辽宁师大附中2023届高三物理下学期5月精品卷（Word版附解析）

辽宁师大附中2023届精品卷考试

物理试题

考试时间：75分钟    满分：100分

第 Ⅰ 卷  选择题（共46分）

一、选择题：本题共10个小题，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．钍基盐熔堆是第四代核反应堆之一，其中一种核反应为，用分别表示、核的质量，反应中释放的核能为，c为真空中的光速。该核反应中（　　）

A．的中子数为91

B．粒子的质量为

C．的比结合能比的小

D．静止在匀强磁场中，粒子速度若垂直于磁场，则和粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径之比为91∶1

2．人原地起跳方式是先屈腿下蹲，然后突然蹬地向上加速，重心上升后离地向上运动，如果人起跳过程中，重心上升至离地前，其加速度与重心上升高度关系如图所示，那么人离地后重心上升的最大高度可达（取）（　　）

A． B． C． D．

3．在倾角为θ的固定光滑斜面上有两个用轻弹簧相连的物块A、B，它们的质量分别为m1和m2，弹簧劲度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态。现用一平行于斜面向上的拉力拉物块A，使它以加速度a沿斜面向上做匀加速运动直到物块B刚要离开挡板C。在此过程中（　　）

A．物块A运动的距离为

B．拉力的最大值为m1gsin θ＋m1a

C．拉力做功的功率先增大后减小

D．弹簧弹性势能先减小后增大

4．如图甲所示，在粗糙绝缘水平面的A、C两处分别固定两个点电荷，A、C的坐标分别为和。已知C处电荷的电荷量为Q，图乙是AC连线之间的电势与坐标的关系图，图中点为图线的最低点，的纵坐标，的纵坐标。若在的B点静止释放一可视为质点的带电物块，质量为m、电荷量为。物块向右运动到处速度恰好为零。则A处电荷的电荷量及物块与水平面间的动摩擦因数分别是（　　）

A．， B．，

C．， D．，

5．如图所示为一列沿x轴传播的简谐横波，实线为时刻的波形图，此时质点Q（）向y轴正向振动，虚线为时的波形图，质点P（）在0.9s时恰好第三次到达波峰，则下列说法正确的是（    ）

A．该波沿x轴负方向传播 B．该波的传播速度为

C．在时刻，Q点处于波峰位置 D．在0～0.9s内，Q运动的路程为20m

6．下列说法正确的是（    ）

A．甲图为奥斯特发现电流的磁效应实验装置，当导线电流如图向右时，小磁针极会向外偏转

B．乙图为“研究影响平行板电容器电容的因素”实验，将板左移，静电计偏角不变

C．丙图将两个线圈绕在一个铁环上，在闭合开关的瞬间，电流表中有的感应电流

D．丁图中当变阻器的滑动头向端滑动时，A、B均灯变暗

7．拉格朗日点指的是在太空中类似于“地一月”或“日一地”的天体系统中的某些特殊位置，在该位置处的第三个相对小得多（质量可忽略不计）的物体靠两个天体的引力的矢量和提供其转动所需要的向心力，进而使得该物体与该天体系统处于相对静止状态，即具有相同的角速度。如图所示是地一月天体系统，在月球外侧的地月连线上存在一个拉格朗日点，发射一颗质量为m的人造卫星至该点跟着月球一起转动，距离月球的距离为s。已知地球的半径为R，地球表面重力加速度为g，地月球心之间的距离为r，月球的公转周期为T，则由以上数据可以算出（　　）

A．地球的密度为

B．在拉格朗日点的卫星的线速度比月球的线速度小

C．在拉格朗日点的卫星的向心加速度比月球的向心加速度小

D．月球对该卫星的引力为

8．如图所示，真空中有一个半径为R，质量分布均匀的玻璃球，频率为的细激光束在真空中沿直线BC传播，并于玻璃球表面的C点经折射进入玻璃球，并在玻璃球表面的D点又经折射进入真空中，已知，玻璃球对该激光的折射率为，（c为真空中的光速）则下列说法中正确的是（　　）

A．出射光线的频率变小

B．改变入射角的大小，细激光束可能在玻璃球的内表面发生全反射

C．此激光束在玻璃中穿越的时间为

D．激光束的入射角为=60°

9．如图所示，左侧的圆形导电环半径为，导电环与一个理想变压器的原线圈相连，变压器的副线圈两端与一个阻值为的电阻相连，导电环的电阻不计，环中有垂直于圆环平面的变化磁场，磁感应强度的变化率为，若所用理想变压器的原、副线圈的匝数之比为则（　　）

A．电阻两端的电压为

B．在磁场变化的一个周期内，通过电阻的电荷量为

C．在磁场变化的一个周期内，电阻的产热量为

D．若（为常数），则电阻两端的电压为

10．为了安全，许多机械设备都安装有磁力刹车装置，其运动情况可简化为如图所示的模型。正方形线圈abcd以初速度v0沿斜面加速下滑距离s后，bc边进入匀强磁场区域，此时线圈开始减速，bc边离开磁场区域时，线圈恰好做匀速直线运动，运动过程中，bc边始终与磁场边界线保持平行。已知线圈边长为l、匝数为n、电阻为r，斜面与水平面的夹角为θ，线圈的质量为m，所受摩擦阻力大小恒为f，磁场区域上下边界间的距离为l，磁感应强度大小为B，方向垂直斜面向上，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　）

A．线圈bc边刚进入磁场时，感应电流的大小为

B．线圈bc边穿过磁场区域过程中，通过其导线横截面的电荷量为

C．线圈bc边离开磁场区域时的速度为

D．从开始下滑到线圈全部通过磁场区域过程中，线圈中产生的焦耳热为

第 Ⅱ 卷  非选择题（共54分）

二、实验题：本题包括2小题，共14分。

11.（6分）小明同学用如图所示的装置验证机械能守恒定律。一根细线系住钢球，悬挂在铁架台上，钢球静止于A点。光电门固定在A的正下方，在钢球底部竖直地粘住一片宽度为d的遮光条。将钢球拉至不同位置由静止释放，遮光条经过光电门的挡光时间t可由计时器测出，取v=作为钢球经过A点时的速度。记录钢球每次下落的高度h和计时器示数t，计算并比较钢球在释放点和A点之间的势能变化大小ΔEp与动能变化大小ΔEk，就能验证机械能是否守恒。

(1)用ΔEp=mgh计算钢球重力势能变化的大小，式中钢球下落高度h应测量释放时的钢球球心到___________之间的竖直距离。

A．钢球在A点时的顶端

B．钢球在A点时的球心

C．钢球在A点时的底端

(2)用ΔEk=mv2计算钢球动能变化的大小。利用游标卡尺测量遮光条宽度，示数如图所示，其读数为______mm。某次测量中，计时器的示数为0.002s，则钢球的速度为v=______m/s。（计算结果保留三位有效数字）

(3)下表为该同学的实验结果：

他发现表中的ΔEp与ΔEk之间存在差异，认为这是由于空气阻力造成的。你是否同意他的观点？请说明理由________                               

12.（8分）某同学要测量某旧电池的电动势和内阻。实验室可提供以下器材：

A．多用电表

B．电压表（量程15V，内阻约为8kΩ）

C．电流表（量程3A，内阻为3Ω）

D．滑动变阻器（最大阻值为50Ω）

E.电阻箱（最大阻值为9999.9Ω）

F.开关和导线若干

（1）该同学先用多用电表直流50V挡测量电池正负极之间的电压，测量时，多用电表的指针位置如图甲所示，则读数为___________V。

（2）该同学认为用多用电表测量误差较大，于是他首先利用部分实验器材连接成如图乙所示的电路，将电压表与电阻箱串联改装成一个量程为30V的电压表。

①将滑动变阻器触头移至最左端，电阻箱的阻值调为零，闭合开关，然后调节滑动变阻器，使电压表示数达到满偏；

②保持滑动变阻器接入电路的阻值不变，调节电阻箱（电阻箱阻值变化对电路总电阻的影响可忽略不计），只需将电压表示数调为______V，即可得到一个量程为30V的电压表。

（3）该同学将（2）中调好的电阻箱与其他实验器材连接成如图丙所示的电路，用伏安法测量电池的电动势和内阻。

根据测得的实验数据，该同学作出了电压表示数U和电流表示数I的关系图像如图丁所示，则该电池的电动势E=_____V，内阻r=______Ω。（结果保留3位有效数字）

三、计算题：本题包括3小题，共40分。

13．（10分）下图是一种汽车空气减震器的模型，其主要构造是导热性良好的气缸和活塞（面积为），活塞通过连杆与车轮轴连接。将装有减震装置的轮子模拟静止在斜坡上的汽车，固定在倾角为的斜面上，连杆与斜面垂直，初始时气缸内密闭体积为，压强为的理想气体，环境温度为，气缸与活塞间的摩擦忽略不计，大气压强始终为。在气缸顶部固定一个物体A，稳定时气缸内气体体积缩小了，该过程气体温度保持不变。重力加速度取。

（1）求气缸和物体A的总质量M；

（2）由于环境温度变化，气缸内气体体积逐渐恢复到。求体积恢复后的环境温度。

14.（12分）如图所示，M、N为两平行金属板，其间电压为U。质量为m、电荷量为＋q的粒子，从M板由静止开始经电场加速后，从N板上的小孔射出，并沿与ab垂直的方向由d点进入△abc区域，不计粒子重力，已知bc＝l，∠c＝60°，∠b＝90°，ad＝l。

（1）求粒子从N板射出时的速度v0；

（2）若∆abc区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，要使粒子不从ac边界射出，则磁感应强度最小为多大？

（3）若∆abc区域内存在平行纸面且垂直bc方向向下的匀强电场，要使粒子不从ac边界射出，电场强度最小为多大？

15.（18分）如图所示，光滑轨道槽ABCD与粗糙轨道槽GH（点G与点D在同一高度但不相交，FH与圆相切）通过光滑圆轨道EF平滑连接，组成一套完整的轨道，整个装置位于竖直平面内．现将一质量的小球甲从AB段距地面高处静止释放，与静止在水平轨道上、质量为1kg的小球乙发生完全弹性碰撞．碰后小球乙滑上右边斜面轨道并能通过轨道的最高点E点．已知CD、GH与水平面的夹角为θ=37°，GH段的动摩擦因数为μ=0.25，圆轨道的半径R＝0.4m，E点离水平面的竖直高度为3R（E点为轨道的最高点），（，，）求两球碰撞后：

（1）小球乙第一次通过E点时对轨道的压力大小；

（2）小球乙沿GH段向上滑行后距离地面的最大高度；

（3）若将小球乙拿走，只将小球甲从AB段离地面h处自由释放后，小球甲又能沿原路径返回，试求h的取值范围。

辽宁师大附中2023届精品卷（物理）参考答案

1．B

【详解】A．的中子数为

233-91=142

A错误；

B．根据核反应规律和能量守恒知

得粒子的质量为

B正确；

C．根据比结合能曲线可知，的比结合能比的大，C错误；

D．在磁场中匀速圆周运动

得

衰变过程满足动量守恒，即和粒子动量等大反向，则在磁场中做匀速圆周运动的半径之比为与电量成反比，为1:91，D错误。

故选B。

2．B

【详解】根据题意，设人刚刚离地时速度为，根据公式整理可得

则图形围成的面积为，人离地后又有

结合图像，联立解得

3．D

【详解】A．系统处于静止状态时，弹簧被压缩，设压缩量为x1，由平衡条件得kx1＝m1gsin θ，解得

物块B刚要离开挡板C时，弹簧被拉伸，弹簧弹力等于物块B的重力沿斜面方向的分力，设拉伸量为x2，由kx2＝m2gsin θ，解得

物块A在力F作用下沿斜面向上运动直到物块B刚要离开挡板C时，物块A运动的距离为

选项A错误；

B．在物块B刚要离开挡板C时，拉力最大。隔离物块A，分析受力，由牛顿第二定律，F－m1gsin θ－kx2＝m1a，解得拉力F＝(m1＋m2)gsin θ＋m1a，选项B错误；

C．在拉力拉物块沿斜面向上运动过程中，由于拉力逐渐增大，物块A沿斜面做匀加速运动，速度逐渐增大，根据功率公式P＝Fv可知，拉力做功的功率一直增大，选项C错；

D．由于弹簧原来处于压缩状态，具有弹性势能，在拉力拉物块沿斜面向上运动过程中，弹簧先恢复原长，后被拉伸，又具有弹性势能，即弹簧弹性势能先减小后增大，选项D正确。

故选D。

4．A

【详解】根据图像的斜率表示电场强度可知，的电场强度为零，由点电荷场强公式和电场叠加原理，设A处电荷的电荷量为，则有

解得

且为正电荷，带电物块运动过程中受电场力和摩擦力，从到过程中，由动能定理有

解得

故选A。

5．C

【详解】A．根据同侧法可知该波沿x轴正方向传播，故A错误；

B．质点P（）在0.9s时恰好第三次到达波峰，则有

解得

T=0.4s

由图知波长为8m，则

故B错误；

C．据Q点波峰坐标为

则波峰传到Q点的时间为

当时，解得

n=8

故C正确；

D．若质点Q振动时，其通过的路程为

但在0～0.9s内，即Q点只振动了，所以Q运动的路程小于20m。

故D错误。

故选C。

6．D

【详解】A．甲图为奥斯特发现电流的磁效应实验装置，当导线电流如图向右时，根据安培定则可知，小磁针极会向内偏转，故A错误；

B．乙图为“研究影响平行板电容器电容的因素”实验，将板左移，由

可得

可知静电计偏角变大，故B错误；

C．丙图将两个线圈绕在一个铁环上，在闭合开关的瞬间，通过线圈的磁通量不变，没有的感应电流产生，故C错误；

D．丁图中当变阻器的滑动头向端滑动时，电路的总电阻减小，则通过电源的电流

增大，则电源的内电压

增大，外电压即A灯的电压

减小，所以A灯变暗，由

可知通过R的电流增大，则R两端的电压增大，所以B灯的电压

减小，所以B灯变暗，故D正确。

故选D。

7．D

【详解】A．因位于拉格朗日点的卫星与月球具有相同的角速度，由

，

解得地球的密度

故A错误；

BC．因为于拉格日点的卫星与月球具有相同的角速度，由

，

知位于拉格朗日点的卫星的线速度和向心加速度均比月球的大，故BC错误；

D．位于拉格朗日点的卫星的向心力由地球和月球共同提供，故有

解得

故D正确。

故选D。

8．CD

【详解】A．光在不同介质中传播时，频率不会发生改变，所以出射光线的频率不变，故A错误；

B．激光束从C点进入玻璃球时，无论怎样改变入射角，折射角都小于临界角，根据几何知识可知光线在玻璃球内表面的入射角不可能大于临界角，所以都不可能发生全反射，故B错误；

C．此激光束在玻璃中的波速为

CD间的距离为

则光束在玻璃球中从到传播的时间为

故C正确；

D．由几何知识得到激光束在在点折射角，由

可得入射角，故D正确。

故选CD。

9．CD

【详解】由法拉第电磁感应定律，导电环产生的瞬时电动势

故原线圈的电压

A．由

可得副线圈电压

即电阻两端的电压为，A错误；

B．通过的电流

故通过的瞬时电流为

通过的电量等于图像的面积，由数学知识

B错误；

C．由知，产生热量

C正确；

D．（为常数）时，原线圈的电压是是常量，则线圈内部磁通量不变，故在副线圈中变化产生感应电动势，即电阻两端的电压为，D正确。

故选CD。

10．AB

【详解】A．设线圈bc刚进入磁场时速度为v1，电动势为E1，电流为I1，则

解得

故A正确；

B．线圈bc穿过磁场过程中，有

解得

故B正确；

C．线圈bc边离开磁场区域后，有

解得

故C错误；

D．从开始下滑到线圈全部通过磁场区域过程中，有

所以

故D错误。

故选AB。

11.  B  3.80  1.90  见解析

【详解】（1）小球下落的高度h是初末位置球心之间的高度差。故选B。

（2）游标卡尺读数为 0.3cm+16×0.05mm=3.80mm

速度为

（3）不同意。如果是空气阻力造成的，应该是ΔEp>ΔE

12.  23.0     7.5     23.9     5.53    

【详解】（1）由图可知，50V量程的分度值为1V，故读数为23.0V。

（2）②要使15V量程电压表的量程变为30V，则需使量程扩大为原来的2倍，根据实验步骤，设此时电压表示数为，则有

U+U=15V

解得

（3）根据闭合电路欧姆定律

代入数据得

联立解得

E=23.9V

13．（1）；（2）

【详解】（1）放上A物体待其稳定后气体体积

根据等温变化有

得

对气缸根据受力平衡有

解得

（2）根据等压变化可得

解得

14.（1）；（2）；（3）

【详解】（1）带电粒子在MN间加速，由动能定理可得

可得粒子从N射出时的速度

（2）带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，磁感应强度越大，粒子做圆周运动的半径越小，当磁感应强度最小时，恰不从ac边界射出，粒子到达ac边界时，速度方向沿ac方向，此时粒子不从ac边界射出做圆周运动的最大半径为rm，由洛伦兹力提供圆周运动向心力有

由几何关系可得，粒子圆周运动的最大半径

代入解得

即粒子不从ac边界射出时满足

（3）带电粒子在电场中做类平抛运动，电场强度最小为E0时，粒子运动到ac界面的速度方向沿ac方向，设ab和bc方向的位移大小分别为y和x，到达界面时沿ab方向分速度大小为vy，则

x=v0t

又有

vy=v0tan60°

根据几何关系

解得

粒子到达ac边界时的速度大小为v则

根据动能定理有

解得

 15.（1）30N ；（2）1.62m ；（3）h≤0.8m或h≥2.32m

【详解】（1）小球甲从A点到B点由机械能守恒定律可得：

两小球碰撞时由动量守恒定律可得：

由机械能守恒定律可得：

小球乙从BC轨道滑至E  点过程，由机械能守恒定律得：

小球乙在E点，根据牛顿第二定律及向心力公式，

根据牛顿第三定律小球乙对轨道的压力N＇=N，由以上各式并代入数据得：，=30N

（2）D、G离地面的高度

设小球乙上滑的最大高度为，则小球乙在GH段滑行的距离

小球乙从水平轨道位置滑至最高点的过程，根据动能定理：

其中，，

由以上各式并代入数据得

（3）只有小球甲时，小球甲要沿原路径返回，若未能完成圆周运动，则

若能完成圆周运动，则小球甲返回时必须能经过圆轨道最高点E．设小球沿GH上升的竖直高度为，上升过程克服摩擦力做功为，则：

小球甲从释放位置滑至最高点的过程，根据动能定理：

设小球甲返回至G点时的速度为，根据动能定理：

从G点返回至E点的过程，根据机械能守恒：

在E点，

由以上各式得h=2.32m

故小球甲沿原路径返回的条件为或