黑龙江省大庆市2023届高三下学期第三次模拟考试理综物理试题

黑龙江省大庆市2023届高三下学期第三次模拟考试理综物理试题

一、单选题

1．下列叙述中正确的是（　　）

A．在真空中，频率越高的电磁波传播速度越大

B．汤姆孙发现了天然放射现象，说明原子核具有复杂的结构

C．普朗克提出组成黑体的振动着的带电微粒的能量只能是某一个最小能量的整数倍

D．玻尔认为氢原子中的电子轨道是量子化的，但原子的能量不是量子化的

2．2023年春节贺岁片《流浪地球2》中提出太空电梯，太空电梯验证着中国科幻“上九天揽月”的宏大设想。“太空电梯”的主体结构为一根缆绳：一端连接地球赤道上某一固定位置，另一端连接地球同步卫星，且缆绳延长线通过地心。用太空电梯运送物体过程中，当物体停在a、b两个位置时，以地心为参考系，下列说法正确的是（　　）

A．物体在a、b位置均处于完全失重状态

B．物体在a、b位置线速度大小与该点离地球球心距离成正比

C．物体在a处向心加速度大于物体在b处向心加速度

D．若有一个轨道高度与a相同的人造卫星绕地球做匀速圆周运动，则其环绕地球的周期大于停在a处物体的周期

3．如图a所示，送水工人用推车运送重120N的桶装水，到达目的地后，工人缓慢抬起把手使OA变为水平即可将水桶卸下（如图b所示）。若桶与板OB、OA之间的摩擦不计，，当BO与水平面的夹角为90°时，水桶对OB板的压力、对OA板的压力的大小正确的是（　　）

A． B．

C． D．

4．一个物体从离地某一高度处开始做自由落体运动，该物体第1s内的位移恰为最后1s内位移的二分之一，已知重力加速度大小取，则它开始下落时距落地点的高度为（　　）

A．15m B．12.5m C．11.25m D．10m

5．关于以下四幅图的说法正确的是（　　）

A．图甲是一束复色光进入水珠后传播的示意图，其中a光束在水珠中传播的速度一定小于b光束在水珠中传播的速度

B．图乙是一束单色光进入足够长的平行玻璃砖后传播的示意图，当入射角i从增大到（不包括）过程中，始终有光线从bb'面射出

C．图丙是双缝干涉示意图，若只减小屏到挡板间距离L，相邻两条亮条纹间的距离将增大

D．图丁是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凸起的

二、多选题

6．如图所示，小物块P置于倾角的光滑固定斜面上，轻质定滑轮固定在斜面顶端，P和Q用跨过定滑轮的不可伸长的轻绳相连，轻绳恰好和斜面平行。时将P由静止释放，此时Q的加速度大小为。时刻轻绳突然断裂，之后P能达到的最高点恰与Q被释放时的位置处于同一高度。取时P所在水平面为零势能面，此时Q的机械能为E。已知0至内Q未落地，不考虑空气阻力，下列说法正确的是（　　）

A．P、Q质量之比为

B．P、Q质量之比为

C．时P的机械能为E

D．时P的机械能为

7．如图所示，是边长为L的等边三角形，电荷量为的点电荷固定在A点，先将一电荷量也为的点电荷从无穷远处（电势为0）移到B点，此过程中电场力对做功为，再将从B点沿BC移到C点并固定，最后将一电荷量为+3q的点电荷从无穷远处移到B点，已知静电力常量为。下列说法正确的有（　　）

A．移入之前，B、C两点电势相等

B．从B点移到C点的过程中，其电势能先增大后减小

C．从无穷远处移到B点的过程中，电场力对做功为6W

D．在B点所受电场力大小为

8．如图所示，水平面内固定有两根平行的光滑长直金属导轨，导轨间距为l，电阻不计。整个装置处于两个磁感应强度大小均为B、方向相反的竖直方向匀强磁场中，虚线为两磁场的分界线，质量为m、导轨间电阻为R的导体棒MN和质量为2m、导轨间电阻为2R的导体棒PQ静置于图示的导轨上（两棒始终与导轨垂直且接触良好）。现使MN棒获得一个大小为、方向水平向左的初速度，则在此后的整个运动过程中（　　）

A．两棒受到的安培力冲量大小相等方向相反

B．两棒最终的速度大小均为

C．MN棒产生的焦耳热为

D．MN棒克服安培力做功的功率等于安培力对PQ棒做功的功率与两棒总发热功率之和

三、实验题

9．某实验小组同学研究两个小球在轨道末端碰撞前后的动量关系，实验装置如图所示，斜槽与水平槽圆滑连接。安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重锤线所指的位置O。

（1）关于本实验，下列说法正确的是___

A．小球1的质量必须小于小球2的质量且两小球半径必须相同

B．斜槽越粗糙，实验误差就会越大

C．斜槽末端的切线必须水平，即小球2放在斜槽末端处，应恰好能静止

D．实验时，小球1每次不必从斜槽上的同一位置由静止释放

（2）步骤1：不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上，重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置P；

步骤2：把小球2轻放在斜槽末端边缘位置B，让小球1从A点由静止滚下，与小球2发生碰撞；重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置M、N；

步骤3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度。

①上述实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量小球1和小球2的质量和；

②若测得落点M、P、N到O点距离：、、，并知小球1、2的质量比为，则系统碰撞前总动量与碰撞后总动量p的百分误差___%（结果保留一位有效数字）。

（3）完成上述实验后，小组成员查阅资料得知，恢复系数能表征碰撞过程中能量的损失情况，恢复系数等于碰撞后两物体相对速度与碰撞前两物体相对速度大小之比。请用OM、OP、ON表示本实验中测得的恢复系数___________。

10．小明同学自制了一个两挡位（“×100”和“×1000”）的简易欧姆表，其内部结构如图所示。

（1）在使用该欧姆表测量电阻时，下列说法正确的是__________。

A．双手同时捏住两表笔金属杆，测量值将偏小

B．为了得到准确的测量结果，应让指针尽量指向表盘右侧

C．选择“×100”倍率测量时发现指针位于20与30正中间，则测量值小于25Ω

D．在测量未知电阻时，必须先选择倍率最大挡进行试测

（2）利用该简易欧姆表测某电压表内阻时，电压表正接线柱应接___________（填“A”或“B”）端；

（3）若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势E未变，内阻r变大，调零后测量某电阻的阻值，其测量值_______真实值（选填“大于”、“小于”或“等于”）；

（4）选“×100”挡位调整欧姆零点后，在A、B间接入阻值为1000Ω的定值电阻，稳定后电流计G的指针偏转到满偏刻度的一半；取走，在A、B间接入待测电阻，稳定后电流计G的指针偏转到满偏刻度的，则＝___________Ω；

（5）小明同学在未闭合时，完成了欧姆调零，试测后发现所选挡位不合适，立即将开关闭合，将倍率换为___________（填“×100”或“×1000”挡，此时欧姆调零，需将滑动变阻器R的滑片___________滑动（填“向上”或“向下”）。

四、解答题

11．如图为一种新型减震器——氮气减震器，是由气缸、活塞柱（包括气缸外活塞、柱体、气缸内活塞）、弹簧和上下支座构成的。该装置活塞柱与气缸摩擦均可忽略不计，气缸导热性和气密性良好，环境温度不变，气缸内的气体可视为理想气体。减震器中的活塞柱质量为1kg，气缸内活塞的横截面积为。为了测量减震器的性能参数，将减震器竖直放置，给气缸内冲入氮气，当气压达到时，活塞下端被两边的卡环卡住，氮气气柱长度为且轻质弹簧恰好处于原长。大气压强取，重力加速度大小取。求：

（1）此时气缸内活塞受到卡环作用力F的大小；

（2）现施加一外力使活塞缓慢向下运动，当气缸内氮气的压强大小为时，活塞停止运动，求此过程中活塞下降的距离h。

12．如图所示，在竖直平面内的水平线AB上下两侧均有垂直纸面向外的匀强磁场（磁场未画出）。质量为m、电荷量为的带电粒子，从P点以初速度大小，与AB方向成角斜向下射入磁场，粒子第一次回到边界AB时经过AB上的Q点，已知P、Q间距为，粒子第五次回到边界AB能够再次通过P点，不计粒子的重力。求：

（1）AB下侧匀强磁场磁感应强度的大小；

（2）AB上侧匀强磁场磁感应强度的大小。

13．如图所示，足够长的光滑水平地面上有2020个大小相同的小球排成一排，相邻两球间距为L，将其从左到右依次编号。质量为m的小圆环A套在足够长的光滑水平杆上，位于1小球正上方L处。现将质量为3m的小球B通过长度为L的轻绳与A连接，初始时轻绳处于水平绷直状态，A、B均静止。某时刻释放小球B，B到达最低点时轻绳恰好断裂，之后B在水平地面上向右运动，已知1号小球的质量为3m，2~2020号小球的质量均为m，题中所有小球之间的碰撞均视为弹性正碰。已知重力加速度大小为g，不计空气阻力，小球大小忽略不计。求：

（1）轻绳断裂时A、B各自的速度大小；

（2）1号球与2号球第一次碰撞过程中，对2号球所做的功；

（3）若1号球与2号球第一次碰撞后，立即给1号球施加水平向右的恒定外力F（图中未画出，F远远小于1、2球碰撞时的作用力），使1号球每次与2号球碰撞前的速度都和两球第一次碰撞前瞬间1号球的速度相等，直到1~2020号小球速度第一次都相等时撤去外力，求外力F的大小、作用时间及外力F作用下1号球的位移。

参考答案：

1．C

【详解】A．电磁波在真空中的传播速度是一样的，为3.0×103m/s，故A错误；

B．贝克勒尔发现的天然放射现象说明原子核具有复杂的结构，故B错误；

C．普朗克提出组成黑体的振动着的带电微粒的能量只能是某一个最小能量的整数倍，故C正确；

D．玻尔认为氢原子中的电子轨道是量子化的，能量也是量子化的，故D错误。

故选C。

2．B

【详解】A．物体在a、b位置随地球一起做匀速圆周运动，其向心加速度都小于各种位置的重力加速度，所以物体在a、b位置不是处于完全失重状态，故A错误；

B．物体在a、b位置的角速度与地球角速度相同，由可知，物体在a、b位置线速度大小与该点离地球球心距离成正比，故B正确；

C．由可知，物体在a处向心加速度小于物体在b处向心加速度，故C错误；

D．由开普勒第三定律可知，卫星轨道半径越小，周期越小，所以若有一个轨道高度与a相同的人造卫星绕地球做匀速圆周运动，则其环绕地球的周期小于停在a处物体的周期，故D错误。

故选B。

3．A

【详解】当BO与水平面的夹角为时，对水桶受力分析有，水桶受到对OB板的压力、对OA板的压力以及重力G，在三个力的作用下平衡，其受力分析图如图所示

根据平衡条件以及几何关系有

解得

故选A。

4．C

【详解】物体第1s内的位移为

则物体最后1s内的位移为

物体最后1s内的平均速度为

解得

则下落的时间为

则物体开始下落时距落地点的高度为

故选C。

5．B

【详解】A．根据图甲中光进入水珠时，入射角相等，a光束的折射角大于b光束的折射角，根据

可知，a光束的折射率小于b光束的折射率，根据

可知，a光束在水珠中传播的速度一定大于b光束在水珠中传播的速度，A错误；

B．图乙中，光从空气进入介质，由于两界面平行，则第一个界面的折射角等于第二个界面的入射角，根据光路可逆，不可能发生全反射，即当入射角i从增大到（不包括）过程中，始终有光线从bb'面射出，B正确；

C．图丙是双缝干涉示意图，根据

可知，若只减小屏到挡板间距离L，相邻两条亮条纹间的距离将减小，C错误；

D．图丁中，干涉条纹弯曲位置是空气膜层厚度较小的区域提前出现了空气膜层厚度较厚区域的条纹，可知，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凹下的，D错误。

故选B。

6．BD

【详解】AB．将P由静止释放，此时Q的加速度大小为，对系统由牛顿第二定律

解得，P、Q质量之比为

A错误，B正确；

CD．时刻P、Q的速度为

P、Q运动的位移大小为

绳子断后P沿斜面做减速运动，根据牛顿第二定律可知

解得

P还能沿斜面运动的时间为

P在时间内运动的位移为

即在时间为时P运动到最高点，设P质量为，Q的质量为，根据题意取时P所在水平面为零势能面，此时Q的机械能为E可知

解得

在时P运动到与Q被释放时的位置处于同一高度，所以此时P的机械能为

C错误，D正确。

故选BD。

7．ABC

【详解】A．根据负点电荷周围的等势线为以点电荷为圆心的同心圆，B、C两点距离点电荷的距离相等，所以两点在同一等势面上，故B、C两点的电势相等，A正确；

B．从B点移到C点的过程中，与A点的负点电荷之间的库仑力为斥力，距离先减小后增大，则库仑力先做负功后做正功，电势能先增大后减小，B正确；

C．根据负点电荷的电势分布可知，C点的与A点的在B点的电势相等，则移入之后，B点的电势为

从无穷远处移到B点的过程中，克服电场力做功为

C正确；

D．在B点所受电场力大小

D错误。

故选ABC。

8．BD

【详解】A．根据右手定则可知，从上往下看。感应电流方向为逆时针，根据左手定则可知，两棒受到的安培力方向均为水平向右，大小相等，即两棒受到的安培力冲量大小相等方向相同，A错误；

B．根据上述可知，MN向左做减速运动，PQ向右做加速运动，当速度大小相等时，根据右手定则可知，回路总电动势为0，感应电流为0，此后两棒做匀速直线运动，对MN棒有

对PQ棒有

解得

B正确；

C．根据上述，回路产生的总焦耳热为

则MN棒产生的焦耳热为

解得

C错误；

D．根据功能关系可知，上述过程中，安培力对MN棒做负功，将MN棒的动能转化为电能，安培力对PQ棒做正功，将一部分电能转化为动能，电流通过电阻，一部分电能又转化为焦耳热，可知MN棒克服安培力做功的功率等于安培力对PQ棒做功的功率与两棒总发热功率之和，D正确。

故选BD。

9．     C     2    

【详解】（1）[1]A．小球1的质量必须大于小球2的质量，防止入射球反弹，满足两球对心碰撞，则两小球半径必须相同，A错误；

B．斜槽的粗糙程度不影响实验结果，只需要保证小球到达底端的速度相同即可，B错误；

C．斜槽末端的切线必须水平，以保证两小球正碰，即小球2放在斜槽末端处，应恰好能静止，C正确；

D．实验时，小球1每次必须从斜槽上的同一位置由静止释放，以保证到达底端的速度相同，D错误。

故选C。

（2）[2]由平抛运动可得，水平方向

竖直方向

联立可得，小球平抛时的初速度为

系统碰撞前的总动量

碰撞后的总动量

其中

代入数据，联立解得系统碰撞前总动量与碰撞后总动量的百分误差为

（3）[3]由题意可得，恢复系数e等于碰撞后两物体相对速度与碰撞前两物体相对速度大小之比，则

10．     A     A     等于     2000          向下

【详解】（1）[1]A．在使用该欧姆表测量电阻时，双手同时捏住两表笔金属杆，相当于把人并联在了被测电阻两端，所以被测电阻测量值会偏小，A正确；

B．欧姆表表盘中间刻度比较均匀，两端刻度不均匀，所以为了得到准确的测量结果，应让指针尽量指向表盘中间，B错误；

C．选择“×100”倍率测量时发现指针位于20与30正中间，由于刻度不均匀，则测量值小于25×100Ω＝2500Ω，C错误；

D．因为无论选择哪个倍率，测量范围都是0~∞，因此在测量未知电阻时，可以选择一个倍率进行测量，然后根据偏转角的情况进行调整，不必选择倍率最大挡进行试测，D错误。

故选A。

（2）[2]根据欧姆表内部电源的正负极，可知电流从欧姆表的A端流出，所以利用该简易欧姆表测某电压表内阻时，电压表正接线柱应接A端；

（3）[3]根据欧姆表的欧姆调零原理

测电阻的原理为

可知，电池电动势E未变，内阻r变大，调零后测量某电阻的阻值，其测量值等于真实值。

（4）[4]根据闭合电路的欧姆定律，有

解得

＝2000Ω

（5）[5] [6]闭合后，欧姆表的内阻变小，所以应将倍率换为“×100”挡，根据欧姆调零原理可知，此时滑动变阻器接入电路的电阻应该变小，所以滑片向下滑动。

11．（1）；（2）

【详解】（1）活塞平衡状态，则有

代入数据解得

（2）根据题意可知，气缸导热性良好，活塞缓慢向下运动，气缸内气体的温度不变，由玻意耳定律有

代入数据解得

则此过程中活塞下降的距离

12．（1）；（2）

【详解】（1）粒子运动的轨迹如图

设粒子在下侧磁场中运动的轨道半径为r，则由几何关系可知

设下侧磁感应强度为，由洛伦兹力提供向心力

解得，AB下侧匀强磁场磁感应强度的大小为

（2）粒子从Q点进入上侧磁场时经O点的速度与AB成角，设粒子在上侧磁场中运动的轨道半径为R。若粒子做圆周运动的轨道半径，粒子不可能再通过P点；若圆周运动的轨道半径，则每个运动周期沿AB界限向A移动的距离为

之后粒子第五次回到边界AB能够再次通过P点需要满足的条件是

解得

设上侧磁感应强度为，由洛伦兹力提供向心力

解得，AB上侧匀强磁场磁感应强度的大小

13．（1），；（2）；（3），，

【详解】（1）小球B开始释放至轻绳断裂，A、B组成的系统水平方向动量守恒，则有

A、B组成的系统机械能守恒，则有

解得

，

（2）绳断后，B球在水平地面向右运动与1号球碰撞，设碰后B球和1号球速度分别为、，由动量守恒定律和能量守恒定律有

，

1、2号球碰撞前后动量和机械能守恒，分别有

，

解得

，

对2号球，由动能定理得

（3） 1、2号球碰后，2号小球以速度向右运动一个L，与3号小球碰撞后速度交换。1号小球由速度开始匀变速运动，经位移L，以速度与2号球发生下一次碰撞，这一过程，对1号球由动能定理有

解得

最终所有小球的速度均为，F作用的总时间记为t，对整体由动量定理有

即有

解得

F作用下1号球的总位移记为x，对整体，由动能定理有

即有

解得