東北三省三校2024屆高三下學期第二次聯(lián)合模擬考試物理試卷

學校：姓名：班級：考號：

一、單選題

1.十九世紀末到二十世紀初，物理學家對一些物理現(xiàn)象的研究直接促進了“近代原子

物理學”的建立和發(fā)展，下列關于原子物理學說法中正確的是（）

A.湯姆孫通過對陰極射線的研究，確定原子核可再分

B.貝克勒爾通過對天然放射現(xiàn)象的研究發(fā)現(xiàn)了中子

C.鈾核發(fā)生a衰變，衰變方程為238U—234Th+4He,則所有產(chǎn)物的結合能之和大于鈾

92902

核的結合能

D.根據(jù)玻爾氫原子理論可知當氫原子從高能級躍遷到低能級后，核外電子的動能減小

2.如圖所示，一束單色光從真空射入某介質，入射光線與法線夾角為45。，折射光線

與法線夾角為30。，下列說法中正確的是（）

A.光的頻率變小

B.光的波長變大

C.該介質的折射率是眼

D.調整該單色光的入射角度可能發(fā)生全反射現(xiàn)象

3.電動勢為E、內阻為r的電源與電容器、定值電阻R、R及滑動變阻器R連接成如

12

圖所示的電路，電流表、電壓表均為理想電表，當滑動變阻器的觸頭由中點向。端滑

動時，下列說法正確的是（）

A.電壓表示數(shù)減小，電流表A示數(shù)增大，A示數(shù)減小

12

B.電壓表示數(shù)增大，電流表A示數(shù)減小，A示數(shù)增大

12

C.電壓表示數(shù)不變，電流表A示數(shù)增大，A示數(shù)減小

12

D.電容器右側極板帶正電，所帶電荷量減小

4.在炎熱的夏天，停在室外的小轎車在天窗部分開啟的情況下，下午2點時車內空氣

溫度上升到47。€：,此時車內空氣質量為機，下午6點時車內氣體溫度降至27。€：,此

1

時車內空氣質量為相，大氣壓強可視為不變，則”約為()

2m

5.中國科學院紫金山天文臺圍繞空間探測任務“近鄰宜居巡天計劃”開展了先期研

究，探測類太陽恒星的宜居類行星，宜居類行星和地球分別繞類太陽恒星和太陽近似

做勻速圓周運動，若類太陽恒星和太陽的質量比為左，宜居類行星和地球的質量比為

1

左、公轉軌道半徑比為P,宜居類行星與地球的密度近似相同，則下列說法正確的是

2

()

A.宜居類行星和地球公轉線速度之比為肉

7P

B.宜居類行星和地球表面重力加速度之比為

C.宜居類行星和地球的第一宇宙速度之比為p

D.宜居類行星和地球的自轉周期之比為收

6.如圖所示，光滑剛性絕緣圓筒內存在著平行于軸的勻強磁場，方向垂直截面向里，

筒上P點開有一個小孔，過P點的橫截面是以。為圓心的圓。若一帶電粒子以速率v

1

沿尸。射入，與筒壁碰撞2次后剛好從小孔射出，若此帶電粒子以速率v沿尸。射入，

2

與筒壁碰撞3次后剛好從小孔射出，每次碰撞均為彈性碰撞且電荷量保持不變，不計

粒子重力，則”為（）

7.如圖所示，一輛裝有1光滑圓弧軌道的小車靜止在光滑的水平面上，已知圓弧A3

4

軌道半徑R=50cm,小車及軌道的總質量為0.5kg,鋼球質量為1kg（可視為質點），

鋼球以n=6m/s的速度從圓弧軌道最低點A沿切線方向水平滑上小車，不計空氣阻

力，g取10m/s2,在小球落地前的運動過程中，下列說法正確的是（）

A.小球從5點離開小車時的速度大小為y/2m/s

B.小球運動到最高點時距A點的豎直高度為0.6m

C.小球運動過程中最小速度是4m/s

D.小車運動過程中最大速度是4m/s

二、多選題

8.間距為L的足夠長光滑平行金屬導軌固定在水平面上，導軌左側與兩個定值電阻

R、R相連，R阻值大于R,俯視圖如圖所示，水平面內存在豎直向下的足夠大勻

1212

強磁場區(qū)域，一根長度也為"質量為機的金屬桿仍在恒力b的作用下由靜止開始運

動了一段時間，運動過程中金屬桿與導軌接觸良好，不計金屬導軌和金屬桿電阻，在

這段時間內下列說法正確的是（）

b

（俯視圖）

A.金屬桿在恒力歹作用下做勻加速直線運動

B.恒力歹所做的功大于其克服安培力所做的功

C.通過兩電阻的電荷量相同

D.電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱比電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱更多

21

9.一列簡諧橫波在某介質中沿x軸傳播，f=0時刻的波形圖如圖所示，接下來的傳播

過程中，質點P比質點。早0.4s回到平衡位置，已知質點P、。平衡位置間的距離為

2m,下列說法正確的是（）

A.該波沿x軸正方向傳播

B/=0時刻質點尸的振動速度大于質點。的振動速度

C.該波的周期為1.2s

D.當質點P在波峰時，質點。的加速度沿y軸負方向

10.半徑為R的光滑半球固定在水平地面上。有一質量為機的可視為質點的小球靜止

在半球的最高點，受到微小擾動后由靜止開始沿球面下滑，一段時間后小球與半球分

離，重力加速度大小為g,不計一切阻力，從小球開始下滑到落地前的過程中，下列

說法正確的是（）

A.小球機械能不守恒

B.小球落地時的速率為經(jīng)南

C.小球與半球分離時，小球離地的豎直高度為竺

3

D.小球落地前瞬間重力的瞬時功率為gR

三、實驗題

11.某實驗小組利用圖示裝置驗證系統(tǒng)機械能守恒，實驗步驟如下：

調節(jié)氣墊導軌直至水平，使輕繩一端固定。點，跨過兩滑輪后另一端與滑塊A相連，

并保持輕繩水平部分始終與氣墊導軌平行；

利用20分度游標卡尺測量遮光條寬度為d,測量起始點處遮光條中心到光電門中心的

距離為L-,

用天平測量滑塊A和遮光條的總質量為M,并測出輕質滑輪下端所掛重物3質量為加

（輕質滑輪質量不計）；

由靜止釋放重物3,用數(shù)字記時器記錄下遮光條通過光電門的遮光時間為t,重物5未

與地面相碰。

02cm

111111111

111111111111

1020

(1)實驗中游標卡尺的讀數(shù)為

(2)遮光條中心到達光電門時，滑塊A的速度大小表達式為v=(用d,f表

示)。

(3)實驗中，驗證系統(tǒng)機械能守恒的表達式為(用重力加速度g、M,m、L、

d、/表不)。

12.某實驗小組同學用圖甲的電路測量蓄電池組的電動勢和內阻。因為蓄電池組的內

阻較小，為防止電流過大時損壞器材，電路中串聯(lián)了一個保護電阻R。

0

1

4.1?

-一

,

-?T

工

|

*十

_?

(1)請根據(jù)電路圖甲將實物圖乙器材連接成電路。

(2)閉合開關后，調節(jié)電阻箱接入電路的阻值，記錄多組電阻箱的阻值R和對應的電

壓表的示數(shù)U,同學們根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)經(jīng)計算轉換，作出圖象如圖丙所

UR

示，圖線在橫、縱坐標軸的截距分別為-0.1QT和0.25V-,保護電阻的阻值尺=9。。

0

則可得該電源的電動勢為V,內阻為(計算結果均保留兩位有效數(shù)

字)

(3)現(xiàn)有標稱值為“2.5VJ.25W”的小燈泡的伏安特性曲線如圖丁所示，如果該電源

和定值電阻R與兩只這樣的小燈泡串聯(lián)接成閉合電路，則每只小燈泡的實際功率為

0

Wo(計算結果保留三位有效數(shù)字)

四、計算題

13.2023年7月8日，哈爾濱獲得第九屆亞洲冬季運動會舉辦權，此次賽事掀起全民

參與冰雪運動的熱潮，滑雪是一項熱門的冰雪運動項目，也是哈爾濱市冰雪旅游的熱

門娛樂項目?；┻\動愛好者能夠通過改變雪板與雪道的夾角來改變阻力大小，從而

實現(xiàn)隨心所欲的加速和減速。已知某滑雪運動愛好者在一條長度為100m、傾角為30。

的雪道頂端由靜止開始沿直線勻加速下滑，該階段所受到的阻力為其總重力的3倍；

10

當速度達到16m/s時開始做勻減速直線運動直至雪道底端，該階段其所受的阻力為其

總重力的而倍，g取10m/s2。求

(1)運動愛好者在加速及減速階段的加速度大小；

(2)運動愛好者到達雪道底端的速度大小。

14.如圖所示，輕桿兩端分別固定質量均為機的兩個小球A和5,兩小球可視為質

點，過。點的固定光滑水平轉軸垂直穿過輕桿，。點距球A為3L,距球3為L。初始

時輕桿從水平位置靜止釋放，忽略空氣阻力，重力加速度為g,當小球A運動到最低

點時，求：

(1)球A的速度大小及球A對輕桿的作用力大小;

(2)該過程中輕桿對小球3做的功。

15.如圖所示，MN、PQ間有向下的勻強電場E,PQ、y軸間有向上的勻強電場E,

12

AC=7C0,y軸右側有垂直紙面向里的勻強磁場，有一帶電的粒子1,質量為加、電

1

荷量為+q,沿x軸正方向從A點以速度大小v射入，經(jīng)兩電場偏轉后恰好經(jīng)過。

10

點，此時速度與X軸正方向夾角為45。斜向上，與靜止在。點，質量為加、電荷量為

2

-q的帶電粒子2發(fā)生正碰，碰后粒子1速度反向，且經(jīng)電場E后通過。點，碰后粒

22

子2速度大小為與，進入磁場之后從y軸某點射出磁場進入電場R，剛好從。點

以水平向左的速度射出電場E。(不計粒子重力及粒子間的相互作用，碰后兩粒子電

2

性及電量均保持不變，題中只有V已知，其它物理量均未知)，求:

0

y

XXXX

B

XXXX

4,XX

A?%X

XXXX

I

XXXX

I

NQ

(1)粒子1與粒子2碰撞前在電場E與電場E中運動的時間之比及加速度大小之

12

比；

(2)電場強度石與磁感應強度5的大小之比；

2

(3)加與加之比，并通過計算分析兩個粒子的碰撞是否為彈性碰撞。

12

參考答案

1.答案：C

解析：A.湯姆孫通過對陰極射線的研究，確定原子可再分，選項A錯誤；

B.盧瑟福通過a粒子轟擊氮核發(fā)現(xiàn)了質子，選項B錯誤；

C.鈾核發(fā)生a衰變，衰變方程為U-Th+He,則所有產(chǎn)物的結合能之和大于鈾核的結

合能，選項C正確；

D.根據(jù)玻爾氫原子理論可知當氫原子從高能級躍遷到低能級后，核外電子的動能增

大，選項D錯誤。

2.答案：C

解析：A.光的頻率與介質種類無關，因此光的頻率不變，故A錯誤；

B.〃=￡〉I可知，光進入介質后光速變小，頻率不變，由丫=入/可知，波長變小，故

V

B錯誤；

C.根據(jù)折射定律〃=?竺="，故C正確；

sin30°

D.當光從光疏介質射向光密介質時不能發(fā)生全反射，因此調整入射角度也不可能發(fā)生

全反射，故D錯誤。

3.答案：A

解析：ABC.當滑動變阻器的觸頭由中間向。端滑動時，則滑動變阻器接入電路的阻值

R變小。電路總阻值也減小，根據(jù)歐姆定律/=E/R，則干路電流增大。由。=￡-〃

總

得，兩端電壓減小，且由于流過H的電流增大，H兩端電壓增大，則H兩端電壓減

112

小，流過H的電流減小。故電壓表示數(shù)減小，電流表示數(shù)A增大，A示數(shù)減小。故

212

A正確，BC錯誤；

D.電容器左側極板與電源負極相連。則左側極板帶負電，右側極板帶正電。且由于R

1

兩端電壓增大，則根據(jù)。=CU得，電容器所帶電荷量增大，故D錯誤。

4.答案：C

解析：PV=nRT

且壓強不變逆向分析。由27°C到47。(2,相當于溫度升高氣體膨脹。

T=(273+47)K=320K

T=(273+27)K=300K

2

V_T_320_16

^-7_-300-15

22

即由V變到V,V時所有氣體全在車內，V=v

2122車

變?yōu)樨皶r所有氣體體積為肌,則有工的氣體擴散出去，即有總氣體的工會擴散。

1516

町時總氣體犯時總氣體的高m15

—u=——

m16

2

m

—,故C正確。

m15

1

5.答案：A

解析：A.根據(jù)G匕竺=機上

廠2r

得V=

因為宜居類行星和地球公轉軌道半徑比為P，類太陽恒星和太陽的質量比為左，則宜

1

居類行星和地球公轉線速度之比為故A正確;

P

B?根據(jù)嚓…

得好累

因為宜居類行星和地球的質量比為左，半徑比為,則表面的重力加速度之比為

2

,故B錯誤;

4

C.根據(jù)AHg=哈得，第一宇宙速度廣—TrpG7?2

因為宜居類行星和地球的密度近似相同，半徑比為,則第一宇宙速度之比為

,故C錯誤;

D.根據(jù)題意無法求出宜居類行星和地球的自轉周期之比，故D錯誤。

6.答案：B

解析：粒子在磁場中做勻速圓周運動，設圓筒的半徑為R。粒子以速率v沿尸。射入,

1

與筒壁碰撞2次后剛好從小孔射出，其運動軌跡如圖1所示

圖1

三段相同的圓弧軌跡將磁場邊界三等分，由幾何關系可得圓周運動半徑為

r=R?tan60°

i

此粒子以速率v沿PO射入，與筒壁碰撞3次后剛好從小孔射出，其運動軌跡如圖2

2

所示

圖2

四段相同的圓弧軌跡將磁場邊界四等分，易知其圓周運動半徑為廠=R

2

由洛倫茲力提供向心力得"5=機上

可得丫=竺

m

可知帶電粒子的速率與運動半徑是正比關系，則有上=:

V2/2

22

解得故B正確。

V21

2

7.答案：B

解析：A.小球與小車組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒，以向右為正方向，由動量守恒定

律得加v=(M+m)v

1

解得v=2m/s

i

小球離開小車時，由機械能守恒定律得=￡mv2+￡(M+m)v2

2222i

解得丫2=/面/5,故A錯誤；

B.小球離開小車后做平拋運動，在豎直方向/2=；g/2

水平方向彳=丫t

2

由幾何關系可知A=八2+X2

解得〃=0.6m,故B正確；

CD.當小球與小車分開時，小球速度最小，小車速度最大以向右為正方向，由動量守

恒定律和動能守恒定理，解得M=2m/s

v=8m/s,故C錯誤，D錯誤。

車

8.答案：BD

解析：A.金屬桿仍在外力/作用下切割磁感線產(chǎn)生感應電流，由右手定則知金屬桿受

到水平向左的安培力，那么F—BIL=ma

士,BLr

而/=——

R

并

隨著v增大，/增大，加速度。減小，故金屬桿不是做勻加速直線運動，故A選項錯誤;

B.根據(jù)動能定理得W-W=lmv2-0

尸安2

那么W>印，故B選項正確；

F安

C.由圖知尺與R并聯(lián)，因此兩電阻電壓相等，那么4=2

12IR

21

而R〉R

12

則/>1

21

由q=〃

得q〉q

21

所以通過R的電荷量大于通過H的電荷量，故C選項錯誤；

21

,。2

D由。二t

R

得且一

QR

21

由于R>R

12

那么?！?。，所以R上的焦耳熱更多，故D選項正確。

212

9.答案：AC

解析：A.因為P先回到平衡位置，所以P點向下振動波向右傳播，故A正確;

B，=0時刻，P點與平衡位置距離大于。點，所以P速度小，故B錯誤；

C.該波傳播2m用時0.4s,波長為6m,所以周期T=L2s,故C正確；

D.當尸在波峰的時候Q在平衡位置以下，加速度是y軸正方向，故D錯誤。

10.答案：BD

解析：A.小球在運動的過程中，只有重力做功，機械能守恒，故A錯誤；

B.根據(jù)機械能守恒定律得mgR=Imvz

解得小球落地時的速率v=必R,故B正確；

C.當小球與半球分離時，支持力為零，根據(jù)牛頓第二定律得mg=加上

R

解得丫=擊產(chǎn)

根據(jù)v2=2g（R-無）得，小球離地的豎直高度//=?,故C錯誤;

D.小球落地前瞬間，豎直分速度v

y

則重力的瞬時功率P=COS0=mgyfgRcosG=,故D正確。

y

(1)3.60(2)1(3)l(M+m)

11.答案:

解析：(1)讀數(shù)為d=3mm+12x0.05=3.60mm

(2)速度v=4

t

(3)若硬碼盤、碳碼和滑塊組成系統(tǒng)機械能守恒，根據(jù)機械能守恒定律有

mgL+1(M+m)v2=J("+m)v2

代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得mgL+—(M+m)=^-{M+m)

2

12.答案：(1)(2)4.0；1.0(3)0.188

解析：(1)根據(jù)甲圖作圖如答案中圖所示;

⑵由閉合電路歐姆定律可知U++r)=E

整理得上、11

+

RE

由題意得上=025

E

解得E=4.0V

R+r9+r0.2

―e---=----=---

E4.00.1

解得廠=1.00

(3)該電源與定值電阻R與兩只燈泡串聯(lián)由閉合電路歐姆定律得2U+1(R+r)=E

00

代入整理得U=2-5],在丁圖中進行描點作圖如下圖所示

交點可得小燈泡的實際電壓為U=0.75V

小燈泡的實際電流為Z=0.25A

則小燈泡的實際功率P^UI=0.75Vx0.25A=0.1875W?0.188W

Q

13.答案：（1）2mzs2；—m/s2（2）8m/s

3

解析：（1）加速階段，根據(jù)牛頓第二定律，有機gsin。-上機g=機〃

1

解得a=2m/s2

i

減速階段，根據(jù)牛頓第二定律，mgsinQ-kmg=ma

22

解得a=-9m/s2

23

Q

加速度大小為-m/s2

3

（2）設加速階段的位移為x,則加速階段x=21=64m

112a

i

解得x=64m