现给小球一水平初速度，已知重力加速度大小为g，不计空气阻力。（1）若小球能做完整的圆周运动，求小球在最低点和最高点所受圆轨道的弹力大小之差；（2）若小球上升到某一点时脱离圆轨道，之后恰好经过O点，求小球初速度的大小。（结果可用根式表示）【答案】（1）6mg（2）【解析】【小问1详析】小球在最低点，由牛顿第二定律得小球在最高点，由牛顿第二定律得小球由最低点到最高点，由动能定理得小球在最低点与最高点所受轨道的弹力之差为联立解得【小问2详析】设小球脱离轨道时速度大小为v，此时小球和圆心的连线与水平方向的夹角为，由牛顿第二定律得离开轨道后，小球做抛体运动，将运动沿速度v的方向和垂直v的方向分解，则沿速度方向上有沿垂直于速度方向上有小球由最低点运动至脱离处，由机械能守恒得联立解得14.如图甲所示，两板长和板间距均为L的平行板M、N水平固定放置，在两板间加上如图乙所示的交变电压，图中未知，T已知，在两板中线最左端有一个粒子源P，沿中线向右不断地射出初速度相同且质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，所有粒子穿过两板的时间均为T，在时刻射入的粒子恰好从N板右侧边缘射出电场；在M、N板的右侧有一边长为L的正方形区域ACDE，AC、DE分别与M、N板平齐，正方形区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场，所有粒子进入正方形区域后经磁场偏转均刚好经过D点，不计粒子的重力。求：（1）粒子从P点射出的初速度大小；（2）的大小；（3）正方形区域内匀强磁场的磁感应强度大小及磁场的最小面积。【答案】（1）；（2）；（3），【解析】（1）根据题意可知，粒子在点射出的速度大小（2）从时刻射入的粒子恰好从N板的右侧边缘射出，则根据牛顿第二定律解得（3）所有粒子射出两板