2023届黑龙江省哈尔滨市第九中学校高三下学期第三次高考模拟理综物理试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．图甲是电动公交车无线充电装置，供电线圈设置在充电站内，受电线圈和电池系统置于车内。供电线路与220V交流电源相连，将受电线圈靠近供电线圈，无需导线连接，蓄电池便可以充电（如图乙所示），下列说法正确的是（ ）
A．供电线圈和受电线圈无导线连接，所以传输能量时没有损失
B．用塑料薄膜将供电线圈包裹起来之后，仍能为蓄电池充电
C．无线充电的原理是利用供电线圈发射电磁波传输能量
D．充电时，供电线圈的磁场对受电线圈中的电子施加磁场力的作用，驱使电子运动
2．两电荷量分别为Q1和Q2的点电荷分别固定在y轴上的M、N两点。规定无穷远处电势为零，电荷连线上各点电势φ随坐标y变化的关系图像如图所示，其中P点电势最高，且在y轴上MP长度小于PN长度，下列说法正确的是（ ）
A．Q1带正电，Q2带负电
B．Q1的电荷量大于Q2的电荷量，且P点场强为零
C．将一带负电的点电荷，沿y轴从M点移到N点，电势能先减小后增大
D．将一点电荷在外力的作用下，沿y轴从P点移到N点的过程中，电场力F逐渐减小
3．用质量为m的小铁锤以速度向下击打一块质量为M的砖块（击打时间极短），击打后，小铁锤以的速率反向弹回，已知砖块受到击打后在手中的缓冲时间为t，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．在击打过程中，铁锤所受合外力的冲量大小为
B．在击打过程中，铁锤重力的冲量大小为mgt
C．砖头缓冲过程中，对手的压力大小为Mg
D．砖头缓冲过程中，对手的压力大小为
4．地球的两颗卫星绕地球在同一平面内做匀速圆周运动，环绕方向如图所示。已知卫星一运行的周期为，地球的半径为，卫星一和卫星二到地球中心的距离分别为，，引力常量为G，某时刻两卫星与地心连线之间的夹角为，下列说法正确的是（ ）
A．卫星二的机械能一定大于卫星一的机械能
B．地球的质量
C．卫星二围绕地球做圆周运动的周期
D．从图示时刻开始，经过时间两卫星第一次相距最近
5．如图甲，倾角为的光滑斜面上，轻弹簧平行斜面放置且下端固定，一质量为m的小滑块从斜面上O点由静止滑下。以O点为原点，作出滑块从O下滑至最低点过程中的加速度大小a随位移x变化的关系如图乙。弹簧形变始终未超过弹性限度，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ）
A．弹簧的劲度系数为
B．下滑过程中，在处，滑块的机械能最大
C．在和两段过程中，图线斜率的绝对值均等于
D．在和两段过程中，弹簧弹性势能的增量相等
二、多选题
6．如图，分别用a和b两种光以相同的入射角从空气斜射进入平行玻璃砖，下列说法正确的是（ ）
A．a光的折射率小于b光的折射率
B．若把两光源安装在同一深度的水池底部，b光照射的水池看起来更深
C．b光在玻璃砖中的传播时间一定比a光短
D．同种介质中，a光的波长比b光的波长短
7．如图所示，半径为R的光滑绝缘半圆环固定在竖直面内，MN是圆环的水平直径。空间中存在垂直纸面向里的匀强磁场，一个质量为m，电荷量为q的带正电小球套在半圆环上，在M点由静止释放，小球第一次运动到圆环最低点P时，下列说法正确的是（ ）
A．小球运动到P点的速度大小为
B．如果改变圆环的半径，小球从M到P时，在P点对圆环的弹力随圆环半径的增大而减小
C．小球从M点运动到P点所用的时间与磁感应强度的大小无关
D．若在P点半圆环对小球的作用力大小为mg，则磁场强度大小为或
8．间距为的两根平行光滑金属导轨MN、PQ固定放置在同一水平面内，两导轨间存在大小为，方向垂直导轨平面向外的匀强磁场，导轨左端串接一阻值为的定值电阻，导体棒垂直放在导轨上，如图所示。当水平圆盘匀速转动时，固定在圆盘上的小圆柱带动T形支架在水平方向往复运动，T形支架进而驱动导体棒在水平面内做简谐运动，以水平向右为正方向，其位移x与运动时间t的关系为。已知导体棒质量为，总是保持与导轨接触良好，除定值电阻外其余电阻均忽略不计，空气阻力忽略不计，不考虑电路中感应电流的磁场，则下列说法正确的是（ ）
A．导体棒在运动过程中，速度的最大值为
B．导体棒在运动过程中，产生感应电流的最大值为
C．在时间内，通过导体棒的电荷量
D．在时间内，T形支架对导体棒做功
三、实验题
9．如图甲所示为苹果自动分拣装置的示意图，该装置把大小不同的苹果，按一定质量标准自动分拣为大苹果和小苹果。该装置的托盘秤压在一个以为转动轴的杠杆上，杠杆末端压在压敏电阻R上，R的阻值随压力变化的曲线如图乙所示。调节托盘秤压在杠杆上的位置，使质量等于分拣标准（0.18kg）的大苹果经过托盘秤时，杠杆对R的压力为1.6N。调节可调电阻，可改变R、两端的电压比，使质量等于分拣标准的大苹果通过托盘秤时，两端的电压恰好能使放大电路中的电磁铁吸动分拣开关的衔铁，此电压叫做放大电路的激励电压。该放大电路中包含保持电路，能够确保大苹果在衔铁上运动时电磁铁始终保持吸合状态。
（1）自动分拣装置正常工作时，大苹果通过________（填“通道A”、“通道B”）。
（2）若电源电动势为6V，内阻不计，放大电路的激励电压为2V。为使该装置达到上述分拣目的，的阻值等于________kΩ。（结果保留两位有效数字）
（3）若要提高分拣标准（即挑选质量更大的苹果），需将的阻值________（填“调大”、“调小”）。（提示：托盘秤压在杠杆上的位置不变的情况下，压力传感器受到的压力与苹果的质量成正比）
10．小华同学利用图甲所示实验装置来验证机械能守恒定律。所用器材包括：装有声音传感器的智能手机、铁球、刻度尺、钢尺等。实验操作步骤如下：
a．将钢尺伸出水平桌面少许，用刻度尺测出钢尺上表面与地板间的高度差
b．将质量为m的铁球放在钢尺未端，保持静止状态
c．将手机位于桌面上方，运行手机中的声音“振幅”（声音传感器）项目
d．迅速敲击钢尺侧面，铁球自由下落
e．传感器记录声音振幅随时间的变化曲线
（1）声音振幅随时间的变化曲线如图乙所示，第一、第二个尖峰的横坐标分别对应敲击钢尺和铁球落地的时刻，则铁球下落的时间间隔________s。
（2）若铁球下落过程中机械能守恒，则应满足等式：________（用m、h、t表示）。
（3）若敲击钢尺侧面时铁球获得一个较小的水平速度，对实验测量结果________（选填“有”或“没有”）影响。
（4）小明同学认为应将手机放在钢尺与地板间的中点附近测量时间。你认为哪位同学的时间测量结果更准确，请简要说明理由________。
（5）若已知铁球质量为100g，，则下落过程中减小的重力势能________J，增加的动能________J（结果保留三位有效数字）。
相对误差________，（结果保留一位有效数字）。据此可以得到的实验结论：在误差允许的范围内，铁球在自由下落过程中机械能守恒。
四、解答题
11．实验小组用如图所示装置研究带电粒子在两个平行金属板间的运动，已知板长为L，两板间距d未知，将放射源P行金属板，放射出的带电粒子沿平行金属板A、B的中轴线MN射入板间，平行金属板A、B间加有如图所示的交变电压，已知电压，周期T未知，当电压稳定时，板间是匀强电场。质量为m、电量为q的粒子以的速率在时刻从M点进入板间，T时刻离开金属板，运动过程中恰好不与金属板碰撞（粒子重力忽略不计）。求：平行板A、B的间距d是多少？
12．如图甲所示，有一粗细均匀、两端封闭的玻璃管，整个装置的总质量为M，当玻璃管竖直静止时，长为h的水银柱将内部的理想气体分隔成A、B两段，其中气体A、B的长度分别为L、2L，且A的压强等于2ρgh（水银的密度为ρ，重力加速度大小为g）。如图乙所示将玻璃管置于光滑的斜面上，已知倾斜角θ=30°，与斜面接触部位有隔热层保证运动过程中管内各处温度相等且不变，在沿斜面向上的外力作用下，由静止开始沿斜面向上运动，求运动稳定时A段气体的压强p′及B段气体的长度L。
13．如图所示，质量的木板A静止在足够长的水平桌面上，木板A与桌面间的动摩擦因数为，质量可视为质点的小物块B放在木板A最左端，与木板的动摩擦因数，时刻木板A受到一水平向左的变力F，力F与时刻t的关系为，在时撤去变力F，这段运动时间物块B未离开长木板，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取。求：
（1）施加F多长时间，A、B发生相对滑动；
（2）时，求木板A与物块B运动速度的大小、；
（3）从A、B开始发生相对滑动到撤去F这段时间，若A走过的位移，当物块B速度达到最大时恰好从木板滑下，求木板A的长度？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】AC．供电线圈和受电线圈是利用互感传输能量，不是发射电磁波，由于线圈存在电阻，传输过程有漏磁等，故传输能量时有损失，AC错误；
B．磁场能穿过塑料，故用塑料薄膜将供电线圈包裹起来之后，仍能为蓄电池充电，B正确；
D．充电时，供电线圈产生的变化磁场穿过受电线圈，引起受电线圈磁通量变化，产生感应电流，D错误。
故选B。
2．C
【详解】A．从N到P的电势升高，从P到M电势降低，则电场线方向P到N，再从P到M，则Q1和Q2是同种电荷，一定是负电荷，故A错误；
B．在P点，φ-y图线切线斜率为零，则P点的电场强度大小为零，说明Q1和Q2两点电荷在P点产生的场强大小相等，方向相反，根据点电荷的场强公式
由于MP＜NP，则Q1的电荷量小于Q2的电荷量，故B错误；
C．将一带负电的点电荷，沿y轴从M点移到N点，电势先升高后降低，所以电势能先减小后增大，故C正确；
D．在φ-y图线切线斜率为场强的大小，从P点到N点斜率越来越大，故场强越来越大，所以电荷所受电场力F逐渐增大，故D错误。
故选C。
3．D
【详解】A．设方向向下为正方向，在击打过程中，对铁锤由动量定理可得
在击打过程中，铁锤所受合外力的冲量大小为，故A错误；
B．铁锤击打的时间未知，所以在击打过程中，铁锤重力的冲量大小不能求解，故B错误；
CD．在击打过程中，铁锤与砖头由动量守恒定律可得
解得
砖头缓冲过程中，对砖头由动量定理可得
解得手对砖头的支持力为
由牛顿第三定律可知砖头对手的压力为
故C错误，D正确。
故选D。
4．D
【详解】A．因为未知两卫星的质量，所以无法比较它们机械能的大小，A错误；
B．对卫星一由牛顿第二定律
解得地球质量为
故B错误；
C．由开普勒第三定律
可得卫星二围绕地球做圆周运动的周期
故C错误；
D．两卫星共线且在同一侧时相距最近，设经过t时间，两卫星第一次相距最近
解得
故D正确。
故选D。
5．C
【详解】A．由图可知，当小球下落到时，加速度为零，即弹力与重力大小相等，此时弹簧的形变量为，则有
解得
A错误；
B．对小滑块和弹簧组成的系统进行分析，由于只有重力和弹力做功，则系统机械能守恒，当弹簧的弹性势能最小，小滑块的机械能最大，故当小滑块下落到时，弹簧处于原长，弹性势能为零，为最小，则此时小滑块的机械能最大，B错误；
C．在的过程中，重力大于弹力，根据牛顿第二定律有
又由A项可知
联立解得
由图可知，当时
联立解得
即为该段图线的斜率绝对值；在过程中，弹力大于重力，根据牛顿第二定律有
又
联立解得
由图可知，当时
联立解得
即为该段图线的斜率绝对值，故可得在和两段过程中，图线斜率的绝度值均等于，C正确；
D．由图可知，的距离差小于两的距离差，可得弹簧弹性势能的增量不相等，D错误。
故选C。
6．BD
【详解】A．由图可知，两束光的入射角相等，a光的折射角小于b光折射角，则
由折射定律可得，a光的折射率大于b光的折射率，A错误；
B．设水中入射角为，折射角为，由折射定律可得，因为，所以a的折射角更大，由图可知
b光照射的水池看起来更深，B正确；
C．设高度为，光在玻璃砖内路程为
由折射定律得，光在玻璃中传播的速率为
所以光在玻璃砖内传播的时间为
因为
所以
又因为与大小不确定，所以传播时间长短不确定，C错误；
D．波长越长，折射率越小，因为，所以同种介质中，a光的波长比b光的波长短，D正确。
故选BD。
7．AC
【详解】A．由于洛伦兹力不做功，故小球运动到P点由动能定理有
解得
故A正确；
B．设圆环改变后的半径为，可知最低点P处有两种情况，情形一：若线速度较小，在P点圆环对小球的作用力向上，则有
又由A选项可得
化简可得
即在P点对圆环的弹力随圆环半径的增大而减小；
情形二：若线速度较大，在P点圆环对小球的作用力向下，则有
又由A选项可得
化简可得
即在P点对圆环的弹力随圆环半径的增大而增大，故B错误；
C．由于磁感应强度的大小只影响轨道半径方向的弹力大小，且洛伦兹力和轨道的弹力均对小球不做功，所以只要轨道光滑，且轨道形状不变，小球从M点运动到P点所用的时间只与高度有关，与磁感应强度的大小无关，故C正确；
D．若在P点半圆环对小球的作用力大小为mg，若线速度较小，在P点圆环对小球的作用力向上，则有
又由A选项可得
化简可得
若线速度较大，在P点圆环对小球的作用力向下，则有
又由A选项可得
化简可得
故D错误。
故选AC。
8．ACD
【详解】C．设简谐运动周期为，根据
其中
得
在内，即内，导体棒运动的位移大小
感应电动势的平均值
感应电流的平均值
通过导体棒的电荷量
联立解得
故C正确；
AB．根据关系式，可得t时刻导体棒的速度
所以导体棒在运动过程中，速度的最大值为
通过导体棒的感应电流
联立解得
导体棒在运动过程中，产生感应电流的最大值为
故A正确，B错误；
D．在内，设T形支架对导体棒做功为，电阻R上产生的热量为Q。根据功能关系，有
联立解得
故D正确。
故选ACD。
9． 通道B 13 调小
【详解】（1）[1]大苹果通过托盘秤时，两端的电压达到放大电路的激励电压，使放大电路中的电磁铁吸动分拣开关的衔铁，大苹果进入下面的通道B。
（2）[2]杠杆对R的压力为1.6N，R阻值为26kΩ，为使该装置达到上述分拣目的，的阻值需满足
则
（3）[3]压力传感器受到的压力与苹果的质量成正比，随着苹果质量增大，R阻值减小，若不调节的阻值，其分压增大，更容易达到激励电压而打开通道B，故要提高分拣标准（即挑选质量更大的苹果），需将的阻值调小，使相应质量的苹果到达时才打开通道B。
10． 0.4s 没有 小明，因为将手机放在钢尺与地板间的中点附近测量时间，两次手机接收声音滞后的时间几乎相等，时间间隔测量更准确 0.745 0.722 3
【详解】（1）[1]由图可知，时间间隔为
（2）[2]铁球下落过程中，设下落时间为t，落地速度为v，根据公式
可得
小球增加的动能为
下落过程中减小的重力势能
若铁球下落过程中机械能守恒，则应满足等式
（3）[3]小球在竖直方向上做自由落体运动，小球下落的时间由高度决定，若敲击钢尺侧面时铁球获得一个较小的水平速度，不会影响小球的落地时间，故对实验测量结果没有影响；
（4）[4] 小明，因为将手机放在钢尺与地板间的中点附近测量时间，两次手机接收声音滞后的时间几乎相等，时间间隔测量更准确；
（5）[5]下落过程中减小的重力势能
[6]增加的动能
[7]相对误差
11．
【详解】时刻从M点进入板间，T时刻离开金属板，粒子水平方向做匀速直线运动
竖直方向，规定向下为正方向做匀加速直线运动，设M、N两板间距为d
，
由牛顿第二定律得
在时间内，竖直位移最大位移是，先做加速运动，时间为
，
运动的位移为
再减速至反向加速运动，时间为
物体在时间内做初速度为向下，加速度向上的匀变速运动，运动的位移为
因此物体的总位移为
解得
得
12．，
【详解】初态时，有
稳定时，对玻璃管整体，设玻璃管质量为M，根据牛顿第二定律，有
对液柱，根据牛顿第二定律，有
末态时，设A气体压强pA′，气柱长LA′，B气体压强pB′，气柱长LB′，则
解得
13．（1）；（2），；（3）
【详解】（1）对B由牛顿第二定律得
解得物块B的最大加速度
对A、B整体由牛顿第二定律得
解得
由解得
所以施加F的时间为3s，A、B发生相对滑动。
（2）设时，A、B开始一起运动，则
解得
又由，解得
A、B一起匀加速运动的时间
2s~3s内对物块A、B由动量定理得
解得
3s~5s，这段时间
A、B相对滑动，时
对A动量定理
解得时，求木板A运动速度的大小
对B动量定理
解得时，求物块B运动速度的大小
（3）3s~5s，这段时间对物块B，由动能定理得
解得
则
撤去F后，对A
解得
匀减速直线运动
B物体
匀加速直线运动
设经过时间，A、B共速
解得
A、B的位移
，
A、B相对位移
板长A的长度
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
