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    [物理]辽宁省部分学校2024届高三下学期联考(二)试题(解析版)
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    [物理]辽宁省部分学校2024届高三下学期联考(二)试题(解析版)

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    这是一份[物理]辽宁省部分学校2024届高三下学期联考(二)试题(解析版),共13页。

    注意事项:
    1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
    2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
    3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答;字体工整,笔迹清楚。
    4.考试结束后,请将试卷和答题卡一并上交。
    一、选择题:本题共7小题,每小题4分,共28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.我国“北斗三号”采用了星载氢原子钟,该钟数百万年到一千万年才有1s误差。氢原子的部分能级结构如图所示,结合玻尔理论,下列说法正确的是
    A.处于基态的氢原子只能吸收13.6eV 的能量实现电离
    B.一个处于 n=4激发态的氢原子向基态跃迁时,最多可能发出6条光谱线
    C.用光子能量为10.06 eV 的光照射一群处于基态的氢原子,可观测到多种不同频率的光子
    D.氢原子由基态跃迁到激发态后,核外电子动能减小,电势能增大
    2.如图所示,甲、乙两只猴子沿绕过定滑轮的轻绳下滑,甲的质量大于乙的质量,甲与绳间的摩擦力大小为f1,乙与绳间的摩擦力大小为f2,甲下滑的加速度大小为a1,乙下滑的加速度大小为a2。不计滑轮的质量及绳与滑轮的摩擦,则下列关系正确的是
    A.一定有a1大于 a2B.可能有 a1小于 a2
    C.一定有 f1大于 f2D.可能有 f1小于 f2
    3.如图所示,AB、CD、DE为三个透明平板固定放置,AB 水平,CD 的倾角比DE 的倾角大。一束平行光竖直向下入射,下列干涉条纹的图像可能正确的是
    4.如图所示的电路中,变压器为理想变压器,a、b端输入电压稳定的正弦交流电压,R1、R2为定值电阻,R为滑动变阻器,电流表、电压表均为理想电表,其示数分别用I和U 表示。变压器的输出功率为P出,当滑动变阻器的滑片P向左滑动时,电流表、电压表示数变化量分别用△I和 △U表示。则下列说法正确的是
    A. I 变大 B. U 变小 C. P出变小D.不变
    5.坐标原点处的质点振动沿x轴正向传播,某时刻的波形如图所示,此时x=8cm处的质点已通过的路程为15cm,x=5cm处的质点已振动了6s的时间,则下列说法正确的是
    A.波源处的质点起振方向为 y轴负方向
    B.该波的传播速度为2m/s
    C.再经过3s,x=5cm处的质点位移为-5cm
    D.再经过5s,x=11cm处的质点加速度沿 y轴负方向
    6.如图所示,一半径为r的薄圆盘上均匀分布着正电荷,在垂直于圆盘且过圆心 c的水平轴线上有b、d两个点,b、d到c的距离均为r,三角形 abd为竖直面内的正三角形,在a点有一个点电荷,b点场强大小为E、方向垂直bd向上,k为静电力常量,则下列说法正确的是
    A.a点的点电荷带正电
    B.a点的点电荷的带电量为
    C.圆盘上电荷在 d点产生的场强大小为
    D.将a点的点电荷沿ca 方向远离圆盘,则该点电荷具有的电势能减小
    7.在银河系中,有一半的恒星组成双星或多星系统,若某孤立双星系统绕连线上某点做圆周运动,周期为T,组成双星系统的A、B两个恒星间距离为L,A、B两个恒星的质量之比为2:1,如果若干年后双星间距离减小为kL(k小于1),A、B恒星的质量不变,则恒星 A 做圆周运动的加速度大小为
    A. B. C. D.
    二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,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。
    8.用一小型电动机竖直向上提升质量为m的重物,电动机的输出功率恒定,重物向上加速运动的v-t 图像如图所示,v0为上升过程的最大速度。重力加速度为g,加速上升过程中,重力的冲量大小为 I,不计空气阻力,则下列说法正确的是
    A.重物加速上升的时间为
    B.重物加速上升过程中吊索对重物拉力的冲量大小等于 mv0
    C.电动机的输出功率 P=mgv0
    D.当重物速度为时,重物加速度大小等于2g
    9.如图所示,一轻质光滑定滑轮固定在天花板上,质量相等的小球A 和小球B 通过不可伸长的跨过滑轮的轻绳连接,小球B套在光滑水平直杆上,用外力使小球B 静止,此时连接 B 球部分的轻绳与水平方向的夹角为37°,撤去外力,小球 B 向左运动L 的距离时,滑轮右侧细绳刚好竖直,重力加速度为g,已知sin37°=0.6,cs37°=0.8,,在小球 B 由静止向左运动至速度最大的过程中,下列说法正确的是
    A.牵引 B 球细绳上的拉力可能会大于mg
    B.小球 B 的速度总是大于A 球的速度
    C.当小球 A 的加速度为零时,小球 B 的加速度一定也为零
    D.小球 B 运动过程中的最大速度大小为
    10.如图所示,足够长光滑绝缘斜面的倾角为θ=30°。斜面底端有一长直导线通有 M 至N 的恒定电流I。斜面上一个质量为m、电阻为R、边长为L 的正方形导线框abcd 从斜面上某一高度处沿斜面下滑,ab边始终与MN平行。线框下滑s的距离至图示位置时加速度为0,速度为v,此时MN 中恒定电流在导线框cd 边处的磁场磁感应强度为B0,重力加速度为g,则下列说法正确的是
    A.线框下滑过程中,线框中有沿 adcba方向的感应电流
    B.线框下滑过程中,cd 边受到的安培力始终沿斜面向上
    C.图示位置时,MN中恒定电流在ab边上产生的磁场磁感应强度大小为
    D.从开始下滑至图示位置的过程中,线框中产生的焦耳热为
    三、非选择题:本题共 5 小题,共 54 分。
    11.(6分)某同学用如图甲所示装置验证“机械能守恒定律”。
    (1)用游标卡尺测量遮光条的宽度d,示数如图乙所示,则d= cm;
    (2)调节气垫导轨水平,不挂重物,开通气源,将滑块(含遮光条总质量为M)轻放在气垫导轨上,如果滑块向左滑动,应调节底座旋钮,使导轨右端适当 (填“升高”或“降低”),直至滑块放在气垫导轨上不同位置均能处于静止为止;悬挂重物(质量为m),调节定滑轮的高度,使牵引滑块的细线 ,目的是 ;
    (3)保持光电门位置不变,调节滑块由静止释放位置到光电门的距离L,多次实验,记录多组数据,作出图像,如果不考虑阻力影响,重力加速度为 g,该图线的斜率k= (用M、m、d及g 表示),即可验证系统机械能守恒。
    12.(9分)某同学要测量两节干电池组成的电池组的电动势和内阻,该同学根据实验室提供的器材,组成了如图甲所示电路。其中:电流表Ⓐ(量程为0~3mA,内阻rA=199Ω);电阻箱R(0~999Ω,0~1.0 A),R0为定值电阻。
    (1)电路中将电流表改装成量程为0.6 A的电流表,则定值电阻的阻值R0= Ω;
    (2)闭合开关前,将电阻箱接入电路的电阻调到最大,闭合开关后,调节电阻箱接入电路的电阻,某次调节后,电流表的示数如图乙所示,则这时电流表的示数值为 mA,这时电路中的总电流为 A;
    (3)多次调节电阻箱的阻值,记录电阻箱的阻值R 及对应的电流表示数I(已换算为国际单位),作图像,得到图像的该截距为b,斜率为 k,则电池的电动势 E= ,电池的内阻r= (用已知的和测量的物理量符号表示)。实验测得的电动势 (填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
    13.(10分)如图所示,U形玻璃管竖直放置,左管口封闭,左右管的横截面积之比为1:2,管内有一段水银,左管中封闭气柱长为12cm,左右两管中水银液面高度差为12cm,左右两管口相平。已知环境温度为300K。大气压为76cmHg。求:
    (1)现通过缓慢增加环境温度最终使左右两管中水银液面相平,升高后的环境温度为多少;
    (2)若保持环境温度不变,将右管口封闭,通过抽气机将右管中封闭气体缓慢抽出,当左右两管中液面相平时,抽出的气体质量占原来右管中封闭气体质量的百分比。(结果保留3位有效数字)
    14.(12分)如图所示,轻弹簧放在倾角为30°的固定光滑斜面上,弹簧下端与固定在斜面底端的挡板连接,上端与放在斜面上的物块A 相连,物块A 处于静止状态,物块B 和C用轻杆连接放在斜面上由静止释放,A 与B 碰撞后粘在一起,A与B 碰撞后一瞬间三个物块的加速度大小为g,物块C反弹到最高点P(图中未标出)时三个物块的加速度大小为g,g 为重力加速度,A的质量为3m,B的质量为m。斜面足够长,所有碰撞的时间不计,弹簧的劲度系数为k,弹簧始终处于弹性限度范围内,已知弹簧的弹性势能与其形变量的平方成正比,求:
    (1)物块C的质量;
    (2)B 与A 碰撞后一瞬间,三个物块的速度大小;
    (3)若物块B、C滑下后,B 与A 发生弹性碰撞,碰撞后立即拿走 B、C.则当物块A运动到P点时速度的大小。
    15.(17分)如图所示,在xOy平面内,以坐标原点 O为圆心、半径为 R 的圆形区域内有垂直坐标平面向外的匀强磁场Ⅰ,在水平边界M、N间有沿y轴负方向的匀强电场,M与磁场Ⅰ的边界相切于 P点,M、N间的距离为R,边界 N下方有垂直坐标平面向里的匀强磁场Ⅱ,在第二象限内有一长为R、平行于 y轴的线形粒子源AC,C点在x 轴上,粒子源射出质量为m、电荷量为q的带正电粒子,粒子的速度大小均为 v0、方向均沿x轴正方向,从C点射出的粒子刚好从 P 点进入电场,匀强电场的电场强度大小为,磁场Ⅱ的磁感应强度是磁场Ⅰ磁感应强度大小的一半,在边界 N上放有一个接收屏,所有粒子经磁场Ⅱ偏转后均能打在屏上,不计粒子的重力,求:
    (1)匀强磁场Ⅰ的磁感应强度大小;
    (2)磁场Ⅰ中有粒子通过的区域面积;
    (3)接收屏的长度至少为多少。
    【参考答案】
    1.D 处于基态的氢原子吸收大于等于13.6eV的能量均能实现电离,A项错误;一个处于n=4激发态的氢原子向基态跃迁时,最多可能发出3条光谱线,B项错误;用光子能量为 10.06 eV 的光照射一群处于基态的氢原子,不能使氢原子激发,因此不可能看到多种不同频率的光子,C项错误;氢原子由基态跃迁到激发态后,核外电子做圆周运动的半径变大,动能变小,电势能变大,D项正确。
    2.A 对轻绳研究可知,由于不计轻绳的质量,因此作用在轻绳上的摩擦力一定大小相等,C、D项错误;根据牛顿第二定律可知,一定有a1大于a2,A项正确、B项错误。
    3.A CD板倾角大,相邻两级条纹间距小,DE 板倾角小,相邻两级条纹间距大,因此 A 项正确。
    4. D 设a、b端所加电压为U0,则,则R变大,I变小,A项错误;变压器原线圈输入电压变大,根据变压比可知,U变大,B项错误;由可知,P出与I是非单调关系,因此无法判断 P出变大还是变小,C项错误;,D 项正确。
    5. D 该时刻,x=8cm处的质点已通过的路程为15cm,说明已振动了四分之三周期,这时波传播到x=17cm 处,由此判断波源处的质点起振方向为y轴正方向,A项错误;波的传播速度=2cm/s,B 项错误;波动周期为6s,则再经3s时,x=5cm处的质点位移为0,C项错误;图示时刻,x=11cm处的质点正沿y轴负方向运动,再经5s这段时间内,波形平移了10cm,由此判断,再经5s时,x=11cm处的质点加速度沿 y轴负方向,D项正确。
    6.B 圆盘上电荷在b点产生的场强沿cb向左,a点点电荷在b点产生的场强与圆盘在b点产生的场强叠加后场强大小为E,垂直cb向上,则a点点电荷在b点产生的场强大小为,方向沿 ba方向,因此a点点电荷带负电,A项错误;设a点点电荷电量为q,根据点电荷电场强度公式有,解得q=,B项正确;圆盘上电荷在d点产生的场强大小为,C项错误;将a点点电荷沿ca 方向远离圆盘,点电荷克服电场力做功,具有的电势能增大,D项错误。
    7. B 由题意知,,,距离改变后,,,解得,,因此恒星A的加速度,B项正确。
    8.AC 由题意可知,重物加速上升的时间为,A项正确;重物加速上升过程中根据动量定理,吊索对重物拉力的冲量大小为,B项错误;电动机的输出功率 ,C项正确;重物速度为时,拉力,由F-mg=ma, 解得a=g,D项错误。
    9.AB 在小球 B 由静止向左运动至速度最大的过程中,小球A 先加速后减速,因此细绳对小球A 的拉力先小于mg,后大于 mg,A项正确;设B的速度大小为v,则A 球的速度大小为vcsθ,B项正确;当小球A 的速度最大时,A的加速度为零,但细绳对小球B有拉力,小球 B 的加速度并不为零,C项错误;当滑轮右侧细绳竖直时,小球 B的速度最大,根据机械能守恒,,解得v=,D 项错误。
    10.ACD MN中恒定电流在斜面上产生的磁场垂直斜面向上,线框下滑过程中,线框中磁通量增大,根据楞次定律,线框中有沿adcba方向的电流,A项正确;根据左手定则,线框下滑过程中,cd边受到的安培力始终沿斜面向下,B项错误;设图示位置时,MN中恒定电流在ab边上产生的磁场磁感应强度大小为B,此时线框中感应电流大小,根据力的平衡,BIL-B0IL=mgsin30°,解得,C项正确;从开始下滑至图示位置的过程中,根据能量守恒,,解得,D 项正确。
    11.(1)0.620(1分)
    (2)降低(1分)与导轨平行(1分)使滑块受到的合外力等于细线拉力(1分,其他合理描述同样给分)
    (3)(2分)
    解析:(1)游标卡尺的主尺读数为6mm,游标尺上第4个刻度和主尺上某一刻度对齐,所以游标读数为4×0.05mm=0.20mm,所以最终读数为( 6mm+0.20mm=6.20mm=0.620cm;
    (2)滑块向左滑动,说明左端低,应调节底座旋钮,使导轨右端适当降低;悬挂重物,调节定滑轮的高度,使牵引滑块的细线与气垫导轨平行,目的是使滑块受到的合外力等于细线拉力;
    (3)对钩码和滑块系统,由机械能守恒有;从而得到;所以图线的斜率。
    12.(1)1(1分)
    (2)1.10(1分) 0.22(2分)
    (3)(2分)(2分,写成也对)等于(1分)
    解析:(1)根据题意有0.003A+=0.6A,解得R₀=1Ω;
    (2)电流表的示数为1.10mA,这时电路中的总电流为;
    (3)根据闭合电路欧姆定律有,得到,根据题意=b,,解得,由于改装后电流表测量的是干路电流的真实值,故求得的电源电动势也是真实值,故不受影响。
    13.解:(1)根据题意可知,左管中液面下降8cm,右管中液面上升4cm,两管中液面相平。
    开始时,封闭气体压强p1=(76-12)cmHg=64cmHg(1分)
    当两管中液面相平时,封闭气体压强p2=76cmHg(1分)
    根据理想气体状态方程(1 分)
    其中L1=12cm,L2=20cm,T1=300K(1分)
    解得T2=593.75K(1分)
    (2)设左、右两管中液面相平时,两管中气体压强为p3,对左管中气体研究
    (1分)
    解得p3=38.4cmHg(1分)
    对右管中原气体研究,(1分)
    解得 L=47.5cm (1分)
    这时右管中气柱长L'=20cm
    抽出的气体质量占原来右管中封闭气体质量比(1分)
    14.解:(1)设开始时弹簧的压缩量为x0,则(1分)
    碰撞后一瞬间(1分)
    解得(1分)
    (2)反弹到最高点时,设弹簧的伸长量为x,则
    (1分)
    解得(1分)
    设碰撞后一瞬间A、B、C共同的速度为v,根据机械能守恒有
    (1分)
    解得
    (3)设B 与A 碰撞前一瞬间,B的速度为v₀,根据动量守恒有
    1.5mv0=4.5mv (1分)
    解得 v0=3v (1分)
    设弹性碰撞后,A 的速度大小为v1,B、C的速度大小为v2,根据动量守恒有
    (1分)
    根据能量守恒(1分)
    解得
    对物块 A 研究,根据机械能守恒,(1分)
    解得(1分)
    15.解:(1)设磁场的磁感应强度大小为 B,由℃点射出的粒子在磁场Ⅰ中做圆周运动的半径
    r1=R(1分)
    根据牛顿第二定律(1 分)
    解得(1分)
    (2)由于粒子在磁场Ⅰ中做圆周运动的半径与磁场Ⅰ所在圆的半径相等,因此所有粒子经磁场Ⅰ偏转后均从 P点进入电场。磁场Ⅰ中有粒子通过区域的面积
    (1分)
    (3)设所有粒子进磁场Ⅱ时的速度大小为v,根据动能定理
    (1 分)
    解得(1分)
    设所有粒子在磁场Ⅱ中做圆周运动的半径为r₂,根据牛顿第二定律(1 分)
    解得(1分)
    从 A 点射出的粒子从P点进入电场时,速度垂直于电场,设此粒子进磁场Ⅱ时的位置离 y轴的距离为。x1=v0t (1分)
    (1分)
    根据牛顿第二定律qE=ma (1分)
    解得x1=2R(1分)
    设粒子进磁场时的速度与x轴负方向的夹角为θ,则vcsθ=v0(1分)
    解得θ=45°(1分)
    此粒子出磁场Ⅱ的位置离进磁场位置的距离(1分)
    从C点射出粒子经磁场Ⅱ偏转,出磁场的位置离进磁场的位置距离
    (1分)
    因此需要的接收屏的长度至少为(1分)
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