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2023-2024学年辽宁省部分学校高三上学期12月联考 物理试题（含答案）
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这是一份2023-2024学年辽宁省部分学校高三上学期12月联考 物理试题（含答案），共10页。试卷主要包含了本试卷分选择题和非选择题两部分，答题前，考生务必用直径0，本卷命题范围等内容，欢迎下载使用。
考生注意：
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。
2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围：高考范围。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共 28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.为了保护环境，减少碳排放，目前世界各国都在努力实现可控核聚变以替代核裂变，中国的核聚变研究已经居于世界前列。关于核裂变和核聚变，下列说法正确的是
A．核裂变和核聚变前后，电荷量和质量均守恒
B．同质量的原材料，核裂变比核聚变释放出的能量更高
C．核聚变过程生成的新核的比结合能小于反应前原子核的比结合能
D．核裂变和核聚变反应后的平均核子质量减小
2.如图所示，某同学在重复牛顿的三棱镜实验时，用一束复色光照射到三棱镜上，发现右侧光屏上出现两个光点a和b。则下列说法正确的是
A．三棱镜玻璃对b光的折射率比a大
B．在三棱镜玻璃中，b光的传播速度比a大
C． b光的光子能量比a小
D．逐渐增大入射光的入射角，b光先在右侧发生全反射
3.如图所示，某款三脚架放于水平草地上，设三个脚架等长，脚架质量不计，每根脚架与竖直方向夹角相同且可自由转动，一个背包悬挂在三脚架正中央下方的挂钩上，三脚架与背包始终处于静止状态，则
A．仅降低背包的高度，则每根脚架受压力增大
B．仅增大背包质量，则每根脚架所受合力不变
C．仅增大每根脚架与竖直方向的夹角，则每根脚架所受压力减小
D．仅将三脚架放置在粗糙程度更小的水平面上，则每根脚架所受摩擦力减小
4.图甲所示为某品牌的无线手机充电器，其原理简化图如图乙所示，其工作原理与理想变压器相同。设发射线圈 AB 与接收线圈CD 的匝数比为 5：1，AB 端所加电压为 u= 202sin100πtV，则下列说法正确的是
A．因手机内电池存在正负极，故接收线圈CD中的电压为直流电压
B．接收线圈CD 两端电压为 42V
C．线圈 AB 与线圈CD 中电流的频率之比为5：1
D．若手机电池内阻增大，需要更长时间才能充满电
5.相对地面静止的人造卫星叫地球的同步卫星，其周期为1天，月球也是地球的卫星，公转周期约为27天，同步卫星与月球相比，以下说法正确的是
A．同步卫星绕地球运动的向心加速度较小
B．同步卫星与地心连线在1天内扫过的面积等于月球与地心连线在1天内扫过的面积
C．同步卫星与月球的轨道半径之比为1：9
D．同步卫星与月球绕地球运动的线速度之比为1：3
6.如图所示，将一个轻质小定滑轮固定在天花板上，物体 P 和Q用不可伸长的轻绳相连，悬挂在定滑轮上，Q放置于水平地面上。现将 P 拉至水平位置，由静止释放，发现当连接 P 的细绳与竖直方向成60°时，物体Q刚好离开地面。已知重力加速度大小为g，不计摩擦和空气阻力，两物体均可视为质点，滑轮大小忽略不计。则 P、Q质量之比为
A．1：2B．1：3C．2：3D．3：2
7.如图所示，一个矩形的顶点 P、Q处各有一个波源，可以发出沿矩形所在平面传播的机械横波，波速为 0.025m/。振动方向与矩形所在的平面垂直。已知P、Q处波源的振动方程分别为zp=10sin05πt+πcm，zQ=10sin05πcm，矩形中 PQ长为1.5m，PM 长为2m。则MN之间振动加强点的个数为
A．7B．8C．9D．10
二、多项选择题：本题共3小题，每小题4分，共12分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
8.如图所示，一定质量的理想气体从状态A 开始，经历了A→B→C→A 三个过程，其 p−V图像如图，其中 BC与横坐标轴平行，AC 延长线过坐标原点。对该气体，下列说法正确的是
A．从状态 A 到状态B 气体对外做功
B．从状态 B到状态C气体温度升高
C．从状态C到状态A 气体从外界吸收热量
D．从状态C到状态A 气体对外界放出热量
9.如图所示，空间中存在一条竖直线，某区域内存在一个圆形磁场，磁场方向垂直于纸面，磁感应强度大小为 B．从M点发出垂直于竖直线的带电粒子，初速度为 v，从M点进入磁场区。粒子再次经过竖直线时的位置为 N，且方向与竖直线之间的夹角为60°，设粒子质量为 m，带电量为-q，不计粒子重力。 cs15∘=6+24，下列说法正确的是
A． MN的长度为 3+23mv3qB
B． MN的长度为 1+3mv2qB
C．圆形匀强磁场区域的最小面积为 1+23πm2v24q2B2
D．圆形匀强磁场区域的最小面积为 2+3πm2v24q2B2
10.如图所示，在一个正方形ABCD的A、C处分别放置电荷量为： +Q的点电荷，B、D处分别放置电荷量为-Q的点电荷，组成“电四极子”。正方形 ABCD内接的正方形为 abcd，并建立图示的坐标系xOy，则下列说法正确的是
A．将一个电子沿正方形 abcd 运动，电场力始终不做功
B．将一个电子沿y轴由a运动到c 过程中，电场力始终不做功
C．将一个电子由O沿x轴正方向运动至无穷远，电场力一直减小
D．设 ab中点为M， cd 中点为N，则由 M释放的电子将向N 做直线运动
三、非选择题：共 60分。
11.（6分）实验小组用拉力传感器、细线、小球、刻度尺和量角器设计如图1所示的装置来验证机械能守恒定律，在天花板上固定一个拉力传感器A，传感器连接轻质细线，细线的下端连接一个小球（半径远小于细线的长度），将小球甲拉到某点 B 由静止释放，然后运动到最低点C，用量角器测得细线AB 与竖直方向夹角为θ，用天平测得小球的质量为 m，重力加速度为g，回答下列问题：
（1）当小球到达C点时，拉力传感器的示数为 F，则公式 F= （用题干中所测物理量表示）成立时，机械能守恒定律得到验证。
（2）改变细线的长度，改变小球释放点的位置B，换上另一小球乙（质量与m不同）多次做实验，作出F-csθ关系图像（F是小球运动到最低点时传感器的示数）如图2 所示，若图像的斜率为k，则小球乙的质量为_，图像的纵轴截距为 。
12.（8分）某学习小组将一内阻为1 400 Ω、量程为 250 μA 的微安表改装为量程为 2.0 mA的电流表，后又把该电流表改装为一欧姆表。
（1）把该微安表改装为量程为2.0 mA的电流表需要 （填“串联”或“并联”）阻值R0= Ω的电阻。
（2）把该微安表改装为量程为2.0mA的电流表，下列说法正确的是 。
A．改装原理为并联电阻能增大通过表头G的电流
B．改装后，表头 G 自身的电阻减小了
C．改装后使用时，表头G 本身的参量都不变，整个并联电路允许通过的电流增大
（3）取一电动势为3.0 V、内阻较小的电源和调节范围足够大的滑动变阻器，与改装所得2.0mA的电流表连接成如图甲所示欧姆表，其中 B为 （填“红”或“黑”）表笔，该欧姆表的内阻为_Ω，改装表盘后，正确使用该欧姆表测量某电阻的阻值，示数如图乙所示，图乙所测电阻为 Ω。
13.（12分）某种装载货物的方式如图所示，将货物通过斜面运送到卡车上。滑轨包括两段，倾斜段与水平面成 37°角，长度为 l₁=10m，水平段长度为 l₂=5m，水平段末端距车厢前端长度为 l₃=4m，两滑轨间平滑连接，连接处为O点。若货物从倾斜滑轨顶端由静止开始下滑，其与滑轨间的动摩擦因数均为 μ₁=0.2，与车厢之间的动摩擦因数为 μ₂=0，5，货物可视为质点，重力加速度 g 取 10m/s²，sin37°=0.6，计算结果可用根号或分数表示。
（1）求货物离开水平滑轨瞬间的速度大小；
（2）为使货物能离开滑轨，且不碰撞车厢前端的情况下，求货物释放位置离O点的距离应满足什么条件。
14.（16分）如图所示，正方形导线框ABCD、abcd的电阻均为 R，边长均为 h，质量分别为2m和m，它们分别系在一跨过两个定滑轮的不可伸长的绝缘轻绳两端，且正方形导线框与定滑轮处于同一竖直平面内。在两导线框之间有一宽度为 H=2ℎ，磁感应强度大小为 B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。初始时，用手托住线框ABCD和abcd 使CD边距磁场上边界距离为h， ab边与磁场下边界重合，右侧轻绳处于松弛状态。现由静止释放导线框ABCD，当下落h高度时，细线刚好绷直，同时瞬间撤去手对线框 abcd 的作用力。已知CD边刚进入磁场的速度与刚出磁场时速度相等。不计所有摩擦和空气阻力，重力加速度为g，则从释放导线框ABCD到两导线框均离开磁场的过程中。
（1）求ab边刚进入磁场时的速度大小；
（2）求线框ABCD从开始进入磁场至完全进入磁场所需的时间。
15.（18分）如图所示，两个小球A、B穿在竖直光滑固定的细杆上且可以自由滑动，A、B质量分别为m、3m，其中A 所带的电荷量为 +q，B不带电，杆长为L。杆的顶端水平虚线上方存在一个水平向右的匀强电场，场强大小为 E=mgq，水平虚线下方的空间区域无电场。现将小球A、B放在一起（不粘连）处于杆的顶端水平虚线下方，由静止释放两个小球，小球均可视为质点，小球之间、小球与杆之间没有电荷交换，小球之间和小球与地面之间的碰撞均为弹性碰撞。重力加速度大小为g。求：
（1）小球A、B落到杆的底端时的速度大小；
（2）小球A 上升时离地面的最大高度；
（3）小球A 经过电场区域第一次落回地面时与细杆之间的水平距离。
辽宁省部分学校2023-2024学年高三上学期12月联考
物理
参考答案、提示及评分细则
1. D
核反应过程中存在质量亏损，A错误；同质量的原材料，核聚变释放能量更多，B错误；核反应后，比结合能增大，平均核子质量减小，C错误，D正确。
2. A
由图可知，两光的入射角r相同，但b光的折射角i 小，根据 n=sinrsini可知b光的折射率比a 光的大，故 A正确；根据 v=cn可知，因b光的折射率大，故b光在玻璃中的传播速度比a 光小，故B错误；因b光的折射率更大，故b光的频率更大，根据ε=hν可知b光的光子能量更大，故C 错误；逐渐增大入射光的入射角时，a、b光的入射角非单调变化，因此无法确定哪束光先发生全反射，故D错误。
3. B
以整个装置为研究对象，设每根脚架与竖直方向夹角为θ，根据受力平衡可得，3FNcsθ=mg，与地面之间的摩擦力为f=FNsinθ，仅降低背包的高度，则每根脚架受压力不变，A错误；每根脚架所受合力始终为零，B正确；仅增大每根脚架与竖直方向夹角为θ，每根脚架所受压力增大，C错误；水平方向上，地面对脚架的摩擦力为 f=FNsinθ=mg3csθsinθ=13mgtanθ不变，D错误。
4. D
CD中的电压为交流电，电压有效值为4V，A、B错误；线圈 AB 和CD 中电流频率相同，C错误；若手机电池内阻增大，热损耗增加， I=qt，电流变小，t变大，需要更长时间才能充满，D正确。
5. C
由 GMmr2=ma，得同步卫星向心加速度较大，选项 A错误；由开普勒第二定律可知，相同时间内扫过的面积相等是对于同一个卫星或行星，B错误；由 GMmr2=mω2r=m4π2T2r=mv2r，可知同步卫星与月球轨道半径之比为1：9，线速度之比为3：1，选项C 正确，D错误。
6. C
P机械能守恒： mPglcs60∘=12mPv2−0，P将 Q 拉起瞬间： T−mPgcs60∘=mPv2l，此时：T=mag，解得mp ：mQ=2：3，选 C。
7. D
设 MN上一点A，到 PQ之间距离差的范围为-0.5m~0.5m，由 ω=2πT，λ=vT，得波长为 0.1m，即波程差为半波长的倍数范围为-10~10，共有±1、±3、±5、±7、±9共十个奇数倍，因波源振动初相位相反，故这些位置为振动加强点，故选 D。
8. AC
从状态A到状态B 气体体积增大，对外做功，故A 正确；从状态 B到状态C，气体压强不变，体积减小，根据盖-吕萨克定律可知温度降低，故B错误；从状态C到状态 A 气体压强增大，体积增大，温度升高，对外做功，内能增大，根据热力学第一定律，气体从外界吸收热量，故C正确，D错误。
9. AD
粒子运动轨迹如图，其圆心为O，运动至 P处时离开磁场，做直线运动，其轨迹半径为R=mvqB，可得MN间距为 3+23mv3qB，圆形匀强磁场区域的最小直径为 MP，可得圆形匀强磁场区域的半径r=Rcs15°，最小面积为 2+3πm2v24q2B2。
10. BD
abcd 边上电势并不全都相等，电场力会做功，A错误；x、y轴均位于两对等量异种电荷的中垂线上，电势相等，电场力不做功，B正确；将一个电子由O沿+x运动至无穷远，电场力先增大最后变为零，C 错误；MO之间的电场方向由O指向M，NO之间的电场方向由O 指向 N，由M释放的电子将向N 做直线运动，D正确。
11.（1） mg+2mg（1-csθ）（2分）（2）−k2g（2分） −3k2（2分）
解析：（1）小球在最低点，由向心力公式可得 F−mg=mv2L，由机械能守恒等 mgℎ=12mv2，综合解得 F=2mgℎL+mg=mg+2mg1−csθ。
（2）由 F=2mgℎI+mg可得F=3mg-2mgcsθ，结合图 2 可得b=3mg，图像的斜率k=-2mg，综合解得 m=−k2g、b=−3k2。
12.（1）并联（1分） 200（2分） （2）C（1分） （3）黑（1分） 1500（2分） 1300（1分）
解析：（1）连接的电阻起分流作用，所以是并联，根据并联电路的特点可得 IgRg=I−IgR0，解得 。 R₀=200 Ω。
（2）把表头G改装成大量程的电流表时，只是并联了一个分流电阻，使整体并联电路允许通过的最大电流增大，但表头的各特征量都不变，选项C 正确，A、B错误。
（3）由图可知，电流由 B 从电源正极流出，所以 B为黑表笔。根据电源及电流表量程可知，欧姆表内阻为 r=EI=1500Ω，结合中值电阻刻度可知，该多用表倍率为“×100”，所以待测电阻阻值为 1 300 Ω。
13.解：（1）货物在轨道上运动，根据动能定理得： mgl1sin37∘−μ1mgcs37∘l1−μ1mgl2=12mv2（2分）
代入数据解得
v=217m/s（2 分）
（2）根据动能定理，货物能离开轨道，有
mglsin37°−μ₁mgcs37°l−μ₁mgl₂≥0（3分）
且不能碰到车厢前端，故
mglsin37°−μ₁mgcs37°l−μ₁mgl₂−μ₃mgl₃≤0（3分）
解得释放位置长度范围为 2511m≤l≤7511m（2分）
14.解：（1）导线框ABCD到达磁场上边界时，根据机械能守恒可知
2mgℎ=12×2mv02（2分）
绳绷直瞬间，对两导线框系统由动量守恒
2mv₀=3mv₁（2分）
代入数据可得 v1=232gℎ（2分）
（2）对两导线框系统进入磁场的过程，由动量定理可得
∑mgΔt−∑2BIℎΔt=3mv₂−3mv₁（2分）
即
mgt−2qBℎ=3mv₂−3mv₁（2分）
当两个导线框均处于磁场中做匀加速直线运动过程，由能量守恒可知
mgℎ=12×3mv12−12×3mv22（2分）
电荷量为 q=Bℎ2R（2分）
联立解得 t=2B2ℎ3mgR−2ℎg（2分）
15.解：（1）小球 A，B下落机械能守恒： 3mgL=12×3mv02−0（2分）
解得 v0=2gL（2分）
（2）B与地面相碰速度反向，之后与A发生完全弹性碰撞
m−v0+3mv0=mvA+3mvB（1分）
12m−v02+12×3mv02=12mvA2+12×3mvB，（1分）
之后A竖直方向上始终为匀减速运动
0−vA2=2gℎ（2分）
解得 h=4L，最大高度为 4L （2 分）
（3）小球在电场中运动过程中，竖直方向为竖直上抛，水平方向为初速度为零的匀加速直线运动
小球 A 沿杆向上运动： −mgL=12mv12−12mvA2（1分）
小球A 离开杆后，在电场和重力场的复合场中运动
竖直方向： 2v₁=gt₁（1分）
水平方向： a=qEm，x1=12at12，vx=at1（3分）
小球A 返回与杆等高处后，在重力场中运动
竖直方向： L=v1t2+12gt22（1分）
水平方向： x₂=vₓt₂（1分）
解得小球A 经过电场区域第一次落回地面时与细杆之间的距离为： x1+x2=83L（1分）
考生注意：
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。
2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围：高考范围。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共 28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.为了保护环境，减少碳排放，目前世界各国都在努力实现可控核聚变以替代核裂变，中国的核聚变研究已经居于世界前列。关于核裂变和核聚变，下列说法正确的是
A．核裂变和核聚变前后，电荷量和质量均守恒
B．同质量的原材料，核裂变比核聚变释放出的能量更高
C．核聚变过程生成的新核的比结合能小于反应前原子核的比结合能
D．核裂变和核聚变反应后的平均核子质量减小
2.如图所示，某同学在重复牛顿的三棱镜实验时，用一束复色光照射到三棱镜上，发现右侧光屏上出现两个光点a和b。则下列说法正确的是
A．三棱镜玻璃对b光的折射率比a大
B．在三棱镜玻璃中，b光的传播速度比a大
C． b光的光子能量比a小
D．逐渐增大入射光的入射角，b光先在右侧发生全反射
3.如图所示，某款三脚架放于水平草地上，设三个脚架等长，脚架质量不计，每根脚架与竖直方向夹角相同且可自由转动，一个背包悬挂在三脚架正中央下方的挂钩上，三脚架与背包始终处于静止状态，则
A．仅降低背包的高度，则每根脚架受压力增大
B．仅增大背包质量，则每根脚架所受合力不变
C．仅增大每根脚架与竖直方向的夹角，则每根脚架所受压力减小
D．仅将三脚架放置在粗糙程度更小的水平面上，则每根脚架所受摩擦力减小
4.图甲所示为某品牌的无线手机充电器，其原理简化图如图乙所示，其工作原理与理想变压器相同。设发射线圈 AB 与接收线圈CD 的匝数比为 5：1，AB 端所加电压为 u= 202sin100πtV，则下列说法正确的是
A．因手机内电池存在正负极，故接收线圈CD中的电压为直流电压
B．接收线圈CD 两端电压为 42V
C．线圈 AB 与线圈CD 中电流的频率之比为5：1
D．若手机电池内阻增大，需要更长时间才能充满电
5.相对地面静止的人造卫星叫地球的同步卫星，其周期为1天，月球也是地球的卫星，公转周期约为27天，同步卫星与月球相比，以下说法正确的是
A．同步卫星绕地球运动的向心加速度较小
B．同步卫星与地心连线在1天内扫过的面积等于月球与地心连线在1天内扫过的面积
C．同步卫星与月球的轨道半径之比为1：9
D．同步卫星与月球绕地球运动的线速度之比为1：3
6.如图所示，将一个轻质小定滑轮固定在天花板上，物体 P 和Q用不可伸长的轻绳相连，悬挂在定滑轮上，Q放置于水平地面上。现将 P 拉至水平位置，由静止释放，发现当连接 P 的细绳与竖直方向成60°时，物体Q刚好离开地面。已知重力加速度大小为g，不计摩擦和空气阻力，两物体均可视为质点，滑轮大小忽略不计。则 P、Q质量之比为
A．1：2B．1：3C．2：3D．3：2
7.如图所示，一个矩形的顶点 P、Q处各有一个波源，可以发出沿矩形所在平面传播的机械横波，波速为 0.025m/。振动方向与矩形所在的平面垂直。已知P、Q处波源的振动方程分别为zp=10sin05πt+πcm，zQ=10sin05πcm，矩形中 PQ长为1.5m，PM 长为2m。则MN之间振动加强点的个数为
A．7B．8C．9D．10
二、多项选择题：本题共3小题，每小题4分，共12分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
8.如图所示，一定质量的理想气体从状态A 开始，经历了A→B→C→A 三个过程，其 p−V图像如图，其中 BC与横坐标轴平行，AC 延长线过坐标原点。对该气体，下列说法正确的是
A．从状态 A 到状态B 气体对外做功
B．从状态 B到状态C气体温度升高
C．从状态C到状态A 气体从外界吸收热量
D．从状态C到状态A 气体对外界放出热量
9.如图所示，空间中存在一条竖直线，某区域内存在一个圆形磁场，磁场方向垂直于纸面，磁感应强度大小为 B．从M点发出垂直于竖直线的带电粒子，初速度为 v，从M点进入磁场区。粒子再次经过竖直线时的位置为 N，且方向与竖直线之间的夹角为60°，设粒子质量为 m，带电量为-q，不计粒子重力。 cs15∘=6+24，下列说法正确的是
A． MN的长度为 3+23mv3qB
B． MN的长度为 1+3mv2qB
C．圆形匀强磁场区域的最小面积为 1+23πm2v24q2B2
D．圆形匀强磁场区域的最小面积为 2+3πm2v24q2B2
10.如图所示，在一个正方形ABCD的A、C处分别放置电荷量为： +Q的点电荷，B、D处分别放置电荷量为-Q的点电荷，组成“电四极子”。正方形 ABCD内接的正方形为 abcd，并建立图示的坐标系xOy，则下列说法正确的是
A．将一个电子沿正方形 abcd 运动，电场力始终不做功
B．将一个电子沿y轴由a运动到c 过程中，电场力始终不做功
C．将一个电子由O沿x轴正方向运动至无穷远，电场力一直减小
D．设 ab中点为M， cd 中点为N，则由 M释放的电子将向N 做直线运动
三、非选择题：共 60分。
11.（6分）实验小组用拉力传感器、细线、小球、刻度尺和量角器设计如图1所示的装置来验证机械能守恒定律，在天花板上固定一个拉力传感器A，传感器连接轻质细线，细线的下端连接一个小球（半径远小于细线的长度），将小球甲拉到某点 B 由静止释放，然后运动到最低点C，用量角器测得细线AB 与竖直方向夹角为θ，用天平测得小球的质量为 m，重力加速度为g，回答下列问题：
（1）当小球到达C点时，拉力传感器的示数为 F，则公式 F= （用题干中所测物理量表示）成立时，机械能守恒定律得到验证。
（2）改变细线的长度，改变小球释放点的位置B，换上另一小球乙（质量与m不同）多次做实验，作出F-csθ关系图像（F是小球运动到最低点时传感器的示数）如图2 所示，若图像的斜率为k，则小球乙的质量为_，图像的纵轴截距为 。
12.（8分）某学习小组将一内阻为1 400 Ω、量程为 250 μA 的微安表改装为量程为 2.0 mA的电流表，后又把该电流表改装为一欧姆表。
（1）把该微安表改装为量程为2.0 mA的电流表需要 （填“串联”或“并联”）阻值R0= Ω的电阻。
（2）把该微安表改装为量程为2.0mA的电流表，下列说法正确的是 。
A．改装原理为并联电阻能增大通过表头G的电流
B．改装后，表头 G 自身的电阻减小了
C．改装后使用时，表头G 本身的参量都不变，整个并联电路允许通过的电流增大
（3）取一电动势为3.0 V、内阻较小的电源和调节范围足够大的滑动变阻器，与改装所得2.0mA的电流表连接成如图甲所示欧姆表，其中 B为 （填“红”或“黑”）表笔，该欧姆表的内阻为_Ω，改装表盘后，正确使用该欧姆表测量某电阻的阻值，示数如图乙所示，图乙所测电阻为 Ω。
13.（12分）某种装载货物的方式如图所示，将货物通过斜面运送到卡车上。滑轨包括两段，倾斜段与水平面成 37°角，长度为 l₁=10m，水平段长度为 l₂=5m，水平段末端距车厢前端长度为 l₃=4m，两滑轨间平滑连接，连接处为O点。若货物从倾斜滑轨顶端由静止开始下滑，其与滑轨间的动摩擦因数均为 μ₁=0.2，与车厢之间的动摩擦因数为 μ₂=0，5，货物可视为质点，重力加速度 g 取 10m/s²，sin37°=0.6，计算结果可用根号或分数表示。
（1）求货物离开水平滑轨瞬间的速度大小；
（2）为使货物能离开滑轨，且不碰撞车厢前端的情况下，求货物释放位置离O点的距离应满足什么条件。
14.（16分）如图所示，正方形导线框ABCD、abcd的电阻均为 R，边长均为 h，质量分别为2m和m，它们分别系在一跨过两个定滑轮的不可伸长的绝缘轻绳两端，且正方形导线框与定滑轮处于同一竖直平面内。在两导线框之间有一宽度为 H=2ℎ，磁感应强度大小为 B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。初始时，用手托住线框ABCD和abcd 使CD边距磁场上边界距离为h， ab边与磁场下边界重合，右侧轻绳处于松弛状态。现由静止释放导线框ABCD，当下落h高度时，细线刚好绷直，同时瞬间撤去手对线框 abcd 的作用力。已知CD边刚进入磁场的速度与刚出磁场时速度相等。不计所有摩擦和空气阻力，重力加速度为g，则从释放导线框ABCD到两导线框均离开磁场的过程中。
（1）求ab边刚进入磁场时的速度大小；
（2）求线框ABCD从开始进入磁场至完全进入磁场所需的时间。
15.（18分）如图所示，两个小球A、B穿在竖直光滑固定的细杆上且可以自由滑动，A、B质量分别为m、3m，其中A 所带的电荷量为 +q，B不带电，杆长为L。杆的顶端水平虚线上方存在一个水平向右的匀强电场，场强大小为 E=mgq，水平虚线下方的空间区域无电场。现将小球A、B放在一起（不粘连）处于杆的顶端水平虚线下方，由静止释放两个小球，小球均可视为质点，小球之间、小球与杆之间没有电荷交换，小球之间和小球与地面之间的碰撞均为弹性碰撞。重力加速度大小为g。求：
（1）小球A、B落到杆的底端时的速度大小；
（2）小球A 上升时离地面的最大高度；
（3）小球A 经过电场区域第一次落回地面时与细杆之间的水平距离。
辽宁省部分学校2023-2024学年高三上学期12月联考
物理
参考答案、提示及评分细则
1. D
核反应过程中存在质量亏损，A错误；同质量的原材料，核聚变释放能量更多，B错误；核反应后，比结合能增大，平均核子质量减小，C错误，D正确。
2. A
由图可知，两光的入射角r相同，但b光的折射角i 小，根据 n=sinrsini可知b光的折射率比a 光的大，故 A正确；根据 v=cn可知，因b光的折射率大，故b光在玻璃中的传播速度比a 光小，故B错误；因b光的折射率更大，故b光的频率更大，根据ε=hν可知b光的光子能量更大，故C 错误；逐渐增大入射光的入射角时，a、b光的入射角非单调变化，因此无法确定哪束光先发生全反射，故D错误。
3. B
以整个装置为研究对象，设每根脚架与竖直方向夹角为θ，根据受力平衡可得，3FNcsθ=mg，与地面之间的摩擦力为f=FNsinθ，仅降低背包的高度，则每根脚架受压力不变，A错误；每根脚架所受合力始终为零，B正确；仅增大每根脚架与竖直方向夹角为θ，每根脚架所受压力增大，C错误；水平方向上，地面对脚架的摩擦力为 f=FNsinθ=mg3csθsinθ=13mgtanθ不变，D错误。
4. D
CD中的电压为交流电，电压有效值为4V，A、B错误；线圈 AB 和CD 中电流频率相同，C错误；若手机电池内阻增大，热损耗增加， I=qt，电流变小，t变大，需要更长时间才能充满，D正确。
5. C
由 GMmr2=ma，得同步卫星向心加速度较大，选项 A错误；由开普勒第二定律可知，相同时间内扫过的面积相等是对于同一个卫星或行星，B错误；由 GMmr2=mω2r=m4π2T2r=mv2r，可知同步卫星与月球轨道半径之比为1：9，线速度之比为3：1，选项C 正确，D错误。
6. C
P机械能守恒： mPglcs60∘=12mPv2−0，P将 Q 拉起瞬间： T−mPgcs60∘=mPv2l，此时：T=mag，解得mp ：mQ=2：3，选 C。
7. D
设 MN上一点A，到 PQ之间距离差的范围为-0.5m~0.5m，由 ω=2πT，λ=vT，得波长为 0.1m，即波程差为半波长的倍数范围为-10~10，共有±1、±3、±5、±7、±9共十个奇数倍，因波源振动初相位相反，故这些位置为振动加强点，故选 D。
8. AC
从状态A到状态B 气体体积增大，对外做功，故A 正确；从状态 B到状态C，气体压强不变，体积减小，根据盖-吕萨克定律可知温度降低，故B错误；从状态C到状态 A 气体压强增大，体积增大，温度升高，对外做功，内能增大，根据热力学第一定律，气体从外界吸收热量，故C正确，D错误。
9. AD
粒子运动轨迹如图，其圆心为O，运动至 P处时离开磁场，做直线运动，其轨迹半径为R=mvqB，可得MN间距为 3+23mv3qB，圆形匀强磁场区域的最小直径为 MP，可得圆形匀强磁场区域的半径r=Rcs15°，最小面积为 2+3πm2v24q2B2。
10. BD
abcd 边上电势并不全都相等，电场力会做功，A错误；x、y轴均位于两对等量异种电荷的中垂线上，电势相等，电场力不做功，B正确；将一个电子由O沿+x运动至无穷远，电场力先增大最后变为零，C 错误；MO之间的电场方向由O指向M，NO之间的电场方向由O 指向 N，由M释放的电子将向N 做直线运动，D正确。
11.（1） mg+2mg（1-csθ）（2分）（2）−k2g（2分） −3k2（2分）
解析：（1）小球在最低点，由向心力公式可得 F−mg=mv2L，由机械能守恒等 mgℎ=12mv2，综合解得 F=2mgℎL+mg=mg+2mg1−csθ。
（2）由 F=2mgℎI+mg可得F=3mg-2mgcsθ，结合图 2 可得b=3mg，图像的斜率k=-2mg，综合解得 m=−k2g、b=−3k2。
12.（1）并联（1分） 200（2分） （2）C（1分） （3）黑（1分） 1500（2分） 1300（1分）
解析：（1）连接的电阻起分流作用，所以是并联，根据并联电路的特点可得 IgRg=I−IgR0，解得 。 R₀=200 Ω。
（2）把表头G改装成大量程的电流表时，只是并联了一个分流电阻，使整体并联电路允许通过的最大电流增大，但表头的各特征量都不变，选项C 正确，A、B错误。
（3）由图可知，电流由 B 从电源正极流出，所以 B为黑表笔。根据电源及电流表量程可知，欧姆表内阻为 r=EI=1500Ω，结合中值电阻刻度可知，该多用表倍率为“×100”，所以待测电阻阻值为 1 300 Ω。
13.解：（1）货物在轨道上运动，根据动能定理得： mgl1sin37∘−μ1mgcs37∘l1−μ1mgl2=12mv2（2分）
代入数据解得
v=217m/s（2 分）
（2）根据动能定理，货物能离开轨道，有
mglsin37°−μ₁mgcs37°l−μ₁mgl₂≥0（3分）
且不能碰到车厢前端，故
mglsin37°−μ₁mgcs37°l−μ₁mgl₂−μ₃mgl₃≤0（3分）
解得释放位置长度范围为 2511m≤l≤7511m（2分）
14.解：（1）导线框ABCD到达磁场上边界时，根据机械能守恒可知
2mgℎ=12×2mv02（2分）
绳绷直瞬间，对两导线框系统由动量守恒
2mv₀=3mv₁（2分）
代入数据可得 v1=232gℎ（2分）
（2）对两导线框系统进入磁场的过程，由动量定理可得
∑mgΔt−∑2BIℎΔt=3mv₂−3mv₁（2分）
即
mgt−2qBℎ=3mv₂−3mv₁（2分）
当两个导线框均处于磁场中做匀加速直线运动过程，由能量守恒可知
mgℎ=12×3mv12−12×3mv22（2分）
电荷量为 q=Bℎ2R（2分）
联立解得 t=2B2ℎ3mgR−2ℎg（2分）
15.解：（1）小球 A，B下落机械能守恒： 3mgL=12×3mv02−0（2分）
解得 v0=2gL（2分）
（2）B与地面相碰速度反向，之后与A发生完全弹性碰撞
m−v0+3mv0=mvA+3mvB（1分）
12m−v02+12×3mv02=12mvA2+12×3mvB，（1分）
之后A竖直方向上始终为匀减速运动
0−vA2=2gℎ（2分）
解得 h=4L，最大高度为 4L （2 分）
（3）小球在电场中运动过程中，竖直方向为竖直上抛，水平方向为初速度为零的匀加速直线运动
小球 A 沿杆向上运动： −mgL=12mv12−12mvA2（1分）
小球A 离开杆后，在电场和重力场的复合场中运动
竖直方向： 2v₁=gt₁（1分）
水平方向： a=qEm，x1=12at12，vx=at1（3分）
小球A 返回与杆等高处后，在重力场中运动
竖直方向： L=v1t2+12gt22（1分）
水平方向： x₂=vₓt₂（1分）
解得小球A 经过电场区域第一次落回地面时与细杆之间的距离为： x1+x2=83L（1分）
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