2025屆黑龍江省哈爾濱市東北三省精準教學(xué)高三上學(xué)期12月聯(lián)考（一模）物理試題（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1東北三省精準教學(xué)2024年12月高三聯(lián)考強化卷物理本試卷滿分100分，考試時間75分鐘。一、選擇題：本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個選項中，第1~7題只有一項符合題目要求，每小題4分；第8~10題有多項符合題目要求，每小題6分，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1.如圖所示，一個體積不變的氣球被一根細線拉住在風(fēng)中始終處于靜止狀態(tài)，已知氣球受到恒定的豎直向上的浮力和水平向右的風(fēng)力，細線與豎直方向的夾角為。下列說法正確的是（）A.若增大水平風(fēng)力，則變小B.若減小水平風(fēng)力，則氣球所受合力變小C.若減小水平風(fēng)力，則細線對氣球的拉力變小D.若細線對氣球的拉力為T，則水平風(fēng)力的大小為【答案】C【解析】ABD．如圖所示對氣球受力分析可知，則若增大水平風(fēng)力，則變大；若減小水平風(fēng)力，則氣球所受合力仍為零，不變，故ABD錯誤；C．若減小水平風(fēng)力，則變小，根據(jù)，得細線對氣球的拉力變小，故C正確。故選C。2.一彈性小球從離地板不太高的地方自由釋放，與地板碰撞時沒有機械能損失。設(shè)小球所受的空氣阻力的大小與速率成正比，則小球從釋放到第一次上升到最高點的過程中，小球運動的速度-時間圖像可能正確的是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】小球所受的空氣阻力的大小與速率成正比，即根據(jù)牛頓第二定律，下降過程可知，加速的下降過程中，加速度從g開始逐漸減小。小球碰后上升過程中可知，小球減速上升過程中加速度從大于g值逐漸減小到g。速度-時間圖像的斜率表示加速度，則加速下降階段，斜率逐漸減小，減速上升階段，斜率逐漸減小，到自高點時的圖像斜率等于剛釋放時的斜率。故選B。3.某段輸電線路中有如圖所示兩根長直導(dǎo)線a、b，間距為L=5m，通過的電流約為1100A、方向相反，居民樓某層與輸電導(dǎo)線在同一水平面內(nèi)。長直導(dǎo)線在周圍某點產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強度大小為，其中k=2×10-7T·m·A-1，d為該點到導(dǎo)線的距離。已知長時間處于磁感應(yīng)強度在0.4μT及其以上的空間中對人體有一定危害，則居民樓到導(dǎo)線a的水平距離最小為（）A.20m B.35m C.50m D.65m【答案】C【解析】設(shè)居民樓到導(dǎo)線a的水平距離最小為，兩方向相反的直線電流在居民樓處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度方向相反，合成后可得其中，L=5m，k=2×10-7T·m·A-1，代入數(shù)據(jù)可得故選C。4.在某次演訓(xùn)中，直升機距海面上方28.8m處沿水平方向以大小為2m/s2的加速度勻加速飛行。t1時刻，物資離開直升機做平拋運動，其落至水面時速度方向與水面成53°；t2時刻另一物資離開直升機做平拋運動，其落至水面時速度方向與水面成37°，如圖所示。不計空氣阻力，重力加速度g取10m/s2，下列說法正確的是（）A.物資下落所需要的時間為3sB.t1時刻直升機的速度大小為24m/sC.兩次投送物資的時間間隔是7sD.t2時刻投放的物資接觸水面時的速度大小為32m/s【答案】C【解析】A．物資下落的過程中，豎直方向是自由落體，豎直速度下落時間故A錯誤；B．時刻直升機的速度即為第一個物資平拋運動時的初速度，初速度故B錯誤；C．同理，時刻飛機的速度飛機做勻加速直線運動，經(jīng)歷時間故C正確；D．時刻投放物資接觸水平面時的速度大小故D錯誤。故選C。5.如圖所示為某汽車上的加速度電容傳感器的俯視圖。質(zhì)量塊左、右側(cè)分別連接電介質(zhì)、輕質(zhì)彈簧，彈簧固定在傳感器外框上，質(zhì)量塊可帶動電介質(zhì)相對于外框無摩擦左右移動，電容器與供電電源連接，并串聯(lián)計算機的信號采集器。下列關(guān)于該傳感器的說法正確的是（）A.電介質(zhì)插入極板間越深，則電容器的電容越小B.在汽車向右做勻加速直線運動過程中電路中有電流C.在汽車向左做勻速直線運動過程中電路中有電流D.在汽車向右做加速度增大的加速運動過程中，電路中有順時針方向的充電電流【答案】D【解析】A．根據(jù)可知，電介質(zhì)插入極板間越深，相對介電常數(shù)越大，則電容器的電容越大，故A錯誤；BC．汽車向右做勻加速直線運動過程中，加速度不變，汽車向左做勻速直線運動過程中，加速度為零，這兩種情況下彈簧的長度都保持不變，即電介質(zhì)插入極板間的深度一定，則極板之間的相對介電常數(shù)一定，電容器電容一定，電容器與供電電源連接，極板之間電壓一定，根據(jù)可知，極板所帶電荷量一定，即電路中沒有充電電流或者放電電流，故B、C錯誤；D．在汽車向右做加速度增大的加速運動過程中，加速度方向向右，大小逐漸增大，可知彈力方向向右，大小逐漸增大，彈簧處于拉伸狀態(tài)，彈簧長度增大，即電介質(zhì)插入極板間的深度增大，則極板之間的相對介電常數(shù)增大，電容器電容增大，電容器與供電電源連接，極板之間電壓一定，根據(jù)可知，極板所帶電荷量增大，即電路中有充電電流，根據(jù)題圖可知，電容器上極板帶正電，電荷量增多，則電路中有順時針方向的充電電流，D正確。故選D。6.我國的北斗系統(tǒng)主要由地球同步軌道衛(wèi)星和中軌道衛(wèi)星組成，若其中兩衛(wèi)星在同一平面內(nèi)環(huán)繞地球做勻速圓周運動，且繞行方向相同，如圖甲所示；兩衛(wèi)星之間的距離Δr隨時間變化的關(guān)系如圖乙所示，圖中R為地球半徑，地球表面重力加速度大小為g，不考慮兩衛(wèi)星之間的作用力，計算時。下列說法正確的是（）A.中軌道衛(wèi)星與同步衛(wèi)星的軌道半徑之比為1∶2 B.中軌道衛(wèi)星的加速度大小為C.圖乙中的T為24小時 D.中軌道衛(wèi)星的運動周期為【答案】D【解析】A．將中軌道衛(wèi)星設(shè)為a，同步衛(wèi)星設(shè)為b，兩衛(wèi)星做勻速圓周運動的半徑分別為、，根據(jù)圖甲和圖乙可得解得故A錯誤；B．由萬有引力定律及牛頓第二定律得將代入解得中軌道衛(wèi)星的加速度為故B錯誤；CD．設(shè)衛(wèi)星a、b的運行周期分別為、，由圖乙可知每隔時間T兩衛(wèi)星距離最近，即每隔時間T，衛(wèi)星a就比衛(wèi)星b多轉(zhuǎn)了一周，則有根據(jù)開普勒第三定律有聯(lián)立解得由于所以故C錯誤，D正確故選D。7.如圖所示，某煤礦有一水平放置的傳送帶，已知傳送帶的運行速度為v0=0.8m/s，開采出的煤塊以50kg/s的流量（即每秒鐘有50kg煤塊從漏斗中落至傳送帶上）垂直落在傳送帶上，并隨著傳送帶運動。為了使傳送帶保持勻速傳動，電動機的功率應(yīng)該增加（

）A.32W B.40W C.16W D.20W【答案】A【解析】每秒鐘內(nèi)落到傳送帶上煤塊都將獲得與傳送帶相等的速度，由動量定理可得解得煤塊受到的摩擦力由傳送帶提供，則電動機對傳送帶應(yīng)增加的牽引力為40N。電動機應(yīng)增加的功率為故選A。8.如圖所示，ABCD是正四面體，虛線圓為三角形ABD的內(nèi)切圓，切點分別為M、N、P，O為圓心，正四面體的頂點A、B和D分別固定有電荷量為，和的點電荷，下列說法正確的是（）A.M、P兩點的電場強度相同B.M、O、N、P四點的電勢C.將帶正電的試探電荷由O點沿直線移動到C點，電勢能先增大后減小D.將固定在D點點電荷移動到C點，電場力做功為零【答案】BD【解析】A．根據(jù)題意，由對稱性可知，M、P兩點的電場強度大小相等，但方向不同，故A錯誤；B．根據(jù)等量同種正點電荷空間等勢面的分布特點可知，在A、B兩處的正點電荷產(chǎn)生的電場中，M、P兩點的電勢相等，且N點電勢高于O點的電勢，O點的電勢高于M、P點的電勢；在D點的負點電荷產(chǎn)生的電場中，N點的電勢高于O點的電勢，O點的電勢高于M、P兩點的電勢，M、P兩點的電勢相等，綜上所述，可知故B正確；C．設(shè)OC上任一點到A、B、D距離此點電勢從O到C，r越來越大，則電勢越來越小，將帶正電的試探電荷由O點沿直線移動到C點，電勢能一直減小，故C錯誤；D．根據(jù)等量同種正點電荷空間等勢面的分布特點可知，在A、B兩處的正點電荷產(chǎn)生的電場中，C、D兩點的電勢相等，則將固定在D點的點電荷移動到C點，電場力做功為零，故D正確。故選BD。9.半徑為R的半圓形區(qū)域內(nèi)分布著垂直紙面向里的勻強磁場（含邊界），磁感應(yīng)強度大小為B，P是直徑上一點，且。如圖所示，質(zhì)量為m、電荷量為的帶電粒子從P點垂直射入磁場，已知粒子的速度大小可調(diào)、方向始終與直徑成角，若從直徑邊界射出的粒子在磁場中的運動時間為，從圓弧邊界射出的粒子在磁場中的運動時間為。則（）A. B. C.D.【答案】BC【解析】AB．從直徑邊界射出的粒子在磁場中的運動軌跡如圖所示，根據(jù)又聯(lián)立，解得由幾何關(guān)系可知，軌跡對應(yīng)的圓心角為則粒子的運動時間為故A錯誤；B正確；CD．粒子恰好不從圓弧邊界射出的粒子運動軌跡如圖所示由幾何關(guān)系可知在磁場中的運動時間為從圓弧邊界射出的粒子在磁場中的運動時間為故C正確；D錯誤。故選BC。10.如圖甲所示，光滑水平面右端與半徑為R的粗糙半圓弧軌道平滑連接，勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧左端與墻拴接，彈簧處于自然長度時其右端在B點左側(cè)，底面裝有力傳感器的滑塊在水平力作用下靜止于圖示位置，滑塊與彈簧不拴接?，F(xiàn)在撤去水平力，滑塊在從A運動到D的過程中，傳感器記錄了滑塊底面的彈力大小隨時間變化關(guān)系，如圖乙所示，、、均為已知量。彈性勢能表達式為，重力加速度大小為g。下列表述正確的是（）A.B.釋放滑塊后，彈簧的彈性勢能與滑塊的動能相等時，彈簧彈力的功率為C.滑塊沿圓軌道BCD運動過程中，圓軌道對滑塊的沖量方向水平向左D.滑塊沿圓軌道BCD運動過程中，機械能減少了【答案】BD【解析】A．由題圖乙可知，時間內(nèi)滑塊底面的彈力大小不變，即滑塊的重力大小為滑塊經(jīng)過圓弧上的B點時，有滑塊經(jīng)過圓弧上的D點時，有滑塊由B到D的過程中，由動能定理有解得A錯誤；B．釋放滑塊時彈簧的彈性勢能為當彈簧的彈性勢能與滑塊的動能相等時，由能量守恒有，彈簧彈力的瞬時功率為P＝kxv解得B正確；C．滑塊沿圓軌道BCD運動過程中，由動量定理得重力的沖量豎直向下，動量的變化量水平向左，根據(jù)矢量三角形易知圓軌道對滑塊的作用力的沖量斜向左上方，如圖所示C錯誤；D．滑塊沿圓軌道BCD運動過程中，機械能減少了D正確。故選BD。二、非選擇題：本題共5小題，共54分。11.某同學(xué)利用打點計時器研究做勻變速直線運動小車的運動情況。圖示為該同學(xué)實驗時打出的一條紙帶，其中紙帶右端與小車相連接，紙帶上兩相鄰計數(shù)點的時間間隔是。請回答下列問題：（1）關(guān)于打點計時器的時間間隔，下列是四位同學(xué)各自發(fā)表的看法，其中正確的是（）A.電源電壓越高，每打兩個點的時間間隔就越短B.紙帶速度越大，每打兩個點的時間間隔就越短C.打點計時器連續(xù)打兩個點的時間間隔由電源的頻率決定D.如果將交流電源改為直流電源，打點計時器連續(xù)打兩個點的時間間隔保持不變（2）①根據(jù)紙帶請判斷該小車的運動屬于_______（填“勻速”、“勻加速”、“勻減速”）直線運動；②打點計時器打B點時小車的速度______m/s（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）【答案】（1）C（2）勻減速0.145【解析】【小問1詳析】ABC．打點計時器打點時間間隔與頻率決定，與電壓大小、紙帶速度無關(guān)，故AB錯誤，C正確；D．如果將交流電源改為直流電源，打點計時器將不能正常工作，故D錯誤。故選C?！拘?詳析】[1]刻度尺讀數(shù)應(yīng)考慮其最小刻度為1mm，讀數(shù)時估讀到1mm下一位，則有則有紙帶右端與小車相連接，可以判斷小車做勻減速直線運動；[2]根據(jù)勻變速直線運動某段的平均速度等于其中間時刻的速度可得，打點計時器打B點時小車的速度12.山東省有全國最大的溫室智能化育苗蔬菜基地，蔬菜育苗過程對環(huán)境要求嚴格，溫室內(nèi)的空氣溫濕度、土壤溫濕度、二氧化碳濃度以及光照強度等都很重要。其中光照強度簡稱照度，可以反映光的強弱，光越強，照度越大，照度單位為勒克斯（1x）。蔬菜生長適宜的照度為4000~25000lx，為了控制照度，科技人員設(shè)計了圖甲所示的智能光控電路，當照度低于4000lx時，啟動照明系統(tǒng)進行補光。（1）智能光控電路的核心元件是光敏電阻，某同學(xué)如圖乙連接各元件，測量光敏電阻在不同照度時的電阻，則在閉合電路開關(guān)前應(yīng)該把滑動變阻器滑到________（選填“1”或“2”）端；請根據(jù)圖乙在虛線框內(nèi)畫出對應(yīng)的電路圖_______；（2）通過測量得出了電阻隨照度變化的規(guī)律如圖丙所示，由圖可判斷光敏電阻的阻值與照度___________反比例函數(shù)關(guān)系（選填“滿足”或“不滿足”）；（3）該同學(xué)用上述光敏電阻連接成圖甲所示的控制電路，其中電源電動勢，內(nèi)阻，定值電阻，電阻箱的阻值調(diào)節(jié)范圍是0~999.9Ω，光敏電阻的電壓U增加到2.0V時光照系統(tǒng)開始工作，為了使光敏電阻在照度降低到4000lx時，自動控制系統(tǒng)開始補光，電阻箱的阻值應(yīng)該調(diào)節(jié)為________Ω；（4）該光控裝置使用較長時間后電源內(nèi)阻變大，使得自動控制系統(tǒng)正常工作時的最小照度___________4000lx（選填“大于”“小于”或“等于”）?！敬鸢浮浚?）2（2）不滿足（3）65.0（4）小于【解析】（1）[1][2]為了保證電路的安全應(yīng)將滑動變阻器滑到2端，從而使光敏電阻兩端的電壓為零；根據(jù)實物圖可得電路圖為（2）[3]根據(jù)圖像可知縱坐標與橫坐標的乘積不是一個常數(shù)，所以光敏電阻的阻值與照度不滿足反比例函數(shù)關(guān)系；（3）[4]根據(jù)閉合電路歐姆定律根據(jù)圖像可知在照度降低到4000lx時，對應(yīng)的阻值為又有其中U=2V聯(lián)立可得（4）[5]光控裝置使用較長時間后電源內(nèi)阻變大，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，總電流變小，R0兩端的電壓變小，從而導(dǎo)致自動控制系統(tǒng)正常工作時的最小照度小于4000lx。13.如圖所示，圓心為O、半徑為R的光滑圓形軌道固定在豎直平面內(nèi)。質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點）靜止在最低點，現(xiàn)給小球一水平初速度，已知重力加速度大小為g，不計空氣阻力。（1）若小球能做完整的圓周運動，求小球在最低點和最高點所受圓軌道的彈力大小之差；（2）若小球上升到某一點時脫離圓軌道，之后恰好經(jīng)過O點，求小球初速度的大小。（結(jié)果可用根式表示）【答案】（1）6mg（2）【解析】【小問1詳析】小球在最低點，由牛頓第二定律得小球在最高點，由牛頓第二定律得小球由最低點到最高點，由動能定理得小球在最低點與最高點所受軌道的彈力之差為聯(lián)立解得【小問2詳析】設(shè)小球脫離軌道時速度大小為v，此時小球和圓心的連線與水平方向的夾角為，由牛頓第二定律得離開軌道后，小球做拋體運動，將運動沿速度v的方向和垂直v的方向分解，則沿速度方向上有沿垂直于速度方向上有小球由最低點運動至脫離處，由機械能守恒得聯(lián)立解得14.如圖甲所示，兩板長和板間距均為L的平行板M、N水平固定放置，在兩板間加上如圖乙所示的交變電壓，圖中未知，T已知，在兩板中線最左端有一個粒子源P，沿中線向右不斷地射出初速度相同且質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子，所有粒子穿過兩板的時間均為T，在時刻射入的粒子恰好從N板右側(cè)邊緣射出電場；在M、N板的右側(cè)有一邊長為L的正方形區(qū)域ACDE，AC、DE分別與M、N板平齊，正方形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向外的勻強磁場，所有粒子進入正方形區(qū)域后經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)均剛好經(jīng)過D點，不計粒子的重力。求：（1）粒子從P點射出的初速度大?。唬?）的大??；（3）正方形區(qū)域內(nèi)勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小及磁場的最小面積。【答案】（1）；（2）；（3），【解析】（1）根據(jù)題意可知，粒子在點射出的速度大小（2）從時刻射入的粒子恰好從N板的右側(cè)邊緣射出，則根據(jù)牛頓第二定律解得（3）所有粒子射出兩板