2024届黑龙江省大庆市高三下学期第三次教学质量检测物理试卷

这是一份2024届黑龙江省大庆市高三下学期第三次教学质量检测物理试卷，共18页。试卷主要包含了5v2D， 在跳水训练中，某运动员等内容，欢迎下载使用。

注意事项：
1.答题前，考生先将自己的姓名、班级、考场号/座位号填写在答题卡上，认真核对条形码上的姓名、准考证号，并将条形码粘贴在答题卡的指定位置上。
2.选择题答案使用2B铅笔填涂，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案的标号；非选择题答案使用0.5毫米黑色中性（签字）笔或碳素笔书写，字体工整，笔迹清楚。
3.请按照题号在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效。
4.保持卷面及答题卡清洁，不折叠，不破损，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
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6分，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. 2023年以来，我国启动实施未来产业启航行动，明确可控核聚变领域为未来能源的唯一方向。已知一核聚变过程的核反应方程为，则方程中的x、Y分别为（ ）
A. ，Y为中子nB. ，Y为中子n
C. ，Y为电子eD. ，Y为质子H
【答案】B
【解析】
【详解】根据质量数守恒可得
由电荷数守恒可知，Y应为中子，因此，B正确。
故选B。
2. 如图所示，位于介质Ⅰ和Ⅱ分界面上的波源S，产生两列分别沿x轴负方向与正方向传播的机械波．若在两种介质中波的频率及传播速度分别为f1、f2和v1、v2，则（ ）
A. f1＝2f2，v1＝v2B. f1＝f2，v1＝2v2
C. f1＝f2，v1＝0.5v2D. f1＝0.5f2，v1＝v2试卷源自 每日更新，更低价下载，欢迎访问。【答案】B
【解析】
【详解】同一波源的频率相等，所以有，从图中可得，故根据公式可得，故B正确，ACD错误
3. 如图所示，在两端开口的U形管中，下部有一段水银柱a，右侧直管内封闭气体上有一段水银柱b、若向左侧直管中沿管壁缓慢注入高为x的水银，则平衡后（ ）
A. 右侧直管内封闭气体的压强减小B. 右侧直管内封闭气体的体积减小
C. 水银柱a两侧水银面的高度差增加D. 水银柱b升高
【答案】D
【解析】
【详解】设水银柱b的长度为，则左侧水银柱高于右侧，此时封闭气体的压强为
根据理想气体状态方程有
可知右侧封闭气体的压强不变，环境温度不变，气体体积也不变，所以a部分水银柱两侧液面的高度差始终为，当向左侧直管中沿管壁缓慢注入高为x的水银时，a部分水银柱两侧液面同时升高，各升高为
故选D。
4. 如图所示，两根绝缘细线的上端都系在水平天花板上，另一端分别连着两个带电小球P、Q，两小球静止时处于同一水平高度，P球质量为m，两细线与天花板间的夹角分别为，，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A. 左侧细线对小球的拉力大小为
B. 右侧小球的质量为m
C. 剪断左侧细线的瞬间，P球的加速度大小为
D. 剪断右侧细线的瞬间，Q球的加速度大小为
【答案】C
【解析】
【详解】由图知，两球之间为引力作用，并设为F，两球受力状况如下图
AB．对P球分析有
对Q球分析有
联立上式得
故AB错误；
C．剪断左侧绳瞬间，拉力消失，其他力不变，故
由得
故C正确；
D．剪断右侧绳瞬间，拉力消失，其他力不变，故
由得
故D错误。
故选C。
5. 如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，线圈L的电阻不计，电阻R的阻值大于灯泡D的阻值，灯泡的阻值不变，在时刻闭合开关S，经过一段时间后，在时刻断开S，下列说法正确的是（ ）
A. 断开S后，灯泡闪一下熄灭
B 断开S后，B点电势高于A点电势
C. 时间内，灯泡D两端电压先增大再保持不变
D. 时间内，电阻R两端电压先减小再保持不变
【答案】B
【解析】
【详解】A．由于电阻R的阻值大于灯泡D的阻值，所以电路稳定后R上的电流小于灯泡D的电流，所以断开S后，灯泡不会闪一下，故A错误；
B．断开S后，线圈电流变小，从而产生自感电动势，维持R与线圈L电流方向不变，该电流流过灯泡时，电流方向由B点到A点，则B点电势高于A点电势，故B正确；
CD．时间内，闭合S瞬间，由于线圈的电流变大，导致其产生电动势，从而阻碍电流的变大，所以通过电阻R的电流逐渐增大，最后保持不变，则电阻R两端电压先增大再保持不变；闭合S瞬间，灯泡D马上变亮，随着线圈的电流的逐渐变大，通过灯泡D的电流逐渐变小，最后保持不变，则灯泡D两端电压先减小再保持不变，故CD错误。
故选B。
6. 在跳水训练中，某运动员（可看作质点）时刻从距水面1m高度处竖直向上起跳，运动过程中不计空气阻力，其运动速度与时间关系图像如图所示，规定竖直向下为正方向，g取，则（ ）
A. 时刻运动员进入水面B. 时刻运动员到达最高点
C. 运动员在最高点时距水面D. 运动员入水速度为
【答案】C
【解析】
【分析】根据题中运动员的速度与时间关系图像，分析运动员的运动情况是先在竖直向上做匀减速运动，到达最高点后，再竖直向下做自由落体运动，最后进入水面做匀减速运动。本题考查速度与时间图象问题，图中图象包围的面积表示位移，再结合匀变速直线运动规律进行求解。
【详解】A．由于运动员t=0时刻从距水面1m高度处竖直向上起跳，做匀减速直线运动，运动员t1时刻速度为0，刚好到达最高点，故A错误；
B．运动员时刻速度为0，刚好到达最高点，时刻运动员刚好进入水面，之后做减速，故B错误；
C．运动员时刻到达最高点，速度与时间围成的图像为运动员上升的最大高度，之间为下降高度，则有
假设每个方格的时间为，则有
解得
由运动员在之间做自由落体，则运动员在最高点时距水面高度
故C正确；
D．运动员在之间做自由落体，则运动员入水速度
故D错误。
故选C。
7. 如图所示，垂直纸面的正方形匀强磁场区域内，有一位于纸面的、电阻均匀的正方形导体框，现将导体框分别朝两个方向以v、速度匀速拉出磁场，则导体框从两个方向分别移出磁场的过程中（ ）
A. 导体框中产生的感应电流方向相反B. 导体框受到的安培力大小之比为
C. 导体框中产生的焦耳热之比为D. 通过导体框截面的电荷量之比为
【答案】D
【解析】
【详解】A．将导体框从两个方向移出磁场的过程中，磁通量均减小，而磁场方向都垂直纸面向外，根据楞次定律判断可知，导体框中产生的感应电流方向均沿逆时针方向，故A错误；
BCD．导体框以速度匀速拉出磁场时，导体框中产生的感应电流大小为
受到的安培力大小为
产生的焦耳热为
通过导体框截面的电荷量为
导体框以速度匀速拉出磁场时，导体框中产生的感应电流大小为
受到的安培力大小为
产生的焦耳热为
通过导体框截面的电荷量为
则有
故BC错误，D正确。
故选D。
8. 截至2023年7月，北斗卫星系统已服务全球200多个国家和地区的用户，北斗卫星系统空间段采用三种轨道卫星组成的混合星座，与其他卫星导航系统相比，高轨卫星更多，抗遮挡能力强，尤其低纬度地区性能优势更为明显。关于北斗卫星系统中地球静止轨道卫星（同步卫星），下列说法正确的是（ ）
A. 这些卫星的速度大小相等
B. 这些卫星环绕地球运行时可以不在同一轨道上
C. 如果需要，这些卫星可以定点在大庆的正上方
D. 这些卫星的向心加速度比静止在赤道上物体的向心加速度大
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．地球同步卫星与地球自转的周期相同，由万有引力提供向心力得
解得
，
由此可知，地球同步卫星都相同，轨道半径也相同，一定在同一轨道上，同步卫星的速度大小相等也一定，故A正确，B错误；
C．地球同步卫星与地球自转是同步的，轨道只能在赤道平面的正上空，故C错误；
D．地球同步卫星与地球自转的角速度相同，根据，且同步卫星轨道半径大于静止在赤道上物体的向心加速度大轨道半径，同步卫星的向心加速度比静止在赤道上物体的向心加速度大，故D正确。
故选AD 。
9. 矩形线圈的匝数为50匝，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图所示，已知，下列说法正确的是（ ）
A. 在和时，电动势最大
B. 在和时，线圈中电流改变方向
C. 在时，磁通量变化率最大
D. 电动势的最大值是31.4V
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．由图像可知，在和时，磁通量最大，磁通量的变化率为0，则感应电动势为0，感应电流为0，此时线圈处于中性面，线圈中电流改变方向，故A错误，B正确；
C．由图像可知，在时，磁通量的变化率最大，故C正确；
D．由图像可知，周期为
则
电动势的最大值为
故D错误。
故选BC。
10. 如图所示，直角坐标系位于竖直平面内，其中x轴水平，y轴竖直。竖直平面中长方形区域内有垂直于的匀强电场，与x轴正方向夹角。一质量为m、电荷量为q的带正电小球（可看成质点）从y轴上的P点沿x轴正方向以射出，恰好从的中点M垂直进入电场区域。已知电场强度的大小，重力加速度。下列说法正确的是（ ）
A. 长为
B. P点的纵坐标
C. 若小球从边界离开电场，小球在电场中的运动时间为0.2s
D. 若小球不能从边界离开电场，应满足
【答案】ABD
【解析】
【详解】AB．小球在M点
得
得长为
由几何关系知
得
故AB正确；
C．对小球在电场中受力分析
轴
得
轴
则轴做匀速直线运动
轴上由运动学公式得
得
故C错误；
D．小球在M点
若小球不能从边界离开电场，应满足
故D正确。
故选ABD。
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 为了测量一额定电压为220V灯泡正常工作时的电阻值，某同学设计了如图所示的电路。图中，A是理想电流表，和R分别是电阻箱和已知阻值的固定电阻，S是单刀双掷开关，电源电压为220V交流电。请完成下列实验步骤：
（1）将S拨向接点1，使灯泡工作一段时间，观察电流表，电流稳定后，记下此时电流表电流的读数I；
（2）然后将S拨向接点2，调节___________，使___________，记下此时的读数；
（3）多次重复上述过程，计算读数的平均值，则灯泡正常工作时的电阻值为___________。
【答案】 ①. （或电阻箱的阻值） ②. 理想电流表（或电流表，或A）的读数仍为I ③.
【解析】
【详解】（2）[1][2]根据电路特点可知，当S接2时，要使电流表的示数仍为I，从而可以把阻值的大小用和的大小代替，所以，此时应调节可变电阻，以确保电流表的示数不变；
（3）根据上述实验步骤，每次电流表的示数不变，而和串联后与小灯泡并联，故小灯泡的电阻就等于和串联后的电阻之和，故
12. 某同学利用如图（a）所示的实验装置探究物体做直线运动时速度平方与位移的关系。小车左端和纸带相连，右端用细绳跨过定滑轮和钩码相连。钩码下落，带动小车运动，打点计时器打出纸带。
某次实验得到的纸带和相关数据如图（b）所示。
（1）已知图（b）中相邻两个计数点的时间间隔均为0.1s。以打出A点时小车位置为初始位置，将打出B、C、D、E、F各点时小车的位移x填到表中，设小车各点对应速度的平方为，则表中___________cm，___________。
（2）根据表中数据得到小车平均速度随位移x的变化关系，如图（c）所示。
（3）从实验结果可知，小车运动的图线可视为一条直线，此直线用方程表示，其中___________，___________。（结果均保留2位有效数字）
（4）根据（3）中直线方程可以判定小车做匀加速直线运动，则打出A点时小车速度大小___________，小车的加速度大小___________。（结果用字母k、b表示）
【答案】 ①. 34.5 ②. 1.21 ③. 1.9##2.0##2.1 ④. 0.9##1.0##1.1 ⑤. ⑥.
【解析】
【详解】（1）[1]由图（b）可知
代入得
[2]由图知，B点速度为
代入得
则
（3）[3]由图（c）可知，当时，，则
[4]由图像截距知
（4）[5]由匀变速直线速度与位移关系式知
由直线方程知
则可知
代入得
[6]同理知
则
13. 如图所示，质量为的木块在倾角的斜面上由静止开始下滑，木块与斜面间的动摩擦因数，g取。，，斜面足够长。求：
（1）前2s内木块位移大小；
（2）前2s内重力的平均功率。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】解：（1）如图所示，对木块进行受力分析知
由牛顿第二定律知
代入得
由匀变速直线运动位移与时间的关系式知，前2s内的位移为
代入得
（2）前2s内重力做的功为
重力在前2s内的平均功率为
14. 中国最新的SH—16型轮式炮车，应用了大量现代自动化科技，如火控系统接收打击目标、立即调炮、引信装订、弹丸装填、发射药装填等自动射击动作。现一炮车以速度匀速行驶，炮筒保持水平状态。炮车质量为M，携带一枚质量为m的炮弹，用于发射炮弹的炸药在极短时间内爆炸，将炮弹沿行进方向水平发射出去，由于反冲力作用炮弹飞离炮口时炮车停止运动。炸药质量可忽略不计，求：
（1）炮弹飞离炮口时的速度v；
（2）炸药爆炸释放的能量Q；
（3）设炮弹在炮筒中所受的作用力恒定，已知炮筒长为d，求从发射炮弹到炮弹飞离炮口时，炮车前进的距离。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）根据动量守恒定律可知
变形得
（2）根据能量守恒定律可知
代入得
（3）设发射炮弹过程中，炮弹、炮车的位移大小分别为、，有，由动能定理，对炮弹有
对炮车有
代入得
15. 如图所示，在平面内，有两个半圆形同心圆弧，与坐标轴分别交于a、b、c点和、、点，其中圆弧的半径为R。两个半圆弧之间的区域内分布着辐射状的电场，电场方向由原点O向外辐射，其间的电势差为U，圆弧上方圆周外区域，存在着上边界为的垂直纸面向里的足够大匀强磁场，磁感应强度为B，大小为，圆弧内无电场和磁场。O点处有一粒子源，在平面内向x轴上方各个方向，射出质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，带电粒子射出时的速度大小均为，被辐射状的电场加速后进入磁场，不计粒子的重力以及粒子之间的相互作用，不考虑粒子从磁场返回圆形区域边界后的运动。求：
（1）粒子被电场加速后速度v；
（2）如有粒子能够垂直于磁场上边界射出磁场，该入射粒子速度方向与y轴正方向的夹角；
（3）当磁场中的磁感应强度大小为时，能从磁场上边界射出粒子的边界宽度L。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）带电粒子进入电场中，在电场加速过程中，由动能定理有
解得
（2）粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力充当向心力，有
可得
轨道圆半径
粒子垂直上边界射出磁场，则粒子轨迹圆的圆心必然在上边界线上，且根据几何关系，轨迹圆圆心到坐标原点的距离满足
如图所示
当时
所以轨迹圆的圆心在,所以，该粒子入射速度方向与y轴正方向夹角为，则
则
（3）当磁感应强度为时，粒子运动圆半径
如图所示
①粒子轨迹圆与上边界相切时，粒子运动到最左边，有
②当粒子轨迹圆与上边界的交点、运动轨迹圆圆心以及坐标原点O点三点共线时，粒子打在最右边，此时有
解得
可知粒子能从磁场上边界射出粒子的边界宽度为
位移区间
AB
AC
AD
AE
AF
10.5
22.0
48.0
62.5
速度平方
B
C
D
E
1.44
1.69
1.96