2022届黑龙江省哈尔滨市第九中学高三下学期第二次模拟考试理综物理试题(含答案)

这是一份2022届黑龙江省哈尔滨市第九中学高三下学期第二次模拟考试理综物理试题(含答案)，共20页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1、下列说法正确的是( )
A.千克、秒、牛顿是国际单位制中的三个基本单位
B.汽车行驶的速度越大，惯性就越大
C.是加速度的比值法定义式
D.用质点来代替有质量的物体是采用了理想化模型的思想
2、图甲中给出了氢原子光谱中四种可见光谱线对应的波长，氢原子能级图如图乙所示。由普朗克常量可计算出这四种可见光的光子能量由大到小排列依次为3.03eV、2.86eV、2.55eV和1.89eV，则下列说法中正确的是( )
A.谱线对应光子的能量是最大的
B.光只能使处于能级的氢原子向高能级跃迁并且还达不到电离状态
C.光是由处于的激发态氢原子向低能级跃迁的过程中产生的
D.若四种光均能使某金属发生光电效应，则光获取的光电子的最大初动能较大
3、如图所示，MN的右侧存在范围足够大、磁感应强度大小为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，MN右侧到MN的距离为L的O处有一个粒子源，可沿纸面内各个方向射出质量为m、电荷量为q的带正电粒子（不计重力及粒子间的相互作用），速度均为，则粒子在磁场中运动的最短时间为( )
A.B.C.D.
4、如图所示，两个完全相同的木模质量均为m，通过三根轻质竖直细线对称连接，放在水平面上呈“互”字型静置，上方木模呈现悬浮效果，这是利用了建筑学中的“张拉整体”的结构原理。细线a、b、c上的张力大小分别用、、表示，水平面所受的压力大小为，重力加速度大小为g。下列关系式正确的是( )
A.B.
C.D.
5、2021年7月我国成功将全球首颗民用晨昏轨道气象卫星——“风云三号05星”送入预定圆轨道，轨道周期约为1.7h，被命名为“黎明星”，使我国成为国际上唯一同时拥有晨昏、上午、下午三条轨道气象卫星组网观测能力的国家。如图所示，某时刻“黎明星”正好经过赤道上P城市正上方，则下列说法正确的是( )
A.“黎明星”做匀速圆周运动的线速度小于同步卫星的线速度
B.“黎明星”做匀速圆周运动的角速度小于同步卫星的角速度
C.“黎明星”做匀速圆周运动的轨道半径小于同步卫星的轨道半径
D.该时刻后“黎明星”经过1.7h能经过P城市正上方
二、多选题
6、一带正电的粒子仅在电场力作用下沿x轴正方向运动，其电势能随位置x的变化关系如图所示，其中段是对称的曲线，段是直线，则下列判断正确的是( )
A.处电势的关系为
B.粒子在段所受电场力沿x轴负方向；段所受电场力沿x轴正方向
C.粒子从O点向运动过程中加速度逐渐减小
D.粒子从向运动过程电场力做负功
7、如图所示的理想变压器，原线圈电路中有定值电阻，阻值为，接入电动势为的交流电源，内阻不计。副线圈电路中定值电阻和滑动变阻器R串联，的阻值和滑动变阻器的最大阻值均为，原、副线圈的匝数比为10:1，电压表和电流表均为理想交流电表。在滑动变阻器滑片P从最上端缓慢向下滑动至最下端的过程中，下列说法正确的是( )
A.电压表和电流表的示数均逐渐变大
B.两端电压与两端电压之比始终为1:5
C.通过的电流的频率始终为5Hz
D.和消耗的总功率逐渐增大
8、如图，足够长的传送带AB以速度逆时针转动，与水平面夹角为37°，下端与足够长的光滑水平面BC平滑连接，滑块1、2用细线(未画出)拴在一起静止在水平面BC上，中间有一被压缩的轻质弹簧（弹簧在弹性限度内且1、2与弹簧不拴接）。剪断细线后弹簧恢复原长，之后滑块2以2m/s的速度水平向右运动。已知滑块2与传送带之间的动摩擦因数为0.5，滑块1、2质量分别为、，滑块2在传送带上发生相对滑动时会在传送带上留下痕迹，重力加速度，，。下列说法正确的是( )
A.弹簧恢复原长后滑块1速度大小为1m/s
B.弹簧处于压缩状态时储存的最大弹性势能为12J
C.滑块2在传送带上运动的时间为0.4s
D.滑块2在传送带上发生相对滑动的过程中产生的热量为12.8J
9、下列说法正确的是( )
A.的水的内能小于的水蒸气的内能
B.如果附着层内液体分子间距离小于液体内部分子间距离，则液体浸润该固体
C.给自行车轮胎打气时，越打越费劲，原因是轮胎内气体分子间斥力增大的缘故
D.一定质量的理想气体，在体积不变时，分子每秒与器壁平均碰撞次数随着温度降低而减小
E.第二类永动机不可能制成，是因为违背了热力学第一定律
10、下列说法中正确的是( )
A.光的偏振实验表明，光是一种纵波
B.光从折射率大的介质射向折射率小的介质时可能发生全反射
C.采用同一装置做双缝干涉实验，红光比紫光条纹宽度大
D.在同一种介质中，波长越短的光传播速度越小
E.由于超声波的频率很高，所以超声波容易发生衍射现象
三、实验题
11、某同学进行“探究加速度与物体受力、质量的关系”的实验，将实验器材按图甲所示安装。已知打点计时器的工作频率为50Hz，请完成下列相关内容：
（1）该同学在进行平衡摩擦力的操作时，将木板垫高后，在不挂小吊盘（含砝码）的情况下，轻推小车，让小车拖着纸带运动，得到如图乙所示的纸带，则该同学平衡摩擦力时木板的倾角_________（选填“过大”、“过小”或“适中”）。
（2）关于本实验，下列说法正确的是( )（选填正确答案标号）
A.连接小吊盘和小车的细线应跟长木板保持平行
B.每次改变小车的质量后要重新平衡摩擦力
C.必须保证小车及车中砝码的总质量远小于小吊盘和盘中砝码的总质量
D.应先接通打点计时器电源，待打点稳定后再释放小车
（3）该同学按正确步骤操作后，保持小车质量不变，通过改变小吊盘中砝码的质量来改变小车受到的合外力，得到了多组数据，其中一条纸带如图丙所示，A、B、C、D、E、F、G为计数点，相邻计数点之间还有四个点未画出，测得，，，，，，根据以上数据，可求出小车的加速度大小_______（保留两位有效数字）。
12、某学习小组想自己动手通过实验精确测量电阻的阻值，有下列器材供选用：
A.待测电阻（约为100Ω）
B.电压表V（3V，内阻约为3kΩ）
C.电流表（10mA，内阻约为5Ω）
D.电流表（30mA，内阻约为2Ω）
E.滑动变阻器（，额定电流3A）
F.滑动变阻器（，额定电流0.5A）
G.直流电源E（3V，内阻约为1Ω）
H.开关、导线若干
（1）甲同学根据以上器材设计了用伏安法测量电阻的电路，能满足两端电压从零开始在尽可能大的范围内变化，并进行多次测量。则电流表应选择_______（选填“”或“”）；滑动变阻器应选择________（选填“”或“”）；
（2）请在图1的虚线框中帮甲同学画出实验电路原理图______；
（3）乙同学经过反复思考，利用所给器材设计出了如图2所示的测量电路，具体操作如下：
①按图连接好实验电路，闭合开关前调节滑动变阻器的滑片至适当位置；
②闭合开关，断开开关，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数恰好为电流表的示数的一半；
③闭合开关并保持滑动变阻器的滑片位置不变，读出电压表V和电流表的示数，分别记为U、I；
④待测电阻的阻值________；比较甲、乙两同学测量电阻的方法，若仅考虑实验的系统误差，则甲同学的测量值________真实值，乙同学的测量值______真实值（选填大于、小于或等于）。
四、计算题
13、如图所示，光滑的半圆形轨道MN处于竖直平面内，它与固定的光滑水平桌面相切于半圆的下端点M，一长为不可伸长的轻绳一端拴着质量为的小球，另一端拴于O点。现将小球提至轻绳处于水平位置时无初速度释放，当小球摆至最低点时，恰与放在桌面上的小球正碰。碰后小球被弹回，上升的最高点距桌面高度，质量为的小球运动到半圆形轨道最低点时的速度大小为，进入半圆形轨道恰好能通过最高点N，重力加速度g取。不计空气阻力，两球都视为质点，求：
（1）小球的质量；
（2）小球通过最高点N后打在桌面上的P（图中未画出）点，P点到M点的距离。
14、如图所示，质量为m、电阻未知的导体棒垂直放在相距为l、倾角为θ的平行光滑金属导轨上，轨道顶端串联一阻值R的电阻，导轨电阻不计。磁感应强度为B的匀强磁场方向与导轨平面垂直，磁场区域的宽度如图所示，其中磁场区域Ⅱ宽度x可以调节。导体棒由距离磁场区域Ⅰ上边界d处静止释放，恰能匀速穿过第一个磁场。
（1）导体棒穿过磁场区域Ⅰ过程，电阻R两端电压；
（2）刚进入磁场区域Ⅱ时导体棒的加速度；
（3）调节磁场区域Ⅱ的宽度，使得导体棒恰好出磁场区域Ⅱ时的速度恰好等于穿出磁场区域Ⅰ时的速度。测得此情形下从释放到穿出磁场区域Ⅱ用时为t，求此过程中回路的总焦耳热Q与第二个磁场宽度x。
15、如图所示，封闭有一定质量理想气体的内壁光滑的导热汽缸固定在水平桌面上，且开口向右放置；缸内有一横截面积为的活塞，其到汽缸底部的距离为10cm；活塞通过轻绳连接了一个质量为1kg的小物体，轻绳跨在定滑轮上，滑轮左侧细绳水平，右侧连接小物体的细绳竖直，轻绳恰好处于伸直状态。开始时汽缸内、外压强相同，且均为，汽缸内气体温度为101K，现缓慢降低汽缸内气体的温度（不计一切摩擦，）。
（1）求小物体刚离开地面时缸内气体的温度；
（2）从开始降低温度到活塞移动至距汽缸底部6cm时，缸内气体共放出热量10J，求此过程中缸内气体内能的变化量（活塞移动过程中汽缸不漏气）。
16、为美化城市环境，提高城市整体形象，某市加强了亮化工程建设.在城市公园的某一正方形的水池的水中装上亮化灯泡，水池边长为d，将水下灯泡看成点光源，点亮灯泡，结果在水面上刚好形成一个边长为d的正方形亮斑。已知水对光的折射率为n，求光源离水面的距离。
参考答案
1、答案：D
解析：A.千克、秒、米是国际单位制中力学的三个基本单位，牛顿是导出单位，故A错误；
B.惯性只与质量有关，与速度无关，速度越大，惯性没变，故B错误；
C.公式是牛顿第二定律的表达式，表示物体的加速度跟物体受到的合外力成正比，与物体的质量成反比。不是加速度的定义式，故C错误；
D.用质点来代替有质量的物体是采用了理想模型的方法，故D正确。
故选D。
2、答案：B
解析：AB.由
，
可知，谱线的波长最长，频率最小，能量最小，故谱线对应光子的能量是最大的A错误，B正确；
C.谱线的波长最短，频率最大应为3.03eV，为从能级向能级跃迁发出的谱线，故不是从的激发态氢原子向低能级跃迁的过程中产生的，C错误；
D.光电效应方程
入射光的波长越长，飞出的光电子的最大初动能越小，D错误。
故选B。
3、答案：B
解析：由洛伦兹力提供向心力可得
所以粒子在磁场中运动的半径为
粒子在磁场中运动时间最短，对应的弧长最短、弦长最短，由几何关系得，当弦长等于L时最短，此时弦切角为30°，圆心角为60°，如图所示，运动的最短时间是
ACD错误，故B正确。
故选B。
4、答案：A
解析：整体受力分析，由平衡条件得
由对称性可知
对上方木模受力分析有
则
，
故选A。
5、答案：C
解析：C.由万有引力提供向心力，可得
由“黎明星”周期1.7小时，同步卫星周期24小时，可知“黎明星”做匀速圆周运动的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，故C正确；
A.由万有引力提供向心力，可得
所以“黎明星”做匀速圆周运动的线速度大于同步卫星的线速度，故A错误；
B.由万有引力提供向心力，可得
所以“黎明星”做匀速圆周运动的角速度大于同步卫星的角速度，故B错误；
D.某时刻“黎明星”正好经过赤道上P城市正上方，“黎明星”的周期1.7小时，由于地球的自转，该时刻后“黎明星”不是经过1.7h能经过P城市正上方，故D错误。
故选C。
6、答案：AD
解析：BD.粒子沿x轴正方向运动的过程，电势能先减小后增大，可知电场力先做正功后做负功，由于粒子带正电，可知在段所受电场力沿x轴正方向；段所受电场力沿x轴负方向，粒子从向运动过程电场力做负功，B错误，D正确；
A.由
可知，从O点开始沿x轴正方向，电势先降低后升高，处的电势最低，可得
A正确；
C.图线的斜率表示粒子所受电场力，粒子从O点向运动过程中，受到的电场力先减小后增大，再保持不变，故粒子的加速度先减小后增大，再保持不变，C错误。
故选AD。
7、答案：BD
解析：A.在滑动变阻器滑片P从最上端缓慢向下滑动至最下端的过程中，滑动变阻器的有效值减小，则副线圈的总电阻减小，所以副线圈的电流增大，即电流表的示数逐渐增大；根据变压器的电流比，可知原线圈的电流也增大，故两端的电压增大，因交流电源的电动势有效值不变，所以原线圈两端的电压变小，故电压表的示数逐渐减小，故A错误；
B.设原线圈的电流为，副线圈的电流为，则的电压为
的电压为
则有
又
，
解得
故B正确；
C.电源的电动势的瞬时值表达式
可知
则交流电的频率为
因变压器不会改变交流电的频率，故通过的电流的频率始终为50Hz，故C错误。
D.由A项分析，可知流过原、副线圈的电流都增大，根据
可知和消耗的总功率逐渐增大，故D正确。
故选BD。
8、答案：BCD
解析：A.剪断细线后弹簧恢复原长，根据动量守恒
解得
A错误；
B.剪断细线后弹簧恢复原长，根据能量守恒，弹簧处于压缩状态时储存的最大弹性势能
B正确；
CD.滑块2滑上传送带后向上做匀减速
又
解得
此阶段滑块2在传送带上运动的位移
传送带的位移
滑块2在传送带留下的痕迹长
滑块2减速为0后，向下做匀加速运动，至速度到达v前，加速度不变仍为a，若滑块速度能达到v，其位移大小
所以滑块2在下滑过程中速度没有达到v，就到达B点，则有
解得
此时传送带的位移
滑块2在传送带留下的痕迹长
则滑块2在传送带上运动的时间
滑块2在传送带上发生相对滑动的过程中产生的热量
CD正确。
故选BCD。
9、答案：ABD
解析：A.的水转化为水蒸气要吸收热量，故的水的内能小于的水蒸气的内能，A正确；
B.如果附着层内液体分子间距离小于液体内部分子间距离，附着层内液体分子斥力起主要作用，使液体浸润该固体，B正确；
C.给自行车轮胎打气时，越打越费劲，原因是轮胎内气体压强增大的缘故，气体分子间的相互作用力几乎可以忽略，C错误；
D.一定质量的理想气体，在体积不变时，随着温度降低，由
可知，气体压强减小，故分子每秒与器壁平均碰撞次数减小，D正确；
E.第二类永动机不可能制成，是因为违背了热力学第二定律，E错误。
故选ABD。
10、答案：BCD
解析：A.光的偏振实验表明，光是一种横波，A错误；
B.全反射是指光由光密介质射到光疏介质得界面时，全部被反射回原介质内得现象，或者光由折射率大的介质射向折射率小的介质折射率的界面时，发生全反射，B正确；
C.采用同一装置做双缝干涉实验，红光比紫光条纹宽度大，C正确；
D.不同颜色的光在同一种介质中，波长越短的光传播速度越小，D正确；
E.超声波的频率很高，在一定介质，波速一定的情况下，波长就小，就不容易发生衍射现象，E错误。
故选BCD。
11、答案：（1）过小（2）AD（3）0.81
解析：（1）纸带上的间距随小车运动不断减小，说明小车在做减速运动，即平衡摩擦力不够，即平衡摩擦力时木板的倾角过小；
（2）
A.连接小吊盘和小车的细线应跟长木板保持平行，这样能够保证绳子的拉力方向和小车运动方向相同，故A正确；
B.根据
可知质量被约掉了，则每次改变小车质量后无需重新平衡摩擦力，故B错误；
C.小车及车中砝码的总质量应远大于小吊盘和盘中砝码的总质量，故C错误。
D.实验时应先接通打点计时器电源，待打点稳定后再释放小车，故D正确。
故选AD。
（3）因相邻计数点之间还有四个点未画出，则
根据逐差法，有
12、答案：（1）；
（2）
（3）；大于；等于
解析：（1）电路中可能出现的最大电流
则电流表应选择，滑动变阻器要采用分压接法，则应选择阻值较小的
（2）待测电阻约为100Ω，电流变内阻约为2Ω电压表内阻约为3kΩ。相对来说，待测电阻远大于电流表内阻，电流表应采用内接法，如图。
（3）由步骤②可知，通过与的电流相等，它们并联，则两支路电压相等，电阻相等，由步骤③可知，电压表测待测电阻两端电压，通过待测电阻的电流等于的示数I，待测电阻的阻值为
甲同学采用电流表内接法，根据“大内偏大”，可知测量值大于真实值；乙同学采用半偏法，测量值等于真实值。
13、答案：（1）0.2kg（2）0.09m
解析：（1）小球无初速度释放后，机械能守恒
得
碰后小球被弹回，上升至最高点过程，机械能守恒
得
两小球碰撞过程系统动量守恒，有
解得
（2）小球进入半圆形轨道运动，恰好能通过最高点N，由牛顿第二定律可得
根据能量守恒
解得
根据平抛运动规律有
即P点到M点的距离为
14、答案：（1）（2）；方向沿斜面向上（3）见解析
解析：（1）进入磁场后匀速运动，则
解得
（2）导体棒进入磁场前
导体棒刚进入磁场Ⅱ时的速度
刚进入磁场时
联立解得
负号表示方向沿斜面向上；
（3）导体棒从开始释放到刚进入磁场Ⅱ时间为
则磁场Ⅱ中的运动时间
从进入磁场Ⅱ到出离磁场Ⅱ由动量定理
其中

解得
由能量关系可知此过程中回路的总焦耳热
15、答案：（1）（2）
解析：（1）当重物刚离开地面时，地面对重物的支持力为零，设此时绳的拉力为F，活塞受力平衡
小物体受力平衡
解得
汽缸内气体等容变化，根据查理定律
其中
解得
（2）气体温度从101K降温至100K过程中，外界对气体做功
继续降温，活塞向左移动过程中，外界对气体做功
解得
根据热力学第一定律
其中
解得
16、答案：
解析：水面上刚好形成一个边长为d的正方形亮斑，设光源离水面的高度为h，则从光源射向正方形的角的光线发生了全反射，有
解得