2024年黑龙江省哈尔滨第三中学高三四模物理试卷（PDF版含答案）

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2024 年哈三中高三学年
第四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．下列电磁波中，频率最大的是（ ）
A．红外线 B．紫外线 C．可见光 D．无线电波
2．下列说法正确的是（ ）
A．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的裂变反应
B．牛顿利用扭秤测出了引力常量，被誉为能“称出地球质量的人”
C．摩擦起电和感应起电都是创造了电荷
D．奥斯特首先发现了电流周围存在磁场
3．关于动量和冲量，下列说法正确的是（ ）
A．动量守恒定律成立的条件是系统只受重力或弹力作用
B．物体动量的方向一定与其所受合力的方向一致
C．物体运动的方向就是它的动量的方向
D．物体受到的合力的冲量越大，它的速度一定越大
4．如图所示，用细绳系住小球，让小球从初始与悬点 O等高的M点无初速度释放，若忽
略空气阻力，则小球从M点运动到最低点 N的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．小球的线速度增大
B．小球的角速度先减小后增大
C．小球的向心加速度不变
D．小球的机械能增大
物理试卷 第 1页 共 7页
5．如图为古代常见的一种板车，车前轮与后轮转动半径之比为 1：3，车上放有质量为
的重物（可视为质点），推动板车使重物恰好能够随车匀速前进，此时车板与水平面间的
倾角为 = 37°，重物与车板间动摩擦因数 固定，若将车板与水平面间倾角变大，之后控
制板车使其仍能水平匀速前行，则下列说法正确的是（ ）
A．板车前轮与后轮的角速度之比为 3：1
B．重物与板车间动摩擦因数 = 0.5
C．板车倾角变大后重物所受摩擦力也会随之变大
D．板车倾角变大后重物的对地运动方向沿板车斜面向下
6．将压瘪的乒乓球（未漏气）浸泡在热水中，一段时间后乒乓球便恢复原状，乒乓球内
部气体（视为理想气体）经历了由 A → B → C的变化过程，V T图像如图所示，T为热
力学温度，已知理想气体的内能与热力学温度成正比，则下列结论正确的是（ ）
A．状态 A、B的压强大小相等
B．从状态 B到状态 C，气体内能不变
C．A → B → C过程，球内气体对外所做的功与气体从外界吸收的
热量大小相等
D．在状态 A与状态 C时乒乓球内气体压强之比为 1：2
7．如图所示，理想变压器左侧原线圈通过输电线与理想交流电流表 A1和发电机连接，其
中发电机部分由长为 L、电阻不计的导体棒以及两个半径也为 L 的电阻不计的金属圆环组
成。使导体棒的两个端点分别位于金属圆环的同一水平面上，导体棒以角速度 在竖直面
内绕圆环中心轴匀速转动，整个空间存在方向竖直向下、与金属圆环平行、磁感应强度为
B的匀强磁场。变压器右侧副线圈中接有阻值为 R的定值电阻和变阻箱 RP，以及理想交
流电压表 V1、V2、V3和理想交流电流表 A2。初始时调节电阻箱阻值使其大小等于 R，此
时电路能正常工作，之后再次调节电阻箱使其阻值等于 2R，已知 1： 2 = 1：2。上述过
程中，下列说法正确的是（ ）
A．电流表 A1的示数减小，电流表 A2的示数增加
B．电压表 V1的示数不变，电压表 V3的示数增加
C．电压表 V2的示数为 2 2
D．电阻箱消耗的电功率增大
物理试卷 第 2页 共 7页
8．我国“天问一号”着陆器搭载“祝融号”火星车，经过“大气摩擦—降落伞—反推力”
等制动过程减速后，成功着陆火星的平坦区域。下列关于着陆器的说法正确的是（ ）
A．“祝融号”对着陆器的作用力小于着陆器对“祝融号”的作用力
B．使用降落伞减速的过程中，着陆器处于超重状态
C．与大气摩擦的减速过程中，着陆器的机械能转化为内能
D．使用降落伞减速的过程中，着陆器的重力势能转化为动能
9．如图一所示，一束复色光从空气射入光导纤维后分成 a、b两束单色光；如图二所示，
将一矩形玻璃板水平固定，另一矩形玻璃板一端放在水平玻璃板M端上，另一端与水平
玻璃板 N端之间插入两张纸片。现将图一中的 a、b两束光分别从上方竖直射入图二中的
装置，从上方可分别观察到明暗相间的条纹如图甲、乙所示。下列说法正确的是下列说法
正确的是（ ）
A．用 a光照射某一金属能发生光电效应，换用 b光照射后，该金属不一定发生光电效应
B．光导纤维中的 a、b两束单色光相比，遇到同样障碍物或者小孔时，a光更容易发生光
的衍射现象
C．图甲为 a光在图二装置中产生的条纹
D．图乙为 a光在图二装置中产生的条纹
10．如图所示，质量为 m=0.1kg，带电量大小为 0.1C的小球 Q处在距地面高度 h=3m的空
中，周围空间存在竖直向下的匀强电场以及水平垂直向里的匀强磁场，在小球 Q正下方地
面处有另一不带电的小球 P。初始时小球 Q获得竖直向下 v0=2m/s的初速度，开始做匀速
圆周运动，同时小球 P以 v=8m/s 的速度竖直向上抛出，两小球在空中能够恰好相遇，不
计空气阻力，g=10m/s2。则下列说法正确的是（ ）
A．电场强度 E=10N/C
B．小球 Q可能带正电也可能带负电
C．两球从开始运动到相遇经过的时间可能为 0.3s
D．磁场强度 B的大小可能为 2 T
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二、实验题（共 14 分）
11.（6分）某实验小组用如图甲所示的装置探究圆周运动向心力的大小与质量、线速度和
半径之间的关系。不计摩擦的水平直杆固定在竖直转轴上，竖直转轴可以随转速可调的电
动机一起转动。套在水平直杆上的滑块，通过细线与固定在竖直转轴上的力传感器相连接。
水平直杆的另一端到竖直转轴的距离为 R的边缘处安装了宽度为 d的遮光片，光电门可以
测出遮光片经过光电门所用的时间。
(1)本实验主要用到的科学方法与下列哪个实验是相同的______________；
A．探究小车速度随时间变化规律
B．探究加速度与物体受力、物体质量的关系
C．探究两个互成角度的力的合成规律
D．探究平抛运动的特点
(2) 若某次实验中滑块到竖直转轴的距离为 r，测得遮光片的挡光时间为 ，则滑块的线速
度表达式为 v= （用 、d、R、r表示）；
(3) 实验小组保持滑块质量和运动半径不变，探究向心力 F与线速度的关系时，以 F为纵
1
坐标，以 ( t)2 为横坐标，根据测量数据作一条倾斜直线如图乙所示，已测得遮光片的宽
度 d=1cm，遮光片到竖直转轴的距离 R=30cm，滑块到竖直转轴的距离 r=20cm，则滑块
的质量 m= kg。
物理试卷 第 4页 共 7页
12.（8分）为测定一锂电池的电动势和内阻，某课题研究小组利用一个电压表、一个电阻
箱 R和一个定值电阻 R0设计了两套实验方案，如图所示。
(1)根据实验原理，探究方案一得到的关系图像应是下图中的 （选填“甲”或
“乙”）；
1 1
(2) 利用实验数据绘出的 图线的斜率为 a，纵轴截距为 b，则电源电动势 E
U R
＝ ，内阻 r＝ （用 a、b、R0表示）；
(3)通过探究方案二测得内阻的测量值与真实值相比 （选填“偏大”、“偏小”或
“不变”）。
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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）如下图所示，图（a）是 t=1.0s时的波形图，图（b）是该波传播过程中 x=1.0m
处质点的振动图像。
求：（1）该波传播方向及传播速度的大小；
（2）x=1.0m处质点运动 10s经过的路程。
14.（12分）2024年 3月 21日，全球首列氢能源市域列车在长春进行了满载运行试验，
标志着氢能在轨道交通领域应用取得新突破。若在某次试验中列车直线运动过程简化为由
静止做匀加速直线运动，达到最大速度立即匀速行驶，最后匀减速到达试验终点时速度恰
好为零。已知最大速度为 = 45 / ，匀速行驶时每公里能耗为 = 5 （即匀速行驶
1km牵引力做功为 1.8 × 107 ），试验距离为 29.70 ，加速和减速的加速度不超过 =
0.5 / 2，列车行驶时所受的阻力大小恒定，求：
（1）列车在该次试验正常行驶的最短时间 ；
（2）列车在匀速行驶阶段阻力 的大小。
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15.（18分）如图所示，在 ≤ < 0 的区域内存在一定范围的、沿 y轴正方向的匀强电
场，在 > 0 的区域内存在垂直于 xOy平面向外的匀强磁场。某时刻在电场左边缘一质量
为 m、带正电的粒子 a以速度 v0在 P点沿 x轴正方向进入电场，进入磁场时的速度方向与
y轴正方向的夹角为θ = 45°，在粒子 a进入磁场的同时，另一不带电粒子 b也经 y轴上某
点进入磁场，速度方向与粒子 a进入磁场的方向相同，在磁场中两粒子恰好发生正碰（碰
撞前的瞬间，粒子 a、粒子 b的速度方向相反），不计两粒子的重力。求：
（1）粒子 a进入磁场的位置与坐标原点 O 的距离 y；
（2）碰撞前粒子 b的速度 的大小；
（3）若两粒子碰后结合成粒子 c，结合过程不损失质量和电荷量，粒子 c 在磁场中运动不
再返回电场，则粒子 b的质量 需要满足的条件。
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2024 年哈三中高三学年
第四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．B 2．D 3．C 4．A 5．A 6．D 7．C 8．BC 9．BD 10．AD
二、实验题（14 分）
11. 6 （ 分）（1）B （2） （3）0.15

12. 8 1 1 （ 分）（ ）甲 （2） ， 0 （3）偏小b
三、计算题
13.（10分）
（1） 该波沿 轴负向传播（2分）
根据图（a）可知波长为 = 4.0m （1分）
根据图（b）可知周期为 = 4.0s （1分）

则波速为 = = 1.0m s （2分）

（2） 根据图示，质点的振幅 A=0.2m （1分）
10s 时间质点完成全振动的次数 n = = 2.5 （1分）

质点通过的路程 s = 4nA = 2.0m（2分）
14.（12分）
（1）列车匀速先以 加速再后以 匀减速

时间 1 = = 90s （1分）
2
距离 1 = = 2025m （1分）2
匀速 2 = 2 1 = 25650m （1分）
时间 = 22 = 570s （1分）
总时间 = 2 1 + 2 = 750s （2分）
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（2）匀速行驶时 = （2分）
= （2分）
得 = 1.8 × 104N （2分）
15. （18分）
（1）粒子 a 在电场中做类平抛运动
= 0 （1分）
=
0
45° （1分）
=
2 （1分）
1
解得 = （2分）
2
（2）两粒子的运动轨迹大致如图所示（b 粒子的出发点不一定在坐标原点且对答案无影
响）
粒子 进入磁场时速度为
sin = 0 得 = 2 0 （1分）
设粒子圆周运动的轨道半径为 r，由等时性知
2
=
2
= （或 ）（2分）
2 = 2
= 2 2 得 0 （1分）
（3）设粒子碰后的速度为 ，半径为
2
粒子 ： = （1分）

2
粒子 : = + （1分）
讨论：① 若 沿粒子 的方向，则
= + （1分）
粒子 不到达 轴，应满足
+ ≤ 2r （1分）sin45°
2 1 3 2 2
解得 ≥ （或 ≥ ） （1分）2 2+1 2
② 若 沿粒子 的方向，则
+ = + （1分）
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粒子 不到达 轴，应满足

sin 45°
≤ + 2r （1分）
解得 ≤
2+1 ≤ 3+2 2（或 ） （1分）
2 2 1 2
2 1 2+1 所以粒子 质量应满足 ≤ ≤ （1分）
2 2+1 2 2 1
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