辽宁省抚顺市2023-2024学年高三下学期三模物理试卷（含解析）

这是一份辽宁省抚顺市2023-2024学年高三下学期三模物理试卷（含解析），共19页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1．比值定义法，就是用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法。下列关系式中哪个是利用比值定义法定义的新物理量（ ）
A．B．C．D．
2．下列叙述或实验发现说法正确的是（ ）
A．组成黑体且振动着的带电微粒的能量可以是任意值
B．卢瑟福提出了氢原子的能级理论
C．在粒子散射实验中，粒子穿过金箔后，多数粒子发生了大角度偏转
D．汤姆孙发现了电子，从而揭示了原子内部具有复杂的结构
3．2023年5月，我国成功发射北斗三号工程的首颗备份卫星。其发射将进一步提升北斗系统服务性能。该卫星属地球静止轨道卫星，其轨道半径约为地球半径的7倍。与在近地轨道上做匀速圆周运动的卫星相比，此北斗备份卫星（ ）
A．线速度小B．所受向心力小C．发射速度小D．机械能小
4．如图所示的p-V图像中，一定质量的理想气体从状态A开始，经过状态B、C、D，最后回到状态A。其中AD和BC平行于横轴，AB和CD平行，AB延长线过坐标原点O，下列说法正确的是（ ）
A．A→B过程中，气体的温度不变
B．A→B过程中，气体一定向外界放出热量
C．C→D过程中，单位体积内气体分子数增加
D．C→D过程中，气体一定向外界放出热量
5．擦玻璃机器人可以帮助人们解决高层和户外擦玻璃难的问题。如图甲所示，一栋大厦表面均为玻璃材料，机器人牵引擦子（未画出）清洁玻璃时，将大厦某一表面简化为如图乙所示的正三角形ABC，与水平面夹角为。已知机器人对擦子的牵引力平行于玻璃表面，擦子质量为m，与玻璃间的动摩擦因数为，重力加速度为g。则机器人在该表面由B点匀速运动到AC中点D的过程中，擦子所受的牵引力为（ ）
A．B．C．D．
6．以坐标原点O为界的两种介质中有两个波源和，坐标分别为、，在x轴上产生相向传播的两列简谐横波。时波形图如图所示，时，两列波在坐标原点O相遇。下列说法正确的是（ ）
A．左、右两列波的周期之比为2∶1
B．时，处的质点振动方向沿y轴负方向
C．内，处的质点沿传播方向通过的路程为
D．内，处的质点通过的路程为
7．如图所示，等腰直角三角形为一棱镜的横截面，。由甲、乙两种单色光组成的一细光束，从AB边射入三棱镜，调整入射方向发现，当入射光束垂直AB边入射时，恰好只有甲光从BC边射出，且出射光线和BC边的夹角为，则下列判断正确的是（ ）
A．甲光的全反射临界角小于乙光的全反射临界角
B．甲、乙两光的折射率之比为
C．用完全相同的杨氏双缝干涉仪做双缝干涉实验，甲光的条纹要比乙光的条纹宽
D．若甲、乙两光均能使某金属发生光电效应，则由甲光照射产生的光电子最大初动能更大
二、多选题
8．如图所示，正三棱柱的A点固定一个电荷量为的点电荷，C点固定一个电荷量为的点电荷，D、点分别为AC、边的中点，取无穷远处电势为零。下列说法中正确的是（ ）
A．B、两点的电场强度相同
B．将一电子沿直线从点移到点，电势能增加
C．将一电子沿直线从B点移到点，电场力做负功
D．若在点和点分别再固定电荷量为和的点电荷，B点的电势不变
9．如图所示，、为足够长的平行金属导轨，间距为L，导轨平面与水平面间夹角为，N、Q间连接一个电阻R，匀强磁场垂直于导轨平面向上，磁感应强度为B。将一根质量为m的金属棒放在导轨的位置，金属棒电阻为r，导轨的电阻不计。现由静止释放金属棒，金属棒沿导轨向下运动过程中始终与导轨垂直，且与导轨接触良好。已知金属棒与导轨间的动摩擦因数为，当金属棒滑行至处时，其速度大小为v且开始保持不变，位置与之间的距离为s。（已知重力加速度为g）下列说法正确的是（ ）
A．金属棒到达位置之前沿导轨匀加速下滑；
B．金属棒达到处的速度
C．金属棒从位置运动到的过程中，电路中产生的焦耳热以及摩擦生热之和等于金属杆机械能的减小量
D．金属棒从位置运动到的过程中，电阻R产生的热量
10．如图所示在空间直角坐标系中有一等腰直角三角形线框，其中一条直角边与z轴重合，另一条直角边在xOy平面内，线框总电阻为r，直角边长为l，当线框在外力作用下绕着z轴以角速度匀速转动时，线框上的P点先后经过x轴和y轴，整个装置处于沿y轴方向的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，则下列判断正确的是（ ）
A．当线框经过y轴时，P、Q两点电势差为
B．当线框经过x轴时，OP两点间的电势差
C．线框由x轴位置转到y轴位置的过程中，通过线框截面的电量为
D．线框在转动一圈的过程中外力做功为
三、实验题
11．某同学观摩消防演练，对消防员使用的“速降梯”产生了兴趣。通过阅读相关资料得知其结构如图所示。当出警时，消防员离开距地面高的休息室进入吊篮，吊篮下降拉动左侧配重块（铜制）降落到地面，迅速出警。设消防员和吊篮总质量为M，配重金属块质量为m。“速降梯”运行中不计一切摩擦和阻力，。
(1)消防员下落过程中，其加速度a与M的关系更接近______
A．B．C．
(2)为了消防员的安全考虑，要求吊篮落地的速度不大于。金属配重块的质量至少为 。（结果保留一位小数）（消防员和吊篮总质量M在至之间）
(3)实际使用中，为使吊篮落地时更加平稳，减少冲击。可在图中A、B两个区域安放 来实现。（填选项A．橡胶块B．磁铁）
12．某同学测某电源的电动势和内阻，器材如下。
A．被测电源
B．电流表1：量程，内阻未知
C．电流表2：量程，内阻
D．电压表：量程，内阻未知
E．滑动变阻器：阻值范围为，允许通过最大电流
F．开关、导线若干
(1)为了更准确的测量电源的电动势和内阻，该同学设计了测量电路图，在测量中开关S应选在 （填“1”或“2”），简述您选择的理由 ；
(2)根据测得数据，该同学作出图像如图所示，根据图线求得电源电动势 V，内阻 。（结果均保留两位小数）
四、解答题
13．大连湾海底隧道于2023年5月1日正式通行，它是中国北方地区首条大型跨海沉管隧道，其海底沉管隧道全长达。其陆上部分有一段弯道如图所示，AB为进入弯道前的一段平直公路长，BC为四分之一水平圆弧形弯道，已知弯道半径。一汽车到达A点时速度为最大限速，汽车与路面间的最大径向摩擦力为车重力的k倍。为确保弯道行车安全，汽车进入弯道前必须从某点开始做匀减速运动，减速的最大加速度大小为。取。求：
（1）汽车在弯道上行驶时的最大速度；
（2）在安全的前提下汽车由A运动到B的最短时间。
14．一水平传送带以的速度顺时针匀速转动。将物块A轻轻放到传送带左端，物块A和传送带之间的动摩擦因数。传送带紧挨着右侧水平地面，地面左侧O点放一物块B，物块B与水平面间的动摩擦因数为，且随物体到O点的距离x按图所示规律变化，传送带水平部分长，物块A运动到水平地面上和B发生弹性碰撞，碰后B向右运动挤压弹簧，B向右运动的最大距离为，物块A、B的大小可忽略，质量均为。g取。求：
（1）A碰B前的瞬间A物块的速度；
（2）A碰B后B物块的速度；
（3）弹簧的最大弹性势能。
15．竖直平面内有如图所示的平面直角坐标系xOy，在第Ⅱ象限内有一个以坐标原点O为圆心半径为R的四分之一光滑圆弧形轨道，有沿x轴负方向的匀强电场，电场强度为。在第Ⅲ、Ⅳ象限内有沿y轴正方向的匀强电场和垂直于纸面向外的匀强磁场，电场强度大小也为，磁感应强度为。在紧贴圆弧轨道下端内侧的A点有一质量为m、电荷量为的小球大小可忽略，从A点以某一速度（大小可调）沿圆弧轨道内侧竖直向上射入电场，x轴上OC之间有一长度为R的薄板，重力加速度为g。求：
（1）为使小球能够从B点射出，的最小值；
（2）从B点飞出的小球打到薄板上的可能范围；
（3）若第Ⅲ、Ⅳ象限内的匀强磁场的方向改成竖直向下，。在x轴下方放置另一块水平的面积足够大的挡板M，M在磁场中可以且只能上下移动。试画出从B点飞出的小球在挡板M上的所有可能落点的范围。（只要正确画出图形即可，无需算出范围大小）
参考答案：
1．B
【详解】A．电流强度与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比，所以该式不属于用比值法定义，故A不符合题意；
B．电场中某位置的电势由场源和该位置到场源的距离，以及零电势点的选择决定，与试探电荷间没有决定关系，所以该式属于用比值法定义，故B符合题意；
C．由牛顿第二定律可知，物体的加速度与受力成正比，与物体的质量成反比，该式不属于用比值法定义，故C不符合题意；
D．用电器的功率变化，用电器两端电压变化，则该式不属于用比值法定义，故D不符合题意。
故选B。
2．D
【详解】A．普朗克假设组成黑体的振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值的整数倍，成功的解释了黑体辐射的实验规律，故A错误；
B．玻尔通过对氢光谱成因的研究提出了氢原子能级理论，故B错误；
C．粒子穿过金箔后多数粒子不改变方向，少数粒子发生了大角度的偏转，故C错误；
D．汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，从而揭示了原子是有复杂结构的，故D正确。
故选D。
3．A
【详解】A．根据
可得
因北斗卫星轨道半径较大，则线速度较小，选项A正确；
B．两卫星的质量关系不确定，可知无法确定所受向心力大小，选项B错误；
C．北斗卫星发射的高度较大，则发射速度大，选项C错误；
D．两卫星的质量关系不确定，无法比较机械能大小，选项D错误。
故选A。
4．B
【详解】A．由图像可知，A→B过程中，p和V均减小，根据
可知，温度T降低，故A错误；
B．A→B过程中，气体温度T降低，内能减小，气体体积减小，外界对气体做功，根据热力学第一定律可知，气体一定向外界放出热量，故B正确；
C．C→D过程中，气体体积增大，气体分子数密度减小，即单位体积内气体分子数减小，故C错误；
D．C→D过程中，气体温度升高，内能增大，体积增大，则气体对外做功，根据热力学第一定律可知，气体一定吸收热量，故D错误。
故选B。
5．C
【详解】机器人在垂直玻璃表面的方向，重力垂直于玻璃表面的分力大小等于机器人对玻璃表面的压力大小，则有
而滑动摩擦力
代入数据解得
滑动摩擦力与物体相对玻璃表面的速度方向相反，机器人匀速运动，合力为零，在玻璃表面机器人受力分析如图所示

滑动摩擦力与重力沿斜面向下的分力的合力与牵引力大小相等方向相反，由几何关系可知滑动摩擦力与重力沿斜面向下的分力的夹角为，则，在中，由余弦定理可得
代入数据可得
故选C。
6．D
【详解】A．由两列波在坐标原点相遇可得
A错误；
B．左边波的周期为
所以时，的质点振动方向沿轴正方向，B错误；
C．质点不会沿传播方向运动，C错误；
D．左边波运动到处需要时间
右边波的周期为
内，质点通过的路程
，质点参与左、右两列波的振动，路程为
总路程为
D正确。
故选D。
7．C
【详解】B．根据折射定律，甲、乙两种单色光的折射率分别为
甲、乙两光的折射率之比
故B错误；
A．全反射临界角
甲单色光的折射率小于乙单色光的折射率，甲单色光的全反射临界角大于乙单色光的全反射临界角，故A错误；
C．甲单色光的折射率小于乙单色光的折射率，则甲单色光的频率小于乙单色光的频率，单色光在真空中的波长为
则甲单色光的波长大于乙单色光的波长，根据双缝干涉条纹间距公式
则单色光甲的条纹宽度要比单色光乙的条纹宽度宽，故C正确；
D．甲单色光的折射率小于乙单色光的折射率，则甲单色光的频率小于乙单色光的频率，根据光电效应方程
若甲、乙两光均能使某金属发生光电效应，则由甲光照射产生的光电子最大初动能更小，故D错误。
故选C。
8．BD
【详解】A．B、两点在AC连线中垂线上，根据等量异种电荷的电场线分布特征可知，B、两点的电场强度方向都与AC平行，方向相同，但离较远，故B点的电场强度大于点的电场强度，故A错误；
B．根据等量异种电荷的电场线分布特征可知，点电势高于点，故负试探电荷从点移到点，电场力做负功，电势能增大，故B正确；
C．由等量异种电荷电场线分布可知，面BD为等势面，则将一电子沿直线从B点移到点，电场力不做功，故C错误；
D．根据公式，由于到、的距离相等，A点固定一个电荷量为的点电荷，C点固定一个电荷量为的点电荷，则点电势为0，若在点和点分别再固定电荷量为和的点电荷，由于到、的距离仍相等，则点电势仍为0，保持不变，故D正确。
故选BD。
9．BC
【详解】AB．金属棒下滑时受重力、支持力、安培力和摩擦力，根据牛顿第二定律
mgsinθ-F安-μmgcsθ=ma
安培力为
联立可得
可知随着速度的增大加速度逐渐减小，当加速度为零时，速度达到最大，以后做匀速运动，即
故A错误，B正确；
C．金属棒从位置ab运动到cd的过程中，根据能量守恒可知，机械能的减小量等于电路中产生的焦耳热以及摩擦生热之和，故C正确；
D．根据动能定理可知，金属棒从位置ab运动到cd的过程中，有
其中
电阻R产生的热量
联立可得
故D错误。
故选BC。
10．AD
【详解】A．当线框经过y轴时，线框的有效切割长度为l，此时产生的感应电动势
根据几何关系可知PQ的长度为，PQ切割磁感线，P点的电势高于Q点的电势，P、Q两点电势差为路端电势差
故A正确；
B．当线框经过x轴时，此时线框平面与磁场垂直，属于中性面，中性面的电压为零
故B错误；
C．线框由x轴位置转到y轴位置的过程中，线框中磁通量的变化量为
通过线框截面的电量为
故C错误；
D．感应电动势最大值
有效值
电流
焦耳热
联立得
根据能量守恒，外力做功为，故D正确。
故选AD。
11．(1)C
(2)
(3)B
【详解】（1）对吊篮有
对金属配重块有
解得
消防员下落过程中，其加速度a与M的关系更接近C。
（2）由机械能守恒可得
解得
当M取最大值95kg时，m至少为73.9kg。
（3）实际使用中，为使吊篮落地时更加平稳，减少冲击。可在图中A、B两个区域安放磁铁，利用了电磁阻尼原理，故选填B。
12．(1) 1 电流表2内阻已知，选择接在干路，分压值可求，可以消除系统误差
(2) 1.70 3.25
【详解】（1）[1][2]根据题意，为了更准确的测量电源的电动势和内阻，由于电流表2内阻已知，则选用电流表2，并将电流表接在干路上，可以求出电流表的分压值，可以消除系统误差，则开关S应选在1。
（2）[1][2]由闭合回路欧姆定律有
结合图像可得
，
解得
13．（1）；（2）
【详解】（1）汽车在弯道上运动时根据牛顿第二定律得
解得
（2）汽车先做匀速运动再以最大加速度减速到B点时速度为，运动的时间最短匀减速阶段
匀速运动的位移为
解得
14．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）设物块能加速到和传送带速度相等，则加速过程根据牛顿第二定律
设加速过程物块的位移为x则
解得
假设成立，A碰B前速度为。
（2）A、B碰撞过程由动量守恒和能量守恒得
解得
（3）AB碰撞后到弹簧弹性势能最大的过程摩擦生热
由图知B运动时，摩擦力对物块做的功
根据能量守恒得
解得
15．（1）；（2）；（3）见解析
【详解】（1）在B点小球对轨道的压力为0时最小，根据牛顿第二定律
①
小球由A到B根据动能定理
②
由①②解得
（2）如图所示
设小球到B点速度为，竖直方向
③
④
水平方向
⑤
由③⑤解得
由已知条件知在第3、4象限时
所以小球做匀速圆周运动设小球做匀速圆周运动的速度为，则
⑥
⑦
弦长
⑧
由③到⑧解得
可见弦长与无关是定值，小球从磁场到达x轴的坐标为
当
时
若增加则落点向右移动直到小球打到C点，所以小球打到薄板上最右侧的点为C点，所以小球落点坐标
（3）如图所示阴影部分表示所有可能落点的范围，其中AB、CD是和轴及虚线相切的圆弧，是x在挡板上的投影。