2024届辽宁省联盟高三一模模拟（调研卷）物理试题（四）（含答案解析）

2024届辽宁省名校联盟高三一模模拟（调研卷）物理试题（四）

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一、单选题

1.2023年7月1日《光明网》消息，南非人文科学研究委员会金砖国家研究中心原主

任、知名学者加雅・乔希发表评论文章，谴责日本核废水排海将对人类产生毁灭性影响。

核废水中包含63种放射性物质，除了氤之外，废水中还含有铀-137、钠-134、锢-90、

钻-60、碘-129、钉-106等放射性核素。放射性沉降物还可以通过食物链进入人体，其

中碘-129的半衰期长达1570万年，铜-90的半衰期为28.79年；葩-137发生［3衰变，衰

变过程中放出P粒子生成领-137,艳-137的半衰期约30年。关于核辐射与核反应，下

列说法正确的是（）

A.核污水中的锌-137在30年后对环境没有不良影响

B.铭-137的衰变方程为47csBa+'e

C.他-137的结合能小于顿-137的结合能

D.铀-137衰变过程中不一定有质量亏损

2.如图所示，运动场上.一位同学将铅球斜向上抛出，若不计空气阻力，则铅球在空

中运动过程中，下列说法正确的是（）

r

A.在相等的时间内铅球的速度变化量都相等

B.铅球所受重力的瞬时功率与时间成正比

C.铅球在运动到最高点之前处于超重状态，经过最高点之后处于失重状态

D.在任意相等时间内铅球动能的变化量相等

3.清晨，一对父女沿平直公路晨跑，父女俩均以2m/s的速度匀速运动，女儿在父亲前

面8m处，父亲带着的手机播放音乐，女儿用蓝牙耳机收听；某时刻女儿开始以Im/sz的

加速度匀加速奔跑，速度达到6m/s后继续匀速运动。若蓝牙耳机连接信号的最大距离

为200m,则女儿开始加速运动多长时间后不能收听到音乐（）

A.25sB.44sC.48sD.50s

4.如图所示.在房檐上M、N两点间固定一根不可伸长的轻绳，在轻绳的中点。用细

线系住鸟笼5,在O点两侧与其间距相同的尸、。两点系住相同的鸟笼A、Co稳定后

MP、N。间轻绳与水平方向夹角均为4，0尸、OQ间轻绳与竖直方向夹角均为。2,已知

3nig

A.“尸间轻绳弹力为

2cos%

。尸间轻绳的弹力大小为彘

B.

3

C.tag-tan^=—

D.如果逐渐增大各鸟笼的质量，则4、%都增大

5.某品牌电磁炉实物图如图（a）所示，其面板是一块非金属板，它的内部结构如图（b）

所示。煮饭时，接通电源，通过内部转换装置产生20~40kHz的高频电压加在线圈上,

使其产生快速变化的磁场，当锅具放在面板上时就会加热锅内的食物。关于电磁炉，下

列说法正确的是（）

图(a)图(b)

A.电磁炉的加热原理跟微波炉相同

B.电磁炉工作时，线圈中产生很强的感应电流，电流使线圈发热，从而实现给锅具

加热

试卷第2页，共8页

C.电磁炉工作时，快速变化的磁场穿过面板，在面板中产生很强的感应电流，从而

实现给锅具加热

D.电磁炉工作时，快速变化的磁场穿过放在面板上铁质锅具，在锅底内产生感应电

流，从而实现加热食物的目的

6.2023年7月9日《黑龙江新闻网》消息，七月九日十九时零分，我国在酒泉卫星发

射中心使用长征二号丙运载火箭，成功将卫星互联网技术试验卫星发射升空。卫星互联

网技术试验卫星属于低轨道卫星，我国的独角兽企业银河航天计划在2025年前发射

1000颗低轨卫星，这是国内目前最大规模的卫星星座计划，也是中国版的“星链”。如果

卫星互联网技术试验卫星沿圆轨道运动，轨道距地面高度为人地球半径为R,引力常

量为G,地表重力加速度为g,则（）

A.根据题中数据可以估算卫星互联网技术试验卫星绕地心做匀速圆周运动的周期

B.根据题中数据可以估算卫星互联网技术试验卫星的质量

C.卫星互联网技术试验卫星在工作轨道上的线速度一定小于同步卫星的线速度

D.卫星互联网技术试验卫星在工作轨道上做匀速圆周运动的向心加速度一定大于g

7.如图（a）所示，两平行正对的金属板间距为诡两板间所加电压如图（b）所示。

在两板左侧中间位置。点有一个粒子源,能沿两板中轴线0。向外持续射出质量为机、

电荷量为+4、初速度为%的粒子。已知极板长度为4d,不计粒子重力及粒子间的相互作

用，。=0时刻两板间电场方向竖直向下，此时射入板间的粒子恰好能从极板右侧射出，

A.。=0时刻射入极板间的粒子离开电场时沿电场方向的位移为d

B.t=0时刻射入极板间的粒子离开电场时速度方向仍沿OO'方向

C./=一时刻射入极板间的粒子将打在极板上

%

D.粒子从右侧射出时的最大动能为纥=万山丫；

二、多选题

8.一个柱状玻璃砖的横截面如图所示，它可视为由半径为。R的四分之一圆弧。P。与

直角三角形OPM组成，ZOPM=90°,ZOMP=60%现有一束单色光从OM边上的S

点以入射角，•=45。射入玻璃砖，折射光线恰好与OP垂直，接着经圆弧面P。发射后从

N点垂直边界OQ射出。己知光在真空中的速率为c,则（）

A.该单色光在玻璃砖中的折射率为0

B.ON=—R

2

C.OS=—R

3

D.该单色光在玻璃砖中的传播时间为2+V/

9.一定质量理想气体从状态a开始，经历了的过程，其图线如图

所示，brc、dfa两段曲线为双曲线的一部分，则下列分析正确的是（）

A.a—b气体温度降低

B.b—c外界对气体做功

C.CTJ气体从外界吸收热量

D.ciTb—CTd—a整个过程气体对外界放出热量

试卷第4页，共8页

10-如图所示,在光滑水平面上右侧放有一个上滑圆弧轨道,，其圆心为。，质量

为根的小球从水平面上P点以初速度”向右运动，滑上圆弧轨道后从C点抛出。已知

圆弧轨道质量为圆弧轨道半径为善,重力加速度为g'=则小

球与圆弧轨道作用的过程中（）

A.小球离开C点时的速度与水平方向的夹角为37。

B.小球运动的最高点相对水平面的高度为答

8g

C.圆弧轨道的最大速度为3%

D.小球离开圆弧轨道再次回到水平面上时速度水平向左

三、实验题

11.某同学要做“验证机械能守恒定律”的实验。如图所示，在房梁上。点固定一根长度

为/（/未知）、不可伸长的轻绳，轻绳另一端系一个小球。小球静止时位于尸点，在P

点两侧固定光电门。现把小球拉至〃点使轻绳伸直，使〃、P两点间距也为/,然后将

小球由静止释放，记录小球经过光电门的时间。

（1）除了光电门及配套电源外，要完成此实验还需要的器材是o

A.天平B.打点计时器C.刻度尺D.游标卡尺

（2）如果设小球质量为相，直径为。，小球经过光电门所用时间为加，重力加速度为

g,则小球从M点运动到尸点，重力势能的减少量为，动能的增加量为O（用

题中所给物理量的符号表示）

12.某实验小组的同学在实验室练习多用电表的使用。

（1）当使用多用电表测直流电压、电流或测量二极管的反向电阻时，下列接法正确的

用直流电压挡测小灯泡两端的电压

用直流电流挡测电路中的电流

（2）小组中甲简学想先测量实验室墙壁上日常用电插座的电压，则应把多用电表的选

择开关旋转到如图（a）所示的（填位置。

Hkxiqo”xi

\\I/Y◎

OF—\「2.5

100、一-10

10--IP—50+@+

-250

mA500⑥一2*•3

2.51050

图(a)图(b)

（3）小组中乙同学用多用电表的欧姆挡测量一定值电阻的阻值，先把选择开关旋到

“x100”挡，测量时发现指针偏转过小，此后正确的操作步骤及顺序是

a.将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度，然后断

开两表笔

试卷第6页，共8页

b.旋转选择开关至“OFF”挡（或交流电压最大量程处），并拔出两表笔

c.将选择开关旋到'10”挡

d.将选择开关旋到“x1k”挡

e.将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出多用电表的示数再乘上倍率即为定值电

阻的阻值凡，断开两表笔

（4）黑箱面板上有三个接线柱1、2和3,黑箱内有一个由三个阻值相同的电阻构成的

电路。用欧姆表测得1、2之间的电阻为5Q,2、3之间的电阻为10。，1、3之间的电

阻为15。,在图（b）所示虚线框中画出黑箱中的电阻连接的可能方式（一种即可）。

四、解答题

13.如图所示，粗糙水平面NQ右侧固定一个弹性挡板，左侧在竖直平面内固定一个半

径R=10m、圆心角，=53。的光滑圆弧轨道MN。半径ON与水平面垂直，N点与挡板

的距离d=12m。可视为质点的滑块质量根=lkg,从尸点以初速度为=4.8m/s水平抛

出，恰好在M点沿切线进入圆弧轨道。已知重力加速度g取lOm/s"sin53°=0.8»

（1）求滑块经过N点时对圆弧轨道的压力大小；

（2）若滑块与挡板只发生一次碰撞且不能从M点滑出轨道，求滑块与水平面间的动摩

擦因数〃的取值范围。

14.如图所示，间距为4足够长的平行金属导轨M。、NP与水平面的夹角为。，两导

轨处在磁感应强度大小为3、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中；导轨上端通过开

关S可以分别与电源E（内阻为厂）、电阻R和电容器C相连。金属棒漏质量为加、长

度为％置于导轨上与导轨垂直且始终接触良好。已知重力加速度为g,金属棒与导轨

电阻不计，电容器的击穿电压为

（1）若导轨光滑，现将开关S置于“1”位置，金属棒由静止释放一段时间后恰好做匀速

运动（金属棒已达到稳定状态），求此时金属棒的速度大小；

（2）若金属棒仍与导轨间的动摩擦因数为〃，现将开关S置于“2”位置，求金属棒由

静止释放后沿导轨下滑的最大速度；

（3）若导轨光滑，现将开关S置于“3”位置，为保证电容不被击穿，求金属棒由静止释

放后沿轨道运动的最大距离L

15.如图所示，倾角6=37。的足够长的光滑斜面固定在水平地面上，斜面下端垂直斜

面固定着一挡板,物块A与物块B用轻弹簧连接并静止在斜面上,物块A与挡板接触。

现将距物块B为d=3m的物块C从斜面上由静止释放,物块C与物块B发生弹性碰撞,

碰后将物块C取走，物块B在斜面上做简谐运动。已知以=3kg,%=5kg,74=1kg,

重力加速度g取:10m/sin37°=0.6,弹簧的劲度系数为左=100N/m,且弹簧始终在

弹性限度内，物块A、B、C均可视为质点。

(1)求C与B碰后瞬间两物块的速度大小；

(2)已知弹簧的弹性势能为丸=；依°&为弹簧的劲度系数，》为弹簧的形变量)，求

C与B碰后B做简谐运动的振幅；

(3)若C从斜面上某高度处由静止释放后，C与B碰后并粘在一起做简谐运动且A恰

好未离开挡板，求A对挡板压力的最大值。

试卷第8页，共8页

参考答案：

1.C

【详解】A.能-137的半衰期约30年，所以30年后对环境仍有影响，故A错误；

B.根据质量数守恒电荷数守恒可知，他-137的衰变方程为

；|7CsBa+[e

故B错误；

C.因为衰变过程中释放能量，所以生成物的结合能更大，钠-137的结合能小于领-137的结

合能，故C正确；

D.因为衰变释放能量，根据爱因斯坦质能方程可知，葩-137衰变过程中有质量亏损，故D

错误。

故选C。

2.A

【详解】A.做斜上抛运动的物体只受重力的作用，所以其加速度为重力加速度，不发生变

化，是匀变速运动，可知在相等的时间内速度的变化都相等，故A正确；

B.斜上抛运动在竖直方向上是先竖直上抛后做自由落体运动，重力的瞬时功率PG=mgVy,

且好先向上减小后又反向增大不与时间成正比，故B错误；

C.铅球从抛出一直只受重力作用，加速度为重力加速度，处于完全失重状态，故C错误;

D.做斜上抛运动的铅球在竖直方向上先竖直上抛后做自由落体运动，任意相等时间内竖直

方向发生的位移大小不同，任意相等时间内重力做功不等，由动能定理可知动能变化量不同，

故D错误。

故选Ao

3.D

【详解】当两者间距达到200m后，不能收听到音乐，则

根据

s=万（%+%）：++$0一即

解得

f=50s

故选D。

答案第1页，共10页

4.B

【详解】ABC.对三个鸟笼整体分析可知

2FMPsinq=3mg

对尸点分析可知

FMPCOSq=FOPsin02,FMPsin，=mg+FOPcos02

解得

FmgP3mgnno

b0P=-~丁，卜MP=c•°,tan4-tan&=3

2cos22slnq

故B正确AC错误；

D.因为tanq-tan%=3,所以两个角度不可能同时增大，故D错误。

故选B。

5.D

【详解】A.电磁炉在使用中用到了电流的磁效应，微波炉直接给食物加热，两者原理不相

同，故A错误；

BCD.电磁炉工作时，快速变化得磁场穿过放在面板上铁质锅具，在锅底内产生感应电流，

从而实现加热食物的目的，故BC错误，D正确。

故选D。

6.A

【详解】AB.依题意，试验卫星所受万有引力提供其做匀速圆周运动的向心力，即

GMm

=m^r(R+h)

(R+h)2

又

GMm

联立，解得

试验卫星的质量在公式中可以约去，所以不能计算其质量。故A正确；B错误;

C.根据

答案第2页，共10页

GMmv2

——--——

rr

解得

Vr

依题意，试验卫星的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，所以卫星互联网技术试验卫星在工

作轨道上的线速度一定大于同步卫星的线速度。故c错误；

D.卫星互联网技术试验卫星在工作轨道上做匀速圆周运动的向心加速度为

GMm

(R+疗GMGM

Cl——o—

m（E+/z）

故D错误。

故选Ao

7.B

【详解】A.粒子在电场中运动的时间为

4d

%

1=0时刻射入极板间的粒子竖直方向先向下加速，后向下减速，因粒子恰能从极板右侧射

出，则离开电场时沿电场方向的位移为3%故A错误；

B.由对称性可知，7=0时刻射入极板间的粒子离开电场时沿电场方向的速度减为零，则速

度方向仍沿0。方向，故B正确；

C.，=3时刻射入极板间的粒子竖直方向先向上加速时间为任，然后向上减速时间卫，

%%%

则最终粒子恰能从上极板边缘飞出，故c错误；

D.由运动的对称性可知，无论何时进入电场的粒子，竖直方向都要经过先加速后减速到零，

然后反向加速后反向减速到零，即粒子出离电场时沿电场方向的速度均为零，可知粒子从右

侧射出时的动能均为

Ek=-mv1

故D错误。

故选B。

8.AC

答案第3页，共10页

【详解】A.从N点将光线反向延长交圆弧于E点，连接SE,得到玻璃砖内的光路如图所

折射光线与。Q平行，由几何关系可知折射角为

r=30°

则折射率为

故A正确；

BC.因。尸、NE都垂直。。，所以OP〃NE；则有

a=6,a=/3,0+/3=90°

可得

a=0=45°

则有

„,N.,COA/2Rsin45。底

ONA=Rsm45°=—R,OS=-------=—R

2sin6003

故B错误，C正确；

D.该单色光在玻璃砖材料中的传播距离为

x=2Rsin45°+OSsin30°=0+骼］R

所以该单色光在玻璃砖材料中的传播时间为

/2+匈些

uc13Jc

故D错误。

故选AC。

答案第4页，共10页

9.BD

【详解】A.由查理定律

「一£

由图可知

Pb>Pa

可得

Tb>Ta

则。-6气体温度升高，故A错误；

B.6—c气体体积减小，外界对气体做功，故B正确；

C.c-d气体温度降低，内能减小，气体体积减小，外界对气体做功，根据热力学第一定律

可知，向外界释放热量，故C错误；

D.图像的面积表示外界对气体做的功，可知，整个循环中外界对气体做功大于气体对外界

做功，所以整个循环外界对气体做功，气体内能不变，根据热力学第一定律可知，向外界释

放热量，故D正确。

故选BD。

10.BCD

【详解】A.小球运动到C点过程中，根据水平方向动量守恒可知

mv0=(m+3m)vx

根据能量守恒

12I/M、21c?n

—mv=—m(——--)+—x+mgR

202cos02

解得

cos6=0.6

所以小球离开c点时的速度与水平方向的夹角为53°,故A错误；

B.小球到达斜面最高点后斜抛，竖直方向

(V]tan530)2=2gh

解得小球运动的最高点相对水平面的高度为

H=h+R=^-

8g

答案第5页，共10页

故B正确；

CD.因为小球离开圆弧轨道做斜抛运动时水平速度与圆弧轨道相同，所以小球还能落到圆

弧轨道上，最后相对圆弧轨道向左运动到水平面上，设小球从左侧离开圆弧轨道时其速度

为叫圆弧轨道的速度为〃，则有

mv0=mv+3mu

—=—mv2+—x3mw2

2022

联立解得

11

〃=V=~2V°

即小球离开圆弧轨道再次回到水平面上时速度方向向左，故CD正确。

故选BCDo

11.CD迎吗

22*

【详解】(1)［1］本实验需要验证机械能守恒，即需要验证

即需要测量小球下落的高度和末速度，故需用刻度尺测量轻绳的长度得出小球下落的高度;

用游标卡尺测量小球的直径进而计算小球的末速度。

故选CD0

(2)⑵小球减小的重力势能为

A£p=mgl(l-cos60°)=

［3］小球在尸点时的速度为

D

v=——

At

则小球增加的动能为

12.BD/DBHdaeb见解析

【详解】(1)口］电流由多用电表的红表笔流入黑表笔流出；欧姆表内置电源正极与黑表笔

相连，负极与红表笔相连；

A.甲图是用多用电表直流电压挡测量小灯泡两端的电压，红表笔应接在灯泡左端，黑表笔

应接在灯泡右端，故A错误；

答案第6页，共10页

B.乙图是用多用电表直流电流挡测量电路中的电流，电流从红表笔流入黑表笔流出，故B

正确；

CD.用多用电表的欧姆挡测量二极管的反向电阻黑表笔应与二极管负极相连，红表笔与二

极管正极相连，故C错误，D正确。

故选BD。

(2)⑵日常用电插座的电压为交流电压220V,所以应把多用电表的选择开关旋转到如图

(a)所示的Ho

(3)[3]指针偏转过小，说明欧姆表指针对应电阻过大；电阻的测量值=欧姆表指针所指示

数x倍率，为了减小欧姆表指针对应的示数，应选择更大的挡位，将选择开关旋到“x1k”挡;

然后将两表笔短接，进行欧姆挡调零；将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出阻值R”

断开两表笔；最后旋转选择开关至“OFF”挡(或交流电压最大量程处)，并拔出两表笔，所

以操作顺序是daeb«

(4)[4]K2之间的电阻为5。，2、3之间的电阻为10Q,则1、2之间为一个5。的定值

电阻，2、3之间为两个5。的定值电阻串联；或者1、2之间为两个10。的定值电阻并联,

2、3之间为一个10。的定值电阻。同时保证了1、3之间的电阻为15。。如图所示：

13.(1)24.4N；(2)。.2<〃<。.6

【详解】(1)依题意，滑块到达M点时，速度分解为水平和竖直两个方向，可得

VMCOS0=VO

滑块从M点运动到N点过程，由动能定理可得

滑块在最低点N时，由牛顿第二定律可得

F-mg=m—

NK

联立，解得

综=24.4N

答案第7页，共10页

根据牛顿第三定律可知滑块经过N点时对圆弧轨道的压力大小为

?N*=24.4N

（2）动摩擦因数〃取最大值时，滑块第一次向右运动恰好与挡板碰撞，有

2

m1

~^Sd=O--mvN

解得

“max=0-6

滑块恰好可以再次滑到M点，由动能定理可得

12

-Ipirngd=0--mvM

解得

2

4=—

15

滑块恰好不与挡板发生第二次碰撞，即

12

解得

"min=02

所以动摩擦因数〃的取值范围为

0.2<4<0.6

14m:"grsineEsin6-〃/cos6>〃Ulm+CB%。）

B2d2Bd；前；2B2d2mgsin0

【详解】（1）金属棒由静止释放一段时间后恰好做匀速运动，合力为零，则

Bld=mgsin3

其中

_Bdv-E

1=----------

r

解得

mgrsin0E

V~B-d1+^d

（2）达到最大速度后，合力为零，此时

Bd+jumgcos0=mgsin，

解得最大速度

答案第8页，共10页

mgsin0-pimgcos0

匕=R

B2d,

(3)为保证电容不被击穿，最大电压

U=Bdv2

设释放金属棒的一小段时间加的加速度为。，根据牛顿第二定律可得

mgsin6-BI2d=ma

根据电流的定义式得

金属棒的加速度为

mQsin0

a=---------z-^-

m+CB2d2

根据

2

v2=2al

解得

]_U2(m+CB2d2)

2B2d2mgsin0

15.(1)4m/s,2m/s；(2)逝m