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1、学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司2024 年哈三中高三学年第一次模拟考试物理试卷年哈三中高三学年第一次模拟考试物理试卷一、选择题（本题共一、选择题（本题共 10 小题，共小题，共 46 分。在每小题给出的四个选项中，分。在每小题给出的四个选项中，1 7 小题只有一个选项正确，每小题小题只有一个选项正确，每小题 4 分。分。810 小题有多个选项正确，全部选对的得小题有多个选项正确，全部选对的得 6 分，选不全的得分，选不全的得 3 分，有选错或不答的不得分）分，有选错或不答的不得分）1下列说法正确的是（）A质点是理想化模型，力学中为了研究方便，任何物体任何时候都可以看成质点
2、B根据速度定义式xvtD=D，当tD非常小时，xtDD就可以表示物体在 t 时刻的瞬时速度，这里运用了微元的思想C在真空中，所有电磁波的波长与频率的乘积都等于真空中光速D若在闭合导体回路中产生了感应电流，则一定有导体切割磁感线22023 年 8 月，日本不顾多个国家的反对，公然将含有大量放射性物质的核废水排放到太平洋中，其中有一种放射性物质是碳 14，它的半衰期大约为 5730 年，其衰变方程为141467CNX+；则下列说法正确的是（）A衰变方程中 X 为a粒子B如果有 100 个碳 14，经过 5730 年将有 50 个原子核发生衰变C碳 14 半衰期很长，所以短期内不会对人类造成影响D衰
3、变产生的 X 粒子电离本领比g光子强3如图甲所示，直导线 P、Q 分别被两根等长且平行的绝缘轻绳悬挂于水平轴上，且 P 固定于水平轴正下方，两组绳长也相同，其截面图如图乙所示，导线 P 通以垂直纸面向里的电流；导线 Q 电流方向未知，平衡时两导线位于同一水平面，且两组绝缘轻绳与竖直方向夹角均为q。已知 Q 的质量为 m，重力加速度为 g。下列说法正确的是（）A导线 Q 中电流方向垂直纸面向里B导线 P、Q 间的安培力大小为2sin2mgqC仅使导线 P 中电流 I 缓慢增大且q不超过 90，导线 Q 对悬线的拉力大小逐渐增大D当导线 P 中电流突然消失的瞬间，导线 Q 受到两绳的拉力大小之和为
4、sinmgq4“刀削面”是我国传统面食制作手法之一。操作手法是一手托面，一手拿刀，将面削到开水锅里，如图甲所示。某次削面的过程可简化为图乙，面片（可视为质点）以初速度02m/sv=水平飞出，正好沿锅边缘的切2024届黑龙江省哈尔滨市第三中学校高三下学期第一次模拟考试物理试卷学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司线方向掉入锅中，锅的截面可视为圆心在 O 点的圆弧，锅边缘与圆心的连线与竖直方向的夹角为 45，不计空气阻力，取重力加速度大小210m/sg=，下列说法正确的是（）A面片在空中运动的水平位移为0.2mB面片运动到锅边缘时的速度大小为4m/sC若面片落入锅中后可沿锅内表面匀速
5、下滑，则面片处于超重状态D若面片落入锅中后可沿锅内表面匀速下滑，则所受摩擦力大小保持不变5科学家在地球上用望远镜观测一个双星系统，可观测到一个亮度周期性变化的光点，这是因为其中一个天体挡住另一个天体时，光点亮度会减弱。现科学家用一航天器去撞击双星系统中的一颗小行星，撞击后，科学家观测到系统光点明暗变化的时间间隔变短。若不考虑撞击引起的小行星质量变化，且撞击后该双星系统仍能稳定运行，则被航天器撞击后（）A该双星系统的运动周期不变B两颗小行星中心连线的距离不变C两颗小行星的向心加速度均变大D两颗小行星做圆周运动的半径之比变大6如图，水平带电平面下方有一质量为 m 的带正电的小球，可看成质点，电量大
6、小为 q。当它在 P 点时所受合力为零。P 点与平面的垂直距离为 d，k 和 g 分别为静电力常量和重力加速度，Q 点是与 P 点对称的平面上方的一点。下列说法正确的是（）A平面带正电BQ 点场强大小一定为24mgkqqd+CQ 点场强可能为零D若将一负电荷从平面移到 P 点，该负电荷的电势能一定增加7轻质弹簧上端悬挂于天花板上，下端与质量为 M 的木板相连，木板静止时位于图中 I 位置。O 点为弹簧原长时下端点的位置，质量为 m 的圆环形物块套在弹簧上（不与弹簧接触），现将 m 从 O 点正上方的 II 位置自由释放，物块 m 与木板瞬时相碰后一起运动，物块 m 在 P 点达到最大速度，且
7、M 恰好能回到 O 点。若将 m从比 II 位置高的 Q 点自由释放后，m 与木板碰后仍一起运动，则下列说法正确的是（）学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司A物块 m 达到最大速度的位置在 P 点的下方B物块 m 与木板 M 从 I 位置到 O 的过程做匀减速运动C物块 m 与木板 M 在 O 点正好分离D物块 m 能回到 Q 点8如图甲所示，某建筑工地正用吊车将装混凝土的料斗竖直向上起吊到高处，料斗从静止开始向上运动的加速度随上升高度变化的规律如图乙所示，若装有混凝土的料斗总质量为 0.5 吨，重力加速度为210m/s，下列说法正确的是（）A从静止开始到2mh=运动过程，料斗
8、做匀加速运动B从静止开始上升到高度6m时，料斗的速度大小为4m/sC从静止开始上升6m过程中，吊车对料斗做功为43.4 10 JD从静止开始上升6m过程中，料斗运动的时间为3s9如图所示，一列简谐横波沿 x 轴负方向传播，振幅为6cm，周期为2sT=已知在0t=时刻，质点 A 坐标为2cm,3cm-，质点 B 坐标为6cm,3cm-，A、B 都沿 y 轴正向运动。下列说法正确的是（）A该列简谐横波波长可能为4cm3BA、B 两质点可以一个在波峰，一个在波谷C从0t=时刻起，经历0.5stD=时间，质点 A 的位移为4cm学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司D在1s6t=时，质点
9、 B 的位移为零10如图甲所示，某仪器平台悬挂在轻质弹簧的下端 O，弹簧上端固定悬挂在O点。为保持平台的稳定，需要在下方安装减振装置。减振装置由通过绝缘轻杆固定在平台下表面的一个线圈和固定在桌面上能产生辐向磁场的铁磁体组成，辐向磁场分布关于线圈中心竖直轴对称，线圈所在处磁感应强度大小均为 B。处于静止状态的平台受到外界微小扰动，线圈在磁场中做竖直方向的阻尼运动，其位移随时间变化的图像如图乙所示。已知0t=时速度为0v，方向向下，1t、2t时刻的振幅分别为1A，2A。平台和线圈的总质量为 m，弹簧的劲度系数为k，线圈半径为 r、电阻为 R。已知，当弹簧形变量为xD时，其弹性势能为212k xD。
10、不计空气阻力，210m/sg=，则下列说法正确的是（）A0t=时，线圈中的感应电流为02BvrRpB0t=时，线圈所受安培力大小为22202Br vRpC在12tt时间内，线圈产生的焦耳热为22121122kAkA-D在12tt时间内，弹簧弹力冲量大小为22212214r BAAmg ttRp-二、实验题（共二、实验题（共 14 分）分）11（6 分）某同学利用牛顿第二定律测量小车的质量，其装置如图甲所示；在调节桌面水平后，用力传感器来测细线中的拉力。（1）该实验_（填“需要”或“不需要”）砂桶质量远小于小车质量；（2）实验中得到一条如图乙所示的纸带，图中每相邻两个点迹间还有四个计时点没画出来
11、，已知打点计时器学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司使用的交流电源的频率为50Hz，由图中的数据可知，小车运动的加速度大小是_2m/s；（计算结果保留三位有效数字）（3）若实验中小车的加速度a与力传感器示数F的关系如图丙所示，若不计小车上滑轮的质量，则小车的质量m=_kg。（计算结果保留三位有效数字）12（8 分）某实验小组想要测量电流表1A的内阻1r，可供选择的器材如下：A待测电流表1A（010mA，内阻约200W）B电流表2A（020mA，内阻约60W）C定值电阻1200RWD滑动变阻器2020RWE滑动变阻器301000RWF干电池（3.0V）G电键 S 及导线若干。该实
12、验要求可以测得多组数据且调节方便，而且电表指针的偏转角能够调节到尽可能大，则：（1）滑动变阻器应选_。（在空格内填写仪器前序号）（2）在甲图的虚线框中画出该实验的电路图；（3）实验步骤如下：按电路图连接电路，将滑动变阻器触头移至合适的位置；闭合电键S，移动滑动触头至某一位置，记录1A、2A的读数1I、2I；（3）多次移动滑动变阻器的触头，记录相应的1A、2A的读数；（4）以2I为纵坐标，1I为横坐标，作出相应图线，如图乙所示；（4）根据21II-图线的斜率 k 及定值电阻1R，写出待测电流表内阻的表达式_。学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司三、计算题（共三、计算题（共 40
13、分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不给分。有数字计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不给分。有数字计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）13（12 分）如图 1 所示，水平放置的两导热气缸底部由细管连接（细管体积忽略不计），两厚度不计活塞 a、b 用刚性轻杆相连，可在两气缸内无摩擦地移动。活塞的横截面积分别为2a100cmS=、2b60cmS=，两活塞及刚性杆总质量为8kgM=。两气缸与细管道内封闭有一定质量的理想气体，初始状态活塞 a、b 到缸底部距离均为6cmL=。已知大气压强5
14、01.0 10 PaP=，环境温度0320KT=，取重力加速度210m/sg=。设活塞移动过程中不漏气。（1）若缓慢升高环境温度，使某一活塞刚好缓慢移到所在气缸的底部，求此时环境的温度。（2）若保持初始温度不变，将整个装置转至图 2 所示竖直放置，经一段时间后活塞达到稳定状态，求此过程中活塞移动的距离。图 1 图 214（12 分）2024 年哈尔滨成为了全国旅游的最热门的城市，美食和冰雪项目深受大量游客喜爱，如图 1 所示的滑雪圈是网红打卡项目之一。图 2 为某滑雪圈项目轨道的示意图，该项目的轨道由倾角37q=、长10mL=滑道AB与水平冰雪地面平滑连接构成，雪圈与倾斜滑道间的动摩擦因数11
15、8m=，与水平冰雪地面的动摩擦因数215m=。游客甲从滑道顶端 A 点由静止开始下滑，雪圈过 B 点前后速度大小不发生变化，当游客甲滑至水平地面上 C 处时与停在 C 处未及时起身离开的游客乙发生正碰，作用时间很短，BC间距离9mx=。已知两游客最终都停在了水平面上，不计空气阻力引起的能量损失，两游客连同雪圈可看成质点，游客甲连同雪圈总质量150kgm=，游客乙连同雪圈总质量为230kgm=，210m/sg=。求：（1）碰撞前游客甲的速度；（2）全过程中两游客与轨道摩擦可能产生的热量的最小值。学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司图 1 图 215（16 分）有一种粒子分析器如图
16、甲所示，粒子源 G 不间断地向外释放某种带电粒子，粒子质量为 m，电量为q+。单位时间内有 n 个粒子无初速地飘入加速电场中，加速电压为0U，之后进入长为 L、间距也为 L 的竖直偏转电场MN中，两极板间电压与时间关系如图乙所示，0022LmtqU=，OO为电场的水平中心线。偏转电场的右侧是两个有竖直的理想边界、方向相反、宽度均为32L的匀强磁场，左侧磁感应强度0122mUBqL=，方向垂直纸面向外；右侧磁感应强度02222mUBqL=，方向垂直纸面向里。磁场2B的右边界到竖直光屏PQ的水平距离为2L（光屏PQ足够大，且粒子打到PQ上即被吸收，不计粒子的重力及相互间的作用力，不计电场变化时产生
17、的磁场及电磁场的边缘效应）。（1）求粒子离开偏转电场时的速度；（2）如果在2B的右边界放置一上下长为 L 的吸收屏HJ（能吸收一切打到屏上的粒子），OO过屏的中心，求打到光屏PQ的粒子占总粒子数的百分比；（3）如果2B可以从02124mUqL到022mUqL中取任意值，求当2B为何值时，粒子从进入偏转磁场1B到打到屏PQ的时间最短，并求出此最短时间及这种状态时粒子对 PQ 屏的作用力。物理答案 第页共 4 页12024 年哈三中高三学年第一次模拟考试物理答案一、选择题（本题共一、选择题（本题共 10 小题，共小题，共 46 分。在每小题给出的四个选项中，分。在每小题给出的四个选项中，17 小题
18、只有一小题只有一个选项正确个选项正确，每小题每小题 4 分分。810 小题有多个选项正确小题有多个选项正确，全部选对的得全部选对的得 6 分分，选不全的选不全的得得3 分，有选错或不答的不得分）分，有选错或不答的不得分）1 C2 D3 B4 C5 C6 C7 C8 BC9 AD10 ACD二、二、实验题（共实验题（共 14 分）分）11（1）不需要（2）2.40（3）2.8912（1）D（2）如图ER1R2（4）r1=(k-1)R1三、计算题）三、计算题）13（12 分）（1）由题意，封闭气体温度升高，活塞缓慢移动，压强不变，体积增大，活塞整体右移，设活塞 b 移到右侧气缸底部时温度为1T等压
19、变化：1a0baTLS2T)SL(S3 分代入数据，解得：K400T12 分（2）竖直放置时，设压强为 P1，对活塞整体分析：受力平衡0Mg)S(SP)S(SPba0ba12 分解得：Pa1021P51.从初始水平状态转至竖直位置过程中，温度不变，设活塞移动距离为L等温变化：L)(LSL)(LSP)LS(SPab1ba03 分代入数据，解得：cm4L 2 分#QQABLYQUggAoABBAAQgCAwFKCEAQkAAACAoGhAAAMAABiANABAA=#物理答案 第页共 4 页214（12 分）（1）对游客甲：从 A 到 C 与乙碰前，全程应用动能定理2C112111vm21gxmg
20、LmgLmcossin3 分代入数据，解得：sm8vC/1 分（2）游客甲和乙碰撞，当二者碰撞后一起运动时，损失动能最多，因摩擦而产生的热量最少由动量守恒定律：共21C1)vm(mvm2 分碰撞前后能量守恒：2共212C1损)vm(m21vm21E2 分解得：J600E损则损1EgLmQsinmin2 分解得：J2400Qmin2 分15（16 分）粒子在加速电场中加速：200mv21qU 1 分得进入偏转电场速度为mqU2v001 分粒子通过偏转电场时间000t2mqU2LvLt所以粒子在偏转电场中沿电场方向运动时间为电压变化的一个周期，不同时刻进入粒子运动图像如图所示#QQABLYQUgg
21、AoABBAAQgCAwFKCEAQkAAACAoGhAAAMAABiANABAA=#物理答案 第页共 4 页3UMNt3t0t02t0U0-U0乙可见，经历一个周期时间，粒子沿电场方向速度都为零1 分所以出电场时，速度为mqU2v00，方向水平向右2 分（2）一个周期内，2t0时刻和2t 30射入偏转电场的粒子，可沿 OO射出，进入 B1、B2，偏转轨迹圆为、，两轨迹相切于 R 点，过 R 做 B1左边界垂线交于 S12010rmvBqv22020rmvBqv解得：Lr1L21r22 分由题意知 RS=2L3所以60RSO1由几何关系，在 B2中轨迹圆刚好交 HJ 于 J 点1 分所以一个周
22、期内，2t00和00t22t 3入射的粒子可越过 HJ 到达屏 PQ 上，占一个周期内入射粒子的 50%2 分（3）粒子在偏转磁场 B1中#QQABLYQUggAoABBAAQgCAwFKCEAQkAAACAoGhAAAMAABiANABAA=#物理答案 第页共 4 页41011qBm2vr2T011qUm26LT36060t在 B2中运动时，当 B2逐渐增大到等于 B1过程中，粒子周期减小，偏转角减小，运动时间减小。当 B2=B1时，在 B2中运动时间最短。粒子垂直于 B1左边界入，两磁场宽度相同，由对称性可知，当 B2=B1时，粒子可垂直于B2右边界出，轨迹为圆。之后，粒子可垂直于 PQ
23、运动至 PQ，粒子在 B2右边界到 PQ间运动时间也为最短。所以20122BBqLmU时粒子从进入偏转磁场 B1到打到屏 PQ 时间最短2 分此状态下，根据对称性，粒子在 B2中运动时间012qUm26Ltt在 B2右边界到 PQ 间：003qUm24Lv2Lt则最短时间为：0321qUm2)L413(tttt2 分此状态下，粒子打到屏 PQ 上被屏吸收，粒子速度为零设 t 时间内有 N 个粒子打到屏上，对 N 个粒子，由动量定理：0NmvFt解得0000qmU2nmqU2nmnmvmvtNF2 分#QQABLYQUggAoABBAAQgCAwFKCEAQkAAACAoGhAAAMAABiANABAA=#