2024届辽宁省名校联盟高三下学期4月模拟信息卷(三)物理试卷

这是一份2024届辽宁省名校联盟高三下学期4月模拟信息卷(三)物理试卷，共14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纸上。
2.答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题纸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，将答案写在答题纸上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题纸一并交回。
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。
1.2023年9月3日《光明网》消息，自日本启动福岛核污染水排海后，日本方面在8月31日于排放口附近取样的海水中首次检测出放射性物质氚，氚具有放射性，可能会使人患癌症或白血病。已知氚核是由一个质子和两个中子组成的原子核，结合能是8.48MeV。则氚的比结合能约为（ ）
2.战绳（Battle Rpe），又叫力量绳、格斗绳。战绳运动结合了力量和有氧，对人体关节的损伤非常低，10分钟左右的训练相当于跑步一个小时所消耗的热量。某同学握住战绳的一端周期性的上、下抖动；在绳上形成一列简谐波。从图示时刻开始计时，下列说法正确的是（ ）
A.图示时刻，绳上Q点向右运动
B.经过半个周期，绳上Q处的质点将运动至M处
C.经过半个周期，绳上P处的质点将运动至Q处
D.加快抖动，波的频率增大，波速不变
3.如图（a）所示，南京大学医学院新建的手术室为感应自动门，人走近时自动打开，离开时自动关闭，这种感应技术可以有效地减少手术室内的细菌和病毒的传播，同时也可以避免手动开门的不便和风险。已知该感应门宽度为d，感应门打开过程中的v-t图像如图（b）所示，最大速度为vm，加速与减速时的加速度大小均为a，则感应门完全打开需要的时间是（ ）
图（a）图（b）
A. B. C. D.
4.如图所示，某建筑工人正用铁夹夹起五块砖从车上卸下来。已知每块砖的质量为m，重力加速度为g，不计铁夹重力，则（ ）
A.工人对铁夹的作用力一定始终等于5mg
B.若5块砖保持静止，则砖块A受到的合力大小为4mg
C.若5块砖保持静止，则砖块C受到5个力的作用
D.若5块砖保持静止，则砖块C不受摩擦力
5.解放军某部在某次登岛演习过程中，要渡过一条宽度为d的小河。现有甲、乙两个战斗小组分别乘两只小船渡河，船头朝向如图所示，渡河时两小船船头与河岸夹角都是θ角，两船在静水中的速率都为v，水流速率为v0，此时甲船恰好能到小河正对岸的A点，则（ ）
A.甲船渡河时间为
B.乙船比甲船更早到达对岸
C.靠岸时两船间距增大了
D.如果河水流速增大，甲船不改变船头方向也能到达A点
6. 2023年7月6日，国际学术期刊《自然》发表了中国天问一号的最新研究成果；证实风沙活动记录了火星古环境随火星自转轴和冰川期的变化。若天问一号绕火星做匀速圆周运动时，其线速度的二次方与轨道半径的倒数的关系如图中实线所示，图线的斜率为k，图中r0为已知量，引力常量为G，下列说法正确的是（ ）
A.火星的密度为B.火星的自转周期为
C.火星表面的重力加速度大小为D.火星的第一宇宙速度为
7.某学校安装了反渗透RO膜过滤净水器，经过过滤净化的直饮水进入了教室。净水器如果有反渗透RO膜组件，会产生一部分无法过滤的自来水，称为“废水”，或称“尾水”。“尾水”中含有较多矿物质及其他无法透过反渗透RO膜的成分，不能直接饮用，但可以浇花、拖地。该学校的物理兴趣小组为了测量直饮水供水处“尾水”的流量，将“尾水”接上电磁流量计，如图所示。已知流量计水管直径为d，垂直水管向里的匀强磁场磁感应强度大小为B，稳定后M、N两点之间电压为U。则（ ）
A. M点的电势低于N点的电势
B. “尾水”中离子所受洛伦兹力方向由M指向N
C. “尾水”的流速为
D. “尾水”的流量为
8.近几年，极限运动越来越受到年轻人的喜欢，其中“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。“反向蹦极”是真实版的“向云端”，网友戏称“人在天上飞，魂在后面追”。如图（a）所示，有一款“反向蹦极”装置是将参与者固定在座椅上，座椅两端系有张紧的橡皮绳，一旦释放座椅，参与者与座椅便像弹丸一样弹射出去。如果将该“反向蹦极”简化成如图（b）所示过程，A点是座椅刚释放的位置，C点是速度最大的位置，D点是两侧橡皮绳水平的位置，F点是最高点，则“反向蹦极”者（ ）
图（a）图（b）
A.在B点处于超重状态
B.在D点处于失重状态
C.在F点处于超重状态
D.在空中运动过程中机械能守恒
9.潜水艇是靠改变自身重力来实现下潜上浮的，它有多个蓄水仓，其中某个蓄水仓的简化图如图所示，不计活塞重力。当潜水艇在大洋深处静止时，向蓄水仓内充气，则（ ）
A.潜水艇即使不上浮蓄水仓内气体压强也增大
B.蓄水仓内气体体积增大
C.如果停止向蓄水仓内充气，则上浮过程中蓄水仓内气体压强逐渐减小
D.潜水艇上浮过程中，外界对蓄水仓内气体做功↵
10.如图所示，一种儿童玩具——惯性磁力陀螺。圆形支架具有强磁性，能将惯性磁力陀螺的金属转轴吸住，陀螺可以在圆形支架的外侧做圆周运动。已知陀螺质量为m，圆形支架对它的吸引力大小恒为F=10mg，圆形支架半径为R。如果将陀螺视为质点，给其一个初速度后，陀螺恰好能沿圆形支架的外缘做圆周运动，重力加速度为g，不计一切摩擦，则（ ）
A.陀螺在最低点A时速度最大，其值为
B.陀螺在最高点C时的速度大小为
C.陀螺在最高点C时圆形支架对陀螺的弹力大小为15mg
D.陀螺在与圆心等高的B点时圆形支架对陀螺的弹力大小为3mg
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11.（6分）某实验小组做“探究加速度与力、质量的关系”的实验，实验装置如图（a）所示。
图（a）图（b）
（1）为较准确地完成实验，下列操作正确的是 。
A.实验通过力传感器测量细线拉力，故不需要补偿阻力
B.调节滑轮的高度，使牵引重物的细线与长木板保持平行
C.为减小误差，实验中探究力与小车加速度关系时一定要保证重物质量远远小于小车的质量
D.实验时小车应靠近打点计时器，先接通电源再释放小车
（2）已知电源频率为50Hz，实验中打出的某条纸带如图（b）所示，则重物下落的加速度a= m/s2（结果保留2位有效数字）。
（3）若保持重物和传感器的总质量m不变，在小车上放置砝码改变小车质量，测出小车和车上砝码的总质量M和对应的加速度a，根据实验数据分别作出图像与如图（c）、（d）所示，则如图（c）中实线所示的图线偏离直线的主要原因是 ；若已补偿阻力，但图（d）中图线仍不过原点，则图线的延长线与纵轴交点的纵坐标值为 （用题中所给的字母表示）。
（4）另一小组的同学采用如图（e）所示装置，两个小组实验时使用的小车完全相同，力传感器示数均为F，他们根据多组数据作出的a-F图线分别如图（f）中A、B所示，则图（e）实验装置对应的图线是图（f）中的 （填“A”或“B”）。
12.（8分）某实验小组要测量一节干电池的电动势和内阻，实验室提供的器材有：
A.电流表A1（量程0~0.6A，内阻约为5Ω）
B.电流表A2（量程0~10mA，内阻为60Ω）
C.定值电阻R1（阻值为120Ω）
D.定值电阻R2（阻值为5Ω）
E.滑动变阻器R3（0~20Ω）
F.滑动变阻器R4（0~2000Ω）
G.待测于电池、开关、导线若干
图（a）图（b）
（1）实验采用如图（a）所示的电路，器材中缺少电压表，可以将电流表 改装（填“A1”或“A2”），串联定值电阻 （填“R1”或“R2”），改装成量程为0~ V的电压表；
（2）滑动变阻器应该选用 （填“R3”或“R4”）；
（3）利用改装后的电表做实验，并对表盘重新刻画，根据测量所得数据，描点作图，得到U-I关系图线如图（b）所示，则电池的电动势E= V，内阻r= Ω。（结果均保留2位小数）
13.（10分）如图所示，一个质量为M=3kg的滑块A置于光滑水平面上，其右侧为半径R=5m的光滑四分之一圆弧面，圆弧面最低点与水平面相切。质量为m=1kg的小木块B以v0=10m/s的速度在水平面上向左滑行并冲上圆弧面。已知重力加速度g取10m/s2，求：
（1）小木块B到达的最大高度；
（2）小木块B离开圆弧面时的速度大小。
14.（13分）如图（a）所示，在平面直角坐标系xOy的第四象限内，有垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B；在第二象限曲线y=x2与y轴正半轴之间有沿y轴负方向的匀强电场。在第二象限左侧有一个半径为R的圆形匀强磁场区域（图中未画出），圆上S点与x轴相切，在S点有一放射源，能平行y轴向上连续发射质量均为m、电荷量均为+q、速度大小均为v0的粒子。在圆形磁场与匀强电场之间有两块平行正对放置的金属板M、N，下极板N处于x轴上，两板长均为L、间距为4R，两板间的交变电场随时间的变化规律如图（b）所示。某一上述粒子在圆形磁场中偏转90°后恰好在t=0时刻平行于x轴进入两极板间，经过板间电场后从距上极板为R处平行于金属板穿出，通过匀强电场后从坐标原点进入第四象限。不计粒子重力、粒子间相互作用力。求：
图（a）图（b）
（1）圆形磁场的磁感应强度及该粒子在圆形磁场内运动的时间；
（2）两平行金属板间的电压U0的大小；
（3）匀强电场E的大小及该粒子经过y轴负半轴时的位置坐标。
15.（17分）如图所示，光滑平台SE左侧竖直平面内固定着半径为R=0.75m、圆心为O的光滑圆弧轨道QS，QO连线与水平面的夹角为θ=37°；平台右侧在E点与水平传送带相接，平台与传送带上表面在同一水平面上，传送带右侧与足够长的、倾角为θ=37°的斜面FB平滑连接。质量为m=1kg的光滑小球从P点以速度v0=3m/s水平向左抛出，恰好在Q点沿切线方向进入圆弧轨道，然后滑上平台，与平台上静止在D点的滑块发生弹性碰撞。已知滑块质量为M=3kg，滑块与传送带、斜面间的动摩擦因数均为μ=0.75，传送带顺时针转动的速度大小恒为v传=7m/s，传送带长度d=2.45.m，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6。求：
（1）P、Q两点的高度差；
（2）小球经过S点时对圆弧轨道的弹力大小；（结果保留3位有效数字）
（3）小球与滑块第一次碰撞后，滑块沿斜面FB运动的最高点到F的距离。（结果保留3位有效数字）
【参考答案】
一、选择题
1.C【解析】氚核的比结合能为，故选C项。
2.D【解析】绳上Q点只在平衡位置附近上下振动，不会向右运动，A项错误；经过半个周期，波向右传播半个波长，而Q点只在平衡位置附近上下振动，恰好运动到最低点处，而非M点，绳上P处的质点将运动至最高点处，而非Q点处，B、C项错误；波速是由介质决定的，加快抖动，波的频率增大，而波速保持不变，D项正确。
3.D【解析】略
4.C【解析】工人卸砖过程中，铁夹及砖块有加速、减速过程，所以工人对铁夹及砖块整体的作用力可能大于、等于或小于5mg，A项错误；工人用铁夹夹住5块砖保持静止时，砖块A受到的合力大小为零，B项错误；砖块C受到重力、砖块B对它的弹力、摩擦力及砖块D对它的弹力、摩擦力，一共5个力的作用，C项正确，D项错误。
5.C【解析】略
6.A【解析】略
7.A【解析】根据左手定则，正离子所受洛伦兹力方向由M指向N，向N侧偏转，负离子所受洛伦兹力方向由N指向M，向M侧偏转，M点的电势低于N点的电势，A项正确，B项错误；正、负离子达到稳定状态时，有，可得流速，C项错误；“尾水”的流量，D项错误。
8.AB【解析】“反向蹦极”者在B点，加速度方向向上，处于超重状态，A项正确；在D点加速度方向向下，处于失重状态，B项正确；在F点加速度方向仍向下，处于失重状态，C项错误；“反向蹦极”者在空中上、下运动过程中有橡皮绳做功，机械能不守恒，D项错误。
9.BC【解析】潜水艇如果不上浮，蓄水仓内气体压强等于大气压与水产生的压强之和，即蓄水仓内气体压强不变，A项错误；向蓄水仓内充气，潜水艇无论静止还是上浮，蓄水仓内气体体积一定增大，B项正确；如果停止向蓄水仓内充气.则潜水艇上浮过程中水压减小，蓄水仓内气体压强减小，C项正确；潜水艇上浮过程中，蓄水仓内气体压强减小，体积增大，蓄水仓内气体对外做功，D项错误。
10.AD【解析】由题意可知，陀螺经过A点速度最大，此时轨道对陀螺的支持力为0，由，可知陀螺经过A点的最大速度为，A项正确；由A到C，由机械能守恒定律可知，解得，B项错误；在C点有，可得，C项错误；由A到B，由机械能守恒定律可知，解得，据，解得，D项正确。
二、非选择题
11.（1）BD（1分）
（2）1.1（1分）
（3）未满足小车质量远大于重物和传感器的总质量（1分）（1分）
（4）A（2分）
【解析】（1）实验中将细线的拉力作为小车受到的合外力，故需要将带滑轮的长木板左端垫高，以补偿阻力，A项错误；为了减小误差，调节滑轮的高度，使牵引重物的细线与长木板保持平行，让细线的拉力等于小车受到的合力，B项正确；本实验可通过拉力传感器直接测得细线拉力，故实验中探究力与小车加速度关系时不需要保证重物质量远远小于小车的质量，C项错误；为了充分利用纸带，小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，D项正确。
（2）由题可得打点周期，重物下落的加速度。
（3）略
（4）图（a）实验符合，解得；根据图（e）和牛顿第二定律可知，解得，则图（e）实验对应的图（f）中图线斜率较大，故对应的实验图线是A。
12.（1）A2（1分）R1（1分）1.8（1分）
（2）R3（1分）
（3）1.46（2分）0.92（2分）
【解析】（1）略
（2）为了便于调节，滑动变阻器选用R3。
（3）根据闭合电路欧姆定律，可知U-I图线的纵轴截距的大小等于电源电动势，电源的内阻的大小与图线斜率绝对值的大小相同。
13.（1）3.75m
（2）5m/s
【解析】（1）A与B作用过程中，沿水平方向动量守恒，当B到达最大高度时，两者速度相同，设为v，则
代入数据解得h=3.75m
（2）B从滑上圆弧面到离开，整个过程中沿水平方向动量守恒，有
由机械能守恒有
代入数据解得
即小木块离开圆弧面时的速度大小为5m/s
14.（1）（2）
（3）
【解析】（1）由题意可知，该粒子做圆周运动的轨道半径为R，由洛伦兹力提供向心力，有
解得
该粒子在圆形磁场内运动的时间
（2）该粒子进入交变电场后，水平方向上做速度为v0的匀速直线运动，竖直方向上先做匀加速直线运动，再做匀减速直线运动，水平方向
竖直方向
解得
（3）略
15.（1）0.8m
（2）75.3N
（3）2.04m
【解析】（1）从P到Q过程做平抛运动，设到达Q点时的竖直方向速度为vy，P、Q两点的高度差为h，则有
竖直方向做自由落体运动有
联立解得h=0.8m
（2）设到达Q点时的速度为vQ，则有
从Q到S过程由机械能守恒有
解得
根据牛顿第二定律，在S点有
代入数据得
由牛顿第三定律得小球在S点对轨道弹力大小为75.3N
（3）小球与滑块碰撞过程由动量守恒有
由机械能守恒有
解得，
假设滑块在传送带上一直加速，设其离开传送带时的速度大小为u'，则滑块在传送带上的加速度
又
代数据解得u'=7m/s，恰好等于传送带速度，假设成立
设滑块沿斜面运动距离为l，滑块在斜面上的加速度
又
解得