2024届黑龙江省高三上学期12月模拟测试物理试卷
本试卷分为第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共8页，满分110分．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回．
注意事项：
1．答题前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将校区、姓名、授课教师填写在答题卡和试卷的相应位置．
2．第Ⅰ卷每小题选出答案后，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应的位置，不能写在试卷上．
3．第Ⅱ卷必须用0.5毫米黑色签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应的位置，不能写在试
卷上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案．
4．答案不能使用涂改液、胶带纸、修正带修改．不按以上要求作答的答案无效．
第Ⅰ卷 选择题（共48分）
一、选择题（每小题6分，共8小题，总计48分．在每小题给出的四个选项中，第14~18小题只有一项符合题目要求，第19-21小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）
14．地球同步卫星A和一颗轨道平面为赤道平面的科学实验卫星B的轨道半径之比为4:1，两卫星的公转方向相同，那么关于A、B两颗卫星的说法正确的是( )
A．A、B两颗卫星所受地球引力之比为1:16
B．B卫星的公转角速度小于地面上跟随地球自转物体的角速度
C．同一物体在B卫星中时对支持物的压力更大
D．B卫星中的宇航员一天内可看到8次日出
15．如图所示为某质点在0- t2时间内的位移—时间（x-t）图象，图线为开口向下的抛物线，图中所标的量均已知．关于该质点在0- t2时间内的运动，下列说法正确的是( )
A．该质点可能做的是曲线运动
B．该质点一定做的是变加速直线运动
C．该质点运动的初速度大小一定是
D．该质点在t=0和t=t2时刻的速度相同
16．质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质细杆的B点和A点，如图所示，绳a与水平方向成θ角，绳b在水平方向且长为l，当轻杆绕轴AB以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是( )
A．a绳的张力可能为零
B．a绳的张力随角速度的增大而增大
C．当角速度时，b绳将出现弹力
D．若b绳突然被剪断，则a绳的弹力一定发生变化
17．一交流发电机和理想变压器按如图电路连接，已知该发电机线圈匝数为N，电阻为r，当线圈以转速n匀速转动时，电压表示数为U，灯泡（额定电压为U0，电阻恒为R）恰能正常发光，已知电表均为理想交流电表，则( )
A．变压器原、副线圈匝数比为NU:U0
B．电流表示数为
C．在图示位置时，发电机线圈的磁通量为
D．从图示位置开始计时，变压器输入电压的瞬时值u=Usin 2πnt
18．2009年诺贝尔物理学奖得主威拉德·博伊尔和乔治·史密斯主要成就是发明了电荷耦合器件（CCD）图象传感器．他们的发明利用了爱因斯坦的光电效应原理．如图所示电路可研究光电效应规律．图中标有A和K的为光电管，其中A为阳极，K为阴极．理想电流计可检测通过光电管的电流，理想电压表用来指示光电管两端的电压．现接通电源，用光子能量为10.5 eV的光照射阴极K，电流计中有示数，若将滑动变阻器的滑片P缓慢向右滑动，电流计的读数逐渐减小，当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零，读出此时电压表的示数为6.0 V；现保持滑片P位置不变，以下判断正确的是( )
A．光电管阴极材料的逸出功为6.0eV
B．若增大入射光的强度，电流计的读数不为零
C．若用光子能量为12eV的光照射阴极K，光电子的最大初动能一定变大
D．若用光子能量为9.5eV的光照射阴极K，同时把滑片P向左移动少许，电流计的读数一定不为零
19．质量均为1 kg的木块M和N叠放在水平地面上，用一根细线分别拴接在M和N右侧，在绳子中点用力F＝5 N拉动M和N一起沿水平面匀速滑动，细线与竖直方向夹角θ＝60°，则下列说法正确的是( )
A．木块N和地面之间的动摩擦因数μ＝0.25
B．木块M和N之间的摩擦力可能是Ff＝2.5 N
C．木块M对木块N的压力大小为10 N
D．若θ变小，拉动M、N一起匀速运动所需拉力应大于5 N
20．如图所示，扇形区域AOB内存在有垂直平面向内的匀强磁场，OA和OB互相垂直是扇形的两条半径，一个带电粒子从A点沿AO方向进入磁场，从B点离开，若该粒子以同样的速度从C点平行与AO方向进入磁场，则( )
A．只要C点在AB之间，粒子仍然从B点离开磁场
B．粒子带负电
C．C点越靠近B点，粒子偏转角度越大
D．C点越靠近B点，粒子运动时间越短
21．如图所示，由一段外皮绝缘的导线扭成两个半径为R和r的圆形闭合回路，R>r，导线单位长度的电阻为λ，导线截面半径小于R和r，圆形区域内存在垂直平面向里，磁感应强度大小随时间按B=kt（k>0，为常数）的规律变化的磁场，下列说法正确的是( )
A．小圆环中电流的方向为逆时针
B．大圆环中电流的方向为逆时针
C．回路中感应电流大小为
D．回路中感应电流大小为
第Ⅱ卷 非选择题（共62分）
二、非选择题：本卷包括必考题和选考题两部分．第22～32题为必考题，每个试题考生都必须作答．第33～34题为选考题，考生根据要求作答．
（一）必考題
22．某同学探究弹簧的劲度系数k与直径D的关系．
(1)为了排除其他因素的干扰，该同学选取了材料、自然长度、金属丝粗细、单位长度的匝数均相同但弹簧直径不同的两根弹簧A、B做实验，该同学的这种实验方法为_____________．
(2)测得A弹簧的直径DA=1.80 cm，B弹簧的直径DB=2.40 cm．该同学把两弹簧分别竖直悬挂在铁架台上，测出自然长度，然后在弹簧下端增挂钩码，若每个钩码的质量为20 g，记录的实验数据如下表．
钩码质量m(g) 0 20 40 60 80
弹簧A长度LA(cm) 8.40 10.10 11.8 13.60 15.30
弹簧B长度LB(cm) 8.40 12.30 17.50 20.50 24.40
表中有一个数据记录不规范，它是__________；有一个数据记录错误，它是___________．
(3)利用上面表格中的数据，在图中作出A、B两弹簧的拉力F与伸长量x的关系图像，求出A、B两弹簧的劲度系数：kA=_______N/m，kB=_______N/m．(重力加速度g取10 m/s2，结果保留一位小数)
(4)根据作出的图像，可得出结论：在其他条件相同的情况下，弹簧的直径越大，其劲度系数_____．
23．实验室购买了一捆标称长度为100m的铜导线，某同学想通过实验测定其实际长度．该同学首先测得导线横截面积为1.0mm2，查得铜的电阻率为1.7×10-8Ω·m，再利用图甲所示电路测出铜导线的电阻Rx，从而确定导线的实际长度．可供使用的器材有：
电流表：量程0.6A，内阻约为0.2Ω.；
电压表：量程3v，内阻约9KΩ.；
滑动变阻器R1：最大阻值5Ω.；
滑动变阻器R2：最大阻值20Ω.；
定值电阻：R0 =3Ω.；
电源：电动势6V，内阻可不计；开关、导线若干．
回答下列问题：
（1）实验中滑动变阻器应选____________（填“R1”或“R2”），闭合开关S前应将滑片移至_________端（填“a”或“b”）.
（2）调节滑动变阻器，当电流表的读数为0.50A时，电压表示数如图乙所示，读数为 _________V．
（3）导线实际长度为_________m（保留2位有效数字）
24．（14分）如图所示，可视为质点的两物块A、B的质量分别为2m、m．A放在光滑水平桌面上，一不可伸长的柔软轻绳跨过光滑轻质定滑轮，两端分别与A、B相连接，A和滑轮间的轻绳与桌面平行．现将A从静止释放，当B落地时，A还在桌面上．不计空气阻力，重力加速度为g．求：
(1)B落地前的加速度a的大小；
(2)B落地前滑轮对轮轴的压力F的大小．
25．（18分）如图所示，平行长直金属导轨水平放置，间距L＝0.4 m，导轨左端接有阻值R＝1 Ω的电阻，导体棒垂直放置在导轨上，且接触良好，导体棒及导轨的电阻均不计，导轨间正方形区域Oabc内有方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度的大小B＝0.5 T，ac连线与导轨垂直，长度也为L．若使棒在导轨上始终以速度v＝2 m/s做直线运动，以O为原点、O为x轴建立一维坐标系Ox．求：
(1)棒进入磁场区域时，回路中感应电流的最大值Im；
(2)棒通过磁场区域时，电流i与位置坐标x的关系式．
(二)选考题
33．[物理 选修3 3]（15分）
（1）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．液体表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部
B．单晶体中原子(或分子、离子)的排列具有空间周期性
C．绝对湿度大，相对湿度不一定大
D．根据热力学第二定律可知，机械能不可能全部转化物体的内能
E．液晶具有液体的流动性，同时具有晶体的各向异性特征
（2）(10分)竖直放置粗细均匀的U形细玻璃管两臂分别灌有水银，水平管部分有一空气柱，各部分长度如图所示，单位为厘米．现将管的右端封闭，从左管口缓慢倒入水银，恰好使右侧的水银全部进入右管中，已知大气压强p0=75cmHg，环境温度不变，左管足够长．求：
①此时右管封闭气体的压强；
②左侧管中需要倒入水银柱的长度．
34. [物理 选修3 3]（15分）
(1)（5分）如图所示，一根张紧的水平弹性长绳上的a，b两点，相距14.0m，b点在a点的右方，当一列简谐横波沿此长绳向右传播时，若a点的位移达到正最大时，b点的位移恰为零且向下运动．经过1.00s后a点的位移为零，且向下运动，而b点的位移恰达到负最大，则这简谐波的波速可能等于( )（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．4.67m/s B．6m/s C．10m/s D．4m/s E．6.36 m/s
(2) (10分)如图所示，一束光线以60°的入射角射到一水平放置的平面镜上，反射后在上方与平面镜平行的光屏上留下一光点P，现在将一块上下两面平行的透明体平放在平面镜上，则进入透明体的光线经平面镜反射后再从透明体的上表面射出，打在光屏上的点，与原来相比向左平移了3.46 cm，已知透明体对光的折射率为．求光在透明体里运动的时间．（=1.73）
参考答案及解析
题号 14 15 16 17 18 19 20 21
答案 D C C B C AB AD BD
22.【答案】
（1）控制变量法
（2） 11.8 17.50
（3）
11.3（11.0-11.5均可） 5.0（4.8-5.2均可）
（4）越小
23【答案】
（1）R2 a
（2）2.30
（3）94
24.(12分)答案： (1)g (2)mg
解析：(1)B落地前，对于A，取水平向左为正，对于B，取竖直向下为正，
根据牛顿第二定律得，T＝2ma，
mg－T＝ma，
解得T＝mg，a＝g．
(2)滑轮对轮轴的压力大小等于滑轮受到两段轻绳的压力大小，由几何关系可得，F＝2Tcos 45°＝mg．
25.解解析：(1)棒在ac位置时感应电动势最大：Em＝BLv①
感应电流最大：Im＝②
代入数值，求得Im＝0.4 A．③
(2)棒运动至Oac区域，即x≤0.2 m时，有效长度l＝2x④
感应电流：i＝2x A
棒运动至acb区域，即0.2 m≤x≤0.4 m时，有效长度l＝2(0.4－x)⑤
感应电动势：E＝Blv＝2Bv(0.4－x) V⑥
感应电流：i＝(0.8－2x) A⑦
综合④至⑦式，得i＝⑧
答案：(1)0.4 A
(2)i＝
33.(1)BCE
【解析】A、表面张力产生在液体表面层，它的方向平行于液体表面，而非与液面垂直，A错误；
B、单晶体具有各向异性，原子（或分子、离子）的排列具有空间周期性，B正确；
C、对于不同的压强和温度，饱和蒸汽压不同，故绝对湿度大时相对湿度不一定大，C正确；
D、热力学第二定律有不同的表述：不可能从单一热源吸热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响；热量不可以全部转化为功，但是机械能可以全部转化为内能，D错误；
E、根据液晶特点和性质可知：液晶既有液体的流动性，又具有单晶体的各向异性，E正确；
故选BCE．
(2)① ②
【解析】设管内的横截面积为S，
对右管中封闭气体，水银刚好全部进入竖直右管后
，
解得：p1=100cmHg
对水平部分气体，末态压强：p’=125cmHg
由玻意耳定律：
解得：
所以加入水银柱的长度为：．
34【答案】参考答案：（1）ACE．
依题意，a、b之间间隔为，或者为
而两个时刻之间的时间间隔为
波长λ有一系列数据，周期T也有一系列数据，从波的概念出发，两者并无一一对应，因而波速应为
波速即为当n=0，N=0，1，2，…；n=1，N=0，1，2…；n=2，N=0，1，2…时的各个解．我们可以通过列表来列举波速的各种可能值：
N n
0 1 2 3 …
0 4.67 2 1.27 0.933
1 23.3 10 6.36 4.67
2 42 18 11.5 8.4
3 60.7 26 16.6 12.1
… … … … … …
从上表中可以看出，4.67m/s、6.36 m/s 及10m/s即为正确答案．所以正确答案应选ACE．
（2）光路示意图如图所示．
由 （2分）
得β=30° （1分）
由题意及光路图得
，代入数值解得d＝1.5 cm （2分）
光在透明介质里传播的速度v= （1分），
光在透明介质里的路程s=2，
所以光在透明体里运动的时间t= = = 2×10-10s （2分）
