备战2023年高考物理押题卷03（辽宁卷）

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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，有选错或不答的得0分。
1．某质点做直线运动，速度随时间变化的关系式为。则对这个质点运动的描述，错误的是（ ）
A．初速度为4m/sB．加速度为
C．在3s末，瞬时速度为10m/sD．前3s内，位移为30m
【答案】D
【详解】AB．根据速度随时间变化的关系式；可知，初速度为4m/s，加速度为2m/s2，选项AB正确，不符合题意；
C．在3s末，瞬时速度为v3=v0+at3=(4+2×3)m/s=10m/s；选项C正确，不符合题意；
D．前3s内，位移为；选项D错误，符合题意。
2．如图甲所示为研究光的干涉现象的实验装置，狭缝S1、S2的间距d可调，狭缝到屏的距离为L。同一单色光垂直照射在狭缝上，实验中在屏上得到了图乙所示图样（图中阴影部分表示暗条纹）。下列说法正确的是（ ）
A．图乙中双缝干涉图样的亮条纹，经过半个周期后变成暗条纹
B．仅减小狭缝S1、S2的间距d，图乙中相邻亮条纹的中心间距增大
C．仅增加L，图乙中相邻亮条纹的中心间距减小
D．若S1、S2到屏上P点的距离差为半波长的奇数倍，P点处是亮条纹
【答案】B
【详解】A．频率或波长相同，相位相差恒定的两列波叠加，使某些区域的振动加强，某些区域振动减弱，并且振动加强和振动减弱的区域互相间隔，形成稳定的干涉图样，故图乙中双缝干涉图样的亮条纹，经过半个周期后仍是亮条纹，故A错误；
BC．根据双缝干涉公式；可知仅减小狭缝S1、S2的间距d乙中相邻亮条纹的中心间距增大，仅增加L时，图乙中相邻亮条纹的中心间距也增大，故B正确，C错误；
D．照射双缝时，若S1、S2到屏上P点的距离差为半波长的奇数倍，则两束光波发生相互削弱，即P点处为暗条纹，故D错误。
3．2021年12月31日晚中国沈阳迎春灯会在棋盘山关东影视城盛装启幕，为沈城市民开启横跨元旦、春节和元宵节三节连过的51天光影狂欢，使沈阳建设国家中心城市增添更多的文化元素。霓虹灯发光原理是不同气体原子从高能级向低能级跃迁时发出能量各异的光子而呈现五颜六色，如图为氢原子的能级示意图，已知可见光光子能量范围为，若一群氢原子处于能级，则下列说法正确的是（ ）
A．这群氢原子自发跃迁时能辐射出6种不同频率的可见光
B．氢原子从能级向能级跃迁过程中发出光为可见光
C．辐射出的光中从能级跃迁到能级发出光的频率最大
D．氢原子从能级向能级跃迁过程中发出光去照射逸出功为的金属钙，不能使金属钙发生光电效应
【答案】D
【详解】A．这群氢原子自发跃迁时能发出光子频率的种类为；即能辐射出6种不同频率的光子，而这6种光子中从n = 4能级跃迁n = 3能级、从n = 4能级跃迁n = 1能级，从n = 3能级跃迁n = 1能级、从n = 2能级跃迁n = 1能级能级能级时辐射出的能量不在可见光范围，A错误；
B．这群氢原子中从n = 4能级跃迁n = 1能级时辐射出的能量为12.75eV，不在可见光光子能量范围之内，B错误；
C．辐射出的光中从n = 4能级跃迁到n = 1能级发出光的频率最大，C错误；
D．这群氢原子从n = 4能级跃迁n = 2能级时辐射出的能量为2.55eV，小于钙的逸出功3.2eV，所以不能发生光电效应，D正确。
4．如图所示，一列简谐横波向右传播，P、Q两质点平衡位置相距1.5m。当P运动到上方最大位移处时，Q刚好运动到平衡位置，则这列波的波长可能是（ ）
A．0.2mB．0.4mC．0.6mD．0.8m
【答案】B
【详解】依题意，有两种情况，分别为
可知；故B正确；ACD错误。
5．如图所示，2021年2月我国“天问一号”火星探测器先由地火转移轨道1进入火星停泊轨道2，进行相关探测后进入较低的轨道3开展科学探测，则探测器（ ）
A．在轨道2上近火点加速可进入轨道3
B．在轨道2上近火点的机械能比远火点小
C．在轨道1上探测器的速度一直减小
D．在轨道2与轨道3同一近火点的加速度相等
【答案】D
【详解】A．探测器由轨道2进入轨道3是由高轨道进入低轨道，因此应该在在轨道2上近火点减速可进入轨道3，A错误；
B．探测器在同一轨道上运行时，只有引力做功，因此机械能守恒，即在轨道2上近火点的机械能与远火点的机械能相等，B错误；
C．在轨道1上，火星探测器在向火星转移过程中，开始时地球对探测器的引力大于火星对探测器的引力，探测器开始阶段速度减小，之后，火星对探测器的引力大于地球对探测器的引力，探测器后阶段速度增大，C错误；
D．根据；；可知，探测器在轨道2与轨道3同一近火点的加速度相等，D正确。
6．真空中有两个完全相同的点电荷位于图中M、N两点，P点是MN连线的中垂线上的一点，规定无穷远处电势为0。以下说法正确的是（ ）
A．MN之间不存在电场强度为0的点
B．MN之间存在电势为0的点
C．从O点到P点电场强度先增大后减小
D．从O点到P点电势不断降低
【答案】D
【详解】两同种等量正电荷周围电场线分布如图
A．根据场强的叠加原理，O点电场强度为0，故A错误；
B．O点上方电场方向向上，下方电场方向向下，沿着电场方向电势降低，O点电势不可能为零，M、N两点的电荷均为正电荷，MN之间不存在电势为0的点，故B错误；
C．电场线越密集，场强越大，从O点到P点电场强度可能一直增大，故C错误；
D．O点上方电场方向向上，沿着电场方向电势降低，从O点到P点电势不断降低，故D正确。
7．一含有理想变压器的电路如图甲所示，图中理想变压器原、副线圈匝数之比为，电阻和的阻值分别为和，电流表、电压表都是理想交流电表，a、b输入端输入的电流如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．时，通过电阻的电流为0
B．电流表的示数为
C．电压表的示数为
D．内，电阻产生的焦耳热为
【答案】A
【详解】A．由题图乙可知，在的前后，原线圈中的电流不变化，则副线圈中没有感应电流，所以通过电阻的瞬时电流为0，故A正确；
B．设电流表的示数为，则有
求得故B错误；
C．原线圈中只有交流部分电流才能输出到副线圈中，故副线圈中电流最大值为，设副线圈交流电的有效值为，则
求得；
因此电压表的示数为故C错误；
D．在内，电阻产生的焦耳热为故D错误。
8．图1是某体操运动员在比赛中完成“单臂大回环”的高难度动作时的场景：用一只手抓住单杠，伸展身体，以单杠为轴做圆周运动，运动员运动到最高点时，运动员与单杠间弹力大小为F，运动员在最高点的速度大小为v。其F-v2图像如图2所示，g取10m/s2。则下列说法中正确的是（ ）
A．此运动员的质量为50kg
B．此运动员的重心到单杠的距离为0.9m
C．在最高点速度为4m/s时，运动员受单杆的弹力大小跟重力大小相等
D．在最高点速度为4m/s时，运动员受单杆的弹力大小为428N，方向向下
【答案】BD
【详解】A．对运动员在最高点进行受力分析，由图2可知
对运动员受力分析可得
解得故A错误；
B．由图2可知，当；此时
重力通过向心力，根据牛顿第二定律可得
解得故B正确；
CD．在最高点速度为4m/s时，运动员受到单杠的弹力的方向向下，根据牛顿第二定律可得
解得方向竖直向下，故C错误，D正确。
9．如图所示，两条间距为足够长的平行金属导轨固定，所在平面与水平面的夹角为30°，两导轨所在的平面内存在着垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为。将两根导体棒，相隔一定距离放在导轨上，同时由静止释放，两导体棒始终与导轨垂直且接触良好，两导体棒的质量均为，两棒接入的电阻均为，其他电阻不计。棒与轨道间的动摩擦因数，棒与轨道间的动摩擦因数，重力加速度为，则经过足够长的时间后（ ）
A．导体棒的加速度大小为B．导体棒的加速度大小为0
C．两导体棒的速度差恒为D．电路中的电流大小为
【答案】AD
【详解】AB．经过足够长的时间后两个棒的加速度相等，设加速度为，将两根导体棒看成一个整体，沿斜面方向由牛顿第二定律得
代入数据解得A正确，B错误；
CD．对棒，沿斜面方向由牛顿第二定律可得
又
联立解得
又
解得C错误，D正确。
10．如图所示，一原长为0.1m的轻质弹簧将质量为0.2kg的小球竖直悬挂于O点，现对小球施加一始终与弹簧垂直的力F，使得弹簧缓慢转动到与竖直方向的夹角为37°。已知弹簧的劲度系数为20N/m，取重力加速度，，，则下列说法正确的是（ ）
A．转动过程中，力F不做功
B．弹簧与竖直方向的夹角为37°时，弹簧弹力大小为1.2N
C．转动过程中，小球的重力势能增大了0.112J
D．转动过程中，小球与弹簧组成的系统机械能守恒
【答案】BC
【详解】AD．转动过程中，力F对小球做正功，小球与弹簧组成的系统机械能增加，选项AD错误；
B．弹簧与竖直方向的夹角为37°时，弹簧弹力大小为选项B正确；
C．开始位置时，弹簧长度L1，则
转过37°角时
则转动过程中，小球的重力势能增大了
选项C正确；故选BC。
二.实验题（本大题共2小题，共14.0分。第一小题6分，第二小题8分）
11．（力学创新实验）当声源与观察者相对运动时，观测到的声音频率会发生变化，可以用此现象的原理测量运动员移动速度的大小。某同学查阅资料得知声源发出的声音频率是不变的，而观察者接收的频率由下述公式决定，其中v是声速，是观察者的速度，是声源的速度，以上速度均是沿声源与观察者连线方向的速度大小。是声源发出声音的频率，f是观察者接收到的频率。当两者靠近时，观察者接收的频率变高，反之变低。该同学为进一步研究此规律，设计了如下实验：下图中的扬声器可以发出特定频率的声音，滑片可在气垫导轨上作匀速直线运动。在滑片上固定一部智能手机，手机中的声学传感器可以记录手机接收到的声音频率随时间变化的情况。
（1）图甲是实验过程中手机接收到的频率信息，其中手机在①段处于静止状态，在②段__________，在③段____________（分别填“向左运动”“向右运动”或“静止”）；
（2）手机静止一段时间后以的速度运动，由图乙信息可得声速为__________；
（3）在跳台滑雪、速降雪车等项目中，固定在地面的发声器（同时也是接收器）若对着运动员发射频率为33kHz的超声波，声波遇到运动员后会立即反射，反射波的频率等于运动员接收的频率，发声器最终接收的频率是27.5kHz。已知声速是330m/s，测得运动员的速度大小是________m/s。
【答案】向左运动 向右运动 318.72 55
【详解】（1）[1]由题意可知，当两者靠近时，观察者接收的频率变高，反之变低，根据题图甲可知②阶段，其频率变高，即手机在接近声源即②阶段在向左运动。
[2]由题图甲可知，在③阶段，接收到的频率变低，即在远离声源，也就是在向右运动。
（2）[3]由题图甲分析可知，声源的频率为3001.13Hz，通过分析可知，其1.5s后对应的是甲图中的②阶段，即手机在靠近声源，手机接收到的频率约为3005Hz，根据公式有解得
（3）[4]由题可知，运动员接收到的频率变小了，即运动员在远离声源，根据公式解得
12．国标规定自来水在时电阻率应大于．某同学利用图甲电路测量自来水的电阻率，其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管，细管上加有阀门K以控制管内自来水的水量，玻璃管两端接有导电活塞活塞电阻可忽略，右活塞固定，左活塞可自由移动，实验器材还有：电源电动势约为3V，内阻可忽略，电压表量程为3V，内阻很大，电压表量程为3V，内阻很大，定值电阻阻值），定值电阻（阻值），电阻箱R(最大阻值9999Ω)，单刀双掷开关S，导线若干，游标卡尺，刻度尺，实验步骤如下：
A．用游标卡尺测量玻璃管的内径d
B．向玻璃管内注满自来水，并用刻度尺测量水柱长度L
C．把S拨到1位置，记录电压表示数
D．把S拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表示数与电压表示数相同，记录电阻箱的阻值R
E.改变玻璃管内水柱长度，重复实验步骤C、D，记录每一次水柱长度L和电阻箱阻值R
F.断开S，整理好器材
（1）测玻璃管内径d时游标卡尺示数如图乙，则______ mm；
（2）玻璃管内水柱的电阻的表达式为Rx______ 用R1、R2、R表示；
（3）利用记录的多组水柱长度L和对应的电阻箱阻值R的数据，绘制出如图丙所示的图象，则坐标轴的物理量分别为______；
（4）本实验中若电压表内阻不是很大，则自来水电阻率测量结果将______ 填“偏大”、“不变”或“偏小”．
【答案】 30.00 纵坐标应该表示电阻箱阻值R，横坐标应该表示对应水柱长度的 偏大
【详解】［1］游标卡尺的主尺读数为3.0cm=30mm，游标尺上0刻度和主尺上刻度对齐，所以最终读数为30.00mm；
［2］设把S拨到1位置时，电压表V1示数为U，则此时电路电流为，总电压当把S拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表V2示数与电压表V1示数相同也为U，则此时电路中的电流为，总电压
由于两次总电压相等，都等于电源电动势E，可得，
解得玻璃管内水柱的电阻的表达式
［3］由电阻定律
电阻箱阻值=
所以纵坐标应该表示电阻箱阻值R，横坐标应该表示对应水柱长度的；
［4］若电压表V2内阻不是很大，则把S拨到2位置时，此时电路电流大于，实际总电压将大于=+U
所以测量的将偏大，因此自来水电阻率测量结果将偏大
三、解答题（本大题共3小题，共40.0分。第一小题10分，第二小题12分，第三小题18分）
13.某物理兴趣小组设计了一款火警报警装置，原理图简化如下：质量M=2kg的气缸通过细线悬挂在天花板下，质量m=0.1kg、横截面积S=10cm2的活塞将一定质量的理想气体密封在导热气缸内。开始时活塞距气缸底部的高度h=30cm，缸内温度t1=27℃；当环境温度上升，活塞缓慢下移时，活塞表面（涂有导电物质）恰与a、b两触点接触，蜂鸣器发出报警声。不计活塞与气缸之间的摩擦，活塞厚度可忽略，大气压强p0=1.0×105Pa，求：
（1）细线的拉力及缸内气体的压强；
（2）蜂鸣器刚报警时的环境温度t2；
（3）若气体内能增加了15J，该过程中气体吸收的热量Q为多大？
【答案】（1）21N，0.99×105Pa；（2）360K或；（3）20.94J
【详解】（1）对气缸活塞整体F=（M+m）g=21N
对活塞p0S=p1S+mg
解得p1=0.99×105Pa
（2）等压变化过程，，则
解得T2=360K
则
（3）气体等压膨胀对外做功W=－p1SΔh=－5.94J
根据热力学第一定律ΔU=W+Q，又
解得Q=20.94J
14．如图甲所示，放在水平地面上的足够长的木板质量，木板左端放一质量的滑块（可视为质点），已知地面和木板间的动摩擦因数；滑块和木板间的动摩擦因数，滑块的正上方有一悬点O，通过长的轻绳吊一质量的小球。现将小球拉至与O点处于同一水平面，由静止释放，小球摆至最低点时与滑块发生正碰（即两物体在同一直线上碰撞）,且小球与滑块只碰一次，小球碰后的动能与其向上摆动高度的关系如图乙所示，重力加速度g取。求：
（1）碰前瞬间轻绳对小球拉力的大小；
（2）小球和滑块碰撞过程中系统损失的机械能；
（3）长木板运动过程中的最大位移。
【答案】（1）60N；（2）3J；（3）
【详解】（1）设小球摆到最低点时速度大小为，绳对小球的拉力为，由动能定理得
解得小球碰前瞬间的速度
由牛顿第二定律得
解得
（2）设碰后小球、滑块的速度大小分别为和，由图像可得
小球与滑块组成的系统碰撞过程动量守恒，得
且
解得；
碰撞过程损失的机械能
代入数据得
（3）设经时间t滑块和木板达到共同速度，此时木板速度最大，由动量定理：对木板
对滑块
联立解得；
假设共速后物体与木板共减速至0，则有
共速之前木板的加速度为
假设合理，所以木板最大位移为
15．如图所示，真空中的竖直平面内（纸面），水平直线MN上方存在竖直向上的匀强电场，电场强度大小为E，直线MN的下方存在垂直纸面向外的匀强磁场。直线MN上的O点处有一粒子发射装置，能发射出带负电的粒子，粒子以一定的初速度从O点射入磁场，速度方向与水平方向的夹角为，粒子经过MN上的P点（末画出）进入电场，粒子运动到O点正上方的Q点时速度方向水平向左。已知Q点到O点的距离为h，带电粒子的质量为m，电荷量为，不计重力。求：
（1）P点到O点的距离s；
（2）磁场的磁感应强度B的大小；
（3）带电粒子从O点运动到Q点的时间t。
【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】（1）粒子在磁场中的运动轨迹如图所示
设粒子在电场中的加速度大小为a，在P点的水平速度大小为，它在电场中的运动时间为，有；
由题给条件，粒子进入电场时速度的方向与水平方向夹角，进入电场时速度竖直分量的大小为
联立可得
（2）粒子在电场中运动时，由牛顿第二定律有
设粒子从O点射入磁场时速度的大小为v，则有，
设粒子在磁场中运动的轨道半径为R，则有
由几何关系得
联立可得
（3）粒子在电场中运动的时间为
设粒子在磁场中做圆周运动的周期为，由圆周运动知识得
设粒子在磁场中的运动轨迹对应的圆心角为，由几何关系得，粒子在磁场中的运动时间为
带电粒子从O点运动到Q点的时间