辽宁省沈阳市2024届高三下学期三模物理试卷

这是一份辽宁省沈阳市2024届高三下学期三模物理试卷，共12页。试卷主要包含了考试结束后，考生将答题卡交回，如图所示，质量、带电量的小球等内容，欢迎下载使用。

注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考号填写在答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡指定位置．
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．写在本试题卷上无效．
3．考试结束后，考生将答题卡交回．
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．物理观念主要包括物质观念、运动与相互作用观念、能量观念等要素，下列物理规律能正确反应能量观念中能量守恒思想的是（ ）
A．牛顿第二定律 B．闭合电路欧姆定律 C．动量守恒定律 D．电阻定律
2．“雪龙2号”是我国第一艘自主建造的极地破冰船，能够在1.5米厚的冰层中连续破冰前行．破冰船前行过程中，在船头相对冰层滑动时，碎冰块对船体弹力和摩擦力的示意图正确的是（ ）
A． B． C． D．
3．我国首颗超百Gbps容量的高通量地球静止轨道通信卫星-“中星26号”与某一椭圆轨道侦察卫星的运动轨迹如图所示，A、B分别为侦察卫星的近地点和远地点．两卫星的运行周期相同，D点是两轨道交点，BC连线过地心，下列说法正确的是（ ）
A．侦查卫星从B点运动到A点过程中机械能减小
B．侦查卫星从B点运动到A点过程中动能减小
C．“中星26号”和侦察卫星在D点的加速度相等
D．A、B两点间距离与“中星26号”卫星轨道半径相等
4．如图所示，边长为L的单匝正方形金属线框abcd一半处于磁感应强度为B的有界匀强磁场中（图竖直固定转轴的左侧有垂直于纸面向里的磁场），线框绕转轴以角速度匀速转动．线框转动过程中在ab、cd边的中点P、Q连接右侧电路将电流输送给小灯泡．灯泡和线框的电阻均为R，不计P、Q的接触电阻及导线电阻．从图示位置开始计时，则（ ）
A．在图示位置，线框磁通量变化率为零 B．线框转过时电流方向发生改变
C．线框产生的电动势最大值为 D．图中理想电压表的示数为
5．彩虹是太阳光经过球形雨滴发生两次折射和一次反射形成的，彩虹成因的简化示意图如图所示．若某单色细光束从P点射入折射率为的雨滴，入射角为，在雨滴内壁经过一次反射后从Q点射出．已知雨滴的半径为R，真空中的光速为c，则（ ）
A．细光束在雨滴内经历的时间为
B．细光束在雨滴内经历的时间为
C．入射光线与出射光线之间的夹角为
D．入射光线与出射光线之间的夹角为
6．图甲所示的冰车是深受北方儿童喜爱的娱乐用具．冬天在空旷的水平冰面上，一儿童坐在冰车上从静止开始，连续三次“点冰”后达到最大速度，之后沿直线减速滑行停下．某同学用图像描述了上述运动过程，如图乙所示．若每次“点冰”，冰车获得的加速度相同；运动过程中空气阻力不计，冰车与冰面间的动摩擦因数不变，则（ ）
甲 乙
A．儿童三次“点冰”共加速了
B．儿童“点冰”时，冰车加速度大小为
C．经三次“点冰”，冰车获得的最大速度为
D．冰车做匀减速运动的加速度大小为
7．下图甲为超声波悬浮仪，上方圆柱体中高频电信号（由图乙电路产生）通过压电陶瓷转换成同频率的超声波，下方圆柱体将接收到的超声波反射回去．两列超声波叠加后，会出现振幅几乎为零的点—节点，小水珠能在节点附近保持悬浮状态，该情境可等效简化为图丙，图丙为某时刻两列超声波的波动图像，某时刻两波源产生的波分别传到了点和点，已知超声波的传播速度为，则下列说法正确的是（ ）
甲 乙 丙
A．该超声波悬浮仪发出的超声波频率为
B．经过，质点P沿x轴正方向移动
C．两列波叠加稳定后，P、Q之间（不包括P、Q）共有7个节点
D．拔出图乙线圈中的铁芯，可以减少悬浮仪中的节点个数
8．地铁列车和屏蔽门之间装有光电传感器．图甲为光电传感器，若光线被乘客阻挡，电流发生变化，系统立即报警．图乙中光线发射器内大量处于激发态的氢原子向低能级跃迁时，辐射的光只有a、b两种可使该光电管逸出光电子，图丙为a、b光单独照射光电管时产生的光电流I与光电管电压U的关系图线．下列说法正确的是（ ）
甲 乙 丙
A．该光电管阴极材料的逸出功不能小于
B．a光为氢原子从能级跃迁到能级时发出的光
C．若部分光线被遮挡，光电子飞出阴极时的最大初动能变小
D．若部分光线被遮挡，则放大器的电流将增大，从而引发报警
9．如图所示，质量、带电量的小球（视为质点）与长的绝缘轻绳相连，轻绳另一端固定在O点，整个系统处在与竖直方向夹角为、场强大小的匀强电场中．AB为水平直径，CD为竖直直径，EF直径过O点且与CD夹角为．当小球绕O点在竖直平面内做圆周运动时，取，下列说法正确的是（ ）
A．小球运动到D点时，动能最小
B．小球运动到A点时，动能最小
C．小球从A点运动到B点时，动能增加了
D．小球从F点运动到E点时，机械能增加了
10．如图甲所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ水平放置，其宽度，导轨左端M与P之间连接阻值的电阻，质量、电阻、长度为的金属杆ab静置在导轨上，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中．现用一水平向右的恒力拉金属杆ab，使其由静止开始运动，运动中金属杆与导轨接触良好并保持与导轨垂直，其通过电阻R上的电荷量q与时间t的关系如图乙所示，图像中的OA段为曲线，AB段为直线，导轨电阻不计，取，则（ ）
甲 乙
A．匀强磁场的磁感应强度为
B．金属杆ab运动的最大速度是
C．金属杆ab在秒内运动的位移为
D．金属杆ab在秒内，电阻R产生的热量为
二、非选择题：本题共5小题，共54分．
11．（6分）
下图为某实验小组“验证加速度与物体所受合力关系”的实验装置，图中弹簧秤竖直固定，滑轮均为轻质滑轮，重力加速度为g．
（1）将气垫导轨调至水平，再调整气垫导轨上连接滑块的细绳沿水平方向．当遮光条距光电门的距离为L时，由静止释放滑块，测得遮光条通过光电门的挡光时间为t．若遮光条的宽度为d，则滑块通过光电门的速度________；加速度________（均用题中字母表示）．
（2）由静止释放滑块后，滑块所受合力F的大小最接近________．
A．钩码的重力 B．钩码重力的2倍 C．弹簧秤示数的一半
（3）改变钩码个数，每次滑块都从同一位置由静止释放，记录挡光时间t和细绳拉力F．在滑块（含遮光条）的质量M、L和d均无需测量的前提下，只要能证明________和滑块所受拉力F成正比，即可证明加速度a与F成正比（用题中字母表示）．
12．（8分）
某高中学生在学习完传感器后，用金属热电阻制作了一个简易的测温装置．
图1 图2 图3
（1）由于该同学没有金属热电阻的详细参数，为了测量金属热电阻阻值随温度变化的关系，该同学设计了如图1所示的电路，实验步骤如下：
①先将单刀双掷开关S掷向1，调节金属热电阻温度，记下电流表的相应示数；
②然后将单刀双掷开关S掷向2，调节电阻箱使电流表的读数为________，记下电阻箱相应的示数；
③逐步升高温度，在不同温度下重复步骤①②；
④根据实验数据，作出金属热电阻的阻值随温度t变化的图像如图2所示．
（2）该同学设计测温范围为的电子测温装置，实验室提供了如下器材：电动势为的电源、灵敏毫安表（量程，内阻为）、滑动变阻器、开关、导线若干．设计电路如图3所示，并进行了如下操作：
①调节金属热电阻温度为，调节滑动变阻器，使毫安表满偏，然后保持阻值不变；
②写出毫安表的电流值和温度的关系式________；
③根据关系式将毫安表刻度盘上的电流值改写为温度值；
（3）若干电池用久了其电源电动势不变，而其内阻变大，但在使用它测量前，进行了（2）中的步骤①操作，测量结果将会________（填“偏高”、“偏低”或“不变”）．
（4）若干电池用久了其电源电动势变小，内阻变大，保持不变．测量结果将会________（填“偏高”、“偏低”或不变“）．
13．（9分）
2024年4月我省凌源地区遭遇了暴雨袭击，导致一些排水井内水面上升，若井盖排气孔被堵塞，会产生井盖移位的安全隐患．如图所示，井盖质量，圆柱形竖直井内水面面积，此时井内密封空气的压强恰好等于大气压强．若井内水位以的速度上涨，空气视为理想气体，温度保持不变，．
（1）求密闭空气的压强为多大时，井盖刚好被顶起；
（2）若48分钟后井盖刚好被顶起，求此时井内水位与井盖之间的距离h；
14．（12分）
如图所示，平抛竖落仪中放有A、B两球，轻质弹性绳一端与A球拴接，另一端通过微型力传感器（不计传感器质量和大小）与B球拴接．用小锤敲击竖直弹片，A球做平抛运动，同时B球做自由落体运动．从开始下落起，经时间绳第一次出现弹力，再经时间弹力第一次减为零．已知两小球质量均为m，弹性绳原长为L，且始终处于弹性限度内．若忽略初始两球间距离，将两球视为质点，且置于足够高处．两球发生的碰撞为弹性碰撞，碰撞时间忽略不计，两球运动过程中始终处于同一竖直面内，不计一切阻力，重力加速度为g，求：

（1）弹性绳第一次出现弹力的瞬间，A球的动能；
（2）弹性绳第一次弹力减为零瞬间，A球动量大小；
（3）从两球开始运动到发生第2次碰撞所用时间．
15．（19分）
如图所示，平面直角坐标系xOy中，第一、二象限内等腰三角形区域ADC中存在垂直纸面向外的匀强磁场，线段，．第三象限内，一带正电粒子由静止释放，经加速电压加速后从AO中点P垂直x轴进入匀强磁场，粒子比荷，加速电压．粒子经匀强磁场后由第一象限进入第四象限，第四象限存在一个由OC边与y轴负半轴围成的矩形区域，区域内有沿x轴负方向的匀强电场，场强．一个厚度不计且足够长的挡板和y轴负半轴重合，粒子每次到达挡板都将反弹，反弹时间极短忽略不计，粒子每次反弹，竖直分速度不变，水平分速度大小减半、方向反向（不考虑粒子的重力）．求：
（1）粒子从P点垂直x轴进入磁场时速度的大小；
（2）满足题意的匀强磁场磁感应强度的最小值；
（3）在磁感应强度取最小值时，为使粒子进入匀强电场与挡板碰撞过程始终在电场中，矩形电场区域竖直方向的长度至少是多少？