2021屆黑龍江省哈爾濱市黑龍江實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三（下）第四次模擬考試?yán)砭C物理試題（解析版）

黑龍江省實(shí)驗(yàn)中學(xué)2021屆高三下學(xué)期第四次模擬考試?yán)砭C物理二、選擇題：本題共8小題，每小題6分，共48分。在每小題給出的由個(gè)選項(xiàng)中，第14~17題只有一項(xiàng)符合要求，第18~21題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1.下列敘述正確的是（）A.重心、合力和交變電流的有效值等概念的建立都體現(xiàn)了等效替代的思想B.庫(kù)侖提出了用電場(chǎng)線描述電場(chǎng)的方法C.伽利略猜想自由落體的運(yùn)動(dòng)速度與下落時(shí)間成正比，并直接用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證D.用比值法定義的物理概念在物理學(xué)中占有相當(dāng)大的比例，例如場(chǎng)強(qiáng)，電容，加速度都是采用比值法定義的【1題答案】【答案】A【解析】【分析】【詳解】A．重心是重力的等效作用點(diǎn)、合力與分力是等效替代關(guān)系、交變電流的有效值是利用直流電和交流電在相等時(shí)間產(chǎn)生的熱量相等建立的，故A正確；B．法拉第提出了用電場(chǎng)線描述電場(chǎng)的方法，故B錯(cuò)誤；C．伽利略猜想自由落體的運(yùn)動(dòng)速度與下落時(shí)間成正比，并用實(shí)驗(yàn)和推論的方法進(jìn)行認(rèn)證，故C錯(cuò)誤；D．場(chǎng)強(qiáng)和電容，加速度都是采用比值法定義的，而是加速度的決定式，故D錯(cuò)誤。故選A。2.圖為春節(jié)期間路燈上懸掛的燈籠，三個(gè)相同的燈籠由輕繩連接起來(lái)掛在燈柱上，O為結(jié)點(diǎn)，輕繩OA、OB、OC長(zhǎng)度相等，無(wú)風(fēng)時(shí)三根繩拉力分別為FA、FB、FC。其中OB、OC兩繩的夾角為60°，燈籠總質(zhì)量為3m，重力加速度為g。下列表述正確的是（）A.FB與FC相同B.FB一定小于mgC.FB與FC合力大小等于3mgD.FA與FC大小相等【2題答案】【答案】C【解析】【分析】【詳解】三個(gè)燈籠受到重力與OA的拉力，所以O(shè)A的拉力三根繩子等長(zhǎng)，可知OB與OC的拉力是相等額；對(duì)O點(diǎn)進(jìn)行受力分析如圖：可知所以A．FB與FC大小相同，方向不同，故A錯(cuò)誤；B．，F(xiàn)B大于mg，B錯(cuò)誤；C．FB與FC合力大小等于FA等于3mg，C正確；D．，，F(xiàn)A與FC大小不相等，D錯(cuò)誤；故選：C。3.空間存在一沿x軸方向的靜電場(chǎng)，電勢(shì)φ隨x變化的關(guān)系如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（）A.x2點(diǎn)兩側(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度方向相反，從O沿x軸正方向，場(chǎng)強(qiáng)先減小后增大B.沿x軸正方向，從O到無(wú)窮遠(yuǎn)電勢(shì)先降低后升高C.x1位置場(chǎng)強(qiáng)最小，大小為0D.將帶正電粒子由之間的位置靜止釋放（不包括點(diǎn)x1）僅受電場(chǎng)力作用，粒子先向右加速，后向右減速，最終速度為零【3題答案】【答案】B【解析】【分析】【詳解】AB．由圖象可知沿x軸正方向，從0到無(wú)窮遠(yuǎn)電勢(shì)先降低后升高，因?yàn)檠仉妶?chǎng)線電勢(shì)降低，可知x2點(diǎn)兩側(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度方向相反；由φ-x圖象的斜率等于場(chǎng)強(qiáng)可知場(chǎng)強(qiáng)先減小后增大再反向減小，故A錯(cuò)誤，B正確；C．由φ-x圖象的斜率等于場(chǎng)強(qiáng)可知無(wú)窮遠(yuǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度最小為零，故C錯(cuò)誤；D．0～x2之間電場(chǎng)強(qiáng)度方向不變，將帶正電粒子由0～x1之間的位置靜止釋放（不包括點(diǎn)x1）僅受電場(chǎng)力作用，粒子先加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)了x2位置后電場(chǎng)反向，粒子做減速運(yùn)動(dòng)，因開(kāi)始釋放的位置電勢(shì)能大于零，則最終粒子的速度不為零，故D錯(cuò)誤；故選B。4.矩形線框abcd固定放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與線圈平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的圖像如圖甲所示。設(shè)t＝0時(shí)刻，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向里，圖乙中i表示線圈中感應(yīng)電流（規(guī)定電流沿順時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎現(xiàn)表示線框ab邊所受的安培力（規(guī)定ab邊所受的安培力方向向左為正），則下列圖像中可能正確的是（）A. B.C D.【4題答案】【答案】AC【解析】【分析】【詳解】AB．在0-2s內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻變化，線框的磁通量均勻變化，產(chǎn)生恒定電流；磁場(chǎng)方向先向里后向外，磁通量先減小后增大，由楞次定律可知，感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较颍娏鳛樨?fù)值；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得感應(yīng)電流此段時(shí)間內(nèi)一定，則可知感應(yīng)電流也一定，同理得知，在2s-4s內(nèi)，感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?，電流為正值，所以感?yīng)電流也一定，故A正確B錯(cuò)誤；CD．在0-2s內(nèi)，線框邊所受的安培力的大小為一定，F(xiàn)與B成正比，而由楞次定律判斷可知，安培力方向先向左后向右，即先為正值后為負(fù)值.同理得知，在2s-4s內(nèi)，F(xiàn)與B成正比，安培力方向先向左后右，即先為正值后為負(fù)值，與0-2s內(nèi)情況相同，故C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。5.下列說(shuō)法中正確的是（）A.法國(guó)物理學(xué)家貝克勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象，此現(xiàn)象說(shuō)明原子核具有復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)B.法國(guó)物理學(xué)家德布羅實(shí)驗(yàn)證實(shí)了實(shí)物粒子的波動(dòng)性C.在康普頓效應(yīng)中，當(dāng)入射光子與晶體中的電子碰撞時(shí)，把一部分動(dòng)量轉(zhuǎn)移給電子，因此光子散射后波長(zhǎng)變長(zhǎng)D.原子核內(nèi)的某一核子與其他核子間都有核力作用【5題答案】【答案】AC【解析】【分析】【詳解】A．法國(guó)物理學(xué)家貝克勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象，此現(xiàn)象說(shuō)明原子核具有復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，A正確；B．法國(guó)物理學(xué)家德布羅提出了實(shí)物粒子具有的波動(dòng)性，與它們對(duì)應(yīng)的波叫物質(zhì)波，也叫德布羅意波，B錯(cuò)誤；C．在康普頓效應(yīng)中，當(dāng)入射光子與晶體中的電子碰撞時(shí)，把一部分動(dòng)量轉(zhuǎn)移給電子動(dòng)量變小，因此光子散射后波長(zhǎng)變長(zhǎng)，C正確；D．原子核內(nèi)的某一核子近與鄰近的其他核子間都有核力作用，D錯(cuò)誤；故選AC。6.光滑水平軌道MN與半徑為R的豎直光滑半圓軌道相切于N點(diǎn)，質(zhì)量為m的小球B靜止于水平軌道上P點(diǎn)，小球半徑遠(yuǎn)小于R。與B完全相同的小球A以速度v0向右運(yùn)動(dòng)，A、B碰后粘連在一起，兩球在圓弧軌道內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)不會(huì)脫離軌道。已知重力加速度為g。下列說(shuō)法正確的是（）A.若兩物體恰能到達(dá)與圓心等高的位置，則小球A的速度v0＝2B.只要v0≥2，兩球在圓弧軌道內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)不會(huì)脫離軌道C.若兩物體恰能到達(dá)最高點(diǎn)，則小球A的速度v0＝D.若兩物體到達(dá)最高點(diǎn)又落至水平軌道上的Q點(diǎn)（Q點(diǎn)未畫出），Q和N的水平距離可能為2.5R【6題答案】【答案】AD【解析】【分析】【詳解】ABC．A、B碰撞后的速度為v1，恰好運(yùn)動(dòng)到圓弧最高點(diǎn)時(shí)的速度為v2，對(duì)A、B，碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒，選取向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得當(dāng)v0較小時(shí)，A、B最高只能運(yùn)動(dòng)到與圓心等高的地方，對(duì)A、B，從碰后到與圓心等高的地方，由動(dòng)能定理有聯(lián)立得當(dāng)v0較大時(shí)，A、B能夠做完整的圓周運(yùn)動(dòng)。討論A、B恰好做完整圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的情形，對(duì)A、B，從碰后運(yùn)動(dòng)到圓周最高點(diǎn)的過(guò)程中，由動(dòng)能定理在最高點(diǎn)時(shí)，由牛頓第二定律得聯(lián)立得綜上所述，當(dāng)或兩小球在圓弧軌道內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)不會(huì)脫離圓弧軌道，BC錯(cuò)誤A正確；D．在最高點(diǎn)時(shí)，由牛頓第二定律得解得則落點(diǎn)到N的最小水平距離解得Q和N的水平距離可能為2.5R，D正確。故選AD。7.P1、P2為相距遙遠(yuǎn)的兩顆行星，距各自表面相同高度處各有一顆衛(wèi)星s1、s2做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。圖中縱坐標(biāo)表示行星對(duì)周圍空間各處物體的引力產(chǎn)生的加速度a，橫坐標(biāo)表示物體到行星中心距離r的平方，兩條曲線分別表示P1、P2周圍的a與r2的反比關(guān)系，它們左端點(diǎn)橫坐標(biāo)相同。則下列說(shuō)法正確的是（）A.P1的星球半徑比P2的大B.P1的平均密度比P2的小C.P1的“第一宇宙速度”比P2的大D.s1的公轉(zhuǎn)周期比s2的小【7題答案】【答案】CD【解析】【分析】【詳解】A．由牛頓第二定律可得整理得圖線左端點(diǎn)橫坐標(biāo)相同，即P1的星球半徑R與P2的相同，A錯(cuò)誤；B．由A的分析可得行星質(zhì)量為由于P1的近地衛(wèi)星向心加速度較大，故P1的質(zhì)量較大，密度較大，B錯(cuò)誤；C．由向心力公式可得解得第一宇宙速度為由于P1的質(zhì)量較大，故第一宇宙速度較大，C正確；D．衛(wèi)星繞行星運(yùn)動(dòng)滿足解得衛(wèi)星的公轉(zhuǎn)周期為由題意可知兩衛(wèi)星的軌道半徑r相同，由于P1的質(zhì)量較大，s1的公轉(zhuǎn)周期比s2的小，D正確。故選CD。8.如圖所示，滑塊A、B的質(zhì)量均為m，A套在傾斜固定的直桿上，傾斜桿與水平面成45°角，B套在水平固定的直桿上，兩桿分離不接觸，兩直桿間的距離忽略不計(jì)，兩直桿足夠長(zhǎng)，A、B通過(guò)鉸鏈用長(zhǎng)度為L(zhǎng)的剛性輕桿（初始時(shí)輕桿與水平面成30°角）連接，A、B從靜止釋放，B開(kāi)始沿水平桿向右運(yùn)動(dòng)，不計(jì)一切摩擦，滑塊A、B視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度為g，下列說(shuō)法正確的是（）A.A、B及輕桿組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒B.當(dāng)A到達(dá)B所在的水平面時(shí)，A的速度為C.B到達(dá)最右端時(shí)，A的速度大于D.B的最大速度為【8題答案】【答案】AC【解析】【分析】【詳解】A．不計(jì)一切摩擦，在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，A、B及輕桿組成的系統(tǒng)只有重力做功，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，A正確；B．從開(kāi)始到A到達(dá)與B同一水平面的過(guò)程，由系統(tǒng)的機(jī)械能守恒得其中解得A的速度為B錯(cuò)誤；C．B滑塊到達(dá)最右端時(shí)，速度為零，此時(shí)輕桿與斜桿垂直，由系統(tǒng)的機(jī)械能守恒得解得A的速度為C正確；D．當(dāng)輕桿與水平桿垂直時(shí)B的速度最大，此時(shí)A的速度為零，由系統(tǒng)的機(jī)械能守恒得解得B的最大速度為D錯(cuò)誤；故選AC。三、非選擇題：共174分。第22~32題為必考題，每個(gè)試題考生都必須作答。第33~38題為選做題，考生根據(jù)要求作答。9.某學(xué)習(xí)小組利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究合外力與速度的關(guān)系．一端帶有定滑輪的長(zhǎng)木板固定在水平桌面上，用輕繩繞過(guò)定滑輪及動(dòng)滑輪將滑塊與彈簧測(cè)力計(jì)相連．實(shí)驗(yàn)中改變動(dòng)滑輪下懸掛的鉤碼個(gè)數(shù)，進(jìn)行多次測(cè)量，記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F，并利用速度傳感器測(cè)出從同一位置P由靜止開(kāi)始釋放的滑塊經(jīng)過(guò)速度傳感器時(shí)的速度大小v，用天平測(cè)出滑塊的質(zhì)量m，用刻度尺測(cè)出P與速度傳感器間的距離S，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮間，滑輪的質(zhì)量都很?。?1)實(shí)驗(yàn)中鉤碼質(zhì)量_____(填“需要”或“不需要”)遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量．(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出v2-F圖象，下列圖象中最符合實(shí)際情況的是_______．(3)據(jù)實(shí)驗(yàn)已測(cè)得數(shù)據(jù)及v2-F圖象，______(填“能”或“不能”)測(cè)出滑塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)．【9題答案】【答案】①.不需要②.B③.能【解析】【詳解】(1)實(shí)驗(yàn)中鉤碼的質(zhì)量不需要遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量，因?yàn)榛瑝K所受的拉力可由彈簧測(cè)力計(jì)直接測(cè)出．(2)由Fs?μmgs=?0可得v2=F?2μgs,當(dāng)m、s、μ一定時(shí),v2與F為線性關(guān)系，且v=0時(shí)F>0，B正確．故選B(3)由v2?F圖象讀出橫軸截距b,則b=μmg,得μ=b/mg.故答案為(1)不需要;(2)B;(3)能．10.將--根“220V1000W”的電爐絲拉直后（導(dǎo)體長(zhǎng)度不變）等分成六段分給六個(gè)小組，用以測(cè)量該材料的電阻率。部分實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：(1)在測(cè)量其直徑時(shí)某小組用游標(biāo)卡尺如圖1，讀數(shù)為_(kāi)____________mm；另一小組用螺旋測(cè)微器如圖2，讀數(shù)為_(kāi)____________mm。(2)各組均用伏安法測(cè)量分得電阻絲的電阻，所用器材的規(guī)格為：電流表A（量程0.6A，內(nèi)阻約0.1）、電壓表V（量程3V，內(nèi)阻約1500）、滑動(dòng)變阻器R（0~5）、電源E（電動(dòng)勢(shì)3V，內(nèi)阻0.5）。為了盡可能減小誤差，應(yīng)選用電路圖_____________。A．B.C.D.(3)把六個(gè)小組測(cè)得的電阻值全部相加，總和比小，原因可能是_____________（回答一條即可）?！?0題答案】【答案】①.0.65②.0.650③.D④.“測(cè)量時(shí)的溫度低于電阻絲正常工作時(shí)的溫度，其電阻小于正常工作時(shí)的電阻”或“各組實(shí)驗(yàn)中電阻絲接入電路的長(zhǎng)度之和小于原來(lái)電阻絲的總長(zhǎng)度”【解析】【分析】【詳解】(1)[1][2]游標(biāo)卡尺精確度為0.05，游標(biāo)尺0刻線前的整毫米數(shù)為0，游標(biāo)尺的第13條刻線與主尺的某一刻線對(duì)齊，故讀數(shù)為；螺旋測(cè)微器讀數(shù)為。(2)[3]電爐絲正常工作時(shí)的電阻為=分成六段后每段電阻約8，且測(cè)量中溫度遠(yuǎn)低于正常工作時(shí)的溫度，故阻值要更小。因此采用電流表外接法，滑動(dòng)變阻器采用分壓器接法，故選D。(3)[4]測(cè)量時(shí)的溫度遠(yuǎn)低于正常工作時(shí)的溫度，材料的電阻率隨溫度的升高而增大，故測(cè)量值小于電爐絲正常工作時(shí)的阻值。這是主要原因，另外各小組將電阻絲接入電路時(shí)，兩端會(huì)漏掉部分長(zhǎng)度，致使總長(zhǎng)度變小，電阻之和小與完整時(shí)的電阻。11.某個(gè)冰上推木箱游戲規(guī)則是：選手們從起點(diǎn)開(kāi)始用力推木箱一段時(shí)間后，放手讓木箱向前滑動(dòng)，若木箱最后停在桌上有效區(qū)域內(nèi)，視為成功；若木箱最后未停在桌上有效區(qū)域外就視為失敗。其簡(jiǎn)化模型如圖所示，AC是長(zhǎng)度為L(zhǎng)1＝8m的水平冰面，選手們可將木箱放在A點(diǎn)，從A點(diǎn)開(kāi)始用一恒定不變的水平推力推木箱，BC為有效區(qū)域。已知BC長(zhǎng)度L2＝2m，木箱的質(zhì)量m＝50kg，木箱與冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.1。某選手作用在木箱上的水平推力F＝200N，木箱沿AC做直線運(yùn)動(dòng)，若木箱可視為質(zhì)點(diǎn)，g取10m/s2。那么該選手要想游戲獲得成功，試求：（1）推力作用在木箱上時(shí)的加速度大??；（2）推力作用在木箱上的時(shí)間滿足的條件。（結(jié)果用根式表示即可）【11題答案】【答案】（1）3m/s2；（2）1s≤t≤s【解析】【分析】【詳解】（1）解得（2）解得設(shè)推力作用在木箱上的時(shí)間為t撤去力F后木箱繼續(xù)滑行的距離為解得12.如圖所示，abcd是豎直平面內(nèi)一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形區(qū)域，區(qū)域邊界以及區(qū)域內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)為E，在△abc邊界以及內(nèi)側(cè)還存在垂直正方形平面、水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度為B；一個(gè)帶電小球以某速度從a點(diǎn)沿著ab方向進(jìn)入該正方形區(qū)域，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)并恰好從c點(diǎn)離開(kāi)，已知重力加速度為g。求：（1）判斷小球的電性并確定小球的比荷；（2）圓周運(yùn)動(dòng)的半徑和從a點(diǎn)進(jìn)入到從c點(diǎn)離開(kāi)這段時(shí)間內(nèi)小球的平均速度的大小和方向；（3）若僅調(diào)整小球從a點(diǎn)進(jìn)入的速度大小，其他條件不變，小球最終從b點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)，請(qǐng)定性畫出該帶電小球從a點(diǎn)到b點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡（不必計(jì)算）；如果小球從a點(diǎn)進(jìn)入的速度大小為v，求從a點(diǎn)到b點(diǎn)的總時(shí)間（用L、v、g表示）?！?2題答案】【答案】（1）正電，；（2）L，，方向a指向c；（3）見(jiàn)解析，【解析】【詳解】(1)小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則重力與電場(chǎng)平衡，則小球帶正電，由可得(2)小球從a點(diǎn)進(jìn)入到從c點(diǎn)離開(kāi)，則由幾何關(guān)系知小球的位移大小為因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)時(shí)間為則平均速度方向由a指向c；(3)如圖所示在磁場(chǎng)中的時(shí)間為在電場(chǎng)中的時(shí)間為在重力場(chǎng)中的時(shí)間為則（二）選考題：共45分。請(qǐng)考生從2道物理題、2道化學(xué)題、2道生物題中每科任選一題作答。如果多做，則每科按所做的第一題計(jì)分。13.把熔化的蜂蠟薄薄地涂在兩種材料所做的薄片上，用一根縫衣針燒熱后用針尖接觸蜂蠟層的背面，熔化區(qū)域的形狀如甲、乙兩圖所示，___________圖中（填“甲”或“乙”）的薄片一定是晶體；春天，人們會(huì)感覺(jué)到周圍環(huán)境比秋天潮濕，是因?yàn)榭諝獾腳______（選填“相對(duì)”或“絕對(duì)”）濕度較大；慢慢向玻璃杯里注水，由于液面的表面張力作用，即使水面稍高出杯口，水仍不會(huì)溢出。液體的表面張力使液面具有______（選填“收縮”或“擴(kuò)張”）的趨勢(shì)；______是公認(rèn)的第一個(gè)提出能量守恒思想的人?！?3題答案】【答案】①.乙②.相對(duì)③.收縮④.邁爾【解析】【分析】【詳解】[1]甲圖傳熱各向同性，乙圖傳熱各向異性，因此圖乙的薄片一定是單晶體。[2]人們對(duì)空氣的濕度感覺(jué)不是直接與空氣的絕對(duì)濕度有關(guān)，而是與相對(duì)濕度有關(guān)，所以人們感覺(jué)到周圍環(huán)境潮濕，是因?yàn)榭諝獾南鄬?duì)濕度較大。[3]由于液面的表面張力作用，即使水面稍高出杯口，水仍不會(huì)溢出，是液體的表面張力使液面具有收縮的趨勢(shì)。[4]邁爾是公認(rèn)的第一個(gè)提出能量守恒思想的人。14.如圖所示，某水銀氣壓計(jì)的玻璃管頂端高出水銀槽液面1m，因上部混入少量空氣使讀數(shù)不準(zhǔn)，當(dāng)氣溫為27°C時(shí)、標(biāo)準(zhǔn)氣壓計(jì)測(cè)得此時(shí)大氣壓強(qiáng)為75cmHg時(shí)，該氣壓計(jì)讀數(shù)為70cmHg，求：（1）此時(shí)管內(nèi)空氣