2024届辽宁省沈阳市第二中学高三下学期第五次模拟考试物理试卷

这是一份2024届辽宁省沈阳市第二中学高三下学期第五次模拟考试物理试卷，共14页。试卷主要包含了测试时间等内容，欢迎下载使用。
命题人：张巍巍、刘艳伦、杨柳、于丹丹审校人：王雁、董镕泽、刘珂
说明：1、测试时间：75分钟总分100分
2、客观题涂在答题纸上，主观题答在答题纸的相应位置上
第Ⅰ卷（46分）
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．电磁学的成就极大地推动了人类社会的进步。下列说法正确的是（ ）
A．甲图中，真空冶炼炉利用涡流热效应熔化炉内金属
B．乙图是某品牌手机无线充电原理图，发射线圈需要通恒定电流
C．丙图中，磁块在没有裂缝的铝管中由静止开始下落做的是自由落体运动
D．丁图中，楞次通过实验研究，发现了电流周围存在磁场
2．渔船常用回声探测器发射的声波探测水下鱼群与障碍物。若探测器发出波长为的声波，下列说法正确的是（ ）
A．声波由水中传播到空气中，频率会变大
B．声波由水中传播到空气中，频率会变小
C．该声波在水中遇到尺寸约为的被探测物时会发生明显衍射
D．探测器接收到的回声频率与被探测物相对探测器运动的速度无关
3．利用的天然放射性，在医学研究中用于检测身体异常。质量为的，经时间后剩余质量为，其图线如图所示，由此可知的半衰期等于（ ）
A．B．C．D．
4．如图所示为研究高压带电体周围绝缘试验的电场分布图，由于试验线路比较短，在大的空间尺度下高压带电体可以等效为点电荷，是其周围的三个金属导体，均已处于静电平衡状态，是导体上的两点，是A附近的两点，下列说法正确的是（ ）
A．电场强度B．电场强度
C．正电荷在点的电势能大于其在点的电势能D．负电荷在点的电势能大于其在点的电势能
5．2024年3月探月工程鹊桥二号中继星在我国文昌航天发射场成功发射。图中Ⅰ轨道为24小时环月椭圆轨道，轨道半长轴为，图中Ⅱ轨道为12小时环月椭圆轨道，轨道半长轴为，忽略地球引力、太阳引力、太空稀薄大气的影响下列说法正确的是（ ）
A．
B．
C．鹊桥二号由椭圆轨道Ⅰ调整到椭圆轨道Ⅱ，需在P点加速
D．鹊桥二号在椭圆轨道Ⅱ飞行过程中机械能不守恒
6．有一间空教室开着窗户，早上6点时室温为7℃，中午12点时室温为17℃，忽略大气压强的变化，则早上6点与中午12点教室内的空气质量比值为（ ）
A．B．C．D．
7．一种“光开关”的核心区如图中虚线框区域所示，其中1、2是两个相同的截面为等腰直角三角形的棱镜，两斜面平行，略拉开一小段距离，在两棱镜之间可充入不同的均匀介质以实现开关功能。单色光a从1的左侧垂直于棱镜表面射入，若能通过2，则为“开”，否则为“关”。已知棱镜对a光的折射率为1.5。下列说法正确的是（ ）
A．单色光a在棱镜中的波长是在真空中的波长的1.5倍
B．若不充入介质，则实现“开”的功能
C．若不充入介质，则出射光线相对入射方向旋转90°
D．若充入的介质相对棱镜是光密介质，则一定实现“关”功能
8．如图所示，质量为m的小球用一轻绳竖直悬吊于O点。现用一光滑的金属挂钩向右缓慢拉动轻绳至虚线位置，在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A．挂钩对轻绳的作用力不断变大B．轻绳上的张力先变大后变小
C．轻绳对挂钩的作用力方向始终水平向左D．挂钩对轻绳的作用力大小不可能为
9．如图所示，匀强磁场中通电导线abc中bc边与磁场方向平行，ab边与磁场方向垂直，线段ab、bc长度相等，通电导线所受的安培力大小为F。现将通电导线以ab为轴逆时针（俯视看）旋转的过程中，通电导线一直处于磁场中，则旋转后导线abc所受到的安培力的情况下列说法正确的是（ ）
A．以为轴逆时针（俯视看）旋转时所受的安培力大小为
B．以为轴逆时针（俯视看）旋转时所受的安培力大小为
C．以为轴逆时针（俯视看）旋转时所受的安培力大小为
D．以为轴逆时针（俯视看）旋转时所受的安培力大小为
10．如图所示，光滑绝缘水平地面上有滑块，质量均为，其中滑块带正电，电荷量为，滑块不带电且绝缘。一劲度系数为的轻弹簧右端固定于墙面，左端与滑块相连，且处于原长状态。现在空间加上水平向右的匀强电场，场强为。现将滑块从距离滑块处由静止释放，与静止的滑块发生碰撞后粘在一起不再分开。两滑块均可视为质点，在运动过程中，弹簧在弹性限度内，已知弹簧弹性势能为。简谐运动周期（为劲度系数，为振子质量）下列说法正确的是（ ）
A．A与B碰撞后的运动过程中，A、B与弹簧组成的系统机械能守恒
B．滑块与滑块碰撞后瞬间一起向右运动的速度大小为
C．滑块与滑块碰后一起做简谐运动的振幅为
D．滑块从开始运动到第一次返回出发点所用的时间为
第Ⅱ卷（54分）
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11．某实验小组为了测量某纯净水样品的电导率，它是电阻率的倒数。将水样注满一绝缘性能良好的圆柱形容器，两端用固定圆形金属电极密封（如图甲）。用欧姆表粗测水样电阻约为两万欧姆。已知容器金属电极间距离为L，容器内直径为d。
该实验小组利用图乙电路完成水样电阻的测量时，有以下器材供选用：
A．电流表，内阻约
B．电流表，内阻约
C．电压表，内阻约）
D．电压表，内阻约）
E．滑动变阻器、滑动变阻器、滑动变阻器
F．电源（12V，内阻约）
G．开关和导线若干
（1）为减小测量误差，电流表应选用______，电压表应选用______（选填器材前的字母）。
（2）为了探索分压电路中滑动变阻器阻值选择依据，该小组用实验室提供的三种滑动变阻器分别进行实验（如图丙），定值电阻。当滑片由一端移向另一端，由实验数据作出电压表读数随变化的关系曲线（指滑片移动的距离与在变阻器上可移动总长度的比值），如图丁所示。
图丙 图丁
在保证安全的前提下，图丁中的图线a对应滑动变阻器的最大阻值为_________，是否符合分压电路的调节需求___________（填“是”或“否”）
（3）实验小组测量了通过容器内水样的电流及电压的多组数据，通过描点画出图线，从而得到了线性图像的斜率k，则水样的电导率为_______（请用L、d、k、表示）
12．某实验小组探究甩手时指尖的向心加速度，利用手机连拍功能（每隔0.1秒拍一张照片）得到甩手动作的过程如图甲。其中，A、B、C三点是甩手动作最后3张照片指尖的位置。可建立如下运动模型：指尖从A点以肘关节M为圆心做加速圆周运动，指尖到B的瞬间，立刻以腕关节N（视为已静止）为圆心做减速圆周运动，最终到达C点。
（1）由图甲照片可知，实验者手臂自然下垂时肩膀到指尖的距离为13cm，而相应的实际距离为65cm；照片中A、B两点间距离为7.2cm，则A、B两点的实际距离为______cm；由此可以计算指尖实际在A、B两点间运动的平均速度为______m/s，并粗略认为这就是指尖过B点的线速度。
（2）通过测量图甲得到BN两点的实际距离为18cm；计算指尖在B点处绕N点转动的向心加速度为______（均保留两位有效数字）。
为了检验实验结果，同学用手机传感器测量指尖处的加速度，按如图乙方式握住手机（手机紧贴手掌屏幕向上，手机长边与手臂成一条直线），调整手机位置，使手机中的加速度传感器尽量靠近手指尖，重复与方案一相同的甩手动作，加速度传感器可以测出空间直角坐标系内x、y、z三个方向的加速度分量，其中x轴正方向沿手机平面向右，y轴正方向沿手机平面向上，z轴正方向垂直于手机平面向上。图丙为手机测量的手腕三个方向加速度随时间的变化曲线，其中曲线______（填：a、b、c）反映手指尖向心加速度。
13．（10分）高楼火灾已经成为威胁城市公众安全的主要灾害之一。如图所示有人设计了一种新型逃生通道，当楼房发生火灾时，人可以通过该通道滑到地面。通道的长度可以适当调节。若某次将通道调节后使其全长为28m，通道入口搭建在距地面高16.8m的窗口。在通道中，人双臂双腿并拢下滑时只受到底面的摩擦力，大小为重力的0.4倍，当速度过快时，张开双臂双腿增加了人与侧壁的摩擦，受到摩擦力为并拢时的两倍。若人在通道中刚开始双臂双腿并拢由静止加速下滑，之后某时刻张开双臂双腿减速直到离开通道，人的运动可视为直线，不计空气阻力，，求：
（1）人双臂双腿并拢下滑时的加速度大小；
（2）为了确保安全，人滑到底端时的速度不能超过4m/s，人在通道中下滑的最短时间。
14．（12分）我国新一代航母采用全新的电磁阻拦技术，其原理为飞机着舰时利用电磁作用力使它快速停止。为研究问题方便，我们将其简化为如图所示的模型。在磁感应强度大小为、方向竖直向下的匀强磁场中，有间距为的水平平行金属导轨间连接一电阻，质量为、电阻为的粗细均匀的金属杆垂直于金属导轨放置，现使金属杆获得一水平向右的初速度，滑行时间后停下，已知金属杆受到的摩擦阻力恒为长为，忽略空气阻力影响，重力加速度为。求：
（1）金属杆受到的安培力的最大值；
（2）全过程金属杆MN克服摩擦阻力做的功W；
15．（18分）如图甲所示，真空中平面直角坐标系的第一、四象限内存在垂直纸面且变化周期为的磁场（图甲中未画出）和沿轴正方向的匀强电场，电场强度大小为。将一质量为、电荷量为的带正电小球（可视为质点）从第二象限内的点沿轴正方向水平拋出，小球第一次经过轴时恰好经过点，此时速度大小为，方向与轴正方向的夹角为45°，设此时为时刻，此后磁感应强度随时间的变化关系如图乙所示（规定磁场方向垂直纸面向里为正方向），（不是已知量）。重力加速度大小为。求：
（1）小球抛出点的位置坐标；
（2）时刻小球的位置坐标；
（3）①定性画出小球第一次经过轴（即坐标原点）到第三次经过轴的轨迹（用尺规作图并标明圆心）；
②若在第一、四象限内垂直于轴放置一个足够大的挡板，粒子运动过程中恰好能够垂直打在挡板上并被吸收，求挡板坐标的所有可能值。
沈阳二中24届高三第五次模拟考试
物理答案
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．A 2．C 3．C 4．B 5．B 6．D 7．C 8．AD 9．BC 10．BD
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
（1）A、D （2）1000，否 （3）
12．（8分）
（1）36（2分）；3.6（2分）；（2）72（2分）；b（2分）；
13、（10分）（1）（2）
【解析】（1）当双臂双腿并拢加速下滑时，设加速度大小为，则
所以：
（2）当张开双臂双腿减速下滑时，设加速度大小为，则
所以：
设最大速度为，滑到低端的速度为，则，
解得
14．（12分）（1） （2）
【解析】（1）刚开始时，导体棒受到的安培力最大：，，
所以最大安培力：
（2）
所以导体棒克服摩擦阻力做功为：
因此：
15．（18分）【解析】（1）小球一开始做平抛运动，由于经过点时速度方向与轴正方向的夹角为，小球到达点时，
沿轴方向与沿轴方向的分速度大小
竖直方向：
水平方向：
解得：，，
所以点的坐标为
（2）由于电场力和重力等大反向，小球在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，
由牛顿第二定律得：
磁感应强度大小，解得：
小球做匀速圆周运动的周期，
解得：
可知在第一个时间内逆时针转过半个圆周；
在第二个时间内
磁感应强度大小，解得：
结合左手定则可知小球在第二个时间内顺时针转过圆周；
由几何关系得时刻小球的位置坐标
综上可得时刻小球的位置坐标为
（3）由，可知在时间内，小球刚好转过。之后磁场强弱和方向都变了，则偏转方向变了，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：．
已知：，解得：
由，解得
在时间内，小球转过
同理得，小球在时间内与时间内的运动轨迹大小一样，只是偏转方向不一样，时间内与时间内的运动轨迹大小一样，只是偏转方向不一样。
综上所述，得到小球一个周期的轨迹图如图所示：
由几何关系得
由图可知，若挡板竖直放在中点，或者中点，粒子都可以垂直打在挡板上。考虑到周期性，可得：