153，2024届辽宁省名校联盟高三一模模拟（调研卷）物理试题（二）

这是一份153，2024届辽宁省名校联盟高三一模模拟（调研卷）物理试题（二），共19页。

注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题纸上。
2．答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题纸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。答非选择题时，将答案写在答题纸上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题纸一并交回。
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. 1976年在阿连德陨石中发现的铝-26是天体物理研究中最为重要的放射性核素之一，现已知银河系中存在大量铝-26，发生衰变时会释放出能量，其衰变方程为。已知的质量为，的质量为，X的质量为，真空中的光速为c，下列说法正确的是（ ）
A. 为衰变方程
B. 在低温环境中，铝-26的半衰期会缩短
C. 若铝-26与其他元素形成化合物，该化合物仍具有放射性
D. 1个核在发生上述衰变过程中释放的能量为
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据题意，由质量数守恒和电荷数守恒可知，是正电子，则不是衰变方程，故A错误；
B．半衰期由原子核内部因素决定，与环境温度无关，在低温环境中，铝-26的半衰期不变，故B错误；
C．放射性元素的放射性与核外电子无关，则铝-26与其他元素形成化合物，该化合物仍具有放射性，故C正确；
D．根据题意，由公式可得，1个核在发生上述衰变过程中释放的能量为
故D错误。
故选C。
2. 如图（a）所示，四旋翼无人机下方通过悬杆连接一质量为m的相机。取竖直向上为正方向，某段时间内该无人机沿竖直方向运动的位移x随时间t变化的图线如图（b）所示，该图线为抛物线的一部分，时对应图线的顶点。已知重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A. 内，相机处于超重状态；内，相机处于失重状态
B. 内，相机处于失重状态；内，相机处于超重状态
C. 时，悬杆对相机的拉力大小为
D. 时，悬杆对相机的拉力小于
【答案】D
【解析】
【详解】根据题意可知，由于无人机沿竖直方向运动的位移x随时间t变化的图线为抛物线的一部分，则无人机做匀变速直线运动，取竖直向上为正方向，由图可知，无人机先向上匀减速，时减速到零，之后开始向下做匀加速，整个过程加速度不变，方向竖直向下，可知相机内一直处于失重状态，则时，悬杆对相机的拉力小于。
故选D。
3. 2023年7月23日，国家航天局副局长吴艳华在接受关于我国着手组建近地小行星防御系统采访时表示，争取在“十四五”末期对某一颗有威胁的小行星既进行抵近观测又实施就近撞击改变它的轨道。已知小行星遭遇撞击可能会被地球捕获而变为环地小卫星，下列关于一颗环地运行的小卫星的说法正确的是（ ）
A. 环地小卫星离地面越高，周期越短
B. 若与环地小卫星在同一轨道做圆周运动的飞船沿运动方向发射一颗导弹，则该导弹一定不能击中小卫星
C. 做圆周运动的环地小卫星的速率有可能为8.0km/s
D. 环地小卫星受到撞击后一定沿椭圆轨道运行（其并未脱离地球束缚）
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据开普勒第三定律
可知环地小卫星离地面越高，周期越长，故A错误；
B．若与环地小卫星在同一轨道做圆周运动的飞船沿运动方向发射一颗导弹，导弹的速度增大，做离心运动，轨道半径增大，则该导弹一定不能击中小卫星，故B正确；
C．地球第一宇宙速度是卫星绕地球做匀速圆周运动最大运行速度，所以做圆周运动的环地小卫星的速率不可能为，故C错误；
D．环地小卫星受到撞击后，速度可能减小，可能沿椭圆轨道运行，也可能沿圆轨道运动，故D错误。
故选B。
4. 某同学原地竖直起跳进行摸高测试，从离地到上升到最高点所用时间为t，重心上升的总高度为H。若不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A. 该同学在上升第一个与上升第三个的过程中，克服重力做功之比为
B. 该同学在上升第一个与上升第三个的过程中，克服重力做功之比为
C. 该同学在上升第一个与上升第三个的过程中，重力的冲量之比为
D. 该同学在上升第一个与上升第三个的过程中，重力的冲量之比为
【答案】D
【解析】
【详解】AB．根据题意，由逆向思维可看成自由落体运动，则该同学在上升第一个与上升第三个的位移之比为，由公式可知，克服重力做功之比为，故AB错误；
CD．根据题意，由逆向思维可看成自由落体运动，该同学在上升第一个与上升第三个的时间之比为，由公式可知，重力的冲量之比为，故C错误，D正确。
故选D。
5. 用双缝干涉实验装置得到白光的干涉条纹，下列说法正确的是（ ）
A. 因不同色光的强度不同导致干涉条纹为彩色
B. 遮住一条缝后屏幕上仍有彩色条纹
C. 将屏幕向远离双缝的方向移动，中央亮纹的宽度减小
D. 在光源与单缝之间加上红色滤光片，彩色条纹中的红色条纹将会消失
【答案】B
【解析】
【详解】AC．根据题意，由公式可知，由于不同色光的波长不同导致干涉条纹为彩色，将屏幕向远离双缝的方向移动，中央亮纹的宽度增大，故AC错误；
B．遮住一条缝后发生单缝衍射现象，屏幕上仍有彩色条纹，故B正确；
D．在光源与单缝之间加上红色滤光片，通过光缝的光是红光，由于红光的频率相同，则能发生干涉，但不是彩色条纹，而是明暗相间的红色条纹，故D错误。
故选B。
6. 如图所示，劲度系数为k的橡皮绳的上端固定在O点，下端自然伸长时在P点。现在P点固定一光滑的小钉子，将一质量为m的小物块连在橡皮绳的下端，使其静止在O点正下方的水平地面上，小物块与地面间的动摩擦因数为。某时刻，在小物块上施加一水平向右的拉力F，小物块沿水平地面向右匀速运动的过程中（橡皮绳始终在弹性限度内），下列说法正确的是（ ）
A. 小物块受到橡皮绳的弹力大小不变B. 作用在小物块上的力F保持不变
C. 小物块受到地面的摩擦力保持不变D. 小物块对地面的压力逐渐减小
【答案】C
【解析】
【详解】A．小物块沿水平地面向右匀速运动的过程中，橡皮绳的伸长量逐渐增加，根据胡克定律可知，小物块受到橡皮绳的弹力大小逐渐增大，故A错误；
BCD．由题意可知为橡皮绳的原长，则P点与小物块连接部分为橡皮绳的伸长量，设P点与小物块连接部分橡皮绳与水平方向的夹角为，P点与地面的高度为，以小物块为对象，竖直方向根据受力平衡可得
可得
可知小物块对地面的压力保持不变，根据
可知小物块受到地面的摩擦力保持不变；水平方向根据受力平衡可得
由于逐渐增大，可知作用在小物块上的力F逐渐增大，故BD错误，C正确。
故选C
7. 在x轴上的M、N处分别固定一个点电荷、，取x轴正方向为电场强度的正方向，x轴上各点的电场强度E随坐标x的变化曲线如图所示，O点电场强度为零，。P点在M左侧，Q点在N右侧，且PM与QN长度相等。下列说法正确的是（ ）
A. 与带等量正电荷
B. 与均带正电荷，且电荷量之比为
C. P点与Q点的电场强度等大反向
D. M点与P点的电势差小于N点与Q点之间的电势差
【答案】B
【解析】
【详解】AB．根据题意，由图可知，间电场为正，间电场为负，且O点电场强度为零，则与均带正电荷，且
解得
故A错误，B正确；
CD．根据题意，由点电荷场强公式和电场叠加原理可知，点的电场强度大于Q点的电场强度，方向相反，则M点与P点的平均电场强度大于N点与Q点之间平均电场强度，由可知，M点与P点的电势差大于N点与Q点之间的电势差，故CD错误。
故选B。
8. 如图（a）所示，一定质量的理想气体从状态A→状态B→状态C。图（b）为状态A、C下单位速率区间的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率变化的曲线（对应关系未知）。下列说法正确的是（ ）
A. 气体在状态A和状态C时温度相等
B. 图（b）中的曲线M与状态A相对应
C. 气体从状态A→状态B的过程中，分子热运动的平均动能逐渐减小
D. 气体从状态B→状态C的过程中，吸收的热量大于气体对外做的功
【答案】CD
【解析】
【详解】A．根据理想气体的状态方程应有
根据理想气体的状态图像可得
，，，
解得
故A错误；
B．根据图（b）可知，曲线M、N比较后表明，曲线N反应了速率大的分子数占比较多，因此可知曲线N表示的气体温度较高，而由以上分析可知，气体在A状态的温度高于在C状态的温度，则图（b）中的曲线N应与状态A相对，故B错误；
C．根据理想气体的状态图像可得
，
根据理想气体的状态方程应有
解得
可知理想气体在状态A时的温度高于在状态B时的温度，因此气体从状态A→状态B的过程中，分子热运动的平均动能逐渐减小，故C正确；
D．根据理想气体的状态方程应有
解得
可知气体从状态B→状态C的过程中温度升高，而根据热力学第一定律
气体从状态B→状态C的过程中体积增加，气体对外做功，，但状态C的温度高于状态B的温度，即，因此可知气体从状态B→状态C的过程中，吸收的热量大于气体对外做的功，故D正确。
故选CD。
9. 2023年7月27日，我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭，采用“一箭三星”方式，成功将遥感三十六号卫星发射升空。已知火箭的总质量为m，发动机点火瞬间，从火箭尾部竖直向下喷出高温高压气体的密度为，相对地面的速度为v。尾部喷口的横截面面积为S，重力加速度为g。不考虑火箭由于喷气带来的质量变化，下列说法正确的是（ ）
A. 发动机点火瞬间，喷出的气体对火箭的推力大小为
B. 发动机点火瞬间，喷出的气体对火箭的推力大小为
C. 发动机点火瞬间，火箭的加速度大小为
D. 发动机点火瞬间，火箭的加速度大小为
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．根据题意，对时间内喷出的气体，由动量定理有
又有
联立解得
由牛顿第三定律可知，喷出的气体对火箭的推力大小为
故A错误，B正确；
CD．根据题意，由牛顿第二定律有
解得
故C错误，D正确。
故选BD。
10. 如图所示，MN和PQ是水平固定的光滑平行金属导轨，虚线右侧区域Ⅰ内存在着竖直向上的匀强磁场，该导轨的右下方是由光滑的圆弧导轨和粗糙的水平导轨连接成的平行导轨，圆弧导轨的顶端CE到NQ的高度差为h，半径，圆弧导轨对应的圆心角大小为53°，水平导轨右端与一阻值为R的定值电阻连接，水平导轨上两虚线间的区域Ⅱ内存在着竖直向上的匀强磁场，该区域长度为d。一质量为m、阻值为R、长度为L的金属棒b静置在导轨右侧，另一金属棒a以一定的速度向右运动进入磁场，金属棒b在安培力作用下被水平抛出后（此时取走金属棒a）恰好无碰撞地从圆弧轨道的顶端进入轨道，并恰好停在区域Ⅱ的右边界处。已知两组导轨的间距均为L，电阻均不计，区域Ⅰ和区域Ⅱ内磁感应强度大小均为B，金属棒b与右侧水平导轨间的动摩擦因数为，且在导轨上运动过程中始终与导轨垂直并接触良好，重力加速度为g，，，下列说法正确的是（ ）
A. 金属棒b被水平抛出时的速度大小为
B. 金属棒b被水平抛出前，通过它的电荷量为
C. 金属棒b在区域Ⅱ内运动过程中产生的焦耳热为
D. 金属棒b在区域Ⅱ内运动的时间为
【答案】ABD
【解析】
【详解】A．根据题意可知，金属棒b在安培力作用下被水平抛出后做平抛运动，恰好无碰撞地从圆弧轨道顶端进入轨道，竖直方向上有
由几何关系有
，
联立解得
，
故A正确；
B．根据题意，金属棒b被水平抛出前，由动量定理有
则有
解得
故B正确；
C．根据题意，设金属棒b在区域Ⅱ内运动过程中产生的焦耳热为，由能量守恒定律有
解得
故C错误；
D．根据题意，金属棒b从圆弧轨道的顶端到底端，有机械能守恒定律有
解得
金属棒b在区域Ⅱ内运动过程中，由动量定理有
又有
联立解得
故D正确。
故选ABD。
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 某同学利用图（a）所示的装置验证碰撞过程中的动量守恒定律。A、B两滑块均带有弹簧片和宽度相同的遮光片，测得滑块A、B（包含弹簧片和遮光片）的质量分别为和。将两滑块放在气垫导轨上，气垫导轨右侧两支点高度固定，左侧支点高度可调。
（1）实验前，该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，结果如图（b）所示，则______mm。
（2）该同学在调节气垫导轨水平时，开启充气泵，将一个滑块轻放在导轨中部后，发现它向右加速运动。此时，应调节左支点使其高度______（填“升高”或“降低”）。
（3）将气垫导轨调节水平后，给滑块A一向右的初速度，使它与滑块B发生正碰。碰前滑块A通过光电门1的遮光时间为，A、B碰后分别通过光电门1和光电门2，遮光时间分别为和，则该同学所要验证的动量守恒定律的表达式为______（用、、、和表示）。
【答案】 ①. ②. 降低 ③.
【解析】
【详解】（1）[1]由图（b）可知，遮光条的宽度为
（2）[2]开启充气泵，将一个滑块轻放在导轨中部后，发现它向右加速运动，说明左高右低，则应调节左支点使其高度降低。
（3）[3]根据滑块经过光电门的瞬时速度近似等于平均速度可得，滑块A碰前通过光电门1时的速度大小为
方向水平向右，同理可得，滑块A碰后通过光电门1时的速度大小为
方向水平向左，滑块B碰后通过光电门2时的速度大小为
方向水平向右，若碰撞过程动量守恒，取向右为正方向，则有
整理可得
12. 某课外实验小组用图（a）所示的电路测量某热敏电阻的阻值随温度变化的规律，并基于热敏电阻对温度的敏感原理设计了一套高温报警系统，要求热敏电阻温度达到或高于50℃时开始报警。图（a）中是阻值为10Ω的定值电阻，为热敏电阻，E为恒压直流电源，量程为0～3V的电压表可视为理想电表，R为滑动变阻器，为单刀开关，为单刀双掷开关。实验步骤如下：
（1）请按照图（a）所示的电路图在图（b）中将实物连线补充完整。（ ）
（2）将热敏电阻置于温控室内，待热敏电阻温度稳定后，将滑动变阻器的滑片置于最左端，闭合开关。
（3）将开关掷于1端，适当调节滑片位置，记录下此时电压表示数；然后将开关掷于2端，记录下此时电压表示数。
（4）此时，热敏电阻阻值的表达式为______（用、和表示）。
（5）不断改变温控室的温度，重复步骤（3）和（4），得到多个不同温度下热敏电阻的阻值。该小组在进行数据对比时发现，温度越高比值越大。如果热敏电阻阻值随温度升高而变大，则其为正温度系数热敏电阻，反之为负温度系数热敏电阻。基于以上实验数据可知，该热敏电阻为______（填“正”或“负”）温度系数热敏电阻。
（6）当温控室的温度为50℃时，测得此温度下热敏电阻的阻值为30Ω。
（7）实验小组将该热敏电阻与另一定值电阻接到恒压直流电源上组成高温报警电路，其电路如图（c）所示。为恒压直流电源（输出电压恒为8V），当图中报警器两端电压达到或超过5V时，便触发报警器开始报警。要求开始报警环境温度为50℃，则图中______（填“”或“”）为热敏电阻，另一个定值电阻的阻值为______Ω。
【答案】 ①. ②. ③. 负 ④. ⑤. 50
【解析】
【详解】（1）[1]根据电路图，可得实物图如图
（4）[2]开关S2接1时，电压表测量的电压，根据欧姆定律，电路中的电流为
开关S2接2时，电压表测量和的总电压，则
解得
（5）[3]热敏电阻的阻值表达式为
则，越大，的阻值就越小，即温度越高，的阻值就越小。所以为负温度系数热敏电阻；
（7）[4]根据串联分压规律，电阻越大，分压越大，由题意可得，当温度较低时，的分压较小，故为热敏电阻；
[5]根据串联分压规律
代入数据，解得
13. 如图所示，两个顶端带有小定滑轮的完全相同的斜面对称固定在水平地面上，斜面倾角为30°。一不可伸长的轻质细绳跨过两定滑轮，两端分别连接质量均为2m的滑块B、C，质量为m的物块A悬挂在细绳上的O点，O点与两滑轮的距离均为l。先托住A，使两滑轮间的细绳呈水平状态，然后将A由静止释放。A下落过程中未与地面接触，B、C运动过程中均未与滑轮发生碰撞，不计一切摩擦。已知重力加速度为g，，。求：
（1）物块A下落的最大高度H；
（2）从A开始下落直至结点O两侧细绳与竖直方向夹角为53°的过程中，物块A机械能的变化量。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）根据题意可知，物块A下落的最大高度H时，速度为零，由机械能守恒定律有
整理可得
解得
（舍去），
（2）根据题意，由几何关系可得，结点O两侧细绳与竖直方向夹角为53°时，物块A下落的高度为
设此时物块A的速度为，则物块B、C的速度为
下落过程中，由机械能守恒定律有
物块A机械能的变化量
14. 某粒子实验装置的基本结构如图（a）所示。两块圆弧形金属板间存在方向指向圆心的辐射状电场，一质量为m，电荷量为＋q的粒子从粒子源射出后沿纸面垂直该电场方向射入两金属板间，并恰好做半径为的匀速圆周运动，所经圆弧上的电场强度大小均为。在圆弧形金属板右侧有一三维坐标系，在的空间中，存在着沿y轴正方向的匀强电场，电场强度为，在的空间中存在沿z轴正方向的匀强磁场，磁感应强度为B，在的区域存在着沿x轴负方向的磁场和沿y轴正方向的磁场，磁感应强度和的大小均随时间周期性变化（磁场、均未画出）。足够大的荧光屏垂直于x轴放置并可沿x轴水平移动。粒子从金属板间射出后从沿x轴正方向进入匀强电场，然后进入匀强磁场，刚进入匀强磁场时的速度方向与x轴正方向的夹角为60°，刚射出匀强磁场时速度方向沿x轴正方向，不计粒子重力。
（1）求匀强电场的电场强度的大小；
（2）求匀强磁场的磁感应强度B的大小；
（3）从粒子射出匀强磁场开始计时，的区域内和的大小随时间周期性变化的规律如图（b）所示，为已知量。若粒子到达荧光屏时的速度方向与荧光屏的夹角为30°，求荧光屏所在位置的x轴坐标的可能取值。
【答案】（1）；（2）；（3）见解析
【解析】
【详解】（1）粒子在圆弧形金属板间做匀速圆周运动，有
在空间中做类平抛运动，则有
联立可得
（2）粒子进入匀强磁场区域做匀速圆周运动，其轨迹如图所示
根据洛伦兹力提供向心力有
根据几何关系有
联立可得
（3）粒子在的区域内做匀速圆周运动的周期为
轨迹半径为
a．若粒子射出时与z轴负方向的夹角为30°，则粒子在该区域内运动轨迹沿y轴负方向的俯视图如图所示
由图可得
（n=1，2，3…）
b．若粒子射出时与z轴正方向的夹角为30°，则粒子在该区域内运动轨迹沿y轴负方向的俯视图如图所示
由图可得
（n=1，2，3…）
15. 如图所示，质量为的长木板C静置在光滑水平面上，质量为的小物块A（可视为质点）放在长木板C的最右端，二者之间的动摩擦因数，在它们的右侧足够远处竖直固定着一个半径R＝0.4m的半圆形凹槽，在凹槽的最低点P处放着一质量的小物块B（可视为质点），凹槽底部和水平面之间的空隙恰好能够让长木板C无障碍通过。现使长木板C以的初速度向右运动，同时小物块A受到一大小为F＝4N、水平向右的恒力作用，当小物块A运动到长木板C的最左端时撤去恒力F，此后二者相对静止一起运动到凹槽处，长木板C从凹槽底部空间通过，小物块A与B在凹槽最低点P处发生碰撞，碰撞时间极短，碰后结合为一个整体（可视为质点）共同沿凹槽的半圆形曲面运动。已知重力加速度g取。
（1）求恒力F作用的时间t；
（2）求长木板C的长度L；
（3）通过计算说明A与B的结合体能否到达凹槽的最高点Q。
【答案】（1）1s；（2）5m；（3）不能，见解析
【解析】
【详解】（1）根据题意，撤去恒力后此后二者相对静止一起运动到凹槽处，则可知撤去恒力时物块A与木板C达到共速，设此过程中物块A的加速度大小为，木板C的加速度大小为，对A、C分别由牛顿第二定律有
解得
，
在恒力撤去时两者共速，则有
解得
（2）根据物块A与木板C的位移关系可得
代入数据解得
（3）设A、C共速时的速度为，则有
A、B碰撞前后瞬间动量守恒，设A、B碰撞后获得的共同速度大小为，则由动量守恒定律有
解得
假设凹槽光滑，若A与B的结合体恰能到达凹槽的最高点，则在最高点由牛顿第二定律有
解得
设A与B的结合体恰好能从光滑凹槽的最低点到最高点的速度为，则由动能定理有
解得
因此可知，A与B的结合体不能到达凹槽的最高点Q。