辽宁省重点中学2023-2024学年模拟卷物理试题

这是一份辽宁省重点中学2023-2024学年模拟卷物理试题，共18页。
2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、甲、乙两物体从同一点出发且在同一条直线上运动，它们的位移—时间（x–t）图象如图所示，由图象可以得出在0~4 s内（ ）
A．甲、乙两物体始终同向运动
B．4 s时甲、乙两物体间的距离最大
C．甲的平均速度等于乙的平均速度
D．甲、乙两物体间的最大距离为6 m
2、如图所示，足够长的直线ab靠近通电螺线管的一端，且与螺线管垂直。用磁传感器测量ab上各点沿ab方向上的磁感应强度分量Bx的大小，在计算机屏幕上显示的图像大致是 （ ）
A．B．
C．D．
3、如图所示，从高h=1.8m的A点将弹力球水平向右抛出，弹力球与水平地面碰撞两次后与竖直墙壁碰撞，之后恰能返回A点。已知弹力球与接触面发生弹性碰撞，碰撞过程中，平行于接触面方向的速度不变，垂直于接触面方向的速度反向但大小不变，A点与竖直墙壁间的距离为4.8m，重力加速度g=10m/s2，则弹力球的初速度大小为（ ）
A．1.5m/sB．2m/sC．3.5m/sD．4m/s
4、如图所示，在纸面内半径为R的圆形区域中充满了垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，一点电荷从图中A点以速度v0垂直磁场射入，与半径OA成30°夹角，当该电荷离开磁场时，速度方向刚好改变了180°，不计电荷的重力，下列说法正确的是( )
A．该点电荷离开磁场时速度方向的反向延长线通过O点
B．该点电荷的比荷为
C．该点电荷在磁场中的运动时间为t＝
D．该点电荷带正电
5、如图所示，四根相互平行的固定长直导线L1、L2、L3、L4，其横截面构成一角度为的菱形，均通有相等的电流I，菱形中心为O。L1中电流方向与L2中的相同，与L3、L4，中的相反，下列说法中正确的是（ ）
A．菱形中心O处的磁感应强度不为零
B．菱形中心O处的磁感应强度方向沿OL1
C．L1所受安培力与L 3所受安培力大小不相等
D．L 1所受安培力的方向与L 3所受安培力的方向相同
6、在光电效应实验中，某同学先后用甲、乙两种光照射同一光电管，得到如图所示的两条光电流与电压之间的关系曲线，则两种光中（ ）
A．甲光的频率比较大
B．甲光的波长比较长
C．甲光照射时单位时间内逸出的光电子数比较少
D．甲光照射时逸出的光电子的最大初动能比较大
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、如图所示，电阻不计、间距为L的粗糙平行金属导轨水平放置于磁感应强度为B。方向竖直向下的匀强磁场中，导轨左端接一定值电阻R，质量为m、电阻为r的金属棒MN置于导轨上，受到垂直于金属棒 的水平外力F的作用由静止开始运动，外力F与金属棒速度v的关系是 F＝F0＋kv（F0，k是常量），金属棒 与导轨始终垂直且接触良好，金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ。下列关于金属棒的速度v随时间t变化的图象和感应电流的功率P随v2变化的图像可能正确的是（ ）
A．B．
C．D．
8、火星探测项目是我国继载人航天工程、嫦娥工程之后又一个重大的太空探索项目，如图所示，探测器被发射到围绕太阳的椭圆轨道上，A为近日点，远日点B在火星轨道近，探测器择机变轨绕火星运动，则火星探测器( )
A．发射速度介于第一、第二宇宙速度之间
B．在椭圆轨道上运行周期大于火星公转周期B
C．从A点运动到B点的过程中动能逐渐减小
D．在B点受到的太阳引力小于在A点受到的太阳引力
9、如图所示，某科研单位设计了一空间飞行器，飞行器从地面起飞时，发动机提供的动力方向与水平方向的夹角α＝60°，使飞行器恰好沿与水平方向的夹角θ＝30°的直线斜向右上方匀加速飞行，经时间t后，将动力的方向沿逆时针旋转60°同时适当调节其大小，使飞行器依然可以沿原方向匀减速直线飞行，飞行器所受空气阻力不计．下列说法中正确的是( )
A．飞行器加速时动力的大小等于mg
B．飞行器加速时加速度的大小为g
C．飞行器减速时动力的大小等于mg
D．飞行器减速飞行时间t后速度为零
10、如图所示,实线为一列简谐横波在某时刻的波形图，虚线为该时刻之后7s的波形图,已知该波的周期为4s,则下列判断中正确的是（ ）
A．这列波沿x轴正方向传播
B．这列波的振幅为4cm
C．这列波的波速为2m/s
D．该时刻x=2m处的质点沿y轴负方向运动
E.该时刻x=3m处质点的加速度最大
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11．（6分）如图所示为“研究一定质量的气体在温度不变的情况下，压强与体积的关系”实验装置，实验步骤如下：
①把注射器活塞移至注射器满刻度处，将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接；
②移动活塞，记录注射器的刻度值V，同时记录对应的由计算机显示的气体压强值p；
③用V﹣ 图像处理实验数据，得出如图2所示图线．
（1）为了保持封闭气体的温度不变，实验中采取的主要措施是________和________．
（2）如果实验操作规范正确，但如图2所示的V﹣ 图线不过原点，则V0代表________．
（3）小明同学实验时缓慢推动活塞，并记录下每次测量的压强p与注射器刻度值V．在实验中出现压强传感器软管脱落，他重新接上后继续实验，其余操作无误．V﹣ 关系图像应是________
12．（12分）用图甲所示的实验装置验证、组成的系统的机械能守恒。从高处由静止开始下落，同时向上运动拉动纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。图乙给出的是实验中获取的一条纸带，其中0是打下的第一个点，每相邻两个计数点间还有4个未标出的点，计数点间的距离如图中所示。已知电源的频率为，，，取。完成以下问题。（计算结果保留2位有效数字）
(1)在纸带上打下计数点5时的速度_____。
(2)在打0~5点过程中系统动能的增加量______，系统势能的减少量_____，由此得出的结论是________________。
(3)依据本实验原理作出的图像如图丙所示，则当地的重力加速度______。
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13．（10分）如图所示，质量为kg、足够长的长木板放在水平面上，其上表面水平，质量为kg的物块放在长木板上距板右端处，质量为的物块放在长木板上左端，地面上离板的右端处固定一竖直挡板。开始、长木板处于静止状态，现用一水平拉力作用在物块上，使物块相对于长木板滑动，当长木板刚要与挡板相碰时，物块刚好脱离木板，长木板与挡板碰撞后以与碰撞前大小相同的速度返回。已知两物块与长木板间的动摩擦因数均为，长木板与地面间的动摩擦因数为，重力加速度，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计物块大小，求：
（1）拉力的大小；
（2）物块滑离长木板后，长木板运动多长时间才会停下来。
14．（16分）如图所示，在xOy平面内，MN与y轴平行，间距为d，其间有沿x轴负方向的匀强电场E。y轴左侧有宽为L的垂直纸面向外的匀强磁场，MN右侧空间存在范围足够宽、垂直纸面的匀强磁场（图中未标出）。质量为m、带电量为+q的粒子从P（d，0）沿x轴负方向以大小为v0的初速度射入匀强电场。粒子到达O点后，经过一段时间还能再次回到O点。已知电场强度E=，粒子重力不计。
(1)求粒子到O点的速度大小；
(2)求y轴左侧磁场区域磁感应强度B1的大小应满足什么条件？
(3)若满足(2)的条件，求MN右侧磁场的磁感应强度B2和y轴左侧磁场区域磁感应强度B1的大小关系。
15．（12分）如图所示的空间中有一直角坐标系Oxy，第一象限内存在竖直向下的匀强电场，第四象限x轴下方存在沿x轴方向足够长，宽度m的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小B=0.4T，一带正电粒子质量m＝3.2×10－4kg、带电量q＝0.16C，从y轴上的P点以v0=1.0×103m/s的速度水平射入电场，再从x轴上的Q点进入磁场，已知OP=9m，粒子进入磁场时其速度方向与x轴正方向夹角θ=，不计粒子重力，求：
(1)OQ的距离；
(2)粒子的磁场中运动的半径；
(3)粒子在磁场中运动的时间；（π值近似取3）
参考答案
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、C
【解析】
A．图像的斜率等于速度，可知在内甲、乙都沿正向运动，运动方向相同。内甲沿负向运动，乙仍沿正向运动，运动方向相反，故A错误。
BD．内甲乙同向运动，甲的速度较大，两者距离不断增大。后甲反向运动，乙仍沿原方向运动，两者距离减小，则时甲、乙两物体间的距离最大，最大距离为 ，故BD错误。
C．由图知，在内甲、乙的位移都是，平均速度相等，故C正确。
2、C
【解析】
通电螺线管的磁场分布相当于条形磁铁，因此根据磁感线的分布，再由磁感线的疏密程度来确定磁感应强度的大小，如图所示：那么各点沿ab方向上的磁感应强度分量Bx的大小从a向b先增大，后减小到零，再反向增大，最后减小，故C正确。
故选C。
3、B
【解析】
由题意可知，小球在竖直方向做自由落体运动，则
由对称性可知，小球第一次落地时的水平位移为

则初速度
故选B。
4、B
【解析】
如图所示，点电荷在磁场中做匀速圆周运动，根据几何关系作出点电荷运动轨迹有：
电荷在电场中刚好运动T/1，电荷做圆周运动的半径r=Rsin30∘=R/1．
A. 如图，电荷离开磁场时速度方向与进入磁场时速度方向相反，其反向延长线不通过O点，故A错误；
B. 根据洛伦兹力提供向心力有，所以：，故B正确；
C. 由图知该电荷在磁场中运动的时间t=，故C错误；
D. 根据电荷偏转方向，由左手定则可知，该电荷带负电，故D错误．
故选B
5、A
【解析】
AB．根据安培定则，L2、L4导线在菱形中心O处的磁应强度方向沿OL3斜向上，L3、L1导线在菱形中心O处的磁应强度方向沿OL2斜向下，由叠加原理可知，菱形中心O处的合磁场的磁感应强度不为零，且不沿OL1方向，故A正确，B错误；
CD．根据同向电流相互吸引，反向电流相互排斥，L1与L3受力如图所示，由各导线中电流大小相等，则每两导线间的作用力大小相等，由平行四边形定则合成可知，L1所受安培力与L 3所受安培力大小相等，方向相反，故CD错误。
故选A。
6、B
【解析】
ABD．根据
由图像可知，乙光的截止电压较大，则乙光照射时逸出的光电子的最大初动能比较大，乙光的频率较大，根据则甲光波长较大，选项AD错误，B正确；
C．由图像可知，甲光的饱和光电流较大，则甲光照射时单位时间内逸出的光电子数比较多，选项C错误；
故选B。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、ABD
【解析】
AB．分析金属棒运动情况，由力的合成和牛顿第二定律可得
合
因为金属棒从静止出发，所以有
且合
即加速度，加速度方向水平向右；
（1）若，则有
加速度为定值，金属棒水平向右做匀加速直线运动，则有
说明速度与时间成正比，故A可能；
(2)若，则有
随增大而增大，说明金属棒做加速度增大的加速运动，速度-时间图象的斜率增大；
(3)若，则有
随增大而减小，说明金属棒在做加速度减小的加速运动，速度-时间图象的斜率减小，故B可能；
CD．设金属棒在某一时刻速度为，由题意可知感应电动势
环路电流为
则有感应电流与速度成正比；
感应电流功率为
则有感应电流的功率与速度的平方成正比，故C错误，D正确。
故选ABD。
8、CD
【解析】
A．离开地球围绕太阳运动，发射速度要大于第二宇宙速度，小于第三宇宙速度，A错误；
B．两个轨道都围绕太阳，根据开普勒行星第三定律，轨道半径（半长轴）小的，周期小，所以椭圆轨道运行周期小，所以B错误；
C．根据开普勒行星第二定律，近日点速度最大，远日点速度最小，从A到B速度不断减小，动能不断减小，C正确；
D．B点到太阳的距离大于A点到太阳的距离，万有引力与距离的平方成反比，所以在B点受到的太阳引力小于在A点受到的太阳引力，D正确；
故选D。
9、BC
【解析】
AB．起飞时，飞行器受推力和重力，两力的合力与水平方向成30°角斜向上，设动力为F，合力为Fb，如图所示：
在△OFFb中，由几何关系得：
F=mg
Fb=mg
由牛顿第二定律得飞行器的加速度为：
a1=g
故A错误，B正确；
CD．t时刻的速率：
v=a1t=gt
推力方向逆时针旋转60°，合力的方向与水平方向成30°斜向下，推力F'跟合力F'h垂直，如图所示，此时合力大小为：
F'h=mgsin30°
动力大小：
F′＝mg
飞行器的加速度大小为：
到最高点的时间为：
故C正确，D错误；
故选BC。
10、BDE
【解析】
A．该波的周期为4s，因为，故波沿x轴负方向传播，A错误；
B．波的振幅为4cm，B正确；
C．波速
C错误：
D．波沿x轴负方向传播，处的质点离开平衡位置向下运动，D正确；
E．该时刻处的质点在波谷位置，离开平衡位置的距离最大，加速度最大，E正确。
故选BDE。
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11、移动活塞要缓慢 不能用手握住注射器的封闭气体部分 注射器与压强传感器连接部分气体的体积 B
【解析】
(1)[1][2]．要保持封闭气体的温度不变，实验中采取的主要措施是移动活塞要缓慢；不能用手握住注射器封闭气体部分．这样能保证装置与外界温度一样．
(2)[3]．体积读数值比实际值大V1． 根据P(V+V1)=C，C为定值，则．如果实验操作规范正确，但如图所示的图线不过原点，则V1代表注射器与压强传感器连接部位的气体体积．
(3)[4]．根据PV=C可知，当质量不变时成正比，当质量发生改变时（质量变大），还是成正比，但此时的斜率发生变化即斜率比原来大，故B正确.
【点睛】
本实验是验证性实验，要控制实验条件，此实验要控制两个条件：一是注射器内气体的质量一定；二是气体的温度一定，运用玻意耳定律列式进行分析．
12、2.4 0.58 0.60 在误差允许的范围内，组成的系统机械能守恒 9.7
【解析】
(1)[1]第4点与第6点间的平均速度等于第5点的瞬时速度，有
打下计数点5时的速度。
(2)[2]系统动能的增加量
打0~5点过程中系统动能的增加量。
[3]系统势能的减少量
系统势能的减少量。
[4]可见与大小近似相等，则在误差允许的范围内，组成的系统机械能守恒。
(3)[5]系运动过程中机械能守恒，则有
解得
则图像的斜率
则
当地的重力加速度。
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、（1）；（2）。
【解析】
（1）物块在拉力的作用下做初速度为零的匀加速运动，设加速度大小为
根据牛顿第二定律有
设物块从开始运动到滑离长木板所用的时间为，根据运动学公式有
假设开始时物块与长木板不会发生相对滑动，一起做加速运动的加速度为则
解得
由于假设成立
根据运动学公式有
解得
（2）在长木板与挡板相碰的一瞬间，设物块和长木板的速度为，根据运动学公式有
解得
长木板与挡板碰撞后，物块以大小为的速度向右做匀减速运动，加速度大小
长木板以大小为的速度向左做匀减速运动，加速度大小
物块向右减速运动的时间
s
当物块的速度为零时，长木板的速度为
此后物块向左做匀加速运动，加速度大小仍为，长木板向左仍做匀减速运动，加速度大小仍为。设再经时间，两者达到共同速度，则
解得
此时物块与长木板的速度
此后物块与长木板一起做匀减速运动的加速度大小
此后物块和长木板一起运动的时间
因此物块滑离后长木板运动的时间
14、（1）；（2）；（3），n=l，2，3……
【解析】
(1)粒子，从P点到O点，由动能定理得
可得粒子到
(2)洛伦兹力提供向心力
粒子要再次回到O点，则粒子不能从y轴左侧的磁场射出，需要返回磁场，经过电场和MN右侧的磁场的作用，再次返回到O点，故要求：
故要求
(3)粒子通过电场回到MN右侧磁场时速度为。设粒子在右侧磁场中轨道半径为R，要使其能够回到原点，粒子在右侧磁场中应向下偏转，且偏转半径R≥r。
解得
①当R=r
可得
②R>r，要使粒子回到原点（粒子轨迹如下图所示）
则须满足
其中n=l，2，3……
，n=l，2，3……
其中n=1时，
综上，需要B2和y轴左侧磁场区域磁感应强度B1的大小关系满足
，n=l，2，3……
15、 (1) (2) 10m (3)
【解析】
(1)已知可得：
设粒子从P点运动到Q点的时间为t，水平方向上：
竖直方向上：
可得：
(2)由己知可得：
粒子在磁场中运动时，洛伦兹力充当向心力
解得
R=10m
(3)设粒子在磁场中运动的圆心为O1，由几何关系可得：

可得粒子在磁场中转过的圆心角
由，可得：