辽宁省部分高中2023届高三下学期第二次模拟考试物理试题含解析

辽宁省部分高中2023届高三下学期第二次模拟考试

物理试题（含解析）

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1．下列说法正确的是（　　）

A．放射性元素的半衰期是大量原子核衰变的统计规律，由核的内部因素决定

B．卢瑟福分析了粒子散射的实验数据，提出了原子的轨道量子化结构模型

C．爱因斯坦的光电效应理论指出光子能量与频率有关，表明光只具有波动性

D．太阳是一个巨大的热核反应堆，靠原子核的衰变和裂变在不断地放出能量

2．可伸缩式的晾衣杆不用打孔、不用打钉就能固定在墙上，安装简单方便。如图所示，将杆水平放在相对而立的两个竖直墙面之间，调整杆的长等于两墙之间的距离，再通过旋转杆的两端，让杆的两端紧紧顶在两个墙面上就安装完成了，下列说法正确的是（　　）

A．不挂重物，杆在静止不动时受到3个力作用

B．挂上重物，杆在静止不动时受到5个力作用

C．所挂重物质量越大，杆对墙面的摩擦力越大

D．所挂重物质量变大，杆对墙面的摩擦力不变

3．如图为一个热机理想循环的图像，一定质量理想气体从状态依次经过状态、和后再回到状态完成一个循环过程，则（　　）

A．从状态变化到状态的过程中，气体放出热量

B．从状态变化到状态的过程中，气体对外做功

C．从状态变化到状态的过程中，气体内能增加

D．从状态变化到状态的过程中，气体压强变大

4．场致发射显微镜能够用来分析样品的原子排列。其核心结构如图，金属针与荧光膜之间加上高电压，形成辐射状电场。关于图中A、B两点的电场强度和电势的判断正确的是（　　）

A． B． C． D．

5．图甲是电动公交车无线充电装置，供电线圈设置在充电站内，受电线圈和电池系统置于车内。如图乙所示，供电线路中导线的等效电阻为，当输入端接入电压为正弦交流电时，供电线圈与受电线圈两端电压分别、，通过电池系统的电流为。若不计其他电阻，忽略线圈中的能量损失，下列说法正确的是（　　）

A．端的输入功率等于

B．端的输入功率等于

C．供电线圈和受电线圈匝数比为

D．供电线圈和受电线圈匝数比为

6．如图所示是某款手机防窥屏的原理图，在透明介质中有相互平行排列的吸光屏障，屏障垂直于屏幕，可实现对像素单元可视角度的控制（可视角度定义为某像素单元发出的光在图示平面内折射到空气后最大折射角的2倍）。发光像素单元紧贴防窥屏的下表面，可视为点光源，位于相邻两屏障的正中间。不考虑光的行射。下列说法正确的是（　　）

A．屏障的高度越大，可视角度越大

B．透明介质的折射率越大，可视角度越大

C．防窥屏实现防窥效果主要是因为光发生了全反射

D．防窥屏实现防窥效果主要是因为防窥屏使光的波长发生了变化

7．地球密度分布并不均匀，以地核和地幔分界面为界，可认为内外两部分密度均匀，地核的平均密度约为地幔平均密度的3倍，核幔分界面近似在地表下处，为地球半径。已知质量均匀分布的球壳对内部引力处处为0，地表附近重力加速度为。核幔分界面处重力加速度约为（　　）

A．0.6g B．0.9g C．1.2g D．1.8g

二、多选题

8．如图所示，正方形导体线框放置在光滑绝缘斜面上，线框用平行斜面的细线系于点，斜面倾角为。线框的一半处于磁场中，磁场的磁感应强度随时间变化关系为，方向垂直于斜面向上，下列说法正确的是（　　）

A．线框中的感应电流方向为

B．线框中的感应电流方向为

C．经过一段时间，线框可能沿斜面向上运动

D．安培力对线框做功的绝对值等于线框中产生的焦耳热

9．质量分别为m和2m的A、B两本书分别在水平恒力F1和F2的作用下沿水平桌面运动，撤去F1、F2后受摩擦力的作用减速到停止，它们的v—t图像如图所示，下列说法正确的是（   ）

A．F1和F2大小相等

B．A、B所受摩擦力大小相等

C．F1和F2对A、B做功之比为1：4

D．全过程中摩擦力对A、B冲量之比为1：4

10．如图所示，带等量异种电荷的两正对平行金属板、间存在匀强电场，板间距离为，电场强度为。时刻，板中点处的粒子源发射两个速度大小为的相同粒子，垂直板向右的粒子，到达板时速度大小为；平行板向下的粒子，刚好能到达板下端。不计重力和粒子间的相互作用，利用以上信息可求得（　　）

A．金属板的长度

B．粒子在两板间的加速度

C．两个粒子到板时的动能

D．两个粒子的电势能的变化量

三、实验题

11．小刚在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，将打点计时器接在频率为50Hz的交变电源上，在打出的纸带上每5个点取一个计数点，共取了、、、、、六个计数点，如图甲所示。沿计数点处将纸带剪开得到五段（分别为、、、、段），然后将这五段纸带由短到长紧靠但不重叠地粘在坐标系中，如图乙所示。

（1）请你在坐标系中用最简洁的方法作出能表示关系的图线______（请在图乙上画出），其中______（填“”或“”）轴相当于轴。

（2）若取第一个计数点时，为求出时刻的瞬时速度，还需要测出______“”、“”、“”、“”或“”）段纸带的长度。

12．《道路交通安全法》规定驾驶员的血液酒精含量达到20mg/100mL以上属于酒驾，达到80mg/100mL以上属于醉驾，酒驾与醉驾都属于违法行为。半导体型呼气酒精测试仪采用氧化锡半导体作为传感器，实验测得酒精气体传感器的阻值随酒精气体浓度变化的关系曲线如图甲所示。在图乙电路中，定值电阻，电源电动势为3.0V，内阻可忽略，电压表的量程为0~3V，回答以下问题：

（1）将电压表并联在__________（选填“”、“”或“”）之间，则酒精气体浓度越高，电压表的示数越大，便于进行测量；

（2）按（1）中设计接好电压表，酒精气体浓度为零时，电压表指针位于_____V处；当电压表示数超过_____V时表示达到醉驾；（结果均保留两位有效数字）

（3）如果不用电压表，在电路中串联一个量程100mA的电流表，则酒精气体浓度越高，电流表的示数_____（选填“越大”或“越小”）。

四、解答题

13．抖动绳子一端可以在绳子上形成一列简谐横波。图甲为一列沿轴传播的简谐横波某时刻的波动图像，此时振动恰好传播到的质点A处，质点A此后的振动图像如图乙所示。质点在轴上位于处，求：

（1）这列波的传播速度大小；

（2）质点A的振动方程表达式；

（3）再经过4s后，质点运动的路程和位移。

14．如图所示，足够长的光滑水平台面其右端紧接着一长1m的水平传送带，传送带以速度顺时针匀速运动。A、B两滑块的质量分别为、，滑块之间压着一条轻弹簧（不与两滑块栓接）并用一根细线锁定，两者一起在平台上以速度向右匀速运动；突然，滑块间的细线瞬间断裂，两滑块与弹簧脱离时B恰好静止，A继续向右运动，并滑上传送带，最终从右端离开传达带。已知物块与传送带间的动摩擦因数，，求：

（1）两滑块与弹簧脱离时A的速度；

（2）线断裂前弹簧的弹性势能；

（3）滑块A与传送带之间因摩擦产生的热量。

15．微波炉中的磁控管是一种用来产生微波的电真空器件。管内电子在相互垂直的恒定磁场和恒定电场的控制下，把从恒定电场中获得能量转变成微波能量，从而达到产生微波的目的。如图所示，、为带电金属板，板间有相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场强度为，磁感应强度为。一束电子以平行于的速度自点射入复合场区域，恰好沿直线通过。为中点，，足够长，电子比荷为。不计电子重力及它们之间的相互作用。

（1）求电子沿直线经过两板间的速度大小；

（2）若撤去电场，求电子打在金属板上的位置；

（3）若电子进复合场的初速度不变，将电场强度变为，求电子在两板间运动的最大速度以及电子沿电场线方向上的最大位移。（提示：电子在复合场中的运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动和在平面内的匀速圆周运动。）

参考答案：

1．A

【详解】A．放射性元素的半衰期是大量原子核衰变的统计规律，由核的内部因素决定，与原子核所处的物理状态和化学状态无关，A正确；

B．卢瑟福分析了粒子散射的实验数据，提出了原子的核式结构模型；玻尔引入量子化观念，提出氢原子轨道量子化结构模型，B错误；

C．爱因斯坦的光电效应理论指出光子能量与频率有关，将光束描述为一群离散的量子，具有粒子性，C错误；

D．太阳是一个巨大的热核反应堆，是靠原子核的聚变在不断地放出能量，D错误。

故选A。

2．C

【详解】AB．不挂重物时，杆受重力、两端受墙的弹力和摩擦力，共有5个力作用；挂上重物，杆受力会增多，故AB错误。

CD．所挂重物质量越大，杆受到的摩擦力越大，根据牛顿第三定律，杆对墙的摩擦力也越大，故C正确，D错误。

故选C。

3．A

【详解】AB．从状态变化到状态的过程中，气体体积减小，外界对气体做功，气体的温度不变，内能不变，根据热力学第一定律可知此过程中气体对外放热，A正确，B错误；

C．从状态变化到状态的过程中，由于温度先不变后变小，气体内能变小，C错误；

D．气体先是等温膨胀，压强变小，后是等容降温，压强也变小，D错误。

故选A。

4．D

【详解】AB．根据沿电场线方向电势降低，可以判断电势

故AB错误；

CD．根据电场线的疏密可以判断电场强度

故C错误，D正确。

故选D。

5．D

【详解】AB．根据题意可知，变压器的输出功率为，由于原线圈上串联的电阻也要消耗功率，所以端的输入功率大于，变压器原线圈中的电流不等于，所以端的输入功率也不等于，故AB错误；

CD．根据变压器电压比等于匝数比，可得供电线圈和受电线圈匝数比为，故C错误，D正确。

故选D。

6．B

【详解】A．如果屏障越高，则入射角变小，使折射角变小，角变小，故A错误；

B．由图可知，可视角度是光线进入空气中时折射角的2倍，透明介质的折射率越大，折射角越大，角越大，故B正确；

CD．防窥屏实现防窥效果主要是因为某些角度范围内的光被屏障吸收，能射出到空气中的光其入射角都小于临界角，没有发生全反射，且与光的波长无关，故C、D错误。

故选B。

7．C

【详解】在核幔分界面处，根据万有引力等于重力

其中

联立可得

在地球表面处，根据万有引力等于重力

其中

联立可得

所以

又由于

解得

故选C。

8．BC

【详解】AB．由于磁场垂直线圈平面向上在增强，根据楞次定律可以判断感应电流的方向为，A错误，B正确；

C．用左手定则可判断边所受安培力方向沿斜面向上，由于磁场均匀增大，感应电流大小不变，安培力

安培力的大小随的增大而增大，当其大于重力沿斜面向下分力时，线圈将向上运动，C正确；

D．线圈不动时，由于磁场变化产生感生电动势，回路中有感应电流产生焦耳热，此过程中安培力不做功；当线圈向上运动时，安培力对线圈做正功，消耗电能转化为线圈增加的机械能和焦耳热的和，属于电动机模型，D错误。

故选BC。

9．CD

【详解】BD．由v—t图可知，撤除外力后

根据牛顿第二定律

，

所以两摩擦力

全程两物体运动时间相同，所以两摩擦力的冲量之比为，B错误，D正确；

A．根据动量定理

，

可得

A错误；

C．根据动能定理

，

可得

C正确。

故选CD。

10．AB

【详解】A．平行板向下的粒子做类平抛运动，水平方向上由

可求其运动时间，竖直方向上由

可求竖直位移大小，板长是的二倍，所以A选项可求，A选项正确；

B．垂直板向右的粒子做匀加速直线运动，由

可求加速度的大小

两个粒子相同，所以它们的加速度大小相同，B选项可求，B正确；

CD．由于粒子的质量未知，无法求出粒子的动能大小，由于粒子电量未知，求不出电场力做的功，也求不出粒子电势能的变化量，所以CD选项不可求，CD错误。

故选AB。

11．              

【详解】（1）[1][2]分别取、、、、五段纸带的上方中点为纵坐标，并连线，得到的即为图像。如图所示，轴相当于轴。

（2）每段纸带对应的时间间隔为，是时间段的中间时刻，要求时的瞬时速度，只需要测段纸带的长度，然后用

即可得到时的瞬时速度。

12．          1.0     1.5     越大

【详解】（1）[1]酒精气体浓度越高，电阻越小，电流越大，定值电阻两端电压越大，故电压表应并联在之间。

（2）[2]酒精气体浓度为零时，酒精气体传感器

故此时电压表指针位于1.0V处；

[3]醉驾时，酒精浓度达到80mg/100mL，约为

所以电压表示数超过1.5V时表示达到醉驾。

（3）[4]酒精气体浓度越高，电阻越小，电流越大，电流表的示数越大。

13．（1）；（2）；（3），

【详解】（1）由甲图得波长

由乙图得周期

波速可得

（2）由

得

（3）由题意得

波传到点需要时间

4s内质点振动的时间为

由

所以质点通过的路程

质点位移为

14．（1）；（2）；（3）

【详解】（1）设两滑块脱离弹簧时的速度分别为、，根据动量守恒定律有

则由可得

（2）弹簧的弹性势能等于系统动能的变化量，则有

解得

（3）滑块A在传送带上向右减速到与传送带共速，之后随传送带向右离开，设相对滑动时间为，滑块A的加速度大小为

根据匀变速直线运动速度与时间的关系可得

解得

则滑块A在传送带上向右减速到与传送带共速过程中，滑块A与传送带各自的位移为

则滑块与传送带间的相对滑动路程为

在相对滑动过程中摩擦生热为

15．（1）；（2）；（3），

【详解】（1）若电子能沿直线通过，受到的合力为0，有

解得

（2）电子在磁场中做圆周运动，有

有

由

解得

电子向下偏转，电子打在板上距端处，由几何关系得

解得

（3）通过配速，让电场力与洛伦兹力平衡

解得

就是将电子初速度分解为向右的和向左的，分别对应匀速直线运动和匀速圆周运动，与同向时电子的运动速度最大

匀速圆周运动的半径为

沿电场线方向的最大位移

解得

沿电场线方向的最大位移