2021省哈尔滨九中高三下学期5月第四次模拟考试理科综合物理试题含答案

哈尔滨市第九中学2021届高三第四次模拟考试

理科综合能力测试

物理

本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题），共38题，满分300分，考试时间150分钟。

可能用到的相对原子质量：H-1  N-14  O-16  Al-27  S-32  Ag-108  Sn-119

二、选择题（本题共8小题，每小题6分。第14-18题只有一项符合题目要求，第19-21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分）

14.现代病毒研究实验室通常都有废水检测排放系统，其原理如图所示。当含有新冠病毒（带正、负离子）的废水从排水管右侧流入时，给排水管加上垂直纸面向里的匀强磁场，下列说法正确的是（    ）

A.点的电势高于点的电势

B.点的电势高于点的电势

C.、两点电势差越大，废液的流动速度越慢

D.所加磁感应强度越小，废液的流动速度越慢

15.2020年10月1日，“天问一号”探测器在深空拍的飞行图像如图所示，该探测器于2021年2月24日6时29分，成功实施第三次近火制动，进入近火点280千米、远火点5.9万千米的火星停泊轨道。下列说法正确的是（    ）

A.该探测器在近火点的加速度小于其在远火点的加速度

B.该探测器在近火点的速度小于其在远火点的速度

C.若已知火星的质量和引力常量，则可求出探测器在火星停泊轨道上运行的周期

D.若地球的质量为火星质量的10倍，半径为火星半径的2倍，则火星与地球表面的重力加速度大小之比为

16.已知氢原子的基态能量为，激发态能量为，其中，…。已知普朗克常量为，则下列说法正确的是（    ）

A.氢原子跃迁到激发态后，核外电子动能增大，原子的电势能减小

B.基态氢原子中的电子（质量为）吸收一频率为的光子被电离后，电子速度大小为

C.一个处于的激发态的氢原子，向低能级跃迁时可辐射出3种不同频率的光

D.若氢原子从能级向能级跃迁时所产生的电磁波能使某金属发生光电效应，则氢原子从能级向能级跃迁时所产生的电磁波也一定能使该金属发生光电效应

17.质量相等的、两物体运动的速度随时间变化的图像如图所示。整个运动过程中，、两物体的加速度大小分别为、，位移大小分别为、，合外力做的功分别为、，合外力的冲量大小分别为、。下列关系式正确的是（    ）

A.       B.         C.       D.

18.如图所示，水平金属圆盘置于磁感应强度为、方向竖直向下的匀强磁场中，随盘绕金属转轴以角速度沿顺时针方向匀速转动，盘的中心及边缘处别用金属滑片与一理想变压器的原线圈相连，已知圆盘半径为，理想变压器原、副线圈匝数比值为，变压器的副线圈与一电阻为的负载相连，不计圆盘及导线的电阻，则下列说法中正确的是（    ）

A.变压器原线圈两端的电压为             B.变压器原线圈两端的电压为

C.通过负载的电流为                  D.通过负载的电流为

19.如图所示，在水平向右的匀强电场中，一内壁光滑、半径为的固定绝缘圆轨道处在竖直平面内，为圆轨道的水平直径，为竖直直径。一个质量为、电荷量为的带正电小球从轨道的最低点获得一定的初速度后，能够在轨道内做圆周运动。已知重力加速度为，匀强电场的电场强度，不计空气阻力，下列说法中正确的是（    ）

A.小球运动到点时的动能最小

B.小球运动到点时的机械能最大

C.若，小球恰好能够沿着轨道做圆周运动

D.若小球恰好能够在轨道内做圆周运动，则小球运动过程中对轨道的最大压力为

20.如图，绝缘轻杆端用光滑水平链装在竖直墙面上，另一端点固定一个带正电的小球，并用绝缘轻绳拴住小球斜拉并固定在墙面处，在小球同一水平线的右侧有一带负电小球，从无穷远处沿水平方向缓慢向小球靠近的过程中，小球始终保持静止状态，小球重力不可忽略，下列说法正确的是（    ）

0

A.细绳的拉力一直变大                    B.细绳的拉力先变小后变大

C.小球对轻杆的弹力一定一直变小          D.小球对轻杆的弹力可能先变小后变大

21.如图甲，一质量为的小物块以初动能向右滑上足够长的水平传送带上，传送带以恒定速度逆时针转动，小物块在传送带上运动时，小物块的动能与小物块的位移关系图像如图乙所示，传送带与小物块之间动摩擦因数不变重力加速度为。则（    ）

图甲                   图乙

A.小物块与传送带之间的动摩擦因数为

B.从小物块开始滑动到与传送带达到共同速度所需时间为

C.整个过程中物块与传送带间产生的热量为

D.整个过程中传送带电动机多消耗的电能为

第Ⅱ卷

三、非选择题（包括必考题和选考题两部分。第22-第32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33题-第38题为选考题，考生根据要求作答）

（一）必考题（11题，共129分）实验题：本题共小题，共15分，请按题目要求作答。

22.（6分）利用如图所示的方式可以“测量滑块与桌面间的摩擦因数”和“验证碰撞中的动量守恒”，竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道下端与水平桌面相切，先将小滑块从圆弧轨道的最高点无初速度释放，测量出滑块在水平桌面滑行的距离（甲）；然后将小滑块放在圆弧轨道的最低点，再将从圆弧轨道的最高点无初速度释放，与碰撞后合为一个整体，测量出整体沿桌面滑动的距离（图乙）。圆弧轨道的半径为，和完全相同，重力加速度为。

甲                               乙

（1）滑块运动到圆弧轨道最低点时的速度________（用和表示）；

（2）滑块与桌面的动摩擦因数________（用和表示）；

理论结果与实际摩擦因数比较________（“偏大”“偏小”或“准确”）；

（3）若和的比值________，则验证了和的碰撞动量守恒。

23.（9分）在飞行器仪表上使用的电阻器和电位器，要求具有电阻温度系数低，电阻率大，耐磨等性能。实验小组测量一个由新材料制成的圆柱体的电阻率的实验，其操作如下：

（1）用20分度的游标卡尺测量其长度如图1所示，可知其长度为________；用螺旋测微器测出其直径如图2所示，则________。

图1                     图2                   图3

（2）此圆柱体电阻约为，欲测量这种材料的电阻率，现提供以下实验器材

A.电流表（量程，内阻）；

B.电流表（量程，内阻约为）；

C.电压表（量程，内阻约为）；

D.滑动变阻器（，额定电流）；

E.定值电阻；

F.直流电源（电动势为，内阻很小）

G.开关一只，导线若干。

根据提供的滑动变阻器的阻值，实验中供电电路应该选择________（“分压式供电”，“限流式供电”），为了尽可能精确测量圆柱体的阻值，在所给的方框中设计出实验电路图3，并标明所选择器材的物理符号。

（3）此圆柱体长度为直径，若采用以上电路设计进行测量电阻率________（写出表达式）（若实验中用到电流表、电流表、电压表，其读数可分别用字母、、来表示）。

24.（12分）安全气囊是一种安全保护装置。当汽车发生碰撞时，弹出的安全气囊可以减轻乘员身体所受到的冲击力，从而达到减轻伤害的效果。在汽车正面碰撞试验中，碰撞瞬间产生反方向大小为（为重力加速度，取）的加速度时，安全气囊会自动瞬间弹出。

（1）在某次碰撞试验中，某品牌型号汽车以的速度撞击固定屏障，若车辆前部发生变形，安全气囊是否会弹出？

（2）该型号小汽车质量为，在某次交通事故中，小汽车以的速度与一载重为、等候放行的卡车发生追尾事故，据测算，两车的碰撞时间为，碰后一起向前运动了一段距离。小汽车的安全气囊是否会弹出？

25.（20分）如图所示，在直角坐标系内，射线（为顶点）与轴夹角为，与轴所围区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为。在轴上的点有一个粒子源，向轴右侧与轴正方向夹角90度的范围内发射速度不同、带负电的同种粒子，粒子的质量为、电荷量为，间距离为。不计粒子的重力和粒子之间的作用力。（可能用到公式）

（1）一个粒子在磁场中运动周期后穿过射线，并垂直于轴通过轴，求粒子穿过轴的位置坐标。

（2）经磁场偏转后，穿过射线的粒子中，在磁场中运动时间最长的粒子的速度为多少？运动时间为多少？

（3）若所有粒子的速度为第（2）问所求，欲使所有粒子经磁场偏转后，都平行于轴负方向离开磁场，求磁场区域的最小面积，并画出磁场区域，计算结果用表示，为粒子在磁场中运动的轨道半径。

（二）选考题（6题，共45分。请考生从给出的2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑。注意所做题号必须与所涂题目的题号一致，在答题卡区域指定位置答题。如果多做，则每学科按所做的第一题记分）

33.【物理——选修3-3】（15分）

（1）（5分）对于以下教材中配图说明，说法正确的是（    ）（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）

甲                 乙               丙            丁           戊

A.甲图为油膜法估算分子直径的实验图。实验中需注意待油酸薄膜形状稳定后再描绘油酸膜的形状。

B.乙图为布朗运动产生原因示意图。说明微粒越大，液体分子沿各方向撞击它的数量越多，布朗运动越明显。

C.丙图为模拟气体压强产生机理实验图。说明气体压强是由气体分子对器壁频繁碰撞产生的。

D.丁图为干湿泡温度计。若干、湿两只温度计读数相差越大，说明空气绝对湿度越大，空气越干燥。

E.戊图为热机工作时的能流分配图。说明即使没有任何漏气、摩擦、不必要的散热等损失，热机的效率也不会是100%。

（2）（10分）篮球运动深受大家喜爱，某次比赛前，篮球在器材室被打入温度为17℃的空气后，球内压强为。比赛过程中，篮球内气体的温度升高为37℃。比赛中，篮球被打出场外刺出一小孔开始漏气，换下后置于馆内稳定后温度为27℃，压强为。将空气看成理想气体，认为整个过程中篮球的容积不变，求：

（ⅰ）温度升高至37℃时球内气体的压强；

（ⅱ）篮球漏出空气的质量与比赛前篮球内空气质量的比值。

34.（1）（5分）关于电磁波和电磁振荡，下列说法正确的是________。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）

A.振荡电路中，当电流最大时，线圈中的磁通量变化率最大

B.电磁波的频率等于激起电磁波的振荡电流的频率

C.根据麦克斯韦电磁场理论，电磁波中的电场和磁场方向互相垂直，电磁波是横波

D.电磁波从发射电路向空间传播时，电磁振荡一旦停止，产生的电磁波就立即消失

E.雷达是利用波长较长的无线电波来测定物体位置的无线电装置

（2）（10分）如图所示，一个三棱柱玻璃砖的横截面为等腰三角形，两腰、的长度均为，顶角，玻璃砖材料的折射率，一细光束在平面内从的中点射入，细光束进入玻璃砖后的方向与平行。已知光在真空中的传播速度为，求：

①入射角的大小；

②该细光束在玻璃砖内传播的最短时间。

四模物理试题答案

22.（1）（2分）    （2）；偏大（各1分）    （3）4（2分）

23.（1）（2分）    （2分）

（2）分压式电路（1分）    （2分）

（3）（2分）

24.（1）（2分）    得（1分）

，能弹开。（1分）

（2）两辆车在碰撞过程中动量守恒

有（3分）    得（1分）

对小汽车有（2分）    得（1分）

，不能弹开。（1分）

25.（1）根据几何关系有（2分）

（2分）

得（2分）

（2）由（2分）    得

沿轴正方向射出并且与射线相切的粒子在磁场中运动的时间最长，根据几何关系有

（2分）    得（1分）

（1分）

根据（2分）    和（1分）

得（1分）

（3）2（2分）    磁场区域为（2分）

33.（1）ACE

（2）（ⅰ）球内空气经历等容变化，由盖-吕萨克定律

（2分）  解得（2分）

（ⅱ）比赛前篮球内空气为研究对象，由理想气体状态方程

（2分）

解得

设漏掉空气的体积为

    （1分）

由于在相同温度和相同压强下，质量之比等于体积之比

（2分）    （1分）

34.（1）ABC（5分）

（2）①因细光束进入玻璃砖后方向与平行，根据几何关系可知折射角（1分）

玻璃砖材料的折射率

（1分）    所以入射角（1分）

②设细光束射到上的点，其光路图如图所示：

设玻璃砖材料的临界角为，则（1分）  可得（1分）

由几何关系可知在点的入射角，所以细光束在点发生全反射（1分）

设细光束全反射后经过上的点，则在点入射角

所以细光束从点射出，由几何知识可知，四边形是菱形，细光束在玻璃砖内传播的最短路程为（1分）

所以该细光束在玻璃砖内传播的最短时间（1分）

又因为（1分）

故有（1分）