2024届黑龙江省重点中学高三寒假物理综合解题提升测试试题
注意事项：
1． 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
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、在观察频率相同的两列波的干涉现象实验中，出现了稳定的干涉图样，下列说法中正确的是（ ）
A．振动加强是指合振动的振幅变大 B．振动加强的区域内各质点的位移始终不为零
C．振动加强的区域内各质点都在波峰上 D．振动加强和减弱区域的质点随波前进
2、五星红旗是中华人民共和国的象征和标志；升国旗仪式代表了我国的形象，象征着我国蒸蒸日上天安门广场国旗杆高度为32.6米，而升国旗的高度为28.3米；升国旗时间与北京地区太阳初升的时间是一致的，升旗过程是127秒，已知国旗重量不可忽略，关于天安门的升国旗仪式，以下说法正确的是（ ）
A．擎旗手在国歌刚刚奏响时，要使国旗在升起初始时，旗面在空中瞬间展开为一平面，必须尽力水平向右甩出手中所握旗面
B．国旗上升过程中的最大速度可能小于0.2m/s
C．当国旗匀速上升时，如果水平风力大于国旗的重量，则国旗可以在空中完全展开为一个平面
D．当国旗匀速上升时，如果水平风力等于国旗的重量，则固定国旗的绳子对国旗的作用力的方向与水平方向夹角45度
3、如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与一质量为、套在粗糙竖直固定杆处的圆环相连，弹簧水平且处于原长。圆环从处由静止开始下滑，经过处的速度最大，到达处的速度为零，，此为过程Ⅰ；若圆环在处获得一竖直向上的速度，则恰好能回到处，此为过程Ⅱ．已知弹簧始终在弹性范围内，重力加速度为，则圆环（ ）
A．过程Ⅰ中，加速度一直减小
B．Ⅱ过程中，克服摩擦力做的功为
C．在C处，弹簧的弹性势能为
D．过程Ⅰ、过程Ⅱ中克服摩擦力做功相同
4、一列简谐横波沿x轴传播，图（甲）是t=0时刻的波形图，图（乙）是x=1.0m处质点的振动图像，下列说法正确的是（ ）
A．该波的波长为2.0m B．该波的周期为1s
C．该波向x轴正方向传播 D．该波的波速为2.0m/s
5、如图所示，在水平光滑的平行金属导轨左端接一定值电阻R，导体棒ab垂直导轨放置，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中。现给导体棒一向右的初速度v0，不考虑导体棒和导轨电阻，下列图象中，导体棒速度v随时间的变化和通过电阻R的电荷量q随导体棒位移的变化描述正确的是（ ）
A． B． C． D．
6、如图所示，空间有一正三棱锥，点是边上的中点，点是底面的中心，现在顶点点固定一正的点电荷，在点固定一个电荷量与之相等的负点电荷。下列说法正确的是（ ）
A．、、三点的电场强度相同
B．底面为等势面
C．将一正的试探电荷从点沿直线经过点移到点，静电力对该试探电荷先做正功再做负功
D．将一负的试探电荷从点沿直线移动到点，电势能先增大后减少
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、2019年11月5日，我国成功发射了“北斗三号卫星导航系统”的第3颗倾斜地球同步轨道卫星。“北斗三号卫星导航系统”由静止地球同步轨道卫星、倾斜地球同步轨道卫星、中圆地球轨道卫星组成。中圆地球轨道卫星轨道周期是12个小时左右，“同步轨道”卫星的轨道周期等于地球自转周期，卫星运行轨道面与地球赤道面的夹角叫做轨道倾角。根据轨道倾角的不同，可将“同步轨道”分为静止轨道（倾角为零）、倾斜轨道（倾角不为零）和极地轨道。根据以上信息，下列说法正确的有（ ）
A．倾斜地球同步轨道卫星的高度等于静止地球同步轨道卫星的高度
B．中圆地球轨道卫星的线速度大于地球同步轨道卫星的线速度
C．可以发射一颗倾斜地球同步轨道卫星，静止在扬州上空
D．可以发射一颗倾斜地球同步轨道卫星，每天同一时间经过扬州上空
8、如图所示，在匀强电场中，有A、B、C、D、E、F六个点组成了一个边长为a=8 cm的正六边形，已知φF=2 V，φC=8 V，φD=8 V，一电子沿BE方向射入该电场。则下列说法正确的是（ ）
A．电子可能从F点射出
B．该电场的电场强度为25 V/m
C．该电场中A点电势为φA=2 V
D．如果电子从DE中点经过，则该电子在中点的电势能为6 eV
9、水平圆盘A、B以齿轮咬合传动，B盘为主动转盘，A盘半径为B盘半径的2倍。在A、B两盘上分别放置两个相同的物块P、Q，它们到圆盘中心的距离相等，均为。物块与圆盘的最大静摩擦力为物块所受重力的倍，重力加速度大小为。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，下列说法正确的是（ ）
A．圆盘A、B转动的角速度相等
B．P、Q不发生滑动时，所受的摩擦力始终不相等
C．当A盘的角速度增大至某一值时，P、Q同时开始滑动
D．当A盘的角速度时，Q所受摩擦力的大小等于
10、如图，质量为M、长度为L的长木板静止在光滑水平面上，质量为m的小铁块以水平初 速度v0从木板左端向右滑动，恰好不会从木板右端滑出。下列情况中，铁块仍不会从木板右端滑出的是（ ）
A．仅增大m B．仅增大M
C．仅将m和L增大为原来的两倍 D．仅将M和L增大为原来的两倍
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）某实验室欲将电流表改装为两用电表：欧姆表：中央刻度为30的“×l0”档；电压表：量程0～6V。
A．干电池组（E＝3.0 V）
B．电流表A1（量程0～10mA，内阻为100Ω）
C．电流表A2（量程0～0.6A，内阻为0.2Ω）
D．滑动变阻器R1（0～300Ω）
E．滑动变阻器R2（0～30Ω）
F．定值电阻R3（10Ω）
G．定值电阻R4（500Ω）
H．单刀双掷开关S，一对表笔及若干导线
(1)图中A为_______（填“红”或“黑”）表笔，测量电阻时应将开关S扳向______（填“l”或“2”）。
(2)电流表应选用__________ （填“A1”或“A2”），滑动变阻器应选用__________（填“R1”或“R2”），定值电阻R应选__________（填“R3”或“R4”）。
(3)在正确选用器材的情况下，正确连接好实验电路，若电流表满偏电流为Ig，则电阻刻度盘上指针指在处所对应的阻值__________Ω。
12．（12分）电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表电流的两倍。某同学利用这一事实测盘电压表的内阻（半偏法）。实验室提供的器材如下：待测电压表V（量程3V．内阻约为3000Ω），电阻箱R0（最大组值为99999.9Ω），滑动变阻器R1（最大阻值100Ω，额定电流2A）。电源E（电动势6V，内阻不计），开关两个，导线若干。
（1）虚线框内为该同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分。将电路图补充完整_______。
（2）将这种方法测出的电压表内阻记为R'v．则R'v=______。与电压表内阻的真实值Rv相比，R'v____Rv．（选填“＞““=”或“＜“）
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．（10分）对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，可以更加深刻地理解其物理本质。
（1）单个微小粒子撞击巨大物体的力是局部而短促的脉冲，但大量粒子撞击物体的平均效果是均匀而持续的力。我们假定单位体积内粒子数量为n，每个粒子的质量为m，粒子运动速率均为v。如果所有粒子都垂直物体表面运动并与其碰撞，利用所学力学知识，导出物体表面单位面积所受粒子压力f与m、n和v的关系。
（2）实际上大量粒子运动的速率不尽相同。如果某容器中速率处于100~200m/s区间的粒子约占总数的10%，而速率处于700~800m/s区间的粒子约占总数的5%，论证：上述两部分粒子，哪部分粒子对容器壁的压力贡献更大。
14．（16分）如图所示，一有界匀强磁场垂直于xOy平面向里，其边界是以坐标原点O为圆心、半径为R的圆．一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，从磁场边界与x轴交点P处以初速度大小v0、沿x轴正方向射入磁场，恰能从M点离开磁场．不计粒子的重力．
（1）求匀强磁场的磁感应强度大小B；
（2）若带电粒子从P点以速度大小v0射入磁场，改变初速度的方向，粒子恰能经过原点O，求粒子在磁场中运动的时间t及离开磁场时速度的方向；
（3）在匀强磁场外侧加一有界均匀辐向电场，如图所示，与O点相等距离处的电场强度大小相等，方向指向原点O．带电粒子从P点沿x轴正方向射入磁场，改变初速度的大小，粒子恰能不离开电场外边界且能回到P点，求粒子初速度大小v以及电场两边界间的电势差U．
15．（12分）如图，竖直放置的粗细均匀的U形管左端封闭，右端开口。左管内用水银封闭一段长L1＝20cm的空气柱，左右两管水银面差为h＝15cm。已知外界温度为27℃，大气压为75cmHg。
(i)如果缓慢向右管内注入水银，直到左右水银面相平(原来右管水银没有全部进入水平部分)，求在右管注入的水银柱长度
(ii)在左右管水银面相平后，缓慢升高左管内封闭气体的温度，使封闭空气柱长度变为20cm，求此时左端空气柱的温度。
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、A
【解析】
只有两个频率完全相同的波能发生干涉，有的区域振动加强，有的区域震动减弱。而且加强和减弱的区域相间隔。
【详解】
A．在干涉图样中振动加强是指合振动的振幅变大，振动质点的能量变大，A符合题意；
B．振动加强区域质点是在平衡位置附近振动，有时位移为零，B不符合题意；
C．振动加强的区域内各质点的振动方向均相同，可在波峰上，也可在波谷，也可能在平衡位置，C不符合题意；
D．振动加强和减弱区域的质点不随波前进，D不符合题意。
故选A。
2、D
【解析】
A．若用水平向右甩出手中所握旗面，则手给旗子水平方向的力，因为旗面受到竖直向下的重力，水平方向的力和重力无法平衡，则旗面在空中瞬间无法展开为一平面，故A错误；
B．若旗上升过程中的最大速度小于0.2m/s，则在127s内上升的最大高度为：
h=0.2×127m=25.4m＜28.3m
故B错误；
C．国旗匀速上升，说明国旗受力平衡，此时旗面受重力、水平风力、绳子的作用力，无论水平风力多大都无法和竖直方向的重力平衡，则国旗不可以在空中完全展开为一个平面，故C错误；
D．国旗匀速上升，说明国旗受力平衡，如果水平风力等于国旗的重量，则水平风力和重力的合力与水平方向夹角为45°，则固定国旗的绳子对国旗的作用力应与水平风力和重力的合力，等大反向，则固定国旗的绳子对国旗的作用力的方向与水平方向夹角45°，故D正确。
故选D。
3、D
【解析】
A．圆环从处由静止开始下滑，经过处的速度最大，则经过处的加速度为零，到达处的速度为零，所以圆环先做加速运动，再做减速运动，所以加速度先减小，后增大，故A错误；
BCD．在过程Ⅰ、过程Ⅱ中，圆环经过同一位置所受的摩擦力大小相等，则知在两个过程中，克服摩擦力做功相同，设为，研究过程Ⅰ，运用动能定理列式得
研究过程Ⅱ，运用动能定理列式得
联立解得克服摩擦力做的功为
弹簧弹力做功
所以在处，弹簧的弹性势能为
故B、C错误，D正确；
故选D。
4、D
【解析】
ABD．根据甲、乙图可知，波长4m，周期2s，波速
选项AB错误，D正确；
C．根据图乙t=0s时，质点向下振动，所以甲图x=1m坐标向下振动，由同侧法可得波向x轴负方向传播，选项C错误。
故选D。
5、B
【解析】
AB．导体棒做切割磁感线运动，产生感应电流，受到向左的安培力，导体棒做减速运动，随着速度的减小，感应电流减小，导体棒所受的安培力减小，则加速度减小，v－t图像的斜率绝对值减小，v－t图像是曲线且斜率减小，故A错误，B正确；
CD．通过电阻R的电量
则知q－x图像是过原点的倾斜的直线，故CD错误。
故选B。
6、C
【解析】
A．、、三点到点和点的距离都相等，根据场强的叠加法则可知、、三点的电场强度大小相等，但方向不同，A错误；
BC．处于点的负电荷周围的等势面为包裹该负电荷的椭球面，本题为等边三角形的中心，即、、三点电势相等，但是该平面不是等势面，沿着电场线方向电势降低，越靠近负电荷，电势越低，即电势高于点电势，经到，电势先减小后增大，根据电势能的计算公式
可知正试探电荷电势能先减小后增大，电场力先做正功再做负功，B错误，C正确；
D．沿着电场线方向电势降低，负试探电荷从高电势点移到低电势点，根据电势能的计算公式可知电势能一直增大，D错误。
故选C。
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、ABD
【解析】
A．“同步轨道“卫星的轨道周期等于地球自转周期，根据万有引力提供向心力可知
解得
同步卫星的周期相同，则其轨道半径相等，距地面高度相等，故A正确；
B．卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力
解得
中圆地球轨道卫星的轨道半径小，线速度大，故中圆地球轨道卫星的线速度大于地球同步轨道卫星的线速度，故B正确；
C．倾斜地球同步轨道卫星的周期虽与地球自转周期相同，但不能与地球表面相对静止，不能静止在扬州上空，故C错误；
D．倾斜地球同步轨道卫星与地球自转周期相同，则每过24h都运动一圈，则每天同一时间经过扬州上空，故D正确。
故选ABD。
8、BC
【解析】
A．因为是匀强电场，C、D两点电势相等，则CD必为等势线，AC与FD都与CD垂直，故CA与DF皆为电场方向，电子沿BE方向射入该电场，受到的电场力沿AC方向，不可能偏向F，选项A错误；
B．电场强度为
E==25V/m
B正确；
C．因AF、BE都与CD平行，进一步可知这是三条等势线，所以
φA=φF=2V，φB=φE=5V
选项C正确；
D．DE中点的电势为6.5 V，电子在中点的电势能为6.5eV，D错误。
故选BC。
9、BD
【解析】
A．圆盘A、B边缘线速度相同，由得
①
故A错误；
BC．物块滑动前有
结合①式知所受静摩擦力大，两物块最大静摩擦力均为。增大则所需向心力增大，则先达到最大静摩擦力，开始滑动，故B正确，C错误；
D．P、Q两物块开始滑动时有
解得临界角速度
结合①式知，当时，
故此时所受摩擦力大小等于，故D正确。
故选BD。
10、ACD
【解析】
由动量守恒和能量关系可知
联立解得
A．仅增大m，则 x不变，即物块仍恰好从木板右端滑出，选项A正确；
B．仅增大M，则 x变大，即物块能从木板右端滑出，选项B错误；
C．将m增大为原来的两倍，则 x不变，而L增大为原来的两倍，物块不能从木板右端滑出，选项C正确；
D．仅将M增大为原来的两倍，则 x变大，但是不会增加到原来的2倍，而L增加到原来的2倍，可知木块不会从木板上滑出，选项D正确；
故选ACD。
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、黑 1 A1 R1 R4 1200
【解析】
(1)[1]从多用电表的表头共用特征来看，黑表笔和欧姆档内部电源的正极相连，确定A表笔为黑表笔；
[2]测电阻时，需要内接电源，要将转换开关接到1位置；
(2)[3]由于改装后的欧姆表的内阻为300Ω（即中值电阻），且电源电动势为3.0V，所以最大电流为:
所以电流表选A1；
[4]改装成欧姆表时，接入一个调零电阻，由题意知欧姆表的内阻为300Ω，当接入滑动器要满偏，则：
故滑动变阻器选R1；
[5]当改装为量程为0～4V的电压表时，应串联一个阻值为：
故定值电阻选R4；
(3)[6]若电阻值指在处，即此时电流为：
所以待测电阻：
。
12、 R0 ＞
【解析】
（1）[1]．待测电压表电阻（3000欧姆）远大于滑动变阻器R1的电阻值（100欧姆），故滑动变阻器R1采用分压式接法；电路图如图所示：
（2）[2][3]．根据设计的电路进行的实验步骤是：移动滑动变阻器的滑片，以保证通电后电压表所在的支路分压最小；
闭合开关s1、s2，调节R1，使电压表的指针满偏；
保持滑动电阻器滑片位置不变，断开s2，调节电阻箱R0，使电压表的指针半偏；
读取电阻箱所示的电阻值，此即为测得的电压表内阻；
电压表串联电阻箱后认为电压不变，而实际该支路电压变大，则电阻箱分压大于计算值，则会引起测量值的偏大，故Rv＜Rv′
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）；（2）速率处于700~800m/s区间的粒子对容器壁的压力贡献更大
【解析】
本题考查碰撞过程中的动量定理和压强与压力的公式推导
【详解】
（1）在时间t内射入物体单位面积上的粒子数为
由动量定理得
可推导出
（2）设炉子的总数为N总，故速率处于 100~200m/s 区间的粒子数
n1=N总×10%
它对物体表面单位面积的压力
f1= n1mv12= N总×10%×mv12
同理可得速率处于700～800m/s 区间的粒子数
n2=N总×5%
它对物体表面单位面积的压力
f2= n2mv22= N总×5%×mv22
故
故是速率大的粒子对容器壁的压力贡献更大。
14、（1）（2）（3），
【解析】
（1）根据几何关系，粒子圆周运动得半径，由向心力公式有，解得
（2）如图所示
过带电粒子运动轨迹上得弦PO做垂直平分线叫磁场边界O1点，因粒子做圆周运动得半径与磁场边界半径相等，所以为等边三角形，O1为圆心位置，粒子圆周运动得周期，图中，则有，解得，根据几何关系可知，粒子离开磁场时速度沿y轴正方向
（3）设粒子刚进入磁场做圆周运动得圆心O1和原点O得连线与x轴夹角为，运动半径为r1，如图
则有，由向心力公式有，粒子从P点射入磁场，恰能回到P点，则根据几何关系有：，解得其中 ；根据能量守恒有，解得
15、 (i)(ii)K
【解析】
(i)设封闭气体原来压强为，后来压强为，气体做等温变化：
解得
，
(ii)空气柱的长度变为20cm时，左管水银面下降
右管水银面会上升4cm，此时空气柱的压强
，
由查理定律，解得
K
