[物理][三模]辽宁省部分学校2023_2024学年高三下学期考前测试试题(B卷)(解析版)

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注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上，用2B铅笔将试卷类型（A）填涂在答题卡相应位置上，将条形码横贴在答题卡右上角“条形码粘贴处”。
2.作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔在答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按上述要求作答无效。
4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，将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. 2023年8月24日至今，日本政府已将福岛核电站含64种放射性元素共2.3万吨核污水排入海洋，严重影响全球生态环境。核污水中放射性元素的半衰期长达30.17年，它的衰变方程为，下列说法正确的是（ ）
A. X是电子
B. 温度降低可减小铯的半衰期
C. X粒子射入匀强磁场中一定受到洛伦兹力作用
D. 经过60.34年，受铯137污染的土地里就没有铯137元素了
【答案】A
【解析】A．由质量数和电荷数守恒可知衰变方程为
则X是电子，故A正确；
B．半衰期由原子核本身的结构决定，与物理条件如温度等因素无关，故B错误；
C．如果电子速度方向与磁场方向平行将不受洛伦兹力；故C错误；
D．衰变经过的半衰期的个数为
可知经过了两个半衰期，则仍有四分之一的铯137，故D错误。故选A。
2. 2023年艺术体操亚锦赛，中国选手赵雅婷以31.450分摘得带操金牌。带操选手伴随着欢快的音乐，完成了各项专业动作，产生各种优美的波形。如图为带操某一时刻的情形，下列说法正确的是（ ）
A. 带上质点的速度就是波传播的速度
B. 为了减小波长，运动员需提高振动频率
C. 图示时刻，质点P的速度和加速度都比Q点的大
D. 振动过程中质点P的振幅大于质点Q的振幅
【答案】B
【解析】A．机械能的传播速度由介质决定，与质点的振动速度无关，故A错误；
B．根据
可知了减小波长，运动员需提高振动频率，故B正确；
C．图示时刻，质点P在波谷，质点Q在平衡位置附近，质点P偏离平衡位置的位移较大，则质点P的速度小于质点Q的速度，质点P的加速度大于质点Q的加速度，故C错误；
D．振动过程中质点P的振幅等于质点Q的振幅，故D错误。故选B。
3. 嫦娥六号探测器计划在2024到2025年执行月球背面的月球样品采集任务。若嫦娥六号探测器在月球附近轨道上运行的示意图如图所示，嫦娥六号探测器先在圆轨道上做匀速圆周运动，运动到A点时变轨为椭圆轨道，B点是近月点。下列有关嫦娥六号探测器的说法正确的是（ ）
A. 发射速度大于地球的第二宇宙速度
B. 要想从圆轨道进入椭圆轨道必须在A点减速
C. 运行至B点时的速度等于月球的第一宇宙速度
D. 在圆轨道上运行的周期和在椭圆轨道上运行的周期相等
【答案】B
【解析】A．“嫦娥六号”探测器没有脱离地球的束缚，因此发射速度大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度，故A错误；
B．图中圆轨道相对于椭圆轨道为高轨道，可知，要想从圆轨道进入椭圆轨道必须在A点减速，故B正确；
C．月球的第一宇宙速度等于近月圆轨道上的环绕速度，“嫦娥六号”探测器在近月点B所在椭圆轨道相对于近月圆轨道为高轨道，由椭圆轨道变轨到近月圆轨道，需要在近月点B减速，可知“嫦娥六号”探测器运行至B点时的速度大于月球的第一宇宙速度，故C错误；
D．令图中圆轨道半径为R1，椭圆轨道的半长轴为R2，根据开普勒第三定律有
由于
可知
即在椭圆轨道上运行的周期比在圆轨道上运行的周期短，故D错误。
故选B。
4. 如图所示，某运动员在足球场上进行“带球突破”训练。运动员沿边线将足球向前踢出，足球沿边线运动，为控制足球，运动员又向前追上足球。下列图像和图像可能反映此过程的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】AB．足球沿边线在摩擦力的作用下做匀减速直线运动，速度越来越小；运动员为了追上足球做加速运动，速度越来越大。v-t图像与坐标轴的面积表示位移，当运动员追上足球时，运动员和足球的位移相同，v-t图像与坐标轴围成的面积相同，故AB错误；
CD．x-t图像的斜率表示速度，足球做减速运动，足球的x-t图像斜率逐渐减小，运动员向前追赶足球，做加速运动，运动员的x-t图像斜率逐渐增大，当运动员追上足球时，足球和运动员在同一时刻到达同一位置，足球和运动员的x-t图像交于一点，故C错误，D正确。
故选D。
5. 我们常用支架与底板垂直的两轮手推车搬运货物。如图甲所示，将质量为m的货物平放在手推车底板上，此时底板水平；缓慢压下把手直至底板与水平面间的夹角为30°。不计货物与支架及底板间的摩擦，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A. 当底板与水平面间的夹角为30°时，底板对货物的支持力为
B. 当底板与水平面间的夹角为30°时，支架对货物的支持力为
C. 压下把手的过程中，支架对货物的支持力一直增大
D. 压下把手的过程中，底板对货物的支持力先减小后增加
【答案】C
【解析】AB．设底板对货物的支持力为，支架对货物的支持力为，当底板与水平面间的夹角为30°时，货物的受力如图所示
由平衡条件得，
解得，
故AB错误；
CD．压下把手的过程中，货物的受力情况如图所示
则底板对货物的支持力一直减小，支架对货物的支持力一直增大，故D错误，C正确。
故选C。
6. 地磁场能抵御宇宙射线侵入，赤道剖面外地磁场可简化为包围地球且厚度为地球半径的的匀强磁场，方向垂直该剖面，图中给出的速度在图示平面内，从O点沿平行于垂直地面两个不同方向入射的a、b、c三种比荷相同的带电粒子（不计重力）在地磁场中的三条运动轨迹，其中，a、c粒子入射速度大小分别为va、vc，方向与地面平行，b粒子入射速度方向与地面垂直，且它们都恰不能到达地面。则下列相关说法中正确的是（ ）
A. 三个粒子在磁场中圆周运动的周期
B. a粒子带负电，b、c粒子带正电
C.
D.
【答案】C
【解析】A．根据洛伦兹力为其做圆周运动提供向心力及周期公式
解得
三种粒子的比荷相同，故周期相同，A错误；
B．根据左手定则可知，a、c粒子带负电，b粒子带正电，B错误；
CD．根据洛伦兹力提供向心力
解得
设地球半径为R，则
所以
C正确，D错误。
故选C。
7. 某工厂为了检验正方形线圈的合格率，将线圈放在传送带上，传送带所在空间中加上竖直向下的匀强磁场，磁场边界PQ与MN平行且与线圈速度方向成45°，磁感应强度为B。如图所示，线圈与传送带一起以恒定速度v向右运动，线圈与传送带间的动摩擦因数为μ。线圈进入磁场过程中线圈恰好不打滑，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。已知线圈质量为m，匝数为N，边长为L，总电阻为R，且磁场宽度大于L。下列说法错误的是（ ）
A. 线圈进入磁场过程中，电流方向为ADCBA
B. 在线圈进入磁场的过程中，线圈对传送带的摩擦力始终沿AC所在直线方向，且最大值为
C. 线圈在进入磁场的过程中通过截面的电荷量为
D. 在不改变传送带速度的情况下，相同质量、材料、边长但匝数为2N的线圈进入磁场过程相对皮带会打滑
【答案】D
【解析】A．线圈进入磁场的过程，磁通量增加，根据楞次定律，可判断出，感应电流的方向为ADCBA，故A正确；
B．在线圈进入磁场的过程中，受到沿CA方向的安培力作用，由于线圈匀速运动，所以线圈受到的摩擦力方向为AC方向，根据牛顿第三定律可知，线圈对传送带的摩擦力始终沿CA方向，最大值为
又有
解得
故B正确；
C．线圈在进入磁场的过程中通过截面的电荷量为
故C正确；
D．线圈质量不变，材料不变，边长不变，匝数变成2倍，则导线长度变为原来的2倍，横截面积变为原来的，根据
可知，电阻变为原来的4倍，又因为安培力的最大值为
可知，匝数变成2倍，电阻变为原来的4倍，线框受到的安培力的最大值不变，而最大静摩擦力为
不变，所以在不改变传送带速度的情况下，相同质量、材料、边长但匝数为的线圈进入磁场过程也恰好不打滑，故D错误。
本题选择错误选项；
故选D。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分
8. 下列说法正确的是（ ）
A. 力是国际单位制中力学三个基本物理量之一
B. 定义电场强度E和磁感应强度B两个物理量时都采用了比值定义法
C. 爱因斯坦相对论认为在不同的惯性参考系中光的传播速度都是相同的且高速运动的μ子寿命会变长
D. 电磁波可以传递能量和信息，但不能在真空中传播
【答案】BC
【解析】A．质量、长度、时间是国际单位制中力学三个基本物理量，力不是力学基本物理量，故A错误；
B．定义电场强度E和磁感应强度B两个物理量时都采用了比值定义法，故B正确；
C．爱因斯坦相对论认为在不同的惯性参考系中光的传播速度都是相同的，微观粒子在高速运动时的寿命比低速长，所以高速运动的μ子寿命会变长，故C正确；
D．电磁波可以传递能量和信息，可以在真空中传播，故D错误；
故选BC。
9. 如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比为3∶1，电源输出的交流电压瞬时值的表达式为，定值电阻R1的阻值为65Ω，电阻箱R2的初始阻值为10Ω，灯泡L阻值恒为10Ω电流表为理想交流电流表，下列说法正确的是（ ）
A. 理想电流表的初始示数为3A
B. 逐渐增大R2的阻值，灯泡L逐渐变暗
C. 当R2=26Ω时，副线圈功率达到最大
D. 若将R1换为一个理想二极管，则灯泡L两端电压的有效值为
【答案】AC
【解析】A．R2和灯泡L并联后的电阻为
根据理想变压器得电压与电流关系可得变压器次级的等效电阻为
由瞬时表达式得变压器输入电压的有效值为220V，初级电流为
A
次级电流
A
由于电阻箱与灯泡电阻相等，电流表的示数为3A，故A正确；
B．逐渐增大R2的阻值，则等效电阻变大，则初级电流减小，R1两端电压减小，原线圈电压增大，副线圈电压增大，灯泡变亮，故B错误；
C．将R1等效为电源内阻，则当时，副线圈功率最大，即
联立上式解得
R2=26Ω
故C正确；
D．若将R1换为导线，根据
解得
V
将R1换为理想二极管，由于二极管有单向导电性，则灯泡L两端电压的有效值将减小，小于V，故D错误。
故选AC。
10. 轻弹簧上端连接在箱子顶部中点，下端固定一小球，整个装置静止在水平地面上方。现将箱子和小球由静止释放，箱子竖直下落h后落地，箱子落地后瞬间速度减为零且不会反弹。此后小球运动过程中，箱子对地面的压力最小值恰好为零。整个过程小球未碰到箱底，弹簧劲度系数为k，箱子和小球的质量均为m，重力加速度为g。忽略空气阻力，弹簧的形变始终在弹性限度内。下列说法正确的是（ ）
A. 箱子下落过程中，箱子机械能守恒
B. 箱子落地后，弹簧弹力的最大值为3mg
C. 箱子落地后，小球运动的最大速度为
D. 箱子与地面碰撞损失的机械能为
【答案】BCD
【解析】A．箱子静止时，对小球分析有
对箱子分析有
当箱子由静止释放瞬间，弹簧弹力不发生突变，小球在这瞬间仍然平衡，加速度为0，而箱子释放瞬间固定箱子的力消失，箱子所受合力为
可得该瞬间箱子的加速度
此后弹簧会恢复原长，在弹簧恢复原长的过程中，弹簧弹力对箱子做正功，若此过程中箱子落地，则此过程中箱子的机械能增加；若在弹簧恢复原长时箱子还未落地，由于箱子的速度大于小球的速度，弹簧将被压缩，弹簧弹力将对箱子做负功，箱子的机械能又会减小，但无论何种情况，箱子在运动过程中除了重力做功外，弹簧弹力也在做功，因此箱子下落过程中，箱子机械能不守恒，故A错误；
B．根据题意，此后小球运动过程中，箱子对地面压力最小值恰好为零，则对箱子有
弹簧处于压缩状态，且为压缩最短位置处，可知小球做简谐振动，此时弹簧的压缩量与小球合力为零时弹簧的伸长量之和即为小球做简谐振动的振幅，根据简谐振动的对称性可知，在最低点
在最高点
联立解得
而当小球运动至最低点时弹簧弹力有最大值，即为，故B正确；
C．小球做简谐振动，在平衡位置时有
解得
即弹簧被拉伸时小球受力平衡，处于简谐振动的平衡位置，此处小球的速度有最大值，而根据以上分析可知，小球在最高点时弹簧的弹力和在平衡位置时弹簧的弹力大小相同，只不过在最高位置时弹簧处于被压缩状态，在平衡位置时弹簧处于被拉伸状态，显然压缩量和伸长量相同，则小球从最高点到达平衡位置下落的高度
而弹簧压缩量和伸长量相同时所具有的弹性势能相同，即小球zai 最高点和在平衡位置时弹簧的弹性势能相同，则对小球由最高点到平衡位置根据动能定理可得
解得
故C正确；
D．箱子损失的机械能即为箱子、弹簧、小球所构成的系统损失的机械能，小球在平衡位置时弹簧所具有的弹性势能和在箱子未落下时弹簧所具有的弹性势能相同，由能量守恒可得
解得箱子损失的机械能
故D正确。
故选BCD。
三、实验题
11. 某同学用如图（a）所示的装置测量某种单色光的波长，他对该实验装置进行调节并观察实验现象：
（1）图（b）中______（选填“甲”或“乙”）为单色光形成的双缝干涉图样；
（2）在实验中，下列说法正确的是____
A.如发现条纹不清晰，可调节单缝位置，使单缝与双缝平行
B.若仅取下滤光片，可观察到明暗相间的白条纹
C.若仅把红色滤光片换成蓝色滤光片，则屏上的亮条纹宽度会变大
D.测量相邻两亮条纹间距离的方法与“用单摆测量重力加速度”实验中测量单摆周期的方法类似
（3）通过实验测得：双缝间距为0.300mm，双缝与屏幕的距离为1.00m，第1条到第6条亮条纹中心间的距离为9.500mm。可计算出该单色光的波长λ=______nm。
【答案】（1）甲 （2）AD##DA （3）570
【解析】【小问1详解】
干涉条纹是一系列，等间距条纹，可知，甲为单色光形成的双缝干涉图样。
【小问2详解】
A．实验中，可以通过调节单缝位置，使单缝与双缝平行使得屏上的条纹清晰，故A正确；
B．若仅取下滤光片，屏上将出现明暗相间彩色条纹，故B错误；
C．根据
由于红光波长大于蓝光波长，可知，若仅把红色滤光片换成蓝色滤光片，则屏上的亮条纹宽度会变小，故C错误；
D．测量相邻条纹间距时，先测量多条条纹之间的间距，再除以条纹相应的间距数目，采用了累积法，可知测量相邻两亮条纹间距离的方法与“用单摆测量重力加速度”实验中测量单摆周期的方法类似，故D正确。
故选AD。
【小问3详解】
第1条到第6条亮条纹中心间的距离为9.500mm，则
根据
则有
解得该单色光的波长
12. （1）电子温度计是利用半导体的电阻随温度升高而减小的特性而制作的，已知某半导体的电阻随温度t（在）间可视为线性变化，如图甲所示。当温度为时，用多用电表测得其电阻如图乙所示，此时__________；当温度为时，用多用电表测得其电阻。
（2）把该半导体与电动势为、内阻为的电源，理想电压表（量程）和定值电阻连成如图乙所示的电路，为使电压表示数不会超量程，且当温度在间变化时电压的变化比较明显，则定值电阻的阻值应选___________。
A． B． C．
（3）选用合适的后，该半导体作测温探头，把电压表的电压刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简易的电子温度计，当电阻温度为时，电压表的示数约为___________V。（保留两位有效数字）
（4）若电池用久后内阻r变大，用该温度计测量的温度要比真实值___________（填“偏高”或“偏低”）。
【答案】（1）150 （2）B （3）1.4 （4）偏高
【解析】（1）[1]由图可知，当温度为时，由多用电表测得其电阻
（2）[2]若，则可求得电压表的读数范围为
即；同理可知若，则可求得电压表的读数范围为；若，则可求得电压表的读数范围为；则为使电压表示数不会超量程，且当温度在间变化时电压的变化比较明显，则定值电阻的阻值应选B；
（3）[3]当电阻温度为时，可求得
电压表的示数约为
（4）[4]若电池用久后内阻r变大，根据
可得，电压表读数偏小，则用该温度计测量的温度要比真实值偏高。
四、解答题
13. 如图，上端开口的汽缸竖直固定在水平地面上，a、b位置处内壁有卡口，位于卡口处的活塞通过轻绳（绕过定滑轮p、q）与可以视为质点的重物连接，重物悬空。活塞与汽缸中封闭着一定质量的理想气体。开始时活塞紧压在卡口上，汽缸中的气体压强为，温度为，再将低温材料包裹在汽缸外壁，使得汽缸中的气体温度缓慢降低，直至活塞刚好到达c、d位置处。已知活塞质量为m，面积为S，厚度可忽略，重物的质量3m；卡口距离缸底为H，c、d位置距离缸底为；汽缸外面的空气压强保持为不变；不计汽缸与活塞之间、轻绳与定滑轮之间的摩擦，重力加速度大小为g。
（1）活塞刚好到达c、d位置时理想气体的温度；
（2）若开始降温到活塞刚好到达c、d位置过程中，理想气体对外放出热量的大小为Q，求理想气体的内能变化量。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）活塞刚好到达c、d位置处时，对活塞受力分析可得
可得，活塞刚好到达c、d位置处时，汽缸中的气体压强为
根据理想气体状态方程可得
解得，活塞刚好到达c、d位置时理想气体的温度为
（2）活塞下移的过程中，外界对气体做的功为
则根据热力学第一定律可得，理想气体的内能变化量为
14. 如图甲所示，在竖直平面内固定两水平金属板P、Q，t =0时刻开始从板左侧沿中心轴线水平连续发射速率m/s的大量带负电粒子，粒子比荷为，水平金属板P、Q板长为L1 =0.4m，两板间距d =0.1m。加在P，Q两板间电压UPQ随时间t变化关系如图乙所示（每个带电粒子通过电场区域的极短时间内，电场可视作恒定），，两板右侧放一记录圆筒，筒左侧边缘与极板右端相距，筒绕其竖直轴匀速转动，周期为T =0.4s，筒的周长L =0.24m，筒能接收到通过P，Q两板的全部粒子。（不计粒子的重力及粒子间的相互作用）。求：
（1）从金属板P，Q右侧射出的粒子的最大速度的大小（结果可用分式或根号表示）
（2）以t =0时（见图乙，此时UPQ =0），水平向右入射的粒子打到筒上的点作为xy坐标系（竖直向上为y轴正方向，垂直竖直轴沿筒转动反方向为x轴正方向）的原点，求打到圆筒上最高点的粒子对应的位置坐标。
【答案】（1）m/s；（2）（3cm，10cm）
【解析】（1）粒子在极板间运动的时间为s
可知当粒子恰好从极板边缘飞出时，粒子获得的速度最大，有
解得
V<
代入数据解得
m/s
（2）由图乙可知，s时粒子刚好从上极板右边缘飞出电场，由几何关系可知
代入数据解得cm
在s内圆筒转过的弧长即为横坐标m=3cm
打到圆筒上的最高点对应的位置坐标为（3cm，10cm）。
15. 如图所示，逆时针转动的倾斜传送带与水平面间的夹角为，斜面长度。木板B静止在光滑水平面上，左侧与传送带平滑连接，木板B的右侧有一光滑平台与B高度相同。C静止在平台上，左侧有一弹簧。A与传送带间的动摩擦因数，间的动摩擦因数，A由传动带滑上时没有动能损失，A、B共速时A刚好到达B右侧，且B也刚好与平台接触，以后B立即静止。C右侧某处有一固定挡板（图中未画出），A与弹簧接触的过程中C与挡板发生弹性碰撞，碰撞结束后立即撤去挡板。A由静止释放，均可视为质点，A、B质量相同，重力加速度。求：
（1）A滑上B时的速度；
（2）木板B的长度和木板B与平台左侧的距离；
（3）若A、B的质量均为，的质量，与挡板碰撞后，弹簧弹性势能最大值的范围。（A与弹簧不拴接，结果可用分数表示）
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）根据题意，设A、B的质量为，在传送带上，对A由牛顿第二定律有
解得
由速度与位移公式有
解得
（2）A、B系统动量守恒，由动量守恒定律有
解得
根据能量守恒定律有
解得
A恰好滑到B右端时，B与右侧固定平台相碰，在B加速至共速的过程中，对B由动能定理得
解得
（3）与挡板碰撞前，A、C系统动量守恒，由动量守恒定律有
C与挡板碰撞后至A、C共速的过程中，A、C系统动量守恒，由动量守恒定律有
解得A、C共速时速度
全过程A、C与弹簧组成的系统机械能守恒，共速时弹簧弹性势能最大，则有
C与挡板碰撞前，从A开始压缩弹簧至弹簧再次恢复原长的过程中，有
又由动量守恒定律有
解得
故C与挡板碰撞前A的速度的取值范围在到之间，根据
由二次函数性质可知，当时，弹簧弹性势能最大值最大，为
当时，弹簧的弹性势能最大值最小，为
则弹簧弹性势能最大值的范围为