2023届辽宁省沈阳市高三下学期教学质量监测（三模）物理试题（解析版）

2023年沈阳市高中三年级教学质量监测（三）

物理

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考号填写在答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡指定位置。

2.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。答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试题卷上无效。

3.考试结束后，考生将答题卡交回。

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. 在近代物理学发展的进程中，实验和理论相互推动，促进了人类对世界认识的不断深入。对下列图示的实验描述正确的是（　　）

A. 卢瑟福通过甲图所示的实验，发现了质子

B. 康普顿在乙图所示的实验中，证明了光具有波动性

C. 贝克勒尔研究丙图中的放射线，提出了原子的核式结构模型

D. 戴维森和汤姆孙利用电子束穿过铝箔得到的丁图图样，证实电子具有波动性

【答案】D

【解析】

【详解】A．卢瑟福通过甲图所示的实验，发现了原子的核式结构模型，故A错误；

B．康普顿在乙图所示的实验中，证明了光具有粒子性，故B错误；

C．贝克勒尔研究丙图中的放射线，发现了电子，故C错误；

D．戴维森和汤姆孙利用电子束穿过铝箔得到的丁图图样，证实电子具有波动性，故D正确。

故选D。

2. 避雷针是利用尖端放电原理保护建筑物避免雷击的一种设施。雷雨天当带有负电的乌云飘过一栋建筑物上空时，避雷针的顶端通过静电感应会带上大量电荷，在避雷针周围形成电场。图中虚线为避雷针周围的等势线，相邻两等势线间的电势差相等。则（　　）

A. 避雷针附近的电场是匀强电场

B. 避雷针的顶端带负电

C. a、b、c、d四个等势面中，a的电势最低

D. 一带负电的雨滴从乌云中落下，电场力做负功

【答案】C

【解析】

【详解】A．匀强电场的等势线应是一簇平行线，由图可知避雷针附近的电场显然不是匀强电场，故A错误；

B．乌云带负电，则避雷针的顶端感应出正电荷，带正电，故B错误；

C．乌云带负电，则电场线终止于乌云，根据沿电场线方向电势降低可知a、b、c、d等势面中a的电势最低，故C正确；

D．有一带负电的雨点从乌云中下落，雨点所受电场力方向与速度方向夹角小于90°，电场力做正功，故D错误。

故选C。

3. 设甲分子在坐标原点O处不动，乙分子位于r轴上，甲、乙两分子间作用力与分子间距离关系如图中曲线所示，F＞0表现为斥力，F＜0表现为引力。a、b、c为r轴上三个特定的位置，现把乙分子从a处由静止释放（设无穷远处分子势能为零），则（　　）

A. 乙分子从a到c，分子力先减小后增大

B. 乙分子运动到c点时，动能最大

C. 乙分子从a到c，分子力先做正功后做负功

D. 乙分子运动到c点时，分子力和分子势能都是零

【答案】B

【解析】

详解】A．由图可知，乙分子从a到c，分子力先增大后减小，故A错误；

B．从a到c，分子间作用力为引力，引力做正功，动能一直增加，当两分子间距离小于c时，表现为斥力，斥力做负功，所以乙分子运动到c点时，动能最大，故B正确；

C．乙分子从a到c，分子力一直做正功，故C错误；

D．乙分子运动到c点时，分子力为零，但由于分子力一直做正功，所以分子势能应小于零，故D错误。

故选B。

4. 如图甲是某款手机置于无线充电盘上充电的情景，图乙是将其视为理想变压器的原理图，送电线圈和受电线圈分别存在于充电盘和手机中，匝数比为n1:n2=20:1，在送电线圈上接入一个工作指示灯，在受电线圈上接入一个电阻R=5Ω的保护电阻。当ab间接上220V的正弦交变电流后，手机电池两端获得电压为5V，充电电流为1A，则下列说法正确的是（　　）

A. ab端输入恒定电流，也能对手机进行无线充电

B. 充电时，送电线圈中的电流为20A

C. 充电时，送电线圈的输送功率为10W

D. 工作指示灯的电阻为4400Ω

【答案】C

【解析】

【详解】A．当ab端输入恒定电流时，受电线圈中不会产生感应电流，所以不能对手机进行无线充电，故A错误；

B．根据原副线圈电流与匝数关系

解得

故B错误；

C．根据题意

所以送电线圈的输送功率为

故C正确；

D．根据欧姆定律有

联立解得

故D错误。

故选C。

5. 2022年9月1日，神舟十四号航天员进行了第一次太空出舱活动，完成各项既定任务，整个活动时间约六小时。设飞船绕地球做匀速圆周运动且离地面的高度为h，地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g。若航天员出舱时间为t，则t时间内飞船绕地球转过的圈数为（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】设地球质量为M，在地球表面有

设飞船绕地球做匀速圆周运动的周期为T，根据牛顿第二定律得

在t时间内飞船绕地球转动的圈数为

联立解得

故选A。

6. 某篮球运动员正在进行投篮训练，若将篮球视为质点，忽略空气阻力，篮球的运动轨迹可简化如图，其中A是篮球的投出点，B是运动轨迹的最高点，C是篮球的投入点。已知篮球在A点的速度与水平方向的夹角为45°，在C点的速度大小为v0且与水平方向夹角为30°，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　）

A. 篮球在B点的速度为零

B. 从B点到C点，篮球的运动时间为

C. A、B两点的高度差为

D. A、C两点水平距离为

【答案】C

【解析】

【详解】A．篮球在B点的速度为

故A错误；

B．从B点到C点，篮球的运动时间为

故B错误；

C．A、B两点的高度差为

故C正确；

D．A、C两点的水平距离为

故D错误。

故选C。

7. 如图甲所示为一直角斜槽，斜槽的棱MN与水平面的夹角为θ，两槽面关于竖直面对称。图乙是斜槽的截面图，一个横截面为正方形的物块恰能沿此斜槽匀速下滑。若两槽面的材料相同，则物块和槽面之间的动摩擦因数为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】物块恰能沿斜槽匀速下滑，根据平衡条件有

联立可得

故选B。

8. 如图所示，甲、乙、丙、丁为用频闪照相机连续拍摄的四张在x轴上0~6m区间段简谐波的照片．已知波沿x轴传播，照相机频闪时间间隔相等且小于波的周期，第一张照片与第四张照片时间间隔为1s，则由照片判断下列选项正确的是

A. 波的波长为4m

B. 波一定沿+x方向传播

C. 波速可能为15m/s

D. 波速可能为9m/s

【答案】ACD

【解析】

【详解】A．由图知，波长为，故选项A正确；

B．由于无法确定图中质点振动方向，也就无法判断波的传播方向，故选项B错误；

CD．若波沿轴传播，则得，波速，联立得，，当时，；同理得若波沿轴传播，，，当时，，故选项C、D正确．

9. 如图所示为某探究活动小组设计的节能运输系统。斜面轨道倾角θ=37°，质量为M的集装箱与轨道间的动摩擦因数为0.5，集装箱在轨道顶端时，自动装货装置将质量为m的货物装入箱中，之后集装箱载着货物沿轨道无初速度滑下（货物与箱之间无相对滑动），当轻弹簧被压缩至最短时，自动卸货装置立刻将货物卸下，然后集装箱恰好被弹回到轨道顶端，再重复上述过程。下列说法正确的是（　　）

A. 集装箱与弹簧没有接触时，上滑与下滑的加速度大小之比为5:2

B. 集装箱与货物质量之比为1:4

C. 若集装箱与货物的质量之比为1:1，则集装箱不能回到轨道顶端

D. 若集装箱与货物的质量之比为1:6，则集装箱不能回到轨道顶端

【答案】BC

【解析】

【详解】A．根据牛顿第二定律，上滑时，有

下滑时，有

所以

故A错误；

B．设顶端到弹簧压缩到最短位置间的距离为x，木箱从顶端滑至压缩弹簧到最短，再到返回顶端，根据动能定理，有

可得

故B正确；

C．若集装箱与货物的质量之比为1:1，则

说明集装箱不能回到轨道顶端，故C正确；

D．若集装箱与货物的质量之比为1:6，则

说明集装箱能回到轨道顶端，故D错误。

故选BC。

10. 如图所示，在xOy平面内存在着磁感应强度大小为B的匀强磁场，第一、二、四象限内的磁场方向垂直纸面向外，第三象限内的磁场方向垂直纸面向里。、为坐标轴上的两个点。现有一电量大小为q、质量为m的带正电粒子（不计重力），以与x轴正向成45°角从P点射出，恰好经原点O到达Q点，则下列对PQ段运动描述正确的是（　　）

A. 粒子运动的最短时间为

B. 粒子运动的总路程可能为

C. 粒子在Q点速度方向与y轴正向的夹角可能为45°

D. 粒子从P到O的时间与从O到Q的时间之比可能为1：3

【答案】BCD

【解析】

【详解】C．若粒子从P点出发恰好经原点O到达Q点，运动轨迹可能如图所示：

或

第一种情况粒子在Q点速度方向与y轴负向的夹角为45°；第二种情况粒子在Q点速度方向与y轴正向的夹角为45°，选项C正确；

A．根据粒子的运动轨迹图可知第一种情况粒子运动的时间最短，为

选项A错误；

B．第一种情况粒子运动的总路程

第二种情况粒子运动的总路程粒子运动的总路程

选项B正确；

D．根据粒子的运动轨迹图可知第一种情况粒子从P到O的时间与从O到Q的时间之比为1∶1；

第二种情况粒子从P到O的时间为

粒子与从O到Q的时间为

因此第二种情况粒子从P到O的时间与从O到Q的时间之比为

选项D正确。

故选BCD。

二、非选择题：本题共5小题，共54分。

11. 某物理活动小组利用光电计时器探究滑块在斜面上速度变化的规律，实验装置如图（a）所示。光电计时器固定在斜面底端，把宽度为d的遮光片固定在滑块上。让滑块从距离光电计时器x处由静止释放，遮光片经过光电计时器的遮光时间为t。改变滑块释放位置，记录不同位置释放时，遮光片距离光电计时器的距离x及经过光电计时器的遮光时间t。

（1）遮光片经过光电计时器的速度v=_______（用题中所给字母表示）；

（2）用游标卡尺测出遮光片的宽度如图（b）所示，遮光片的宽度d=_____mm；

（3）图（b）是根据实验数据描绘的图线，它近似为一条直线，则可知滑块做匀变速直线运动。由图中数据及已测数据可得，滑块加速度a=________m/s2（结果保留2位有效数字）。

【答案】    ①.     ②. 1.75    ③. 3.1

【解析】

【详解】（1）[1]遮光片经过光电计时器的速度为

（2）[2]游标卡尺的读数为主尺读数与游标尺读数之和，所以

（3）[3]根据题意有

所以

结合图线可得

解得

12. 某研究性学习小组，设计如图（a）所示的实验电路图，研究伏安法测电阻及误差情况。电压表的内阻、电流表的内阻和待测电阻的真实值分别用字母RV、RA、Rx表示。

（1）在图（b）中，用笔划线代替导线，将实验电路连接完整_________；

（2）如果电键S1接端点1，请用Rx、RV和RA中的某些字母表示出该情况下电阻的测量值为________；

（3）如图（c）所示，两条伏安特性曲线中，一条是接端点1的测量图线，一条是接端点2的测量图线，则图线a是接端点_______（填写“1”或“2”）的测量图线；

（4）若Rx约为80Ω，RV约为1000Ω，RA约为5Ω，则比较准确的测量方法是将电键S1接端点______（填写“1”或“2”）。如果各电阻大约阻值未知，则可将电键S1依次接端点1和端点2。若观察两次测量中电流表的读数几乎未变，电压表读数变化较大，发生这种现象的原因是__________，则比较准确的测量方法是将电键S1接端点_________（填写“1”或“2”）。

【答案】    ①.     ②.     ③. 2    ④. 2    ⑤. 电压表内阻远大于待测电阻，电压表分流几乎为零，但电流表内阻较大，分压较大    ⑥. 1

【解析】

【详解】（1）[1]根据电路图连接实验电路如图：

（2）[2]如果电键S1接1，测量值为待测电阻Rx和电压表RV并联的总电阻，即

（3）[3]接端点1时，电流表外接，测量值为

接端点2时，电流表内接，测量值为

而U-I图线斜率表示电阻测量值，图线a的斜率较大，所以图线a是接端点2的测量图线。

（4）[4]将Rx约为80Ω，RV约为1000Ω，RA约为5Ω，代入可得

故选用电流表内接法误差较小，应接端点2。

[5][6]电流表的读数几乎未变，电压表读数变化较大，原因是电压表内阻远大于待测电阻，电压表分流几乎为零，但电流表内阻较大，分压较大。因此应采用电流表外接法，即接端点1。

13. 盛京灯会冰雕展，利用现代光雕艺术与传统灯艺相结合，打造璀璨梦幻的现场效果。如图所示，边长为2a的正方体冰块，底面中心有一单色点光源O，从外面看冰块的上表面刚好全部被照亮。求：

（1）此单色光的折射率；

（2）每个侧面，有光射出的面积（不考虑光的反射）。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）由几何关系可知底面对角线长为

玻璃砖的上表面刚好全部被照亮，设临界角为C，由几何关系可得

根据临界角与折射率的关系

可得

（2）点光源O在侧面的出射情况为一个半圆，设其半径为r，则有

每个侧面被照亮的面积为

解得

14. 如图所示，两根等高光滑的圆弧轨道竖直平行放置，圆弧轨道的底端与水平轨道相切，轨道半径为r，间距为L，轨道顶端连接有一阻值为R的电阻，整个装置处在一竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B。将一根质量为m的金属棒从轨道的顶端ab处由静止释放，金属棒到达轨道底端cd时受到轨道的支持力为2mg。整个过程中金属棒与导轨接触良好，不计导轨和金属棒电阻，重力加速度为g。

（1）求棒到达最低点时电阻R的电功率；

（2）若棒在拉力F作用下，从cd开始以速率v0沿圆弧轨道做匀速圆周运动到达ab，求此过程中感应电流的有效值和拉力F做的功。

【答案】（1）；（2），

【解析】

【详解】（1）到达最低点时，设棒的速度为v，弹力与重力的合力充当向心力，则

此时产生的感应电动势为E，感应电流为I，则

解得

（2）金属棒切割磁感线产生正弦交变电流，电动势的有效值为

电流的有效值为

在四分之一周期内产生的热量为

设拉力做的功为WF，由功能关系得

解得

15. 如图所示，质量为M=3kg的长木板置于光滑水平地面上，质量为m=1kg的小物块（可视为质点）放在长木板的右端，在木板右侧固定着一个竖直弹性挡板，挡板的下沿略高于木板。现使木板和物块以v1=8m/s的速度一起向右匀速运动，物块与挡板发生弹性碰撞。已知物块与木板间的动摩擦因数μ=0.3，重力加速度g=10m/s2.

（1）求物块与挡板第一次碰撞到第二次碰撞所经历的时间；

（2）若整个过程中物块不会从长木板上滑落，求长木板的最小长度（结果保留1位小数）；

（3）小物块与挡板第n次碰撞结束到与木板刚好共速，小物块的位移为0.125m，求n的值。

【答案】（1）6s；（2）42.7m；（3）4

【解析】

【详解】（1）小物块第一次与挡板碰撞后，先向左匀减速直线运动，再向右做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律有

解得加速度大小

小物块第一次与墙碰撞后，小物块与木板相互作用直到有共同速度v2，由动量守恒定律得

解得

则小物块与木板共速时的位移和所用时间分别为

小物块和木板一起向右匀速运动的时间为

木板与墙壁第一次碰撞到第二次碰撞所经历的时间为

（2）木板在与小物块发生相对滑动过程时，一直相对向右做匀减速运动，最终两个物体全部静止，根据能量守恒定律得

解得

（3）小物块第一次与墙碰撞后，小物块与木板相互作用直到有共同速度v2，由动量守恒定律得

解得

小物块第二次与墙碰撞后，小物块与木板相互作用直到有共同速度v2，由动量守恒定律得

解得

以此类推可得

小物块以速度vn与挡板第n次碰撞后，至与木板共速时的位移为xn，则

解得