辽宁省凌源市2023-2024学年高三下学期第三次模拟考试物理试卷

这是一份辽宁省凌源市2023-2024学年高三下学期第三次模拟考试物理试卷，共12页。试卷主要包含了本试卷主要考试内容，2A等内容，欢迎下载使用。

注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容：高考全部内容。
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. 2022年10月，某人拍摄到一张太阳的照片，照片看起来像极了“笑脸”。形成“笑脸”，太阳释放了巨大的能量。太阳内部的热核反应方程为，下列说法正确的是（ ）
A. X为电子
B. 的比结合能比的比结合能小
C. γ射线的电离能力比α射线的强
D.该反应为核裂变
2.蜘蛛网是由部分种类的蜘蛛吐丝所编成的网状物，如图所示，竖直平面内蜘蛛网上A、B、C三点的连线构成正三角形，三根蜘蛛丝a、b、c（可视为弹性绳）的延长线均过三角形的中心，蜘蛛丝c沿竖直方向，且c中有张力。蜘蛛静止在蜘蛛网（不计重力）中央，下列说法正确的是（ ）
A. a中张力大于b中张力
B. a中张力与b中张力大小相等
C.若c突然断开，则蜘蛛仍能保持静止
D.若c突然断开，则断后瞬间蜘蛛的加速度竖直向下
3.枣园里有很多粗细不同、形状不同的枣树，在枣子成熟的季节，某同学想摇动自家枣园中细高枣树的树干，把枣子摇下来，下列说法正确的是（ ）
A.摇动同一棵树的频率增大，树干振动的幅度一定增大
B.摇动同一棵树的频率增大，树干振动的幅度一定减小
C.用不同的频率摇相同的树干，树干的振动频率一定相同
D.用相同的频率摇不同的树干，树干的振动频率一定相同
4.图为某兴趣小组发射的自制水火箭。发射前瓶内空气的体积为1.2L，水的体积为0.8L，瓶内空气压强为3atm。打开喷嘴后水火箭发射升空，忽略瓶内空气温度的变化，外界大气压强为1atm。在瓶内的水刚喷完瞬间，瓶内空气的压强为（ ）
5.有一带正电粒子仅在电场力作用下沿x轴运动，其速度v随位移x变化的关系图像如图所示。取O点的电势为零，下列说法正确的是（ ）
A.该电场为匀强电场
B.2x0处的电势是x0处电势的2倍
C.该粒子做加速度增大的加速运动
D.该粒子在x0~2x0段的动能增加量是0~x0段动能增加量的2倍
6.我国正在大力发展风力发电，2024年4月2日，中国电建设计承建的西藏八宿县100兆瓦保障性并网风电项目举行开工仪式。某风力发电机输出电压的有效值为2500V，用户得到的电压的有效值为220V，用户消耗的电功率为144kW，输电线的总电阻为160Ω，输电线路示意图如图所示。输电线损失的功率为输送功率的10%，变压器均视为理想变压器，已知降压变压器副线圈的匝数为110匝，则下列说法正确的是（ ）
A.风力发电机的输出功率为150kW
B.通过输电线的电流为10.2A
C.升压变压器副线圈的匝数是原线圈匝数的5倍
D.降压变压器原线圈的匝数为7200匝
7.运动员从某一高度将质量为m的排球击出，从击出排球瞬间开始计时，排球在空中飞行的速率v随时间t的变化关系如图所示，图中相关坐标值均为已知，t2时刻排球恰好落到对方的场地上。排球可视为质点，不计空气阻力，重力加速度大小为g，以地面为参考平面。下列说法正确的是（ ）
A.击球点到落地点间的水平距离为
B.击球点到落地点间的水平距离为
C.排球运动过程中离地的最大高度为
D.排球的最大重力势能为
8.某电影中的“太空电梯”给观众带来了强烈的视觉震撼。如图所示，“太空电梯”由地面基站、缆绳、箱体、同步轨道上的空间站和配重组成，缆绳（延长线过地心）相对地面静止，箱体可以沿缆绳将人和货物从地面运送到空间站。下列说法正确的是（ ）
A.地面基站应建在赤道上缆绳配重
B.配重的线速度小于同步空间站的线速度同步轨道空间站
C.箱体在上升过程中受到地球的引力越来越小
D.若同步空间站和配重间的缆绳断开，则配重将在更低的轨道做圆周运动
9.如图所示，足够长的倾角为30°的绝缘粗糙斜面固定在水平面上，斜面上方有与斜面平行向上的匀强电场，一质量为0.1kg、带正电的物块（视为质点）以一定的初速度沿斜面向上运动，加速度大小为3m/s2、方向沿斜面向下，取重力加速度大小g=10m/s2，则在物块向上运动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A.物块的机械能和电势能之和减小
B.物块受到的电场力小于0.2N
C.电场力做的功大于物块克服摩擦力与克服重力做的功之和
D.物块的机械能增加
10.如图所示，有两根足够长、间距为L的光滑竖直金属导轨，导轨上端接有开关、电阻、电容器，其中电阻的阻值为R，电容器（不会被击穿）的电容为C，质量为m的金属棒MN水平放置，整个装置放在垂直导轨平面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，不计金属棒和导轨的电阻。闭合某一开关，让MN沿导轨由静止开始释放，金属棒MN和导轨始终接触良好，重力加速度大小为g。在金属棒MN沿导轨下滑的过程中，下列说法正确的是（ ）
A.只闭合开关S2，金属棒MN先做匀加速运动，后做匀速运动
B.只闭合开关S2，通过金属棒MN的电流为
C.只闭合开关S1，金属棒MN先做加速运动，后做匀速运动
D.若只闭合开关S1，金属棒MN下降的高度为h时速度大小为v，则所用的时间为
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11.（6分）某同学准备用自由落体测量当地重力加速度。已知打点计时器所接电源频率为50Hz。
（1）实验室中有如图甲所示的器材，在该实验中需要使用到的器材有 （填器材前的字母）。
（2）实验中得到一条打点清晰的纸带，a、b、c是纸带上连续打出的三个点，用毫米刻度尺测量这三个点的距离如图乙所示，打b点时，纸带的速度大小为 m/s。（结果保留三位有效数字）
乙
（3）关于这个实验，下列说法正确的是 。
A.实验过程中，应该先释放纸带，再接通电源
B.若某纸带上打出的前面几个点比较模糊，则必须弃用该纸带
C.利用这种方法也可以验证机械能守恒定律
D.若测得的重力加速度比当地真实值大，则其原因可能是交流电的频率大于50Hz
12.（8分）用如图甲所示的电路测量电池组的电动势和总内阻。
（1）闭合开关，发现电压表指针不偏转，小明用多用电表的直流电压挡来检测故障，保持开关闭合，将
（填“红”或“黑”）表笔始终接触b位置，另一表笔依次试触a、c、d、e、f、g六个接线柱，发现试触a、f、g时，多用电表均有示数，试触c、d、e时多用电表均无示数。若电路中仅有一处故障，则故障是 。
A.接线柱b、c间短路
B.接线柱d、e间断路
C.定值电阻断路
（2）排除故障后按规范操作进行实验，改变电阻箱R的阻值，分别读出电压表和电阻箱的示数U、R。某一次测量，电压表的示数如图乙所示，该示数为 V。
（3）作出图线如图丙所示，根据图中数据可得电池组的电动势E= V、总内阻r= Ω。（计算结果均保留两位小数）
13.（10分）如图所示，在注满水的游泳池的池底有一点光源A，水深。从点光源A射向池边B点的光线AB与竖直方向的夹角恰好等于全反射的临界角，水的折射率为。
（1）求光源到池边B点的水平距离；
（2）一救生员坐在离池边不远处的高凳上，他的眼睛所接收的光线与竖直方向的夹角恰好为45°，求此时点光源A发出光线的入射角的正弦值。
14.（11分）如图所示，一块质量m1=2.5kg的长木板A静止放置于光滑水平地面上，其左端放置一个质量m2=1.5kg的物块B。在物块B的上方高h=1.6m处有一悬挂点O，通过轻绳悬挂质量m3=1kg的小球C，小球C静止时与物块B等高且恰好无相互作用力接触。现将小球C拉至轻绳与竖直方向的夹角θ=60°处由静止释放，小球C下摆至最低点时与物块B发生碰撞并粘在一起（C不与A接触），同时轻绳被刀片割断。已知物块B与长木板A间的动摩擦因数μ=0.2，物块B不会从A上滑离，取重力加速度大小g=10m/s2，物块B、小球C均可看成质点，不计空气阻力。求：
（1）小球C与物块B碰后瞬间的速度大小；
（2）长木板A的最小长度。
15.（19分）CT扫描是计算机X射线断层扫描技术的简称，可用于对多种病情的探测。图甲是某种CT机主要部分的剖面图，其中X射线产生部分的示意图如图乙所示。图乙中M、N之间有一电子束的加速电场，加速电压恒定为U；高度足够高、宽度为d的虚线框内有垂直纸面的匀强偏转磁场，电子束从静止开始在M、N之间加速后以一定的速度水平射出并进入偏转磁场，速度方向偏转θ后打到靶环上产生X射线，探测器能够探测到竖直向上射出的X射线。已知电子质量为m、电荷量为e，不计电子受到的重力，该装置置于真空中。
（1）求偏转磁场的磁感应强度的大小B；
（2）若撤去磁场，在虚线框中加一沿竖直方向的匀强偏转电场，可使电子偏转时离开电场，最后打在靶环上产生X射线，求电子所受的电场力大小F；
（3）在（2）的基础上，靶环形状是以P点为圆心的圆面，P点距偏转电场中心的水平距离为l。若匀强偏转电场的电场强度的大小E可调整，靶环的半径为R，要使电子束能打到靶环上，求电场强度的最大值和最小值之比。
高三考试物理试卷参考答案
1.B【解析】本题考查原子物理，目的是考查学生的理解能力。根据质量数守恒和电荷数守恒可知X为中子，选项A错误；因为生成物更稳定，所以的比结合能更大，选项B正确；γ射线的电离能力比α射线的弱，选项C错误；题中反应为核聚变，选项D错误。
2.B【解析】本题考查物体的平衡，目的是考查学生的推理论证能力。以网和蜘蛛为研究对象，受力分析如图所示，由平衡条件有，可得，选项A错误、B正确；在竖直方向上有，c突然断开，蜘蛛受到的合力竖直向上，有向上的加速度，选项C、D错误。
3.D【解析】本题考查受迫振动，目的是考查学生的创新能力。对于受迫振动，只有当驱动频率越接近固有频率时，振动的幅度才越大，选项A、B错误；摇动树干，树干做受迫振动，树干的振动频率取决于驱动频率，用不同的频率摇相同的树干，树干的振动频率一定不同，用相同的频率摇不同的树干，树干的振动频率一定相同，选项C错误、D正确。
4.A【解析】本题考查玻意耳定律，目的是考查学生的理解能力。由题意可知，发射前，瓶内空气的压强和体积分别为、，水完全喷完瞬间，瓶内空气的体积，设瓶内的水刚喷完瞬间，瓶内空气的压强为p2，瓶内气体经历等温变化，根据玻意耳定律有，解得，选项A正确。
5.C【解析】本题考查电势和电场力做功，目的是考查学生的推理论证能力。由于题中v—x图像为直线，可知该电场是非匀强电场，选项A错误；该粒子在x0处的速度大小为，O点的电势为零，粒子在O点的电势能为零，速度为零，动能为零，该粒子仅受电场力，其电势能与动能之和不变，有，解得，选项B错误；设0~x0段该粒子所受平均作用力为F1，x0~2x0段该粒子所受平均作用力为F2，由动能定理可知，0~x0段有，x0~2x0段有，解得，可知该粒子在运动过程中所受电场力增大，加速度增大，选项C正确；由题中v—x图像可知，该粒子在0~x0段的动能增加量，在x0~2x0段的动能增加量，可知x0~2x0段的动能增加量是0~x0段动能增加量的3倍，选项D错误。
6.D【解析】本题考查远距离输电，目的是考查学生的推理论证能力。用户得到的电功率，风力发电机的输出功率P=160kW，选项A错误；输电线损失的功率，通过输电线的电流，选项B错误；升压变压器副线圈两端电压的有效值，可得升压变压器原.副线圈的匝数之比，选项C错误；输电线上的电压损失，降压变压器原线圈两端的电压，可得降压变压器原、副线圈的匝数之比，降压变压器原线圈的匝数为7200匝，选项D正确。
7.D【解析】本题考查抛体运动，目的是考查学生的模型建构能力。由题图可知，运动员从某一高度将排球击出，排球的速度变小，t1时刻排球处于最高点，速度方向水平，击球点到落地点间的水平距离，选项A、B错误；排球落地时竖直方向的分速度，由速度—位移公式可得排球运动过程中离地的最大高度，排球的最大重力势能，选项C错误、D正确。
8.AC【解析】本题考查万有引力定律，目的是考查学生的推理论证能力。由题意可知，缆绳相对地面静止，则整个同步轨道一定在赤道正上方，所以地面基站应建在赤道上，选项A正确；配重和同步空间站的角速度相同，由，结合空间站的环绕半径小于配重的环绕半径，可知配重的线速度大于同步空间站的线速度，选项B错误；箱体在上升过程中受到地球的引力，万有引力随着箱体与地球距离的增大而减小，选项C正确；根据题意可知，空间站做匀速圆周运动，若缆绳断开，配重与地球之间的万有引力，即万有引力小于配重做圆周运动的向心力，则配重会做离心运动，选项D错误。
9.AD【解析】本题考查静电场和机械能综合，目的是考查学生的推理论证能力。物块受到摩擦力，所以机械能和电势能之和减小，选项A正确；设物块的质量为m，受到的电场力大小为F电，受到的摩擦力大小为f，根据牛顿第二定律有，可得，选项B错误；，，根据克服摩擦力和重力做的功与电场力做的功的关系，有，选项C错误；物块受到的外力中，电场力大于摩擦力，整体做正功，所以整体机械能增加，选项D正确。
10.BC【解析】本题考查电磁感应，目的是考查学生的模型建构能力。只闭合开关S2，在金属棒MN运动过程中取一段时间，且趋近于零，设金属棒的加速度大小为a，则有，对金属棒，根据牛顿第二定律有，解得，，可知金属棒做匀加速直线运动，选项A错误、B正确；只闭合开关S1，金属棒MN刚释放时有，之后金属棒受重力和安培力共同作用，根据牛顿第二定律有，又，其中金属棒的速度v在增大，则金属棒做加速度减小的加速运动，直到安培力和重力平衡后做匀速直线运动，选项C正确；若只闭合开关S1，金属棒MN下降高度为h时速度为v，则在这个过程中对金属棒用动量定理有，又，解得，选项D错误。
11.（1）AC（2分，选错或漏选均不给分）
（2）1.38（1.36~1.40均给分）（2分）
（3）C（2分）
【解析】本题考查用自由落体测量当地重力加速度，目的是考查学生的实验探究能力。
（1）用自由落体测重力加速度时，需要用到打点计时器和重物，选项A、C正确。
（2）打b点时，纸带的速度大小。
（3）实验过程中，应该先接通电源，再释放纸带，选项A错误；若某纸带上打出的前面几个点比较模糊，可以舍去前面的几个点，用后面清晰的点处理数据，选项B错误；用自由落体也可以验证机械能守恒定律，选项C正确；由可知，若交流电频率低于50Hz，实际的打点周期大于0.02s，则会大于真实值，从而导致测得的重力加速度比当地真实值大，选项D错误。
12.（1）红（l分）C（1分）
（2）2.10（2分）
（3）2.94（2分）0.37（2分）
【解析】本题考查测量电池组的电动势和总内阻，目的是考查学生的实验探究能力。
（1）b与电源正极相连，电势较高，应将红表笔始终接触b位置。试触a、f、g时，多用电表均有示数，试触c、d、e时多用电表均无示数。说明接线柱e、f间断路，选项C正确。
（2）电池组电动势为3V左右，电压表量程应选0~3V，最小分度值为0.1V，电压表的示数为2.10V。
（3）由欧姆定律可知，，可得，结合题中图像可知，，解得电动势、总内阻。
13.【解析】本题考查光的折射，目的是考查学生的理解能力。
（1）设到达池边B点的光线的入射角为i，由折射定律有
由几何关系有
解得光源到池边B点的水平距离l=3m。（2分）
（2）设此时救生员的眼睛到池边B点的距离为x
救生员的视线与竖直方向的夹角
由折射定律有
，式中是光线在水面的入射角（2分）
解得。
14.【解析】本题考查动量守恒定律，目的是考查学生的推理论证能力。
（1）小球C由静止释放到第一次到达最低点的过程中，由动能定理有
解得
小球C与物块B碰撞过程，由动量守恒定律有
解得。
（2）假设长木板A与B、C达到共同速度v3，由动量守恒定律有
解得
设此过程长木板A的长度为x，由功能关系有
解得x=0.32m
即长木板A的最小长度为0.32m。
15.【解析】本题考查带电粒子在电场、磁场中的运动，目的是考查学生的模型建构能力。
（1）电子在磁场中的轨迹如图甲所示，设电子进入磁场的初速度大小为v，电子经过电场加速过程，根据动能定理有
根据洛伦兹力提供向心力，设电子做匀速圆周运动的半径为r
由几何关系有
解得。
（2）电子在电场中做类平抛运动，设电子在偏转电场中运动的时间为t，则有
离开电场时，设电子沿电场方向的分速度大小为vy，则有
又
解得。
（3）根据电子离开电场时速度方向的反向延长线交于水平位移的中点，满足题意要求的两条电子临界轨迹分别如图乙、图丙所示
乙丙
由图中几何关系可知
又
解得。