2024届黑龙江省高三寒假物理巩固性测试试题
注意事项
1．考生要认真填写考场号和座位序号。
2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。
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、已知太阳到地球与地球到月球的距离的比值约为390，月球绕地球旋转的周期约为27天.利用上述数据以及日常的天文知识，可估算出太阳对月球与地球对月球的万有引力的比值约为
A．0.2 B．2 C．20 D．200
2、如图所示，轻质弹簧下端固定，上端与一质量为m的物块连接，物块经过点时速度大小为，方向竖直向下。经过t秒物块又回到点。速度大小为，方向竖直向上，则在时间内（ ）
A．物块受到弹簧力的冲量大小为
B．物块受到合力的冲量大小为
C．弹簧弹力对物块所做的功大小为
D．合力对物块所做的功大小为
3、在一边长为L的正方形的四个顶点处各放置一个电荷量为q的点电荷，其中ABC处为正点电荷，D处为负点电荷，P、Q、M、N分别是AB、BC、CD、DA的中点，则（ ）
A．M、N两点电场强度相同
B．P、Q两点电势相同
C．将一个带负电的粒子由Q沿直线移动到M，电势能先增大后减小
D．在O点静止释放一个带正电的粒子（不计重力），粒子可沿着OD做匀变速直线运动
4、理想变压器连接灯泡和滑动变阻器的电路如图所示，M、N端连接一个稳压交流电源，三个灯泡L1、L2和L3接入电路中发光，当滑动变阻器的滑片P向上移动时，下列说法正确的是（ ）
A．灯泡L1变亮，L2变暗
B．灯泡L1、L2都变亮
C．灯泡L2、L3都变亮
D．电源输出功率减小
5、如图所示，在水平匀强电场中，有一带电粒子（不计重力）以一定的初速度从M点运动到N点，则在此过程中，以下说法中正确的是（ ）
A．电场力对该带电粒子一定做正功
B．该带电粒子的运动速度一定减小
C．M、N点的电势一定有φM＞φN
D．该带电粒子运动的轨迹一定是直线
6、一个物体沿直线运动，t=0时刻物体的速度为1m/s，加速度为1m/s2，物体的加速度随时间变化规律如图所示，则下列判断正确的是（ ）
A．物体做匀变速直线运动 B．物体的速度与时间成正比
C．t＝5s时刻物体的速度为6.25m/s D．t＝8s时刻物体的速度为12.2m/s
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、玩具车的遥控距离为，某同学手持摇控器和玩具车同时从同地由静止沿同方向做匀加速直线运动。若该同学加速度的大小为，最大速度为；玩具车加速度的大小为，最大速度为。在达到最大速度后，二者都能长时间保持最大速度匀速运动。下列说法正确的是（ ）
A．该同学对玩具车的控制时间为
B．该同学对玩具车的控制时间为
C．在控制时间内，该同学的位移大小为
D．与静止不动相比，该同学因运动而增加了的控制时间
8、如图所示，两条平行的光滑导轨水平放置(不计导轨电阻)，两金属棒垂直导轨放置在导轨上，整个装置处于竖在向下的匀强磁场中．现在用水平外力F作用在导体棒B上，使导体棒从静止开始向有做直线运动，经过一段时间，安培力对导体棒A做功为，导体棒B克服安培力做功为，两导体棒中产生的热量为Q，导体棒A获得的动能为，拉力做功为，则下列关系式正确的是
A． B． C． D．
9、如图所示，某时刻将质量为10kg的货物轻放在匀速运动的水平传送带最左端，当货物与传送带速度恰好相等时，传送带突然停止运动，货物最后停在传送带上。货物与传送带间的动摩擦因数为0.5，货物在传送带上留下的划痕长为0.1m，重力加速度取10m/s2。则货物（ ）
A．总位移为0.2m
B．运动的总时间为0.2s
C．与传送带由摩擦而产生的热量为5J
D．获得的最大动能为5J
10、如图甲所示，物块A与木板B叠放在粗糙水平面上，其中A的质量为m，B的质量为2m，且B足够长，A与B、B与地面间的动摩擦因数均为μ。对木板B施加一水平变力F，F随t变化的关系如图乙所示，A与B、B与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是( )
A．在0～t1时间内，A、B间的摩擦力为零
B．在t1～t2时间内，A受到的摩擦力方向水平向左
C．在t2时刻，A、B间的摩擦力大小为0.5μmg
D．在t3时刻以后，A、B间的摩擦力大小为μmg
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）在测定电源电动势和内电阻的实验中，实验室提供了合适的的实验器材。
(1)甲同学按电路图a进行测量实验，其中R2为保护电阻，则
①请用笔画线代替导线在图b中完成电路的连接______；
②根据电压表的读数U和电流表的读数I，画出U-I图线如图c所示，可得电源的电动势E=___________V，内电阻r=___________Ω(结果保留两位有效数字)。
(2)乙同学误将测量电路连接成如图d所示，其他操作正确，根据电压表的读数U和电流表的读数I，画出U-I图线如图e所示，可得电源的电动势E=___________V，内电阻r=___________Ω(结果保留两位有效数字)。
12．（12分）某同学想要描绘标有“3.8 V，0.3 A”字样小灯泡L的伏安特性曲线，要求测量数据尽量精确，绘制曲线完整，可供该同学选用的器材除了开关、导线外，还有：
电压表V1(量程0~3 V，内阻等于3 kΩ)
电压表V2(量程0~15 V，内阻等于15 kΩ)
电流表A1(量程0~200 mA，内阻等于10 Ω)
电流表A2(量程0~3 A，内阻等于0.1 Ω)
滑动变阻器R1(0~10 Ω，额定电流2 A)
滑动变阻器R2(0~1 kΩ，额定电流0.5 A)
定值电阻R3(阻值等于1 Ω)
定值电阻R4(阻值等于10 Ω)
定值电阻R5(阻值等于1 kΩ)
电源E(E=6 V，内阻不计)
（1）请画出实验电路图，并将各元件字母代码标在该元件的符号旁__________．
（2）该同学描绘出的I–U图象应是下图中的___________．
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）如图所示。在y≥0存在垂直xOy平面向外的匀强磁场，坐标原点O处有一粒子源，可向x轴和x轴上方的各个方向均匀地不断发射速度大小均为v、质量为m、带电荷量为＋q的同种带电粒子。在x轴上距离原点x0处垂直于x轴放置一个长度为x0、厚度不计、能接收带电粒子的薄金属板P（粒子一旦打在金属板 P上，其速度立即变为0）。现观察到沿x轴负方向射出的粒子恰好打在薄金属板的上端，且速度方向与y轴平行。不计带电粒子的重力和粒子间相互作用力：
(1)求磁感应强度B的大小；
(2)求被薄金属板接收的粒子中运动的最长与最短时间的差值；
(3)求打在薄金属板右侧面与左侧面的粒子数目之比。
14．（16分）如图所示，哑铃状玻璃容器由两段粗管和一段细管连接而成，容器竖直放置，容器粗管的截面积为S1=2cm2，细管的截面积S2=1cm2，开始时粗、细管内水银长度分别为h1=h2=2cm，整个细管长为4 cm，封闭气体长度为L=6cm，大气压强为P0=76cmHg，气体初始温度为27℃，求：
①第一次若要使水银刚好离开下面的粗管，封闭气体的温度应为多少K;
②第二次若在容器中再倒入同体积的水银，且使容器中气体体积不变，封闭气体的温度应为多少K.
15．（12分）图示为直角三角形棱镜的截面，，，AB边长为20cm，D点到A点的距离为7cm，一束细单色光平行AC边从D点射入棱镜中，经AC边反射后从BC边上的F点射出，出射光线与BC边的夹角为，求：
(1)棱镜的折射率；
(2)F点到C点的距离。
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、B
【解析】
由日常天文知识可知，地球公转周期为365天，依据万有引力定律及牛顿运动定律，研究地球有G＝M地r地，研究月球有G＝M月r月，日月间距近似为r地，两式相比＝·.太阳对月球万有引力F1＝G，地球对月球万有引力F2＝G，故＝·＝·＝=2.13，故选B.
2、B
【解析】
AB．以小球为研究对象，取向上为正方向，整个过程中根据动量定理可得
得受到合力的冲量大小为
小球所受弹簧弹力冲量的大小为
选项A错误，B正确；
CD. 整个过程中根据动能定理可得
而整个过程重力做功WG=0
得合力对物块所做的功大小为
小球所受弹簧弹力做功的大小为
选项CD错误。
故选B。
3、B
【解析】
A．场强叠加遵循平行四边形定则，M、N两点电场强度大小相等，方向不同，A错误；
B．P、Q两点即关于A、C两正电荷对称，又关于B、D两异种电荷对称，根据对称性可知四个点电荷在P、Q两点产生的电势相同，B正确；
C．M、N、P、Q关于A、C两正电荷对称，所以对于A、C两正电荷而言，这四个点的电势是相等的，对B、D两异种电荷而言，P、Q两点的电势高于M、N两点的电势，所以负电的粒子由Q沿直线移动到M，根据：
可知负电荷电势能一直增大，C错误；
D．这四个点电荷形成的电场中，电场力大小改变，加速度改变，所以从O点静止释放的粒子不可能做匀变速运动，D错误。
故选B。
4、B
【解析】
ABC．设MN两端稳压交流电源的电压有效值为U，原线圈两端的电压为U1，电流为I1，副线圈两端的电压为U2，电流为I2，原副线圈的匝数比：，灯泡的电阻都为R，根据欧姆定律，可得副线圈两端的电压为：
根据
得原线圈两端的电压为：
根据
解得
根据欧姆定律，可得L1两端的电压：
则稳压交流电源的电压为：
当滑动变阻器的滑片P向上移动时，其电阻减小，则R并电阻减小，所以总电阻减小，而稳压交流电源的电压U不变，所以电流I2变大，则L2变亮；原线圈的电流也增大，所以L1变亮，其两端的电压变大，所以原线圈两端的电压减小，则副线圈两端的电压减小，而L2的电压变大，所以L3与滑动变阻器并联部分的电压减小，所以L3变暗，B正确，AC错误；
D．因为原线圈的电流增大，稳压交流电源的电压不变，根据
P=UI1
可知电源输出功率增大，D错误。
故选B。
5、C
【解析】
AB．粒子的带电性质不知道，所以受到的电场力方向不确定，电场力可能做正功也可能做负功，则粒子的速度可能增加也可能减小，故AB错误；
C．沿着电场线的方向电势一定降低，所以φM＞φN，故C正确；
D．粒子只受电场力作用，电场力的方向在水平方向，而粒子的运动方向和水平方向有一夹角，所以粒子不会做直线运动，故D错误；
故选C.
6、D
【解析】
A．物体的加速度在增大，做变加速直线运动，故A错误。
B.由图像知质点的加速度随时间增大，根据v=v0+at可知，物体的速度与时间一定不成正比，故B错误。
C.由图知 a=0.1t+1（m/s2），当t=5s时，a=1.5 m/s2，速度的变化量
知t=5s时的速度为
v=v0+△v=1m/s+6.25m/s=7.25m/s
故C错误。
D.a-t图线与时间轴围成的面积表示速度的变化量，则0-8s内，a=0.1t+1（m/s2），当t=8s时，a=1.8 m/s2，速度的变化量
知t=8s时的速度为
v=v0+△v=1m/s+11.2m/s=12.2m/s
故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、BCD
【解析】
AB．由题意可得，该同学加速到最大速度所用时间与玩具车加速到最大速度所用时间相同，为
在此期间该同学和玩具车运动的位移分别为
，
则两者相距
已知遥控距离为25m，则
解得
该同学对玩具车的控制时间为
所以B正确，A错误；
C．在控制时间内，该同学的位移为
所以C正确；
D．如果该同学静止不动，玩具车向前加速运动，则
解得
即此时该同学对玩具车的控制时间为5s，则
所以与静止不动相比，该同学因运动而增加了的控制时间，所以D正确。
故选BCD。
8、AC
【解析】
导体棒A在水平方向上只受到安培力作用，故根据动能定理可得，A正确；设B棒的动能变化量为，则对B分析，由动能定理可得①，将两者看做一个整体，由于安培力是内力，所以整体在水平方向上只受拉力作用，根据能量守恒定律可得②，联立①②解得，由于，所以C正确BD错误．
9、ACD
【解析】
令传送带的速度为v，根据题意可知，货物在传送带上先加速后做减速运动，加速运动阶段，其加速度大小为
当货物加速到和传送带速度相等时，所用时间为
货物发生的位移为
传送带发生的位移为
减速运动过程中货物的加速度大小为
a′=a=5m/s2
当货物速度减为零，所用的时间为
货物发生的位移为
根据题意可知，货物在传送带上留下的划痕长为
所以传送带的速度为
v=1m/s
货物发生的总位移为
x=x1+x3=0.2m
运动的总时间为
t=t1+t2=0.4s
与传送带由摩擦而产生的热量
Q=μmg（x2-x1+x3）=10J
货物获得的最大动能为
Ek＝mv2＝5J
故B错误，ACD正确。
故选ACD。
10、AD
【解析】
A．AB间的滑动摩擦力fAB=μmg，B与地面间的摩擦力f=3μmg，故在0～t1时间内，推力小于木板与地面间的滑动摩擦力，故B静止，此时AB无相对滑动，故AB间摩擦力为零，故A正确；
B．A在木板上产生的最大加速度为
此时对B分析可知
F-4μmg=2ma
解得
F=6μmg，
故在在t1～t2时间内，AB一起向右做加速运动，对A可知，A受到的摩擦力水平向右，故B错误；
C．在t2时刻，AB将要发生滑动，到达最大静摩擦力，故A、B间的摩擦力大小为μmg，故C错误；
D．在t3时刻以后，AB发生滑动，故A、B间的摩擦力大小为μmg，故D正确。
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、（1）① ②2.8 0.60 （2）3.0 0.50
【解析】
解：(1)①根据原理图可得出对应的实物图，如图所示；
②根据闭合电路欧姆定律可得：，则由数学规律可知电动势，内电阻；
(2)由乙同学的电路接法可知左右两部分并联后与串联，则可知在滑片移动过程中，滑动变阻器接入电阻先增大后减小，则路端电压先增大后减小，所以出现图e所示的图象，则由图象可知当电压为2.5V时，电流为0.5A，此时两部分电阻相等，则总电流为；而当电压为2.4V时，电流分别对应0.33A和0.87A，则说明当电压为2.4V时，干路电流为；则根据闭合电路欧姆定律可得，，解得电源的电动势，内电阻；
12、 B
【解析】
①用电压表V1和R5串联，可改装成量程为的电压表；用电流表A1与R4并联可改装为量程为的电流表；待测小灯泡的阻值较小，故采用电流表外接法；为使曲线完整，滑动变阻器应采用分压接法，故选择总阻值小的R1，电路如图：
②小灯泡灯丝的电阻随温度升高而变大，故该同学描绘出的I–U图线应该是B．
【点睛】
此题考查了探究小灯泡的伏安特性曲线的实验；此题的难点在于题中所给的电表量程都不适合，所以不管是电流表还是电压表都需要改装，所以要知道电表的改装方法；改装成电压表要串联分压电阻；改装成电流表要并联分流电阻；其他部分基本和课本实验一样．
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) ；(3)
【解析】
（1）由左手定则可以判断带电粒子在磁场中沿顺时针方向做匀速圆周运动，沿方向射出的粒子恰好打在金属板的上方，如图a所示：
则：
联立得：
（2）粒子做匀速圆周运动的周期为T，根据圆周运动公式可知：
图b为带电粒子打在金属板左侧面的两个临界点，由图可知，圆心O与坐标原点和薄金属板下端构成正三角形，带电粒子速度方向和x轴正方向成角，由图b可知到达薄金属板左侧下端的粒子用时最短，即：
图c为打在右侧下端的临界点，圆心与坐标原点和薄金属板下端构成正三角形，带电粒子速度方向和x轴正方向成角，由图a、c可知到达金属板右侧下端的粒子用时最长，即：
则被板接收的粒子中最长和最短时间之差为：
（3）由图a和图c可知打在右侧面的粒子发射角为，打在左侧面的粒子发射角为，所以打在薄金属板右侧面与左侧面的粒子数目之比为：
14、①405K ②315K
【解析】
①开始时气体的压强为
体积为V1=LS1，温度T1=300K
水银全离开下面的粗管时，设水银进入上面的粗管中的高度为h3，
则h1S1+h2S2=2h2S2+h3S1，
解得h3=1cm
此时粗管中气体的压强为
此时粗管中气体体积为V2=(L+h1)S1
由理想气体状态方程
得：T2=405K
②再倒入同体积的水银，粗管里气体的体积不变，则粗管里气体的压强为：
由气体发生的是等容变化，则
得：T3=315K
15、 (1)；(2)
【解析】
(1)由几何知识可知，光束从点入射的入射角，做出光路图：
设对应折射角为，则光束在边的入射角为
在边上的入射角
在边上的折射角
由折射定律，可知在点入射时
在点入射时
解得
折射率为
(2)由几何知识，可知
解得
