2024-2025学年黑龙江省部分学校高三上学期一轮复习联考(四)物理试题（解析版）

这是一份2024-2025学年黑龙江省部分学校高三上学期一轮复习联考(四)物理试题（解析版），共20页。
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
考试时间为75分钟，满分100分
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，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1. 某同学通过Tracker软件（视频分析和建模工具）研究羽毛球运动轨迹与初速度的关系。如图所示为羽毛球的一条运动轨迹，击球点在坐标原点，点为运动轨迹的最高点，下列说法正确的是（ ）
A. 羽毛球水平方向的运动为匀速直线运动
B. 点羽毛球只受重力
C. 羽毛球下降过程处于超重状态
D. 羽毛球空中运动过程中，机械能不断减小
【答案】D
【解析】D．由羽毛球的运动轨迹可知，羽毛球在运动过程中受到空气阻力的作用，且空气阻力一定对羽毛球做负功，所以羽毛球的机械能不断减小，故D正确；
A．由于空气阻力存在水平方向的分力，所以羽毛球水平方向的运动不是匀速直线运动，故A错误；
B．点羽毛球受到重力和空气阻力作用，故B错误；
C．羽毛球下降过程，加速度方向向下，处于失重状态，故C错误。
故选D。
2. 如图所示，质量为、长为的金属棒两端由等长的轻质绝缘细线水平悬挂，并处于匀强磁场中。棒中通以大小为、方向为的恒定电流，平衡时两悬线与竖直方向的夹角均为，取重力加速度，。匀强磁场的磁感应强度最小是（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】以金属棒为对象，当安培力垂直于细线向上时，安培力最小，此时匀强磁场的磁感应强度最小，则有
解得
故选B。
3. 相距为的甲、乙两辆汽车同向行驶在一条平直公路上，其图像如图所示，图中的面积为，初始时甲车在前乙车在后，下列说法正确的是（ ）
A. 若，则时刻后乙车追上甲车
B. 若，则时刻前乙车追上甲车
C. 若，则甲、乙两车可能相遇2次
D. 若，则甲、乙两车一定只能相遇1次
【答案】B
【解析】A．根据图像与横轴围成的面积表示位移，可知的面积表示在时间内乙比甲多走的位移大小；若，则在时刻乙车刚好追上甲车，故A错误；
BD．若，则在时刻前乙车追上甲车，由于时刻之后乙车速度小于甲车速度，所以可能在时刻之后甲车又追上乙车，则甲、乙两车能相遇2次，故B正确，D错误；
C．若，则在时刻乙车还没追上甲车，由于时刻之后乙车速度小于甲车速度，则两车不会相遇，故C错误。
故选B。
4. 2024年10月30日，神舟十九号载人飞船成功对接空间站天和核心舱前向端口，对接前其变轨过程简化后如图所示。飞船先由近地轨道1在点点火加速进入椭圆轨道2，在轨道2运行一段时间后，再从点进入圆轨道3，完成对接。已知地球的半径为，轨道1的半径近似等于地球半径，地球表面的重力加速度为。下列说法正确的是（ ）
A. 飞船在轨道1上线速度一定大于轨道2上点的线速度
B. 飞船在轨道2上点的加速度一定大于轨道3上点的加速度
C. 只根据题干的已知条件可以求出地球的密度
D. 飞船在轨道1上运行的周期为
【答案】A
【解析】A．飞船绕地球做匀速圆周运动时，由万有引力提供向心力得
可得
可知飞船在轨道1上的线速度大于在轨道3上的线速度，由于飞船从轨道2变轨到轨道3，需要在点点火加速，飞船速度增大，所以飞船在轨道1上的线速度一定大于轨道2上点的线速度，故A正确；
B．根据牛顿第二定律可得
可得
可知飞船在轨道2上点的加速度等于轨道3上点的加速度，故B错误；
C．由于不知道万有引力常量，所以无法求出地球的质量，所以只根据题干的已知条件无法可以求出地球的密度，故C错误；
D．飞船在轨道1上运行时，由万有引力提供向心力得
又
联立可得飞船在轨道1上运行的周期为
故D错误
故选A。
5. 手机中内置的指南针是一种基于霍尔效应的磁传感器。如图所示，将一块宽度为a，厚度为d的半导体薄片（载流子为自由电子）水平放置于地磁场中，当半导体中通入水平方向的恒定电流时，自由电子在洛伦兹力的作用下发生偏转，继而在M、N两个表面上出现了电势差，称为霍尔电势差。已知电流大小为I，霍尔电势差大小为U，电子的电荷量大小为e，半导体内自由电子的数密度（单位体积内的自由电子数）为n。该处地磁场磁感应强度的竖直分量B的大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】达到稳定时，洛伦兹力等于电场力，则有
根据电流的微观表达式有
联立解得
故选C。
6. 如图所示，一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，已知匀强磁场的磁感应强度大小为，矩形线圈面积为，匝数为，线圈电阻为，线圈的转速为，线圈与二极管、阻值为的定值电阻及理想交流电流表相连，交流电流表的示数为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】线圈产生的电动势最大值为
则回路电流的最大值为
由于二极管的单向导电性，使得一个周期内只有半个周期有电流，根据有效值定义可得
可得电路电流有效值为
则交流电流表的示数为。
故选B。
7. 如图所示，在、的区域中存在垂直于平面的匀强磁场，磁感应强度大小相等，边界与轴正方向的夹角为，左侧磁场向里，右侧磁场向外。正方形导线框以恒定的速度沿轴正方向运动并穿过磁场区域，运动过程中边始终平行于轴。规定导线框中逆时针方向为电流的正方向。从刚进入磁场开始计时，下列能正确反映导线框中感应电流随时间变化图像的是（ ）
A. B.
C D.
【答案】D
【解析】线框刚进入磁场瞬间，bc边切割磁场，且有效切割部分在OM线上方，切割磁场，由右手定则知电流方向为逆时针，随着线框进入，bc边在OM线上方的部分在减少，在OM线下方的部分在增大，切割的有效长度逐渐减小，电流减小；当线框的一半进入磁场时，bc边在OM线上方和下方的距离相等，切割的有效长度为0，电流为0；之后bc边在OM线上方部分小于在OM线下方部分，切割向外磁场，由右手定则知电流为顺时针，且逐渐增大；运动到线框全部进入磁场一瞬间，bc边切割向外磁场，ad边切割向里磁场，电流方向一致，均为顺时针，故此瞬时电流大小为初始时刻的两倍；随着线框继续运动，ad边重复bc边进入过程，bc边切割有效长度不变，电流逐渐减小，直至整个线框运动至OM线右侧，电流减小至0。
故选D。
8. 波源S从t=0时刻开始振动，产生的简谐横波向右传播，波在传播过程中经过P、Q两点，如图甲所示。P点的振动图像如图乙所示，P点开始振动后经0.15s后Q点开始振动，已知P、Q两点间距离为1.2m，下列说法正确的是（ ）
A. 波的传播速度大小是8m/s
B t=0时刻，波源由平衡位置沿y轴正向振动
C. 波源的振动方程为
D. 平衡位置距波源4.2m处的质点M开始振动时，质点P处于波峰
【答案】AD
【解析】A．波的传播速度大小为
故A正确；
B．介质中质点的起振方向与波源的起振方向相同，由图可知，P质点开始振动时沿y轴负方向，则t=0时刻，波源由平衡位置沿y轴负向振动，故B错误；
C．波源的振动方程为
由于，且t=0时，沿y轴负向振动
解得
综上所述
故C错误；
D．平衡位置距波源4.2m处的M点，开始振动的时间为
由此可知，质点M开始振动时，质点P处于波峰，故D正确。
故选AD。
9. 如图甲是酒精测试仪的原理图，气敏电阻的阻值随气体中酒精含量的变化关系如图乙所示。机动车驾驶员呼出的气体中酒精含量大于等于小于为酒驾，大于等于为醉驾。使用前先对酒精测试仪进行调零（改变的阻值），此时电压表的示数为，调零后的阻值保持不变。已知电源电动势、内阻，电路中的电表均为理想电表。当一位饮酒者对着测试仪吹气时（可视为气体中酒精含量逐渐增大），下列说法中正确的是（ ）
A. 电压表示数减小，电流表的示数增大
B. 电源的输出功率减小
C. 电压表、电流表示数变化量绝对值的比值减小
D. 当电流表的示数为时，气体中酒精含量大于
【答案】AD
【解析】A．当一位饮酒者对着测试仪吹气时，气敏电阻的阻值减小，电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路电流增大，路端电压减小；则电流表的示数增大，两端电压增大，气敏电阻两端电压减小，则电压表示数减小，故A正确；
B．使用前先对酒精测试仪进行调零（改变的阻值），此时电压表的示数为，调零后的阻值保持不变，由图乙可知此时气敏电阻阻值为，则有
代入数据解得
电源的输出功率为
可知当外电阻等于内阻时，电源的输出功率最大，由于，所以在饮酒者对着测试仪吹气时，外电阻减小时，电源的输出功率增大，故B错误；
C．根据闭合电路欧姆定律可得
则有
可知电压表、电流表示数变化量绝对值的比值不变，故C错误；
D．当电流表的示数为时，根据闭合电路欧姆定律可得
解得此时气敏电阻的阻值为
由图乙可知气体中酒精含量大于，故D正确。
故选AD。
10. 如图甲所示，水平面内有两根足够长的光滑平行金属导轨，导轨固定且间距为。空间中存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为。现将两根材料相同、横截面积不同、长度均为的金属棒、分别静置在导轨上。现给棒一水平向右的初速度，其速度随时间变化的关系如图乙所示，两金属棒运动过程中，始终与导轨垂直且接触良好。已知棒的质量为，电阻为。导轨电阻可忽略不计。下列说法正确的是（ ）
A. 棒刚开始运动时，棒中的电流方向为
B. 棒的质量为
C. 在时间内，棒产生的热量为
D. 在时间内，通过棒的电荷量为
【答案】BCD
【解析】A．根据楞次定律可知，电流方向为逆时针，即从c到d，A错误；
B．双杆模型满足动量守恒，则有
可解得
B正确；
C．根据质量关系和电阻，可知cd的电阻为
根据能量守恒，则有
可解得
所以则有
C正确；
D．对cd导体棒列动量定理，则有
可得
可解得
D正确。
故选BCD。
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11.
（1）请根据变压器工作原理，完成以下问题：
①街头见到的变压器是降压变压器，假设它只有一个原线圈和一个副线圈，则导线较粗的线圈为_____（选填“原”或“副”）线圈。
②在“探究变压器线圈原、副电压与匝数的关系”实验中，可拆变压器如图甲所示。实验过程中，变压器的原、副线圈选择不同的匝数，利用多用电表交流电压档测量相应电压，记录如下，从实验数据分析可知，原、副线圈的电压之比并不等于匝数之比，造成这种结果的可能原因是_____。
（2）在利用如图乙所示装置做“探究影响感应电流方向的因素”实验中，磁铁的极向下运动时，电流从_____（选填“+”或“-”）接线柱流入电流计；磁铁插入的速度越大，电流计指针偏转幅度越_____（选填“大”或“小”）。
【答案】（1）副 变压器铁芯漏磁，铁芯在交变磁场作用下产生涡流发热，原、副线圈上通过的电流发热等等。
（2） 大
【解析】【小问1详解】
①[1]理想变压器的电压与匝数成正比，当只有一个副线圈的时候，电流与匝数成反比，街头用电的变压器是降压变压器，可知副线圈的匝数比原线圈的匝数少，副线圈的电流较大，应该使用较粗的导线。
②[2]从实验数据分析可知，原、副线圈的电压之比并不等于匝数之比，造成这种结果的可能原因是：变压器铁芯漏磁，铁芯在交变磁场作用下产生涡流发热，原、副线圈上通过的电流发热等等。
【小问2详解】
[1]磁铁的极向下运动时，穿过线圈的磁通量向下增加，根据楞次定律结合安培定则可知，感应电流接线柱流入电流计；
[2]磁铁插入的速度越大，穿过线圈的磁通量变化越快，线圈产生的感应电动势越大，感应电流越大，则电流计指针偏转幅度越大。
12. 某同学利用气垫导轨和光电门验证机械能守恒，实验装置如图甲所示。取重力加速度。
（1）如图乙所示，利用游标卡尺测得遮光条的宽度_____cm；用天平测得滑块和遮光条的总质量，钩码的质量；用刻度尺测得释放前滑块上遮光条到光电门的距离。
（2）接通气源，释放滑块，数字计时器上显示遮光时间；滑块从释放到遮光条经过光电门这一过程中，系统重力势能减少量为__________J，动能增加量为_____J。（结果均保留两位有效数字）
（3）①改变遮光条到光电门的距离，多次重复实验，得到几组不同的和对应的遮光时间，在坐标纸作出图像如图丙中所示；
②在保证钩码的质量和遮光条的宽度不变的情况下，该同学换用质量不同的滑块再次进行实验，重复步骤①，得到的图像如图丙中所示。分析可知图线对应的滑块和遮光条的总质量_____（选填“大于”或“小于”）图线对应的滑块和遮光条的总质量。
【答案】（1）0.630
（2）0.18 0.16
（3）小于
【解析】【小问1详解】
游标卡尺读数为0.630cm
【小问2详解】
[1]系统重力势能的减少量为
[2]系统动能的增加量为
【小问3详解】
根据机械能守恒，则有
可整理为
所以滑块和遮光条的总质量越大，斜率越小。
13. 如图所示，用导线绕制成匝数为，半径为的圆形线圈，线圈电阻为，线圈两端点与电阻相连接。在线圈内有一半径为的圆形区域，区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度随时间的变化关系为。求：

（1）两端的电势差；
（2）时间内，产生的焦耳热。
【答案】（1）
（2）
【解析】【小问1详解】
根据电磁感应定律，则有
所以ab两端的电势差为
【小问2详解】
根据焦耳定律，则有
14. 如图所示，质量为（未知）的轨道A放在足够长的光滑水平桌面上，轨道上表面水平部分粗糙，竖直圆弧部分光滑，两部分在点平滑连接，点为轨道的最高点。质量的小物块静置在轨道左端，与轨道水平部分之间的动摩擦因数为（未知），最大静摩擦力等于滑动摩擦力，可视为质点。已知轨道水平部分的长度，圆弧部分的半径，取重力加速度。小物块以的初速度向右滑行，若轨道固定，恰好能够运动到点；若轨道不固定，恰好能够运动到点。（计算结果可用分数表示）
（1）求动摩擦因数；
（2）求轨道A的质量；
（3）若轨道不固定，小物块B以的初速度向右滑行，求离开点后上升的最大高度。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】【小问1详解】
若轨道固定，对物块列动能定理，则有
可解得
【小问2详解】
若轨道不固定，则对系统满足水平方向动量守恒，则有
根据能量守恒，则有
可解得
【小问3详解】
若轨道不固定，则对系统满足水平方向动量守恒，则有
根据能量守恒，则有
可解得
15. 如图所示，在xOy坐标系x0区域分为区域I和区域II，区域I存在垂直纸面向外、磁感应强度大小为B（B未知）的匀强磁场，区域II存在垂直直面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场及沿y轴负方向、电场强度大小为的匀强电场。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从M（-d，0）点以初速度v0垂直电场方向进入第二象限，经N点进入区域I，此时速度与y轴正方向的夹角为60°，经区域I后由分界线OP上的A点（图中未画出）垂直分界线进入区域II，不计粒子重力及电磁场的边界效应。求：
（1）电场强度E的大小；
（2）带电粒子从M点运动到A点的时间t；
（3）粒子在区域II中运动时，第1次和第5次经过x轴的位置之间的距离s。
【答案】（1）
（2）
（3）4πd
【解析】【小问1详解】
粒子在电场中做类平抛运动，则
联立可得
，
【小问2详解】
粒子在电场中做类平抛运动，则
粒子进入区域I后做匀速圆周运动，轨迹如图所示
粒子运动的速度大小为
根据洛伦兹力提供向心力有
根据几何关系可得
联立解得
粒子从N运动到A的时间为
所以带电粒子从M点运动到A点的时间为
【小问3详解】
粒子进入区域II，受到电场力和洛伦兹力，由于
所以粒子的运动可以看成沿x轴正方向做匀速直线运动和xOy平面的匀速圆周运动的合运动，轨迹如图所示
匀速圆周运动的速度大小为
根据洛伦兹力提供向心力有
解得
粒子从第1次到第5次经过x轴运动的总时间为2Tʹ，所以
解得
匝
200
400
400
800
匝
100
100
200
400
4.0
8.2
6.1
9.6
1.9
2.0
2.9
4.6