2023年辽宁省县级重点高中联合体高考物理一模试卷（含答案解析）

2023年辽宁省县级重点高中联合体高考物理一模试卷

1.  科学家用粒子等轰击原子核，实现原子核的转变并研究原子核的结构，还可以发现和制造新元素。关于核反应方程，下列说法正确的是(    )

A. X是电子 B. X是质子
C. X是中子 D. X粒子由卢瑟福发现

2.  消防员日常技能训练中，消防员从四楼窗户沿绳竖直下降到地面过程的图像如图所示.消防员在与时段内的(    )

A. 位移大小之比为4：1
B. 平均速度大小之比为4：1
C. 速度变化量大小之比为4：1
D. 加速度大小之比为4：1

3.  一列简谐横波沿x轴传播，图甲是时刻该简谐横波的波形图；图乙是平衡位置在处的质点P的振动图像，下列说法正确的是(    )
 

A. 简谐横波的频率为2Hz
B. 简谐横波的波速为
C. 时质点P在波峰
D. 时平衡位置在处的质点Q在波峰

4.  如图所示，两直梯下端放在水平地面上，上端靠在竖直墙壁上，相互平行，均处于静止状态。梯子与墙壁之间均无摩擦力，下列说法正确的是(    )

A. 梯子越长、越重，所受合力越大
B. 地面对梯子的作用力一定竖直向上
C. 地面对梯子的作用力可能沿梯子向上
D. 地面对梯子的作用力与水平面的夹角大于梯子的倾角
 

5.  如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为3：1，电路中的5个灯泡完全相同，定值电阻，当A、B端输入如图乙所示的交变电压时，5个灯泡亮度相同，则每个灯泡的平均功率为(    )
 

A. 9W B. 12W C. 18W D. 25W

6.  如图所示，容积为2V的汽缸固定在水平地面上，汽缸壁及活塞导热性能良好，活塞面积为S，厚度不计。汽缸两侧的单向阀门气体只进不出均与打气筒相连，开始活塞两侧封闭空气的体积均为V，压强均为。现用打气筒向活塞左侧打气15次，向活塞右侧打气10次。已知打气筒每次能打入压强为﹑体积为的空气，外界温度恒定，空气视为理想气体，不计活塞与汽缸间的摩擦。则稳定后汽缸内空气的压强为(    )

A.  B.  C.  D.

7.  斜向上发射的炮弹在最高点爆炸爆炸时间极短成质量均为m的两块碎片，其中一块碎片沿原来的方向飞去。已知炮弹爆炸时距水平地面的高度为H，炮弹爆炸前的动能为E，爆炸后系统的机械能增加了，重力加速度大小为g，不计空气阻力和火药的质量，则两块碎片落地点间的距离为(    )

A.  B.  C.  D.

8.  2021年2月10日，“天问一号”探测器成功进入环绕火星椭圆轨道，在椭圆轨道的近火点接近火星表面制动后顺利进入近火轨道，Q点为近火轨道上的另一点，M点是椭圆轨道的远地点，椭圆轨道的半长轴等于圆形轨道的直径，如图所示，下列说法正确的是(    )

A. 探测器在M点的速度最大
B. 探测器在Q点与椭圆轨道上的P点的加速度大小不相等
C. 探测器在椭圆轨道上P点与M点的速度之比为3：1
D. 探测器在椭圆轨道与圆轨道上的周期之比为8：1

9.  如图所示，纸面内的菱形金属线框ABCD以速度平行于AD方向匀速通过一有界的匀强磁场，磁场的边界PQ、MN相互平行，磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里。已知线框的电阻为R，线框的边长和磁场宽度均为L，，，下列说法正确的是(    )

A. A点离开磁场后线框内的感应电流沿顺时针方向
B. 线框内感应电动势的最大值为
C. 此过程中穿过线框的磁通量的最大值为
D. 线框穿过磁场的整个过程中回路的最大热功率为

10.  如图所示，竖直固定的光滑细杆上穿着一个小球B，小球通过一根不可伸长的轻绳绕过轻质光滑定滑轮与质量为m的物块A相连，用手将物块A竖直向上托起至定滑轮左侧细绳与竖直方向的夹角为，现突然松手，物块A开始在竖直方向上做往复运动，小球最高能到达M点。已知定滑轮到细杆的距离为d，Q点和定滑轮的高度相同，，，重力加速度大小为g，定滑轮可看作质点，下列说法正确的是(    )

A. 小球经过Q点时的加速度为0 B. 小球的质量为
C. 绳中的最小张力为 D. 该系统的最大总动能为

11.  某物理兴趣小组用如图甲所示的仪器验证机械能守恒定律。

为了减小实验误差，实验对象应选用______ 填“金属”或“塑料”小球。
用游标卡尺测量小球的直径，如图乙所示，则小球的直径______ cm。
将小球从光电门1的正上方某处由静止释放，计时器记录两个光电门的挡光时间分别为和，同时测得两个光电门之间的距离为L，小球通过光电门时的速度等于小球的直径除以挡光时间，重力加速度大小为g，若______ 用题中物理量表示成立，则表明该过程中小球的机械能守恒。

12.  某实验小组用满偏电流、内阻的灵敏电流计和电动势的电源制作的多用电表的内部电路如图所示，已知多用电表的两个电流挡的量程分别为和，两个电压挡的量程分别为和。
当S接2时，多用电表是量程为______ 的______ 填“电流”或“电压”表。
由题意可知电阻______ 、______ 。
将S接3，红、黑表笔短接，然后调节滑动变阻器，使灵敏电流计满偏，在两个表笔间接入一定值电阻，灵敏电流计的指针指在刻度盘的2mA处即满偏的，则该定值电阻的阻值为______ 。

13.  如图所示，直角三角形ABC为三棱镜的横截面，，，真空中一束与BC边成角的单色光线从BC边的中点O射入棱镜，在AC边反射后从AB边射出。已知BC边长，光在真空中传播的速度，棱镜对该光线的折射率。求：
光从AB边射出时的折射角；
光在三棱镜中的传播时间t。

14.  如图所示，质量为m的物块P通过轻弹簧放置于倾角的固定光滑斜面体上。弹簧下端与挡板连接，P与弹簧无拴接，轻质细绳通过轻质光滑滑轮两端分别连接质量为2m的物块Q和质量为8m的物块A，现用手托住物块距地面足够高，使细绳与斜面平行张力恰好为0，松手后物块A开始下落。已知弹簧的劲度系数为k，重力加速度大小为g，弹簧始终在弹性限度内，求：
物块静止时弹簧的压缩量；
物块P、Q分离时的加速度大小a；
物块P、Q分离时物块A下降的高度h。

15.  四块相同的金属薄板M、N、P、Q如图所示，其中M、正中间开有小孔竖直平行放置，P、Q水平平行放置，板长均为L，金属板M带正电，N带等量负电，电压为；P、Q两板之间存在竖直向下的匀强电场，右下方有一圆形检测板图中未画出。比荷为的带正电粒子从小孔飘入金属板M、初速度近似为零，粒子经电场加速后进入金属板P、Q之间，偏转后从右侧射出时速度方向的偏转角为，并沿直线打到检测板的圆心处。不计粒子受到的重力，忽略极板的边缘效应。
求粒子进入偏转电场时的速度大小；
求金属板P、Q间的匀强电场的电场强度大小E；
撤去金属板P、Q间的匀强电场，在板间施加一垂直纸面向外的匀强磁场，粒子离开磁场时速度方向的偏转角仍为，且能打在检测板上，求匀强磁场的磁感应强度大小B及检测板的最小半径。

答案和解析

1.【答案】C 

【解析】解：ABC、设X的质量数为A，电荷数为Z，核反应遵循电荷数和质量数守恒，所以
，，
解得，，故X是中子；故AB错误，C正确；
D、中子由查德威克用粒子轰击Be发现的；故D错误。
故选：C。
根据电荷数和质量数守恒分析X是哪种粒子；再根据物理学史判断中子是不是卢瑟福发现的。
本题考查了核反应方程的书写，以及相关物理学史，难度不大。
 

2.【答案】A 

【解析】解：A、根据图像与时间轴所围的面积表示位移，可得在与时段内，消防员的位移大小之比为：：：1，故A正确；
B、根据匀变速直线运动的平均速度公式，可得两时段内的平均速度大小之比为1：1，故B错误；
C、根据速度变化量等于末速度与初速度之差，可得速度变化量分别为与，大小之比为1：1，故C错误；
D、根据图像的斜率等于加速度，可得两时段内的加速度大小为，，加速度大小之比为1：4，故D错误。
故选：A。
根据图像与时间轴所围的面积表示位移，求解消防员在两段时间内的位移之比。利用平均速度公式求出平均速度之比。根据末速度与初速度之差分析速度变化量之比。由图像的斜率求解加速度大小之比。
在解决图像问题时，要弄懂图像坐标轴的物理意义，对于图像，要知道图像与时间轴围成的面积表示质点通过的位移，图像的斜率等于加速度。
 

3.【答案】B 

【解析】解：AB、根据题意可知，简谐横波的波长为，周期为，则
频率为：
波速为：，故A错误，B正确；
C、根据题意可知2s时质点P在向上振动，根据同侧法可知，简谐横波向x轴正方向传播，则时质点P在波谷，故C错误；
D、时，简谐横波在水平方向上向右传播了1m，结合图甲可知，此时处的质点在波谷，故D错误；
故选：B。
根据题意得出简谐横波的波长和周期，从而得出频率和波速；
根据图像得出质点P的振动方向，结合同侧法得出简谐横波的传播方向，再根据运动学公式得出质点所在的位置。
本题主要考查了简谐横波的相关应用，理解图像的物理意义，结合运动学公式即可完成分析，难度不大。
 

4.【答案】D 

【解析】解：梯子受力示意图如下图：

A.梯子静止，处于平衡状态，合力为零，故A错误；
B.如上图所示，梯子受地面的支持力且竖直向上，受地面的摩擦力f且水平向左，根据平行四边形定则，地面对梯子的作用力为支持力与摩擦力的合力，方向不可能竖直向上，故B错误；
C.如上图所示，梯子静止，则合力为零，合力矩为零。假设地面对梯子的作用力沿梯子向上，则梯子对A点的合力矩不为零，此时合力矩等于重力产生的力矩，梯子将转动，与已知梯子静止矛盾，故假设不成立，故C错误；
D.如上图所示，梯子静止，合力矩为零。此时重力对A点产生顺时针方向的力矩，则地面对梯子的作用力对A点必产生逆时针方向的力矩，即地面对梯子的作用力与水平面的夹角大于梯子的倾角，故D正确。
故选：D。
梯子静止，处于平衡状态，合力为零，合力矩为零；再结合平行四边形定则，分析合力方向，可解。
本题考查了平衡状态受力特点、力矩特点、力的平行四边形法则等知识。学生往往习惯于将静止直接理解为合力为零，而容易忽略合力矩为零这一条件。
 

5.【答案】C 

【解析】解：设每个灯泡两端的电压为U，由题知原副线圈匝数比：：1
由图乙可知，A、B端的输入电压有效值为
电阻R两端的电压等于原线圈的输入电压，原副线圈匝数比等于电压比，有：
由串并联规律可知：
代入数据联立解得，电阻R两端的电压为

设通过每个灯泡的电流为I，则通过副线圈的电流为3I，理想变压器原副线圈电流比等于匝数的反比，则原线圈的输入电流为I，可知通过电阻R的电流与通过每个灯泡的电流相同，可知通过灯泡的电流为
每个灯泡的功率为
故C正确，ABD错误。
故选：C。
根据图乙求解A、B端输入电压的有效值；设灯泡的额定电压为U，额定电流为I，根据理想变压器电压与匝数比、电流与匝数比的关系和欧姆定律求解变压器原副线圈两端电压和电流，根据功率公式求解灯泡的功率。
本题是原线圈中接有用电器的变压器，关键是要弄清电源的输出电流与通过变压器原线圈中的电流的关系、电源的输出电压与原线圈两端电压的关系；要熟练掌握理想变压器电压与匝数比、电流与匝数比的关系。
 

6.【答案】C 

【解析】解：最终两侧压强为p，左侧体积为，右侧体积为，则。
对左侧有：
对右侧有：
联立解得：，故C正确，ABD错误；
故选：C。
分别对两侧的封闭气体分析出变化前后的状态参量，结合一定质量的理想气体的状态方程和体积之间的关系联立等式即可完成分析。
本题主要考查了一定质量的理想气体的状态方程，解题的关键点是分析出变化前后的状态参量，联立等式即可完成分析。
 

7.【答案】B 

【解析】解：炮弹炸裂的过程水平方向动量守恒，设炮弹炸裂前的速度大小为v，则有，解得
设炸裂后瞬间两块碎片的速度分别为、，以爆炸前炮弹的速度方向与正方向，据动量守恒定律有
据机械能守恒定律有
解得：，
根据平抛运动规律有，两块碎片落地点之间的距离
解得：，故B正确，ACD错误。
故选：B。
炮弹爆炸过程系统动量守恒，应用动量守恒定律与能量守恒定律求出爆炸后两弹块的速度，爆炸后两弹块做平抛运动，应用平抛运动规律求出两弹块落地点间的距离。
分析清楚炮弹与弹块的运动过程是解题的前提；烟花弹爆炸过程系统在水平方向动量守恒，应用动量守恒定律、能量守恒定律与平抛运动规律可以解题；解题时注意正方向的选择。
 

8.【答案】C 

【解析】解：由开普勒第二定律，远地点M点速度最小，故A错误；
B.万有引力提供向心力，则有
故
探测器在Q点与椭圆轨道上P点加速度大小相等，故B错误；
C.设火星半径为R，由开普勒第二定律
故
故C正确；
D.椭圆半长轴为2R，由开普勒第三定律
故
故D错误。
故选：C。
根据开普勒第二定律远地点M点速度最小；
由万有引力提供向心力，分析加速度；
根据开普勒第二定律，分析速度大小；
根据开普勒第三定律，比较周期。
本题考查学生对开普勒行星运动定律和牛顿第二定律的掌握，是一道基础题。
 

9.【答案】C 

【解析】解：A、线框的A点离开磁场后，穿过线框的磁通量先增大后减小，磁场方向是垂直纸面向里，由楞次定律可知，线框中的感应电流的方向是先沿逆时针方向，后沿顺时针方向，故A错误；
B、从B点进入磁场到D点进入磁场的过程中线框内的感应电动势最大，感应电动势的最大值为，故B错误；
C、当线框到如图所示的位置时

穿过线框的磁通量最大，此时A点和C点到磁场边界MN和PQ的距离相等，所以穿过线框的磁通量的最大值，故C正确；
D、回路中感应电动势最大时热功率最大，有，故D错误；
故选：C。
会应用楞次定律分析感应电流方向。
应用法拉第电磁感应定律求感应电动势，注意公式中的L为杆的等效长度。
当线框处于磁场中的含有磁场的有效面积最大时，磁通量最大此时感应电动势为零。
根据闭合电路电路欧姆定律，电流最大，电动势最大时热功率最大。
本题考查电磁感应的基本概念和规律，目的是考察学生的分析综合能力。
 

10.【答案】BD 

【解析】解：A、小球B经过Q点时，水平方向受力平衡，在竖直方向上仅受到重力作用，则小球经过Q点时的加速度为g，故A错误；
B、小球从P到M的过程中，根据物块A和小球组成的系统机械能守恒有，解得小球的质量：，故B正确；
C、设小球在最高点的加速度大小为，则物块对应的加速度大小为，由牛顿第二定律得
对小球有：
对物块有：
解得绳中的张力：，故C错误；
D、设轻绳与水平方向的夹角为时，系统的总动能为，有
解得，为第一象限内单位圆上的点与定点连线的斜率，所以，该系统的最大总动能为，故D正确。
故选：BD。
小球经过Q点时，水平方向受力平衡，竖直方向仅受到重力作用，根据牛顿第二定律求小球经过Q点时的加速度。根据物块A和小球组成的系统机械能守恒列式，可求得小球的质量。根据牛顿第二定律解得绳中的最小张力，根据功能关系结合数学方法求解该系统的最大总动能。
本题主要考查功能关系和机械能守恒定律，解答此类问题的关键是掌握机械能守恒定律表达式的书写方法：①根据某一位置的动能与重力势能之和等于另一位置的动能与重力势能之和列方程；②根据系统重力势能的减少等于系统动能的增加列方程。
 

11.【答案】金属   

【解析】解：为了减小空气阻力的影响，实验对象密度要大，不能选择塑料材质的，应选择金属小球。
由题图可知游标卡尺为二十分度的，精度为，所以小球的直径。
小球从光电门1下落到光电门2的过程中小球的重力势能减小量，动能增加量，若小球下落过程中机械能守恒，则有，整理后有。
故答案为：金属；；
为了减小空气阻力的影响，实验对象密度要大；
根据游标卡尺的读数方法读得数据；
根据机械能守恒定律分析解答。
本题考查验证机械能守恒定律的实验，要注意正确分析实验原理，明确实验方法，才能准确得出对应的实验结果。
 

12.【答案】电流表   

【解析】解：将灵敏电流计改装成电流表，需要并联一个电阻，因此开关S接1和2时多用电表为电流表；根据并联电路电流的分配与电阻成反比可知，S接1时灵敏电流计与一个电阻串联后再与另外一个电阻并联，接2时两个电阻串联后与灵敏电流计并联，所以S接2时电流表的量程较小，量程为；
接2时，设电流表的内阻为，根据欧姆定律
解得
由题意可知，S接4时多用电表为量程为的电压表，根据欧姆定律
解得
S接5时为量程为的电压表，根据欧姆定律
解得
当S接3时，多用电表为欧姆表，将两个表笔短接，进行欧姆调零后，根据闭合电路的欧姆定律，欧姆表的内阻
在两个表笔间接入定值电阻后，灵敏电流计指针指向满偏的处
根据闭合电路的欧姆定律
代入数据解得
故答案为：；电流；；20；。
将灵敏电流计改装成电流表，需要并联一个电阻，根据并联电路电流的分配与电阻的关系判断电流表的量程；
接4、5时为电压表，通过电压表的满偏电流为，根据欧姆定律结合电路结构特点求电阻、的阻值；
当S接3时，多用电表为欧姆表，根据闭合电路的欧姆定律求欧姆表内阻；在两个表笔间接入定值电阻后，根据闭合电路的欧姆定律求接入的定值电阻。
电流表的改装需要并联一个电阻，可根据并联电阻的大小判断量程的大小；注意：多用表作为欧姆表或多用表使用时，电路中允许通过的最大电流为，即欧姆表、电压表的满偏电流为。
 

13.【答案】解：画出光路图如图所示：

根据折射定律有
解得
由几何关系可知。光线从AB边射出棱镜时，有
解得
根据几何关系有，
设光在三棱镜中的传播速度为v，则有
可得光在三棱镜中的传播时间为
答：光从AB边射出时的折射角为；
光在三棱镜中的传播时间为。 

【解析】画出光路图，根据折射定律，求折射率和角度；
根据几何关系，确定传播路径，根据光速和路径关系，确定传播时间。
本题解题关键是正确画出光路图、并使用折射定律。
 

14.【答案】解：当没有释放物块A时，弹簧被压缩，对P和Q整体受力分析，由平衡条件得：
解得：
物块P、Q分离时两者之间的弹力为0，对物块A受力分析，由牛顿第二定律得：
对物块Q受力分析，由牛顿第二定律得：
联立解得：
物块P、Q分离时具有相同的加速度，对物块P受力分析，由牛顿第二定律得：
解得：
答：物块静止时弹簧的压缩量为；
物块P、Q分离时的加速度大小a为；
物块P、Q分离时物块A下降的高度h为。 

【解析】没有释放物块A时，对P和Q整体受力分析，根据平衡条件求解弹簧的压缩量；
物块P、Q分离时两者之间的弹力为0，分别对物块A和物块Q受力分析，根据牛顿第二定律列式求解；
物块P、Q分离时具有相同的加速度，对物块P受力分析，根据牛顿第二定律和胡克定律列式求解即可。
本题考查牛顿第二定律和胡克定律，解题关键是灵活选择研究对象并对其受力分析，根据牛顿第二定律列式求解即可。
 

15.【答案】解：根据动能定理有
解得：
设粒子在偏转电场中运动的时间为t，则有：
根据牛顿第二定律有：
由题设条件和速度的合成规律有：
联立解得：
设粒子经过电场偏转后的侧移量为，经过磁场偏转后的侧移量为，粒子在磁场中运动的半径为r，当粒子的速度与检测板垂直时，存在最小半径，洛伦兹力提供向心力有：，
结合几何关系有：
在电场中根据类平抛运动的推论有：
而在磁场中有：
联立可以求得：
解得：，
答：粒子进入偏转电场时的速度大小为；
金属板P、Q间的匀强电场的电场强度大小E为；
匀强磁场的磁感应强度大小B为，检测板的最小半径为。 

【解析】经过MN间的加速电场的加速，由动能定理可以求出进入PQ板间时速度的大小；
进入竖直向下的匀强电场PQ中粒子做类平抛运动，由最终的偏转角为，从而能求出竖直方向的加速度，也就知道了PQ间电场强度的大小；
粒子加速后直接进入磁场做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力列式，结合几何关系和题设要求，联立求得磁感应强度的大小和检测板的最小半径。
本题是带电粒子先在电场中加速，后又在电场中偏转，或进入磁场做匀速圆周运动的综合题，要注意的是：①在各场区均遵守相应的规律，动能定理、牛顿第二定律等；②电偏转和磁偏转的角度相同，且要在检测板上。