2024年哈三中高三学年第五次模拟考试物理试卷一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，1-7小题只有一个选项正确，每小题4分；8-10小题有多个选项正确，全部选对的得6分，选不全的得3分，有选错或不答的不得分）1.2025年第九届亚洲冬季运动会将在哈尔滨举行，短道速滑是我国传统优势项目，有关短道速滑的相关表述正确的是（）A.赛道一圈总长度为111.12m，长度是国际单位制中的基本单位B.短道速滑男子500m的世界记录为39.505s，秒是国际单位制中的基本单位C.短道速滑运动员最快滑行速度可以达到近14m/s，米每秒是国际单位制中的导出单位D.短道速滑运动员蹬地的爆发力能够达到4000N，力是国际单位制中的基本物理量2.19世纪末至20世纪初是近代物理学发展的黄金时代。杰出物理学家们的研究成果直接推动了“近代物理学”的建立和发展。以下关于物理知识的描述哪一个是正确的（）A.贝克勒尔发现了天然放射现象，图1为产生的三种射线在电场中偏转情况，其中③线代表的射线穿透能力最强B.一群处于能级的氢原子向低能级跃迁，最多可以放出3种不同频率的光子C.图3为康普顿效应的示意图，入射光子与静止的电子发生碰撞，碰后散射光的波长变短D.图4展示了粒子散射实验的现象，据此现象，卢瑟福发现了质子和中子3.如图所示为一个单摆在地面上做受迫振动的共振曲线（振幅与驱动力频率的关系），则下列说法正确的是（）A.此单摆的固有周期约为0.5sB.若摆长变小，共振曲线的峰将左移C.若保持摆长不变，将该单摆移至月球表面上做受迫振动，则共振曲线的峰将左移D.此单摆的摆长约为3m4.LC振荡电路如图所示，已知、，开关S断开时电容器极板间有一带负电油滴恰好处于静止状态，时将开关S闭合，已知油滴始终没有碰到两板，则（）A.时，电容器上极板带负电荷B.在的时间内电路电流减小C.在的时间内磁场能不断增大D.在的时间内电场能不断增大5.一列横波在某介质中沿轴传播，如图甲所示为时的波形图，如图乙所示为处的质点的振动图像，已知图甲中、、两质点的平衡位置分别位于、、，则下列说法正确的是（）A.该波应沿轴负方向传播B.时质点的加速度为零C.在时刻，质点的位移为20cmD.从时刻到时刻，质点通过的路程为60cm6.太空望远镜观测到银河系中某行星赤道上空存在环状物质带，环状物质带绕行星中心运动的角速度与到行星中心的距离的关系如下图所示（图中两坐标点对应的物理量均为已知值）。已知行星的半径为，环状物质的宽度为，引力常量为，以下说法正确的是（）A.环状物质绕行星运动的最大周期为B.该行星赤道上物体的线速度为C.环状物质环绕行星中心的周期与行星自转周期相同D.该行星的质量为7.如图ab、cd为在同一竖直面内的两光滑水平轨道，两轨道间的竖直距离为h。轨道上有两个可视为质点的物体A和B，质量均为，它们通过一根绕过定滑轮的不可伸长的轻绳相连接。现有水平向右的拉力拉动物块A，使A、B运动起来，在轨道间的绳子OB与水平轨道成角的瞬间，撤掉拉力，此时物体A在下面的轨道运动速率为，设绳长BO远大于滑轮直径，不计轻绳与滑轮间的摩擦，不计空气阻力。下列说法正确的是（）A.在轻绳OB与水平轨道成时，物体B的速度大小为B.在轻绳OB与水平轨道成角到角的过程中，绳对B做的功为C.当轻绳OB与水平轨道成角时，物体B的速度大小为D.若在轻绳OB与水平轨道角时，绳与物体B恰好分离且物体B恰好离开ab面，物体B下落过程中不与墙面、滑轮相碰，则B落地的速度大小为8.如图所示，一台交流发电机通过理想升压变压器和理想降压变压器向远处的用户供电，输电线的总电阻为；的输入电压和输入功率分别为和，它的输出电压和输出功率分别为和；的输入电压和输入功率分别为和，它的输出电压和输出功率分别为和。下列判断正确的是（）A. B.流过用户端的总电流为C. D.流过的电流为9.霍尔传感器广泛应用于各领域。比如笔记本电脑机身和显示屏对应部位分别有磁体和霍尔元件。当显示屏开启时磁体远离霍尔元件，电脑正常工作；当显示屏闭合时磁体靠近霍尔元件，屏幕熄灭，电脑进入休眠状态。如图所示将长、宽、高为a、b、c的长方体霍尔传感器置于竖直向上的磁场中，当通入顺时针方向，大小恒定为的电流，下列说法正确的是（）A.若载流子为正电荷，则前表面电势比后表面低B.若载流子为自由电子，则前表面电势比后表面低C.稳定时，前、后表面间的电压与c成反比D.当笔记本电脑显示屏开启时，对应部位的霍尔元件前后表面电势差变大10.如图所示，一质量为，足够长的木板静止在光滑水平桌面上，另一质量为的小物块（可视为质点）从木板上的左端以速度向右开始运动。已知，木板右端与右侧固定墙面的距离足够长（木板与墙面碰撞前，已经与物块共速），物块与木板间的动摩擦系数为，所有碰撞均视为弹性碰撞，物块始终未滑离木板。下列说法正确的是（）A.木板第一次与墙面碰撞前瞬间的速度大小为B.木板第三次碰撞墙面前瞬间的速度大小C.若，，则木板第一次与墙面碰撞后瞬间到第二次与墙面碰撞前瞬间经历的时间为D.木板从开始运动到第二次与墙面碰撞前瞬间，木块与木板间产生的热量为二、实验题（共14分）11.（6分）同学们利用图一所示的装置探究气体等温变化的规律。图一 图二①将注射器下端开口处套上橡胶套，和柱塞一起把一段空气柱封闭；②已知空气柱的横截面积为，通过刻度尺读取空气柱的长度，可得空气的体积；③从与注射器内空气柱相连的压力表读取空气柱的压强；④把柱塞缓慢地向下压或向上拉，读取空气柱的长度与压强，获取空气柱的体积和压强的几组数据；⑤将各组数据在坐标纸上描点，绘制曲线，得出温度不变时气体压强与体积的关系。（1）实验时要缓慢地移动柱塞，原因是___________________。（2）某同学根据测量结果，做出图像，如图二所示，图线不过原点，则代表_________，体积增大到一定值后，图线开始偏离直线，说明气体的温度_______________。12.（8分）土壤电阻率是表征土壤电导性能的重要指标，被广泛应用于雷电风险评估、研究土壤的腐蚀性等方面。哈三中某同学在测量土壤样品的电阻率时，设计如图所示的电路。图中圆柱形玻璃管两端有导电活塞（活塞电阻可忽略），右活塞固定，左活塞可自由移动。实验器材有电源（电动势为，内阻为），电压表V1、V2（均可视为理想电表），定值电阻（阻值为），定值电阻（阻值为），电阻箱（最大阻值），单刀双掷开关S，导线若干，游标卡尺，刻度尺。图甲 图乙实验步骤如下：①用游标卡尺测量玻璃管的内径；②向玻璃管内填满土壤，并测量土壤长度；③把S拨到1位置，记录电压表V1示数；④把S拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表V2示数与电压表V1示数相同，记录电阻箱的阻值；⑤改变玻璃管内土壤长度，重复步骤③、④，记录每次土壤长度和电阻箱阻值；⑥断开S，整理好器材。（1）步骤③中通过土壤的电流为_________（用、表示）。（2）步骤④中的V2示数为（用、、、表示），玻璃管内土壤的电阻________（用、、、表示）。（3）若忽略电源内阻，利用记录的多组土壤长度和电阻的数据，绘制如图乙所示的关系图像。土壤的电阻率为________Ω·m。（保留2位有效数字）三、计算题（共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不给分。有数学计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）13.（10分）一圆柱形透明介质放在水平地面上，其横截面如图所示，点为圆心，半径为0.5m，直径竖直，右侧半圆面镀银。一光线从离地高度为的点水平向右射入介质，在镀银处发生一次反射后射出介质，且射出时光线水平向左，已知光在真空中的传播速度为。（1）画出光在介质中传播的光路图并求介质的折射率；（2）求光在介质中传播的时间。14.（12分）如图所示，水平传送带以的速度顺时针匀速转动，传送带的长度，每隔1s将物块（可视为质点）依次无初速度放置于传送带左端A点，一段时间后物块从传送带右端B点离开传送带做平抛运动，最后落入货车车厢，货车始终保持静止。已知每个物块的质量均为，物块与传送带间的滑动摩擦因数为，B点与货车车厢底板间的高度差，物块从接触车厢底板到减速为0（忽略物块的反弹和相对车厢的滑动）的时间为0.2s，重力加速度，求：（1）第一个物块从A点运动到刚接触车厢底板瞬间的时间；（2）第一个物块从接触车厢底板到减速为0的过程中对车厢底板的平均作用力的大小。（3）传送带上相邻两物块间的最大距离和最小距离？15.（18分）固定在水平面上间距为的两条平行光滑金属导轨，垂直于导轨放置的两根金属棒a和b与导轨接触良好，俯视图如图所示。两端通过开关S与单匝金属线圈相连，线圈内存在竖直向下且均匀增加的磁场，磁通量变化率。a处于垂直于导轨平面向上的有界匀强磁场中，b处于垂直于导轨平面向下的足够长的匀强磁场区域的左边界处，磁场的磁感应强度大小，ab之间的导轨有一小段是绝缘的。已知ab电阻均为，a的质量为，b的质量为，金属导轨和金属线圈电阻忽略不计。闭合S，金属棒a开始运动，且能够匀速离开磁场，a出磁场后与b发生弹性碰撞，两金属棒碰撞后进入磁场，经过一段时间后，两金属棒的运动状态均达到稳定，此时对金属棒b施加水平向右的恒力，又经过时间，两金属棒中的电流刚好达到最大值且之后保持恒定。求：（1）金属棒a匀速离开磁场时的速度大小；（2）两金属棒碰撞后刚进入磁场瞬间，金属棒中电流的大小；（3）在恒力作用下，两金属棒中电流刚好达到最大值时，金属棒b的速度大小。2024年哈三中高三学年第五次模拟考试物理答案一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，1-7小题只有一个选项正确，每小题4分；8-10小题有多个选项正确，全部选对的得6分，选不全的得3分，有选错或不答的不得分）1.C2.B3.C4.D5.D6.D7.C8.AB9.BC10.ABD二、实验题（14分）11.（6分）（1）保持恒温 （2）压力表内原有气体升高12.（8分）（1） （2） （3）三、计算题13.（10分）（1）由于只发生一次反射，根据对称性可知光路图如图所示则有解得又，（2）由光路图可知光在介质中的路程光在介质中的传播速度光在介质中的传播时间则14.（12分）（1）小物块在传送带上加速的过程满足解得由解得解得小物块在传送带上匀速的过程满足解得在平抛运动中解得则（2）物块从接触车厢底到减速为零的过程中，在竖直方向满足，解得在水平方向满足，，，（3）当相邻两个物块相对静止时距离最大解得当物块刚被放上传送带上时与上一个物块距离最小15.（18分）（1）线圈中感应电动势当a中产生的动生电动势时，a匀速的速度为则有所以（2）a与b碰撞，解得，所以刚进入场时，回路电动势即金属棒中的电流（3）a、b在中稳定时共速所以对b施加恒力后，当a、b的加速度相同时，电流达到最大对b，对a，对b，对a，解得