2023年辽宁省鞍山市普通高中高考物理一模试卷（含答案解析）

2023年辽宁省鞍山市普通高中高考物理一模试卷

1.  物理除了知识的学习，还要领悟处理物理问题的思想与方法，如控制变量法、极限法、理想化模型法、类比法等等。下列几个场景关于物理学思想方法的说法正确的是(    )
 

A. 甲图为微小量放大法 B. 乙图为控制变量法
C. 丙图为理想化模型 D. 丁图为等效替代法

2.  疫情防控期间，在运力有限的情况下，无人送货车成为城市抗疫保供的重要力量，如图所示为一辆无人送货车正在做匀加速直线运动。某时刻起开始计时，在第一个4s内位移为，第二个4s内位移为16m，下面说法正确的是(    )

A. 计时时刻送货车的速度为0
B. 送货车的加速度大小为
C. 送货车在第1个4s末的速度大小为
D. 送货车在第2个4s内的平均速度大小为
 

3.  幽门螺杆菌在胃中产生的尿素酶，可将服用的碳14标记的尿素分解为氨和含碳14标记的。通过分析呼气中标记的的含量即可判断胃中幽门螺杆菌的存在。已知碳的半衰期为5730年，则(    )

A. 改变胃部的酸碱度可以改变衰变快慢
B. 改变胃部温度不能改变衰变快慢
C. 含的化合物比单质衰变得可能要慢一些
D. 20个经过5730年有10个发生衰变

4.  “歼”再次闪亮登场2022珠海航展。如图所示，战机先水平向右，再沿曲线ab向上，最后沿陡斜线直入云霄。设飞行路径在同一竖直面内，飞行速率不变，则沿ab段曲线飞行时，战机(    )

A. 所受合外力不变 B. 所受合外力方向竖直向上
C. 竖直方向的分速度不变 D. 水平方向的分速度逐渐减小

5.  第四届中国质量获奖者——福耀集团，其生产的汽车玻璃以超高的品质取得了世界八大汽车厂商的认证。参加社会实践的某高中学生利用所学的光学知识测出了一款汽车玻璃样品的折射率。如图所示，该学生将一束光线以入射角从空气射向厚度的平行板玻璃，测出下界面出射光线的出射点与上界面入射光线的法线之间的距离。则此玻璃的折射率n为(    )

A.  B.  C.  D.

6.  挂灯笼的习俗起源于1800多年前的西汉时期，已成为中国人喜庆的象征。如图所示，由五根等长的轻质细绳悬挂起四个质量相等的灯笼，中间的细绳是水平的，另外四根细绳与水平面所成的角分别为和。关于和，下列关系式中正确的是(    )
 

A.  B.  C.  D.

7.  如图所示，在光滑绝缘的水平面上固定两个等量负点电荷A和B，O点为AB连线的中点，C、D为AB连线上关于0点对称的两个点，且一带正电的可视为点电荷的小球以初速度从C点运动到D点.设O点的电势，取C点为坐标原点，向右为x轴的正方向，在下列中关于小球的电势能、小球的动能、电势、电场强度E与小球运动的位移x变化的图象，可能正确的是(    )

A.  B.  C.  D.

8.  某列简谐横波在时刻的波形如图甲中实线所示，时刻的波形如图甲中虚线所示，若图乙是图甲a、b、c、d四点中某质点的振动图像，则正确的是(    )
 

A. 这列波的周期为4s
B. 波速为
C. 图乙是质点b的振动图像
D. 从到这段时间内，质点a通过的路程为

9.  12月10日，改编自刘慈欣同名系列长篇科幻小说的《三体》动画在哔哩哔哩上线便备受关注。动画版《三体》总编剧之一赵佳星透露，为了还原太空电梯的结构，他们研究太空电梯的运行原理。太空电梯的原理并不复杂，与生活的中的普通电梯十分相似。只需要在地球同步轨道上建造一个空间站，并用某种足够长且足够结实的“绳索”将其与地面相连，在引力作用下，绳索会绷紧，宇航员、乘客以及货物可以通过像电梯轿厢一样的升降舱沿绳索直入太空，这样就不需要依靠火箭、飞船这类复杂的航天工具。如图乙所示，假设有一长度为r的太空电梯连接地球赤道上的固定基地与同步空间站相对地球静止，卫星b与同步空间站a的运行方向相同，其轨道半径比同步轨道半径大。此时二者距离最近，经过时间t之后，a、b第一次相距最远。已知地球自转周期T，下列说法正确的是(    )
 

A. 太空电梯各点均处于完全失重状态
B. 卫星b比同步空间站a运行的线速度大
C. 卫星b的周期为
D. 太空电梯上各点线速度与该点离地球球心距离成正比

10.  疫情期间，为保障医院用电安全，供电部门专门为医院ICU病房区设计供电系统以及输电电路如图所示，发电机的矩形线框ABCD处于磁感应强度大小为B的水平匀强磁场中，线框面积，匝数匝，电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴以3000转/分的转速匀速转动，其输出端通过电刷与升压变压器的原线圈相连，图中电压表示数为250V，降压变压器原、副线圈的匝数之比为5：1，降压变压器的副线圈接入到病房区供电，两变压器间的输电线等效电阻，变压器均为理想变压器。医院有五间标准ICU病房，病房内医疗设备额定工作电压均为，每间病房的最大功率为。当五间病房均满负荷工作时(    )
 

A. 输电线上损失的电压为500V B. 匀强磁场B的大小为
C. 升压变压器原、副线圈匝数之比为1：6 D. 该供电系统的输电效率为

11.  为了探究“物体质量一定时，加速度与力的关系”，甲、乙两同学设计了如图1所示的实验装置。其中带小滑轮的小车的质量为M，小滑轮的质量为，砂和砂桶的质量为m。力传感器可测出轻绳的拉力大小。

实验时，需要进行的操作是______。填序号
A.将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力
B.用天平测出砂和砂桶的质量
C.小车靠近打点计时器，先释放小车，再接通电源
D.为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M
甲同学在实验中得到如图2所示的一条纸带相邻两计数点间还有四个点没有画出，已知打点计时器使用的是频率为50Hz的交流电。根据纸带可求出小车在C点的瞬时速度为______，加速度为______。结果保留两位有效数字

乙同学根据测量数据做出如图3所示的图线没经过原点，该同学做实验时存在的问题是______。

12.  某学习小组用两种不同的金属电极插入柠檬做了一个“水果电池”，如图a所示。将该水果电池给“、”的小灯泡供电，发现小灯泡不发光，检查电路无故障，测量电路中的电流，发现读数不足3mA。
你认为电路中电流不足3mA的原因是______ ；
为了测量水果电池的电动势和内阻，进行如下实验，电路图如图b所示。请按照电路图，将图c中的实物图连线补充完整。
连好电路后闭合开关，发现滑动变阻器在阻值较大范围内调节时，电压表示数变化不明显，其原因是所选用的滑动变阻器______ ；
按要求更换滑动变阻器后，调节滑动变阻器，记录电压表和微安表的示数。作出图像，如图d所示。由图像求得水果电池的电动势______ V，内阻______ 结果保留三位有效数字。
 

13.  2021年11月7日，神舟十三号航天员翟志刚、王亚平先后从天和核心舱节点舱成功出舱执行任务，出舱时他们身着我国新一代“飞天”舱外航天服。舱外航天服内密封了一定质量的理想气体，用来提供适合人体生存的气压。航天服密闭气体的体积约为，压强，温度，航天员身着航天服，出舱前先从核心舱进入节点舱，然后封闭所有内部舱门，对节点舱泄压，直到节点舱压强和外面压强相等时才能打开舱门。
节点舱气压降低到能打开舱门时，密闭航天服内气体体积膨胀到，温度变为，求此时航天服内气体压强；
为便于舱外活动，当密闭航天服内气体温度变为时，宇航员把航天服内的一部分气体缓慢放出，使气压降到。假设释放气体过程中温度不变，体积变为，求航天服需要放出的气体与原来气体的质量之比。

14.  如图所示，平面直角坐标系中存在一个半径的圆形匀强磁场区域，圆心与原点重合，磁感应强度，方向垂直纸面向外。区域有电场强度大小为E的匀强电场，方向沿y轴正方向。现从坐标为的P点发射出质量、带电量的带正电粒子，以速度大小沿x轴负方向射入匀强电场，恰从圆形磁场区域的最低点进入磁场。粒子重力不计
求该匀强电场E的大小；
求粒子在磁场B中做圆周运动的半径r。

15.  电磁轨道炮是利用磁场对通电导体的作用使炮弹加速的，其简化原理示意图如图丙所示。假设图中直流电源电动势为内阻不计，电容器的电容为。两根固定于水平面内的光滑平行金属导轨间距为，电阻不计。炮弹可视为一质量为，电阻为的金属棒MN，垂直放在两导轨间处于静止状态，并与导轨良好接触。导轨间存在垂直于导轨平面向上、磁感应强度大小为的匀强磁场。接通电路后MN开始向右加速运动，经过一段时间后回路中电流为零，MN达到最大速度，之后离开导轨。求：
直流电源的a端是正极还是负极？
若用导线将1、2连接让直流电源供电，MN离开导轨时的最大速度的大小；
若开关先接1，使电容器完全充电；然后将开关接至2，MN离开导轨时的最大速度的大小。

答案和解析

1.【答案】A 

【解析】解：A、利用图甲所示装置可以间接观察桌面的形变，用到了微小量放大法，故A正确；
B、乙图伽利略在研究力和运动的关系时，是在斜面实验的基础上，成功地设计了理想斜面实验，以实际的实验为依据，抓住了客观事实的主要因素，忽略次要因素，所以伽利略的理想斜面实验是建立在可靠的事实基础之上的合乎逻辑的科学推理，故B错误；
C、丙图在验证力的合成法则的实验中利用了等效替代法的思想，故C错误；
D、丁图在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法，故D错误。
故选：A。
观察桌面的形变，用到了微小量放大法；理想斜面实验以实际的实验为依据，抓住客观事实的主要因素，忽略次要因素；力的合成法则利用了等效替代法的思想；将每个过程看成匀速直线运动，然后将各段位移相加，采用的是微元法。
在高中物理学习中，我们会遇到多种不同的物理分析方法，这些方法对我们理解物理有很大的帮助，故在理解概念和规律的基础上，更要注意科学方法的积累与学习。
 

2.【答案】C 

【解析】解：根据匀变速运动推论可得加速度大小为：
根据匀变速运动中间时刻的瞬时速度等于该段内的平均速度可知送货车在第1个4s末的速度大小为：
根据速度-时间公式可得计时时刻送货车的速度为：，故AB错误，C正确；
D.根据平均速度的计算公式可得送货车在第2个4s内的平均速度大小为：，故D错误。
故选：C。
根据匀变速运动推论求解加速度大小；根据匀变速匀变速直线运动的规律求解送货车在第1个4s末的速度大小；根据速度-时间公式可得计时时刻送货车的速度；根据平均速度的计算公式求解平均速度。
本题主要是考查匀变速直线运动的规律，解答本题要掌握匀变速直线运动的基本规律和求解加速度的计算方法。
 

3.【答案】B 

【解析】解：ABC、放射性元素的半衰期与外部因素无关，与所处的化学状态无关，故AC错误，B正确；
D、半衰期是大量原子核衰变的统计规律，对少数原子核的衰变不适用，故D错误。
故选：B。
放射元素的半衰期与物理环境以及化学环境无关，半衰期是大量原子核衰变的统计规律。
本题考查了半衰期的物理意义，要明确半衰期是统计规律，对少数原子核的衰变不适用。理解放射元素的半衰期与物理环境以及化学环境无关。
 

4.【答案】D 

【解析】解：AB、战机飞行速率不变，合力方向始终与速度方向垂直，即指向圆心，所受合外力方向不断变化，不是竖直向上的，故AB错误；
C、飞机速度大小不变，与水平方向的倾角增大，可得竖直分速度为增大，即竖直方向的分速度逐渐增大，故C错误；
D、飞机速度大小不变，与水平方向的倾角增大，可得水平分速度为减小，即水平方向的分速度减小，故D正确。
故选：D。
战机做曲线运动时合外力不为零，合力方向不是竖直向上；根据速度的合成与分解确定竖直方向和水平方向的速度变化。
本题主要是考查了物体做曲线运动的条件；知道物体做曲线运动时：初速度不等于零；合外力的方向与速度方向不在一条直线上；注意速度方向和合外力的方向应该分居在曲线的两侧。
 

5.【答案】C 

【解析】解：根据几何关系可知
因此该玻璃的折射率
故选：C。
根据几何关系和折射定律求出玻璃的折射率。
本题考查学生对折射定律的掌握，比较基础。
 

6.【答案】D 

【解析】解：对左下方灯笼的上方结点分析，受到三段细绳的拉力，其中下方细绳拉力等于灯笼的重力，受力情况如图1所示；

根据平衡条件可得水平绳子上的拉力为：；
对左侧两个灯笼整体分析，受到重力、两边细绳的拉力，如图2所示；
根据平衡条件可得水平绳子上的拉力为：；
联立解得：，故D正确、ABC错误。
故选：D。
分别对左下方灯笼的上方结点、左侧两个灯笼整体分析，根据平衡条件可得水平绳子上的拉力进行分析。
本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解，然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答。注意整体法和隔离法的应用。
 

7.【答案】B 

【解析】解：A、C，从C到D，电场线方向先向左后向右，则电势先升高后降低，则正电荷的电势能先增大后减小，该电荷在C、D两点处的电势能相同。故AC错误。
B、由上正电荷的电势能先增大后减小，在C、D两点处的电势能相同，由能量守恒定律得知，动能先减小后增大，在C、D两点处的动能相同，故B正确。
D、设，点电荷A和B的电量大小为Q，则当位移为x时，场强为，由数学知识得知E与x是非线性关系，图象是曲线。故D错误。
故选：B。
根据电场线的方向分析电势的变化，由推论：正电荷在电势高处电势能大，分析电势能的变化．由能量守恒分析动能如何变化．由点电荷的电场强度公式和电场的叠加，分析E与x的关系．
本题运用电场的叠加原理，分析场强关系，由电场线的方向判断电势高低，根据推论：正电荷在电势高处电势能大，分析电势能的变化．
 

8.【答案】AB 

【解析】解：由图乙可知，波的周期为4s，故A正确；
B.由甲图可知，波长，根据波速公式，故B正确；
C.在时刻，振动图像中质点在正向最大位移处，为质点a的振动图像，故C错误；
D.从到这段时间内为，所以质点a通过的路程为，故D错误。
故选：AB。
根据振动图像可知周期大小；根据求出波速；根据时质点的位置确定图乙是哪一点的振动图象；
利用波传播的周期性，结合波形利用周期把时间间隔表示出来，从而求质点a通过的路程。
本题考查识别和理解振动图象和波动图象的能力，并要能把握两种图象之间的联系，同时要注意根据时间与周期的关系，求出质点振动的时间与周期之间的关系，再求质点运动的路程。
 

9.【答案】CD 

【解析】解：A、对地球卫星有，解得；可知，卫星轨道半径越大，角速度越小，由于太空电梯上各质点的角速度与同步卫星的角速度相同，即“太空电梯”各质点的角速度小于与其处于同一轨道半径上卫星的角速度，则“太空电梯”上各质点做圆周运动所需的向心加速度小于该轨道卫星的向心加速度，卫星的向心力是全部由万有引力题供，但是太空电梯上各质点的向心力小于其万有引力，所以处于失重状态，但是不是完全失重状态，故A错误；
B、根据，解得；轨道半径越小，线速度越大，可知，卫星b比同步空间站a运行的线速度小，故B错误；
C、经过时间t之后，a、b第一次相距最远，则有，得；故C正确；
D、根据线速度与角速度的关系有，由于太空电梯上各点的角速度等于地球自转的角速度，可知，太空电梯上各点线速度与该点离地球球心距离成正比，故D正确。
故选：CD。
人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，根据人造卫星的万有引力等于向心力，列式求出线速度、角速度的表达式，进行讨论即可；同轴转动问题就是考查最简单的线速度与角速度的关系；
本题关键根据人造卫星的万有引力等于向心力，以及匀速圆周运动的相遇问题和共轴转动问题。
 

10.【答案】BC 

【解析】解：A、当五间病房均满负荷工作时，降压变压器副线圈的电流
变压器原副线圈电流比等于匝数的反比，对降压变压器有：
代入数据解得，降压变压器原线圈的电流为
所以输电线上损失的电压为
故A错误；
B、线框转动的转速
线框转动的角速度为
线框在匀强磁场中匀速转动产生交变电流，感应电动势最大值
代入数据解得：
故B正确；
C、变压器原副线圈电压比等于匝数比，对降压变压器有：
其中
代入数据解得：
设升压变压器原线圈电压为，副线圈电压为，在输电回路中有
则升压变压器得原副线圈匝数之比
故C正确；
D、该供电系统的输电效率为
故D错误。
故选：BC。
根据功率公式求解降压变压器副线圈的电流，根据变压器原副线圈电流比等于匝数的反比求解原线圈的电流，根据欧姆定律求解输电线上损失的电压；根据求解磁感应强度大小；根据变压器原副线圈电压比等于匝数比，求解原线圈电压，进而求解升压变压器副线圈的电压，根据变压器原副线圈电压比等于匝数比，求解升压变压器的匝数比；输电效率为有用功率与总功率的比值。
本题考查变压器和远距离输电，解题关键是知道变压器原副线圈电压比等于匝数比，电流比等于匝数的反比，原副线圈功率相同。
 

11.【答案】该同学未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足 

【解析】解：、由于阻力客观存在，但要用拉力代替合力，必须将带滑轮的长木板右端垫高，平衡摩擦力，故A正确；
B、由于装置图给了拉力传感器，所以拉力直接读出，故不必测量沙和桶的总质量，故B错误；
C、小车靠近打点计时器，才能打出完整的点，且先通电再释放小车，故C错误；
D、由于拉力传感器测拉力，不需要满足，故D错误。
故选：A；
由题意知，两相邻计数点的时间间隔，小车在C点的瞬时速度为，由逐差推论求加速度；
从图象看，当F为某一正的值时，加速度却为零，说明有力小车却未动，故说明该同学未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足。
故答案为：；，；该同学未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足。
根据实验的原理和注意事项确定正确的操作步骤；
根据匀变速直线运动规律解得C点速度，根据推论，来求小车的加速度；
根据牛顿第二定律和实验操作过程分析误差的原因。
解决实验问题首先要掌握实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，要知道小车质量不变时，加速度与拉力成正比，对图来说，图象的斜率表示小车质量的倒数。
 

12.【答案】“水果电池”的内阻太大  阻值太小   

【解析】解：由于“水果电池”的内阻太大，使得电路中电流太小；
根据电路图图可知，连接实物图如图

根据电路图图分析可知，该电路为限流式连接方式，各用电器为串联连接方式，由于电源的内阻太大，当滑动变阻器阻值太小时，调节滑动变阻器滑片过程中，电路中总电阻阻值变化不明显，导致电压表示数几乎不变；
根据闭合电路欧姆定律可知，，结合图d可知，图像与总纵轴的截距表示电源电动势，即，图像的斜率的绝对值表示电源的内阻，即；
故答案为：“水果电池”的内阻太大；见解析；阻值太小；，
根据题意小灯泡不发光是由于电流过小，说明此电池组的内阻太大；
根据电路图将实物图连接即可，在连接过程中要注意，开关要控制电路中的所有用电器；
“水果电池”的内阻太大，滑动变阻器阻值太小，移动滑片时，电路中总阻值几乎不变；
根据闭合电路欧姆定律列式，再根据图d分析可知，图线与纵轴的截距即为电源电动势，图像的斜率的绝对值为电源内阻。
本题考查了测量“水果电池”的电动势与内阻的实验，理解电路原理图，知道图象的纵截距代表电源电动势的大小，斜率的绝对值代表电源内阻。
 

13.【答案】解：对航天服内的密闭气体，初态温度为
末态温度为
由理想气体方程
代入数据求解得，此时航天服内气体压强为；
设航天服需要放出的气体在压强为状态下的体积为，根据玻意耳定律
得，
则放出的气体与原来气体的质量之比为；
答：此时航天服内气体压强为；
航天服需要放出的气体与原来气体的质量之比为。 

【解析】根据题意可分析航天服内气体发生等温变化，根据玻意耳定律列方程求解；打开舱门后，可将航天服内气体看成等压变化，根据盖-吕萨克定律可求得气体体积，质量之比可根据体积之比求得。
该题考查一定质量的理想气体状态方程的应用，在跟分析此类题型过程时需要明确气体做的是何种变化再根据相应的方程列式求解。
 

14.【答案】解：粒子在电场中做类平抛运动，其水平位移为，则有：
竖直方向有：
其中：
根据牛顿第二定律有：
解得：
由平抛的速度规律可知，速度方向与方向的夹角满足：
由于：
解得：
所以进行磁场的速度：
解得：
作出运动轨迹如图所示，

在磁场中有：
解得：
答：该匀强电场E的大小为；
粒子在磁场B中做圆周运动的半径r为。 

【解析】在电场中，粒子做类平抛运动，根据水平位移、竖直位移规律及牛顿第二定律求电场强度的大小；
先求出离开电场的速度大小和方向，根据洛伦兹力提供向心力，求得半径。
对于带电粒子在磁场中的运动情况分析，一般是确定圆心位置，根据几何关系求半径，结合洛伦兹力提供向心力求解未知量；对于需要利用带电粒子在电场偏转后速度的方向时，一般是按类平抛运动或匀变速直线运动的规律进行解。
 

15.【答案】解：由于电磁炮受到的安培力方向水平向右，由左手定则知MN中电流由N流向M，因此直流电源的a端为负极；
电磁炮向右加速，切割磁感线运动产生的感应电动势增大到等于直流电源的电动势时，回路中电流为零，电磁炮速度达到最大。
由
据题，可得最大速度
电容器放电前所带的电荷量为
开关接2后，MN开始向右加速运动，速度达到最大值时，MN上的感应电动势为
当电容器板间电压降到时，电路中电流为零，电磁炮速度达到最大。
电容器所带电荷量为
设在电容器放电过程中MN中的平均电流为，MN受到的平均安培力为
取向右为正方向，由动量定理有：
又
联立解得：
答：直流电源的a端是负极；
离开导轨时的最大速度的大小为；
离开导轨时的最大速度的大小为。 

【解析】根据电磁炮受到的安培力方向水平向右，由左手定则判断电流方向，从而确定电源的极性。
电磁炮向右加速，切割磁感线运动产生的感应电动势增大到等于直流电源的电动势时，回路中电流为零，电磁炮速度达到最大。根据求解MN离开导轨时的最大速度的大小。
将开关接至2，电容器放电，MN开始向右加速运动，产生感应电动势，当电容器板间电压等于MN产生的感应电动势时，回路中电流为零，电磁炮速度达到最大。根据动量定理计算MN离开导轨时的最大速度的大小。
本题是电磁感应与电路、力学知识的综合，解决这类题目的基本思路是对研究对象正确进行受力分析，弄清运动形式，然后依据相应规律求解。