2023届黑龙江省哈尔滨市第九中学校高三下学期第二次高考模拟理综物理试题(含答案)

这是一份2023届黑龙江省哈尔滨市第九中学校高三下学期第二次高考模拟理综物理试题(含答案)，共18页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1、劈尖干涉是一种薄膜干涉。如图所示，将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夹入薄片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜。当光从上方入射后，从上往下看到干涉条纹。以下叙述与干涉条纹的特点不相符的是( )
A.条纹间距相等
B.任意一条明条纹所在位置下面的薄膜厚度相等
C.改用频率更大的光照射，条纹间距将变大
D.任意相邻明条纹所对应的薄膜厚度差恒定
2、静电场中一个电子仅在电场力的作用下做加速度减小的加速直线运动，则沿着电子的位移方向上各点的电势随位移的变化规律可能正确的是( )
A.B.
C.D.
3、如图所示，在直角三角形ABC区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B。一个电子从A点沿AC边进入磁场，从BC边离开磁场，速度方向偏转了30°。已知，，元电荷为e，电子的质量为m，不计重力，则电子的速率为( )
A.B.
C.D.
4、如图所示，一竖直杆固定在小车上，杆与小车总质量为M。杆上套有一质量为m的物块，杆与物块间动摩擦因数为。对小车施加一水平力，同时释放物块，使小车和物块均由静止开始加速运动，测得t时刻小车的速度为，g为重力加速度，不计地面摩擦。则t时刻物块的速度为( )
A.B.C.2gtD.
5、某行星探测飞船飞临行星时释放探测器，之后飞船绕该行星以半径R做圆周运动，而探测器以释放位置为远地点绕该行星做椭圆轨道运动。若飞船绕该行星运动一周后恰好与探测器相遇，则( )
A.释放探测器后，飞船的速度一直大于探测器的速度
B.探测器在近地点加速可以实现在行星着陆
C.探测器运行轨道的近地点离行星球心的距离为
D.探测器的最大加速度与最小加速度的比为
二、多选题
6、如图甲所示，一轻弹簧上端固定在光滑、固定斜面的顶端，下端与物块相连。先用力使物块沿斜面向下运动一段距离后，由静止释放，物块沿斜面向上运动的速度—时间图象如图乙所示，弹簧一直处在弹性限度内。则物块沿斜面向上运动的过程中( )
A.物块的机械能守恒
B.时刻，系统的势能可能为零
C.时刻，弹性势能一定最小
D.时刻的弹性势能可能等于时刻的弹性势能
7、在一个密闭的容器中装有放射性同位素氪（），在温度为27°C时测得其压强为。将容器深埋在地下，经过10年后测得，在温度为的地下，容器中的压强为。在此期间，有些氨衰变成为固体状态的铷（），铷的体积和容器的体积比较可以忽略不计。可得( )
A.氪发生β衰变成为固体铷
B.氨的半衰期为10年
C.在地下，氮的半衰期变长
D.衰变放出的射线是由原子核中的质子转变而成的
8、如图所示，从倾角为45°的斜面顶端将两个完全相同的小球a和b以大小均为、方向不同的初速度抛出，小球均落在斜面上。其中小球a以水平方向抛出，小球b以垂直于斜面向上的方向抛出，忽略空气阻力。则( )
A.两球从抛出至落到斜面上的过程中，重力做的功相同
B.两球从抛出至落到斜面上的过程中，重力的冲量相同
C.小球b运动至离斜面最远时的速度大小为
D.小球a离斜面最远的位置在小球b离斜面最远位置的正下方
三、实验题
9、用如图所示的实验装置探究影响向心力大小的因素。已知长槽上的挡板B到转轴的距离是挡板A的2倍，长槽上的挡板A和短槽上的挡板C到各自转轴的距离相等，转动手柄使长槽和短槽分别随塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。挡板对球的支持力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，根据标尺上的等分格可以粗略估算出两个球所受向心力的比值。
（1）本实验所采用的实验探究方法是______。
（2）探究向心力和角速度的关系时，应将皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的两个小球各自放在挡板______处。（选填“A和B”或“A和C”或“B和C”）
（3）皮带套左右两个塔轮的半径分别为，某次实验使，则A、C两处的角速度之比为_______。
10、（1）为了能较准确的测量同一电池的电动势及其内阻，某同学利用电阻均未知的电流表A和电压表V设计了图1所示的实验电路对电池组进行测量，记录了单刀双掷开关分别接1、2对应电压表的示数U和电流表的示数I。根据实验记录的数据绘制如图2中所示的A、B两条图线，可以判断图线A是利用单刀双掷开关接______（选填“1”或“2”）中的实验数据描出的。分析A、B两条图线可知，此电池组的电动势为______，内阻_______（用图中、、、表示）。
（2）若经过（1）中测量得到电池的电动势为1.5V，该同学用这节干电池给一个欧姆表供电。若欧姆表内部结构如图3所示，已知灵敏电流计G（满偏电流1mA，内阻90Ω），表盘刻度如图4所示，C、D为两表笔插孔，应将_____（选填“红”或“黑”表笔插入C孔中。若用该欧姆表来测量一个阻值约为200欧姆的电阻则会出现指针偏角________（选填“过大”或“过小”），若想测量时指针位于图示位置，则需要在图中与G表_______（选填“串联”或“并联”）一个阻值为______Ω的电阻。改装后，根据图中显示可知电阻阻值为________Ω。
四、计算题
11、水波是常见的机械波，浅水处水波的速度跟水深度有关，其关系式为。式中h为水的深度。如图甲所示是一个池塘的剖面图，A、B两部分深度不同，图乙是从上往下俯视，看到点O处于两部分水面分界线上，时刻O点从平衡位置向上振动，形成以O点为波源向左和向右传播的水波。已知时O点第二次到达波谷，此时M点第一次到达波峰。已知B区域水深为，OM间距离为，ON间距离为，，求：
（1）从开始，经过多长时间N点开始振动？
（2）A处的水深为多少米？
12、如图所示，一质量的物块以的速度从B端进入水平传送带BC，最后能从C点水平抛出，已知水平传送带BC长，该物块与传送带间的动摩擦因数，传送带以速度为v顺时针方向转动，物块可视为质点且不考虑传送带滑轮大小。重力加速度。求：
（1）当传送带的速度时，将物块从B传送到C过程中物块与传送带间因摩擦而产生的热量是多少？
（2）若在传送带右侧加装一个收集装置，如图所示，其内边界截面为四分之一圆弧，C点为圆心，半径为。调节传送带速度大小，使该物块从C点抛出后，落到收集装置时动能最小，则该物块落到收集装置时最小动能是多少？
13、如图所示，两平行光滑金属导轨间距为。AD、为处于竖直平面半径的圆弧，D、为圆弧的最低点，此区域有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为，右侧的轨道处于水平面上且足够长。“H”形固联框架由b、c两根金属棒和中间的绝缘轻杆组成，静置于区域。固联框架右侧有两个长度均为的磁场区域，其磁感应强度大小均为，方向相反。现给金属棒a以一竖直向下的初速度从处进入导轨，同时对其施加一外力F，使棒a恰沿圆弧轨道匀速率下滑，回路内会产生正弦式交变电流。当棒a运动至时立即撤去此外力，此后棒a在区域与“H”形框架发生正碰而粘在一起形成组合体。已知三根金属棒质量均为，长度均为，其中棒a、b的电阻均为，棒c的电阻，绝缘轻杆长度为。整个过程中金属棒均与导轨垂直且接触良好，不计导轨电阻。重力加速度。求：
（1）棒a从运动到的过程中，通过金属棒c的电荷量；
（2）棒a从运动到的过程中，该外力F对棒a所做的功（）；
（3）试判断组合体能否穿过右侧两个磁场区域若不能，则组合体中棒b将停在何处？若能，求组合体在穿越右侧磁场区域过程中产生的焦耳热。
参考答案
1、答案：C
解析：A.劈尖干涉是等厚干涉，是厚度相等的地方，干涉条纹级次相同，根据等厚干涉级次方程有
k是干涉级次，从这个公式可以看出当劈尖角α不变的时候，干涉级次k和劈尖厚度h是线性关系，也就是两个干涉级之间的厚度差一定，而厚度差乘以劈尖角，就是条纹水平方向上的条纹间距，而劈尖角又不变，所以条纹间距是相等的，故A正确；
BD.从空气膜的上下表面分别反射的两列光是相干光，其光程差为，即光程差为空气层厚度的2倍，当光程差时此处表现为亮条纹，故相邻亮条纹之间的空气层的厚度差为，故BD正确；
C.改用频率更大的光照射，波长变短，相邻亮条纹（或暗条纹）之间的距离变小，干涉条纹条纹间距变小，故C错误。
本题选错误的，故选C。
2、答案：A
解析：图象中，图线上某一点切线的斜率的绝对值表示电场强度的大小，由于电子运动过程中加速度减小，即电场强度逐渐减小，即对应位置切线越来越平缓，又由于电子做加速运动，电场力方向与运动方向相同，则电场强度方向与运动方向相反，即电势逐渐变大。综合上述可知，图线的切线逐渐变平缓且电势逐渐变大，可知只有第一个图线满足要求。
故选A。
3、答案：C
解析：电子从BC边离开磁场，速度方向偏转了30°，作出轨迹如图所示
根据几何关系有
解得
根据
解得
故选C。
4、答案：B
解析：由于t时刻小车的速度为
可知小车的加速度为g，方向水平向右，对物块在水平方向有
在竖直方向有
则t时刻物块的速度
解得
故选B。
5、答案：C
解析：A.由于探测器从远地点到近地点速度在增大，飞到近地点时即使做匀速圆周运动，速度也比飞船的速度大，而且还要做离心运动，此时的速度比在近地点做匀速圆周运动时速度还大，故A错误；
B.在近地点要着陆，必须减速，故B错误；
C.飞船飞行一周后，恰好探测器相遇，则有，，假设探测器近地点离行星球心的距离为r，则由开普勒第三定律得
则有
解得
当时可得
故C正确；
D.根据
解得
在远地点，则有
在近地点，则有
联立解得
故D错误。
故选C。
6、答案：BD
解析：A.物块沿斜面向上运动的过程中，弹簧的弹力对物块做了功，物块的机械能不守恒，物块与弹簧构成的系统的机械能守恒，A错误；
B.根据图乙可知，时刻，图线的斜率为0，即加速度为0，则弹簧的弹力与重力沿斜面的分力平衡，弹簧处于拉伸状态，有一定的弹性势能，若选择重力势能的零势能位置为物块上方的某一位置，此时重力势能为负值，可能使得弹性势能与重力势能的和值为0，即系统的势能可能为零，B正确；
C.根据题意，弹簧的原长位置不确定，当原长位置在之间时，在时刻，弹性势能不是最小，C错误；
D.根据上述，当原长位置在之间时，时刻弹簧处于拉伸状态，时刻弹簧处于压缩状态，两时刻弹簧的形变量有可能相等，即时刻的弹性势能可能等于时刻的弹性势能，D正确。
故选BD。
7、答案：AB
解析：A.根据质量数与电荷数守恒，可知氪衰变成为固体铷时，生成的粒子质量数为0，电荷数为，即发生的是β衰变，A正确；
B.根据题意有
，
根据克拉伯龙方程有
，
解得
即经过10年后，有一半氪发生衰变，即氨的半衰期为10年，B正确；
C.半衰期与元素所处物理环境和化学性质无关，可知在地下，氮的半衰期不变，C错误；
D.衰变放出的射线是电子，其由原子核中的中子转变而成的，D错误。
故选AB。
8、答案：ACD
解析：A.对小球a分析，当其落回斜面上时有
解得
则
对小球b分析，将重力加速度分解为沿斜面和垂直斜面，则垂直斜面方向先沿方向减速至零，再反向加到时即再次回到斜面上，则时间为
又小球b沿斜面方向做初速度为零的匀加速直线运动，则这段时间有
则此时小球b下落的高度为
则可知
根据重力做功
两球从抛出至落到斜面上的过程中，重力做的功相同，故A正确；
B.由选项A可知，两小球运动的时间不相同，故两球从抛出至落到斜面上的过程中，重力的冲量不相同，故B错误；
C.当小球b垂直斜面方向的速度减速为零时，此时只有平行斜面向下的速度，时间为
则此时的速度为
故C正确；
D.当小球a的速度平行于斜面时，小球a离斜面最远，则有
解得
则水平位移为
竖直方向的位移为
对小球b分析，可知离开斜面最远时所用的时间为，将小球b运动分成水平向右的匀速直线运动和竖直向上的竖直上抛运动，则有水平方向的位移为
竖直方向的位移为
可知
，
故小球a离斜面最远的位置在小球b离斜面最远位置的正下方，故D正确。
故选ACD。
9、答案：（1）控制变量法（2）A和C（3）1:3
解析：（1）实验装置是为了探究影响向心力大小的因素，因此实验所采用的实验探究方法是控制变量法。
（2）探究向心力和角速度的关系时，应控制圆周运动的半径不变，即应将皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的两个小球各自放在挡板A和C处。
（3）皮带连接的边缘的线速度相等，根据
解得
10、答案：（1）1；；（2）红；过大；并联；10；220
解析：（1）当接1时，误差在于电流表的分压，所测内阻等于电源内阻与电流表内阻之和，当接2时，误差在于电压表的分流，所测内阻等于电源与电压表并联的总电阻，可知接2时所测内阻小于接1时所测内阻，由于图线斜率的绝对值表示内阻，即接1时的图象陡峭一些，可以判断图线A是利用单刀双掷开关接1中的实验数据描出的.
接1时，误差在于电流表的分压，所测内阻等于电源内阻与电流表内阻之和，所测电动势为电流表与电源串联后整体等效电源的电动势，即接1时的电动势的测量值等于真实值，即有
由于接2时，当电路短路时，电压表没有分压，即此时的电流的测量值与真实值相等，结合上述可知，电源的真实的图线是A图线纵轴交点与B图象横轴交点的连线，可知
（2）根据“红 黑出”规律，可知应将红表笔插入C孔中；
欧姆表的内阻与中值电阻相等
由于200欧姆的电阻比中值电阻小得多，可知若用该欧姆表来测量一个阻值约为200欧姆的电阻则会出现指针偏角过大；
想测量时指针位于图示位置，即指针指在中央刻线附近，即减小通过G表中的电流，则需要在图中与G表并联一个定值电阻；
由于待测电阻阻值约为200欧姆，根据图4可知在图中与G表并联一个定值电阻后，欧姆表的中值电阻为150欧姆，根据
解得
根据欧姆表的读数规律，结合上述，可知改装后，根据图中显示可知电阻阻值为220Ω。
11、答案：（1）（2）
解析：（1）根据
波传到N点的时间
解得
（2）对O点的振动分析
得
得
则
根据
求得
12、答案：（1）2J（2）7.5J
解析：（1）小物块的加速度
小物块的加速时间
小物块匀加速的位移
则小物块先加速后匀速，传送带的位移
二者的相对位移
产生的热量
（2）令小物块从C点飞出后速度为，水平方向有
竖直方向有
根据几何关系有
根据动能定理有
解得
由数学知识可知，当时，最小，解得
13、答案：（1）（2）（3）见解析
解析：（1）回路内的总电阻
根据法拉第电磁感应定律有
根据闭合电路欧姆定律有
则电荷量为
故通过c棒的电荷量
（2）a棒切割产生电动势的最大值
电动势的有效值
导体棒圆周运动的周期
此过程中克服安培力做的功
能量守恒
外力F做的功
（3）a棒与框架碰撞过程中动量守恒
又总电阻为
当组合体进入区域时由动量定理得
通过组合体的电荷量
联立代入数据得
假设组合体能穿越边界，穿越后的速度为，同理有动量定理得
通过组合体的电荷量
联立代入数据得
说明组合体恰好越过边界，b棒刚好停在边界上