黑龙江省名校联盟2023-2024学年高三上学期模拟测试物理试题

黑龙江名校联盟2024届高三模拟测试物理试卷（本试卷满分100分，考试时间75分钟。）注意事项：1.答题前，考生务必用黑色字迹的签字笔或钢笔将自己的姓名、准考证号分别填写在试卷和答题卡规定的位置上。2.答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡对应题目的答案涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再涂其它答案。非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题卡上相应的区域内，写在本试卷上无效。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.如图所示是用频闪周期为的相机拍摄的一张真空中羽毛和苹果自由下落的局部频闪照片。根据提供的信息及相关数据，下列说法中正确的是（）A.苹果下落的加速度大小为 B.羽毛下落到C点的速度大小为C.一定满足关系 D.一段时间后苹果会在羽毛下方2.如图所示，在某次壁球训练时，运动员在同一位置以不同的角度斜向上发球，最后球都能恰好垂直击打在竖直墙面反弹。若两次发球与水平方向夹角分别为30°和60°，不考虑球在空中受到的阻力，关于两次发球说法正确的是（）A.碰到墙面前空中运动时间之比为1:3 B.碰到墙面前空中运动时间之比为1:2C.两球上升高度之比为1:3 D.两球上升高度之比为1:2图甲 图乙3.如图，光滑斜面上放置一根通有恒定电流的导体棒，空间有垂直斜面向上的匀强磁场B，导体棒处于静止状态。现将匀强磁场的方向沿图示方向缓慢旋转到水平方向，为了使导体棒始终保持静止状态，匀强磁场的磁感应强度应同步（）A.一直增大 B.一直减小C.先增大后减小 D.先减小后增大4.某手机有2个麦克风，一个位于手机下方，另一个位于手机顶部。其中顶部麦克风为降噪麦克风。翻阅技术资料得知：降噪麦克风通过降噪系统产生与外界噪音相位相反的声波，从而实现降噪的效果。如图是理想情况下的降噪过程，实线对应环境噪声，虚线对应降噪系统产生的等幅反相声波。下列说法错误的是（）A.降噪过程实际上是声波发生了干涉B.降噪过程本质上是两列声波相遇时叠加的结果C.降噪声波与环境噪声的传播速度相等D.P点经过一个周期沿波的传播方向传播的距离为一个波长 5.北京时间2021年9月中旬至10月下旬出现了“火星合日”现象，此时火星和地球分别位于太阳两侧与太阳共线会干扰无线电，因此中国首辆火星车“祝融号”发生短暂失联。已知地球与火星绕太阳做匀速圆周运动的方向相同。火星的公转周期为T1，地球公转周期为T2，“祝融号”在火星赤道表面做匀速圆周运动的周期为T，“祝融号”的质量为m，火星的半径为R，万有引力常量为G，则下列说法正确的是（）A.火星的第一宇宙速度小于B.太阳的质量为C.火星的公转周期T1小于地球公转周期T2D.相邻两次“火星合日”的时间间隔为6.电子指南针利用了重力传感器和霍尔元件来确定地磁场的方向。某电子指南针中固定着一个矩形半导体薄片霍尔元件。四个电极分别为E、F、M、N，薄片厚度为h，在E、F间通入恒定电流I同时外加与薄片垂直的匀强磁场B，M、N间的电压为UH，已知该半导体薄片中的载流子为正电荷，电流与磁场的方向如图所示。单位体积内正电荷的个数为n，若仅某一物理变化时，下列图像可能正确的是（）A. B. C. D.7.如图甲所示，粗糙的水平地面上有长木板P，小滑块Q（可看做质点）放置于长木板上的最右端。现将一个水平向右的力F作用在长木板的右端，让长木板从静止开始运动，一段时间后撤去力F的作用。滑块、长木板的速度图像如图乙所示，已知小滑块Q与长木板P的质量相等，小滑块Q始终没有从长木板P上滑下。重力加速度g=10m/s2。则下列说法正确的是（）A.滑块Q与长木板P之间的动摩擦因数是0.5 B.长木板P与地面之间的动摩擦因数是0.75C.t=9s时长木板P停下来 D.长木板P的长度至少是16.5m甲 乙8.沿电场中某条电场线方向建立x轴，该电场线上各点电场强度E随x的变化规律如图所示，x轴正方向为电场强度E的正方向，坐标轴上的点O、x1、x2和x3分别与x轴上O、A、B、C四点相对应，相邻两点间距相等。一个带正电的粒子从O点由静止释放，运动到A点的动能为Ek，仅考虑电场力作用，则下列说法正确的是（）A.从O点到C点，电势先升高后降低B.从O点到C点，粒子做变加速运动C.粒子运动到C点时动能大于3EkD.粒子在AB段电势能减少量小于BC段电势能减少量9.如图甲，真空中的两平行金属板间距为d、板长为L。A、B两板间加上如乙图所示的周期性变化电压。在t=0时刻，一质量为m、电量为e的电子以初速度v0从两板正中间沿板方向射入电场，并在t=2T时刻从板间射出，不计电子重力。下列说法正确的是（）A.电子从板间射出时的速度大小为v0B.电子在板间运动时，电场力的冲量不为零C.电子从板间射出时机械能增加eU0D.若电子在时刻进入，将会水平射出甲 乙10.如图所示，水平地面上有一段绝缘粗糙区域AB，该区域中的P点距A点较近。材料与形状完全相同的两个物块甲和乙与地面间的动摩擦因数由A到B逐渐减小，甲物块带正电荷，乙物块带等量的负电荷，空间中有水平向右的匀强电场，先让甲物块从A由静止释放滑到B。然后再让乙物块从B由静止释放滑到A。两物块在运动过程中电荷量保持不变，上述两过程相比较，下列说法中正确的是（）A.两个物块在上述过程中获得的速度大小相等B.甲物块在上述过程中所用时间较长C.若甲乙同时从A、B释放，它们可能在P点相遇D.若甲乙同时从A、B释放，它们碰后粘连一定共同向右运动二、非选择题：本题共5小题，共54分。11.（6分）利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图所示。（1）水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨，导轨上滑块与挡光片的总质量为200g，滑块左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳和一质量为300g的小球相连。导轨上的B点有一光电门，挡光片的宽度用游标卡尺测出结果如图，其读数为mm。（2）某次实验时导轨的倾角为30°，当地重力加速度为g=9.8m/s2，滑块由静止从A点到通过B点的过程中，测量出挡光片经过光电门的时间为0.0053s，A、B两点间的距离为53.00cm，则系统的动能增加量J，系统的重力势能减少量J，在误差允许的范围内，可以认为系统的机械能守恒。（计算结果保留3位有效数字）12.（8分）某实验小组在拆解一电子产品的内部结构时，发现其使用的电池是一块扁平电池，如图甲所示，外壳上标有电动势为4.5V，为了测定该电池的实际电动势和内阻，小组成员利用下面仪器，设计方案对其进行测量。甲 乙 丙A.待测电池B.电压表（量程0~3.00V，内阻约4000Ω）C.电流表（量程0~100mA，内阻为1Ω）D.电阻箱（阻值范围0~9999Ω）E.电阻箱（阻值范围0~99.99Ω）F.滑动变阻器（阻值范围0~50Ω，额定电流0.2A）G.滑动变阻器（阻值范围0~1000Ω，额定电流0.2A）H.开关、导线若干（1）小组成员利用现有的器材，设计了如图乙所示的实验电路图。实验室所提供的电表的量程都不够大，需要进行改装才能使用。如果将电流表量程扩大到0~500mA，则电阻箱R3的阻值应调为Ω；为满足测量电动势的需要，也需要将电压表的量程扩大为0~4.50V，小组成员采用了以下的操作：按图乙连接好实验器材，检查电路无误后，将S2接b，将R1的滑片移至最上端，将电阻箱R2调为零，闭合S1，断开S3，适当移动R1的滑片，使电压表示数为3.00V；保持R1接入电路中的阻值不变，改变电阻箱R2的阻值，当电压表示数为V时，完成扩大量程，断开S1。（2）为了完成该实验，滑动变阻器R1应选，电阻箱R2应选。（均填写器材前面字母标号）（3）保持电阻箱R2的阻值不变，开关S2接a，闭合S1、S3，移动R1的滑片，读出几组电表的读数U、I，并作出U-I图像如图丙所示，可得该电池的电动势为V，内阻为Ω（此问计算结果保留3位有效数字）13.（10分）半径为R的半圆形光滑绝缘轨道固定在水平面上，直径AC以下存在匀强电场，以圆心为坐标原点建立xOy坐标系。质量为m、电荷量为+q的小球（可视为点电荷）从A点（R，R）由静止释放，从A点进入半圆形轨道，沿轨道运动到最低点B时速度恰好为零。求：（1）刚进入半圆形轨道时小球对A点的压力；（2）小球速度最大时的位置坐标。14.（12分）如图所示，OA与y轴的夹角，在此角范围内有沿y轴负方向的匀强电场，一质量为m、电荷量为q（q>0）的粒子以速度v0从左侧平行于x轴射入电场，入射点为P，经电场后沿垂直于OA的方向由Q点进入一矩形磁场区域（未画出，方向垂直纸面向外），并沿x轴负方向经过O点。已知O点到Q点的距离为6l，不计粒子的重力，求：（1）匀强电场的电场强度大小；（2）匀强磁场的磁感应强度大小；（3）矩形磁场区城的最小面积。15.（18分）如图，倾角θ=30°的直轨道AC与光滑圆弧轨道CDEF在C处相切且平滑连接，整个装置固定在同一竖直平面内。圆弧轨道的半径为R，DF是竖直直径，O点为圆心，E、O、B三点在同一水平线上。A、F也在同一水平线上，两个小滑块P、Q（都可视为质点）的质量均为m。已知滑块Q与轨道AC间存在摩擦力且动摩擦因数处处相等，但滑块P与整个轨道间和滑块Q与圆弧轨道间的摩擦力都可忽略不计。同时将两个滑块P、Q分别在A、B两点由静止释放，之后P开始向下滑动，在B点与Q相碰。碰后P、Q立刻一起向下且在BC段保持匀速运动，已知P、Q每次相碰都会立刻合在一起运动但两者并不粘连，取重力加速度为g，求：（1）两滑块进入圆弧轨道运动过程中对圆弧轨道的压力的最大值；（2）Q第一次沿斜面上滑的最大距离；（3）滑块P在AC轨道上往复运动经过的总路程。一、选择题：12345678910BCADDBCBCADABC二、非选择题：11.（6分）每空2分（1）10.60 （2）1.00 1.04（正负偏差0.02）12.8分（1）0.25 2.00每空1分 （2）F D每空1分（3）4.20 1.90每空2分13.【答案】（1）4mg，水平向左；（2）【详解】（1）小球释放后到B点的过程，有解得小球释放后到A点的过程，有对小球在A点水平方向做受力分析，由牛顿第二定律得由牛顿第三定律有解得方向水平向左；（3）设小球在D位置时速度最大，OD与x轴正方向的夹角为θ，从开始下落到D点的过程中，有整理得，小球速度最大时由此可知，所以即D点的位置坐标为。14.【答案】（1） （2） （3）【解析】（1）如图所示，带电粒子进入电场时，初速度为v0，带电粒子在电场中运动的时间为t，由牛顿第二定律得粒子在电场中做类平抛运动，由得又因为解得；（2）粒子在磁场中做圆周运动，设圆心为O1，半径为r，由几何关系得解得由于粒子的入射速度与电场垂直，则粒子在电场中做类平抛运动，分解Q点的速度得解得由牛顿第二定律得联立解得；（3）由图知，带电粒子从Q点射入磁场，包含圆弧的最小矩形磁场区域为图中虚线所示，矩形区域长为矩形区域宽b=为所以该区域的最小面积为【答案】（1） （2） （3）15.【答案】（1）；（2）；（3）【详解】（1）P碰前，由动能定理解得PQ碰撞，由动量守恒解得从C→D，对PQ整体解得D点解得由牛顿三定律得（2）PQ匀速下滑时Q从C点第1次上滑解得对（3）P第1次上滑其中PQ第2次碰前P 碰后第2次从C点上滑 分析：终在C点同理得；P的总路程为解得.