2024届黑龙江省重点中学高三第二次联考物理试题

这是一份2024届黑龙江省重点中学高三第二次联考物理试题，共18页。

2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．
3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．
4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．
5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．
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、2019年4月20日22时41分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射第四十四颗北斗导航卫星。它是北斗三号系统首颗倾斜地球同步轨道卫星，经过一系列在轨测试后，该卫星将与此前发射的18颗中圆地球轨道卫星和1颗地球同步轨道卫星进行组网。已知中圆地球轨道卫星的轨道半径是地球同步轨道卫星的半径的，中圆地球轨道卫星轨道半径为地球半径的k倍，地球表面的重力加速度为g，地球的自转周期为T，则中圆地球轨道卫星在轨运行的（ ）
A．周期为
B．周期为
C．向心加速度大小为
D．向心加速度大小为
2、如图所示，足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成θ角，其中MN与PQ平行且间距为L，N、Q间接有阻值为R的电阻，匀强磁场垂直导轨平面，磁感应强度为B，导轨电阻不计。质量为m的金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且接触良好，ab棒接入电路的电阻为r，当金属棒ab下滑距离x时达到最大速度v，重力加速度为g，则在这一过程中（ ）
A．金属棒做匀加速直线运动
B．当金属棒速度为时，金属棒的加速度大小为0.5g
C．电阻R上产生的焦耳热为
D．通过金属棒某一横截面的电量为
3、在如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，R1、R3为定值电阻，R2为滑动变阻器，C为电容器。将滑动变阻器的滑动触头P置于位置a，闭合开关S，电路稳定时理想电压表V1、V2的示数分别为U1、U2，理想电流表A的示数为I。当滑动变阻器的滑动触头P由a滑到b且电路再次稳定时，理想电压表V1、V2的示数分别为U1′、U2′，理想电流表A的示数为I′。则以下判断中正确的是（ ）
A．滑动变阻器的滑动触头P由a滑向b的过程中，通过R3的电流方向由左向右
B．滑动变阻器的滑动触头P由a滑向b的过程中，电容器的带电量减小
C． ，，
D．
4、图甲是小型交流发电机的示意图，线圈绕垂直于匀强磁场的水平轴沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示，以下判断正确的是（ ）
A．交流电的频率是100Hz
B．0.02s时线圈平面与磁场方向平行
C．0.02s时穿过线圈的磁通量最大
D．电流表的示数为20A
5、如图，一个质量为m的刚性圆环套在竖直固定细杆上，圆环的直径略大于细杆的直径，圆环的两边与两个相同的轻质弹簧的一端相连，轻质弹簧的另一端相连在和圆环同一高度的墙壁上的P、Q两点处，弹簧的劲度系数为k，起初圆环处于O点，弹簧处于原长状态且原长为L；将圆环拉至A点由静止释放，OA=OB=L，重力加速度为g，对于圆环从A点运动到B点的过程中，弹簧处于弹性范围内，下列说法正确的是
A．圆环通过O点的加速度小于g
B．圆环在O点的速度最大
C．圆环在A点的加速度大小为g+
D．圆环在B点的速度为2
6、如图所示为两条长直平行导线的横截面图，两导线中均通有垂直纸面向外、强度大小相等的电流，图中的水平虚线为两导线连线的垂直平分线，A、B两点关于交点O对称，已知A点与其中一根导线的连线与垂直平分线的夹角为θ=30°，且其中任意一根导线在A点所产生的磁场的磁感应强度大小为B。则下列说法正确的是（ ）
A．根据对称性可知A、B两点的磁感应强度方向相同
B．A、B两点磁感应强度大小均为
C．A、B两点磁感应强度大小均为B
D．在连线的中垂线上所有点的磁感应强度一定不为零
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、飞机在航空母舰上从静止开始起飞，在自身发动机和舰装弹射器的共同作用下沿水平方向加速运动。发动机产生的推力恒为，弹射器的作用长度为，飞机质量为，飞机所受阻力为弹射器弹力和发动机推力总和的20%。若飞机在弹射结束时要求的速度为，则弹射过程中（ ）
A．飞机的加速度为
B．弹射器推力为
C．弹射器对飞机做功为
D．弹射器对飞机做功的平均功率为
8、一质量为m的物体静止在光滑水平面上，现对其施加两个水平作用力，两个力随时间变化的图象如图所示，由图象可知在t2时刻物体的（ ）
A．加速度大小为
B．速度大小为
C．动量大小为
D．动能大小为
9、如图所示，竖直平面内有一光滑圆环，圆心为O，OA连线水平，AB为固定在A、B两点间的光滑直杆，在直杆和圆环上分别套着一个相同的小球M、N．先后两达让小球M、N以角速度ω和2ω随圆环一起绕竖直直径BD做匀速圆周运动．则
A．小球M第二次的位置比第一次时离A点近
B．小球M第二次的位置比第一次时离B点近
C．小球N第二次的竖直位置比第一次时高
D．小球N第二次的竖直位置比第一次时低
10、如图所示，质量均为m的两辆拖车甲、乙在汽车的牵引下前进，当汽车的牵引力恒为F时，汽车以速度v匀速前进。某时刻甲、乙两拖车之间的挂钩脱钩，而汽车的牵引力F保持不变（将脱钩瞬间记为t＝0时刻）。则下列说法正确的是（ ）
A．甲、乙两车组成的系统在0~时间内的动量守恒
B．甲、乙两车组成的系统在~时间内的动量守恒
C．时刻甲车动量的大小为2mv
D．时刻乙车动量的大小为mv
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）图甲为测定当地重力加速度的实验装置，不可伸长的轻摆线一端固连在铅质小圆柱的上端，另一端固定在O点。将轻绳拉至水平后由静止释放，在小圆柱通过的最低点附近安置一组光电门，测出小圆柱运动到最低点通过光电门的挡光时间t，用游标卡尺测出小圆柱的直径d，如图乙所示。忽略空气阻力，实验步骤如下：

(1)小圆柱的直径d＝________cm；
(2)测出悬点到圆柱中心的距离l，并测出对应的挡光时间△t；
(3)改变摆线的长度，重复步骤 (2)，多测几组数据；
(4)以悬点到圆柱重心的距离l为纵坐标，以_______为横坐标，得到的图象是一条通过坐标原点的直线，如图丙所示。计算得该图线的斜率为k，则当地重力加速度g=_______(用物理量的符号表示)。
12．（12分）某实验小组做“验证力合成的平行四边形定则”实验，涉及以下问题，请分析解答。
(1)实验的部分步骤如下：
①将橡皮筋的一端固定在点，另一端拴上两根细绳，每根细绳分别连一个弹簧测力计
②如图所示，沿相互垂直的两个方向分别拉两个弹簧测力计，使橡皮筋的绳套端被拉到某一点，由弹簧测力计的示数记录两个拉力、的大小，此时_________，______
③再用一个弹簧测力计将橡皮筋的绳套端拉至点，读出拉力大小并确定其方向
④在如图所示的方格纸上以每格为标度，作出拉力、
⑤应用平行四边形定则作出、的合力的图示，并按每格的标度读出合力的大小
⑥若在误差允许的范围内，与满足__________，则验证了力合成的平行四边形定则
(2)实验中，下列器材中必须要用的是__________

(3)下列实验操作正确的是________。
A．拉动橡皮筋时，弹簧测力计要与木板平面平行
B．每次拉伸橡皮筋时，两个弹簧测力计间的夹角越大越好
C．描点确定拉力方向时，两点间的距离应尽可能大一些
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，水平传送带与固定斜面平滑连接，质量为m＝1kg的小物体放在斜面上，斜面与水平方向的夹角为θ＝37°，若小物体受到一大小为F＝20N的沿斜面向上的拉力作用，可以使小物体从斜面底端A由静止向上加速滑动。当小物体到达斜面顶端B时，撤去拉力F且水平传送带立即从静止开始以加速度a0＝1m/s2沿逆时针方向做匀加速运动，当小物体的速度减为零时刚好滑到水平传送带的右端C处。小物体与斜面及水平传送带间的动摩擦因数均为µ＝0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，AB间距离L＝5m，导槽D可使小物体速度转为水平且无能量损失，g＝10m/s2。已知sin37°＝0.6，cs37°＝0.8，求：
(1)小物体运动到B点的速度
(2)小物体从A点运动到C点的时间
(3)小物体从B点运动到C点的过程中，小物体与传送带间由于摩擦而产生的热量Q
14．（16分）第24届冬奥会将于2022年2月4日在中国北京和张家口联合举行。如图为一简化后的跳台滑雪的雪道示意图。助滑坡由AB和BC组成，AB为斜坡，BC为R=10m的圆弧面，二者相切于B点，与水平面相切干C点，AC间的竖直高度差为h1=50m CD为竖直跳台。运动员连同滑雪装备总质量为m=80kg，从A点由睁止滑下，假设通过C点时雪道对运动员的支持力为F=8000N水平飞出段时间后落到着陆坡 DE的E点上。CE间水平方向的距离x=150m。不计空气阻力，取g=10m/s2。求：
(1)运动员到达C点速度vc的大小；
(2)CE间竖直高度差h2；
(3)运动员从A点滑到C点的过程中克服摩擦力做的功W。
15．（12分）如图所示，小球C在光滑的水平直轨道上处于静止状态。在它左边有一垂直于轨道的固定挡板，右边有两个小球A和B用处于原长的轻质弹簧相连，以相同的速度v0向C球运动，C与B发生碰撞并立即结成一个整体D。在A和D继续向左运动的过程中，当弹簧长度变到最短时，长度突然被第一次锁定不能伸长但还能继续被压缩。然后D与挡板P发生弹性碰撞，而A的速度不变。过一段时间，弹簧被继续压缩到最短后第二次锁定。已知A、B、C三球的质量均为m。求：
(1)弹簧长度第一次被锁定后A球的速度；
(2)弹簧长度第二次被锁定后的最大弹性势能。
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、C
【解析】
AB．中圆地球轨道卫星和同步卫星均绕地球做匀速圆周运动，已知中圆地球轨道卫星的轨道半径是地球同步轨道卫星的半径的，地球的自转周期为T，根据开普勒第三定律可知：
解得
故AB错误；
CD．物体在地球表面受到的重力等于万有引力，有
中圆轨道卫星有
解得
故C正确，D错误。
故选C。
2、D
【解析】
A．对金属棒，根据牛顿第二定律可得：
可得：
当速度增大时，安培力增大，加速度减小，所以金属棒开始做加速度逐渐减小的变加速运动，不是匀加速直线运动，故A错误；
B．金属棒匀速下滑时，则有：
即有：
当金属棒速度为时，金属棒的加速度大小为：
故B错误；
C．对金属棒，根据动能定理可得：
解得产生的焦耳热为：
电阻上产生的焦耳热为：
故C错误；
D．通过金属棒某一横截面的电量为：
故D正确；
故选D。
3、D
【解析】
AB．电容C与电阻R1、R2并联，其电压等于电源的路端电压，当滑动变阻器滑动触头P由a滑向b的过程中，变阻器的电阻增大，总电阻增大，总电流减小，路端电压增大，根据可知，电容器的电荷量增加，电容器充电，通过R3的电流方向由右向左，故AB项错误；
C．因电路电流减小，故，则R1两端电压减小，即。因路端电压增大，则R2两端电压增大，即，故C项错误；
D．将R1等效为电源内阻，则可视为等效电源的路段电压，根据U—I图像的斜率关系可得
故D项正确。
故选D。
4、B
【解析】
A．根据图乙，交变电流周期为
频率为
A错误；
BC．时，电流最大，线圈平面与磁场方向平行，穿过线圈的磁通量为零，B正确，C错误；
D．根据图乙，电流的最大值
电流的有效值
所以电流表示数为，D错误。
故选B。
5、D
【解析】
A．圆环通过O点时，水平方向合力为零，竖直方向只受重力，故加速度等于g，故A错误；
B．圆环受力平衡时速度最大，应在O点下方，故B错误；
C．圆环在下滑过程中与粗糙细杆之间无压力，不受摩擦力，在A点对圆环进行受力分析如图，根据几何关系，在A点弹簧伸长
根据牛顿第二定律，有
解得
故C错误；
D．圆环从A到B过程，根据功能关系，减少的重力势能转化为动能
解得
故D正确。
故选D。
6、B
【解析】
A．根据安培定则判断得知，两根通电导线产生的磁场方向均沿逆时针方向，由于对称，两根通电导线在A、B两点产生的磁感应强度大小相等，根据平行四边形进行合成得到，A、B两点的磁感应强度大小相等，A点磁场向下，B点磁场向上，方向相反，A错误；
BC．两根导线在A点产生的磁感应强度的方向如图所示
根据平行四边形定则进行合成，得到A点的磁感应强度大小为
同理，B点的磁感应强度大小也为
B正确、C错误；
D．只有当两根通电导线在同一点产生的磁感应强度大小相等、方向相反时，合磁感应强度才为零，则知O点的磁感应强度为零，D错误。
故选B。
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、ABC
【解析】
A．加速过程有
解得
故A正确；
B．阻力
由动能定理得
解得
故B正确；
C．弹射器做功为
故C正确；
D．弹射器做功的平均功率为
故D错误。
故选ABC。
8、AD
【解析】
A．由图像可知：在t2时刻物体的加速度由牛顿第二定律可得加速度大小
故A正确；
BCD．由动量定理和图像面积可得
则
根据动量和动能的关系得
故BC错误，D正确。
故选AD。
9、BC
【解析】
设AB与竖直方向夹角为θ，则mgtan450=mω2r，则当ω变为2ω时，r变为原来的1/4，则小球M第二次的位置比第一次时离A点远，离B点近，选项A错误，B正确；对放在N点的小球：mgtanα=mω2Rsinα，则，则当ω越大，α越大，物体的位置越高，故选项C正确，D错误；故选BC。
10、AC
【解析】
A．设两拖车受到的滑动摩擦力都为f，脱钩前两车做匀速直线运动，根据平衡条件得
F＝2f
设脱钩后乙车经过时间t0速度为零，以F的方向为正方向，对乙车，由动量定理得
－ft0＝0－mv
解得
t0＝
以甲、乙两车为系统进行研究，在乙车停止运动以前，两车受到的摩擦力不变，两车组成的系统所受外力之和为零，则系统的总动量守恒，故在0至的时间内，甲、乙两车的总动量守恒，A正确；
B．在时刻后，乙车停止运动，甲车做匀加速直线运动，两车组成的系统所受的合力不为零，故甲、乙两车的总动量不守恒，故B错误，
CD．由以上分析可知，时刻乙车的速度为零，动量为零，以F的方向为正方向，
t0＝时刻，对甲车，由动量定理得
Ft0－ft0＝p－mv
又
f＝
解得
p＝2mv
故C正确，D错误。
故选AC。
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、1.02
【解析】
(1)[1]．小圆柱的直径d=1.0cm+2×0.1mm=1.02cm.
(2)[2][3]．根据机械能守恒定律得
所以
得到
则以悬点到圆柱重心的距离l为纵坐标，以为横坐标。
其中
故
12、 大小相等，方向相同 C AC
【解析】
(1)[1][2]②弹簧测力计的分度值为，估读至，则示数分别为
，
[3]⑥若在误差允许的范围内，与合满足大小相等，方向相同，则验证了力合成的平行四边形定则；
(2)[4]实验还需要用毫米刻度尺画直线、并进行长度的测量，所以C正确，A、B错误；
故选C；
(3)[5]A．实验是通过在白纸上作力的图示来验证平行四边形定则，为了减小实验误差，弹簧测力计、细绳、橡皮筋都应与木板平行，这样各力的图示能够正确体现相应力的大小，故A正确；
B．为减小作图过程中产生的误差，两个弹簧测力计拉力间的夹角不能太小，也不能太大，故B错误；
C．描点确定拉力方向时，两点之间的距离应尽可能大一些，以减小实验的误差，故C正确；
故选AC。
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)3s；(3)
【解析】
(1)小物体受到沿斜面向上的拉力作用时，对其进行受力分析，由牛顿第二定律可得
解得
从到过程中由运动学公式可得
解得
(2)从到过程中由运动学公式可得
小物体在段，由牛顿第二定律可得
由运动学公式可得
小物体从到过程中的时间
总
联立解得
总
(3)小物体在段，小物体向右运动，传送带逆时针运动，对小物块
对传送带
小物体相对于传送带的位移
小物体与传送带间由于摩擦而产生的热量
解得
14、 (1)30 m/s；(2)125m；(3)4000J
【解析】
(1)运动员到达C点，由牛顿第二定律得
解得vc=30 m/s。
(2)CE过程运动员做平抛运动
水平方向
竖直方向
解得h2=125m。
(3)AC过程，由动能定理得
解得W =4000J。
15、 (1)；(2)
【解析】
(1)设C球与B球粘结成D时，D的速度为v1，由动量守恒定律可得
解得
当弹簧压至最短时，D与A的速度相等，设此速度为v2，由动量守恒，有
解得A的速度
(2)设弹簧长度第一次被锁定后，储存在弹簧中的势能为Ep1。由能量守恒得
解得
撞击P后，D的速度大小不变，仍为，方向向右；A的速度大小和方向均不变。然后D与A继续相互作用，设当弹簧压缩到最短时，A与D的速度为v3，根据动量守恒定律可得
解得
弹性势能的增加量为
弹簧长度第二次被锁定后的最大弹性势能