2022届黑龙江省哈尔滨市第六中学高三（下）第一次模拟考试理综物理试题含解析

这是一份2022届黑龙江省哈尔滨市第六中学高三（下）第一次模拟考试理综物理试题含解析，共26页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
哈尔滨市第六中学2022届高三第一次模拟考试理科综合能力测试物理一、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~4题只有一项符合题目要求，第5~8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，有选错的得0分。1. 2021年12月30日，中科院EAST全超导托卡马克装置（“人造太阳”）过亿度持续运行17.6分钟：2022年2月26日，中国的“人造太阳”实现了1.6亿度（约为太阳中心温度的10倍）等离子体运行。中国的“人造太阳”的技术领跑世界。“人造太阳”采用的是磁约束核聚变反应，其核反应方程是；，则（　　）A. X为质子B. 该反应在常温下就可以进行C. 该反应前后核子的总质量是相等的D. 的结合能大于与结合能之和【答案】D【解析】【详解】A．根据电荷数守恒、质量数守恒，方程为知X为中子，A错误；B．核聚变反应属于热核反应，必须在高温下进行，B错误；C．核聚变反应能放出核能，反应前后质量出现亏损，C错误；D．该核反应释放能量，有质量亏损，生成物更稳定，则知的结合能比反应物的结合能之和大，D正确。故选D。2. 如图所示，半径相同、质量分布均匀的圆柱体E和半圆柱体M靠在一起，E表面光滑，重力为G；M下表面粗糙，E、M均静止在水平地面上。现过E的轴心施以水平作用力F，可使圆柱体E被缓慢拉离水平地面，并缓慢地滑到M的顶端，在上述全过程中，M始终处于静止状态。对该过程的分析，下列说法正确的是（　　）
 A. 地面所受M的压力一直增大B. 地面对M的摩擦力一直增大C. 水平作用力F的大小一直增大D. E、M间的压力最大值为2G【答案】D【解析】【详解】A．圆柱体E和半圆柱体M视为一整体，以整体为研究对象，因为整体处于平衡状态，在竖直方向有可知地面支持力大小保持不变，根据牛顿第三定律地面所受M的压力大小不变，故A错误；B C．以圆柱体为研究对象，令两圆心连线与地面夹角角为，依题意有
 解得依题意从30o增大到90o，则可知F逐渐变小；将圆柱体E和半圆柱体M视为一整体，因为整体处于平衡状态，则水平方向有因过程中水平拉力F一直在变小，地面对M的摩擦力也一直变小，故BC错误；D．据分析，因开始时最小，则E与M之间的压力N最大，则有故D正确。故选D。3. 2021年6月17日，搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射，神舟十二号载人飞船与天和核心舱及天舟二号组合体成功对接，将中国三名航天员送入“太空家园”，核心舱绕地球飞行的轨道可视为圆轨道，轨道离地面的高度约为地球半径的，运行周期约为90min，引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2。下列说法正确的是（　　）A. 核心舱在轨道上飞行的速度为7.9km/sB. 仅根据题中数据可估算出地球密度C. 位于低轨道的神舟十二号载人飞船需减速才能与高轨道的核心舱实现对接D. “太空家园”中静止坐在椅子上的字航员加速度为0【答案】B【解析】【详解】A．假定地球质量为M，人造天体轨道半径为r，则有 则有可知轨道半径越大，运行速度越小，而7.9km/s是轨道半径为地球半径时的速度，则核心舱的速度小于7.9km/s，故A错误；B．依题意有则有依题意地球的密度为故B正确；C．位于低轨道的神舟十二号载人飞船需加速才能与高轨道的核心舱实现对接，故C错误；D．“太空家园”中静止坐在椅子上的字航员与核心舱的加速度相同，则有解得可知加速度不为零，故D错误。故选B。4. 2022年第24届冬季奥林匹克运动会在中国举行，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一。跳台滑雪赛道可简化为助滑道、着陆坡、停止区三部分，如图所示。一次比赛中，质量为m的运动员从A处由静止下滑，运动到B处后水平飞出，落在了着陆坡末端的C点，滑入停止区后，在与C等高的D处速度减为零。已知B、C之间的高度差为h，着陆坡的倾角为，重力加速度为g。只考虑运动员在停止区受到的阻力，不计其他能量损失。由以上信息不可以求出（　　）
 A. 运动员在空中飞行的时间B. A、B之间高度差C. 运动员在停止区运动过程中克服阻力做的功D. C、D两点之间的水平距离【答案】D【解析】【详解】A．从B点做平抛运动，则由可求解运动员在空中飞行的时间，A正确，不符合题意；B．由可求解在B点的速度v0，再由可求解AB的高度差，B正确，不符合题意；C．从B点到D点由可求解运动员在停止区运动过程中克服阻力做功，C正确，不符合题意；D．由题中条件无法求解C、D两点之间的水平距离，D错误，符合题意。故选D。5. 如图甲所示，在水平面上固定有平行长直金属导轨ab和cd，bd端接有电阻R．导体棒ef垂直轨道放置在光滑导轨上，导轨电阻不计．导轨右端区域存在垂直于导轨面的匀强磁场，且磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示．在时刻，导体棒以速度从导轨的左端向右运动，经过时间开始进入磁场区域，取磁场方向垂直纸面向里为磁感应强度B的正方向，回路中顺时针方向为电流正方向，则回路中的电流i随时间t的变化规律图像可能是（    ）A.  B. C.  D. 【答案】A【解析】【详解】由图乙知，在0～2t0时间内磁感应强度随时间均匀变化，根据可知，回路产生稳定的电动势、稳定的感应电流，在根据楞次定律可判断感应电流的方向为逆时针方向，所以在0～2t0时间内电流是负方向，且大小不变．在2t0时刻导体棒进入磁场区域，在安培力的作用下做非匀变速运动，根据知，导体棒做加速度减小的减速运动，电流，电流逐渐减小，且i-t图像的斜率逐渐减小，所以A正确；B、C、D错误．6. 一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正方向运动，其电势能Ep随位移x变化的关系如图所示，其中0~x2段是关于直线x=x1对称的曲线，x2~x3段是直线，则下列说法正确的是（　　） A. x1处电场强度最小，但不为零B. 粒子在0~x2段做匀变速运动，x2~x3段做匀速直线运动C. 在0、x1、x2、x3的处电势、、、的关系为＞=＞D. x2~x3段的电场强度大小方向均不变【答案】CD【解析】【详解】A．0~x1段电势能减小，说明电场力做正功，即该段电场强度的方向沿x轴负方向；x1~x2段电势能增大，说明电场力做负功，即该段电场强度的方向沿x轴正方向；x轴上的电场方向在x1处方向发生了反向的突变，说明x1处电场强度为零，故A错误；B．根据功能关系可知，在Ep－x图像中，曲线的切线斜率与场强成正比，可知粒子在0~x2段受变力作用，做非匀变速运动，x2~x3段受恒力作用，做匀变速运动，故B错误；C．负电荷在电势低处电势能大，在电势高处电势能小，所以＞=＞，故C正确；D．负电荷在x2~x3段受恒力作用，说明该段是匀强电场，即电场强度的大小和方向均不变，故D正确。故选CD。7. 如图所示为电磁抽水泵模型，泵体是一个长方体，ab边长为L1，左右两侧面是边长为L2的正方形，在泵体内加入导电剂后，液体的电阻率为ρ，泵体所在处于方向垂直纸面向外的匀强磁场B。工作时，泵体的上下两表面接电压为U的电源（内阻不计）上。若电磁泵和水面高度差为h，理想电流表示数为I，不计水在流动中和管壁之间的阻力，重力加速度为g。在抽水泵正常工作过程中，下列说法正确的是（   ）A. 泵体上表面应接电源正极B. 电磁泵不加导电剂也能抽取纯水C. 电源提供总的功率为D. 若t时间内抽取水的质量为m，这部分水离开电磁泵时的动能为UIt-mgh-t【答案】AD【解析】【详解】A．当泵体上表面接电源的正极时，电流从上向下流过泵体，这时受到的磁场力水平向左，拉动液体；故A正确；
B．电磁泵不加导电剂，不能抽取不导电的纯水，故B错误；C．根据电阻定律，泵体内液体的电阻那么液体消耗的电功率为 而电源提供的电功率为UI，故C错误；
D．若t时间内抽取水的质量为m，根据能量守恒定律，则这部分水离开泵时的动能为故D正确；
故选AD。8. 如图所示，在直角三角形ABC内存在垂直于纸面向外的匀强磁场（图中未画出），AB边长度为d；∠C=，现垂直于AB边射入一群质量均为m，电荷量均为q，速度相同的带正电粒了（不计重力），已知垂直于AC边射出的粒子在磁场中运动的时间为t0，在磁场中运动时间最长的粒子经历的时间为，下列判断正确的是（　　）
 A. 粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为4t0B. 该匀强磁场的磁感应强度大小为C. 粒子在磁场中运动的轨道半径为D. 粒子进入磁场时的速度大小为【答案】ABC【解析】【详解】A．垂直于AC边射出，可知速度偏转角为，则对应的圆心角也等于，依题意有 解得 故A正确；B．根据带电粒子在匀强磁场中的周期公式有可得故B正确；C．在磁场中运动时间最长的粒子经历的时间为，依题意其运动轨迹如图所示
 因磁场中运动的时间为时间为时，对应的圆心角为，即根据几何关系有即解得故选C；D．根据带电粒子在匀强磁场中圆周运动的轨道半径公式，依题意有解得故D错误。故选ABC。第II卷（非选择题共62分）二、非选择题：共62分，第9~12题为必考题，每个试题考生都必须作答。第13~16题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题9. 某研究性学习小组的同学欲探究小车质量不变时其加速度与力的关系，该小组在实验室设计了一套如图甲所示的装置，图中A为小车，B为打点计时器，C为力传感器（测绳子的拉力），P为小桶（内有砂子），M是一端带有定滑轮的水平放置的足够长的木板。不计绳子与滑轮间的摩擦。
 （1）要顺利完成该实验，除图中实验仪器和低压交流电源（含导线）外，还需要的实验仪器是__________（选填“毫米刻度尺”“天平”或“秒表”）。（2）本实验是否需要平衡摩擦力后再做实验?___________（选填“是”或“否”）是否要求小桶和砂子的总质量远小于小车的质量?__________（选填“是”或“否”）。（3）已知交流电源的频率为50Hz，某次实验得到的纸带如图乙所示，图中相邻两计数点之间还有4个点未画出，由该纸带可求得小车的加速度a=____m/s2。（结果保留两位有效数字）【答案】    ①. 毫米刻度尺    ②.     ③. 否    ④. 0.90【解析】【详解】（1）[1]由于要处理纸带数据，需要利用刻度尺测量两个计数点之间的距离，所以还需要的器材是刻度尺。（2）[2]为使绳子的拉力等于小车受到的合外力，应平衡摩擦力。[3]由于绳子一端连接有能够测绳子拉力的力传感器，绳子的拉力可以直接读出，所以不需要小桶和砂子的总质量远小于小车的质量。（3）[4]图乙中相邻两个计数点之间的时间间隔为t=5T==0.10s根据Δx＝at2可求得小车的加速度a＝0.90m/s210. 某物理课外实验小组为了测量某未知电阻R0的阻值，制定了四种测量方案。（1）方案一：用欧姆表测电阻a．在进行正确机械调零后，将欧姆档的选择开关拨至“×1”档，先将红、黑表笔短接，让指针指在______（选填“左侧”或“右侧”）零刻度线上。b．欧姆表指针如图甲所示，可得未知电阻R0的阻值为______。（结果保留两位有效数字）
 （2）方案二：用伏安法测电阻：如图乙所示的实验电路，电压表的示数为2.80V，电流表的示数为87.5mA，则由此可得未知电阻R0的阻值为______（结果保留两位有效数字），此测量值_______（选填“大于”或“小于”）真实值。
 （3）方案三：用等效替代法测电阻a．如图丙所示，将电阻箱R的阻值调到最大，闭合开关S1和S2，调节电阻箱R，使电流表示数为I0，电阻箱的示数R1=102Ω；b．断开开关S2，闭合开关S1，调节电阻箱R，使电流表示数仍为I0，电阻箱的示数R2=68Ω；c．则未知电阻R0的阻值为______Ω（结果保留两位有效数字）。
 （4）方案四：用惠斯通电桥法测电阻如图丁所示的实验电路，AB为一段粗细均匀的直电阻丝。
 a．闭合开关S，调整触头D的位置，使按下触头D时，电流表G的示数为零。已知定值电阻R的阻值，用刻度尺测量出、，则电阻R0=______（用R、l1、l2表示）。b．为消除因电阻丝的粗细不均匀而带来的误差，将图丁中的定值电阻R换成电阻箱，并且按照a中操作时，电阻箱的读数记为R3；然后将电阻箱与R0交换位置，保持触头D的位置不变，调节电阻箱，重新使电流表G的示数为零，此时电阻箱的读数记为R4，则电阻R0=_______。（用R3、R4表示）【答案】    ①. 右侧    ②. 36    ③. 32    ④. 小于    ⑤. 34    ⑥. R    ⑦. 【解析】【详解】（1）[1]红黑表笔短接，使电流达到满偏，故指针指在右侧；[2]依题意，读数为36；（2）[3]根据欧姆定律，电阻的测量值为 [4]电路采用外接法，电流表读数偏大，故电阻测量值小于真实值；（3）[5]根据闭合电路的欧姆定律有联立解得（4）[6]根据电桥测量原理，依题意有解得[7]据前面分析，有则有11. 如图所示，倾角θ=37°的光滑固定斜面上放有A、B、C三个质量均为m=0.5kg的物块（均可视为质点），A固定，C与斜面底端处的挡板D接触，B与C通过轻弹簧相连且均处于静止状态，A、B间的距离d=3m，现释放A，一段时间后A与B发生弹性碰撞，碰撞时间极短，碰撞后立即撤去A，不计空气阻力，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：（1）A与B碰撞后瞬间B的速度大小vB；（2）弹簧始终在弹性限度内，当C刚好要离开挡板时，B的动能Ek=8.97J，弹簧的劲度系数k。
 【答案】（1）6m/s ；（2）600N/m【解析】【详解】（1）根据机械能守恒定律有解得设碰撞后瞬间A、B的速度大小分别为v1、v2，以v0的方向为正方向，根据动量守恒定律有A、B碰撞过程机械能守恒，由机械能守恒定律有联立解得（2）A、B碰撞前，弹簧的压缩量为当C恰好要离开挡板时，弹簧的伸长量为可见在B开始沿斜面向下运动到C刚好要离开挡板的过程中，弹簧的弹性势能的改变量为零。根据机械能守恒定律得联立以上各式解得12. 如图所示，足够大的光滑绝缘水平地面上有一足够长的带正电平板，平板的右端与绝缘墙壁的距离为L；在平板的上面有一带正电的绝缘物块，平板和物块的质量均为m、带电荷量均为q，物块与平板间有一种特殊物质（质量不计），可使得它们之间的滑动摩擦力大小为kmg（k>1，g为重力加速度大小）。自t0时刻开始，加一水平问右、电场强度大小E=的匀强电场，使平板和物块一起向右做匀加速直线运动，直至平板碰到墙壁。假设平板与墙壁碰撞的时间极短且以碰前速率返回，不计空气阻力，运动过程中平板和物块上所带的电荷量都不发生变化。求：（1）平板第一次与墙壁碰撞后一小段时间内，物块的加速度大小a1；（2）从开始到平板与墙壁第二次碰撞前的瞬间，物块相对于平板的位移∆x的大小；（3）从开始到平板和物块都静止的过程中，系统因摩擦而产生的热量。
 【答案】（1）（k-1）g；（2）；（3）【解析】【详解】（1）第一次碰撞后，对物块kmg-qE=ma1解得a1＝（k-1）g（2）平板第一次与墙壁碰撞时的速度为v1，根据动能定理解得第一次碰撞后平板kmg+qE=ma2解得a2＝（k+1）g第一次碰撞后平板先向左做匀减速直线运动，后向右做匀加速直线运动；物块向右做匀减速直线运动，第二次与墙壁碰撞前达到速度相同，规定向右为正方向，从平板第一次与墙壁碰撞到平板和物块速度相同时， 对平板有v共＝－v1＋a2t1对物块有v共＝v1－a1t1解得t1=v共=从平板第一次与墙壁碰撞到平板与物块共速时物块的位移为木板的位移为之后到碰挡板前二者没有相对滑动，所以从释放到木板第二次与挡板碰撞前瞬间物块相对平板的位移为Δx＝x1+x2解得（3）最终平板的右端与墙壁存在弹力，平板和物块都静止。从释放到平板和物块都静止的过程中，物块相对于平板的相对路程为x，由能量守恒有qE·L＋qE·（L＋x）＝QQ=kmgx解得二者的相对路程系统因摩擦产生的热量（二）选考题：共45分。请考生从2道物理题中每科任选一题作答。如果多做，则每科按所做的第一题计分。[物理一选修3-3]13. 下列说法正确的是（　　）A. 温度高的物体内能不一定大B. 液体的饱和气压不仅与液体的温度有关，还与液体的体积有关C. 阿伏伽德罗常数为NA，密度为ρ、体积为V摩尔质量为M的铁所含原子数为D. 第二类永动机不能制成，是因为它违反了能量守恒定律E. 若一定质量的理想气体，压强不变，体积减小，则它一定向外放出热量【答案】ACE【解析】【分析】【详解】A．温度是分子平均动能标志，温度高只能说明分子平均动能大，总的分子动能应该是分子平均动能与分子数的乘积，另外内能还包括分子势能，因此温度高的物体内能不一定大，A正确；B．液体的饱和气压仅与液体的温度有关，与液体的体积无关，B错误；C．铁块总质量铁块物质的量为因此分子数为C正确；D．第二类永动机不能制成，是因为它违反了热力学第二定律，D错误；E．根据可知压强不变，体积减小，则温度一定降低，气体的内能一定减少；体积减小外界对气体做正功，根据热力学第一定律可知，气体一定向外放出热量，E正确。故选ACE。14. 如图所示，内壁光滑的气缸分为高度相等的AB、BC 两部分，AB、BC两部分中各有厚度和质量均可忽略的绝热活塞a、b，横截面积Sa=2Sb，活塞a上端封闭氧气，a、b间封闭氮气，活塞b下端与大气连通，气缸顶部导热，其余部分均绝热.活塞a离气缸顶的距离是AB高度的，活塞b在BC的正中间.初始状态平衡，大气压强为p0，外界和气缸内气体温度均为7℃.（1）通过电阻丝缓慢加热氮气，求活塞b运动到气缸底部时氮气的温度；（2）通过电阻丝缓慢加热氮气至420K，求平衡后氧气的压强.【答案】（1）350K；（2）； 【解析】【详解】①活塞b降至底部的过程中活塞a不动，氮气经历等压变化，设AB部分的体积为，由题意知，BC部分的体积为，设氮气初态的体积为，温度为，压强为，末态体积为，温度为，由几何关系得：,由盖—吕萨克定律得：代入数据得：②设平衡后中间氮气的体积为，上方氧气的体积为，压强为p对中间氮气由理想气体状态方程代入数据得：设氧气初态的体积为，由题意知，压强为；末态的体积为，压强为p对上方的氧气，发生等温变化，由玻意尔定律得：由几何关系得：联立解得：[物理一选修3—4]15. 如图a为沿轴负方向传播的简谐横波在t=1s时刻的波形图像，P、Q两个质点的平衡位置分别为x=2m、x=3m；图b为轴上某质点的振动图像，由图像可知，下列说法中正确的是（　　）A. 简谐横波周期为4s，速度大小为1m/sB. 图b可能为平衡位置为O的质点的振动图像C. t=1s时刻，质点Q的速度一定最大，且一定沿y轴负方向D. t=2s时刻，质点P的速度一定最大，且一定沿y轴负方向E. t=3s时刻，质点Q的速度一定最大，且一定沿y轴负方向【答案】ACD【解析】【详解】A．由a图得到波长为λ=4m，由b图得到周期为T=4s，故波速：，故A正确．B，t=1s时刻，从图b可知质点位于平衡位置向上运动，与a图中质点O的状态不符，所以图b不可能为位于O的质点的振动图象．故B错误；C．t=1s时刻，质点Q正确通过平衡位置，速度一定最大，由波形平移法知，该时刻质点Q沿y轴负方向运动，故C正确；D．t=2s时刻，即从t=1s时刻再过，质点P向下经过平衡位置，速度一定最大，且一定沿y轴负向，故D正确；E．t=3s时刻，即从t=1s时刻再过，质点Q的速度一定最大，且一定沿y轴正方向，故E错误。故选ACD。【点睛】本题关键要能把握振动图象与波形图象之间的联系，知道波形平移的同时质点在平衡位置附近振动，能根据公式求得波速。16. 如图所示，扇面ABC为玻璃砖的截面，ABD为等腰直角三角形，AB长为R，一束光垂直于AC面从AC的中点E射入玻璃砖，光线恰好不能从AB面射出，光在真空中的传播速度为c，求：①该光束在玻璃砖中传播的时间（不考虑光在BC面上的反射）②该光束从BC面射出时的折射角．【答案】①②【解析】【详解】①由于ABD为等腰直角三角形，且光线恰好不能从AB面上射出，则光从玻璃砖射向空气发生全反射的临界角为450，因此折射率 光在玻璃砖中传播的路径如图所示．由几何关系可知，因此 ，因此  光在玻璃砖中传播的路程光在玻璃砖中传播的时间②由几何关系，光在圆弧面上的入射角 设光在圆弧面上折射的折射角为r，则求得