辽宁省名校联盟2023-2024学年高三下学期模拟(押题卷)(二)物理试卷

这是一份辽宁省名校联盟2023-2024学年高三下学期模拟(押题卷)(二)物理试卷，共15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，再选涂其他答案标号。答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
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．某单色光的光子能量为，用该单色光照射图（a）电路中光电管阴极时，电路中电流随电压变化的图像如图（b）所示。下列说法正确的是（ ）
图（a） 图（b）
A．光电管阴极金属材料的逸出功为
B．光电管阴极金属材料的逸出功为
C．增大照射光电管的单色光的强度，饱和电流不变
D．增大照射光电管的单色光的频率，光电管阴极金属材料的逸出功增大
2．地球同步卫星绕地球做匀速圆周运动的周期为1天，月亮绕地球做匀速圆周运动的周期为27天，则地球同步卫星与月亮绕地球运动的（ ）
A．轨道半径之比为B．角速度之比为
C．线速度之比为D．向心加速度之比为
3．我国目前正在运营的最高摩天轮是“南昌之星”摩天轮如图所示，其总高度为160 m，轮盘直径约为150 m，匀速旋转一周用时为30 min，共设有60个座舱，每舱可容纳游客6～8人。一质量为50 kg的游客正坐在摩天轮内匀速转动，重力加速度取，下列说法正确的是（ ）
A．该游客的线速度大小约为 B．该游客经过最高点时受到的重力小于
C．该游客与中心轮轴等高时，受力平衡 D．该游客经过最低点时，处于超重状态
4．2023年8月24日，日本政府正式向海洋排放福岛第一核电站的核污水，遭到国际社会的抗议。核污水中的发生衰变时，放出粒子生成一种新核，释放的能量为，光在真空中的传播速度为，则下列说法正确的是（ ）
A．发生衰变生成的新核中子数为124
B．的比结合能大于生成的新核比结合能
C．该核反应过程中与生成的新核的质量之差
D．与粒子的比荷之比为
5．在体育场的水平地板上建立平面直角坐标系，一辆电动玩具小车在地板上运动，坐标原点为时刻小车的位置坐标，如图（a）所示，其沿轴正方向的速度随时间变化规律如图（b）所示，沿轴正方向的位移随时间的变化规律如图（c）所示（图线为抛物线的一部分，坐标原点为抛物线的顶点），则（ ）
图（a） 图（b） 图（c）
A．小车的加速度大小为 B．时刻小车的速度大小为
C．时刻小车的位移大小为 D．时刻小车的位置坐标为
6．如图所示，足够长的等间距光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨所在空间存在竖直向上、磁感应强度大小恒定的匀强磁场，两根相同的金属棒、垂直放在导轨上。现给金属棒施加一个水平向右的恒力，下列说法正确的是（ ）
A．金属棒一直做匀加速运动
B．金属棒、均做加速运动，达到稳定状态时，两金属棒速度相等
C．金属棒、均做加速运动，达到稳定状态时，两金属棒加速度相等
D．处于稳定状态后，两金属棒中电流为零
7．一长为、厚为的长方体玻璃砖的纵截面如图所示，被、、平分成四等份，一细激光束与成37°角从点射入玻璃砖，且有光从点射出，已知光在真空中的传播速度为，，则（ ）
A．玻璃砖对该激光束的折射率为
B．激光束在玻璃砖中的传播速度为
C．激光束在玻璃砖中的传播时间最短为
D．激光束从玻璃砖下表面射出时与玻璃砖表面夹角可能为30°
8．种水稻需育苗插秧，这是传统的做法；而如今农民一改“面朝稻田背朝天”的传统手工插秧转而用水稻抛秧。水稻抛秧需要软盘育秧，抛秧时村民把手中秧苗抛向半空，挟带营养土块的秧苗，在重力作用下均匀地降落到水田中。抛秧相比传统人工插秧，具有省秧田、省劳力、省成本等很多优点。某次抛秧时秧苗甲与秧苗乙同时抛出，轨迹如图所示，抛出点均为点，秧苗乙做平抛运动，秧苗甲做斜抛运动，两个轨迹相交于点，不计空气阻力，则（ ）
A．秧苗甲与秧苗乙同时到达点
B．秧苗乙先经过点
C．只要秧苗甲的初速度足够大就可以先经过点
D．秧苗乙的初速度一定大于秧苗甲的初速度的水平分量
9．在某介质中建立直角坐标系，在及处分别有两个波源和，时刻两波源同时开始沿轴正方向振动，介质中形成两列沿轴相向传播的简谐波，波速均为。某时刻波源产生的简谐波的波形图如图（a）所示，波源的振动图像如图（b）所示，则（ ）
图（a） 图（b）
A．波源的周期是
B．波源产生的简谐波的波长为
C．在波源、之间的区域会发生干涉现象
D．时，处的质点的位移为
10．学习了洛伦兹力知识后，某同学设计了减少高能宇宙射线对航天员辐射的装置，装置可简化为在空间站内设置空心圆柱体形屏蔽磁场。其横截面如图所示，设同心圆内径，外径，屏蔽区内为匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。若该平面内充满了速度大小为、质量为、电荷量为的质子，不计质子重力，下列说法正确的是（ ）
A．为使正对圆心方向入射的质子恰好不能进入防护区，则屏蔽区内磁感应强度的大小为
B．正对圆心方向入射且恰好不能进入防护区内部的质子在屏蔽区内运动的时间为
C．为使沿任意方向运动的质子都不能进入防护区内部，则屏蔽区内磁感应强度的最小值为
D．为使沿任意方向运动的质子都不能进入防护区内部，则屏蔽区内磁感应强度的最小值为
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11．（6分）某同学要测量一节干电池的电动势和内阻。
（1）设计好的实验电路图如图（a）所示，请用笔画线代替导线根据电路图将图（b）中的实物图连接完整。
图（a） 图（b） 图（c）
（2）根据实验数据作出图像如图（c）所示，由图可知干电池的电动势为________，内阻为________；本实验出现系统误差的主要原因是____________________。
12．（8分）某同学设计了如图（a）所示的装置验证机械能守恒定律。轻质动滑轮下方悬挂重物，轻质定滑轮下方悬挂重物，悬挂滑轮的轻质细线竖直。开始时，用手托住重物，使重物、处于静止状态。在重物、上分别固定相同的遮光片，测得重物及遮光片、重物及遮光片的质量均为，重力加速度为。用题中已知或测得的物理量字母回答下列问题：
图（a） 图（b）
（1）用游标卡尺测量遮光片的宽度如图（b）所示，则遮光片宽度________；
（2）要使两遮光片分别同时到达两光电门1和2，则上遮光片到光电门1的距离和上遮光片到光电门2的距离的关系是________；
（3）释放后，的加速度大小为________
（4）已知两遮光片分别同时到达两光电门1和2，上遮光片通过光电门1的时间为，则通过光电门1时的速度为________，上遮光片通过光电门2的时间为________；
（5）已知上遮光片到光电门1的距离为，若满足关系式________，则、组成的系统机械能守恒。
13．（11分）如图所示，两完全相同的灯笼、用轻质细线系吊在树枝上处于静止状态，灯笼左侧细线与竖直方向的夹角为，灯笼右侧细线与竖直方向的夹角为，两只灯笼之间的细线与水平方向的夹角为（大小未知）。已知两个灯笼的质量均为，重力加速度为，，，求：
（1）左、右两条细线的张力大小；
（2）两灯笼之间细线的张力大小；
14．（10分）如图所示，粗细均匀的形导热玻璃管（足够细）由、、三部分组成，其长度分别为、、。现将形玻璃管固定，使、管水平，管竖直，管内有一段汞柱分别将一定质量的理想气体封闭在、管内，、管内气柱的长度分别为、，管内汞柱高度为。已知大气压强，环境温度℃，玻璃管横截面积，热力学温度与摄氏温度的关系为。现对玻璃管缓慢加热，直至水银刚好全部进入管。
（1）求此时封闭气体的热力学温度；
（2）若继续给玻璃管缓慢加热，当气体再吸收的热量时，管液面上升了，求气体内能的增量。（结果保留2位有效数字）
15．（19分）如图（a）所示，在竖直面内以为坐标原点，取水平向右为轴正方向、竖直向上为轴正方向建立直角坐标系。坐标系所在空间存在着匀强电场和匀强磁场，时电场方向沿轴负方向，其方向变化如图（b）所示，磁场垂直于坐标系平面向外。电荷量大小为的小球（可视为质点）在时刻从坐标原点获得一沿轴正方向的初速度，恰好能够在坐标平面内做匀速圆周运动，运动一圈后开始沿直线运动，重力加速度为，求：
图（a） 图（b）
（1）小球的电性和质量以及匀强磁场的磁感应强度大小；
（2）小球的初速度大小；
（3）时刻小球的位置坐标。
【参考答案】
一、选择题
1．A 【解析】由图（b）可知，遏止电压为，由光电效应方程可得，解得阴极金属材料的逸出功为，A项正确，B项错误；增大照射光电管的单色光的强度，饱和电流增大，C项错误；增大照射光电管的单色光的频率，光子能量增大，但光电管阴极金属材料的逸出功不变，D项错误。
2．C 【解析】设同步卫星的轨道半径为，月亮绕地球运动的轨道半径为，根据开普勒第三定律可知，解得，A项错误；由公式，可知同步卫星与月亮绕地球运动的角速度之比为，B项错误；由公式可知，同步卫星与月亮绕地球运动的线速度之比为：，C项正确；由公式可知，同步卫星与月亮绕地球运动的向心加速度之比为，D项错误。
3．D 【解析】游客的线速度大小约为，A项错误；游客受到的重力始终为，与所在位置无关，B项错误；游客做圆周运动，由合外力提供向心力，则游客与中心轮轴等高时，不可能为平衡状态，C项错误；游客经过最低点时，有向上的向心加速度，故处于超重状态，D项正确。
4．A 【解析】在该核反应方程中，根据质量数和电荷数守恒可知，生成的新核质量数为，电荷数为，生成的新核中子数为，A项正确；根据比结合能越大原子核越稳定，可知的比结合能小于生成的新核比结合能，B项错误；该核反应过程中的质量减去生成的新核和粒子的质量之和为，C项错误；设元电荷为，一个核子的质量为，则的比荷可表示为，粒子的比荷可表示为，则与粒子的比荷之比为，D项错误。
5．D 【解析】由图可知，小车沿轴正方向的运动为初速度为零的匀加速直线运动，加速度大小，沿轴正方向的运动也为初速度为零的匀加速直线运动，加速度大小为，所以小车的实际加速度大小为，方向与轴正方向成37°角，A项错误；由可知，时刻小车的速度大小为，B项错误；由运动学公式可得时刻小车的位移大小为，C项错误；同理可知时刻小车的位移大小为，，，即时刻小车的位置坐标为，D项正确。
6．C 【解析】给金属棒施加一个水平向右的恒力，金属棒开始向右做加速运动，金属棒切割磁感线产生感应电动势，由右手定则可判断出金属棒、回路中有顺时针方向的感应电流，由左手定则可判断出金属棒受到向左的安培力，金属棒受到向右的安培力，金属棒、均向右做加速运动，对金属棒，由牛顿第二定律有，对金属棒，由牛顿第二定律有，由于安培力随金属棒相对金属棒的速度的增大而增大，所以金属棒向右做加速度逐渐减小的加速运动，金属棒做加速度逐渐增大的加速运动，当二者加速度相等时，二者速度之差不变，所受安培力不变，二者的加速度不变，所以稳定时，金属棒、以相同的加速度做匀加速运动，两金属棒中有电流，故选C项。
7．B 【解析】根据光路可逆、光的折射定律、反射定律画出光路图如图所示，
由光路图可知，入射角，折射角正弦值，由折射定律可得该玻璃砖的折射率为，A项错误；由解得激光束在玻璃砖中的传播速度为，B项正确；激光束在玻璃砖中的传播路程最短为，激光束在玻璃砖中的传播时间为，C项错误；由折射定律可知，激光束从玻璃砖下表面射出时的折射角为53°，出射光线与玻璃砖下表面夹角为，D项错误。
8．BD 【解析】与的竖直距离一定，从到的过程中，秧苗乙的竖直分运动是自由落体运动，秧苗甲的竖直分运动是竖直上抛运动，秧苗乙用时短，所以秧苗乙先经过点，A、C项错误，B项正确；与的水平距离一定，秧苗乙用时短，所以秧苗乙的初速度一定大于秧苗甲的初速度的水平分量，D项正确。
9．ABD 【解析】由图（a）可知，波源产生的简谐波的波长为，根据可得波源的周期是，A项正确；由图（b）可知，波源产生的简谐波的周期为，根据可得波源的波长为，B项正确；两列波的频率不同，在波源、之间的区域不会发生干涉现象，C项错误；的质点在两个波源正中间，距离两个波源均为，所以两列波传播到该点用时，剩余的时间波源间生的波传播了半个波长，使该点位移为零，波源产生的波传播了四分之一个波长，使该点位移为正向最大值，所以处的质点在时刻的位移为，D项正确。
10．BC 【解析】设质子在屏蔽区内运动的轨迹半径为，恰好不能进入防护区内部的质子运动轨迹如图所示，
由几何关系得，解得，根据洛伦兹力提供向心力有，解得，A错误；质子在磁场中的轨迹对应的圆心角为，所求时间为，B项正确；为使所有速度为的质子都不能进入防护区，轨迹如图所示，
则质子的轨迹半径最大为，由洛伦兹力提供向心力有，解得，所以磁感应强度的大小应该满足的条件为，即磁感应强度的最小值为，C项正确，D项错误。
二、非选择题
11．（1）连线见解析（2分）
（2）（1分） 或1（1分） 电压表分流（2分）
【解析】（1）因电流不能太大，电流表量程选用，干电池的电动势为左右，所以电压表选用量程，实物图连线如图所示。
（2）根据闭合电路欧姆定律及图线的含义可知，电源电动势为图线的纵轴截距，电源内阻为图线的斜率，则，；由于电压表的分流作用，流过电源的电流大于电流表示数，电压表分流造成了系统误差。
12．（1）（1分） （2）（1分） （3）（2分）
（4）（1分） （1分） （5）（2分）
【解析】（1）根据游标卡尺读数规则，图（b）中遮光片宽度。
（2）由动滑轮的特点和题图可知，在相同时间内，下降的高度是上升高度的两倍，所以要使两遮光片分别同时到达两光电门1和2，则上遮光片到光电门1的距离和上遮光片到光电门2的距离的关系是。
（3）由公式可知，的加速度是加速度的2倍，即。对受力分析，设细绳中拉力为，由牛顿第二定律有；对受力分析，由牛顿第二定律有，联立解得，所以释放后，的加速度大小为。
（4）已知两遮光片分别同时到达两光电门1和2，上遮光片通过光电门1的时间是，则通过光电门1时的速度为；由速度公式可知，由于的加速度是的加速度的两倍，所以同一时刻，的速度是的速度的2倍，即，又，所以上遮光片通过光电门2的时间为。
（5）已知上遮光片到光电门1的距离为，当上升时，下降，由机械能守恒得，将，，代入化简即得到。
13．（1） （2）
【解析】（1）设灯笼左侧细线张力大小为，灯笼右侧细线张力大小为，将两灯笼视为一个整体，根据平衡条件，水平方向上有 （2分）
竖直方向上有 （2分）
代入数据联立解得
， （2分）
（2）设两个灯笼之间的细线张力大小为，受力分析如图所示
对于灯笼，由平衡条件有
（2分）
（2分）
联立解得 （1分）
14．（1） （2）
【解析】（1）、管内气体压强相同，管内气柱长、汞柱长；管内气柱长、汞柱长，比例关系相同，所以升温后、管内水银同时全部进入管。以、管内气体整体为研究对象，气体初状态时，，；当水银全部进入管时， （2分）
据理想气体状态方程 （2分）
代入数据解得（1分）
（2）由题意可知 （1分）
如果继续给玻璃管缓慢加热，管液面上升了时，气体对外做功
（1分）
根据热力学第一定律 （1分）
因为
解得 （2分）
15．（1）负电 （2） （3）
【解析】（1）小球在重力、电场力和洛伦兹力的作用下做圆周运动，则电场力与重力平衡，可知电场力竖直向上，电场力方向与电场强度方向相反，则小球带负电（2分）
根据 （2分）
解得 （1分）
小球在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，有 （1分）
由题意可知，时小球恰好运动一个周期，有 （2分）
解得 （1分）
（2）电场的方向变为竖直向上，小球正好做匀速直线运动，根据平衡条件有
（2分）
解得 （1分）
（3）由，解得 （2分）
时刻小球的横坐标 （2分）
纵坐标 （2分）
即位置坐标为 （1分）