2024届辽宁省普通高中学业水平选择性考试预测物理试卷（原卷版+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，准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
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。
1. 2023年9月，国内首条全自动无人驾驶空中悬挂式单轨列车旅游专线正式开通运营，如图甲所示。假设某次列车在转弯过程中，先后经过A、B、C三个位置，AB段的轨迹是曲线，列车做减速运动，BC段的轨迹是直线，列车做加速运动，其简化模型如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A. 在BC段，列车加速时加速度的方向与速度的方向相反
B. 在AB段，列车减速时加速度方向与速度的方向相反
C. 列车从A到C运动的位移大小等于其前进的路程
D. 列车从A到C位移的方向与平均速度的方向相同
【答案】D
【解析】
【详解】A．在BC段，列车加速时加速度的方向与速度的方向相同，故A错误；
B．在AB段，列车做曲线运动，加速度方向一定与速度方向不在同一直线上，减速时加速度方向与速度方向的夹角大于，故B错误；
C．由于AB段为曲线运动，所以列车从A到C运动的位移大小小于其前进的路程，故C错误；
D．根据
可知列车从A到C位移的方向与平均速度的方向相同，故D正确。
故选D。
2. 2023年8月24日，日本福岛第一核电站核污染水开始排海，核污染水中含有铯、碘、氚、碲等60多种放射性元素，它们将对海洋生物产生危害，最终会给人类带来威胁。核污染水中碘131的含量很高，碘131有多种方式产生，其中一种是由碲131发生衰变产生，已知碲131的衰变方程为，下列说法正确的是（ ）
A. X是α粒子
B. 的比结合能比的要大
C. 上述衰变方程中的X粒子为原子核核外电子电离后的产物
D. 碲在空气中燃烧生成二氧化碲，会导致碲元素的半衰期发生变化
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据质量数和电荷数守恒，可知X的质量数为0，电荷数为-1，是β粒子。故A错误；
B．衰变过程要释放核能，生成的新核更稳定，而比结合能越大，原子核越稳定，则的比结合能比的要大。故B正确；
C．β衰变的实质是原子核内部的一个中子转化为一个质子和一个电子，产生的电子发射到核外。故C错误；
D．放射性元素衰变的快慢是由原子核内部自身的因素决定的，跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系。故D错误。
故选B。
3. 如图所示，静止在水平桌面上厚度不计的圆柱形玻璃杯中放有两个半径相同的玻璃球A和B，每个玻璃球的重力为G。已知玻璃杯的底部直径是玻璃球半径的3倍，玻璃球A对玻璃杯侧壁的压力大小为F1，玻璃球A对玻璃球B的压力大小为F2，不计一切摩擦。下列说法正确的是（ ）
A. ，B. ，
C. ，D. ，
【答案】A
【解析】
【详解】设A、B两玻璃球球心的连线与竖直方向的夹角为θ，如图甲所示，则由几何关系可知
将玻璃球A的重力进行分解，如图乙所示
可得
故玻璃球A对玻璃杯侧壁的压力大小为，玻璃球A对玻璃球B的压力大小为。
故选A。
4. 某儿童玩具弹射发射器发射的弹珠在地板上运动的情境类似于下面的过程。轻弹簧左端固定且呈水平状态，用手将一木块压紧弹簧并保持静止，木块与弹簧不拴接，如图所示，弹簧的压缩量为x0。现松手，木块在弹簧的作用下在粗糙水平面上运动，木块最终离开弹簧后静止于水平面上。关于木块在运动过程中，其动能Ek、加速度a的大小分别随位移x变化的关系图像（其中s、1.2s为图线与横轴所围的面积）。下列选项图中可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】AB．木块在整个运动过程中所受的合力先变小为0再反向增大到弹簧恢复原长时所受的合力不变，木块脱离弹簧做匀减速运动，速度为0后静止。Ek-x图像的斜率的绝对值表示木块所受的合力大小，由动能定理可知，木块的动能先变大再变小直到减为0，弹簧恢复原长时木块所受的合力不为0，即x0处木块所受的合力不为0。故A错误；B正确；
C．对木块，根据牛顿第二定律，有
即
可知a与x成线性关系，时
故C错误；
D．将a-x图像转换为ma-x图像，图线与横轴所围的面积表示木块所受的合力做功的大小，根据动能定理可知，合力做的功等于动能的变化，即图线和横轴所围的面积应相等。故D错误。
故选B。
5. 如图甲所示，一端开口的细玻璃管内用一段长为l0的水银柱封闭一段长为l1的理想气体，温度为T0，静置于水平面上。现缓慢将细玻璃管顺时针转至竖直，然后缓慢升高环境温度直到气柱长度又变为l1。已知重力加速度为g，水银的密度为，大气压强为p0，且，细玻璃管的横截面积为S，作出气体变化的V-T、p-V图像分别如图乙、丙所示（其中A为初状态）。下列说法正确的是（ ）
A. 图中，
B. 从状态A到状态B，气体从外界吸收热量
C. 从状态B到状态C，气体向外界放出热量
D. 整个过程，外界对气体做的功大于气体对外界做的功
【答案】A
【解析】
【详解】A．状态A气体压强
状态B气体压强
气体从状态A到状态B为等温变化，根据玻意耳定律，有
则
故A正确；
B．气体从状态A到状态B为等温变化，气体的内能不变
外界对气体做功
根据热力学第一定律，有
则
即气体向外界放出热量。故B错误；
C．气体从状态B到状态C为等压变化，气体的温度升高，内能增加
气体对外界做功
根据热力学第一定律，有
则
即气体从外界吸收热量。故C错误；
D．p-V图像中图线和横轴所围的面积表示做功的大小，由题图丙可知
故D错误。
故选A
6. 某实验小组用一细激光束与一个透明三棱柱做光的全反射实验，如图所示，三棱柱的截面为边长等于L的等边三角形，细激光束垂直于BC边从S点射入三棱柱后，在AB的中点D处恰好发生全反射。已知该细激光束在AC边的E点（图中未标出）射出，光在真空中的传播速度为c。下列判断正确的是（ ）
A. 该三棱柱对该细激光束的折射率为2
B. 该细激光束在三棱柱中的传播速度等于光速c
C. 该细激光束有一部分将会从S点垂直于BC边射出
D. 该细激光束第一次从S点传播到E点时间为
【答案】C
【解析】
【详解】A．设该细激光束发生全反射的临界角为C，依题意及几何关系可知
C=60°
由
解得
故A错误；
B．该细激光束在三棱柱中的传播速度为
小于光速c，故B错误；
C．作出该细激光束在三棱柱中的光路图，如图所示，
可知光线将垂直于AC边从E点射出，同时光线有一部分在E点反射回来，根据光路可逆原理可知，有一部分光线会从S点垂直于BC边射出。故C正确；
D．由几何关系可知，该细激光束第一次从S点传播到E点的路程
所需的时间
故D错误。
故选C。
7. 嫦娥七号探测器将于2026年前后发射，准备在月球南极登陆。假设嫦娥七号探测器在登陆月球之前环绕月球表面做匀速圆周运动，如图所示。已知嫦娥七号的运动周期为，轨道半径约等于月球球体的半径，月球绕地球近似做匀速圆周运动的周期为，轨道半径为月球球体半径的k倍，引力常量为G。根据题中所给信息，下列说法正确的是（ ）
A. 可以估测地球的质量B. 可以估测月球的密度
C. 周期与周期满足D. 地球的质量与月球的质量之比等于
【答案】B
【解析】
【详解】A．月球绕地球近似做匀速圆周运动的周期为，则有
解得
由于不知道月球的半径，故不能求出地球的质量，故A错误；
B．嫦娥七号绕月球表面做圆周运动，则有
解得
月球的密度为
故B正确；
C．由于地球质量不知道，故不能求出，故C错误。
D．地球的质量与月球的质量之比等于
故D错误。
故选B。
8. 如图甲所示，在y轴上有一个波源S，位于坐标（0，1.2m）处，t=0时刻波源开始做简谐运动，其振动图像如图乙所示，起振方向垂直于xOy平面向上并向周围均匀介质传播，形成的简谐横波的波长为0.3m，A、B为x轴上的两点。坐标分别为（0.9m，0）、（1.6m，0）。下列说法正确的是（ ）
A. 该简谐横波的波速为0.5m/s
B. t=3.3s时，A处质点在平衡位置且向上振动
C. B处质点开始振动时，OB连线上共有两个质点正处于波谷
D. B处质点开始振动时，OB连线上共有三个质点正处于波谷
【答案】AC
【解析】
【详解】A．由图乙可知该简谐横波的周期为，则波速为
故A正确；
B．波源的起振方向向上，波传到A点经历的时间
t=3.3s时，A处质点振动了0.3s，即半个周期，A处质点回到平衡位置且向下振动，故B错误；
CD．在SB连线上取一点O'，使SO'=SO，O、B之间各质点的振动情况可以等效为在O'、B之间质点的振动情况，由几何关系知
则B处质点开始振动时，OB连线上只有两个质点正处于波谷，故C正确，D错误。
故选AC。
9. 空间存在一匀强电场，将一质量为m、带电荷量为+q的小球从一水平线上的A点分两次抛出。如图所示，第一次抛出时速度大小为v0，方向与竖直方向的夹角为30°，经历时间t1回到A点；第二次以同样的速率v0竖直向上抛出，经历时间t2经过水平线上的C点，B为小球运动轨迹的最高点。电场方向与小球运动轨迹在同一竖直面内，不计空气阻力，重力加速度为g。关于小球从抛出到回到水平线的过程，下列说法正确的是（ ）
A.
B. 电场强度的最小值为
C. 电场沿水平方向时，电势差
D. 电场强度为最小值时，第二次抛出到回到水平线上的过程中小球的电势能减少了
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．两次小球的竖直加速度相同，则第一次
第二次
解得
选项A错误；
B．当电场力方向与第一次抛出时的初速度方向垂直时场强最小，则此时
电场强度的最小值为
选项B正确；
C．电场沿水平方向时，小球在水平方向做初速度为零的匀加速运动，则
根据U=Ed可知，电势差
选项C正确；
D．电场强度为最小值时，竖直方向
水平方向
第二次抛出到回到水平线上的过程中电场力对小球做功
解得
则小球的电势能减少了，选项D正确。
故选BCD。
10. 如图甲所示，两根足够长的光滑平行金属直导轨固定，导轨间距为L，所在平面与水平面的夹角为，导轨间存在垂直于导轨平面、方向相反的匀强磁场，其磁感应强度的大小分别为B、。、是垂直于导轨，间距为d的磁场边界。将质量分别为m、2m的金属棒a、b垂直导轨放置，a棒与的间距也为d，两棒接入导轨之间的电阻均为R，其他电阻不计。现同时将两棒由静止释放，两棒与导轨始终垂直且接触良好。时刻a棒经过，b棒恰好经过进入磁场，时刻b棒经过。a棒运动的v-t图像如图乙所示，中间图线平行于横轴，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A.
B. a棒刚进入磁场时的速度大小
C. 时间内，a棒上产生的焦耳热为
D. 时刻后，a、b两棒最终会相遇
【答案】ABD
【解析】
【详解】BC．对a棒从开始到刚进入磁场过程根据机械能守恒
解得
时间内，根据能量守恒
由于两棒接入导轨之间的电阻相等，故a棒上产生的焦耳热
联立解得
故B正确，C错误；
A．设初始时两棒间的距离为，根据题意时刻a棒经过，b棒恰好经过进入磁场，该段过程a棒开始做匀加速运动，进入磁场后做匀速运动，b棒一直做加速度大小为的匀加速运动，对a棒
对b棒
联立解得
设b棒刚好经过进入磁场时的速度为，得
解得
根据图像可知a棒在时间内做匀速运动，受力分析可知a棒在两区域磁场中时受到的安培力相等，由于a棒经过后的一段时间后仍做匀速运动，故可知此时电路中的电流不变，故该段时间内两棒均做匀速运动，根据题意可知两棒切割磁感线产生的感应电动势相互叠加，为
此时a棒受到的安培力为
时间内对a棒受到的安培力为
根据，联立解得
故A正确；
D．b棒在磁感应强度为B的磁场中运动的时间为
该段时间a棒运动的位移为
故时刻两棒间距离为，该时刻后两棒均做加速运动，假设可以到达共速，沿斜面向下为正方向，对两棒分别由动量定理得
同时有
为两棒相对位移，根据前面分析对a棒在磁感应强度为B的磁场中运动时有
联立解得
故时刻后，a、b两棒最终会相遇，故D正确。
故选ABD。
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 某兴趣小组想利用手机的连拍功能探究物块在斜面上运动的规律，实验设计如图甲所示，小球与物块用跨过光滑轻滑轮的轻绳连接，且小球的质量大于物块的质量，轻绳与物块相连的一端与斜面平行，与小球相连的一端竖直，小球旁边固定一刻度尺。一位同学将物块由静止释放，另一位同学用手机的连拍功能对小球的下落过程进行连续拍照。已知手机每秒拍摄20张照片，某同学从第一张开始每隔一张取出一张照片，得到五张图片中小球的位置，分别标记为A、B、C、D、E，如图乙所示。
（1）图乙中小球下端的位置分别是xA=10.68cm，xB=______cm，xC=22.75cm，xD=32.43cm，xE=44.54cm；该小组分析这些数据后发现物块在相邻相等时间内的位移之差相等，得到物块做匀加速直线运动的结论。
（2）物块运动的加速度大小为______m/s2。（结果保留两位有效数字）
（3）小球经过D位置时，物块的瞬时速度大小为______m/s。（结果保留两位有效数字）
（4）关于本实验的部分操作及误差，下列说法正确的是______。
A. 刻度尺应固定在竖直平面内
B. 斜面粗糙会带来偶然误差
C. 轻绳与斜面不平行会带来系统误差
【答案】（1）15.50
（2）2.4 （3）1.1 （4）AC
【解析】
【小问1详解】
根据题图乙，可知刻度尺的分度值为1mm，根据刻度尺的读数规则，得
【小问2详解】
由题意可知，手机连拍照片的时间间隔
则题中相邻图片的时间间隔
由逐差法，可得物块的加速度大小
【小问3详解】
小球经过D位置时，物块瞬时速度大小与小球的瞬时速度大小相等，则
【小问4详解】
A．小球竖直向下做匀加速直线运动，则刻度尺应固定在竖直平面内。故A正确；
B．无论斜面是否粗糙，物块均做匀加速直线运动，不会带来误差。故B错误；
C．轻绳与斜面不平行，会导致物块的加速度大小与小球的加速度大小不相等，带来系统误差。故C正确。
故选AC。
12. 在生产技术中，对线性元件的电阻研究比较多，为测量某种线性元件的电阻，由于器材有限，于是小金同学设计了如图甲所示的实验电路。他用到的实验器材如下：长为、电阻的长直均匀电阻丝AB（左端连接导线，金属滑片可在电阻丝上左右滑动，其上端与电阻不计的金属棒接触），电源（电动势，内阻），电压表（量程为0~15V，内阻很大），欧姆表，待测电阻Rx，开关S，导线若干，刻度尺。
12. 他先用欧姆表的“×100”挡测该元件的电阻值，示数如图乙所示，其阻值为___Ω
实验步骤如下：
A. 按图甲连接实验装置；
B. 将金属滑片滑到A端；
C. 闭合开关S，调节金属滑片的位置，记录电压表的电压U与金属滑片左边电阻丝的长度L；
D. 重复实验步骤C，记录每一次电压表的电压U与金属滑片左边电阻丝的长度L；
E. 断开开关S，整理好器材。
实验数据记录如下表所示：
（5）根据表格数据，在图丙中画出图像。___
（6）根据计算，可得图像的斜率k=______，截距b=______。（结果均用R0，Rx、E、r、L0表示）
（7）若图像的斜率，可得待测电阻Rx=______Ω。
【答案】（1）4000
（2） （3） ①. ②.
（4）3996
【解析】
【小问1详解】
待测电阻的阻值为
【小问2详解】
根据表格数据，在图丙中画出图像为
【小问3详解】
[1]根据闭合电路欧姆定律得
根据欧姆定律得

又因为

解得

斜率为

[2]截距为
【小问4详解】
根据
解得
14. 如图所示，水平台与地面相距h=45cm，水平台的右端放一物块A，在水平台的左端与A相距L=1m处放一质量为M=0.4kg的与A大小相同的物块B。已知物块B与水平台之间的动摩擦因数为0.2，g取10m/s2，不计空气阻力和水平台的厚度，A、B可视为质点。
（1）现在给B一水平向右的初速度v0，恰好能让B碰上A，求v0的大小。
（2）若给B一水平向右的初速度v0=2.5m/s，则B和A碰撞后从水平台上落到地面的位置与A原来位置的水平距离分别为x1=24cm和x2=42cm，已知A、B碰撞时间极短，求B与A碰撞过程中损失的机械能。
【答案】（1）2m/s；（2）0.126J
【解析】
【详解】（1）B在水平台上向右运动的过程中，根据牛顿第二定律可得
由运动学规律，得
联立并代入数据，解得
（2）由运动学规律，可得B与A碰撞前的速度v满足
解得
A、B从水平台落到地面，均做平抛运动，可知A、B从水平台落到地面的时间t满足
解得
由碰撞条件可知，x1=0.24m为B碰撞后下落的水平位移，x2=0.42m为A碰撞后下落的水平位移，A、B在水平方向上均做匀速直线运动，所以B和A碰撞后的速度分别为
，
设A的质量为m，对A、B组成的系统，碰撞过程中动量守恒和能量守恒可得
联立解得
15. 如图所示，在平面直角坐标系xOy的第一象限内，有一圆心为O、半径为R的圆形匀强磁场区域，磁感应强度大小为B，方向垂直于坐标平面向外，C、D为圆弧AE的三等分点，第二象限内存在垂直于坐标平面向里的匀强磁场。两个电荷量均为＋q、质量分别为2m、m的带电粒子a、b分别以速率，，均从C点以平行于x轴方向射入磁场，a、b粒子经过第一象限内的匀强磁场后分别从D、E两点射出，之后b粒子刚好不从x轴射出而再次到达y轴，不计粒子重力和粒子间的相互作用。求：
（1）第二象限内匀强磁场的磁感应强度的大小；
（2）速率、的比值；
（3）b粒子从C点进入磁场到再次到达y轴所经历的时间t。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）两个电荷量均为＋q、质量分别为2m、m的带电粒子a、b分别以速率，，均从C点以平行于x轴方向射入磁场，a、b粒子经过第一象限内的匀强磁场后分别从D、E两点射出，作出它们的运动轨迹如图所示
对b粒子，在第一象限中，由几何关系得
根据洛伦兹力提供向心力有
解得
在第二象限中，由几何关系知，与y轴的夹角为30°，由几何关系知
解得
根据洛伦兹力提供向心力有
解得
（2）在第一象限中，作出a粒子的运动轨迹，其做匀速圆周运动的圆心为O1，连接OO1、OC、DO1、延长O1C交OA于F点，由于C、D为圆弧AE的三等分点，可知
根据几何关系可得
则有
对a、b粒子，根据洛伦兹力提供向心力有
可得
解得
（3）粒子b在第一象限中运动的周期为
由几何关系知粒子b在第一象限中运动的圆心角为60°，则在第一象限运动的时间为
在第二象限中运动的周期为
由几何关系知粒子b在第二象限中运动的圆心角为300°，则
b粒子从C点进入磁场到再次到达y轴所经历的时间为
16. 如图所示，某传送装置由倾角为θ=37°的倾斜传送带和放在水平面上质量为M=1kg的长木板组成，长木板长为L=2m，其右端靠近传送带的底端B点，传送带逆时针转动的速率为v=2m/s，皮带始终处于绷紧状态。某时刻将质量为m=1kg的物块（可视为质点）无初速度地轻放在传送带的顶端A点，物块经1.2s到达传送带的底端B点。已知物块与传送带间的动摩擦因数μ1=0.5，与长木板间的动摩擦因数μ2=0.4，长木板与水平面间的动摩擦因数μ3=0.1，不计物块从传送带滑上长木板时的机械能损失，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8。求：
（1）传送带上A、B两点间的距离。
（2）物块从A点运动到B点的过程中，传送带对物块做的功及物块与传送带摩擦产生的热量。
（3）若在距离长木板左侧处有一固定挡板，长木板与挡板的碰撞为弹性碰撞，碰撞时间忽略不计，则物块滑上长木板到长木板第一次速度减为0时所用的时间为多长。
【答案】（1）3.2m；（2）-11.2J；4.8J；（3）
【解析】
【详解】（1）物块与传送带共速前，所受摩擦力的方向沿传送带向下，根据牛顿第二定律，有
代入数据，解得
则物块从静止到加速到速度为v=2m/s所需的时间为
运动的位移为
因为，所以物块与传送带共速后还会继续加速下滑，运动的时间
根据牛顿第二定律，有
代入数据，解得
则物块与传送带共速到运动到B点，运动的位移
代入数据，解得
故传送带上A、B两点间的距离
（2）物块从A点运动到B点的过程中，设物块运动到B点的速度为v'，则
根据动能定理，有
联立并代入数据，解得传送带对物块做的功为
物块从A点运动到B点的过程中，与传送带共速前皮带运动的距离为
与传送带共速后皮带运动的距离为
可知，物块与传送带的相对位移为
则物块从A点运动到B点的过程中，与传送带摩擦产生的热量为
联立并代入数据，解得
Q=4.8J
（3）物块刚滑上长木板，根据牛顿第二定律，对物块，有
对长木板，有
从物块滑上长木板至两者第一次共速，有
长木板运动的位移
物块运动的位移
联立并代入数据，解得
，，，
可知，物块与长木板第一次共速时，物块未滑到长木板左边缘，后两者一起向左减速至碰到挡板，根据牛顿第二定律，有
两者运动的位移
解得两者一起向左减速至碰到挡板运动的时间
碰到挡板前，两者的速度
长木板与固定挡板发生弹性碰撞，可知碰撞过程中对长木板和挡板组成的系统，动量守恒和机械能守恒，则碰撞后，长木板的速度大小不变，方向反向，长木板与挡板碰撞后，物块向左运动，长木板向右运动，对长木板，根据牛顿第二定律，有
当长木板速度减为0时，根据运动学公式，有
联立并代入数据，解得
根据t5可求得当长木板速度减为0时，物块速度没有减为0且没有滑离长木板，故物块滑上长木板到长木板第一次速度减为0时所用的时间
U/V
5.0
7.0
9.0
11.0
13.0
L/m
0.13
0.21
0.30
0.42
0.59
0.20
0.14
0.11
0.09
0.08
7.69
4.76
3.33
2.38
169