2024届辽宁省部分学校高三下学期联考（四）物理试题（原卷版+解析版）

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注意事项：
1.本试卷满分100分，考试用时75 分钟。
2.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡上，在规定的位置贴好条形码。
3.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，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
4.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。
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. 某同学站在力传感器下蹲，力传感器上显示的图线可能是（ ）
A B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】在下蹲过程中，先加速后减速，先失重后超重。
故选C。
2. 氢原子的能级示意图，如图所示。用一定频率的光照射大量基态的氢原子，在辐射的谱线中发现了两种可见光，已知可见光的能量范围为1.62~3.11eV，金属钠的逸出功为2.25eV。则下列说法正确的是（ ）
A. 氢原子向外辐射的光子种类有6种
B. 照射光的能量可能为13.00eV
C. 两种可见光都能使金属钠发生光电效应现象
D. 照射光的能量为12eV时，能使基态的氢原子发生跃迁
【答案】A
【解析】
【详解】A．由于光照射后氢原子能向外辐射2种可见光，结合氢原子的能级示意图可知，从n=3到n=2能级与n=4到n=2能级释放的光子为可见光，则光照射后氢原子跃迁到了n=4能级，向低能级跃迁时向外辐射的光子种类为
种
故A正确；
B．由于基态的氢原子由基态跃迁到了n=4能级，则照射光的能量一定等于这两个能级的能量差，即为
故B错误；
C．从n=3跃迁到n=2能级向外辐射的光子的能量为
则该光子不能使金属钠产生光电效应现象，从n=4跃迁到n=2能级向外辐射的光子的能量为
则该光子能使金属钠产生光电效应现象，故只有一种可见光能使金属钠发生光电效应现象，故C错误；
D．用光照射基态氢原子跃迁到高能级时，照射光的能量一定等于该能级与基态的能量差，故12eV的光不能使基态氢原子发生跃迁，故D错误。
故选A。
3. 我国空间站运行在离地面高度为地球半径k（k<1）倍的圆轨道上，运行周期为T，引力常量为G，则地球的密度为（ ）
A B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意
解得
故选A。
4. 如图所示，斜面体放在水平面上，A 球套在粗细均匀的水平杆上，B球放在光滑斜面上，A、B两球用轻质细线连接。现用水平向左的推力 F 向左推斜面体，使斜面体缓慢向左移动，A始终保持静止。在斜面体向左移动直至细线与斜面平行过程中，关于线对A 球的作用力F1与斜面对 B球的作用力F2的大小变化，下列说法正确的是（ ）
A. F1不断减小，F2不断减小B. F1不断减小，F2不断增大
C. F1不断增大，F2不断减小D. F1不断增大，F2不断增大
【答案】B
【解析】
【详解】设B的重力为GB，绳子对B的拉力为T，以B为研究对象可得最终T与F2垂直
由图可知在移动过程中T不断减小，F2不断增大，又由于力的作用是相互的，则可得F1大小与T相等，综合可得F1不断减小，F2不断增大。
故选B。
5. 为了测量储液罐中不导电液体的液面高度，设计装置如图所示。将与储液罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容C置于储液罐中，电容C可通过开关S与线圈L或电源相连。当开关从a拨到b时，由线圈L与电容C构成的回路中产生振荡电流，振荡电流的频率，通过测量振荡频率可知储液罐内的液面高度。则下列说法正确的是（ ）
A. 当储液罐内的液面高度升高时，电容不变
B. 当储液罐内的液面高度升高时，LC回路中振荡电流的频率变小
C. 开关拨到b之后，振荡电流的振幅和频率始终保持不变
D. 当开关从a拨到b瞬间，电容器两极板的电荷量最大，流过线圈L中的电流最大
【答案】B
【解析】
【详解】A．当储液罐内的液面高度升高时，根据电容的决定式得，电容变大，A错误；
B．当储液罐内的液面高度升高时，电容变大，根据振荡电流的频率可知，LC回路中振荡电流的频率变小，B正确；
C．开关拨到b之后，振荡电流的振幅会越来越小，随着储液罐内的液面高度的变化，频率会发生变化，C错误；
D．当开关从a拨到b瞬间，电容器两极板电荷量最大，流过线圈L中的电流最小，D错误。
故选B。
6. 如图甲所示，虚线MN左侧空间存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B0与MN共面、边长为L的单匝金属线框abcd 以MN 为对称轴放置在纸面内，以角速度ω1绕轴匀速转动，再将线框在纸面内向右平移L，使线框绕MN以角速度ω2匀速转动，如图乙所示，若甲、乙两图中线框中热功率相等，则ω1：ω2等于（ ）
A. ：2B. 2：C. ：2D. 2：
【答案】A
【解析】
【详解】甲图中，电动势的有效值
乙图中，设电动势有效值为 E2，则
解得
由于两图中热功率相等，则
E1=E2
解得
故选A。
7. 如图所示，一部质量为M=1800kg的电梯静止在某一楼层，电梯箱下表面和缓冲弹簧上端相距d=7.0m，此时钢缆突然断裂，夹在电梯导轨上的安全装置立即启动，对电梯施加的阻力恒为F1=5.5×103N。已知缓冲弹簧的劲度系数k=2.0×105N/m，弹簧的弹性势能为（x为弹簧的压缩量），g取10m/s2。则在钢缆断裂后（ ）
A. 立即产生 10 m/s2的加速度向下运动
B. 缓冲弹簧被电梯压缩的最大压缩量为 2.0 m
C. 电梯在运动过程中的最大加速度约为99.8m/s2
D. 电梯被弹回后离开弹簧上升的最大高度约为3.26 m
【答案】D
【解析】
【详解】A．在钢缆断裂后，安全装置启动，加速度大小不是 10m/s2，A 错误；
B．设缓冲弹簧被电梯压缩的最大压缩量为xm，根据功能关系可得
代入数据解得
xm=1.0m
B错误；
C．电梯向下运动到最大压缩量瞬间，根据牛顿第二定律可得
解得
C错误；
D．设电梯被弹回后离开弹簧上升的最大高度为h，根据全程能量守恒可得
解得
h=3.26 m
D正确。
故选D。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。
8. 如图所示，A、C、B三点是同一直线上的三个质点，A、B两个质点是波源，C是AB连线的中点，质点A的振动方程为，质点B的振动方程为，两质点均沿垂直纸面方向振动，形成的简谐横波的传播速度大小为2m/s，A、B间AB连线上有三个振动减弱点，则下列说法正确的是（ ）
A. C点为振动加强点
B. 每个波源振动形成简谐波的波长为2m
C. A、B间的距离为4m
D. 相邻两个振动减弱点间的距离为1m
【答案】BD
【解析】
【详解】B．由振动方程可知，波动周期
波长
故B正确；
A．由于A、B两处波源振动方向相反，因此中点C处为振动减弱点，故A错误；
C．根据A、B间AB连线上有三个振动减弱点，不能确定A、B间的距离，故C错误；
D．相邻两个振动减弱点间的距离为半个波长，即为1m，故D正确。
故选BD。
9. 如图所示，竖直固定放置的光滑滑道左边是斜面，右边是四分之一圆弧面，圆弧面的最底端切线水平，圆弧长和斜面长相等，质量相等的A、B 两个小球从两个面的最高点由静止释放，不计小球的大小，则在 A 球沿斜面滚下、B球沿圆弧面滚下的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 两小球到达底端时速度相同
B. 两小球到达底端时动能相同
C. 两小球到达底端时A 球重力瞬时功率比 B 球重力瞬时功率大
D. 两球从静止运动到底端过程中，A 球重力平均功率比B 球重力平均功率大
【答案】BC
【解析】
【详解】A．根据机械能守恒可知，两球到底端时的速度大小相等，但方向不同，故A错误；
B．两球质量相等，因此到底端时动能相同，故B正确；
C．到最低端时B球速度水平，重力瞬时功率为零，A到最低端时竖直分速度不为零，重力的瞬时功率不为零，故C正确；
D．两球向下运动过程中，重力做功相同，由于两球向下运动时路程相同，B球开始加速比较大，根据速率时间图像可知，B向下运动的时间短，因此重力做功的平均功率大，故D错误。
故选BC。
10. 如图所示，直金属棒折成“<”形导轨AOC固定在绝缘水平桌面上，三角形AOC为边长为L的等边三角形，一根足够长的金属棒PQ放在导轨上并与导轨接触良好，整个空间中有垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B．导轨及金属棒单位长度的电阻均为r。不计一切摩擦。金属棒初始时紧靠O点。给金属棒一个水平向右的拉力，使金属棒从O点开始以大小为v的速度向右匀速运动，金属棒始终与AC平行，则金属棒在导轨上运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 回路中的电流保持不变B. 回路中的电热功率保持不变
C. 拉力的大小随时间均匀增大D. 整个过程，拉力的冲量大小为
【答案】AC
【解析】
【详解】A．当金属棒从O点向右运动距离为x时，金属棒切割磁场的有效长度为
l=2xtan 30°
产生的感应电动势
E=Blv
感应电流
A正确；
B．回路中电流不变，但电阻不断增大，因此电热功率不断增大，B错误；
C．拉力等于安培力，即
即拉力的大小随时间均匀增大，选项C正确；
D．整个过程，运动的时间为
拉力的最大值为
Fₘ=
则整个过程拉力的冲量
选项D错误。
故选AC。
三、非选择题：本题共5 小题，共54分。
11. 某实验小组用图甲所示双缝干涉实验装置测光的波长。
（1）图乙中手轮示数的读数为_________mm；图乙中测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，应调节使测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹在同一方向上，如果不调节，测量干涉条纹的间距 时，测量值_________（填“大于”“小于”或“等于”）实际值；
（2）正确操作时，转动手轮，在测量头目镜中先看到分划板中心刻线对准亮条纹 A 的中心，手轮读数为、继续转动手轮，使分划板中心刻线对准亮条纹 B 的中心，手轮读数为（）、条纹 A 与条纹B 之间带有5条亮纹，若双缝到屏的距离为 L，双缝间距离为d，则入射光的波长_________；
（3）为了增加从目镜中观察到的条纹数目，可以减小双缝到_________（填“单缝”或“毛玻璃”）的距离。
【答案】（1） ①. 0.700 ②. 大于
（2）
（3）毛玻璃
【解析】
【小问1详解】
[1]图乙中手轮示数的读数为
[2]图乙中测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，应调节测量头使测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如果不调节，测量干涉条纹的间距时，测量值大于实际值；
【小问2详解】
根据
又
得到
【小问3详解】
由知要增加从目镜中观察到的条纹数目，可使条纹间距缩小，则可以减小双缝到毛玻璃之间的距离L。
12. 某同学要测量电池的电动势和内阻。
（1）该同学先用多用电表估测其电动势，调节好多用电表，选择开关拨到直流电压“10V”挡，红表笔与电池的_________（填“正”或“负”）极相连，连接好电路后，指针指在图甲所示位置，则估测电池的电动势为_________ V；
（2）为了精确测量电池的电动势和内阻，该同学根据实验室提供的器材组成了如图乙所示电路，图中定值电阻R0的阻值为 3Ω，闭合开关前，应将滑动变阻器移到最_________（填“左”或“右”）端，闭合开关后，调节滑动变阻器，测得多组电压表 V1和电压表 V2的示数U1、U2，根据测得的多组U1、U2作U1-U2图像，如图丙所示，则由图像得到电池的电动势_________V，内阻_________Ω（结果均保留两位有效数字）。
【答案】（1） ①. 正 ②. 8.8
（2） ①. 右 ②. 9.0 ③. 5.2
【解析】
【小问1详解】
[1][2] 调节好多用电表，选择开关拨到直流电压“10V”挡，红表笔与电池的正极相连，最小刻度为，则估测电动势为
【小问2详解】
[1] 闭合开关前，应将滑动变阻器移到最右端，使其接入电路的电阻最大，保护电路；
[2][3]根据闭合电路欧姆定律可知
推得
结合图像知，纵轴截距等于电源电动势，为
斜率为
解得
13. 如图所示，导热性能良好的密闭的圆柱形容器放在水平面上，横截面积为S、质量为m的活塞将容器内分成A、B两个气室，两气室中气体体积均为V，B气室中气体压强为，g为重力加速度，外界大气压强为，活塞与容器内壁间无摩擦且不漏气，现转动阀门K，使B中气体缓慢流出，当B中气体压强等于外界大气压时，求：
（1）活塞向下移动的距离；
（2）流出的气体质量占原来B气室中气体质量的百分比。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）设开始时，气室A中气体压强为pA，根据力的平衡有
解得
当B中气体压强等外界大气压时，设气室A中气体压强为，根据力的平衡
解得
A气室中气体发生等温变化，则
解得
因此活塞向下移动的距离
（2）设B气室中气体压强变为时体积为，则
解得
则流出气体质量占原来B气室中气体质量的百分比为
14. 如图所示，质量为4m、半径为R的光滑四分之一圆弧体A 静止在足够大的光滑水平面上，水平面刚好与圆弧面的最底端相切，轻弹簧放在光滑水平面上，左端固定在竖直固定挡板上，用外力使质量为m的小球B 压缩弹簧（B 与弹簧不连接），由静止释放小球，小球被弹开后运动到圆弧体的最高点时，恰好与圆弧体相对静止，不计小球的大小，重力加速度为g。求：
（1）弹簧具有的最大弹性势能；
（2）小球B第一次滚上圆弧面的一瞬间对圆弧面的压力大小；
（3）小球B第二次滚上圆弧面后，上升的最大高度。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）设弹簧开始具有的最大弹性势能为 Ep，设小球被弹开后速度大小为v0，滚上圆弧面最高点后速度大小为v1，根据能量守恒有
根据动量守恒
解得
（2）由（1）可解得
小球B第一次滚上圆弧面的一瞬间
解得
根据牛顿第三定律可知，小球对圆弧面的压力大小

（3）设小球第一次离开圆弧面时，小球的速度大小为v2、圆弧体的速度大小为v3，根据动量守恒有
根据能量守恒有
从小球第二次滚上圆弧面到上升到最高点过程中，设上升到最高点时共同速度为v4，上升的最大高度为h，根据动量守恒有
根据能量守恒有
解得
15. 如图所示，在直角坐标系Oxy的坐标平面内，边长为L的正方形AOCD 区域内有沿y轴负方向的匀强电场，A 点在y轴正半轴上，C点在x轴正半轴上，区域外有垂直于坐标平面向外的匀强磁场，在坐标为（0，）的P 点以大小为v0的速度沿x轴正向射出一个质量为m、带正电荷量为q的粒子。粒子第一次经电场偏转从OC的中点射出电场，此后粒子恰好从O点第二次进入电场，不计粒子的重力，求：
（1）匀强电场的电场强度大小；
（2）匀强磁场的磁感应强度大小；
（3）粒子第三次离开电场的位置坐标。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）粒子在电场中做类平抛运动，则
根据牛顿第二定律
解得
（2）设粒子第一次出电场时速度大小为，根据动能定理
解得
设粒子出电场时速度与x轴正向的夹角为θ，则
解得
θ=60°
由对称性可知粒子第二次进电场时速度与x轴夹角60°斜向右上，则粒子在磁场中做圆周运动的半径
根据牛顿第二定律
解得
（3）粒子第二次进电场后，做类斜上抛运动，设粒子仍从OC边射出电场，则粒子第二次在电场中运动时间
粒子在电场中沿x轴正向运动的距离
即粒子刚好从C点离开电场，根据对称性可知，粒子第三次进电场的位置在OC中点，即粒子第三次出电场的位置坐标。