2023年沈阳市高三三模物理试题含答案解析

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2023 年沈阳市高中三年级教学质量监测（三）物 理命题：沈阳市第二十七中学 马 宁沈阳市第四十中学              张金玲沈阳市第四中学 吴 坚主审：沈阳市教育研究院              金秀梅注意事项：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。答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上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。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。 在近代物理学发展的进程中，实验和理论相互推动，促进了人类对世界认识的不断深入。对下列图示的实验描述正确的是
 放射源
金箔 荧光屏显微镜
 hν 电子
    
碰撞前 碰撞后 甲 乙 丙
电子衍射图样丁
 卢瑟福通过甲图所示的实验，发现了质子康普顿在乙图所示的实验中，证明了光具有波动性贝克勒尔研究丙图中的放射线，提出了原子的核式结构模型戴维森和汤姆孙利用电子束穿过铝箔得到的丁图图样，证实电子具有波动性  避雷针是利用尖端放电原理保护建筑物避免雷击的一种设施。雷雨天当带有负电的乌云飘过一栋建筑物上空时，避雷针的顶端通过静电感应会带上大量电荷，在避雷针周围形成电场。图中虚线为避雷针周围的等势线，相邻两等势线间的电势差相等。则避雷针附近的电场是匀强电场避雷针的顶端带负电 aba、b、c、d 四个等势面中，a 的电势最低一带负电的雨滴从乌云中落下，电场力做负功
设甲分子在坐标原点 O 处不动，乙分子位于 r 轴上，甲、乙两分子间作用力与分子间距离关系如图中曲线所示，F＞0 表现为斥力，F＜0 表现为引力．a、b、c 为 r 轴上三个特定的位置，现把乙分子从 a 处由静止释放（设无穷远处分子势能为零），则乙分子从 a 到 c，分子力先减小后增大乙分子运动到 c 点时，动能最大乙分子从 a 到 c，分子力先做正功后做负功乙分子运动到 c 点时，分子力和分子势能都是零  如图甲是某款手机置于无线充电盘上充电的情景，图乙是将其视为理想变压器的原理图，送电线圈和受电线圈分别存在于充电盘和手机中，匝数比为 n1:n2＝20:1。在送电线圈上接入一个工作指示灯，在受电线圈上接入一个电阻 R＝5 Ω 的保护电阻。当 ab 间接上 220 V 的正弦交变电流后，手机电池两端获得电压为 5 V，充电电流为 1 A，则下列说法正确的是
甲 乙 ab 端输入恒定电流，也能对手机进行无线充电充电时，送电线圈中的电流为 20 A充电时，送电线圈的输送功率为 10 W工作指示灯的电阻为 4400 Ω  5．2022 年 9 月 1 日，神舟十四号航天员进行了第一次太空出舱活动，完成各项既定任务，整个活动时间约六小时。设飞船绕地球做匀速圆周运动且离地面的高度为 h，地球的半径为 R，地球表面的重力加速度为 g。若航天员出舱时间为 t，则 t 时间内飞船绕地球转过的圈数为B． C． 2 D．t
 某篮球运动员正在进行投篮训练，若将篮球视为质点，忽略空气阻力，篮球的运动轨迹可简化如图，其中 A 是篮球的投出点，B 是运动轨迹的最高点，C 是篮球的投
入点。已知篮球在 A 点的速度与水平方向的夹角为 45°，在 C 点的速度大小为 v0 且与水平方向夹角为 30°，重力加速度大小为 g，下列说法正确的是
B 45°A
C30°v0
篮球在 B 点的速度为零 B．从 B 点到 C 点，篮球的运动时间为 v0g
2C．A、B 两点的高度差为  0 8g
2D．A、C 两点的水平距离为  0 4g
 如图甲所示为一直角斜槽，斜槽的棱 MN 与水平面的夹角为 θ，两槽面关于竖直面对称。图乙是斜槽的截面图，一个横截面为正方形的物块恰能沿此斜槽匀速下滑。若两槽面的材料相同，则物块和槽面之间的动摩擦因数为
12
tan
​2
tan
N
90°
tan
2 tan甲 乙
如图所示，甲、乙、丙、丁为用频闪照相机连续拍摄的四张在 x 轴上 0～6 m 区间段某简谐波的照片。已知该波沿 x 轴方向传播，照相机频闪时间间隔相等且小于波的周期，第一张照片与第四张照片间隔为 1 s，则由照片可知甲 乙 丙 丁波长为 4 m B．波一定沿 x 轴正方向传播C．波速可能是 15 m/s D．波速可能是 9 m/s 如图所示为某探究活动小组设计的节能运输系统。斜面轨道倾角 θ＝37°，质量为 M的集装箱与轨道间的动摩擦因数为 0.5。集装箱在轨道顶端时，自动装货装置将质量为 m  的货物装入箱中，之后集装箱载着货物沿轨道无初速度滑下（货物与箱之间无相对滑动），当轻弹簧被压缩至最短时，自动卸货装置立刻将货物卸下，然后集装箱恰好被弹回到轨道顶端，再重复上述过程。下列说法正确的是集装箱与弹簧没有接触时，上滑与下滑的加速度大小之比为 5:2集装箱与货物的质量之比为 1:4   若集装箱与货物的质量之比为 1:1，则集装箱不能回到轨道顶端 D．若集装箱与货物的质量之比为 1:6，则集装箱不能回到轨道顶端
 如图所示，在 xOy 平面内存在着磁感应强度大小为 B 的匀强磁场，第一、二、四象限内的磁场方向垂直纸面向外，第三象限内的磁场方向垂直纸面向里。P(﹣L，0)、 Q(0，﹣L)为坐标轴上的两个点。现有一电量大小为 q、质量为 m 的带正电粒子（不计重力），以与 x 轴正向成 45°角从 P 点射出，恰好经原点 O 到达 Q 点，则下列对 PQ 段运动描述正确的是粒子运动的最短时间为 2 mqB 
粒子运动的总路程可能为
2L
粒子在 Q 点速度方向与 y 轴正向的夹角可能为 45°粒子从 P 到 O 的时间与从 O 到 Q 的时间之比可能为 1:3 二、非选择题：本题共 5 小题，共 54 分。 11．（6 分）某物理活动小组利用光电计时器探究滑块在斜面上速度变化的规律，实验装置如图（a） 所示。光电计时器固定在斜面底端，把宽度为 d 的遮光片固定在滑块上。让滑块从距离光电计时器 x 处由静止释放，遮光片经过光电计时器的遮光时间为 t。改变滑块释放位置，记录不同位置释放时，遮光片距离光电计时器的距离 x 及经过光电计时器的遮光时间 t。 1.000.750.500.25 
 图(a)
图(b)
0 0.50 1.00 1.50 2.00图(c)
 （1）  遮光片经过光电计时器的速度 v＝       （用题中所给字母表示）；（2）  用游标卡尺测出遮光片的宽度如图（b）所示，遮光片的宽度 d=    mm；（3）  图（c）是根据实验数据描绘的 x- 1 图线，它近似为一条直线，则可知滑块t2做匀变速直线运动。由图中数据及已测数据可得，滑块加速度 a =__________m/s2（结果保留 2 位有效数字）。
12．（8 分）某研究性学习小组，设计如图（a）所示的实验电路图，研究伏安法测电阻及误差情况。电压表的内阻、电流表的内阻和待测电阻的真实值分别用字母 RV、RA、Rx  表示。 
Rx         图(a)
        图(b)
3.002.502.001.501.000.50 0
         0.1
         0.2 0.3 0.4 0.5 0.6  I/A图(c)
 （1）  在图（b）中，用笔划线代替导线，将实验电路连接完整；（2）  如果电键S1 接端点 1，请用 Rx、RV 和 RA 中的某些字母表示出该情况下电阻的测量值为              ；（3）  如图（c）所示，两条伏安特性曲线中，一条是接端点 1 的测量图线，一条是接端点 2 的测量图线，则图线 a 是接端点   （填写“1”或“2”）的测量图线；（4）  若 Rx 约为 80 Ω，RV 约为 1000 Ω，RA 约为 5 Ω，则比较准确的测量方法是将电键 S1 接端点              （填写“1”或“2”）。如果各电阻大约阻值未知，则可将电键 S1依次接端点 1 和端点 2。若观察两次测量中电流表的读数几乎未变，电压表读数变化较大，发生这种现象的原因是                            ，则比较准确的测量方法是将电键S1 接端点              （填写“1”或“2”）。 13．（10 分）盛京灯会冰雕展，利用现代光雕艺术与传统灯艺相结合，打造璀璨梦幻的现场效果。如图所示，边长为 2a 的正方体冰块，底面中心有一单色点光源 O，从外面看冰块的上表面刚好全部被照亮。求：（1）  此单色光的折射率；（2）  每个侧面，有光射出的面积（不考虑光的反射）。  
14．（12 分）1如图所示，两根等高光滑的4圆弧轨道竖直平行放置，圆弧轨道的底端与水平轨道相切，轨道半径为 r，间距为 L，轨道顶端连接有一阻值为 R 的电阻，整个装置处在一竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为 B。将一根质量为 m 的金属棒从轨道的顶端 ab处由静止释放，金属棒到达轨道底端 cd 时受到轨道的支持力为 2mg。整个过程中金属棒与导轨接触良好，不计导轨和金属棒电阻，重力加速度为 g。(1) 求棒到达最低点时电阻 R 的电功率；(2) 若棒在拉力 F 作用下，从 cd 开始以速率 v0 沿圆弧轨道做匀速圆周运动到达ab，求此过程中感应电流的有效值和拉力 F 做的功。ar OR rb B cLd     15．（18 分）如图所示，质量为 M＝3 kg 的长木板置于光滑水平地面上，质量为 m＝1 kg 的小物块（可视为质点）放在长木板的右端，在木板右侧固定着一个竖直弹性挡板，挡板的下沿略高于木板。现使木板和物块以 v1＝8 m/s 的速度一起向右匀速运动，物块与挡板发生弹性碰撞。已知物块与木板间的动摩擦因数 μ＝0.3，重力加速度 g＝10 m/s2。（1）  求物块与挡板第一次碰撞到第二次碰撞所经历的时间；（2）  若整个过程中物块不会从长木板上滑落，求长木板的最小长度（结果保留 1位小数）；（3）  小物块与挡板第 n 次碰撞结束到与木板刚好共速，小物块的位移为 0.125 m，求 n 的值。
    一、选择题：
2023 年沈阳市高中三年级教学质量监测（三）物理试题参考答案
 12345678910DCBCACBADBCBCD 二、非选择题（本题共 5 小题，共 54 分）d
11．（6 分）(1)t
（2 分）； (2)  1.75 （2 分）；(3) 3.1  （2 分）。
   12．（8 分） (1)如右图所示（2 分）；
 (2)
RxRV Rx  RV
（2 分）；
(3) 2 （1 分）； (4) 2 （1 分），电压表内阻远大于待测电阻，电压表分流几乎为零（1 分）， 1 （1 分）a 2
13.（10 分）答案：(1)
；(2)4
【解析】（1）由几何关系可知底面对角线为：  2 2a
 （1 分）
玻璃砖的上表面刚好全部被照亮，设临界角为 C，由几何关系可得1  2 2a
sin C     2         
（2 分）
  
 根据折射定律： 解得：
n  1sin Cn 
（2 分） （1 分）
（2）点光源 O 在侧面的出射情况为一个半圆，设其半径为 r，则有
sin C  r
（2 分）
 
每个侧面被照亮的面积为： S  1 r22a2
（1 分） 1
解得：
S  （ 分）4
 14．（12 分）答案：(1)
B2L2grP R
；(2) I 2R
， WF  mgr 
B2L2v0 r4R
【解析】(1)到达最低点时，设棒的速度为 v，弹力与重力的合力充当向心力：v2
2mg  mg  mr
（2 分）
此时产生的感应电动势为 E，感应电流为 I，则E＝BLv （1 分）
I＝E
（1 分）
  解得：
P=EI （1 分）B2L2grP  （1 分）R
(2)金属棒切割磁感线产生正弦交变电流，电动势的有效值为：
E  BLv0
（1 分）
 
电流的有效值为：I  E R 2R
 （1 分）
在四分之一周期内产生的热量为：Q＝I2Rt （1 分）
t  1  2πr
（1 分）
4 v0设拉力做的功为 WF，由功能关系得：WF－mgr＝Q （1 分）πB2L2v0r
解得：
WF  mgr  4R
（1 分）
15．（18 分）【答案】（1）6 s；（2） 128 m ；（3）43【解析】（1）  小物块第一次与挡板碰撞后，先向左匀减速直线运动，再向右做匀加速直线运动，
μmg  ma
（1 分）
小物块第一次与墙碰撞后，小物块与木板相互作用直到有共同速度 v2，由动量守恒定律得：
Mv1  mv1  (M  m)v2
（2 分）
小物块与木板共速时的位移和所用时间为：
t' v2  (v1)  4s
（1 分）
1 av2  v2
（1 分）
x1 
1  2  8m 2a
小物块和木板一起向右匀速运动的时间为：
t'' x1  2s
（1 分）
v2木板与墙壁第一次碰撞到第二次碰撞所经历的时间为：
t1  t1't1'' 6s
（1 分）
（2）  木板在与小物块发生相对滑动过程时，一直相对向右做匀减速运动，最终两个物体全部静止，根据能量守恒定律得：
μmgl
 1 mv2  1 Mv2
（2 分）
 min 2 1 2 1l min=42.7 m （2 分）
（3）  小物块第一次与墙碰撞后，小物块与木板相互作用直到有共同速度 v2，由动量守恒定律得：Mv1  mv1  (M  m)v2
解得： v
 M  m v
（1 分）
2 M  m 1小物块第二次与墙碰撞后，小物块与木板相互作用直到有共同速度 v2，由动量守恒定律得：
Mv2  mv2  (m  m)v3解得：
（1 分）
v  M  m v
 ( M  m)2 v
（1 分）
 3 M  m 2 M  m 1以此类推可得：
v  ( M  m )n-1v
（1 分）
n M  m 1
v  ( M  m )n v
（1 分）
n1 M  m 1小物块以速度 vn 与挡板第 n 次碰撞后，至与木板共速时的位移为 xn，则2axn＝vn2- vn＋12 （1 分）解得： n=4 （1 分）