东北三省三校2024届高三年级下册第二次联合模拟考试物理试卷(含答案)

东北三省三校2024届高三下学期第二次联合模拟考试物理试卷

学校：姓名：班级：考号：

一、单选题

1.十九世纪末到二十世纪初，物理学家对一些物理现象的研究直接促进了“近代原子

物理学”的建立和发展，下列关于原子物理学说法中正确的是（）

A.汤姆孙通过对阴极射线的研究，确定原子核可再分

B.贝克勒尔通过对天然放射现象的研究发现了中子

C.铀核发生a衰变，衰变方程为238U—234Th+4He,则所有产物的结合能之和大于铀

92902

核的结合能

D.根据玻尔氢原子理论可知当氢原子从高能级跃迁到低能级后，核外电子的动能减小

2.如图所示，一束单色光从真空射入某介质，入射光线与法线夹角为45。，折射光线

与法线夹角为30。，下列说法中正确的是（）

A.光的频率变小

B.光的波长变大

C.该介质的折射率是眼

D.调整该单色光的入射角度可能发生全反射现象

3.电动势为E、内阻为r的电源与电容器、定值电阻R、R及滑动变阻器R连接成如

12

图所示的电路，电流表、电压表均为理想电表，当滑动变阻器的触头由中点向。端滑

动时，下列说法正确的是（）

A.电压表示数减小，电流表A示数增大，A示数减小

12

B.电压表示数增大，电流表A示数减小，A示数增大

12

C.电压表示数不变，电流表A示数增大，A示数减小

12

D.电容器右侧极板带正电，所带电荷量减小

4.在炎热的夏天，停在室外的小轿车在天窗部分开启的情况下，下午2点时车内空气

温度上升到47。€：,此时车内空气质量为机，下午6点时车内气体温度降至27。€：,此

1

时车内空气质量为相，大气压强可视为不变，则”约为()

2m

5.中国科学院紫金山天文台围绕空间探测任务“近邻宜居巡天计划”开展了先期研

究，探测类太阳恒星的宜居类行星，宜居类行星和地球分别绕类太阳恒星和太阳近似

做匀速圆周运动，若类太阳恒星和太阳的质量比为左，宜居类行星和地球的质量比为

1

左、公转轨道半径比为P,宜居类行星与地球的密度近似相同，则下列说法正确的是

2

()

A.宜居类行星和地球公转线速度之比为肉

7P

B.宜居类行星和地球表面重力加速度之比为

C.宜居类行星和地球的第一宇宙速度之比为p

D.宜居类行星和地球的自转周期之比为收

6.如图所示，光滑刚性绝缘圆筒内存在着平行于轴的匀强磁场，方向垂直截面向里，

筒上P点开有一个小孔，过P点的横截面是以。为圆心的圆。若一带电粒子以速率v

1

沿尸。射入，与筒壁碰撞2次后刚好从小孔射出，若此带电粒子以速率v沿尸。射入，

2

与筒壁碰撞3次后刚好从小孔射出，每次碰撞均为弹性碰撞且电荷量保持不变，不计

粒子重力，则”为（）

7.如图所示，一辆装有1光滑圆弧轨道的小车静止在光滑的水平面上，已知圆弧A3

4

轨道半径R=50cm,小车及轨道的总质量为0.5kg,钢球质量为1kg（可视为质点），

钢球以n=6m/s的速度从圆弧轨道最低点A沿切线方向水平滑上小车，不计空气阻

力，g取10m/s2,在小球落地前的运动过程中，下列说法正确的是（）

A.小球从5点离开小车时的速度大小为y/2m/s

B.小球运动到最高点时距A点的竖直高度为0.6m

C.小球运动过程中最小速度是4m/s

D.小车运动过程中最大速度是4m/s

二、多选题

8.间距为L的足够长光滑平行金属导轨固定在水平面上，导轨左侧与两个定值电阻

R、R相连，R阻值大于R,俯视图如图所示，水平面内存在竖直向下的足够大匀

1212

强磁场区域，一根长度也为"质量为机的金属杆仍在恒力b的作用下由静止开始运

动了一段时间，运动过程中金属杆与导轨接触良好，不计金属导轨和金属杆电阻，在

这段时间内下列说法正确的是（）

b

（俯视图）

A.金属杆在恒力歹作用下做匀加速直线运动

B.恒力歹所做的功大于其克服安培力所做的功

C.通过两电阻的电荷量相同

D.电阻R上产生的焦耳热比电阻R上产生的焦耳热更多

21

9.一列简谐横波在某介质中沿x轴传播，f=0时刻的波形图如图所示，接下来的传播

过程中，质点P比质点。早0.4s回到平衡位置，已知质点P、。平衡位置间的距离为

2m,下列说法正确的是（）

A.该波沿x轴正方向传播

B/=0时刻质点尸的振动速度大于质点。的振动速度

C.该波的周期为1.2s

D.当质点P在波峰时，质点。的加速度沿y轴负方向

10.半径为R的光滑半球固定在水平地面上。有一质量为机的可视为质点的小球静止

在半球的最高点，受到微小扰动后由静止开始沿球面下滑，一段时间后小球与半球分

离，重力加速度大小为g,不计一切阻力，从小球开始下滑到落地前的过程中，下列

说法正确的是（）

A.小球机械能不守恒

B.小球落地时的速率为经南

C.小球与半球分离时，小球离地的竖直高度为竺

3

D.小球落地前瞬间重力的瞬时功率为gR

三、实验题

11.某实验小组利用图示装置验证系统机械能守恒，实验步骤如下：

调节气垫导轨直至水平，使轻绳一端固定。点，跨过两滑轮后另一端与滑块A相连，

并保持轻绳水平部分始终与气垫导轨平行；

利用20分度游标卡尺测量遮光条宽度为d,测量起始点处遮光条中心到光电门中心的

距离为L-,

用天平测量滑块A和遮光条的总质量为M,并测出轻质滑轮下端所挂重物3质量为加

（轻质滑轮质量不计）；

由静止释放重物3,用数字记时器记录下遮光条通过光电门的遮光时间为t,重物5未

与地面相碰。

02cm

111111111

111111111111

1020

(1)实验中游标卡尺的读数为

(2)遮光条中心到达光电门时，滑块A的速度大小表达式为v=(用d,f表

示)。

(3)实验中，验证系统机械能守恒的表达式为(用重力加速度g、M,m、L、

d、/表不)。

12.某实验小组同学用图甲的电路测量蓄电池组的电动势和内阻。因为蓄电池组的内

阻较小，为防止电流过大时损坏器材，电路中串联了一个保护电阻R。

0

1

4.1・

-一

,

-•T

工

|

*十

_・

(1)请根据电路图甲将实物图乙器材连接成电路。

(2)闭合开关后，调节电阻箱接入电路的阻值，记录多组电阻箱的阻值R和对应的电

压表的示数U,同学们根据测得的多组数据经计算转换，作出图象如图丙所

UR

示，图线在横、纵坐标轴的截距分别为-0.1QT和0.25V-,保护电阻的阻值尺=9。。

0

则可得该电源的电动势为V,内阻为(计算结果均保留两位有效数

字)

(3)现有标称值为“2.5VJ.25W”的小灯泡的伏安特性曲线如图丁所示，如果该电源

和定值电阻R与两只这样的小灯泡串联接成闭合电路，则每只小灯泡的实际功率为

0

Wo(计算结果保留三位有效数字)

四、计算题

13.2023年7月8日，哈尔滨获得第九届亚洲冬季运动会举办权，此次赛事掀起全民

参与冰雪运动的热潮，滑雪是一项热门的冰雪运动项目，也是哈尔滨市冰雪旅游的热

门娱乐项目。滑雪运动爱好者能够通过改变雪板与雪道的夹角来改变阻力大小，从而

实现随心所欲的加速和减速。已知某滑雪运动爱好者在一条长度为100m、倾角为30。

的雪道顶端由静止开始沿直线匀加速下滑，该阶段所受到的阻力为其总重力的3倍；

10

当速度达到16m/s时开始做匀减速直线运动直至雪道底端，该阶段其所受的阻力为其

总重力的而倍，g取10m/s2。求

(1)运动爱好者在加速及减速阶段的加速度大小；

(2)运动爱好者到达雪道底端的速度大小。

14.如图所示，轻杆两端分别固定质量均为机的两个小球A和5,两小球可视为质

点，过。点的固定光滑水平转轴垂直穿过轻杆，。点距球A为3L,距球3为L。初始

时轻杆从水平位置静止释放，忽略空气阻力，重力加速度为g,当小球A运动到最低

点时，求：

(1)球A的速度大小及球A对轻杆的作用力大小;

(2)该过程中轻杆对小球3做的功。

15.如图所示，MN、PQ间有向下的匀强电场E,PQ、y轴间有向上的匀强电场E,

12

AC=7C0,y轴右侧有垂直纸面向里的匀强磁场，有一带电的粒子1,质量为加、电

1

荷量为+q,沿x轴正方向从A点以速度大小v射入，经两电场偏转后恰好经过。

10

点，此时速度与X轴正方向夹角为45。斜向上，与静止在。点，质量为加、电荷量为

2

-q的带电粒子2发生正碰，碰后粒子1速度反向，且经电场E后通过。点，碰后粒

22

子2速度大小为与，进入磁场之后从y轴某点射出磁场进入电场R，刚好从。点

以水平向左的速度射出电场E。(不计粒子重力及粒子间的相互作用，碰后两粒子电

2

性及电量均保持不变，题中只有V已知，其它物理量均未知)，求:

0

y

XXXX

B

XXXX

4,XX

A•%X

XXXX

I

XXXX

I

NQ

(1)粒子1与粒子2碰撞前在电场E与电场E中运动的时间之比及加速度大小之

12

比；

(2)电场强度石与磁感应强度5的大小之比；

2

(3)加与加之比，并通过计算分析两个粒子的碰撞是否为弹性碰撞。

12

参考答案

1.答案：C

解析：A.汤姆孙通过对阴极射线的研究，确定原子可再分，选项A错误；

B.卢瑟福通过a粒子轰击氮核发现了质子，选项B错误；

C.铀核发生a衰变，衰变方程为U-Th+He,则所有产物的结合能之和大于铀核的结

合能，选项C正确；

D.根据玻尔氢原子理论可知当氢原子从高能级跃迁到低能级后，核外电子的动能增

大，选项D错误。

2.答案：C

解析：A.光的频率与介质种类无关，因此光的频率不变，故A错误；

B.〃=£〉I可知，光进入介质后光速变小，频率不变，由丫=入/可知，波长变小，故

V

B错误；

C.根据折射定律〃=?竺="，故C正确；

sin30°

D.当光从光疏介质射向光密介质时不能发生全反射，因此调整入射角度也不可能发生

全反射，故D错误。

3.答案：A

解析：ABC.当滑动变阻器的触头由中间向。端滑动时，则滑动变阻器接入电路的阻值

R变小。电路总阻值也减小，根据欧姆定律/=E/R，则干路电流增大。由。=£-〃

总

得，两端电压减小，且由于流过H的电流增大，H两端电压增大，则H两端电压减

112

小，流过H的电流减小。故电压表示数减小，电流表示数A增大，A示数减小。故

212

A正确，BC错误；

D.电容器左侧极板与电源负极相连。则左侧极板带负电，右侧极板带正电。且由于R

1

两端电压增大，则根据。=CU得，电容器所带电荷量增大，故D错误。

4.答案：C

解析：PV=nRT

且压强不变逆向分析。由27°C到47。(2,相当于温度升高气体膨胀。

T=(273+47)K=320K

T=(273+27)K=300K

2

V_T_320_16

^-7_-300-15

22

即由V变到V,V时所有气体全在车内，V=v

2122车

变为匕时所有气体体积为肌,则有工的气体扩散出去，即有总气体的工会扩散。

1516

町时总气体犯时总气体的高m15

—u=——

m16

2

m

—,故C正确。

m15

1

5.答案：A

解析：A.根据G匕竺=机上

厂2r

得V=

因为宜居类行星和地球公转轨道半径比为P，类太阳恒星和太阳的质量比为左，则宜

1

居类行星和地球公转线速度之比为故A正确;

P

B•根据嚓…

得好累

因为宜居类行星和地球的质量比为左，半径比为,则表面的重力加速度之比为

2

,故B错误;

4

C.根据AHg=哈得，第一宇宙速度广—TrpG7?2

因为宜居类行星和地球的密度近似相同，半径比为,则第一宇宙速度之比为

,故C错误;

D.根据题意无法求出宜居类行星和地球的自转周期之比，故D错误。

6.答案：B

解析：粒子在磁场中做匀速圆周运动，设圆筒的半径为R。粒子以速率v沿尸。射入,

1

与筒壁碰撞2次后刚好从小孔射出，其运动轨迹如图1所示

图1

三段相同的圆弧轨迹将磁场边界三等分，由几何关系可得圆周运动半径为

r=R•tan60°

i

此粒子以速率v沿PO射入，与筒壁碰撞3次后刚好从小孔射出，其运动轨迹如图2

2

所示

图2

四段相同的圆弧轨迹将磁场边界四等分，易知其圆周运动半径为厂=R

2

由洛伦兹力提供向心力得"5=机上

可得丫=竺

m

可知带电粒子的速率与运动半径是正比关系，则有上=:

V2/2

22

解得故B正确。

V21

2

7.答案：B

解析：A.小球与小车组成的系统水平方向动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定

律得加v=(M+m)v

1

解得v=2m/s

i

小球离开小车时，由机械能守恒定律得=£mv2+£(M+m)v2

2222i

解得丫2=/面/5,故A错误；

B.小球离开小车后做平抛运动，在竖直方向/2=；g/2

水平方向彳=丫t

2

由几何关系可知A=八2+X2

解得〃=0.6m,故B正确；

CD.当小球与小车分开时，小球速度最小，小车速度最大以向右为正方向，由动量守

恒定律和动能守恒定理，解得M=2m/s

v=8m/s,故C错误，D错误。

车

8.答案：BD

解析：A.金属杆仍在外力/作用下切割磁感线产生感应电流，由右手定则知金属杆受

到水平向左的安培力，那么F—BIL=ma

士,BLr

而/=——

R

并

随着v增大，/增大，加速度。减小，故金属杆不是做匀加速直线运动，故A选项错误;

B.根据动能定理得W-W=lmv2-0

尸安2

那么W>印，故B选项正确；

F安

C.由图知尺与R并联，因此两电阻电压相等，那么4=2

12IR

21

而R〉R

12

则/>1

21

由q=〃

得q〉q

21

所以通过R的电荷量大于通过H的电荷量，故C选项错误；

21

,。2

D由。二t

R

得且一

QR

21

由于R>R

12

那么。〉。，所以R上的焦耳热更多，故D选项正确。

212

9.答案：AC

解析：A.因为P先回到平衡位置，所以P点向下振动波向右传播，故A正确;

B，=0时刻，P点与平衡位置距离大于。点，所以P速度小，故B错误；

C.该波传播2m用时0.4s,波长为6m,所以周期T=L2s,故C正确；

D.当尸在波峰的时候Q在平衡位置以下，加速度是y轴正方向，故D错误。

10.答案：BD

解析：A.小球在运动的过程中，只有重力做功，机械能守恒，故A错误；

B.根据机械能守恒定律得mgR=Imvz

解得小球落地时的速率v=必R,故B正确；

C.当小球与半球分离时，支持力为零，根据牛顿第二定律得mg=加上

R

解得丫=击产

根据v2=2g（R-无）得，小球离地的竖直高度//=?,故C错误;

D.小球落地前瞬间，竖直分速度v

y

则重力的瞬时功率P=COS0=mgyfgRcosG=,故D正确。

y

(1)3.60(2)1(3)l(M+m)

11.答案:

解析：(1)读数为d=3mm+12x0.05=3.60mm

(2)速度v=4

t

(3)若硬码盘、碳码和滑块组成系统机械能守恒，根据机械能守恒定律有

mgL+1(M+m)v2=J("+m)v2

代入数据联立解得mgL+—(M+m)=^-{M+m)

2

12.答案：(1)(2)4.0；1.0(3)0.188

解析：(1)根据甲图作图如答案中图所示;

⑵由闭合电路欧姆定律可知U++r)=E

整理得上、11

+

RE

由题意得上=025

E

解得E=4.0V

R+r9+r0.2

―e---=----=---

E4.00.1

解得厂=1.00

(3)该电源与定值电阻R与两只灯泡串联由闭合电路欧姆定律得2U+1(R+r)=E

00

代入整理得U=2-5],在丁图中进行描点作图如下图所示

交点可得小灯泡的实际电压为U=0.75V

小灯泡的实际电流为Z=0.25A

则小灯泡的实际功率P^UI=0.75Vx0.25A=0.1875W«0.188W

Q

13.答案：（1）2mzs2；—m/s2（2）8m/s

3

解析：（1）加速阶段，根据牛顿第二定律，有机gsin。-上机g=机〃

1

解得a=2m/s2

i

减速阶段，根据牛顿第二定律，mgsinQ-kmg=ma

22

解得a=-9m/s2

23

Q

加速度大小为-m/s2

3

（2）设加速阶段的位移为x,则加速阶段x=21=64m

112a

i

解得x=64m