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2024届辽宁省沈阳市第二中学高三下学期开学考试 物理 （Word版）
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这是一份2024届辽宁省沈阳市第二中学高三下学期开学考试 物理 （Word版），共10页。试卷主要包含了非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题（本题 10 小题，共 46 分。在每小题给出的四个选项中，第 1～7 题只有一个选 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
得 6 分，选对不全得 3 分，选错或不选得 0 分）
1.2023 年 11 月，在广西举办的第一届全国学生(青年)运动会的自行车比赛中，若甲、乙两
自行车的v − t 图像如图所示（两车在平直赛道上运动），在t = 0 时刻两车在赛道上初次相
遇，则( )
A. 0 − t1 内，乙的加速度越来越小
B. t1 时刻， 甲、乙再次相遇
C. 0 − t1 内， 甲、乙之间的距离先增大后减小
D. t1 − t2 内， 甲、乙之间的距离一直增大
2.建筑工人用如图所示的方式将重物从平台缓慢下放到地面上，
固定重物的光滑圆环套在轻绳上，轻绳的一端固定在竖直墙上，
工人站在平台上手握的部分有足够长的绳子，则在重物下降的过
程中( )
A. 若工人的位置保持不变，缓慢释放手中的绳子，绳对圆
环的作用力逐渐减小
B. 若工人的位置保持不变，缓慢释放手中的绳子，工人对绳的拉力不变
C. 若工人的位置保持不变，缓慢释放手中的绳子，平台对工人的支持力保持不变
D. 若不改变绳子的长度，工人握住绳子缓慢前进一小步，平台对工人的摩擦力增大
3. 图甲所示为家庭电路中的漏电保护器，其
原理简图如图乙所示，变压器原线圈由火
线和零线并绕而成，副线圈接有控制器，
当副线圈ab端有电压时，控制器会控制脱
扣开关断开，从而起保护作用。下列哪种
情况脱扣开关会断开？ ( )
A. 用电器总功率过大 B. 灯泡内的灯丝烧断
C. 双孔插座中两个线头相碰 D. 站在地面的人误触火线
4. 日本政府不顾国际社会的反对，公然决定将大量核污染水排放到太平洋，引起了国际舆论
的强烈谴责。核污染水主要包含 63 种放射性物质，其中以铯 137、锶 90、氚、碳 14 等为
主，下列说法正确的是( )
A. 铯 137 的半衰期是 30 年，60 年后核污染水中的铯 137 全部衰减殆尽
B. 锶 90 发生β衰变的衰变方程为 EQ \* jc3 \* hps14 \\al(\s\up 4(90),38)sr→EQ \* jc3 \* hps14 \\al(\s\up 4(90),39)Y+1e,EQ \* jc3 \* hps14 \\al(\s\up 4(90),38)sr的比结合能比 EQ \* jc3 \* hps14 \\al(\s\up 4(90),39)Y的小
C. 氚具有放射性，是原子核外电子从高能级向低能级跃迁造成的
D. 碳 14 的半衰期为 5730 年，如果一块古木中的碳 14 含量是现代植物的 0.25 倍，则
古木的历史约 22920 年
5.如图所示，甲同学在地面上将排球以速度v1击出，排球沿轨迹①运动；经过最高点后，乙 同学跳起将排球以水平速度v2击回，排球沿轨迹②运动，恰好落回出发点。忽略空气阻力，
则排球( )
A. 沿轨迹①运动的最小速度可能为v2
B. 沿轨迹②运动的最大速度可能为v1
C. 沿轨迹①和轨迹②运动过程的速度变化量可能相同
D. 沿轨迹①和轨迹②运动过程的平均速度可能相同
6.沿电场线所在直线建立如图所示。x轴，x轴上各点电势
φ随x的变化规律如图所示，坐标原点。电势为零。带电量
为e的电子仅在电场力作用下紧贴。点右侧由静止释放，下
列说法正确的是( )
A. 在x1 ∼ x3 区间内， 电场方向始终指向x轴正方向
B. 电子到达B点时电势能为
C. 电子在从A运动到C，加速度先减小后增大
D. 若在B点给电子一个沿x轴正方向的初速度，电子一定会在AC间做往复运动
7.如图所示，置于管口T前的声源发出一列单一频率声波，分成两列强度不同的声波分别沿 A、B两管传播到出口。.先调节A、B两管等长，在。处探测到声波强度为 400 个单位，然后
将A管拉长d = 15 cm，在。处第一次探测到声波强
度最小，其强度为 100 个单位．已知声波强度与声
波振幅的平方成正比，不计声波在管道中传播的能
量损失，则 ( )
A. 声波的波长λ = 30 cm
B. 两声波的振幅之比为 2: 1
C. 若在管中充满某液体（声速v液 > v气 ），则液体中声波频率不变、波长变短
D. 若在管中充满液体（声速v液 > v气 ），在。处第一次探测到声波强度最小，需适当增大 d 8.2023 年 12 月 6 日 3 时 24 分，“捷龙三号 ”运载火箭点火升空，成功将卫星互联网技术 试验卫星送入预定轨道。如图所示，卫星绕地球做椭圆轨道运动，卫星在近地点A的速度大
小为va ，在远地点B的速度大小为vb ，已知地球的第一宇宙速度为v1 ，则下列关系可能正确
的是( A. B.
C.
)
va > v1
va = v1
vb > v1
D. vb = v1
9.投石机是我国古代人民智慧的结晶，《范蕗兵法》中记载：“飞石重十二斤，为机发行三 百步。”如图所示为某小组自制的投石机，轻质长杆AB可绕光滑转轴。在竖直面内转动，。A 长为L1 = 2.0m ，B。长为L2 = 1.0m 。将一质量m = 2.8kg的石块放在A端网袋中，另一质量 M = 8kg的重物固定于B端，初始时A端位于地面上，杆与水平面的夹角为37∘ 。由静止释放 后，杆转到竖直位置时将石块沿水平方向抛出。石块与重物均可视为质点，不计一切阻力，
已知 sin37∘ = 0.6, cs37∘ = 0.8 ， 以地面为零势能面，重
力加速度g取 10m/s2 ，则 ( )
A. 投石机对石块做功为 128J
B. 石块落地前瞬间的机械能为 112J
C. 石块落地前瞬间重力的功率为 224W
D. 石块从抛出到落地重力的平均功率为 224W
10.同学们在学校操场上做摇绳发电实验，用手机软件测得当地的磁感应强度如下表所示， 其中x轴正方向为水平由南向北，y轴正方向为水平自东向西，z轴正方向为竖直向上。两位 同学各握长金属软绳。A。′的一端， 以平行于y轴方向的。。 ′为轴匀速摇动绳子，周期为 0.5s ，摇绳过程中金属软绳。A。′与轴。。 ′所围成的面积可视为恒值 2m2 ，将。。 ′接到灵 敏电流计两端，如下图所示。已知电路总阻值为 40Ω , 图中金属软绳在最高位置。则下列说
法正确的是( )
A. 该学校位于地球北半球
B. 金属软绳在最高位置时电路中的感应电流为 0
C. 摇绳发电得到的是正弦式交流电，电动势的峰值为 400πμV
D. 金属软绳从最高位置运动到最低位置的过程中，通过电流计的电荷量为 4 × 10−6 C
二、非选择题：本题共 5 小题，共 54 分。
11. （6 分）在天宫课堂中，我国航天员演示了利用牛顿第二定律测量物体质量的实验，受 此启发，某同学利用气垫导轨、力传感器、无线加速度传感器、轻弹簧和待测物体等器材设
计了测量物体质量的实验。如图甲所示，主要步骤如下：
①将力传感器固定在气垫导轨左端支架上，加速度传感器固定在滑块上；
②接通气源，放上滑块，调平气垫导轨；
③将弹簧左端连接力传感器，右端连接滑块，弹簧处于原长时滑块左端位于。点，A点到。
点的距离为 5.00cm ，拉动滑块使其左端处于A点， 由静止释放并开始计时；
④计算机采集获取数据，得到滑块所受弹力F ，加速度a随时间t变化的图像，部分图像如图
乙所示。
回答以下问题(结果均保留两位有效数字)：
(1)弹簧的劲度系数为 N/m；
(2)该同学从图乙中提取某些时刻F与a 的数据，画出a − F图像如图丙中Ⅰ所示，由此可得滑
块与加速度传感器的总质量为 kg；
(3)该同学在滑块上增加待测物体，重复上述实验步骤，在图丙中画出新的a − F图像Ⅱ , 则
待测物体的质量为 kg。
12．（8 分）某同学利用老师提供的一热敏电阻（阻值随温度的升高线性增加）设计了一个
简易电子测温装置，他进行了如下操作∶
（1） 由于该同学不知热敏电阻的详细参数，为了测量热敏电阻 R阻值随温度变化的关系，
该同学设计了如图 1 所示的电路，他们的实验步骤如下。
①先将单刀双掷开关 S 掷向 1，调节热敏电阻的温度 t1，记下电流表的相应示数 I1；
②然后将单刀双掷开关 S 掷向 2，调节电阻箱使电流表的读数为 ，记下电阻箱相
应的示数 R；
③逐步升高温度的数值，每一温度下重复步骤①②;
④根据实验测得的数据，作出了 R随温度 t变化的图像如图 2 所示。
（2）设计电子测温装置，实验室提供了如下器材：
A．干电池，电动势为 1.5V，内阻不计；
B．灵敏毫安表，量程 10mA，内阻 RA为 10Ω;
C．滑动变阻器 R1；
D.开关、导线若干。
该同学计划设计测温范围为 0。C~50。C，设计了如图 3 所示的电路图，并进行了如下操作∶ ①调节热敏电阻的温度为 0。C，调节滑动变阻器 R1，使毫安表指针满偏后保持滑动变阻器
R1阻值不变；
②写出毫安表的电流值 I（A）和温度 t（。C）的关系式 ；
③根据关系式将毫安表刻度盘上的电流值改写为温度值；
④若干电池用久了其电源电动势不变，而其内阻变大，无法忽略不计，保持 R1不变。测量
结果将会 （填“偏大 ”“偏小 ”或“不变 ”）。
13.（9 分）如图所示，一竖直放置的汽缸上端开口，汽缸壁内有卡口 a和 b，a、b间距为 h， a距缸底的高度为 H；活塞只能在 a、b间移动，其下方密封有一定质量的理想气体。已知活 塞质量为 m，面积为 S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均绝热，不计它们之间的摩擦。开始时 活塞处于静止状态，上、下方气体压强均为 p0，温度均为 T0。现用电热丝缓慢加热汽缸中的
气体，直至活塞刚好到达 b处。求此时汽缸内气体的温度以及在此过程中气体对外所做的功。
（重力加速度大小为 g）
14.（14 分）如图所示，BCDG是光滑绝缘的 圆形轨道，位于竖直平面内，轨道半径为 R，
下端与水平绝缘轨道在 B点平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，现有一质量为
m、带正电的小滑块（可视为质点）置于水平轨道上，滑块受到的电场力大小为mg ，滑块
与水平轨道间的动摩擦因数为 0.5，重力加速度为 g。
（1）若滑块从水平轨道上距离 B点s = 3R 的 A点由静止释放，从释放到滑块到达与圆心 O
等高的 C点这一过程的电势能变化量；
（2）若滑块从水平轨道上距离 B点s = 10R 的 A点由静止释放，求滑块到达 D点时对轨道的
作用力大小；
（3）改变 s的大小仍使滑块由静止释放，且滑块始终沿轨道滑行，并从 G点飞出轨道，求
s的最小值。
15.（17 分）如图所示，光滑水平轨道上有一足够长木板 A 和一滑块 C，滑块 B 置于 A 的最 左端，A、B 间的动摩擦因数为μ = 0.1 。轨道末端有一足够长水平传送带，传送带以速度 v = 1m/s 逆时针匀速转动。A、B、C 三者的质量均为 m=1kg，开始时，C 静止，A、B 以共同 速度v0 = 2m/s匀速向右运动，A 与 C 发生弹性碰撞后，经一段时间 A、B 再次共速，C 经传 送带作用后返回，再与 A 发生第二次碰撞，如此反复。整个过程 B 始终未脱离 A，A 始终未
运动到传送带处，C 与 A 碰撞前 A、B 先达到共速。重力加速度 g取 10m/s2 ，求：
（1）A 与 C 第一次碰撞后瞬间 A 的速度大小；
（2）A 与 C 碰撞的次数；
（3）木板 A 的最小长度。
沈阳二中 24 届高三寒假阶段测试（物理）答案
一、选择题（本题 10 小题，共 46 分。在每小题给出的四个选项中，第 1～7 题只有一个选 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
得 6 分，选对不全得 3 分，选错或不选得 0 分）
二、非选择题：本题共 5 小题，共 54 分。
11.【答案】12 （2 分） 0.20 （2 分） 0.13 （2 分）
12 ．【答案】 I1 （2 分） I = （3 分） 偏大（3 分）
13.【答案】 (1 + )(1 + )T0 ，（p0S＋mg）h
【详解】开始时活塞位于 a 处，加热后，汽缸中的气体先经历等容过程，直至活塞开始运动。
设此时汽缸中气体的温度为 T1 ，压强为p1 ，根据查理定律有 = ………………2 分
根据力的平衡条件有 p1S＝p0S＋mg…………………………1 分
联立可得 T1 = (1+)T0
此后，汽缸中的气体经历等压过程，直至活塞刚好到达 b 处，设此时汽缸中气体的温度为
T2 ；活塞位于 a 处和 b 处时气体的体积分别为 V1 和 V2 。根据盖— 吕萨克定律有
= …2 分
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
A
C
D
B
B
C
D
AB
BC
ACD
式中
联立解得
V1 ＝SH V2 ＝S（H＋h）
T2 = (1+)(1+ )T0 ……………2 分
从开始加热到活塞到达 b 处的过程中，汽缸中的气体对外做的功为
W = (p0S + mg)h …2 分
14.【答案】（1） ΔEp = 一3mgR ；（2）0：（3） smin = 11.5R
【详解】（1）若滑块从水平轨道上距离 B 点s = 3R 的 A 点由静止释放，从释放到滑块到达
与圆心 O 等高的 C 点这一过程的电场力做功为 W电 = F电 . ( s + R) = 3mgR……………2 分
电场力做正功电势能减小，故电势能变化量为 ΔEp = 一3mgR ……………1 分
（2）若滑块从水平轨道上距离 B 点s = 10R 的 A 点由静止释放，设滑块到达 D 点时的速度
为vD ，从 A 点到 D 点过程运用动能定理，得 F电 . s 一 μmgs 一 mg . 2R = mvEQ \* jc3 \* hps12 \\al(\s\up 5(2),D) 一 0 ……2 分
解得
vD =
gR
2
……
R
在 D 点，运用圆周运动知识，竖直方向的合力提供向心力，得 FN + mg =
1 分
mvD
解得 FN = 0 ……………1 分
滑块到达 D 点时受到轨道的作用力大小为 0。
（3）等效竖直平面圆周运动，要使滑块从 G 点飞出，则必须
可以通过等效最高点，当恰好通过等效最高点时，满足题意的
s 最小。
等效重力由重力和电场力的合力提供 G / =
……………2 分
(mg)2 + (F电 )2
5
= mg
4
等效重力与重力的夹角
所以
θ= 37
tanθ=
= ……………
1 分
2
当恰好通过等效最高点时的速度设为 v ，则此时满足 G/ = m v ……………1 分
R
从 A 点由静止释放到达等效最高点过程， 由动能定理，得
F电 (smin 一 R sin 37) 一 μmgsmin 一 mgR(1+ cs 37) = mv2 一 0 ……………2 分
解得 smin = 11.5R ……………1 分
15.【答案】（1） vA1 = 0m/s ；（2）3 次；（3）2.25m
【详解】（1）设 A 与 C 第一次碰撞后，A 的速度为 vA1 ，C 的速度为 vC1 ，由动量守恒定律
mv0 = mvA1 + mvC1 ……………2 分
由机械能守恒定律可得 mvEQ \* jc3 \* hps12 \\al(\s\up 5(2),0) = mvEQ \* jc3 \* hps12 \\al(\s\up 5(2),A)1 + mvEQ \* jc3 \* hps12 \\al(\s\up 5(2),C)1 ……………2 分
解得 vA1 = 0m/s ……………1 分 vC1 = 2m/s
（2）第一次碰撞后，A 做匀加速直线运动，B 做匀减速直线运动，二者共速时的速度为 vAB1，
对 A 、B 系统，由动量守恒 mv0 = 2mvAB1 ……………1 分
解得 vAB1 = = 1m/s
C 在传送带上先做匀减速直线运动，后做反向匀加速直线运动，C 从传送带返回最左端时速
度大小等于传送带的速度v = 1m/s ，方向向左……………1 分
之后，C 与 A 发生第二次碰撞，碰撞后 A 的速度为 v2 ，C 的速度为 v2 ，由动量守恒定律得
mvAB1 一 mv = mvA2 + mvC2 ……………1 分
2
由机械能守恒得
1 2 1
mv
AB1
mv +
2 2
v
C2
解得 vA2 = 一1m/s ，
1 2 1 2
= 2 mvA2 + 2 mvC2……………1 分
= 1m/s
第二次碰撞后，A 向左做匀减速直线运动，B 向右做匀减速直线运动，二者动量等大反向， 由动量守恒可知，二者最终刚好静止；第二次碰后，C 在传送带上先做匀减速直线运动，后 做反向匀加速直线运动，由对称性可知，C 从传送带返回最左端时速度大小等于滑上传送带
的速度 v=1m/s ，方向向左，C 再次返回与 A 发生第三次碰撞，碰后 A 的速度为 vA3 ，C 的速
度为 vC3 ，由动量守恒定律 mv = mvA3 + mvC3 ……………1 分
根据机械能守恒定律 mv2 = mvEQ \* jc3 \* hps12 \\al(\s\up 5(2),A)3 + mvEQ \* jc3 \* hps12 \\al(\s\up 5(2),C)3 ……………1 分
解得 vA3 = 1m/s ； vC3 = 0m/s
第三次碰撞后，C 静止，A 向左做匀减速直线运动，B 向左做匀加速直线运动，二者共速时
的速度为 vAB3 ，由动量守恒 mvA3 = 2mvAB3 ……………1 分
解得 vAB3 = = 0.5m/s
综上，整个过程 A 与 C 仅碰撞 3 次。 ……………1 分
（3）第一次碰后，由能量守恒得 μmgΔx1 = mvEQ \* jc3 \* hps12 \\al(\s\up 5(2),0) 一 . 2mvEQ \* jc3 \* hps12 \\al(\s\up 5(2),A)B1 ……………1 分
解得 Δx1 = 1m
第二次碰后， 由能量守恒得 μmg Δx2 = mvEQ \* jc3 \* hps12 \\al(\s\up 5(2),A)2 + mvEQ \* jc3 \* hps12 \\al(\s\up 5(2),A)B1 ……………1 分
解得 Δx2 = 1m
第三次碰后， 由能量守恒得 μmgΔx3 = mvEQ \* jc3 \* hps12 \\al(\s\up 5(2),A)3 一 .2 mvEQ \* jc3 \* hps12 \\al(\s\up 5(2),A)B3 ……………1 分
解得 Δx3 = 0.25m
木板 A 的最小长度 L = Δx1 + Δx2 + Δx3 = 2.25m ……………1 分
一、选择题（本题 10 小题，共 46 分。在每小题给出的四个选项中，第 1～7 题只有一个选 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
得 6 分，选对不全得 3 分，选错或不选得 0 分）
1.2023 年 11 月，在广西举办的第一届全国学生(青年)运动会的自行车比赛中，若甲、乙两
自行车的v − t 图像如图所示（两车在平直赛道上运动），在t = 0 时刻两车在赛道上初次相
遇，则( )
A. 0 − t1 内，乙的加速度越来越小
B. t1 时刻， 甲、乙再次相遇
C. 0 − t1 内， 甲、乙之间的距离先增大后减小
D. t1 − t2 内， 甲、乙之间的距离一直增大
2.建筑工人用如图所示的方式将重物从平台缓慢下放到地面上，
固定重物的光滑圆环套在轻绳上，轻绳的一端固定在竖直墙上，
工人站在平台上手握的部分有足够长的绳子，则在重物下降的过
程中( )
A. 若工人的位置保持不变，缓慢释放手中的绳子，绳对圆
环的作用力逐渐减小
B. 若工人的位置保持不变，缓慢释放手中的绳子，工人对绳的拉力不变
C. 若工人的位置保持不变，缓慢释放手中的绳子，平台对工人的支持力保持不变
D. 若不改变绳子的长度，工人握住绳子缓慢前进一小步，平台对工人的摩擦力增大
3. 图甲所示为家庭电路中的漏电保护器，其
原理简图如图乙所示，变压器原线圈由火
线和零线并绕而成，副线圈接有控制器，
当副线圈ab端有电压时，控制器会控制脱
扣开关断开，从而起保护作用。下列哪种
情况脱扣开关会断开？ ( )
A. 用电器总功率过大 B. 灯泡内的灯丝烧断
C. 双孔插座中两个线头相碰 D. 站在地面的人误触火线
4. 日本政府不顾国际社会的反对，公然决定将大量核污染水排放到太平洋，引起了国际舆论
的强烈谴责。核污染水主要包含 63 种放射性物质，其中以铯 137、锶 90、氚、碳 14 等为
主，下列说法正确的是( )
A. 铯 137 的半衰期是 30 年，60 年后核污染水中的铯 137 全部衰减殆尽
B. 锶 90 发生β衰变的衰变方程为 EQ \* jc3 \* hps14 \\al(\s\up 4(90),38)sr→EQ \* jc3 \* hps14 \\al(\s\up 4(90),39)Y+1e,EQ \* jc3 \* hps14 \\al(\s\up 4(90),38)sr的比结合能比 EQ \* jc3 \* hps14 \\al(\s\up 4(90),39)Y的小
C. 氚具有放射性，是原子核外电子从高能级向低能级跃迁造成的
D. 碳 14 的半衰期为 5730 年，如果一块古木中的碳 14 含量是现代植物的 0.25 倍，则
古木的历史约 22920 年
5.如图所示，甲同学在地面上将排球以速度v1击出，排球沿轨迹①运动；经过最高点后，乙 同学跳起将排球以水平速度v2击回，排球沿轨迹②运动，恰好落回出发点。忽略空气阻力，
则排球( )
A. 沿轨迹①运动的最小速度可能为v2
B. 沿轨迹②运动的最大速度可能为v1
C. 沿轨迹①和轨迹②运动过程的速度变化量可能相同
D. 沿轨迹①和轨迹②运动过程的平均速度可能相同
6.沿电场线所在直线建立如图所示。x轴，x轴上各点电势
φ随x的变化规律如图所示，坐标原点。电势为零。带电量
为e的电子仅在电场力作用下紧贴。点右侧由静止释放，下
列说法正确的是( )
A. 在x1 ∼ x3 区间内， 电场方向始终指向x轴正方向
B. 电子到达B点时电势能为
C. 电子在从A运动到C，加速度先减小后增大
D. 若在B点给电子一个沿x轴正方向的初速度，电子一定会在AC间做往复运动
7.如图所示，置于管口T前的声源发出一列单一频率声波，分成两列强度不同的声波分别沿 A、B两管传播到出口。.先调节A、B两管等长，在。处探测到声波强度为 400 个单位，然后
将A管拉长d = 15 cm，在。处第一次探测到声波强
度最小，其强度为 100 个单位．已知声波强度与声
波振幅的平方成正比，不计声波在管道中传播的能
量损失，则 ( )
A. 声波的波长λ = 30 cm
B. 两声波的振幅之比为 2: 1
C. 若在管中充满某液体（声速v液 > v气 ），则液体中声波频率不变、波长变短
D. 若在管中充满液体（声速v液 > v气 ），在。处第一次探测到声波强度最小，需适当增大 d 8.2023 年 12 月 6 日 3 时 24 分，“捷龙三号 ”运载火箭点火升空，成功将卫星互联网技术 试验卫星送入预定轨道。如图所示，卫星绕地球做椭圆轨道运动，卫星在近地点A的速度大
小为va ，在远地点B的速度大小为vb ，已知地球的第一宇宙速度为v1 ，则下列关系可能正确
的是( A. B.
C.
)
va > v1
va = v1
vb > v1
D. vb = v1
9.投石机是我国古代人民智慧的结晶，《范蕗兵法》中记载：“飞石重十二斤，为机发行三 百步。”如图所示为某小组自制的投石机，轻质长杆AB可绕光滑转轴。在竖直面内转动，。A 长为L1 = 2.0m ，B。长为L2 = 1.0m 。将一质量m = 2.8kg的石块放在A端网袋中，另一质量 M = 8kg的重物固定于B端，初始时A端位于地面上，杆与水平面的夹角为37∘ 。由静止释放 后，杆转到竖直位置时将石块沿水平方向抛出。石块与重物均可视为质点，不计一切阻力，
已知 sin37∘ = 0.6, cs37∘ = 0.8 ， 以地面为零势能面，重
力加速度g取 10m/s2 ，则 ( )
A. 投石机对石块做功为 128J
B. 石块落地前瞬间的机械能为 112J
C. 石块落地前瞬间重力的功率为 224W
D. 石块从抛出到落地重力的平均功率为 224W
10.同学们在学校操场上做摇绳发电实验，用手机软件测得当地的磁感应强度如下表所示， 其中x轴正方向为水平由南向北，y轴正方向为水平自东向西，z轴正方向为竖直向上。两位 同学各握长金属软绳。A。′的一端， 以平行于y轴方向的。。 ′为轴匀速摇动绳子，周期为 0.5s ，摇绳过程中金属软绳。A。′与轴。。 ′所围成的面积可视为恒值 2m2 ，将。。 ′接到灵 敏电流计两端，如下图所示。已知电路总阻值为 40Ω , 图中金属软绳在最高位置。则下列说
法正确的是( )
A. 该学校位于地球北半球
B. 金属软绳在最高位置时电路中的感应电流为 0
C. 摇绳发电得到的是正弦式交流电，电动势的峰值为 400πμV
D. 金属软绳从最高位置运动到最低位置的过程中，通过电流计的电荷量为 4 × 10−6 C
二、非选择题：本题共 5 小题，共 54 分。
11. （6 分）在天宫课堂中，我国航天员演示了利用牛顿第二定律测量物体质量的实验，受 此启发，某同学利用气垫导轨、力传感器、无线加速度传感器、轻弹簧和待测物体等器材设
计了测量物体质量的实验。如图甲所示，主要步骤如下：
①将力传感器固定在气垫导轨左端支架上，加速度传感器固定在滑块上；
②接通气源，放上滑块，调平气垫导轨；
③将弹簧左端连接力传感器，右端连接滑块，弹簧处于原长时滑块左端位于。点，A点到。
点的距离为 5.00cm ，拉动滑块使其左端处于A点， 由静止释放并开始计时；
④计算机采集获取数据，得到滑块所受弹力F ，加速度a随时间t变化的图像，部分图像如图
乙所示。
回答以下问题(结果均保留两位有效数字)：
(1)弹簧的劲度系数为 N/m；
(2)该同学从图乙中提取某些时刻F与a 的数据，画出a − F图像如图丙中Ⅰ所示，由此可得滑
块与加速度传感器的总质量为 kg；
(3)该同学在滑块上增加待测物体，重复上述实验步骤，在图丙中画出新的a − F图像Ⅱ , 则
待测物体的质量为 kg。
12．（8 分）某同学利用老师提供的一热敏电阻（阻值随温度的升高线性增加）设计了一个
简易电子测温装置，他进行了如下操作∶
（1） 由于该同学不知热敏电阻的详细参数，为了测量热敏电阻 R阻值随温度变化的关系，
该同学设计了如图 1 所示的电路，他们的实验步骤如下。
①先将单刀双掷开关 S 掷向 1，调节热敏电阻的温度 t1，记下电流表的相应示数 I1；
②然后将单刀双掷开关 S 掷向 2，调节电阻箱使电流表的读数为 ，记下电阻箱相
应的示数 R；
③逐步升高温度的数值，每一温度下重复步骤①②;
④根据实验测得的数据，作出了 R随温度 t变化的图像如图 2 所示。
（2）设计电子测温装置，实验室提供了如下器材：
A．干电池，电动势为 1.5V，内阻不计；
B．灵敏毫安表，量程 10mA，内阻 RA为 10Ω;
C．滑动变阻器 R1；
D.开关、导线若干。
该同学计划设计测温范围为 0。C~50。C，设计了如图 3 所示的电路图，并进行了如下操作∶ ①调节热敏电阻的温度为 0。C，调节滑动变阻器 R1，使毫安表指针满偏后保持滑动变阻器
R1阻值不变；
②写出毫安表的电流值 I（A）和温度 t（。C）的关系式 ；
③根据关系式将毫安表刻度盘上的电流值改写为温度值；
④若干电池用久了其电源电动势不变，而其内阻变大，无法忽略不计，保持 R1不变。测量
结果将会 （填“偏大 ”“偏小 ”或“不变 ”）。
13.（9 分）如图所示，一竖直放置的汽缸上端开口，汽缸壁内有卡口 a和 b，a、b间距为 h， a距缸底的高度为 H；活塞只能在 a、b间移动，其下方密封有一定质量的理想气体。已知活 塞质量为 m，面积为 S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均绝热，不计它们之间的摩擦。开始时 活塞处于静止状态，上、下方气体压强均为 p0，温度均为 T0。现用电热丝缓慢加热汽缸中的
气体，直至活塞刚好到达 b处。求此时汽缸内气体的温度以及在此过程中气体对外所做的功。
（重力加速度大小为 g）
14.（14 分）如图所示，BCDG是光滑绝缘的 圆形轨道，位于竖直平面内，轨道半径为 R，
下端与水平绝缘轨道在 B点平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，现有一质量为
m、带正电的小滑块（可视为质点）置于水平轨道上，滑块受到的电场力大小为mg ，滑块
与水平轨道间的动摩擦因数为 0.5，重力加速度为 g。
（1）若滑块从水平轨道上距离 B点s = 3R 的 A点由静止释放，从释放到滑块到达与圆心 O
等高的 C点这一过程的电势能变化量；
（2）若滑块从水平轨道上距离 B点s = 10R 的 A点由静止释放，求滑块到达 D点时对轨道的
作用力大小；
（3）改变 s的大小仍使滑块由静止释放，且滑块始终沿轨道滑行，并从 G点飞出轨道，求
s的最小值。
15.（17 分）如图所示，光滑水平轨道上有一足够长木板 A 和一滑块 C，滑块 B 置于 A 的最 左端，A、B 间的动摩擦因数为μ = 0.1 。轨道末端有一足够长水平传送带，传送带以速度 v = 1m/s 逆时针匀速转动。A、B、C 三者的质量均为 m=1kg，开始时，C 静止，A、B 以共同 速度v0 = 2m/s匀速向右运动，A 与 C 发生弹性碰撞后，经一段时间 A、B 再次共速，C 经传 送带作用后返回，再与 A 发生第二次碰撞，如此反复。整个过程 B 始终未脱离 A，A 始终未
运动到传送带处，C 与 A 碰撞前 A、B 先达到共速。重力加速度 g取 10m/s2 ，求：
（1）A 与 C 第一次碰撞后瞬间 A 的速度大小；
（2）A 与 C 碰撞的次数；
（3）木板 A 的最小长度。
沈阳二中 24 届高三寒假阶段测试（物理）答案
一、选择题（本题 10 小题，共 46 分。在每小题给出的四个选项中，第 1～7 题只有一个选 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
得 6 分，选对不全得 3 分，选错或不选得 0 分）
二、非选择题：本题共 5 小题，共 54 分。
11.【答案】12 （2 分） 0.20 （2 分） 0.13 （2 分）
12 ．【答案】 I1 （2 分） I = （3 分） 偏大（3 分）
13.【答案】 (1 + )(1 + )T0 ，（p0S＋mg）h
【详解】开始时活塞位于 a 处，加热后，汽缸中的气体先经历等容过程，直至活塞开始运动。
设此时汽缸中气体的温度为 T1 ，压强为p1 ，根据查理定律有 = ………………2 分
根据力的平衡条件有 p1S＝p0S＋mg…………………………1 分
联立可得 T1 = (1+)T0
此后，汽缸中的气体经历等压过程，直至活塞刚好到达 b 处，设此时汽缸中气体的温度为
T2 ；活塞位于 a 处和 b 处时气体的体积分别为 V1 和 V2 。根据盖— 吕萨克定律有
= …2 分
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
A
C
D
B
B
C
D
AB
BC
ACD
式中
联立解得
V1 ＝SH V2 ＝S（H＋h）
T2 = (1+)(1+ )T0 ……………2 分
从开始加热到活塞到达 b 处的过程中，汽缸中的气体对外做的功为
W = (p0S + mg)h …2 分
14.【答案】（1） ΔEp = 一3mgR ；（2）0：（3） smin = 11.5R
【详解】（1）若滑块从水平轨道上距离 B 点s = 3R 的 A 点由静止释放，从释放到滑块到达
与圆心 O 等高的 C 点这一过程的电场力做功为 W电 = F电 . ( s + R) = 3mgR……………2 分
电场力做正功电势能减小，故电势能变化量为 ΔEp = 一3mgR ……………1 分
（2）若滑块从水平轨道上距离 B 点s = 10R 的 A 点由静止释放，设滑块到达 D 点时的速度
为vD ，从 A 点到 D 点过程运用动能定理，得 F电 . s 一 μmgs 一 mg . 2R = mvEQ \* jc3 \* hps12 \\al(\s\up 5(2),D) 一 0 ……2 分
解得
vD =
gR
2
……
R
在 D 点，运用圆周运动知识，竖直方向的合力提供向心力，得 FN + mg =
1 分
mvD
解得 FN = 0 ……………1 分
滑块到达 D 点时受到轨道的作用力大小为 0。
（3）等效竖直平面圆周运动，要使滑块从 G 点飞出，则必须
可以通过等效最高点，当恰好通过等效最高点时，满足题意的
s 最小。
等效重力由重力和电场力的合力提供 G / =
……………2 分
(mg)2 + (F电 )2
5
= mg
4
等效重力与重力的夹角
所以
θ= 37
tanθ=
= ……………
1 分
2
当恰好通过等效最高点时的速度设为 v ，则此时满足 G/ = m v ……………1 分
R
从 A 点由静止释放到达等效最高点过程， 由动能定理，得
F电 (smin 一 R sin 37) 一 μmgsmin 一 mgR(1+ cs 37) = mv2 一 0 ……………2 分
解得 smin = 11.5R ……………1 分
15.【答案】（1） vA1 = 0m/s ；（2）3 次；（3）2.25m
【详解】（1）设 A 与 C 第一次碰撞后，A 的速度为 vA1 ，C 的速度为 vC1 ，由动量守恒定律
mv0 = mvA1 + mvC1 ……………2 分
由机械能守恒定律可得 mvEQ \* jc3 \* hps12 \\al(\s\up 5(2),0) = mvEQ \* jc3 \* hps12 \\al(\s\up 5(2),A)1 + mvEQ \* jc3 \* hps12 \\al(\s\up 5(2),C)1 ……………2 分
解得 vA1 = 0m/s ……………1 分 vC1 = 2m/s
（2）第一次碰撞后，A 做匀加速直线运动，B 做匀减速直线运动，二者共速时的速度为 vAB1，
对 A 、B 系统，由动量守恒 mv0 = 2mvAB1 ……………1 分
解得 vAB1 = = 1m/s
C 在传送带上先做匀减速直线运动，后做反向匀加速直线运动，C 从传送带返回最左端时速
度大小等于传送带的速度v = 1m/s ，方向向左……………1 分
之后，C 与 A 发生第二次碰撞，碰撞后 A 的速度为 v2 ，C 的速度为 v2 ，由动量守恒定律得
mvAB1 一 mv = mvA2 + mvC2 ……………1 分
2
由机械能守恒得
1 2 1
mv
AB1
mv +
2 2
v
C2
解得 vA2 = 一1m/s ，
1 2 1 2
= 2 mvA2 + 2 mvC2……………1 分
= 1m/s
第二次碰撞后，A 向左做匀减速直线运动，B 向右做匀减速直线运动，二者动量等大反向， 由动量守恒可知，二者最终刚好静止；第二次碰后，C 在传送带上先做匀减速直线运动，后 做反向匀加速直线运动，由对称性可知，C 从传送带返回最左端时速度大小等于滑上传送带
的速度 v=1m/s ，方向向左，C 再次返回与 A 发生第三次碰撞，碰后 A 的速度为 vA3 ，C 的速
度为 vC3 ，由动量守恒定律 mv = mvA3 + mvC3 ……………1 分
根据机械能守恒定律 mv2 = mvEQ \* jc3 \* hps12 \\al(\s\up 5(2),A)3 + mvEQ \* jc3 \* hps12 \\al(\s\up 5(2),C)3 ……………1 分
解得 vA3 = 1m/s ； vC3 = 0m/s
第三次碰撞后，C 静止，A 向左做匀减速直线运动，B 向左做匀加速直线运动，二者共速时
的速度为 vAB3 ，由动量守恒 mvA3 = 2mvAB3 ……………1 分
解得 vAB3 = = 0.5m/s
综上，整个过程 A 与 C 仅碰撞 3 次。 ……………1 分
（3）第一次碰后，由能量守恒得 μmgΔx1 = mvEQ \* jc3 \* hps12 \\al(\s\up 5(2),0) 一 . 2mvEQ \* jc3 \* hps12 \\al(\s\up 5(2),A)B1 ……………1 分
解得 Δx1 = 1m
第二次碰后， 由能量守恒得 μmg Δx2 = mvEQ \* jc3 \* hps12 \\al(\s\up 5(2),A)2 + mvEQ \* jc3 \* hps12 \\al(\s\up 5(2),A)B1 ……………1 分
解得 Δx2 = 1m
第三次碰后， 由能量守恒得 μmgΔx3 = mvEQ \* jc3 \* hps12 \\al(\s\up 5(2),A)3 一 .2 mvEQ \* jc3 \* hps12 \\al(\s\up 5(2),A)B3 ……………1 分
解得 Δx3 = 0.25m
木板 A 的最小长度 L = Δx1 + Δx2 + Δx3 = 2.25m ……………1 分
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