物理：辽宁省丹东市2023-2024学年高三下学期总复习质量测试试卷（一）（解析版）

这是一份物理：辽宁省丹东市2023-2024学年高三下学期总复习质量测试试卷（一）（解析版），共22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卡上。
2．答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
一、选择题：本题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，全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错或不选得0分。
1. 许多科学家对物理学的发展做出了巨大贡献也创造出了许多物理方法，下列说法中正确的是（ ）
A. 麦克斯韦率先提出“力线”这一概念，用来描述电磁场
B. 牛顿利用“扭称”实验，准确的测出了引力常量的数值
C. 在建立合力、分力、重心、瞬时速度等概念时都用到了等效替代法
D. 在推导匀变速直线运动位移公式时，把运动过程看成是很多小段匀速直线运动位移的累加，这是应用了“微元法”思想。
【答案】D
【解析】A．法拉第提出用“力线”形象的描述了电磁场，即电场线与磁感线，故A错误；
B．卡文迪许利用“扭称”实验，准确的测出了引力常量的数值，故B错误；
C．在建立合力、分力、重心等概念时都用到了等效替代法，瞬时速度采用了极限思维法，故C错误；
D．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分为很多小段，每一小段近似看成匀速直线运动，然后把各段位移相加，这是应用了“微元法”，故D正确；
故选D。
2. 如图所示，理想变压器原线圈接入电压恒定的正弦交流电，副线圈接入可变电阻R和小灯泡L（阻值不变）。若可变电阻R的阻值变小，则下列说法正确的是（电路中的电表均为理想电表）（ ）
A. 小灯泡会变暗B. 电流表示数会变大
C. 电压表示数不变D. 理想变压器的输入功率会变小
【答案】B
【解析】AB．原线圈电压不变，线圈匝数不变，根据
可知，副线圈电压不变，可变电阻R的阻值变小，总电阻变小，电流变大，灯泡会变亮，根据
可知，电流表示数变大，故A错误，B正确；
CD．灯泡电压增大，则可变电阻电压减小，电压表示数减小，根据
可知副线圈电功率增大，则理想变压器的输入功率会变大，故CD错误；
故选B。
3. 如图所示，一列沿轴负方向传播的机械波在时刚好传到处，由于某种原因，中间有一部分无法看清，已知该波的波速，下列说法正确的是（ ）
A. 此波的波长为
B. 此机械波的波源起振方向沿轴负方向
C. 再经过处的质点传播到处
D. 时间内，处的质点通过的路程小于
【答案】D
【解析】A．据题意画出波形图如图
可得波长为12m，故A错误；
B．由图可知，处的质点起振方向沿y轴正方向，质点与波源的起振方向相同，则此机械波的波源起振方向沿y轴正方向，故B错误；
C．机械波传播的只是振动的形式和能量，质点只在各自的平衡位置附近做简谐运动，并不随波迁移，故C错误；
D．该波的周期为
而
由题意可知振幅为，时刻处的质点并不在最大位移处或平衡位置，且位移为正，在沿y轴负方向振动，所以0∼0.5s时间内，x=4m处的质点通过的路程小于0.2m，故D正确。故选D。
4. 如图所示，斜面静止于水平地面。将一个质量为m的小球用轻质细线悬挂于斜面顶端O点，在外力F、细线拉力和重力mg的共同作用下处于平衡状态。细线与竖直方向的夹角为θ，与F的夹角为α。开始时，F方向水平。现缓慢增大θ角同时保持α角不变，直至细线水平。此过程中，斜面始终保持静止，则下列说法正确的是（ ）
A. 外力F逐渐增大B. 外力F与细线拉力的比值保持不变
C. 地面对斜面的摩擦力逐渐增大D. 地面对斜面的作用力保持不变
【答案】A
【解析】AB．如图所示，作出外力F、细线拉力FT的合力如图所示：
二力的合力和重力大小相等，方向相反，保持α角不变，逐渐缓慢增大θ角，直至悬线水平，因此外力F逐渐增大，细线拉力FT逐渐减小，外力F与细线拉力的比值增加，故A正确，B错误；
C．在此过程中，拉力F变为F′时，水平分力最大，即水平分力先增大后减小，应用整体法可分析出地面对斜面的摩擦力先增大后减小，故C错误；
D．在此过程中，拉力F的竖直分力逐渐增大，根据整体法可分析出地面对斜面的支持力一直在减小，故D错误。故选A。
5. “反向蹦极”是一项比蹦极更刺激运动。如图所示，劲度系数为的弹性轻绳的上端固定在点，拉长后将下端固定在体验者的身上，人再与固定在地面上的拉力传感器相连，传感器示数为1000N。打开扣环，人从A点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，经B点上升到最高位置C点，在B点时速度最大。已知长为，人与装备总质量（可视为质点）。忽略空气阻力，重力加速度取。下列说法正确的是（ ）
A. 在B点时，弹性轻绳的拉力为零
B. 经过C点时，人处于超重状态
C. 弹性轻绳的劲度系数为
D. 打开扣环瞬间，人在A点的加速度大小为
【答案】C
【解析】C．在B点时人的速度最大，加速度为零，处于平衡状态，有
在A点未释放时，有
又
联立，解得
故A错误；C正确；
B．在C点速度为零，有向下的加速度，人处于失重状态。故B错误；
D．打开扣环瞬间，由牛顿第二定律，可得
解得
故D错误故选C。
6. 如图所示，半径为R的光滑圆形轨道固定在竖直面内，质量为M的小球A从左边与圆心等高处由静止开始沿轨道下滑，与静止于轨道最低点质量为m的小球B发生第一次碰撞，若A、B两球第一次碰撞和第二次碰撞发生在同一位置，且两球始终在圆形轨道水平直径的下方运动，A、B间的碰撞均为弹性碰撞，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A. 第一次碰撞后瞬间，A球的运动方向一定变为水平向左
B. 第一次碰撞后瞬间，A球对轨道的压力大小可能为
C. 第二次碰撞结束后，A球沿左侧轨道上升的最大高度不可能为R
D. 第二次碰撞结束后，A球沿左侧轨道运动速度为零时，对轨道的压力大小可能为mg
【答案】B
【解析】A．由弹性碰撞的规律知，当时，碰撞后质量小的球A被反弹回来，方向水平向左，当时，两球碰撞后交换了速度，碰撞后小球A静止，A错误；
B．小球A碰前速度为
若A、B两球第一次碰撞和第二次碰撞发生在同一位置，且两小球始终在圆形轨道水平直径的下方运动，则两球碰后速度大小相同，对碰撞过程由动量守恒知
由能量守恒知
解得
，
第一次碰撞后瞬间
代入得
则由牛顿第三定律知A球对轨道的压力可能为，B正确；
CD．二次碰撞过程，根据动量守恒和机械能守恒或根据运动可逆性，以上两种情况碰后A球速度均为，B球均静止，故第二次碰撞结束后，A球沿左侧轨道上升的最大高度为R，此时A球速度为0，A球对轨道的压力大小为0。CD错误；
故选B。
7. 如图所示，劲度系数为的轻弹簧下端固定在倾角为的光滑斜面底端，上端连接物块Q，Q同时与平行于斜面的轻绳相连，轻绳跨过定滑轮O与套在足够长的光滑竖直杆上的物块P连接，图中O、B两点等高，间距。初始时在外力作用下，P在A点静止不动，A、B间距离，此时轻绳中张力大小为。已知P的质量为，Q的质量为，P、Q均可视为质点。现将P由静止释放（不计滑轮大小及摩擦，重力加速度取，，，弹簧始终处于弹性限度内），下列说法正确的是（ ）
A. 物块P上升的最大高度为
B. 物块P上升至B点时，其速度大小
C. 在物块P由A点运动到B点的过程中，弹簧对物块Q一直做正功
D. 在物块P由A点运动到B点的过程中，物块P机械能守恒
【答案】B
【解析】A．假设物块P上升的最大高度为，根据图中几何关系可知，此时物块Q刚好回到初始位置，则物块从A点释放到最大高度过程，弹簧的弹性势能变化为0，Q的重力势能变化为0，而P的重力势能增加，不满足P、Q弹簧组成的系统机械能守恒，可知物块P上升的最大高度一定小于，故A错误；
B．P位于A点时，设弹簧伸长量为；对Q，由平衡条件得
解得弹簧的伸长量为
P上升至B点时，Q下降的距离为
则此时弹簧的压缩量为
可知P从A点上升至B点时，弹簧的弹性势能不变，且物块Q的速度为0；对物块P、Q及弹簧，根据系统的机械能守恒有
解得P上升至B点时的速度大小为
故B正确；
C．在物块P由A点运动到B点过程中，弹簧先处于伸长状态后处于压缩状态，，弹簧对物块Q先做正功，后做负功，故C错误；
D．在物块P由A点运动到B点的过程中，绳子拉力对P一直做正功，物块P的机械能增加，故D错误。
故选B
8. 如图所示，一定质量的理想气体从状态A开始，经历A→B→C→A，完成循环。下列说法正确的是（ ）
A. 理想气体从A→B经历的是等温变化过程
B. 气体分子在状态A的平均动能小于在状态B的平均动能
C. 从A→B，气体吸收的热量大于
D. 从B→C，气体从外界吸收热量
【答案】BC
【解析】A．由图可知状态A变化到状态B，压强与体积均增加，根据理想气体状态方程，有
易知温度必定升高。故A错误；
B．由A选项分析，A→B温度升高，分子的平均动能增大。故B正确；
C．状态A变化到状态B，压强的平均值为
气体对外界做功为
根据热力学第一定律
又
所以从A→B，气体吸收的热量大于。故C正确；
D．从B→C，气体体积不变，不做功，有
根据查理定律，可得
气体压强减小，其热力学温度降低，内能减小。所以气体向外界释放热量。故D错误。
故选BC。
9. 近年来我国在航天、天文领域已取得突出成就。2023年7月10日，经国际天文学联合会小行星命名委员会批准，中国科学院紫金山天文台发现的、国际编号为381323号的小行星被命名为“樊锦诗星”。如图所示，“樊锦诗星”绕日运行的椭圆轨道面与地球圆轨道面间的夹角为20.11度，轨道半长轴为3.18天文单位（日地距离为1天文单位），远日点到太阳中心距离为4.86天文单位。若只考虑太阳对行星的引力，下列说法正确的是（ ）
A. “樊锦诗星”与地球的自转周期比约为
B. 由于“樊锦诗星”与地球分别绕太阳运动的轨道不在同一平面内，所以他们之间不适用“开普勒第三定律”
C. “樊锦诗星”在近日点的加速度与地球的加速度大小之比为
D. “樊锦诗星”在远日点的线速度小于地球的公转线速度
【答案】CD
【解析】AB．“樊锦诗星”与地球都绕太阳运动，适用于开普勒第三定律，则有
解得“樊锦诗星”与地球的公转周期比约为，故AB错误；
CD．根据万有引力提供向心力有
解得
，
“樊锦诗星”在近日点到太阳中心的距离满足
解得
天文单位
则 “樊锦诗星”在近日点的加速度与地球的加速度大小之比为；“樊锦诗星”在远日点变轨到更大的圆周轨道时，需加速，根据可知更大圆周轨道的线速度小于地球的公转线速度，所以“樊锦诗星”在远日点的线速度小于地球的公转线速度，故CD正确；
故选CD。
10. 如图甲所示，两根足够长的光滑平行金属导轨水平固定，与导轨垂直的虚线MN左侧存在着竖直向下的匀强磁场，导体棒a、b、c垂直静止在导轨上且接触良好，导体棒b、c用长度为的轻质绝缘杆相连，三根导体棒的长度以及导轨宽度均为。现固定导体棒b、c，对导体棒a施加一个沿导轨向右的力F，使导体棒a做匀加速直线运动，力F随导体棒a的速度v变化的图像如图乙所示。力F作用4s后撤去，同时释放导体棒b、c，经过一段时间，三根导体棒的运动状态均达到稳定，此时导体棒a、b间的距离，且导体棒a未越过虚线MN。已知三根导体棒的质量均为电阻均为，其余电阻不计，不考虑导体棒中感应电流对磁场的影响。下列说法正确的是（ ）
A. 导体棒a做匀加速过程中的加速度大小为
B. 从撤去F到运动状态达到稳定前（a未越过虚线MN）的过程中当时，a棒的加速度大小为
C. 从撤去F到运动状态达到稳定（a未越过虚线MN）的过程中导体棒b上产生的焦耳热为
D. 最终导体棒c未穿出磁场，停在距离边界MN为处
【答案】ABC
【解析】A．设导体棒a任意时刻速度为v，根据法拉第电磁感应定律有
根据欧姆定律，电流为
设a棒的加速度为，根据牛顿第二定律有
整理得
结合图乙有
N，
解得
m/s2，T
故A正确；
B．4s时，导体棒的速度为
m/s
导体棒撤去拉力后，系统动量守恒，则有
解得
m/s
根据牛顿第二定律有
解得
m/s2
故B正确；
C．设达到的稳定状态时速度为，根据动量守恒定律有
回路中产生的总焦耳热为
导体棒上b产生的焦耳热为
解得
J
故C正确；
D．把导体棒b、c看成一根棒，设b导体棒穿出磁场时速度为，a穿出磁场后，在任意极短时间内，对导体棒b、c根据动量定理有
则有
解得m/s
设c未离开磁场，对导体棒b、c根据动量定理有
解得
m>s
则c能离开磁场，故D错误；故选ABC。
二、实验题：本题2小题，共14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. 某物理实验小组的同学利用实验室提供的器材设计了一个测量电阻阻值的实验。实验器材有：干电池（电动势，内阻未知）；电流计G（量程为1mA，内阻为900Ω）；定值电阻（阻值为150Ω）；电阻箱（阻值为0~999.9Ω）；滑动变阻器R（最大阻值为100Ω）；待测电阻；开关，导线若干；测量电路如图所示。
（1）由于电流计G的量程太小，需要将其改装为10mA的量程，则应将的阻值调节为____________Ω。
（2）断开，将开关拨到1处并将R的滑片调到阻值最大端。闭合，调节R的滑片位置，使电流计G示数为0.5mA。保持滑片的位置不变，再将拨到2处，电流计G示数变为0.6mA，则的测量值为____________Ω。
（3）电源持续使用后，电动势降低，内阻变大，则的测量值将会____________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。
【答案】（1）100 （2）100 （3）偏小
【解析】【小问1详解】
将电流计G改装为10mA的量程，则有
可得
【小问2详解】
改装后的电流表电阻为
开关拨到1处，闭合，调节R的滑片位置，使电流计G示数为0.5mA，则此时干路电流为
根据闭合电路欧姆定律可得
保持滑片的位置不变，再将拨到2处，电流计G示数变为0.6mA，则此时干路电流为
根据闭合电路欧姆定律可得
联立可得
【小问3详解】
电源持续使用后，电动势降低，内阻变大，根据
由于代入计算的电动势偏大，可知的测量值将会偏小。
12. 某实验小组的同学设计了测量物体质量的实验，所用器材如图甲所示。主要步骤如下：
（1）用游标卡尺测量滑块上遮光条的宽度d，读数如图乙所示，则____________mm。
（2）滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门，配套的数字计时器记录了遮光条通过第一个光电门的时间为，通过第二个光电门的时间为，遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为，则滑块的加速度大小的表达式为____________（用和d表示）。
（3）依次增加所挂槽码的个数，记录每次实验槽码的总质量，并计算出滑块相应的加速度，以为横轴、为纵轴，建立直角坐标系，通过描点连线得到图像如图丙中Ⅰ所示，图线Ⅰ的斜率为，在纵轴上的截距为。
（4）将待测物体固定在滑块的凹槽内，重复上述实验步骤（2）和（3），在图丙中画出新的图像Ⅱ，若图线Ⅱ的斜率为，在纵轴上的截距也为。已知当地的重力加速度为，则下列关系式中正确的是____________
A． B． C． D．
（5）则待测物体的质量__________（用表示）。
【答案】（1） （2） （4）B （5）
【解析】（1）[1] 20分度的游标卡尺精确度为0.05mm，由图可知读数为

（2）[2]在极短时间内的平均速度等于该时刻的瞬时速度，则滑块通过光电门1的速度为

滑块通过光电门2的速度为
根据
可得
（4）[3]滑块的质量为M0，待测物体的质量为M，滑块受到拉力为F，由牛顿第二定律有

对钩码有

联立得

纵轴截距为
故选B。
（5）[4]由上述分析可知斜率为
解得
三、计算题：本题3小题，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。有数字计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
13. 2024年，东北地区：哈尔滨、长春、沈阳、大连四座城市将有新的地铁线路开通，新线路将会大大减轻交通压力，加快城市的发展。沈阳地铁一号线从S站到T站是一段直线线路，全程1.6km，列车运行最大速度为72km/h。为了便于分析，我们用图乙来描述这个模型，列车在S站从静止开始做匀加速直线运动，达到最大速度后立即做匀速直线运动，进站前从最大速度开始做匀减速直线运动，直至到T站停车，且加速的加速度大小为减速加速度大小的倍。现匀加速运动过程中连续经过A、B、C三点，S→A用时2s，B→C用时4s，且SA长2m，BC长24m。求：
（1）列车在C点的速度大小；
（2）列车匀速行驶的时间。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）由可知
根据
可知段平均速度
（2）由得
匀加速阶段
匀减速阶段
由得
匀加速阶段
匀减速阶段
匀速运动时间
14. 某兴趣小组模拟一个娱乐设施做如下实验：轨道图所示，竖直固定在水平地面上。已知倾斜轨道与水平面的夹角，点距地高度，水平轨道与左侧半圆轨道切于点，长，半圆轨道光滑，半径，倾斜轨道、水平轨道与小物块间的动摩擦因数，。设小物块通过倾斜轨道底端点速度大小不变，现将的小物块P（可视为质点）从倾斜轨道上点以初动能释放。（，）则
（1）判断小物块P能否运动到半圆轨道的最高点；
（2）若点另放置一个的小物块Q（可视为质点），P与Q碰撞后粘在一起，求整体沿斜面上升的最大高度及最终停下来的位置与点的距离。
【答案】（1）见解析；（2）0.06m，
【解析】（1）从A到C的过程中，由动能定理得
解得
从C到D的过程中，由动能定理
解得
恰好到达最高点D的临界速度为，由牛顿第二定律
解得
因为
所以小物块P能到达半圆轨道最高点。
（2）P与Q碰撞过程中，由动量守恒定律
解得
对PQ物块由机械能守恒定律
解得
所以P与Q碰撞后恰好运动到与圆心等高的位置，不会脱离轨道，则从C点再次到达斜面最高点过程，由动能定理
解得
从最高点到停止运动的过程中
解得
所以停在B左侧
15. 如图所示，水平面内有一直角坐标系，第一象限和第四象限内有一矩形区域存在垂直纸面向里的匀强磁场，边界上放置了“”形光屏。第二象限有沿轴正方向的匀强电场，电场强度大小。一带电粒子（重力忽略不计）从点水平射入匀强磁场，初速度大小为。粒子带负电，电荷量为，质量为。已知磁场边界上各点坐标分别为：。求：
（1）若粒子打在点，则粒子在磁场中运动的时间；
（2）若粒子打在“”形光屏上，则磁感应强度大小的取值范围；
（3）若该粒子以与轴正方向夹角为，大小仍为的初速度，从图中坐标为的点进入匀强电场，再经磁场，最终打在光屏的中点，则粒子在磁场中的运动轨迹与磁场边界的最近距离为多大。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）粒子打在O点，由几何关系得
解得
（2）由洛伦兹力提供向心力，有
解得
粒子打在点，由几何关系得
解得
解得
故取值范围为
（3）粒子的轨迹如图所示
粒子的速度为
粒子在电场中运动的时间
进入磁场时在方向的速度分量
得到进方向与轴正方向成，距边界
由几何关系得
联立解得