黑龍江省哈爾濱市重點中學(xué)2024屆高三下學(xué)期4月份測試物理試題試卷

黑龍江省哈爾濱市重點中學(xué)2024屆高三下學(xué)期4月份測試物理試題試卷注意事項1．考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認(rèn)真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應(yīng)選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、一靜止的鈾核放出一個粒子衰變成釷核，衰變方程為.下列說法正確的是（）A．衰變后釷核的動能等于粒子的動能B．衰變后釷核的動量大小等于粒子的動量大小C．鈾核的半衰期等于其放出一個粒子所經(jīng)歷的時間D．衰變后粒子與釷核的質(zhì)量之和等于衰變前鈾核的質(zhì)量2、如圖所示，一根彈簧一端固定在左側(cè)豎直墻上，另一端連著A小球，同時水平細(xì)線一端連著A球，另一端固定在右側(cè)豎直墻上，彈簧與豎直方向的夾角是60°，A、B兩小球分別連在另一根豎直彈簧兩端。開始時A、B兩球都靜止不動，A、B兩小球的質(zhì)量相等，重力加速度為g，若不計彈簧質(zhì)量，在水平細(xì)線被剪斷瞬間，A、B兩球的加速度分別為(

)A．B．，C．，D．，3、已知氫原子的基態(tài)能量為E1，激發(fā)態(tài)能量為En=，其中n=2，3，4……已知普朗克常量為h，電子的質(zhì)量為m。巴爾末線系是氫原子從n≥3的各個能級躍遷至n=2能級時輻射光的譜線，則下列說法中正確的是（）A．巴爾末線系中波長最長的譜線對應(yīng)光子的能量為3.40eVB．氫原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)后，核外電子動能減小，原子的電勢能增大，動能和電勢能之和不變C．基態(tài)氫原子中的電子吸收一頻率為的光子被電離后，電子速度大小為D．一個處于n=4的激發(fā)態(tài)的氫原子，向低能級躍遷時最多可輻射出6種不同頻率的光4、一平行板電容器的電容為C，A極板材料發(fā)生光電效應(yīng)的極限波長為，整個裝置處于真空中，如圖所示?，F(xiàn)用一波長為（＜）的單色光持續(xù)照射電容器的A極板，B極板接地。若產(chǎn)生的光電子均不會飛出兩極板間，則下列說法正確的是（）（已知真空中的光速為c，普朗克常量為h，光電子的電量為e）A．光電子的最大初動能為B．光電子的最大初動能為C．平行板電容器可帶的電荷量最多為D．平行板電容器可帶的電荷量最多為5、在某種科學(xué)益智玩具中，小明找到了一個小型發(fā)電機(jī)，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖1、2所示。圖1中，線圈的匝數(shù)為n，ab長度為L1，bc長度為L2，電阻為r；圖2是此裝置的正視圖，切割處磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小恒為B，有理想邊界的兩個扇形磁場區(qū)夾角都是90°。外力使線圈以角速度逆時針勻速轉(zhuǎn)動，電刷M端和N端接定值電阻，阻值為R，不計線圈轉(zhuǎn)動軸處的摩擦，下列說法正確的是（）A．線圈中產(chǎn)生的是正弦式交變電流B．線圈在圖2所示位置時，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢E的大小為BL1L2C．線圈在圖2所示位置時，電刷M的電勢低于ND．外力做功的平均功率為6、在如圖所示電路中，電源內(nèi)阻不可忽略。開關(guān)S閉合后，在滑動變阻器R2的滑動端由a向b緩慢滑動的過程中（）A．電壓表的示數(shù)增大，電流表的示數(shù)減小B．電容器C所帶電荷量減小。C．R1的電功率增大D．電源的輸出功率一定增大二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，真空中xOy平面內(nèi)有一束寬度為d的帶正電粒子束沿x軸正方向運(yùn)動，所有粒子為同種粒子，速度大小相等，在第一象限內(nèi)有一方向垂直xOy平面的有界勻強(qiáng)磁場區(qū)（圖中未畫出），磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。所有帶電粒子通過磁場偏轉(zhuǎn)后都會聚于x軸上的a點。下列說法中正確的是（）A．磁場方向一定是垂直xOy平面向外B．所有粒子通過磁場區(qū)的時間相同C．如果粒子速率v0=，能保證所有粒子都打在a點的最小磁場區(qū)域面積為D．如果粒子速率v0=，能保證所有粒子都打在a點的最小磁場區(qū)域面積為8、質(zhì)量為m的小球穿在光滑細(xì)桿MN上，并可沿細(xì)桿滑動。已知細(xì)桿與水平面夾角30°，細(xì)桿長度為2L，P為細(xì)桿中點。小球連接輕彈簧，彈簧水平放置，彈簧右端固定于豎直平面的O點。此時彈簧恰好處于原長，原長為，勁度系數(shù)為。將小球從M點由靜止釋放，小球會經(jīng)過P點，并能夠到達(dá)N點。下列說法正確的是（）A．小球運(yùn)動至P點時受到細(xì)桿彈力為B．小球運(yùn)動到P點處時的加速度為C．小球運(yùn)動至N點時的速度D．小球運(yùn)動至N點時彈簧的彈性勢能為mgL9、如圖所示，豎直放置的兩塊很大的平行金屬板a、b，相距為d，a、b間的電場強(qiáng)度為E，今有一帶正電的微粒從a板下邊緣以初速度v0豎直向上射入電場，當(dāng)它飛到b板時，速度大小不變，而方向變?yōu)樗椒较?，且剛好從高度也為d的狹縫穿過b板進(jìn)入bc區(qū)域，bc區(qū)域的寬度也為d，所加電場的場強(qiáng)大小為E，方向豎直向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里，磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小等于，重力加速度為g，則下列關(guān)于微粒運(yùn)動的說法正確的A．微粒在ab區(qū)域的運(yùn)動時間為B．微粒在bc區(qū)域中做勻速圓周運(yùn)動，圓周半徑r＝dC．微粒在bc區(qū)域中做勻速圓周運(yùn)動，運(yùn)動時間為D．微粒在ab、bc區(qū)域中運(yùn)動的總時間為10、如圖所示，將一個細(xì)導(dǎo)電硅膠彈性繩圈剪斷，在繩圈中通入電流，并將其置于光滑水平面上，該空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場。已知磁感應(yīng)強(qiáng)度為，硅膠繩的勁度系數(shù)為，通入電流前繩圈周長為，通入順時針方向的電流穩(wěn)定后，繩圈周長變?yōu)?。則下列說法正確的是（）A．通電穩(wěn)定后繩圈中的磁通量大于B．段繩圈所受安培力的合力大小為C．圖中兩處的彈力大小均為D．題中各量滿足關(guān)系式三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）為了探究物體質(zhì)量與加速度的關(guān)系，某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實驗裝置。質(zhì)量分別為m1和m2的兩個小車，用一條柔軟的輕繩通過滑輪連起來，重物的質(zhì)量為m0，忽略滑輪的質(zhì)量和各種摩擦，使兩車同時從靜止開始運(yùn)動，同時停止，兩個小車發(fā)生的位移大小分別為x1和x2。(1)如果想驗證小車的質(zhì)量和加速度成反比，只需驗證表達(dá)式____________成立。(用題中所給物理量表示)(2)實驗中____________(填“需要”或“不需要”)滿足重物的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量。12．（12分）重物帶動紙帶自由下落，測本地重力加速度。用6V。50Hz的打點計時器打出的一條紙帶如圖甲所示，O為重物下落的起點，選取紙帶上連續(xù)打出的A、B、C、D、E、F為測量點，各測量點到O點的距離h已標(biāo)在測量點下面。打點計時器打C點時，重物下落的速度__________m/s；分別求出打其他各點時的速度v，作關(guān)系圖像如圖乙所示，根據(jù)該圖線，測得本地的重力加速度__________。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，半徑R＝3.6m的光滑絕緣圓弧軌道，位于豎直平面內(nèi)，與長L＝5m的絕緣水平傳送帶平滑連接，傳送帶以v＝5m/s的速度順時針轉(zhuǎn)動，傳送帶右側(cè)空間存在互相垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，電場強(qiáng)度E＝20N/C，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝2.0T，方向垂直紙面向外．a(chǎn)為m1＝1.0×10－3kg的不帶電的絕緣物塊，b為m2＝2.0×10－3kg、q＝1.0×10－3C帶正電的物塊．b靜止于圓弧軌道最低點，將a物塊從圓弧軌道頂端由靜止釋放，運(yùn)動到最低點與b發(fā)生彈性碰撞（碰后b的電量不發(fā)生變化）．碰后b先在傳送帶上運(yùn)動，后離開傳送帶飛入復(fù)合場中，最后以與水平面成60°角落在地面上的P點(如圖)，已知b物塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.1．（g取10m/s2，a、b均可看做質(zhì)點）求：（1）物塊a運(yùn)動到圓弧軌道最低點時的速度及對軌道的壓力；（2）傳送帶上表面距離水平地面的高度；（3）從b開始運(yùn)動到落地前瞬間，b運(yùn)動的時間及其機(jī)械能的變化量．14．（16分）如圖，一豎直放置的氣缸上端開口，氣缸壁內(nèi)有卡口a和b，a、b間距為h，a距缸底的高度為H；活塞只能在a、b間移動，其下方密封有一定質(zhì)量的理想氣體。已知活塞質(zhì)量為m，面積為S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均絕熱，不計他們之間的摩擦。開始時活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)，上、下方氣體壓強(qiáng)均為p0，溫度均為T0?，F(xiàn)用電熱絲緩慢加熱氣缸中的氣體，直至活塞剛好到達(dá)b處。求此時氣缸內(nèi)氣體的溫度以及在此過程中氣體對外所做的功。重力加速度大小為g。15．（12分）如圖所示，光滑水平面上放有用絕緣材料制成的“”型滑板，其質(zhì)量為，平面部分的上表面光滑且足夠長。在距滑板的端為的處放置一個質(zhì)量為、帶電量為的小物體（可看成是質(zhì)點），在水平勻強(qiáng)電場作用下，由靜止開始運(yùn)動，已知，電場的場強(qiáng)大小為，假設(shè)物體在運(yùn)動中及與滑板端相碰時不損失電量。(1)求物體第一次與滑板端相碰前的速度大小；(2)若小物體與滑板端相碰的時間極短，而且為彈性碰撞，求小物體從第一次與滑板碰撞到第二次碰撞的間隔時間。

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、B【解題分析】

A．根據(jù)可知，衰變后釷核的動能小于粒子的動能，故A錯誤；B．根據(jù)動量守恒定律可知，生成的釷核的動量與粒子的動量等大反向，故B正確；C．鈾核的半衰期等于一半數(shù)量的鈾核衰變需要的時間，而放出一個粒子所經(jīng)歷的時間是一個原子核衰變的時間，故兩者不等，故C錯誤；D．由于該反應(yīng)放出能量，由質(zhì)能方程可知，衰變后粒子與釷核的質(zhì)量之和小于衰變前鈾核的質(zhì)量，故D錯誤。2、D【解題分析】

對水平細(xì)線被剪斷前的整體和小球B受力分析，求出兩段彈簧中的彈力。水平細(xì)線被剪斷瞬間，繩中力變?yōu)榱?，彈簧彈力不會突變，對A和B分別受力分析，由牛頓第二定律求出AB各自的加速度?！绢}目詳解】設(shè)兩球的質(zhì)量均為m，傾斜彈簧的彈力為，豎直彈簧的彈力為。對水平細(xì)線被剪斷前的整體受力分析，由平衡條件可得：，解得：。對水平細(xì)線被剪斷前的小球B受力分析，由平衡條件可得：。水平細(xì)線被剪斷瞬間，繩中力變?yōu)榱?，彈簧彈力不會突變。對水平?xì)線被剪斷瞬間的A球受力分析知，A球所受合力與原來細(xì)線拉力方向相反，水平向左，由牛頓第二定律可得：，解得：。對水平細(xì)線被剪斷瞬間的B球受力分析知，B球的受力情況不變，加速度仍為0。故D項正確，ABC三項錯誤?！绢}目點撥】未剪斷的繩，繩中張力可發(fā)生突變；未剪斷的彈簧，彈簧彈力不可以突變。3、C【解題分析】

A．巴爾末線系為躍遷到2能級的四種可見光，紅青藍(lán)紫（3→2、4→2、5→2、6→2），則能級差最小的為紅光（3→2），其頻率最小，波長最長，對應(yīng)的能量為故A錯誤；B．氫原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)需要吸收能量，則氫原子的總能量（動能和電勢能之和）變大，而電子的軌道半徑變大，庫侖力做負(fù)功，則電勢能增大，躍遷后的庫侖力提供向心力可得故半徑變大后，電子的速度變小，電子的動能變小，故B錯誤；C．基態(tài)氫原子中的電子吸收一頻率為的光子被電離，由能量守恒定律，有解得自由電子的速度為故C正確；D．一個處于n=4的激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷，逐級向下輻射出的光子種類最多為(4-1)=3種，故D錯誤；故選C。4、C【解題分析】

AB．根據(jù)光電效應(yīng)方程可知選項AB錯誤；CD．隨著電子的不斷積聚，兩板電壓逐漸變大，設(shè)最大電壓為U，則且Q=CU解得選項C正確，D錯誤。故選C。5、D【解題分析】

AB．一個周期時間內(nèi)，有半個周期線圈的兩邊在均勻輻向磁場中做切割磁感線運(yùn)動，據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有：其中，解得不是正弦式交變電流，故A、B錯誤；C．根據(jù)右手定則，圖2所示位置時外電路中電流由M經(jīng)電阻R流向N，外電路電流由電勢高處流向電勢低處，則M的電勢高于N的電勢，故C錯誤；D．線圈轉(zhuǎn)動一個周期時間內(nèi)，產(chǎn)生電流的時間是半周期，故外力平均功率故D正確。6、A【解題分析】

A．滑動變阻器的滑動端由a向b緩慢滑動的過程中，R2阻值變大，電阻總電阻變大，根據(jù)閉合電路歐姆定律知，總電流減小，電流表示數(shù)減小，電壓表測量的是滑動變阻器兩端的電壓總電流減小，電壓表示數(shù)增大，故A正確；B．容器兩端電壓即電壓表兩端電壓，電壓增大，電容器所帶電荷量增多，故B錯誤；C．流過電阻R1的電流減小，由公式可知，消耗的功率變小，故C錯誤；D．當(dāng)外電阻等于內(nèi)阻時，電源的輸出功率最大，題干中沒有明確外電阻與內(nèi)阻的關(guān)系，故滑動變阻器R2的滑動端由a向b緩慢滑動的過程中，電源的輸出功率不一定增大，故D錯誤。故選A。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、ACD【解題分析】

A．由題意可知，正粒子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)，都集中于一點，根據(jù)左手定則可有，磁場的方向垂直平面向外，故A正確；B．由洛倫茲力提供向心力，可得運(yùn)動的時間運(yùn)動的時間還與圓心角有關(guān)，粒子做圓周運(yùn)動的圓心角不同，因此粒子的運(yùn)動時間不等，故B錯誤；C．當(dāng)粒子速率時，粒子做圓周運(yùn)動的半徑為能保證所有粒子都打在點的最小磁場區(qū)域如圖最小磁場區(qū)域面積為故C正確；D．當(dāng)粒子速率時，粒子做圓周運(yùn)動的半徑為能保證所有粒子都打在點的最小磁場區(qū)域如圖最小磁場區(qū)域面積為故D正確；故選ACD。8、AC【解題分析】

AB．小球運(yùn)動至P點時，根據(jù)幾何關(guān)系可得OP之間的距離為：則彈簧的彈力大小為：對小球受力分析，可知受重力、彈簧的彈力和輕桿的彈作用，如圖所示：在垂直斜面方向上，根據(jù)平衡條件有：解得：在沿斜面方向上，根據(jù)牛頓第二定律有：解得：，A正確，B錯誤；CD．根據(jù)幾何關(guān)系，可知ON=OM=故小球從M點運(yùn)動至N點，彈性勢能變化量為零，所以在N點的彈性勢能為零，則整個過程小球減小的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為小球的動能，根據(jù)機(jī)械能守恒有：解得：，C正確，D錯誤。故選AC。9、AD【解題分析】

將粒子在電場中的運(yùn)動沿水平和豎直方向正交分解，水平分運(yùn)動為初速度為零的勻加速運(yùn)動，豎直分運(yùn)動為末速度為零的勻減速運(yùn)動，根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式，有：水平方向：v0=at，；豎直方向：0=v0-gt；解得a=g①②，故A正確；粒子在復(fù)合場中運(yùn)動時，由于電場力與重力平衡，故粒子做勻速圓周運(yùn)動，洛倫茲力提供向心力解得：③，由①②③得到r=2d，故B錯誤；由于r=2d，畫出軌跡，如圖，由幾何關(guān)系，得到回旋角度為30°，故在復(fù)合場中的運(yùn)動時間為，故C錯誤；粒子在電場中運(yùn)動時間為：，故粒子在ab、bc區(qū)域中運(yùn)動的總時間為：，故D正確；故選AD．【題目點撥】本題關(guān)鍵是將粒子在電場中的運(yùn)動正交分解為直線運(yùn)動來研究，而粒子在復(fù)合場中運(yùn)動時，重力和電場力平衡，洛侖茲力提供向心力，粒子做勻速圓周運(yùn)動．10、ACD【解題分析】

A．通入順時針方向電流穩(wěn)定后，繩圈周長為，由可得，面積由安培定則可判斷出環(huán)形電流在環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，繩圈內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度大于，由磁通量公式可知通電穩(wěn)定后繩圈中的磁通量大于，故A正確；B．段的等效長度為，故段所受安培力故B錯誤；C．設(shè)題圖中兩處的彈力大小均為，對半圓弧段，由平衡條件有解得，故C正確；D．由胡克定律有解得，兩側(cè)均除以，得即，故D正確。故選ACD。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、不需要【解題分析】

(1)[1]根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式可知甲、乙兩車運(yùn)動的加速度之比為要驗證“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量成反比”的結(jié)論，則滿足可得即等式近似成立，則可認(rèn)為“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量成反比”；(2)[2]根據(jù)實驗裝置可知甲、乙兩車所受的合外力相等，而甲、乙兩車運(yùn)動的時間相同，根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式可知甲、乙兩車運(yùn)動的加速度之比等于甲、乙兩車運(yùn)動的位移之比，所以只要測出甲、乙兩車的質(zhì)量和運(yùn)動的位移就可驗證“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量成反比”的結(jié)論，故不需要滿足鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于任一小車的質(zhì)量。12、1.569.70~9.90【解題分析】

[1]．由可知[2]．根據(jù)v2=2gh，由圖象求斜率得2g，所以。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、(1),方向豎直向下(2)(3)【解題分析】

（1）根據(jù)機(jī)械能守恒定律求解物塊a運(yùn)動到圓弧軌道最低點時的速度；根據(jù)牛頓第二定律求解對最低點時對軌道的壓力；（2）a于b碰撞時滿足動量和能量守恒，列式求解b碰后的速度；根據(jù)牛頓第二定律結(jié)合運(yùn)動公式求解b離開傳送帶時的速度；進(jìn)入復(fù)合場后做勻速