吉林省东北师范大学附属中学高三第五次模拟考试理综物理试题

可能用到的原子量：H-1 C-12 N-14 O-16 Al-27 S-32 K-39 Mn-55 Cu-64 二、选择题：本大题共 8 小题，每小题 6 分，共 48 分。在每小题给出的四个选项中， 第 14～18 题 只有一项符合题目要求，第 19～21 题有多项符合题目要求。全部选对的得 6 分， 选对但不全 的得 3 分，有选错的得 0 分。请仔细审题，认真做答。

14．在地面上方某一点将一小球以一定的初速度沿水平方向抛出，不计空气阻力，则小球在随后的 碰撞，则下列说法中正确的是

A．质点乙在 0～t1 时间段的加速度大于 t2～t3 时间段的加速度 B．质点乙在 t1～t2 时间段内的速度为 0

C．2s～t3 时间段内甲、乙两质点的平均速度相同 D．t＝2s 时，甲、乙两质点的运动方向相反 运动中，在相等的时间间隔内 A．速率的改变量相等

B．重力的冲量相等

C．重力势能的改变量相等 D．动能的改变量相等

15．光滑水平桌面上有 P、Q 两个物块，Q 的质量是 P 的 2 倍。将一轻弹簧置于

P、Q 之间，用外 力缓慢压 P、Q。撤去外力后，P、Q 开始运动，P 和 Q 的动能大小的比值为 16．一根电缆埋藏在一堵南北走向的墙里，在墙的西侧放一指南针时，其指向刚好比原来旋转了

180°，由此可以断定，这里电缆中电流的方向可能为 A．向北

B．竖直向下

C．向南

D．竖直向上

17．图甲是洛伦兹力演示仪。图乙是演示仪结构图，玻璃泡内充有稀薄的气体，由电子枪发射电子

束，在电子束通过时能够显示电子的径迹。图丙是励磁线圈的原理图，两线圈之间产生近似匀 强磁场，线圈中电流越大磁场越强，磁场的方向与两个线圈中心的连线平行。电子速度的大小 和磁感应强度可以分别通过电子枪的加速电压和励磁线圈的电流来调节。若电子枪垂直磁场方 向发射电子，给励磁线圈通电后，能看到电子束的径迹呈圆形。关于电子束的轨道半径，下列 说法正确的是

甲 实物照片

乙 结构图

丙 励磁线圈

A．只增大电子枪的加速电压，轨道半径不变 B．只增大电子枪的加速电压，轨道半径变小 C．只增大励磁线圈中的电流，轨道半径不变 D．只增大励磁线圈中的电流，轨道半径变小

18．图 1 为被誉为“中国天眼”的 500m 口径球面射电望远镜，简称 FAST，位于贵州省黔南自治州，是具有我国自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜。自 2016 年 9 月 25 日落成 启用以来，“中国天眼”共发现 51 颗脉冲 星候选体，其中有 11 颗已被确认为新脉冲 星。被称为“天眼瞳孔”的馈源舱由对称的、 分为三组的六根钢索固定，如图 2 所示，设 每组的两根钢索间的夹角为 α，每组的两根 钢索所构成的平面与竖直方向的夹角为 β，

．甲、乙两质点在同一直线上行驶，它们运动的 x-t 图象如图所

示，其中质点甲对应的图线 a 是抛物线的一部分，不考虑二者

20．某同学设计的家庭电路保护装置如图所示，铁芯左侧

线圈 L1 由火线和零线并行绕成。当右侧线圈 L2 中产 生电流时，电流经放大器放大后，使电磁铁吸起铁质 开关 K，从而切断家庭电路。仅考虑 L1 在铁芯中产生 的磁场，下列说法正确的是

A．家庭电路正常工作时，L2 中的磁通量为 0

B．家庭电路中使用的电器增多时，L2 中的磁通量增大 C．家庭电路发生短路时，开关 K 将被电磁铁吸起

D．地面上的人接触火线发生触电时，开关 K 将被电磁铁吸起

21．如图所示，在水平地面上竖直固定一绝缘弹簧，弹簧中心直线的正上方固定一个

带电小球 Q，现将与 Q 带同种电荷的小球 P，从直线上的 N 点由静止释放，在小 球 P 与弹簧接触到速度变为零的过程中，下列说法中正确的是 A．小球 P 的电势能一直减小

B．小球 P 重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量 C．小球 P 与弹簧及地球组成的系统机械能一定增加 D．小球 P 速度最大时所受弹簧弹力和库仑力的合力为 0 馈源舱的重力为 G，则每根钢索拉力的大小 可表示为

第 II 卷 非选择题

三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第 22 题～第 32 题为必考题，每个试题考生都必须作

答。第 33 题～第 38 题为选考题，考生根据要求作答。 （一）必考题：11 题，共 129 分。

22．（6 分） 在测定电源电动势和内阻的实验中，实验室提供了合适的实验器材，某同学按电路图甲

进行测

量实验，其中 R2 为保护电阻，电流表、电压表内阻不能忽略不计，则：

（1）请用笔画线代替导线在图乙中完成电路的连接。 （2）该同学其他操作正确，则测得电源电动势 E 的结果

（填“偏大”、“偏小”、“准

19确”），内阻 r 的结果

图甲

（填“偏大”、“偏小”、“准确”）。

图乙

图丙

24．（14 分）

。（写出一种即可）

1932 年，物理学历史上发生了一个重要的事件——发现了中子。英国物理学家查德威克用高

（2）将滑块 P 用细线跨过气垫导轨左端的定滑轮与质量为 m 的钩码 Q 相连，将滑块 P 由图甲 所示位置释放，通过计算机得到的图象如图乙所示，若△t1、△t2、m 和 d 已知，要验证滑块和钩码 组成的系统机械能是否守恒，还应测出

（3）若上述物理量间满足关系式

滑块和钩码组成的系统机械能守恒。（重力加速度为 g）

（4）在对数据进行处理时，发现关系式两边结果并不严格相等，其原因可能是 23．（9 分）

图甲

氮原子核的质量为 14mH，上述碰撞都是弹性碰撞。根据以上

图乙 的学史及实验数据：

（1）写出 α 粒子轰击铍原子核（ Be ）的核反应方程；

9

速的 α 粒子轰击了铍原子核（ Be ），随后发现产生一种未知的射线（实质为中子流），用这种射线

9

和 （写出物理量的名称及符号）。

，则表明在上述过程中，

中的未知粒子跟静止的氢原子核正碰，测出碰撞后氢原子核的速度是 3.3×10m/s，又用该未知粒 子跟静止的氮原子核正碰，测出碰撞后氮原子核的速度是 4.7×106m/s。已知氢原子核的质量为 m ，

7（2）通过数据计算，求出未知粒子与氢核质量之比（结果保留三位有效数字）。

气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器 A、B，滑块 P 上固定一遮光条，若光线 被遮光条遮挡，光电传感器会输出高电压，两光电传感器采集数据后与计算机相连。滑块在细线的 牵引下向左加速运动，遮光条经过光电传感器 A、B 时，通过计算机可以得到如图乙所示的电压 U 随时间 t 变化的图象。

（1）实验前，按通气源，将滑块（不挂钩码）置于气垫导轨上，轻推滑块，当图乙中的△t1

量结果如图丙所示，则 d＝

mm。

△t2（选填“＞”、“＝”或“＜”）时，说明气垫导轨已经水平。用螺旋测微器测遮光条宽度 d，测

25．（18 分）

如图所示，两根金属平行导轨 MN 和 PQ 放在水平面上，左端向上弯曲且光滑，导轨间距为 L， 电阻不计。水平段导轨所处空间存在两个有界匀强磁场Ⅰ和Ⅱ，两磁场相距一段距离不重叠，磁场 Ⅰ左边界在水平段导轨的最左端，磁感应强度大小为 B，方向竖直向上；磁场Ⅱ的磁感应强度大小 为 2B，方向竖直向下。质量均为 m、电阻均为 R 的金属棒 a 和 b 放置在导轨上，金属棒 b 置于磁 场Ⅱ的右边界 CD 处。设两金属棒在导轨上运动过程中始终与导轨垂直且接触良好。

（1）若水平段导轨粗糙，两金属棒与水平导轨间的最大静摩擦力均为 1

5mg

，将金属棒 a 从距

水平面高度 h 处由静止释放。

①求金属棒 a 刚进入磁场Ⅰ时，通过金属棒 b 的电流大小；

②若金属棒 a 在磁场Ⅰ内运动过程中，金属棒 b 能在导轨上保持静止，通过计算分析金属棒 a 释放时的高度 h 应满足的条件。

（2）若水平段导轨是光滑的，将金属棒 a 仍从高度 h 处由静止释放，使其进入磁场Ⅰ。设两 磁场区域足够大，求金属棒 a 在磁场Ⅰ内运动的过程中，金属棒 b 中产生的最大焦耳热。 （二）选考题：共 45 分。请考生从给出的 2 道物理题、2 道化学题、2 道生物题中每科任选一题作

答，并用 2B 铅笔在答题纸上把所选题目的题号涂黑。注意所做的题目的题号必须与所涂题 目的题号一致，在答题卡选答区域指定位置答题。如果多做，则每学科按所做的第一题记分。 33．[物理——选修 3-3]（15 分）

（1）（6 分）很多轿车为了改善夜间行驶时的照明问题，在车灯的设计上选择了氙气灯，这是 因为氙气灯灯光的亮度是普通灯灯光亮度的 3 倍，使用寿命是普通灯的 5 倍，但是耗电量仅是普通 灯的一半。若氙气充入灯头后的容积为 V，氙气密度为 ρ。已知氙气的摩尔质量 M，阿伏伽德罗常

B．多普勒发现波源与观察者互相靠近或者互相远离时，观察者接收到波的频率都会发生变化 C．荷兰数学家斯涅耳在分析了大量数据后，找到了折射角与入射角之间的关系，并把它总结为光的折射定律

D．赫兹系统地总结人类直至 19 世纪中叶对电磁规律的研究成果，最终建立了经典电磁场理论E．爱因斯坦提出的狭义相对论的两个基本假设是狭义相对性原理和光速不变原理

2

在过球心 O 且垂直于底面的平面（纸面）内，有一与底面垂直的光线射到玻璃球冠上的 M 点，该

①折射角；

数 NA。则灯头中氙气分子的总个数为 ；灯头中氙气分子间的平均距离为 。

（2）（9 分）如图所示，在一个截面积为 2S 的竖立圆柱形容器中盛有足够深的水，容器上方 的活塞将水和一部分空气封闭在容器内，活塞能沿容器壁无摩擦滑动而不漏气，活塞距水面的高度 为 H。容器内水面上漂浮着一个倒扣的薄壁杯（杯和杯底厚度忽略不计），杯成圆柱形，其截面积 为 S，杯内封闭着一定质量的气体，气柱的高度为 2h。杯底在水面之上，离水面的高度为 h，此时 杯内气体压强与高度为 2h 的水柱形成的压强相等。现维持整个容器的温度不变，而使活塞向下移 动，当活塞向下移动距离 x 后，杯底恰好与容器内的水面相平。求：

①杯底恰好与容器内的水面相平时杯内气体的压强； ②活塞向下移动的距离 x。 34．[物理——选修 3-4]（15 分）

（1）（5 分）关于物理学家和他们的贡献，下列说法正确的是 （填正确答案标号。选对 1 个得 2 分，选对 2 个得 4 分，选对 3 个得 5 分。每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分）

A．伽利略详尽地研究了单摆的振动，确定了计算单摆周期的公式

B．多普勒发现波源与观察者互相靠近或者互相远离时，观察者接收到波的频率都会发生变化 C．荷兰数学家斯涅耳在分析了大量数据后，找到了折射角与入射角之间的关系，并把它总结

为光的折射定律

D．赫兹系统地总结人类直至 19 世纪中叶对电磁规律的研究成果，最终建立了经典电磁场理论 E．爱因斯坦提出的狭义相对论的两个基本假设是狭义相对性原理和光速不变原理

（2）（10 分）如图所示，玻璃球冠的折射率为 3 ，其底面镀银，底面的半径是球半径的 3

倍；②该光线从球面射出的方向相对于其初始入射方向的偏角。