2024届黑龙江省高三下学期第三次模拟考试联考
物理
注意事项：
1．本卷满分100分，考试时间75分钟。答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、选择题：本题共10小题，共46分．在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．
1．全飞秒激光是国际上最先进的角膜屈光手术模式之一．经查阅资料可知，飞秒激光是一种波长为的激光，普朗克常量为，光速为．下列说法正确的是
A．飞秒激光不能在真空中传播 B．飞秒激光的频率约为
C．飞秒激光的光子能量约为 D．飞秒激光的传播速度有可能超过
2．一定质量的理想气体从状态经过状态和又回到状态，其压强随体积的变化图线如图所示，其中到为绝热过程，到为等温过程．下列说法错误的是
A．过程，气体分子平均动能减小
B．过程，气体向外界放热
C．过程，气体向外界放热
D．过程气体对外界做的功小于过程外界对气体做的功
3．如图所示为一无人机由地面竖直向上运动的图像．关于无人机的运动，下列说法正确的是A．段无人机的加速度大于段无人机的加速度
B．段，无人机的平均速度大小为
C．时刻无人机到达最高点
D．段，无人机处于失重状态
4．飞镖扎气球是一种民间娱乐游戏项目，其示意图如图甲所示，靶面竖直固定，点为镖靶中心，水平，竖直，靶面图如图乙所示．若每次都在空中同一位置点水平射出飞镖，且、、三点在同一竖直平面，忽略空气阻力．关于分别射中靶面、、三点的飞镖，下列说法错误的是
A．射中点的飞镖射出时的速度最小 B．射中点的飞镖射出时的速度最大
C．射中点的飞镖空中飞行时间最长 D．射中、两点的飞镖空中飞行时间相等
5．2023年10月24日4时3分，我国在西昌卫星发射中心成功将“遥感三十九号”卫星送入太空．已知地球半径为，自转周期为，“遥感三十九号”卫星轨道离地面的高度为，地球同步卫星轨道离地面的高度为，“遥感三十九号”卫星和地球同步卫星绕地球飞行的轨道如图所示．引力常量为，下列说法正确的是
A．“遥感三十九号”卫星的发射速度大于
B．“遥感三十九号”卫星绕地球运行的周期为
C．地球的平均密度可表示为
D．“遥感三十九号”卫星与同步卫星绕地球运行的向心加速度之比为
6．如图甲所示为理想变压器，其原、副线圈匝数比为，电压表和电流表均为理想交流电表，为型热敏电阻，其阻值随温度升高而减小，为定值电阻．若变压器的输入电压随时间变化的关系如图乙所示，则下列说法正确的是
A．电压表示数为
B．变压器原、副线圈的功率之比为
C．变压器原、副线圈中的电流之比为
D．温度降低时，电压表的示数不变、电流表的示数变小
7．如图所示，在正方形的三个顶点、、处分别放置一个点电荷，、、三点为对角线的四等分点．已知点的电场强度等于零，点的电场强度大小为、方向指向点，则点的电场强度大小为
A． B． C． D．
8．关于光现象，下列说法正确的是
A．光的偏振现象说明光是纵波
B．一束单色光由空气射入玻璃，这束光的速度变慢，波长变短
C．光照射细金属丝，在其后的阴影中有亮线，这是光的干涉现象
D．拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片可以削弱反射光的干扰
9．如图所示，将一通电螺线管竖直放置，螺线管内部形成方向竖直向上、磁感应强度大小为（为常量，为时间）的磁场，在内部用绝缘轻绳悬挂一与螺线管共轴的金属薄圆管，其电阻率为、高度为、半径为、厚度为，则下列说法正确的是
A．从上向下看，金属薄圆管中的感应电流为顺时针方向
B．金属薄圆管的感应电动势为
C．金属薄圆管的热功率为
D．轻绳对金属薄圆管的拉力大小随时间减小
10．如图所示，光滑水平面上放有质量为的足够长的木板，通过水平轻弹簧与竖直墙壁相连的质量为的物块叠放在上．初始时刻，系统静止，弹簧处于原长，现用一水平向右、大小为的拉力作用在上．已知、间的动摩擦因数，弹簧的劲度系数，重力加速度取，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是
A．受到的摩擦力逐渐变大 B．速度最大时，向右运动的距离为
C．做加速度减小的扣速运动 D．摩擦力对先做正功后做负功
二、非选择题：本题共5小题，共54分．
11．（6分）某同学想描绘标有“，”字样的小灯泡的伏安特性曲线，实验电路如图甲所示，可供选择的器材除小灯泡、开关、导线外，还有：
A．电压表（量程，内阻约）
B．电流表（量程，内阻约）
C．电流表（量程，内阻约）
D．滑动变阻器（最大阻值，额定电流）
E．滑动变阻器（最大阻值，额定电流）
F．直流电源（电动势约，内阻不计）
（1）为使测量尽量准确，电流表应选________，滑动变阻器应选________．（均填写所选器材前的字母）
（2）该同学通过实验得出了小灯泡的图像如图乙所示，由图乙可知，当小灯泡上的电压为时，小灯泡的电阻________．（保留两位有效数字）
（3）该同学在获得了如图乙所示的小灯泡的图像后，把小灯泡直接接在电动势、内阻的电源上组成闭合回路，则小灯泡的功率________．（保留两位有效数字）
12．（8分）某物理实验小组用频闪照相记录平抛小球在不同时刻的位置，探究平抛运动的特点．
（1）关于本实验，下列做法错误的是________．
A．选择体积小、质量大的小球 B．借助重垂线确定竖直方向
C．先抛出小球，再打开频闪仪 D．水平抛出小球
（2）如图甲所示的实验中，球沿水平方向抛出，同时球自由落下，借助频闪仪拍摄上述运动过程．如图乙所示为某次实验的频闪照片，在误差允许范围内，根据任意时刻、两球的竖直高度相同，可判断球竖直方向做________运动；根据________，可判断球水平方向做匀速直线运动．
（3）某同学使小球从高度为的桌面水平飞出，用频闪照相拍摄小球的平抛运动（每秒频闪20次），最多可以得到小球在空中运动的________个位置．（不含抛出点）
（4）某同学实验时忘了标记重垂线方问，为解决此问题，他在频闪照片中，以某位置为坐标原点，沿任意两个相互垂直的方向作为轴和轴正方向，建立直角坐标系，并测量出另外两个位置的坐标值、，如图丙所示．根据平拋运动规律，利用运动的合成与分解的方法，可得重垂线方向与轴间夹角的正切值为________．
13．（10分）一列简谐横波沿轴正方向传播，波源位于坐标原点处，时波源沿轴负方向起振，时的波形如图所示．求：
（1）该横波的周期及波速大小；
（2）平衡位置坐标为的质点第二次到达波峰时，波源运动的路程．
14．（12分）如图所示，平面直角坐标系中存在一与轴相切的圆形匀强磁场区域，圆心坐标为，匀强磁场的磁感应强度大小为、方向垂直纸面向外．区域，存在电场强度大小为、方向沿轴正方向的匀强电场．第四象限内的点有一质量、带电量的带正电粒子，以大小为的初速度沿轴负方向射入匀强电场，从坐标原点以与轴负方向成角进入匀强磁场．粒子重力不计，求：
（1）点的坐标；
（2）粒子在匀强磁场中做圆周运动的时间．
15．（18分）如图所示为某游乐场中一滑道游乐设施的模型简化图，倾斜轨道与半径的圆形轨道相切于点，圆形轨道在最低点处略有错开．一质量为的物块（可视为质点）从倾斜轨道的顶端点由静止开始滑下，从点进入圆形轨道，并恰好通过轨道的最高点，接着进入水平轨道，然后滑上与点等高的质量为的滑槽，物块最终未离开滑槽．滑槽开始时静止在光滑水平地面上，部分长为，部分为半径的四分之一圆弧轨道．已知物块与斜面轨道和水平轨道间的动摩擦因数均为，物块与滑槽之间的动摩擦因数，其他接触面均光滑，水平轨道长为，与的夹角，，，重力加速度取，不计空气阻力以及轨道连接处的机械能损失．求：
（1）物块通过圆形轨道最低点处时，对轨道的压力大小；
（2）倾斜轨道的长度；
（3）若物块始终不脱离滑槽，则物块与滑槽段的动摩擦因数的范围．
2024届黑龙江省高三下学期第三次模拟考试联考
物理
参考答案、提示及评分细则
1．C 飞秒激光可以在真空中传播，A错误；飞秒激光的频率为，B错误；飞秒激光的光子能量约为，C正确；根据爱因斯坦的相对论观点，飞秒激光的速度不可能超过光在真空中的速度，D错误．
2．B 由图可知，过程，气体绝热膨胀，对外做功，根据热力学第一定律，可知气体内能减小，温度降低，气体分子的平均动能减小，A正确；过程是等压变化，体积增大，则气体对外做功，即，由盖一吕萨克定律，可知气体温度升高，故气体内能增大，根据热力学第一定律，可知气体从外界吸热，B错误；过程是等温变化，气体内能不变，但体积减小，故外界对气体做功，根据热力学第一定律，可知气体向外界放热，C正确；在图像中，面积表示做功，故过程气体对外界做的功小于过程外界对气体做的功，D正确．
3．D 由图像中图线的斜率表示加速度，可知段无人机的加速度小于段无人机的加速度，A错误；由图像中图线与横轴所围面积表示位移，可知段，无人机的平均速度小于，B错误；段，无人机速度一直为正值，故无人机一直向上运动，时刻无人机到达最高点，C错误；段，无人机向上做匀减速运动，加速度方向向下，故处于失重状态，D正确．
4．A 飞镖射出后做平抛运动，由图乙可知，水平方向，竖直方向，由，可得，因此，由，可得，由于和，故，由于和，故，A错误．
5．B “遥感三十九号”卫星的发射速度满足，A错误；设“遥感三十九号”卫星绕地球运行的周期为，根据开普勒第三定律有，解得，B正确；对同步卫星有，解得，故地球密度为，C错误；根据万有引力提供向心力，有，故，D错误．
6．D 电压表测量变压器输出电压的有效值，由图乙可得变压器原线圈输入电压的有效值为，由变压器规律，解得，故电压表示数为，A错误；理想变压器原、副线圈的功率之比为，B错误；由变压器规律，可知变压器原、副线圈中的电流之比为，C错误；由变压器输入电压不变，可知电压表的示数不变，当温度降低时，阻值增大，副线圈电压不变，电流减小，则电压表示数不变，电流表示数变小，D正确．
7．A 根据点的电场强度等于零，可知、两点电荷在点产生的电场的合场强与点电荷在点产生的电场的电场强度大小相等、方向相反，且、两点的点电荷为同种电荷，则、两点电荷在点产生的电场的电场强度大小相等，方向相反，故点电荷在点产生的电场的电场强度大小为、方向指向点．设的距离为，根据点电荷场强公式有，则点电荷在点产生的电场的电场强度大小为、方向指向，则、两点电荷在点产生的电场的合场强大小也为、方向指向，根据对称性可知，、两点电荷在点产生的电场的合场强大小为、方向指向，点电荷在点产生的电场的电场强度大小为、方向指向，根据电场的叠加原理可知，点的合电场强度大小为，A正确．
8．BD 光的偏振现象说明光是横波，A错误；单色光由空气射入玻璃，频率不变，根据公式和可知，这束光的速度变慢，波长变短，B正确；光照射细金属丝，在其后的阴影中有亮线，说明光能够绕过细金属丝，这是光的衍射现象，C错误；拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片可以削弱反射光的干扰，D正确．
9．AC 穿过金属薄圆管的磁通量向上逐渐增加，根据楞次定律可知，从上向下看，金属薄圆管中的感应电流为顺时针方向，A正确；金属薄圆管的感应电动势为，B错误；金属薄圆管的电阻，金属薄圆管的热功率为，C正确；根据左手定则可知，金属薄圆管中各部分所受安培力的方向指向金属薄圆管的轴线，则轻绳对金属薄圆管的拉力的合力大小始终等于金属薄圆管的重力，不随时间变化，D错误．
10．BD 当拉力刚刚作用在上时，假设、保持相对静止，则，解得，假设不成立，则相对向左运动，、之间的摩擦力大小一直为，A错误；当弹簧弹力与摩擦力大小相等时，的速度达到最大值，由平衡条件有，解得向右运动的距离为，B正确；对受力分析，由牛顿第二定律有，可知的加速度保持不变，C错误；对的摩擦力方向向右，向右先加速后减速，摩擦力对做正功，减速至0后将向左运动，摩擦力方向还是向右，故摩擦力对做负功，D正确．
11．（1）B D （2）8.0 （3）0.43
解析：（1）小灯泡的额定电流为，故电流表选择；滑动变阻器采用分压接法，故选择阻值范围较小的滑动变阻器．
（2）由图像可知，当小灯泡上的电压为时，电流约为，则小灯泡的电阻为．
（3）把小灯泡直接串联接在电源上，根据闭合电路欧姆定律有，化简可得，将此函数绘制在图像上，可知两图像的交点表示此时小灯泡的实际电压和电流，故小灯泡的功率为．
12．（1）C （2）自由落体运动 球相邻两位置水平距离相等 （3）8 （4）
解析：（1）用频闪照相记录平抛小球在不同时刻的位置，选择体积小、质量大的小球，可以减小空气阻力的影响，A正确；本实验需要借助重垂线确定竖直方向，B正确；实验过程先打开频闪仪，再水平抛出小球，C错误、D正确．
（2）根据任意时刻、两球的竖直高度相同，可以判断出球竖直方向做自由落体运动；根据球相邻两位置水平距离相等，可以判断球水平方向做匀速直线运动．
（3）根据运动学公式，解得，频闪仪每秒频闪20次，频闪周期，故最多可以得到小球在空中运动的位置有．
（4）、分别表示水平和竖直方向，设重垂线方向与轴间的夹角为，建立坐标系存在两种情况，如图所示．当建立的坐标系为、时，则小球沿轴方向做匀减速运动，根据逐差法有，轴方向有，联立解得；当建立的坐标系为、时，则小球沿轴方向做匀加速运动，根据逐差法有，轴方向有，联立解得．综上所述，重垂线方向与轴间夹角的正切值为．
13．解：（1）由图可知，该横波的波长为
由波形图可知，解得
则该横波的波速大小为
（2）由图可知，该横波的振幅为
波传到平衡位置坐标为的质点的时间为
因波源的起振方向向下，故该质点第二次到达波峰的时间为
则波源运动的路程
14．解：（1）粒子在匀强电场中做类平抛运动，由几何关系有
根据牛顿第二定律有
则粒子在匀强电场中运动的时间为
水平方向有
竖直方向有
故点的坐标为
（2）粒子进入匀强磁场的速度大小为
由洛伦兹力提供向心力，有
解得
粒子在匀强磁场中做圆周运动的周期为
粒子的运动轨迹如图所示
由几何关系可知，粒子在匀强磁场中转过的圆心角为
故粒子在匀强磁场中的运动时间为
15．解：（1）物体恰好通过圆形轨道的最高点，由向心力公式有
物块从圆形轨道最高点到点，由动能定理有
联立解得
物块在点，由向心力公式有
解得
由牛顿第三定律可知，物块通过圆形轨道最低点处时，对轨道的压力大小为
（2）物块从到，由动能定理有
解得
（3）物体从到，由动能定理有，解得
因物块始终不脱离滑槽，故物块与滑槽最终共速
由水平方向动量守恒有，解得
若物块恰好滑到最高点，由能量守恒有
解得
若物块滑到最高点又恰好滑回处，由能量守恒有
解得
综上分析，若物块始终不脱离滑槽，则物块与滑槽段的动摩擦因数的范围为
