2023届辽宁省沈阳市第二中学高三下学期第六次模拟考试物理试题（含解析）

2023届辽宁省沈阳市第二中学高三下学期第六次模拟考试物理试题

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1．如图所示，高速公路收费站都设有“ETC”通道（即不停车收费通道），设ETC车道是笔直的，由于有限速，汽车通过时一般是先减速至某一限定速度，然后匀速通过电子收费区，再加速驶离（将减速和加速过程都看成加速度大小相等的匀变速直线运动）。设汽车开始减速的时刻t＝0，下列四幅图能与汽车通过ETC的运动情况大致吻合的是（　　）

A． B．

C． D．

2．如图是码头的旋臂式起重机，当起重机旋臂水平向右保持静止时，吊着货物的天车沿旋臂向右匀速行驶，同时天车又使货物沿竖直方向先做匀加速运动，后做匀减速运动，该过程中货物的运动轨迹可能是下图中的(　　)

A． B．

C． D．

3．如图所示，一物块放在一粗糙斜面上，能处于静止状态，现对其施加平行于斜面向上的外力，若从零开始逐渐增加外力的大小，仍使物块和斜面静止不动。则（　　）

A．斜面对物块的支持力一定逐渐增大

B．斜面对物块的摩擦力一定逐渐增大

C．斜面对物块的作用力一定逐渐增大

D．斜面受到地面的摩擦力一定逐渐增大

4．图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，a、b两质点的横坐标分别为和，图乙为质点a从该时刻开始计时的振动图像，下列说法正确的是（　　）

A．该波沿方向传播，波速为

B．质点b经过4s振动的路程为2m

C．时，质点b的加速度方向沿y轴正向

D．质点b在时速度为零

5．氢原子能级图如图所示，几种金属的逸出功如表所示，大量氢原子处于激发态，下列说法正确的是（　　）

  A．只有跃迁到基态的氢原子辐射的光子才有可能使所有金属发生光电效应

B．处于能级的氢原子跃迁到能级比能级跃迁到辐射的光子能使金属发生光电效应的种类更多

C．在发生光电效应的情况下，相同强度、不同频率的光子照射钨和钾时，饱和光电流的强度相同

D．在发生光电效应的情况下，相同频率、不同强度的光子照射钨和钾时，光电子的最大初动能相同

6．我国计划在年发射“嫦娥六号”，它是嫦娥探月工程计划中嫦娥系列的第六颗人造探月卫星，主要任务是更深层次、更加全面的科学探测月球地理、资源等方面的信息，进一步完善月球档案资料。已知月球的半径为，月球表面的重力加速度为，引力常量为，嫦娥六号的质量为，离月球中心的距离为。根据以上信息可求出（　　）

A．月球的第一宇宙速度为

B．“嫦娥六号”绕月运行的动能为

C．月球的平均密度为

D．“嫦娥六号”绕月运行的周期为

7．一半径为的匀质玻璃半球体放置在水平面上，点为球心，过点的竖直截面如图所示。有一束光线从距离点为的点入射入玻璃半球内，光线与竖直方向的夹角为，当时光线恰好在球面发生全反射，则（　　）

A．玻璃的折射率为

B．玻璃的折射率为

C．若要使光线从球形表面出射后恰好与入射光平行，则

D．若要使光线从球形表面出射后恰好与入射光平行，则

二、多选题

8．如图所示，理想变压器所接交变电流的有效值恒定，其原、副线圈接入电路的匝数可分别通过滑动头调节。图中L是小灯泡，是滑动变阻器，其滑动头为，是定值电阻，S为开关（处于闭合状态）。下列操作中，能使灯泡L的亮度增加的是（　　）

A．仅将下移 B．仅将下移 C．仅将下移 D．仅将S断开

9．电子感应加速器基本原理如图所示，图甲的上、下两个电磁铁线圈中电流的大小、方向可以变化，产生的感生电场使真空室中的电子加速如图乙所示，从上向下看电子沿逆时针方向运动下列说法正确的是（　　）

A．磁场变化才能产生感生电场

B．变化的磁场在真空室中激发出的电场与静电场完全相同

C．当图乙中感生电场沿逆时针方向时，电子沿逆时针方向加速运动

D．图甲线圈中的电流增大的过程中，图乙中形成顺时针方向的感生电场

三、单选题

10．如图所示，以竖直向上为轴建立坐标系，空间中存在匀强电场和匀强磁场。匀强电场的电场强度方向沿着轴正向，大小为，匀强磁场的磁感应强度为，方向未知。现有一个质量为、电荷量为的带正电的小球恰好从点沿轴正方向以速度做匀速直线运动，为重力加速度，下列说法正确的是（　　）

A．匀强磁场的方向一定沿轴正方向

B．若的方向改为沿轴正方向，则改变磁场方向，可使小球仍做匀速直线运动，磁感应强度大小可能为

C．若撤去电场，小球运动的最低点坐标为

D．若撤去电场，小球第一次返回到平面的可能坐标为（，）

四、实验题

11．某实验小组用如图甲所示装置探究向心力大小与线速度大小和运动半径的关系。光滑的水平直杆固定在竖直转轴上，水平直杆的左侧固定宽度为d的挡光条，挡光条到竖直转轴的距离为，水平直杆的右侧套上质量为的滑块，用细线将滑块与固定在竖直转轴上的力传感器连接，物块到转轴的距离为，细线处于水平伸直状态，细线拉力的大小可以通过力传感器测得。安装在铁架台上的光电门可测遮光条通过光电门的时间。

（1）用游标卡尺测量遮光条的宽度如图乙所示，d=___________cm；

（2）当滑块随水平直杆一起匀速转动时，光电门显示遮光条通过光电门的时间为，则此时滑块线速度大小v=___________（用字母d，Δt表示）；若保持滑块到竖直转轴的距离不变，让转轴以不同的角速度匀速转动，测得多组力传感器的示数和对应的挡光时间。为了画出线性图像，应做力与___________（选填“”、“”、“”或“）的函数图像。

12．某实验小组选用以下器材测定电池组的电动势和内阻，要求测量结果尽量准确。

电压表       （量程，内阻约为）

电流表       （量程，内阻约为）

滑动变阻器    （，额定电流）

待测电池组     （电动势约为，内阻约为）

开关、导线若干

①该小组连接的实物电路如图所示，经仔细检查，发现电路中有一条导线连接不当，这条导线对应的编号是________。

②改正这条导线的连接后开始实验，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于滑动变阻器的________端（填“a”或者“b”）

③实验中发现调节滑动变阻器时，电流表读数变化明显但电压表读数变化不明显。为了解决这个问题，在电池组负极和开关之间串联一个阻值为的电阻，之后该小组得到了几组电压表读数U和对应的电流表读数I，并作出图像，如图所示。根据图像可知，电池组的电动势为________V，内阻为________。（结果均保留两位有效数字）

五、解答题

13．下端带有阀门的气缸内封闭有一定质量的理想气体，开始时缸内气体的压强等于大气压强，温度为。

（1）关闭气缸底部的阀门，使缸内气体温度升高至，试计算此时缸内气体的压强；

（2）保持缸内气体温度始终为，打开气缸底部的阀门，缓慢放出部分气体，使缸内气体的压强再次等于大气压强，试计算缸内剩余气体的质量与原来气体总质量的比值。

14．利用电场和磁场来控制带电粒子的运动在现代科学实验和技术设备中有广泛的应用。图1为电子枪的结构示意图，电子从金属丝中发射出来（设电子刚刚离开金属丝时的速度为零），经电压加速后，从金属板的小孔穿出。已知电子的质量为，电荷量为，不计电子重力及电子间的相互作用力。

（1）求电子从金属板小孔穿出时的速度的大小

（2）示波器中的示波管如图2所示，两板和间距为，长度均为，极板右侧边缘与屏相距为两极板间的中线并与屏垂直。从小孔穿出的电子束沿射入电场中，若两板间不加电场，电子打在屏上的点。为了使电子打在屏上的点，与相距，则需要在两极板间加多大的电压

15．如图所示，是一倾角为且逆时针转动的传送带，其长度，运行速度。传送带的A端与一平台相连，B端通过一小段圆弧（长度不计）与一足够长的水平轨道CD相连，CD右侧与一足够高的曲面DE相连。在CD轨道上固定有两个小物块a、b，质量分别为0.1kg和0.2kg，两者之间有一被压缩的轻质弹簧，弹簧与物块a拴接。某时刻将弹簧释放，使物块a、b瞬间分离，每次在物块b离开水平面CD后都在其原位置再放置一个与物块b完全相同的物块。已知物块b与传送带间的动摩擦因数，其余各段均光滑，所有的碰撞都发生在平面CD上，取，，。

（1）若弹簧的弹性势能为，求释放弹簧后小物块a、b的速度大小。

（2）改变弹簧的弹性势能，若要使小物块b能运动到左侧平台，求小物块b在传送带B端的最小速度。

（3）若弹簧的弹性势能为，求最多有几个物块能滑上左侧平台。

参考答案：

1．D

【详解】A．汽车先做匀减速运动，然后做匀速运动，最后做匀加速运动，图像A反映物体先负向匀速后静止，再正向匀速，选项A错误；

B．图像B反映物体先正向匀速后静止，再正向匀速，选项B错误；

C．图像C反映物体先正向匀加速后匀速，再正向匀加速，选项C错误；

D．图像D反映物体先正向匀减速后匀速，再正向匀加速，符合题意，选项D正确。

故选D。

2．C

【详解】货物在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上先做匀加速运动，后做匀减速运动，根据平行四边形定则，知合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线上，轨迹为曲线，货物的加速度先向上后向下，根据曲线运动的加速度、轨迹、速度的关系可知，曲线的凹面先向上后向下，故C正确，ABD错误。

故选C。

3．D

【详解】A．开始时，物体受重力，垂直斜面向上的支持力，沿斜面向上的摩擦力处于平衡状态。对其施加平行于斜面向上的外力，若从零开始逐渐增加外力的大小，仍使物块和斜面静止不动，沿斜面和垂直斜面正交分解得，外力只会影响沿斜面方向的受力，垂直斜面的方向受力不受影响，因此斜面对物块的支持力不变，A错误；

B．根据A选项分析，沿斜面向上的外力逐渐增加，则摩擦力先减小后反向增加，B错误；

C．对物体受力分析，斜面对物体的作用力为支持力和摩擦力的合力，由于支持力和摩擦力互相垂直，得

根据AB选项的分析，f先减小后反向增大，N不变，故C错误；

D．对物体和斜面整体受力分析得，外力的水平分力与地面的摩擦力平衡，外力增大，其水平分力增大，地面的摩擦力增大，故D正确。

故选D。

4．C

【详解】A．由图乙可知质点a该时刻向上振动，根据波形平移法可知，该波沿方向传播，由图甲可知波长为8m，由图乙可知周期为8s，则波速为

A错误；

B．由于

可知质点b经过4s振动的路程为

B错误；

C．由于该波沿方向传播，根据波形平移法可知，时质点b的位移为沿y轴负向，加速度沿y轴正向，C正确；

D．由于

可知质点b在时处于平衡位置，速度最大，D错误。

故选C。

5．A

【详解】A．光电效应产生的条件是入射光的能量大于金属的逸出功，所以大量处于激发态的氢原子，跃迁到基态的氢原子辐射的光子的能量最小值为10.2eV，光子的能量大于所有金属的逸出功，而跃迁到其他能级时辐射的光子的能量不会大于所有金属的逸出功，就不能让所有金属都发生光电效应，所以只有跃迁到基态的氢原子辐射的光子才有可能使所有金属发生光电效应，故A正确；

B．从能级的氢原子跃迁到能级时辐射的光子能量为2.86eV，从能级跃迁到辐射的光子能量为2.55eV,都只能使钾、钠、铷三种金属发生光电效应，故B错误；

C在发生光电效应的情况下，相同强度、不同频率的光，其光子疏密不同，所以饱和光电流的强度不相同，故C错误；

D．根据爱因斯坦光电效应方程有

可知在发生光电效应的情况下，相同频率、不同强度的光子照射钨和钾时，因为两种金属的逸出功不同，所以光电子的最大初动能不相同，故D错误。

故选A。

6．B

【详解】A．地球表面，忽略自转有

解得

根据万有引力提供向心力，有

可得月球的第一宇宙速度为

故A错误；

B．“嫦娥六号”绕月运行时根据万有引力提供向心力，有

解得

“嫦娥六号”绕月运行的动能为

故B正确；

C．月球的质量为

月球的平均密度为

故C错误；

D．“嫦娥六号”绕月运行时根据万有引力提供向心力，有

“嫦娥六号”绕月运行的周期为

故D错误。

故选B。

7．C

【详解】AB．当时光线从玻璃射向空气的入射角为，则

所以玻璃的折射率为

故AB错误；

CD．平行玻璃砖对光线起到侧移不改变方向，可知若光线从O点正上方射出玻璃时则出射光线与入射光线平行，从玻璃出射时入射角为

解得

光射入玻璃时

解得

故C正确，D错误。

故选C。

8．AD

【详解】A．仅将下移，原线圈两端电压不变，而线圈匝数比减小，又匝数比等于原副线圈两端的电压之比，故可知副线圈两端的电压增大，未动则分压比不变，由此可知灯泡L两端的电压增大，灯泡变亮，故A正确；

B．仅将下移，原线圈两端电压不变，而线圈匝数比增大，又匝数比等于原副线圈两端的电压之比，则可知副线圈两端的电压减小，未动则分压比不变，由此可知灯泡L两端的电压减小，灯泡变暗，故B错误；

C．仅将下移，滑动变阻器上端的电阻增大，而下端所在并联电路的总电阻减小，上端电阻和下端电阻所在电路的并联以后的等效电阻串联，而根据串联分压原理可知，灯泡所在电路电压减小，则灯泡变暗，故C错误；

D．在灯泡所并联电路电压不变的情况下，仅将S断开，则并联电路的总电阻增大，而副线圈两端的电压不变，则灯泡所在电路分压增大，灯泡两端电压增大，灯泡变亮，故D正确。

故选AD。

9．AD

【详解】A．由法拉第电磁感应定律可知磁场变化时才会产生感生电场，故A正确；

B．变化的磁场在真空室中激发出的电场为无源场，电场线为封闭曲线，与静电场不同，故B错误；

C．当图乙中感生电场沿逆时针方向时，电子沿顺时针方向加速运动，故C错误；

D．图甲线圈中的电流增大的过程中，则竖直向上的磁场增强，由楞次定律可知图乙中形成顺时针方向的感生电场，故D正确。

故选AD。

10．BCD

【详解】A．根据题意知

正电的小球恰好从点沿轴正方向以速度做匀速直线运动，由平衡条件可知带电小球不受洛仑兹力，所以速度方向与磁场方向相互平行，匀强磁场的方向可能沿轴正方向，也可能沿轴负方向，故A错误；

B．若的方向改为沿轴正方向，则小球受到的重力和电场力的合力为

方向方向沿轴正方向和y轴负方向的角平分线，改变磁场方向，可使小球仍做匀速直线运动，根据平衡条件可知小球所受的洛仑兹力大小为

则磁感应强度大小可能为

故B正确；

C．撤去电场后，粒子的运动如图：

在最低点有

且

根据题意可知

根据几何关系可知最低点坐标为

故C正确；

D．撤去电场后，小球沿轴做匀速直线运动，则

粒子做圆周运动的周期为

且

x方向的坐标为

解得

，

所以小球第一次返回到平面的可能坐标为（，），故D正确；

故选BCD。

11．              

【详解】（1）[1]用游标卡尺测量遮光条的宽度如图乙所示，则

（2）[2]光电门显示遮光条通过光电门的时间为，则此时挡光条的速度大小为

挡光条和滑块的角速度相等，根据

可知挡光条到竖直转轴的距离为，滑块到转轴的距离为，则滑块线速度大小为

[3]根据牛顿第二定律有

可知为了画出线性图像，应做力与的函数图像。

12．     5     a     2.9     0.80

【详解】①[1]因为电源内阻较小，故对于电源来说应该采用电流表外接法，图中采用的是电流表内接；故导线5连接不当，应该从电压表正接线柱接到电流表正接线柱；

②[2]开始实验前应该让滑动变阻器连入电路阻值最大，故应将滑片置于a端；

③[3][4]由图线可知图线与纵轴的交点即为电源电动势，故E=2.9V；图线与横轴的交点为短路电流I=0.50A，故可得等效内阻为

又因为在开关和电池负极之间接有的电阻，在计算过程中等效为内阻，故电源内阻为

13．（1）；（2）

【详解】（1）缸内气体发生等容变化，根据查理定律得

其中

解得，此时缸内气体的压强为

（2）将放出的气体与气缸内的气体整体为研究对象，发生等温变化，根据玻意耳定律有

其中

联立解得

缸内剩余气体质量与原来气体总质量比为

14．（1）；（2）

【详解】（1）电子在电场中运动，根据动能定理有

解得电子穿出小孔时的速度为

（2）电子进入偏转电场做类平抛运动，在垂直于极板方向做匀加速直线运动。设电子刚离开电场时垂直于极板方向偏移的距离为，根据匀变速直线运动规律有

根据牛顿第二定有

电子在水平方向做匀速直线运动，有

联立解得

由图可知

解得

15．（1），；（2）；（3）4个

【详解】（1）根据题意，设释放弹簧后小物块a、b的速度大小分别为、，由动量守恒定律和能量守恒定律有

解得

，

（2）若小物块b在传送带B端的速度，则由牛顿第二定律有

设恰好能运动到端时，物块在端速度最小，由公式有

解得

假设不成立，即物块b在传送带B端的速度不能小于，若小物块b在传送带B端的速度，由牛顿第二定律有

当速度减小到时，物块减速的加速度变回，设恰好能运动到端时，物块在端速度最小，由公式有

联立解得

符合假设，则改变弹簧的弹性势能，使小物块b能运动到左侧平台小物块b在传送带B端的最小速度为。

（3）由（2）分析可知只要小物块碰撞后的速度，就可以滑上左侧平台，由于其余各段均光滑，可知，小物块返回后的速度大小不变，向左为正方向，由动量定律和能量守恒定律有

解得

同理可知，第二次碰撞后

第三次碰撞后

第四次碰撞后

可知，最多4个物块能滑上左侧平台。