2024年辽宁省葫芦岛市普通高中高三年级下学期第一次模拟考试物理试卷（解析版）

2024年葫芦岛市普通高中高三年级第一次模拟考试物理注意事项：1、满分：100分。考试时间75分钟。2、答卷前，考生务必将自己的姓名代码，准考证号，涂写在答题卡上。3、每小题选出答案后，用铅笔把答题卡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。不能答在试卷上。一、选择题（本题共10小题，共46分。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，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分）1.在广东珠海举行的第十四届中国国际航空航天博览会上，身披七彩祥云的“歼-20”惊艳亮相珠海上空。在起飞一段时间内，“歼-20”水平方向做匀速直线运动，竖直向上运动的图像如图所示，则地面上观众看到的“歼-20”运动轨迹正确的是（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【详解】根据题意可知“歼-20”水平方向做匀速直线运动，由图像可知竖直向上方向做匀速直线运动，所以合运动为匀速直线运动，其方向为斜向上。故选A。2.大型娱乐城的水下灯变幻多彩惹人喜爱，水下灯一般采用红、黄、蓝三种颜色间隔摆放，使之变换闪烁。可视为点光源的红、黄、蓝三盏灯在距水面深度相同的池底依次间歇性发光，关于单个光源发出的光照亮水面的面积（  ）A.一样大 B.红光的最大 C.黄光的最大 D.蓝光的最大【答案】B【解析】【详解】红光的临界角最大，故单个光源发出的红光照亮的水面面积最大。故选B。3.“南方小土豆”来东北旅游时，滑雪是深受喜欢的运动项目之一，滑雪过程可简化为如图所示。斜面与水平面平滑连接，质量为的游客从高度为的斜坡顶端无初速度滑下，并运动到水平面上的点停下。假设游客与斜面、水平面间的动摩擦因数均为，，下列说法正确的是（）A.游客沿斜面下滑过程中机械能守恒B.游客沿斜面下滑过程中重力的瞬时功率大小不变C.水平距离D.游客下滑高度一定时，斜面倾角越大，水平距离越大【答案】C【解析】【详解】A．游客下滑过程中，摩擦力做负功，机械能减少，A错误；B．游客在下滑过程中，速度越来越大，根据可知，重力的瞬时功率大小在变大，B错误；CD．滑块从开始下滑到最后停在A点，设斜面投影长度为，斜面底端到A点距离为，由能量关系可知求得游客下滑高度一定时，斜面倾角与水平距离无关，C正确，D错误。故选C。4.“焦耳小偷”是一个非常简单的电路，其特点是在低电压时也可以正常使用，将本来用不到的能量提取出来，彻底“榨干”电源的所有能量，其原理如图所示。一节废旧的干电池开路电压约为，无法直接点亮驱动电压为的发光二极管，如果反复快速接通和断开开关，发光二极管就会闪烁起来。电流从二极管正极流入处于导通状态（反之断路）。则（  ）A.发光二极管的正极应接在端B.只有开关接通的瞬间，发光二极管才会闪亮C.只有开关断开的瞬间，发光二极管才会闪亮D.开关断开及接通的瞬间，端的电势均高于端的电势【答案】C【解析】【详解】A．由图可知，发光二极管的正极应接在N端，故A错误；B．开关接通瞬间，流过电感器的电流增大，电感器产生与原电流相反的自感电动势，发光二极管被短路，发光二极管不会闪亮发光，此时N端电势低于M端电势，故B错误；CD．开关断开的瞬间，流过电感器的电流减小，电感器产生与原电流同向的自感电动势，与原电流叠加，能提供更大的电动势和电流，发光二极管会闪亮发光，此时N端电势高于M端电势，故C正确，D错误。故选C。5.某科研小组设计一款超重报警装置，其结构原理图如图所示，主体是导热性能良好的薄壁密闭容器，厚度和质量不计的活塞通过轻杆连接轻质平台。平台上未放重物时，内部封闭理想气体气柱长度；当活塞进入预警区域时，系统会发出超重预警。横截面积，底部的预警区域深度，平台上轻放质量为的重物稳定时，活塞刚好触动报警装置。已知环境温度不变，大气压强，，不计摩擦阻力，下列说法正确的是（）A.重物的质量B.重物的质量C.放上重物至活塞最终稳定的过程中，密闭气体对外界放出的热量为D.放上重物至活塞最终稳定的过程中，密闭气体对外界放出的热量为【答案】D【解析】详解】AB．最终稳定时，封闭气体温度不变，则又因为求得AB错误；CD．设外界大气压力和重物对封闭气体做功为，则代入数据求得封闭气体内能不变，根据热力学第一定律可得，气体对外界放出热量为C错误，D正确。故选D。6.2023年8月24日，日本福岛第一核电站启动核污染水排海，引起了周边国家的强烈谴责，核污染水含有的放射性物质如铀、钚、锕、锶、铯、碘等，通过核裂变释放出放射性能量，对海洋生态环境的潜在威胁难以估量。其中核反应方程式为的半衰期为30年，下列说法正确的是（  ）A.随着环境温度升高的半衰期增大B.的比结合能比的比结合能大C.该核反应中产生的电子来自于原子核外电子电离逸出D.100个原子核经过60年，只剩25个原子核未衰变【答案】B【解析】【详解】A．半衰期只由原子核自身决定，与温度无关，故A错误；B．衰变过程释放能量，反应后的比反应前的更稳定，则的比结合能小于的比结合能，故B正确；C．衰变过程中的电子是由核内中子转化为质子释放出来的，故C错误；D．半衰期是大量原子核的统计规律，对于少数原子核不适用，故D错误。故选B。7.2023年5月神舟十六号载人飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接，形成了三舱三船组合体，使载人发射任务取得圆满成功。载人飞船发射后变轨过程可简化为如图所示，首先发射到停泊轨道Ⅰ上进行数据确认，停泊轨道半径近似为地球半径；然后在轨道Ⅰ上处点火加速运行到转移轨道Ⅱ上，最后择机在处与中国空间站完成对接。已知中国空间站圆轨道距地面的高度为，运行周期为，则（）A.飞船在转移轨道Ⅱ上各点的速度均小于B.飞船在转移轨道Ⅱ上正常运行的周期为C.飞船在转移轨道Ⅱ上经过两点的速率之比为D.飞船在停泊轨道Ⅰ上点的加速度小于在转移轨道Ⅱ上点的加速度【答案】C【解析】【详解】A．停泊轨道I半径近似为地球半径R，则飞船在停泊轨道I运行的速度等于第一宇宙速度，即，飞船在停泊轨道I的P点加速，做离心运动进入转移轨道Ⅱ，故飞船在转移轨道Ⅱ上P点的速度大于在停泊轨道I上P点的速度，即大于7.9km/s，故A错误；B．根据开普勒第三定律解得飞船在转移轨道Ⅱ上正常运行的周期为故B错误；C．根据开普勒第二定律解得船在转移轨道Ⅱ上经过两点的速率之比为故C正确；D．根据牛顿第二定律飞船在停泊轨道Ⅰ上点的加速度等于在转移轨道Ⅱ上点的加速度，故D错误。故选C。8.如图甲所示为在t＝1s时刻沿x轴正方向传播的简谐波的波动图像，该时刻刚好传播到平衡位置x=8m的P位置，Q点位于x=14m处，以y轴正方向为位移、速度和加速度的正方向，图乙为x=0处质点的速度随时间变化的图像。下列说法正确的是（）A.t＝1s时，x=0处质点的加速度达到最大值B.该简谐波沿x轴正方向传播的速度为2.0m/sC.图甲所示时刻P位置的质点振动方向沿y轴负方向D.从图甲所示时刻开始再经过4s，Q位置的质点第一次达到波峰位置【答案】BD【解析】【详解】A．由图乙可知，t＝1s时，x=0处质点处于平衡位置，根据可得，x=0处质点的加速度最小，故A错误；B．由图甲可知波长为8m，由图乙可知周期为4s，根据速度公式可得故该简谐波沿x轴正方向传播的速度为2.0m/s，故B正确；C．根据同侧法可知，图甲所示时刻P位置的质点振动方向沿y轴正方向，故C错误；D．从图甲所示时刻开始Q位置的质点第一次达到波峰位置所用时间为故D正确。故选BD。9.在水平面上半径为的圆上等间距放置三个等量点电荷，固定在点，分别固定在和点，俯视图如图所示，是半径为的圆的三条直径，为圆心。以下说法正确的是（  ）A.点的电势高于点的电势B.点的电场强度大小为C.在点的电势能等于在点的电势能D.沿移动电场力先做正功后做负功【答案】AD【解析】【详解】A．电势是标量，点的电势点的电势点的电势高于点的电势，故A正确；B．激发的电场在O点的电场强度方向由O指向C，两个激发的电场在O点的电场强度的合场强方向由O指向C，大小为则点的电场强度大小为故B错误；C．根据离正电荷越近（负电荷越远）电势越高可知，点的电势不等于点的电势，在点的电势能不等于在点的电势能，故C错误；D．根据离正电荷越近（负电荷越远）电势越高可知，a点电势高于点的电势，点的电势高于点的电势，沿移动电场力先做正功后做负功，故D正确。故选AD。10.如图所示，两根平行且足够长的光滑金属导轨，水平部分和倾斜部分由光滑圆弧连接。导轨间正方形区域有竖直向上边长的匀强磁场，磁感应强度大小为。现将金属棒P从高度处静止释放。另一根质量为的金属棒Q静置于磁场右侧的导轨上。若两棒发生碰撞视为弹性碰撞。已知两金属棒接入电路的阻值均为，重力加速度取，感应电流产生的磁场及导轨的电阻忽略不计，两根金属棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好。下列说法正确的是（）A.若，棒P刚进入磁场时受到的安培力B.若，棒P不能穿过磁场区域C.改变，每当棒P穿过磁场区域过程中，通过棒Q的电荷量D.改变，每当棒P穿过磁场区域过程中，棒P产生的热量就一定为【答案】ABC【解析】【详解】A．若，对P棒由机械能守恒有可得其进入磁场时的速度为P棒进入磁场后切割磁感线产生的瞬时感应电动势的大小为感应电流为可得P棒进入磁场瞬间所受安培力大小为联立解得故A正确；BC．设P棒恰好能穿出磁场时进入磁场瞬间的速度为，对棒P由动量定理有而根据法拉第电磁感应定律可得平均感应电动势根据闭合电路的欧姆定律可得平均电流联立解得，因此可知，若，棒P不能穿过磁场区域，而若棒P穿过磁场区域，则通过棒Q的电荷量始终为，故BC正确；D．若棒P恰好能穿出磁场，根据能量守恒有此种情况下棒P上产生的热量解得但若棒P进入磁场时的速度大于，则出磁场的过程中产生的平均感应电动势将增大，平均感应电流将增大，从而使平均安培力增大，出磁场的过程中克服安培力所做的功将增大，而克服安培力所做的功在数值上等于回路中产生的总热量，因此，改变，每当棒P穿过磁场区域过程中，棒P产生的热量不同，故D错误。故选ABC。二、非选择题（本题共5小题，共54分）11.天宫课堂对我国科学教育和航天事业的发展具有深远的意义，假如航天员在天宫课堂进行如下实验：（1）如图，航天员在A、B两物块中间夹了一个质量不计的压力传感器，现让舱壁支架给B物块一个恒力，此时压力传感器示数为。将A、B对换位置，给施加相同的恒力，压力传感器示数为。据此可知A、B两物块的质量之比_______（用表示）（2）某物块在计算机设定的恒力作用下，由静止开始运动，用测量装置测量出舱壁支架作用下该物块运动的距离和时间，从而计算出加速度_______（用表示），可求得该物块的质量_______（用表示）。【答案】①.②.③.【解析】【详解】（1）[1]让舱壁支架给B物块一个恒力F，此时压力传感器示数为将A、B对换位置，给A施加相同的恒力F，压力传感器示数为两物块的质量之比（2）[2][3]物体由静止开始运动，用测量装置能够测量出支架作用距离x和时间t，从而计算出加速度该物块的质量12.某同学设计了“用DIS测定电源的电动势和内阻”的实验电路如图甲所示。其中为定值电阻，为滑动变阻器。（1）根据图甲实验电路，器材B是_______传感器（选“电压”或“电流”）；闭合开关改变滑动变阻器滑片，进行测量，读出电压传感器和电流传感器的读数，画出对应的图线如图乙所示，由图线可得该电池的电动势_______，内阻_______（结果保留两位有效数字）（2）通过分析发现图甲电路存在误差，于是该同学反复研究设计出如图丙所示的电路，图中是辅助电源，AB两点间有一灵敏电流表G。利用消元法消除了电表内阻造成的系统误差，实验步骤为：①闭合开关，调节和使得灵敏电流表G的示数为零，读出电流表的示数和电压表的示数。②改变滑动变阻器和的阻值，重新使得灵敏电流表G的示数为零，读出电流表A的示数和电压表的示数。③由上述步骤可以测得电动势_______V、内阻_______。（结果保留到小数点后两位）【答案】（1）①.电流②.1.5③.1.0（2）①.1.53②.1.10【解析】【小问1详解】[1]器材B串联接在电路中，则可知qi才B为电流传感器；[2][3]根据电路图，由闭合电路的欧姆定律有结合图乙可得，【小问2详解】[1][2]根据实验原理可知，当电流计的示数为零时，说明A、B两点的电势，则可知电流表所测电流即为干路电流，电压表所测电压即为路端电压，根据闭合电路的欧姆定律有两式联立可得，13.海啸是一种灾难性的海浪，通常由海底地震引起海底隆起和下陷所致，海底突然变形，致使从海底到海面的海水整体发生大的涌动，形成海啸袭击沿岸地区，给人们带来巨大的损失。某兴趣小组，对海啸的威力进行了模拟研究，设计了如下的模型：如图甲所示，在水平地面上放置一个质量为的物体，让其在随位移均匀减小的水平推力（模拟海啸）作用下由静止开始运动，推力随位移变化的图像如图乙所示，已知物体与地面之间的动摩擦因数为求：（1）物体在水平地面上运动的最大位移；（2）物体在水平地面上所能达到的最大速度（结果可用根号表示）。【答案】（1）25m；（2）【解析】【详解】（1）设物块在水平面上运动的最大位移为，根据变力做功的特点，对物块由动能定理有解得（2）当水平推力与物块所受摩擦力大小相等时，物块加速为零，此时速度达到最大值，则有根据图乙可得水平推力与位移之间的函数关系为当时可得由动能定理有解得14.如图所示为一种质谱仪的工作原理示意图。静电分析器通道中心线半径为，通道内电场沿半径方向，在通道中心线处的电场强度大小为。由离子源发出的一个质量为、带电荷量为的正离子（初速度为零，重力不计），经加速电场加速后进入静电分析器，沿中心线做匀速圆周运动，而后由点垂直进入长方形的收集区域，最终经过点进入收集器。已知。（1）求加速电场加速电压；（2）如果收集区域分布着与纸面方向垂直的匀强磁场，离子经过磁场与边界垂直进入收集器，求磁场的磁感应强度大小；（3）如果收集区域分布着与纸面方向平行的匀强电场，离子经过电场与边界垂直进入收集器，其速度大小与刚进入收集区域时速度大小相等，求匀强电场的场强大小与方向。【答案】（1）；（2）；（3），方向斜向左下方与边界成【解析】【详解】（1）离子在加速电场中加速的过程中，由动能定理可得离子在静电分析器中做匀速圆周运动，根据牛顿第二定得联立解得（2）离子在磁分析器中做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力得又解得（3）根据题意设水平向右方向为正，匀强电场的场强为，与水平方向夹角为，如图所示水平方向的分运动做匀减速直线运动竖直方向的分运动做匀加速直线运动联立解得得由（1）中式子联立解得场强大小为方向斜向左下方与边界成。15.如图所示，水平传送带保持的速度沿顺时针做匀速运动，传送带