2024屆黑龍江哈爾濱市省實驗中學高三第一次調研測試物理試卷含解析

2024屆黑龍江哈爾濱市省實驗中學高三第一次調研測試物理試卷注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目選項的答案信息點涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔。考試結束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、某同學按如圖1所示連接電路，利用電流傳感器研究電容器的放電過程。先使開關S接1，電容器充電完畢后將開關擲向2，可視為理想電流表的電流傳感器將電流信息傳入計算機，屏幕上顯示出電流隨時間變化的I-t曲線，如圖2所示。定值電阻R已知，且從圖中可讀出最大放電電流I0，以及圖線與坐標軸圍成的面積S，但電源電動勢、內(nèi)電阻、電容器的電容均未知，根據(jù)題目所給的信息，下列物理量不能求出的是（）A．電容器放出的總電荷量 B．電阻R兩端的最大電壓C．電容器的電容 D．電源的內(nèi)電阻2、大氣壓強為。某容器的容積為10L，裝有壓強為的氣體，如果保持氣體溫度不變，把容器的開口打開，待氣體達到新的平衡時，容器內(nèi)剩余氣體的質量與原來氣體的質量之比為（）A．1∶9 B．1∶10 C．1∶11 D．1∶203、下列各力中按照力的效果命名的是（）A．支持力 B．電場力 C．分子力 D．摩擦力4、某質點做勻加速直線運動，經(jīng)過時間t速度由v0變?yōu)閗v0(k>1)位移大小為x。則在隨后的4t內(nèi)，質點的位移大小為（）A． B． C． D．5、1789年英國著名物理學家卡文迪許首先估算出了地球的平均密度．根據(jù)你所學過的知識，估算出地球密度的大小最接近（）（地球半徑R=6400km，萬有引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2）A．5.5×103kg/m3 B．5.5×104kg/m3 C．7.5×103kg/m3 D．7.5×104kg/m36、把圖甲所示的正弦式交變電流接在圖乙中理想變壓器的A、B兩端，電壓表和電流表均為理想電表，Rt為熱敏電阻（溫度升高時其電阻減?。?，R為定值電阻．下列說法正確的是：()A．Rt處溫度升高時，電流表的示數(shù)變大，變壓器輸入功率變大B．Rt處溫度升高時，電壓表V1、V2示數(shù)的比值不變C．在t=1×10﹣2s時，穿過該矩形線圈的磁通量為零D．變壓器原線圈兩端電壓的瞬時值表達式為u=36sin50πt（V）二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面的勻強磁場，磁感應強度為B。P是磁場邊界上的一點，大量電荷量為q、質量為m、相同速率的離子從P點沿不同方向同時射入磁場。其中有兩個離子先后從磁場邊界上的Q點（圖中未畫出）射出，兩離子在磁場邊緣的出射方向間的夾角為，P點與Q點的距離等于R。則下列說法正確的是（）A．離子在磁場中的運動半徑為B．離子的速率為C．兩個離子從Q點射出的時間差為D．各種方向的離子在磁場邊緣的出射點與P點的最大距離為8、如圖所示。在MNQP中有一垂直紙面向里勻強磁場。質量和電荷量都相等的帶電粒子a、b、c以不同的速率從O點沿垂直于PQ的方向射入磁場。圖中實線是它們的軌跡。已知O是PQ的中點。不計粒子重力。下列說法中正確的是（）A．粒子c帶正電，粒子a、b帶負電B．射入磁場時粒子c的速率最小C．粒子a在磁場中運動的時間最長D．若勻強磁場磁感應強度增大，其它條件不變，則a粒子運動時間不變9、如圖，楔形物塊A靜置在水平地面上，其斜面粗糙，斜面上有小物塊B，用平行于斜面的力F拉B，使之沿斜面勻速上滑?，F(xiàn)改變力F的方向至與斜面成一定的角度，仍使物體B沿斜面勻速上滑。在B運動的過程中，楔形物塊A始終保持靜止。關于相互間作用力的描述正確的有（）A．A對B的摩擦力可能不變B．拉力F可能增大C．物體B對斜面的作用力減小D．地面受到的摩擦力大小可能變大10、兩波源分別位于x=0和x=20cm處，從t=0時刻起兩波源開始振動，形成沿x軸相向傳播的簡諧橫波Ⅰ和Ⅱ，如圖所示，為t=0.04s時刻兩列波的圖像．已知兩波的振幅分別為，，質點P的平衡位置在x=1cm處，質點Q的平衡位置在x=18cm處．下列說法中正確的是___________．A．兩列波的波源起振方向相同B．Ⅰ和Ⅱ兩列波的波長之比為1：2C．t=0.05s時，質點P向下振動，質點Q的坐標為（18cm，-3cm）D．Ⅰ和Ⅱ兩列波將在t=0.1s時相遇，之后疊加形成穩(wěn)定的干涉圖樣E.t=0.12s時，x=10cm處的質點位移為零但振動加強三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）小張同學利用“插針法”測定玻璃的折射率．（1）小張將玻璃磚從盒子拿出放到白紙上，圖示操作較為規(guī)范與合理的是____________．（2）小張發(fā)現(xiàn)玻璃磚上下表面不一樣，一面是光滑的，一面是磨砂的，小張要將玻璃磚選擇_______（填“磨砂的面”或“光滑的面”）與白紙接觸的放置方法進行實驗較為合理．（3）小張正確操作插好了4枚大頭針，如圖所示，請幫助小張畫出正確的光路圖____.然后進行測量和計算，得出該玻璃磚的折射率n=__________（保留3位有效數(shù)字）12．（12分）學習了“測量電源的電動勢和內(nèi)阻”后，物理課外活動小組設計了如圖甲所示的實驗電路，電路中電源電動勢用E，內(nèi)阻用r表示。(1)若閉合電鍵S1，將單刀雙擲電鍵S2擲向a，改變電阻箱R的阻值得到一系列的電壓表的讀數(shù)U，處理數(shù)據(jù)得到圖像如圖乙所示，寫出關系式___。（不考慮電表內(nèi)阻的影響）(2)若斷開S1，將單刀雙擲電鍵S2擲向b，改變電阻箱R的阻值得到一系列的電流表的讀數(shù)I，處理數(shù)據(jù)得到圖像如圖丙所示，寫出關系式___。（不考慮電表內(nèi)阻的影響）(3)課外小組的同學們對圖像進行了誤差分析，發(fā)現(xiàn)將兩個圖像綜合起來利用，完全可以避免由于電壓表分流和電流表分壓帶來的系統(tǒng)誤差。已知圖像乙和丙縱軸截距分別為b1、b2，斜率分別為k1、k2。則電源的電動勢E=____，內(nèi)阻r=____。(4)不同小組的同學用不同的電池組（均由同一規(guī)格的兩節(jié)干電池串聯(lián)而成），按照(1)中操作完成了上述的實驗后，發(fā)現(xiàn)不同組的電池組的電動勢基本相同，只是內(nèi)電阻差異較大。同學們選擇了內(nèi)電阻差異較大的甲、乙兩個電池組繼續(xù)進一步探究，對電池組的輸出功率P隨外電阻R變化的關系，以及電池組的輸出功率P隨路端電壓U變化的關系進行了猜想，并分別畫出了如圖丁所示的P—R和P—U圖像。若已知甲電池組的內(nèi)電阻較大，則下列各圖中可能正確的是____（選填選項的字母）。A．B．C．D．四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，MN、PQ兩平行水平導軌間距為l=0.5m，分別與半徑r=0.5m的相同豎直半圓導軌在N、Q端平滑連接，M、P端接有R=3Ω的定值電阻。質量M=2kg的絕緣桿cd垂直靜止在水平導軌上，在其右側至N、Q端的區(qū)域內(nèi)充滿豎直向上的勻強磁場，磁感應強度為B=0.4T。現(xiàn)有質量m=1kg、電阻R0=1Ω的金屬桿ab，以初速度v0=12m/s水平向右與絕緣桿cd發(fā)生正碰后，進入磁場并最終未滑出，絕緣桿cd則恰好通過半圓導軌最高點。不計導軌電阻和摩擦，金屬桿ab始終與導軌垂直且接觸良好，a取10m/s2，（不考慮桿cd通過半圓導軌最高點以后的運動）。求：(1)桿cd通過半圓導軌最高點時的速度v的大?。?2)正碰后桿ab的速度v1的大??；(3)桿ab剛進入磁場時感應電流I的大小、方向及其所受的安培力F的大小；(4)桿ab運動的過程中，電阻R產(chǎn)生的焦耳熱QR。14．（16分）湯姆孫利用磁偏轉法測定電子比荷的裝置如圖所示，真空管內(nèi)的陰極K發(fā)出的電子（不計初速度、重力和電子間的相互作用）經(jīng)加速電壓加速后，穿過B中心的小孔沿中心軸的方向進入到兩塊水平正對放置的平行極板D1和D2間的區(qū)域。當D1、D2兩極板間不加偏轉電壓時，電子束打在熒光屏的中心P1點處，形成了一個亮點；加上圖示的電壓為U的偏轉電壓后，亮點移到P2點，再加上一個方向垂直于紙面的勻強磁場，調節(jié)磁場的強弱，當磁感應強度的大小為B時，亮點重新回到P1點，去掉偏轉電壓后，亮點移到P3點。假設電子的電量為e，質量為m，D1、D2兩極板的長度為L，極板間距為d，極板右端到熒光屏中心的距離為s，R與P豎直間距為y，水平間距可忽略不計。（只存在磁場時電子穿過場區(qū)后的偏角很小，tan≈sin；電子做圓周運動的半徑r很大，計算時略去項的貢獻）。（1）判定磁場的方向，求加速電壓的大??；（2）若測得電子束不偏轉時形成的電流為I，且假設電子打在熒光屏。上后不反彈，求電子對熒光屏的撞擊力大小；（3）推導出電子比荷的表達式。15．（12分）如圖所示，質量為m=0.1kg閉合矩形線框ABCD，由粗細均勻的導線繞制而成，其總電阻為R=0.004Ω，其中長LAD=40cm，寬LAB=20cm，線框平放在絕緣水平面上。線框右側有豎直向下的有界磁場，磁感應強度B=1.0T，磁場寬度d=10cm，線框在水平向右的恒力F=2N的作用下，從圖示位置由靜止開始沿水平方向向右運動，線框CD邊從磁場左側剛進入磁場時，恰好做勻速直線運動，速度大小為v1，AB邊從磁場右側離開磁場前，線框已經(jīng)做勻速直線運動，速度大小為v2，整個過程中線框始終受到大小恒定的摩擦阻力F1=1N，且線框不發(fā)生轉動。求：(i)速度v1和v2的大??；(ii)求線框開始運動時，CD邊距磁場左邊界距離x；(iii)線圖穿越磁場的過程中產(chǎn)生的焦耳熱。

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、D【解析】

A.根據(jù)可知圖像與兩坐標軸圍成的面積表示電容器放出的總電荷量，即，故選項A可求；B.電阻兩端的最大電壓即為電容器剛開始放電的時候，則最大電壓，故選項B可求；C.根據(jù)可知電容器的電容為，故選項C可求；D.電源的內(nèi)電阻在右面的充電電路中，根據(jù)題意只知道電源的電動勢等于電容器充滿電兩板間的電壓，也就是剛開始放電時的電壓，即，但內(nèi)電阻沒法求出，故選項D不可求。2、B【解析】

以原來所有氣體為研究對象，初狀態(tài)：p1=1.0×106Pa，V1=10L，把容器的開關打開，氣體等溫膨脹，末狀態(tài)：p2=1.0×105Pa，設體積為V2，由玻意耳定律得p1V1=p2V2代入數(shù)據(jù)得V2=100L即容器中剩余10L壓強為P0的原來氣體，而同樣大氣壓下氣體的總體積為100L，所以剩下氣體的質量與原來氣體的質量之比等于同壓下氣體的體積之比故ACD錯誤，B正確；

故選B。3、A【解析】

A.支持力是按照力的效果命名的，支持力實際上是物體之間的彈力，故A正確．BCD.電場力、分子力摩擦力都是按照力的性質命名的，故BCD錯誤。故選A。4、A【解析】

質點做勻加速直線運動，加速度為t時刻內(nèi)位移為聯(lián)立可得則在隨后的4t內(nèi)，質點的位移大小為將代入得故A正確，BCD錯誤。故選A。5、A【解析】

由黃金代換可得地球質量，地球體積公式可得密度，故A正確BCD錯誤。6、A【解析】

副線圈電壓不變，若Rt電阻原來大于R，則溫度升高時，電壓表V2示數(shù)與電流表A2示數(shù)的乘積增大，若Rt電阻原來小于R，則電壓表V2示數(shù)與電流表A2示數(shù)的乘積變小，當Rt處溫度升高時，電阻減小，則副線圈總功率增大，所以原線圈功率增大，即電壓表V1示數(shù)與電流表A1示數(shù)的乘積一定變大，故A正確；Rt處溫度升高時，電阻減小，電壓表V2測量Rt的電壓，則電壓表V2示數(shù)減小，V1示數(shù)不變，則電壓表V1示數(shù)與V2示數(shù)的比值變大，故B錯誤；在圖甲的t=0.01s時刻，e=0，則磁通量最大，此時矩形線圈平面與磁場方向垂直，故C錯誤；根據(jù)圖甲可知，Em=36V，T=0.02s，則ω＝=100πrad/s，變壓器原線圈兩端電壓的瞬時值表達式為u=36sin100πt（V），故D錯誤。故選A?！军c睛】本題考查交變電流的產(chǎn)生及變壓器原理，要注意掌握交變電流中最大值、有效值、瞬時值的表達及相應的關系，知道變壓器不改變功率，難度適中。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BCD【解析】

從Q點能射出兩個離子，則離子圓周運動半徑r小于磁場區(qū)域圓半徑R，運動軌跡如圖所示。為等邊三角形。A．由幾何關系得又有解兩式得①選項A錯誤；B．在磁場中做圓周運動有②解①②式得選項B正確；C．圓周運動的周期為兩離子在磁場中運動的時間分別為則從磁場射出的時間差為選項C正確；D．各種方向的離子從磁場中的出射點與P點的最大距離為選項D正確；故選BCD.8、AC【解析】

A．帶電粒子在磁場中受到洛倫茲力發(fā)生偏轉，根據(jù)左手定則可知粒子c帶正電，粒子a、b帶負電，A正確；B．洛倫茲力提供向心力解得根據(jù)幾何關系可知粒子運動的半徑最小，所以粒子的速率最小，B錯誤；C．粒子在磁場中運動的周期為粒子在磁場中軌跡對應的圓心角最大，大小為，所以粒子在磁場中運動的時間最長，為半個周期，C正確；D．洛倫茲力提供向心力解得粒子運動半徑磁感應強度增大，可知粒子運動的半徑減小，所以粒子運動的圓心角仍然為，結合上述可知粒子運動的周期改變，所以粒子運動的時間改變，D錯誤。故選AC。9、BC【解析】

AB．拉力F平行斜面向上時，先對物體B受力分析如圖根據(jù)平衡條件，平行斜面方向F=f+mgsinθ垂直斜面方向N=mgcosθ其中：f=μN解得F=mg（sinθ+μcosθ）①f=μmgcosθ②拉力改變方向后，設其與斜面夾角為α，根據(jù)平衡條件，平行斜面方向F′cosα=f+mgsinθ垂直斜面方向N′+F′sinα=mgcosθ其中：f′=μN′解得③f′=μ（mgcosθ－F′sinα）④由②④兩式得到滑動摩擦力減?。挥散佗蹆墒降玫?，拉力F可能變大，也可能減小，故A錯誤，B正確；CD．對物體A受力分析，受重力、支持力、B對A的壓力、B對A的滑動摩擦力、地面對A的靜摩擦力，如圖：根據(jù)平衡條件，水平方向有f靜=Nsinθ+fcosθ結合前面AB選項分析可知，當拉力改變方向后，N和f都減小，故f和N的合力一定減小（B對A的力就是f和N的合力）。靜摩擦力也一定減小，故C正確，D錯誤；故選BC．10、BCE【解析】

由波形圖可知，波Ⅰ傳到x=4cm位置時質點的起振方向向下，則波Ⅰ振源的起振方向向下；波Ⅱ傳到x=16cm位置時質點的起振方向向上，則波Ⅱ振源的起振方向向上；則兩列波的波源起振方向相反，選項A錯誤；由波形圖可知，Ⅰ和Ⅱ兩列波的波長分別為2cm和4cm，則波長之比為1：2，選項B正確；波Ⅰ的周期T1=0.02s，則t=0.05s時，質點P在平衡位置向下振動；波Ⅱ的周期T2=0.04s，則t=0.05s時，質點Q在最低點，坐標為（18cm，-3cm），選項C正確；兩列波的波速均為，則再經(jīng)過，即在t=0.1s時刻兩波相遇，因兩波的頻率不同，則疊加后不能形成穩(wěn)定的干涉圖樣，選項D錯誤；t=0.12s時，波Ⅰ在x=10cm處的質點引起的振動為在平衡位置向下振動；波Ⅱ在x=10cm處的質點引起的振動為在平衡位置向下振動；則此質點的位移為零但振動加強，選項E正確；故選BCE．【點睛】本題要掌握波的獨立傳播原理：兩列波相遇后保持原來的性質不變．理解波的疊加遵守矢量合成法則，例如本題中兩列波的波峰與波峰相遇時，此處相對平衡位置的位移為；當波峰與波谷相遇時此處的位移為．三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、B磨砂的面1.53【解析】

光學鏡面及光學玻璃面均不能用手觸碰；根據(jù)實驗原理，運用插針法，確定入射光線和折射光線．【詳解】（1）玻璃磚的光學面不能用手直接接觸，接觸面的污漬會影響接觸面的平整，進而影響折射率的測定，B正確；（2）為了不影響觀察實驗，應使得磨砂面接觸紙面；（3）光路圖如圖所示：設方格紙上小正方形的邊長為，光線的入射角為，折射角為，則，，所以該玻璃磚的折射率12、BC【解析】

（1）[1]若閉合電鍵S1，將單刀雙擲電鍵S2擲向a，改變電阻箱R的阻值得到一系列的電壓表的讀數(shù)U，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知則（2）[2]根據(jù)閉合電路歐姆定律變形得到與R的關系式，（3）[3][4]由題圖所示電路圖可知，利用伏阻法時，由于電壓表的分流作用，通過電源的電流大于，這是造成系統(tǒng)誤差的原因。若考慮通過電壓表的電流，則表達式為則則利用安阻法時，考慮電流表內(nèi)阻，可得則圖丙中圖像的斜率的倒數(shù)等于電源的電動勢E。那么根據(jù)，可得，（4）[5]AB．根據(jù)電源的輸出規(guī)律可知，當內(nèi)外電阻相等時輸出功率最大，當外電阻大于內(nèi)電阻時，隨著外電阻的增大，輸出功率將越來越小，又由可知，電動勢相同，內(nèi)阻越小，最大輸出功率越大，甲的電阻大于乙的電阻，所以乙的最大功率大于甲的最大功率，故A錯誤，B正確。CD．當內(nèi)、外電阻相等時，輸出功率最大，此時輸出電壓為電動勢的一半，且電池組乙的輸出功率比甲的大，而當外