[物理]辽宁省部分学校2024届高三下学期联考（五）试题（解析版）

这是一份[物理]辽宁省部分学校2024届高三下学期联考（五）试题（解析版），共17页。

1．本试卷满分100分，考试用时75分钟。
2．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡上，在规定的位置贴好条形码。
3．回答选择题时，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，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
4．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．北京时间2023年10月3日傍晚，诺贝尔物理学奖揭晓．皮埃尔·阿戈斯蒂尼、费伦茨·克劳斯和安妮·吕利耶因在阿秒脉冲光方面所做出的贡献获奖．电子需要150阿秒才能绕氢原子核运行一周，微观世界的时间尺度如图所示．若光周期由飞秒到阿秒量级，下列说法正确的是（ ）
A．波长变短B．波长不变 C．周期变长D．光子能量不变
2．我国出口的高速动车组惊艳世界，中国的“名片”走向世界．如图甲中、两列动车在两平行直轨道上行驶，从某时刻两列动车前进方向的车头相遇开始计时，得到它们图像如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A．在时两列动车前进方向的车头又相遇
B．两列动车的平均速度大小相等
C．、两列动车此后还能相遇一次
D．再次相遇前两列车前进方向的车头间最大距离为
3．简谐横波在均匀介质中从传向，、两点的振动图像如图中实线和虚线所示，与间的距离为．该简谐横波的波速可能为（ ）
A． B． C． D．
4．如图所示，斜面的倾角为，斜面的长度为．在一斜面顶端，将甲、乙两个小球分别以和的速度沿同一方向水平抛出，甲球经时间恰落在斜面的底端，此时甲球速度与水平方向夹角为．不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．乙球将落在斜面的中点 B．乙球经时间落在斜面上
C．乙球落在斜面上时速度与水平方向夹角为 D．乙球落在斜面上时速度大小为
5．如图所示，长方体金属块的长、宽、高均分别为、、，电源的电动势为，内阻为，通过理想电流表A的示数为，则该金属块的电阻率为（ ）
A．B． C．D．
6．利用如图所示的实验装置可以测定液体的折射率，将水平面上一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，使在两玻璃表面之间形成一个倾角很小的劈形空气薄膜（空气可视为真空，折射率为），光从上方入射后，从上往下看到干涉条纹，测得相邻亮条纹间距为；保证倾角不变，在两块平板玻璃之间充满待测液体，然后用同种单色光垂直照射玻璃板，测得相邻亮条纹间距为，则该液体的折射率为（ ）
A．B． C．D．
7．如图所示，倾角为的光滑斜面体固定在水平面上，质量为的带孔小球甲穿过光滑的竖直杆后拴接在劲度系数为的轻弹簧上，弹簧下端栓接在水平面上．用跨过光滑小定滑轮的细线与质量为的滑块乙连接．用外力控制滑块乙使细线刚好绷紧，此时圆环位于图中的位置，滑轮右侧的细线与水平方向的夹角为．某时刻将控制滑块乙的外力撤走，经过一段时间圆环运动到位置．已知点与滑轮在同一高度处，且到滑轮的距离为，圆环在、两位置时弹簧的弹力大小相等，重力加速度为，，不计滑轮大小，斜面足够长，细线长度不变，则下列说法正确的是（ ）
A．甲、乙组成的系统机械能守恒
B．
C．撤走控制滑块乙的外力的瞬间，小球的加速度大小为
D．圆环运动到位置时速度大小为
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。
8．如图所示，两根通电导线、沿垂直纸面的方向放置，其中导线、中通有电流、，电流的方向图中未画出．点为两导线连线的中点，、两点关于点对称，、两点关于点对称，已知点的磁感应强度为零，点的磁感应强度方向垂直向下．则下列说法正确的是（ ）
A．中的电流方向垂直纸面向外、中的电流方向垂直纸面向里
B．
C．点的磁感应强度方向垂直向下
D．、两点的磁感应强度不相同
9．2023年10月26日11时14分，神舟十七号载人飞船发射成功，并与“天官”完美对接，6名航天员在“天宫”顺利会师．对接前“天宫”、神舟十七号均绕地球沿顺时针方向做匀速圆周运动，图乙中为“天宫”的在轨位置．引力常量为，则下列说法正确的是（ ）
A．对接前，神舟十七号飞船可能在位置做匀速圆周运动
B．对接前，神舟十七号飞船的环绕速度大于“天宫”的环绕速度
C．神舟十七号飞船若在位置做匀速圆周运动，加速度小于“天宫”的加速度
D．已知“天宫”的环绕速度与环绕周期，则可求地球的质量
10．如图所示，足够长的平行光滑金属导轨固定，两侧的倾角均为，导轨间距为，左右两侧均存在垂直导轨平面的匀强磁场，方向如图所示，且磁感应强度的大小分别为、．质量分别为，导体棒1、2均垂直导轨放置，导体棒1，2的电阻分别为、．右侧的导体棒放在绝缘挡板上，时刻将导体棒1由静止释放，经过时间导体棒2与挡板之间刚好没有作用力．重力加速度，导体棒始终垂直导轨且与导轨保持良好的接触，导轨电阻不计，，．则下列说法正确的是（ ）
A．时导体棒1的速度大小为
B．时间内，导体棒1沿导轨下滑的距离为
C．时间内，通过导体棒1的电荷量为
D．时间内，导体棒1中产生的焦耳热为5.76J
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11．（6分）某实验小组的同学利用如图甲所示的实验装置完成了机械能守恒定律的验证，小球的释放点、光电门1、光电门2在同一条竖直线上，实验时首先用游标卡尺测量小球的直径，结果如图乙所示，保持光电门1到小球释放点的距离不变，改变光电门2到光电门1的距离，并记录小球通过光电门2的挡光时间，记录多组实验数据．
回答下列问题：
（1）由图乙可知小球的直径为________mm；
（2）小球经过光电门2时的速度为________（用测量量和已知量表示）；
（3）根据测量的实验数据描绘出如图丙所示的图像，如果重力加速度________，则小球下落过程中机械能守恒（用测量量和坐标系中的量表示）．
12．（9分）在“用传感器观察电容器的充放电过程”，实验中，按图甲所示连接电路．单刀双掷开关先跟2相接，某时刻开关改接1，一段时间后，把开关再改接2．实验中使用了电流传感器来采集电流随时间的变化情况．其中表示电容器的电容，表示电阻的阻值，表示电源的电动势（电源内阻可忽略）．
（1）开关改接2后，电容器进行的是________（填“充电”或“放电”）过程．此过程得到的图像如图乙所示．如果不改变电路其他参数，只减小电阻的阻值，则此过程的曲线与坐标轴所围成的面积将________（填“减小”“不变”或“增大”）；
（2）若，结合放电过程获取的图像，则加在电容器两极板的最大电压约为________V；
（3）改变电路中某一元件的参数对同一电容器进行两次充电，两次充电对应的电容器电荷量随时间变化的图像分别如图丙中、所示．根据图像分析：、两条曲线不同是________（填“”或“”）不同造成的；
（4）电容器充电过程实际是克服极板上电荷的静电力做功，使电势能增加的过程（即极板间储存电场能的过程），若某次充电过程的两极板间电压与电荷量的关系图象关系图像如图丁所示，请类比图像求位移的方法，计算该充电过程电容器储存的电场能为________（用，表示）．
13．（10分）未来我们还要在火星上完成一系列的实验．若将一导热性能良好的且质量为的气缸放在火星水平面上，用质量为的活塞封闭一定质量的气体，活塞距离气缸底部的距离为，且刚好为气缸高度的一半．已知（为火星表面的大气压，但数值未知），火星表面的重力加速度为．忽略一切摩擦，活塞厚度不计．
（1）把气缸固定在火星水平面上，用一竖直向上的外力作用在活塞上，如图甲所示，使活塞缓慢地升高到气缸口，求此时的外力；
（2）如果用细绳将装置按如图乙的方式悬挂，平衡时活塞距离气缸底部的距离为，求的比值．
14．（13分）如图所示的坐标系中，轴的右侧存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为，轴的左侧存在沿轴负方向的匀强电场．点为轴上的点，，一比荷为的负粒子由点沿轴的正方向射入磁场，经过一段时间粒子通过轴进入电场，速度方向与轴的负方向成，粒子在电场中垂直轴经过点．忽略粒子的重力．求（结果可用分式或带根号）：
（1）粒子射入磁场的初速度大小以及电场强度的大小；
（2）粒子第一次经过轴到第三次经过轴的时间．
15．（16分）如图所示，细绳长，一端拴接质量为的可视为质点的物体甲，另一端固定在点，点到水平面的高度为．倾角为的斜面体固定在水平面上，且与水平面理想连接．轻质弹簧固定在斜面体的顶端，弹簧原长时，弹簧的下端位于点．将物体拉至点左侧等高的位置，细线刚好绷紧，将物体甲由静止释放，物体甲运动到最低点，与点静止的物体乙（与甲完全相同）弹性正碰，碰后乙由点沿水平面运动，再由点滑上斜面体．已知，，物体与、段的动摩擦因数均为，段光滑，，．
（1）甲、乙碰前瞬间，求物体甲对细线的拉力大小；
（2）通过计算说明：弹簧能否被压缩；
（3）通过计算分析：物体乙能否返回点，若能：求出返回点的速度；若不能：求出物体乙运动的总时间（结果可带根号）．
【参考答案】
1．A
解析：由图可知光脉冲由飞秒到阿秒量级，周期变短，频率变大，光子能量变大，波长变短，A正确．
2．C
解析：时，两列动车速度相等，再次相遇前两列动车在时相距最远，距离为，D错误；从围成面积可看出前动车的位移更大，AB错误，在时，动车在前方，此后动车会追上并超越，所以还能相遇一次．C正确．
3．D
解析：振动由向传播，由图线可知，故振动从传到的时间可能为，，根据，代入，可得，故波速可能为，，，……，D符合题意．
4．D
解析：甲、乙两小球均落在斜面上，位移方向相同，则小球落在斜面上时速度方向一定相同，C错误；设甲球落至斜面时的速率为，由平抛运动规律，，，设斜面倾角为，而，联立解得，乙球初速度为，运动时间为，B错误；小球落在斜面上的位移为，乙小球运动时间为，位移为甲小球的四分之一，即乙小球不落在斜面的中点，A错误，小球落在斜面上的速度为，乙小球的初速度为，则乙小球落在斜面上的速度为，D正确．
5．B
解析：根据闭合电路欧姆定律有，根据电阻定律有，联立解得，B正确．
6．C
解析：根据薄膜干涉原理，干涉条纹平行等宽，当光垂直标准工件方向射向玻璃板时，得到干涉条纹，相邻亮条纹对应劈尖厚度差为，由几何关系有，则，又，则，C正确．
7．D
解析：对圆环和滑块组成的系统，弹簧的弹力对系统做正功，则甲、乙组成的系统机械能不守恒，A错误；由题意圆环在、两位置时弹簧的弹力大小相等，圆环在时弹簧的压缩量等于圆环在时弹簧的伸长量，设形变量为，根据几何关系可得，解得，开始细线刚好绷紧，即细线的作用力为零，此时弹簧的弹力等于圆环的重力，即，解得，B错误；撤走控制滑块乙的外力的瞬间，设细线的拉力大小为，对甲、乙分别根据牛顿第二定律得，，根据运动的合成与分解可得，解得，C错误；根据运动的合成与分解可得，圆环甲运动到点，所以滑块乙的速度为零，对圆环甲从到的过程，两物体和弹簧组成的系统机械能守恒，又因为圆环在、两处弹簧的弹力相等，则弹簧在初、末状态的弹性势能相等，所以，解得，D正确．
8．AD
解析：由题意点的磁感应强度为零，则说明导线、在点产生的磁场大小相等、方向相反，即两导线中的电流方向相反，又点距离导线较近，则导线中的电流较小，即，B错误；由B分析可知，导线在点产生的磁场强，点的磁感应强度方向垂直向下，由安培定则可知中的电流方向向外、中的电流方向向里，A正确；由安培定则可知，导线、在点产生的磁场方向均垂直连线向上，C错误；由于，根据右手螺旋定则及磁场的矢量合成可知、两点的磁感应强度大小相等、方向不同，D正确．
9．BD
解析：神舟十七号欲与天和“天宫”实现对接，神舟十七号应由低轨道点火加速，做离心运动与“天宫”对接，因此对接前神舟十七号不可能与“天宫”在同一轨道上运行，A错误；由A选项分析可知，对接前神舟十七号应在低轨道上环绕地球做匀速圆周运动，则由得，即对接前神舟十七号飞船的环绕速度大于“天宫”的环绕速度，B正确；由得，C错误；“天宫”环绕地球运行时，万有引力提供向心力，由，，，整理得，D正确．
10．AC
解析：时导体棒2与挡板之间的作用力刚好为零，由力的平衡条件得，对导体棒1有，又，解得，A正确；对导体棒1由动量定理得，又由法拉第电磁感应定律得，又，，由以上可解得，，B错误，C正确；时间内，由能量守恒定律得，解得，导体梯1上产生的焦耳热为，代入数据解得，D错误．
11．（1）9.6（1分） （2）（2分） （3）（3分）
解析：（1）由游标卡尺的读数规则可知，该小球的直径为；
（2）由于小球的挡光时间极短，挡光时间内的平均速度近似等于小球经过光电门2的瞬时速度，即为；
（3）如果下落过程中，小球的机械能守恒，假设小球经过光电门1时的速度为，由于小球的释放点到光电门1的距离保持不变，则小球经过光电门1时的速度不变，则由，由以上整理得，则，又由图丙可知图像的斜率为，则．
12．（1）放电（1分） 不变（2分） （2）1.1（2分） （3）（2分） （4）（2分）
解析：（1）只减小电阻的阻值，不改变电容的带电量，则此过程，电容的放电量不变，则曲线与坐标轴所围成的面积不变；
（2）若，放电过程的最大电流为，则加在电容器两极板的最大电压约为；
（3）、两条曲线表面，电容器带的最大电量不同，根据可知，两次不同是电源的电动势不同；
（4）该充电过程电容器储存的电场能等于图像与坐标轴围成的“面积”，大小为．
13．解：（1）气缸静止时，以活塞为研究对象，假设活塞的横截面积为，由力的平衡条件可知
（1分）
又（1分）
解得
当活塞缓慢拉到气缸口时，设气缸内气体的的压强为，由玻意耳定律得（2分）
解得
对活塞受力分析，由平衡条件得（1分）
解得（1分）
（2）装置悬挂后，对气缸受力分析，由平衡条件得（1分）
解得
对气体由玻意耳定律得（2分）
解得（1分）
14．解：（1）带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，作出运动轨迹示意图如图所示，由几何关系得
（1分）
解得（1分）
根据洛伦兹力提供向心力，有（2分）
解得（1分）
带电粒子在电场中运动时，沿轴方向做匀速直线运动，有
（1分）
沿轴方向做匀变速直线运动，有（1分）
其中（1分）
解得（1分） （1分）
（2）带电粒子在电场中运动的时间为（1分）
带电粒子再次进入磁场后转过的角度为，所用时间（1分）
则带电粒子从开始运动到第三次经过轴所用的时间（1分）
15．解：（1）物体甲从点到点的过程，由机械能守恒定律得（1分）
解得：
细线断裂前瞬间，对物体（1分）
解得：
由牛顿第三定律可知物体对细线的拉力大小为（1分）
（2）甲、乙弹性正碰，由动量守恒：（1分）
由机械能守恒：（1分）
解得，
由动能定理可得：（1分）
说明物体刚好运动到点速度减为零，不能压缩弹簧（1分）
（3）假设物体乙能返回到点，则整个过程由动能定理得（1分）
解得，说明物体乙不能返回到点结合第（2）问的解析可知，物体乙从到做减速运动，从到做减速运动，然后如题由点返回到点，再次进入水平面后速度减为0
物体乙在段由牛顿第二定律得（1分）
物体乙在点的速度为，解得（1分）
物体乙由到的时间为，代入数据解得（1分）
物体乙由到的过程，由牛顿第二定律得（1分）
解得
物体乙由到的时间为
物体乙由返回到的过程中，由牛顿第二定律得
解得（1分）
则物体乙返回到点的过程有得（1分）
物体乙由到的时间为
物体乙再次进入水平面上后，在水平面上运动的时间为
所以物体乙在水平面和斜面体上运动的总时间为（1分）
解得（1分）