2024届辽宁省凌源市高三下学期第二次模拟考试物理试卷(解析版)

这是一份2024届辽宁省凌源市高三下学期第二次模拟考试物理试卷(解析版)，共15页。
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2．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. 体育课上，小华利用单杠做引体向上，在身体缓慢上移的过程中（ ）
A. 单杠对小华不做功
B. 单杠对小华做负功
C. 单杠对小华的作用力大于小华的重力
D. 单杠对小华的作用力大于小华对单杠的作用力
【答案】A
【解析】AB．小华在身体上移过程中，单杠对小华作用力的作用点没有位移，该力不做功，故A正确，B错误；
C．小华缓慢上移，处于平衡状态，单杠对小华的作用力与小华的重力等大反向，故C错误；
D．单杠对小华的作用力与小华对单杠的作用力是一对相互作用力，大小相等，故D错误。
故选A。
2. 2023年3月，太连地铁5号线正式开通，这是中国东北地区首条跨海地铁线路。大连地铁5号线全长25km，始发站到终点站直线距离20km。一游客乘坐地铁5号线列车由始发站到终点站用时40分钟，在此过程中（ ）
A. 该游客的位移为22.5km
B. 该游客的平均速度为30km/h
C. 该游客相对于所乘列车的位移为20km
D. 该游客相对于所乘列车的平均速度为30km/h
【答案】B
【解析】A．该游客的位移大小等于两站之间的直线距离为，故A错误；
B．根据平均速度的定义，该游客的平均速度为
故B正确；
CD．游客相对于所乘列车的位移不会超过车长，一定比两车站之间距离要小，则游客相对于所乘列车的平均速度小于30km/h，故CD错误。故选B。
3. 2023年3月，清华大学学生在操场上拍摄到中国空间站凌月画面。凌月是指在地球上观测月球时，看到空间站在月球表面快速掠过（轨迹可视为与图中月球直径重合），空间站凌月时间仅为0.54秒，空间站和月球绕地球运动的轨道可视为圆轨道。已知月球绕地运行周期及轨道半径、空间站运行周期、地球表面重力加速度和地球半径，忽略地球自转，利用以上信息可求得（ ）
A. 地球质量B. 引力常量
C. 月球半径D. 月球质量
【答案】C
【解析】C．设月球绕地运行周期为及轨道半径为、空间站运行周期为、地球表面重力加速度为，设空间站轨道半径为，地球半径为，由开普勒第三定律可得
可求出，进而求得空间站由绕地运动速度
已知凌月时间为，由几何关系得
所以可求得月球半径，故C正确；
ABD．地球表面重力加速度
两个物理量不能单独求出，月球绕地球运动
月球质量在方程两则消掉后也求不了，故ABD错误。
故选C。
4. 如图所示，铯133原子基态有两个超精细能级，国际计量大会将铯133原子基态超精细能级间跃迁对应辐射电磁波的9192631770个周期所持续的时间定为1秒。已知可见光波长范围为400nm~700nm，光速为，则（ ）
A. 秒在国际单位制中是个导出单位
B. 该跃迁辐射出的电磁波波长在可见光波长范围内
C. 该跃迁辐射出的电磁波频率比可见光的频率低
D. 该跃迁辐射出的电磁波在真空中传播比光速小
【答案】C
【解析】A．秒在国际单位中是基本单位，故A错误；
BC．铯133原子基态超精细能级间跃迁对应辐射电磁波的频率约为，根据
可得其波长约为=
波长大于可见光波长，频率低于可见光的频率，故B错误，C正确；
D．电磁波在真空中传播速度等于光速，故D错误。
故选C。
5. 如图所示，两平行金属板带有等量异种电荷，极板与外电路断开，一电子从O点沿垂直极板方向射出，最远能达到A点，然后返回。不计电子的重力，若电子从O点射出的初速度不变，将右极板向右平移一小段距离，则（ ）
A. 电子最远能达到A点右侧某点B. 电子最远不可能再达到A点
C. 电子返回O点所用时间不变D. 电子返回O点时速度会变小
【答案】C
【解析】根据
可得两平板间电场强度
在与外电路断开的情况下，移动右极板，不变，所以电场强度不变，电子的受力不变，运动情况与之前相同。
故选C。
6. 如图所示，薄玻璃板上放有两个粗细相同的玻璃水杯，杯中装入质量相等的水，其中右侧水杯内的底面平放一薄铜片，在两个水杯中都放入温度传感器用来测温度。玻璃板的下方一装有多个磁铁的塑料圆盘旋转起来，经过一段时间，可以观测到右侧水杯中水温明显上升，而左侧水杯中的水温没有变化，这是因为（ ）
A. 磁铁使水杯中的水产生涡流引起的
B. 磁铁使水杯底部的铜片产生涡流引起的
C. 磁铁与空气摩擦生热引起的
D. 磁铁使水杯底部的铜片磁化引起的
【答案】B
【解析】A．水是绝缘体，磁铁不能使水产生涡流，A错误；
B．磁铁在转动过程中，通过铜片的磁通量发生变化，在铜片中产生涡流，电流生热使水的温度升高，B正确；
C．若空气摩擦生热，对两侧水温的影响应该是一样的，不能仅一侧升温明显，C错误；
D．磁铁不能使铜片磁化，且磁化也不能产生热量，D错误。
故选B。
7. 有一间空教室开着窗户，早上6点时室温为7℃，中午12点时室温为17℃，假定大气压强无变化，则早上6点与中午12点教室内的空气质量比值为（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】根据理想气体实验定律，在压强不变的情况下有
解得
空气体积变大使空气密度减小，早上6点与中午12点教室内的空气密度之比为
而教室的体积不变，所以早上6点与中午12点教室内的空气质量比值为。
故选D。
8. 如图甲所示为时刻的波形图，P是平衡位置的质点，图乙为质点P的振动图像，则（ ）
A. 该简谐波沿x轴正方向传播
B. 该简谐波的传播速度为5m/s
C. 质点P在2秒内通过的路程为4m
D. 质点P在2秒内在x轴方向上移动了10m
【答案】BC
【解析】A．由图乙可知，时，点速度方向沿轴负方向，根据“同侧法”结合甲图可知该简谐波沿轴负方向传播，故A错误；
B．根据
故B正确；
C．质点的振幅为，内完成5次全振动，通过的路程为，故C正确；
D．质点不随波迁移，故D错误。故选BC。
9. 蹦极是一项具有挑战性的运动。如图所示，用橡皮绳一端拴一小球，另一端固定在架子上，可以模拟蹦极运动。小球由静止开始，在空中下落到最低点的过程中，不计空气阻力，则（ ）
A. 小球的重力势能与动能之和一直在减小
B. 小球的重力势能与橡皮绳弹性势能之和一直在减小
C. 小球的动能和橡皮绳弹性势能之和一直在增大
D. 橡皮绳拉直后小球的动能先增加后减小
【答案】CD
【解析】A．整个系统在下落过程中机械能守恒，即小球重力势能、小球动能和橡皮绳弹性势能三者之和保持不变，其中两种形式能之和与第三种形式能的变化情况刚好相反。在橡皮绳拉直之前，重力势能与动能之和保持不变，故A错误；
B．下落过程中，动能先增大后减小，则重力势能与橡皮绳弹性势能之和先减小后增加，故B错误；
C．下落时重力势能一直在减小，则动能和橡皮绳弹性势能之和一直在增大，故C正确；
D．在小球重力和绳子拉力大小相等之前，小球一直在加速，之后减速，所以橡皮绳拉直后小球的动能先增加后减小，故D正确。故选CD。
10. 如图所示，足够长的光滑平行金属导轨与水平面成角放置，导轨电阻不计，其顶端接有一电阻，底端静止一金属棒。整个装置处于方向垂直于导轨平面向下的匀强磁场中，为了使金属棒沿导轨上滑，磁感应强度开始随时间均匀变化，当金属棒运动到a处时磁感应强度开始保持不变。金属棒运动刚到a处时的速度大小为，继续滑行一段距离到达最高点b后，再返回到a处时的速度大小为。重力加速度为g，则（ ）
A. 金属棒从导轨底端上滑到a的过程中，磁感应强度随时间在均匀增大
B. 金属棒上滑经过ab段的加速度小于下滑经过ab段的加速度
C. 金属棒上滑经过ab段和下滑经过ab段过程中，通过R电荷量之比为1∶1
D. 金属棒从a处上滑到b到再返回到a处的总时间等于
【答案】ACD
【解析】A．根据楞次定律的推论“增缩减扩”可判断，开始时回路中磁通量在增大，磁感应强度随时间在均匀增大，故A正确；
B．金属棒在ab段滑动过程中，上滑时金属棒受到沿斜面向下的安培力
下滑时金属棒受到沿斜面向上的安培力
显然
故B错误；
C．在段上滑和下滑过程中的磁通量变化量大小相同，根据可知流经的电荷量相同，故C正确；
D．上滑时安培力的冲量为
同理可知下滑时安培力的冲量与之大小相等，方向相反，全程根据动量定理
得
故D正确。
故选ACD。
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 为了测量汽车沿水平方向做直线运动时加速度大小，小张和小李两同学分别设计了不同的装置。已知重力加速度为g。
（1）小张将一量角器如图甲所示放置在架子上，用细线一端拴一小球，另一端固定在量角器中心，在车加速直线运动时测量细线与竖直方向的夹角为，则车的水平加速度大小为______；
（2）小李将一等腰直角三角板如图乙所示放在架子上，用细线一端拴一小球，另一端固定在三角板的顶点处，三角板顶点到底边的距离为h，在车加速直线运动时测量细线与三角板底边交点偏离竖直中线的距离为x，则车的水平加速度大小为______；
（3）如果要在量角器的半圆形底边和三角板的底边上直接标注加速度的数值，你认为甲乙哪种方案标注的刻度值是均匀的：______。这种方案在实际测量中用起来更方便。
【答案】（1） （2） （3）乙
【解析】【小问1详解】
对小球受力分析得
，
解得
【小问2详解】
由几何关系得
代入上问结果中得
【小问3详解】
由
且为定值，可知正比于，因此方案乙的刻度值是均匀的。
12. 某同学测量阻值约为20kΩ的电阻。现备有下列器材：
A.直流电源（12V，允许最大电流1A）
B电流表（量程0~100μA，内阻约1kΩ）
C.电流表（量程0~500μA，内阻约200Ω）
D.电压表（量程0~15V，内阻约150kΩ）
E.电压表（量程0~50V，内阻约500kΩ）
F.滑动变阻器（最大阻值20Ω）
G.开关和导线若干
（1）测量时要求电表的示数安全且准确，电流表应选______，电压表应选______。（填字母代号）
（2）为了使电阻测量的误差尽量小，且能保证实验顺利进行，请完成下面的电路连线______；
（3）上面电路电阻的测量值______其真实值（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
【答案】（1）C D
（2） （3）大于
【解析】【小问1详解】
[1][2]直流电源电动势为，故电压表应选，根据可得电流约为，故电流表应选C。
【小问2详解】
由于滑线变阻器的阻值远小于待测电阻，限流接法不能满足控制电压的作用，应采用分压接法；由可知待测电阻阻值很大，采用电流表内接测量误差小，实物连接图如图所示
【小问3详解】
电流表内接，由于电流表的分压作用，测量值大于真实值。
13. 某同学使小球以的速度沿桌面水平飞出，用数码相机拍摄小球运动的录像（每秒25帧），小球飞出的瞬间正好拍第一帧，第11帧刚好拍到小球落地，重力加速度取，求：
（1）水平桌面距地面的高度h；
（2）小球落地的瞬间速度方向与地面的夹角的正切值。
【答案】（1）0.8m；（2）
【解析】（1）由题意知，小球下落的时间
小球下落的高度
代入数据得
（2）小球落地瞬间竖直方向速度大小
根据平抛运动规律有
代入数据得
14. 如图甲所示，一辆汽车空载时的质量为M，车厢中平放有质量为0.5M的货物。若路面对车的阻力大小总等于车对路面压力大小的0.2倍，重力加速度为g，。
（1）当汽车以功率P在平直路面上匀速行驶时，求汽车速度是多大？
（2）保持功率不变，汽车开上一个倾角为的斜坡，若刚驶上斜坡时的速度大小同第（1）问，求此时车的加速度和车厢对货物的摩擦力？
（3）汽车在斜坡上经过时间又达到速度匀速行驶，在乙图中试画出汽车上坡过程中的运动图像。
【答案】（1）；（2），方向沿斜面向下，，方向沿斜面向上；（3）见解析
【解析】（1）汽车匀速行驶
又
汽车功率
可解得
（2）汽车刚上坡，功率和速率都不变，则牵引力大小也不变，对整体根据牛顿第二定律，有
解得
方向沿斜面向下，对货物，根据牛顿第二定律，有
解得
方向沿斜面向上；
（3）上坡过程中，速度减小，根据可知牵引力增大，速度越来越小，则牵引力越来越大，根据牛顿第二定律可知加速度越来越小，直到牵引力的大小与重力沿斜面分力和阻力之和相等时，汽车做匀速直线运动，所以汽车做加速度减小的减速运动，上坡过程中的图如图所示
15. 如图所示的直角坐标系，在横轴下方有一半径为R的圆形磁场区域，与x轴相切于坐标原点。在的范围内沿y方向均匀分布着大量质量为m、电荷量为的带电粒子，它们以平行于x轴的相同初速度射入圆形磁场区域，均恰能由O点射入第一象限的矩形磁场区域OPQN内，矩形磁场区域的长度为其宽度的2倍。已知在矩形磁场区域内运动时间最长的粒子转过的圆心角为，两磁场区域的磁感应强度大小均为B，不计粒子重力。求：
（1）粒子的初速度；
（2）矩形磁场区域的宽度a；
（3）从PQ边射出的粒子数与射入磁场的总粒子数的比。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）设粒子在磁场区域内做匀速圆周运动的半径为，根据牛顿第二定律，有
因为入射的粒子均由点进入第一象限，是磁聚焦模型，有
解得
（2）设在矩形区域内运动时间最长粒子其速度方向与轴正方向夹角为，由题意知，其轨迹与边刚好相切，由几何关系得
解得
（3）由上问可解得
设在矩形区域内运动时间最长的粒子，其射入圆形磁场区域时的纵坐标为，由几何关系得
所求粒子占比为，代入数据得