黑龙江省哈师大附属中学2024届第二学期统一检测试题高三物理试题

黑龙江省哈师大附属中学2024届第二学期统一检测试题高三物理试题
考生须知：
1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。

选择题必须用2B 铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。

2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。

3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、下列四幅图的有关说法中正确的是（ ）
A ．图（l ）若将电源极性反接，电路中一定没有光电流产生
B ．图(2)卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子核的构成
C ．图(3)一群氢原子处于n =5的激发态跃迁到n =1的基态最多能辐射6种不同频率的光子
D ．图(4)原子核D 、
E 结合成
F 时会有质量亏损，要释放能量
2、在某一次中国女排击败对手夺得女排世界杯冠军的比赛中，一个球员在球网中心正前方距离球网d 处高高跃起，将排球扣到对方场地的左上角（图中P 点），球员拍球点比网高出h （拍球点未画出），排球场半场的宽与长都为s ，球网高为H ，排球做平抛运动（排球可看成质点，忽略空气阻力），下列选项中错误的是（ ）
A ．排球的水平位移大小22())2
s x d s =++（B ．排球初速度的大小220()()2s g d s v H h
⎡⎤++⎢⎥⎣
⎦=+ C ．排球落地时竖直方向的速度大小2()y v g H h =+
D ．排球末速度的方向与地面夹角的正切值22
tan ()()2
s d s θ=++
3、心电图仪是将心肌收缩产生的脉动转化为电压脉冲的仪器，其输出部分可等效为一个不计内阻的交流电源，其电压U1会随着心跳频率发生变化。

如图所示，心电仪与一理想变压器的初级线圈相连接，扬声器（等效为一个定值电阻）与一滑动变阻器连接在该变压器的次级线圈。

则（）
A．保持滑动变阻器滑片P不动，当U1变小时，扬声器的功率变大
B．保持滑动变阻器滑片P不动，当U1变小时，原线圈电流I1变小
C．若保持U1不变，将滑动变阻器滑片P向右滑，扬声器获得的功率增大
D．若保持U1不变，将滑动变阻器滑片P向右滑，副线圈的电流I2增大
4、如图所示，高速公路收费站都设有“ETC”通道（即不停车收费通道）,设ETC车道是笔直的，由于有限速，汽车通过时一般是先减速至某一限定速度，然后匀速通过电子收费区，再加速驶离（将减速和加速过程都看作加速度大小相等的匀变速直线运动）。

设汽车开始减速的时刻t=0，下列四幅图能与汽车通过ETC的运动情况大致吻合的是：
A．B．C．D．
5、平面OM和平面ON之间的夹角为30°，其横截面（纸面）如图所示，平面OM上方存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外。

一带电粒子的质量为m，电荷量为q（q>0）。

粒子沿纸面以大小为v的速度从OM的某点向左上方射入磁场，速度与OM成30°角。

已知该粒子在磁场中的运动轨迹与ON只有一个交点，并从OM上另一点射出磁场。

不计粒子重力。

则粒子离开磁场的出射点到两平面交线O的距离为
A ．2mv q
B B ．3mv qB
C ．2mv qB
D ．4mv qB
6、如图所示，四个等量异种的点电荷，放在正方形的四个顶点处。

A 、B 、C 、D 为正方形四个边的中点，O 为正方形的中心，下列说法正确的是（ ）
A ．A 、C 两个点的电场强度方向相反
B ．O 点电场强度等于零
C ．将一带正电的试探电荷从B 点沿直线移动到
D 点，电场力做正功
D ．O 点的电势低于A 点的电势
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。

在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、图中a 、b 是两个点电荷，它们的电荷量分别为Q 1、Q 2，MN 是ab 连线的中垂线，P 是中垂线上的一点。

下列哪种情况能使P 点场强方向指向MN 的左侧
A ．Q 1、Q 2都是正电荷，且Q 1<Q 2
B ．Q 1是正电荷，Q 2是负电荷，且Q 1>|Q 2|
C ．Q 1是负电荷，Q 2是正电荷，且|Q 1|<Q 2
D ．Q 1、Q 2都是负电荷，且|Q 1|<|Q 2|
8、如图，理想变压器原.副线圈匝数比n 1 : n 2=3: 1，灯泡A 、B 完全相同，灯泡L 与灯泡A 的额定功率相同，但额定电压不同，当输入端接上452sin100u t π=(V)的交流电压后，三个灯泡均正常发光，图中两电流表均为理想电流表，且电流表A 2的示数为2A ，则（ ）
A．电流表A1的示数为12A
B．灯泡L的额定功率为20W
C．灯泡A的额定电压为5V
D．将副线圈上的灯泡A撤去，灯泡L不能正常发光
9、下列说法中正确的是（）
A．布朗微粒越大，受力面积越大，所以布朗运动越激烈
B．在两个分子从无限远的地方不断靠近的过程中，它们的分子力先增大后减小再增大
C．在两个分子从无限远的地方不断靠近的过程中，它们的分子势能先增大后减小
D．两个系统达到热平衡时，它们的分子平均动能一定相同
E.外界对封闭的理想气体做正功，气体的内能可能减少
10、拉格朗日点又称平动点。

地球和月球连线之间，存在一个拉格朗日点，处在该点的空间站在地球和月球引力的共同作用下，可与月球一起以相同的周期绕地球做匀速圆周运动。

已知空间站、月球围绕地球做匀速圆周运动的轨道半径分别约为3.2×105km和3.8×105，月球围绕地球公转周期约为27天。

g取10 m/s2，下列说法正确的是（）
A．地球的同步卫星轨道半径约为4.2×104km
B．空间站的线速度与月球的线速度之比约为0.84
C．地球的同步卫星的向心加速度大于空间站的向心加速度
D．月球的向心加速度小于空间站向心加速度
三、实验题：本题共2小题，共18分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11．（6分）为了测量一电压表V的内阻，某同学设计了如图1所示的电路。

其中V0是标准电压表，R0和R分别是滑动变阻器和电阻箱，S和S1分别是单刀双掷开关和单刀开关，E是电源。

(1)用笔画线代替导线，根据如图1所示的实验原理图将如图2所示的实物图连接完整______。

(2)实验步骤如下：
①将S拨向接点1，接通S1，调节___________，使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时___________的读数U；
②然后将S拨向接点2，保持R0不变，调节___________，使___________，记下此时R的读数；
③多次重复上述过程，计算R读数的___________，即为待测电压表内阻的测量值。

(3)实验测得电压表的阻值可能与真实值之间存在误差，除偶然误差因素外，还有哪些可能的原因，请写出其中一种可
能的原因：___________。

12．（12分）甲实验小组利用图（a）装置探究机械能守恒定律．将小钢球从轨道的不同高度h处静止释放，斜槽轨道水平末端离落点的高度为H，钢球的落点距轨道末端的水平距离为s．（g取10 m/s2）
（1）若轨道完全光滑，s2与h的理论关系应满足s2=______（用H、h表示）．
（2）图（b）中图线①为根据实验测量结果，描点作出的s2–h关系图线；图线②为根据理论计算得到的s2–h关系图线．对比实验结果，发现自同一高度静止释放的钢球，实际水平抛出的速率______（选填“小于”或“大于”）理论值．造成这种偏差的可能原因是______________________．乙实验小组利用同样的装置“通过频闪照相探究平抛运动中的机械能守恒”．将质量为0.1 kg的小钢球A由斜槽某位置静止释放，由频闪照相得到如图（c）所示的小球位置示意图，O点为小球的水平抛出点．
（3）根据小球位置示意图可以判断闪光间隔为______s．
（4）以O点为零势能点，小球A在O点的机械能为______J；小球A在C点时的重力势能为______J，动能为______J，机械能为______J．
四、计算题：本题共2小题，共26分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

（10分）如图所示，半径R=0.4m的竖直半圆形光滑轨道BC与水平面AB相切，AB间的距离x=3.6m。

质量m2=0.15kg 13．
的小滑块2放在半圆形轨道的最低点B处，另一质量为m2=0.25kg的小滑块1，从A点以v0=10m/s的初速度在水平面上滑行，到达B处两滑块相碰，碰撞时间极短，碰后两滑块粘在一起滑上半圆形轨道。

已知滑块1与水平面之间的动摩擦因数μ=0.5。

重力加速度g取10m/s2。

两滑块均可视为质点。

求∶
(1)滑块1与滑块2碰撞前瞬间的速度大小v1；
(2)两滑块在碰撞过程中损失的机械能△E；
(3)在半圆形轨道的最高点C 处，轨道对两滑块的作用力大小F N 。

14．（16分）如图，ABO 是一半径为R 的14圆形玻璃砖的横截面，O 是圆心，AB 弧形面镀银。

现位于AO 轴线上的点光源S 发出一束光线射向玻璃砖的OB 边，入射角i =60°，OS =3R 。

已知玻璃的折射率为3，光在空气中传播的速度为c ，每条边只考虑一次反射。

求：
（i ）光线射入玻璃砖时的折射角；
（ii ）光线从S 传播到离开玻璃砖所用的时间。

15．（12分）如图所示，水平地面上有一长L =2m 、质量M =1kg 的长板，其右端上方有一固定挡板。

质量m =2kg 的小滑块从长板的左端以v 0=6m/s 的初速度向右运动，同时长板在水平拉力F 作用下以v =2m/s 的速度向右匀速运动，滑块与挡板相碰后速度为0，长板继续匀速运动，直到长板与滑块分离。

己知长板与地面间的动摩擦因数μ1=0.4，滑块与长板间动摩擦因数μ2=0. 5，重力加速度g 取10 m/s 2。

求：
（1）滑块从长板的左端运动至挡板处的过程，长板的位移x ；
（2）滑块碰到挡板前，水平拉力大小F ；
（3）滑块从长板的左端运动至与长板分离的过程，系统因摩擦产生的热量Q 。

参考答案
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、D
【解题分析】
A ．图（l ）若将电源极性反接，即为反向电压，只要反向电压比遏止电压小，电路中就有光电流产生，故A 错误；
B ．图(2)卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型，故B 错误；
C ．图(3)一群氢原子处于n =5的激发态跃迁到n =1的基态最多能辐射出2554C 102
⨯==种不同频率的光子，故C 错误； D ．原子核D 和E 聚变成原子核F 时会有质量亏损，要释放能量，故D 正确。

故选D 。

2、B
【解题分析】
A.由勾股定理计算可知，排球水平位移大小为
x =故A 正确不符合题意；
B.排球做平抛运动，落地时间为
t =初速度
0x v t ==故B 错误符合题意；
C.排球在竖直方向做自由落体运动可得
22()y v g H h =+
解得y v =C 正确不符合题意；
D.排球末速度的方向与地面夹角的正切值
2202()tan ()()2y
v h H v s d s θ+==++ 故D 正确不符合题意。

故选B 。

3、B
【解题分析】
AB ．保持滑动变阻器滑片P 不动，当U 1变小时，根据变压器原副线圈的电压与匝数关系可知，次级电压U 2减小，则扬声器的功率变小；次级电流减小，则初级电流I 1也减小，选项A 错误，B 正确；
CD ．若保持U 1不变，则次级电压U 2不变，将滑动变阻器滑片P 向右滑，则R 电阻变大，次级电流I 2减小，则扬声器获得的功率减小，选项CD 错误。

故选B 。

4、D
【解题分析】
汽车先做匀减速运动，然后做匀速运动，最后做匀加速运动；图像A 反映物体先负向匀速后静止，再正向匀速，选项A 错误；图像B 反映物体先正向匀速后静止，再正向匀速，选项B 错误；图像C 反映物体先正向加速，后静止，再正向加速，选项C 错误；图像D 反映物体先减速后匀速，再加速，符合题意，则选项D 正确；故选D.
【题目点拨】
此题关键是搞清不同的图像反映的运动规律；x-t 图像的斜率等于速度；v-t 图像的斜率等于加速度.
5、D
【解题分析】
、
粒子进入磁场做顺时针方向的匀速圆周运动，轨迹如图所示，
根据洛伦兹力提供向心力，有
2
v qvB m R
= 解得
mv
R
qB
=
根据轨迹图知
2 2mv
PQ R
qB
==，
∠OPQ=60°
则粒子离开磁场的出射点到两平面交线O的距离为
4 2mv
OP PQ
qB
==，
则D正确，ABC错误。

故选D。

6、D
【解题分析】
AB．利用点电荷场强的合成A、O、C三点的合场强均水平向右，AB错误；
C．在BD直线上场强方向垂直BD向右，则沿着BD移动正电荷电场力不做功，C错误；
D．沿着电场线方向电势降低，则O点的电势低于A点的电势，选项D正确.
故选D。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。

在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、AC
【解题分析】
A．当两点电荷均为正电荷时，若电荷量相等，则它们在P点的电场强度方向沿MN背离N方向。

当Q1<Q2时，则b 点电荷在P点的电场强度比a点大，所以电场强度合成后，方向偏左，故A正确；
B．当Q1是正电荷，Q2是负电荷且Q1>|Q2|时，b点电荷在P点的电场强度方向沿Pb连线指向b点，而a点电荷在P 点的电场强度方向沿aP连线指向P点，则合电场强度方向偏右。

不论a、b电荷量大小关系，合场强方向仍偏右，故B错误；
C．当Q1是负电荷，Q2是正电荷时，b点电荷在P点的电场强度方向沿bP连线指向P点，而a点电荷在P点的电场强度方向沿aP连线指向a点，则合电场强度方向偏左。

不论a、b电荷量大小关系，仍偏左。

故C正确；
D．当Q1、Q2是负电荷时且且|Q1|<|Q2|，b点电荷在P点的电场强度方向沿bP连线指向b点，而a点电荷在P点的电场强度方向沿aP连线指向a点，由于|Q1|<|Q2|，则合电场强度方向偏右，故D错误。

故选：AC
8、BD
【解题分析】
A ．因三个灯泡均正常发光，所以副线圈中总电流为
24A I
由变压规律可知原线圈中电流为
212143
A n I I n == 即电流表A 1的示数为43
A ，故A 错误； BC ．令副线圈两端电压为2U ，则由变压规律可知原线圈两端电压为
11222
3n U U U n == 令灯泡L 两端电压为L U ，则有
12L A U I U I =
根据题意则有
1L U U U =+
45V U =
联立可得
210V U =，15V L U =
则灯泡A 的额定电压为10V ，灯泡L 与灯泡A 的额定功率相同，则灯泡L 和A 的额定功率
2210W 20W A P I U ==⨯=
故B 正确，C 错误；
D ．将副线圈上的灯泡A 撤去，则输出电流变小，根据理想变压器中电流与匝数成反比可知，输入电流变小，灯泡L 不能正常发光，故D 正确；
故选BD 。

9、BDE
【解题分析】
颗粒越小，温度越高，布朗运动越剧烈；根据分子力和分子距离的图像和分子势能和分子之间距离图像，分析分子力和分子势能随r 的变化情况；两个系统达到热平衡时，温度相同；根据热力学第一定律判断。

【题目详解】
A ．布朗运动微粒越大，受力面积越大，液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的越趋于平衡，所以布朗运动越不剧烈，故A 错误；
B ．在两个分子从无限远的地方不断靠近的过程中，它们的分子力先增大后减小再增大，如图所示：
故B 正确；
C ．在两个分子从无限远的地方不断靠近的过程中，它们的分子势能先减小后增大，如图所示：
故C 错误；
D ．温度是分子平均动能的标志，两个系统达到热平衡时，温度相同，它们的分子平均动能一定相同，故D 正确；
E ．根据热力学第一定律：
U Q W ∆=+
外界对封闭的理想气体做正功0W >，但气体和外界的热交换不明确，气体的内能可能减少，故E 正确。

故选BDE 。

10、ABC
【解题分析】
A ．由题知，月球的周期T 2=27天=648h ，轨道半径约为r 2=3.8×105km ，地球同步卫星的周期T 1=24h ，轨道半径约r 1，根据开普勒第三定律有：
331222
12r r T T = 代入数据解得：r 1=4.2×
104km ，A 正确； B ．空间站与月球相对静止，角速度相同，根据
v r ω=
得两者线速度之比为：
553.2100.843.810
v v ⨯=≈⨯空月 B 正确；
C ．根据万有引力提供向心力有：
2
Mm G
ma r = 解得：2GM a r =，地球同步卫星的轨道半径小于空间站的轨道半径，所以地球的同步卫星的向心加速度大于空间站的向心加速度，C 正确；
D ．空间站与月球相对静止，角速度相同，根据
2a r ω=
月球的轨道半径大于同步卫星的轨道半径，所以月球的向心加速度大于空间站向心加速度，D 错误。

故选ABC 。

三、实验题：本题共2小题，共18分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11、 0R 标准电压表0V R 标准电压表0V 仍为U 平均值 电阻箱阻值不连接，电流通过电阻发热导致电阻阻值发生变化，电源连续使用较长时间，电动势降低，内阻增大等。

【解题分析】
（1）电路连线如图；
（2）①将S 拨向接点1，接通S 1，调节R 0，使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时标准电压表V 0的读数U ； ②然后将S 拨向接点2，保持R 0不变，调节R ，使标准电压表V 0仍为U ，记下此时R 的读数；
③多次重复上述过程，计算R 读数的平均值，即为待测电压表内阻的测量值。

（3）原因：电阻箱阻值不连续；电流通过电阻发热导致电阻阻值发生变化；电源连续使用较长时间，电动势降低，内阻增大等。

12、（1）4Hh （2）小于 轨道与小球间存在摩擦或小球的体积过大 （3）0.1 （4）
0.112 5 –0.8
0.912 5 0.112 5
【解题分析】
（1）对于小球从静止释放到水平抛出这段曲线运动，运用动能定理研究得： mgh=12
mv 2
解得：v
对于平抛运动，运用平抛运动的规律得出：在竖直方向：H=
12gt 2
则有：t =
--------① 在水平方向：s=vt-------------②
由①②得：s =所以：s 2=4Hh
（2）对比实验结果与理论计算得到的s 2--h 关系图线中发现：自同一高度静止释放的钢球，也就是h 为某一具体数值时，理论的s 2数值大于实验的s 2数值，根据平抛运动规律知道同一高度运动时间一定，所以实验中水平抛出的速率小于理论值．从s 2--h 关系图线中分析得出钢球水平抛出的速率差十分显著，认为造成上述偏差的可能原因是小球与轨道间存在摩擦力，或小球的体积过大造成的阻力过大；由于摩擦阻力做功损失了部分机械能，所以造成实验中水平抛出的速率小于理论值．
（3）根据△y=gT 2得：0.1T s ==， （4）设O 点下一个点为B 点，根据运动学公式得0.0541/20.1yB v m s ⨯=
=⨯ ，水平初速度0.053 1.5/0.1x v m s ⨯== ，所以小球A 在O 点的速度v 0=1.5m/s ，
小球A 在C 点时的速度C v = 小球A 在O 点的机械能E 0=0+12
×0.1×（1.5）2=0.1125 J 因O 点为小球的水平抛出点，且以O 点为零势能点，则小球A 在C 点时的重力势能为E P =mgh=-0.8J ；在C 点的动能：E kC =12
mv c 2=0.9125J ； 小球A 在C 点时的机械能E C =
12×m×v c 2+（-mgh 0C ）=0.9125-0.8=0.1125J 点睛：本题从新的角度考查了对机械能守恒实定律的理解，有一定的创新性，很好的考查了学生的创新思维，掌握平抛运动的处理方法，平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上做自由落体运动．
四、计算题：本题共2小题，共26分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算
步骤。

13、 (1)8m/s ；(2)3J ；(3) 5N
【解题分析】
(1)滑块1从A 运动到B ，根据动能定理
－μm 1gx =2211101122
m v m v - 得
v 1=8m/s
(2)设两滑块碰后的共同速度为v ，根据动量守恒定律
m 1v 1=(m 1+m 2)v
得
v =5m/s
根据能量守恒定律 22111211()22
E m v m m v ∆=
-+ 得 ΔE =3J
(3)设两滑块到达最高点C 处时的速度为v C ，根据机械能守恒定律
12(m 1+m 2)v 2=12
(m 1+m 2)2C v +(m 1+m 2)g ×2R 得
v C =3m/s
两滑块在C 点的受力示意图如图所示
根据牛顿第二定律
F N +（m 1+m 2）g =(m 1+m 2)2C v R
得
F N =5N
14、 (i) 30°；(ii) 196R t c
=。

【解题分析】
(i)光路如答图2，设光在C 点的折射角为r
由折射定律有
sin sin i n r
= 代入数据解得
r =30°
(ii)进入玻璃砖中，光在AB 面上D 点反射，设入射角为α，反射角为β
θ=90°
-i =30° 由三角函数关系有
OC=OScot θ3 且 2sin 3
OS SC R θ== 在ΔODC 中，由正弦定理有：
sin(90)sin OD OC r α
=+ 得
α=30°
由于β=30°，∠CDF=30°，故∠FDE=90°，所以光线DE 垂直于OA 射出玻璃砖 在∠ODC 中，由几何关系有
CD=OC=
33R 又
DE=R cos β3 光在玻璃中的速率
c v n = 则光线从S 传播到离开玻璃砖所用的时间 SC CD DE t c v v
=++ 解得 196R t c =
15、（1）0.8m ；（2）2N ；（3）48J
【解题分析】
（1）（5分）滑块在板上做匀减速运动，
a =22mg
g m μμ=
解得:
a =5m/s 2
根据运动学公式得：
L =v 0t 1 -
2112
at 解得
t =0.4s （t =2.0s 舍去）
（碰到挡板前滑块速度v 1=v 0-at =4m/s>2m/s ，说明滑块一直匀减速） 板移动的位移
x =vt =0.8m
（2）对板受力分析如图所示，
有：
F +2f =1f
其中
1f =μ1（M +m ）g =12N ，
2f =μ2mg =10N
解得：
F=2N
（3）法一：滑块与挡板碰撞前，滑块与长板因摩擦产生的热量：
Q1=2f·（L-x）=μ2mg（L-x）=12J
滑块与挡板碰撞后，滑块与长板因摩擦产生的热量：
Q2=μ2mg（L-x）=12J
整个过程中，板与地面因摩擦产生的热量：
Q3=μ1（M+m）g•L=24J
所以，系统因摩擦产生的热量：系统因摩擦产生的热量
Q=Q1+Q2+Q3=48J
法二：滑块与挡板碰撞前，木板受到的拉力为F1=2N （第二问可知）F1做功为
W1=F1x=2×0.8=1.6J
滑块与挡板碰撞后，木板受到的拉力为：
F2=1f+2f=μ1（M+m）g+μ2mg=22N
F2做功为
W2=F2（L-x）=22×1.2=26.4J
碰到挡板前滑块速度
v1=v0-at=4m/s
滑块动能变化：
△E k=20J
所以系统因摩擦产生的热量：
Q= W1+W2+△E k=48J。