2024届辽宁省葫芦岛市高三下学期二模物理试题 （解析版）

这是一份2024届辽宁省葫芦岛市高三下学期二模物理试题 （解析版），共20页。试卷主要包含了满分等内容，欢迎下载使用。
1、满分：100分。考试时间75分钟。
2、答卷前，考生务必将自己的姓名代码，准考证号，涂写在答题卡上。
3、每小题选出答案后，用铅笔把答题卡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。不能答在试卷上。
一、选择题（本题共10小题，共46分。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，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分）
1. 在核能利用的研究发展史中，钍元素作为核燃料应用有很多独特优点，用它来发电既安全又绿色，是铀和钚最理想的替代品，衰变方程为，则下列说法中正确的是（ ）
A. 发生的是衰变B. 发生的是衰变
C. 射线的穿透能力比γ射线强D. 温度升高的半衰期会变长
【答案】B
【解析】
【详解】AB．根据核电荷数守恒和质量数守恒可知
，
解得
，
所以衰变方程为
则发生的是衰变，故A错误，B正确；
C．射线的穿透能力比γ射线弱，故C错误；
D．放射性元素的半衰期由原子核决定，与外界的温度、压强无关，所以温度升高的半衰期不变，故D错误。
故选B。
2. 如图所示，一定质量的理想气体从状态a沿直线变化到状态b，在此过程中气体（ ）
A. 温度不变B. 对外界做负功C. 内能先增加后减少D. 一直对外放出热量
【答案】C
【解析】
【详解】AC．由图可知
所以状态a与状态b的温度相同，但从状态a沿直线变化到状态b的过程中，压强与体积的乘积先增大后减小，则从状态a与状态b的过程中，温度先增加后减少，内能先增加后减少，故A错误，C正确；
B．状态a到状态b的过程中体积增大，气体一直对外界做正功，故B错误；
D．根据热力学第一定律
其中
，，
所以气体不是一直对外放出热量，故D错误。
故选C。
3. 如图甲所示，用手握住长绳的一端，时刻在手的带动下绳上A点开始振动，其振动图像如图乙所示，则时刻绳的波形图为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据图乙可知，A点起振方向向上，在时刻绳上A点由平衡位置向上运动，波传播的时间恰好为一个周期，则传播的距离为一个波长。选项B、C所示图像中A点由平衡位置向下振动，选项A所示图像中波传播的距离为半个波长，只有选项D所示图像符合条件。
故选D。
4. 如图所示，矩形线圈abcd与理想变压器原线圈组成闭合电路，副线圈接一定值电阻。矩形线圈abcd在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动，磁场只分布在bc边的左侧，磁场的磁感应强度大小为B，线圈的匝数为N，转动的角速度为，ab边的长度为，ad边的长度为，线圈电阻不计。假设从如图所示位置开始计时，下列说法正确的是（ ）
A. 矩形线圈中产生的是正弦式交变电流
B. 原线圈两端电压的有效值为
C. 若仅增大线圈的转速，则通过定值电阻的电流减小
D. 若仅增大变压器副线圈的匝数，则定值电阻的电功率增大
【答案】D
【解析】
【详解】AB．由于磁场只分布在边的左侧，则波形只有完整波形的一半，所以线圈转动产生得不是正弦式交变电流，感应电动势的最大值为
设电压有效值为，有
解得电压有效值为
AB错误；
C．若增大转速，则角速度
增大，原线圈电压有效值变大，由变压器规律
定值电阻两端电压变大，则通过定值电阻的电流
变大，C错误；
D．若仅增大变压器副线圈的匝数，则定值电阻两端电压增大，根据
则定值电阻的电功率增大，D正确。
故选D。
5. M、N是某电场中一条电场线上的两点，一个电子从M点以一定的初速度向N点运动，电子仅受电场力的作用，其电势能随位移变化的关系如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 电子的速度在不断地减小
B. 电子的加速度在不断地增大
C. M点的电场强度大于N点的电场强度
D. M点的电势高于N点的电势
【答案】C
【解析】
【详解】A．电子仅受电场力的作用，由图像可知电势能随位移增加而减小，根据功能关系可知，电场力做正功，电子的动能在不断增加，电子的速度也在不断地增加，故A错误；
BC．根据动能定理有
图像的斜率反映了电场强度的变化，图像斜率逐渐减小，则电场强度逐渐减小，所以M点的电场强度大于N点的电场强度，电子在M点受到的电场力大于N点的电场力，根据牛顿第二定律可知电子的加速度在不断地减小，故C正确，B错误；
D．由图像可知电子的电势能逐渐减小，根据
可知M点的电势低于N点的电势，故D错误。
故选C。
6. 宇宙双星系统是由两颗相距较近的恒星组成的系统，它们在相互引力作用下，围绕着共同的圆心运动。它们为天文学家研究恒星的演化提供了很好的素材。已知某双星之间的距离为，相互绕行周期为，引力常量为，可以估算出（ ）
A. 双星的质量之和B. 双星的质量之积
C. 双星速率之比D. 双星的加速度之比
【答案】A
【解析】
【详解】AB．由万有引力提供向心力可得
l=r1+r2
联立可得
所以
又由
可得
质量之和可以估算，质量之积无法求解，故A项正确，B项错误；
C．由线速度与角速度的关系
可得
速率之和可以估算，速率之比无法求解，C项错误；
D．由加速度与角速度的关系
可得
由于双星的半径之比未知，故双星的加速度之比无法求解，D项错误。
故选A。
7. 图甲是淄博市科技馆的一件名为“最速降线”的展品，在高度差一定的不同光滑轨道中，小球滚下用时最短的轨道叫做最速降线轨道。取其中的“最速降线”轨道Ⅰ和直线轨道Ⅱ进行研究，如图乙所示，两轨道的起点M高度相同，终点N高度也相同，轨道Ⅰ的末端与水平面相切于N点。若将两个相同的小球a和b分别放在Ⅰ、Ⅱ两轨道的起点M，同时由静止释放，发现在Ⅰ轨道上的小球a先到达终点。下列描述两球速率v与时间t、速率平方与下滑高度h的关系图像可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】AB．根据机械能守恒可得
可得小球a和b到达轨道底端的速度大小均为
小球b沿直线轨道Ⅱ做匀加速直线运动，其图像为一条倾斜直线，小球a沿“最速降线”轨道Ⅰ运动过程，加速度逐渐减小，则其图像的切线斜率逐渐减小，且小球a所用时间小于小球b所用时间，故A正确，B错误；
CD．根据机械能守恒可得
可得小球a和b下滑过程速率平方与下滑高度h的关系为
可知小球a和b的图像均为一条过原点的倾斜直线，故CD错误。
故选A。
8. 如图甲所示，单色光Ⅰ和Ⅱ从半圆形玻璃砖的圆心O入射时，均从玻璃砖圆面上的同一位置P点射出。图乙为研究某种金属光电效应的电路图，已知用单色光Ⅱ照射该实验装置时电流表有示数。下列说法正确的是（ ）
A. 单色光Ⅰ的折射率大于Ⅱ的折射率
B. 在玻璃砖中单色光Ⅰ的传播速度大于Ⅱ的传播速度
C. 图乙中用单色光Ⅰ照射时电流表一定无示数
D. 在相同条件下做单缝衍射实验，最中间的衍射亮条纹Ⅰ的比Ⅱ的窄
【答案】AD
【解析】
【详解】A．单色光Ⅰ的偏折程度较大，可知单色光Ⅰ的折射率大于Ⅱ的折射率，选项A正确；
B．根据可知，在玻璃砖中单色光Ⅰ的传播速度小于Ⅱ的传播速度，选项B错误；
C．单色光Ⅰ的频率大于单色光Ⅱ的频率，图乙中单色光Ⅱ照射该实验装置时电流表有示数，则用单色光Ⅰ照射时也一定发生光电效应，即电流表一定有示数，选项C错误；
D．单色光Ⅰ的波长小于单色光Ⅱ的波长，在相同条件下做单缝衍射实验，单色光Ⅱ衍射现象更明显，则最中间的衍射亮条纹Ⅰ的比Ⅱ的窄，选项D正确。
故选AD。
9. 如图甲所示，水平桌面上固定两条平行的光滑金属轨道MN、PQ，间距为L＝1m，质量为m＝0.5kg的导体棒ab垂直放置在轨道上且与轨道接触良好，其阻值忽略不计。空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B＝0.5T。P、M间接有阻值为的定值电阻，Q、N间接电阻箱R。现导体棒ab在恒力F的作用下，从静止开始加速到最大速度。改变电阻箱的阻值R，测得最大速度为，得到的关系与如图乙所示。若轨道足够长且电阻不计。则（ ）
A. 棒中感应电流方向沿棒由b指向a
B. 定值电阻的阻值
C. 棒ab受到的恒力F＝5N
D. 若电阻箱阻值，导体棒运动1m流过该棒的电荷量为0.5C
【答案】AB
【解析】
【详解】A．由右手定则可判断，导体棒中感应电流方向由b指向a，故A正确；
BC．总电阻为
通过ab的电流为
当达到最大速度时，导体棒受力平衡，则有
变形得
根据图像可得
解得
，
故B正确，C错误；
D．若电阻箱阻值，则电路中的总电路为
导体棒运动1m流过该棒的电荷量为
由闭合电路欧姆定律
由法拉第电磁感应定律
联立可得
故D错误。
故选AB。
10. 机械式缓冲装置常采用弹簧来耗散冲击的能量。质量为m的物块与轻质弹簧连接一起从某一高度由静止释放，自由下落一段高度后弹簧刚好触地，如图甲所示，以此时物块位置为坐标原点O，沿竖直向下建立x轴，P点为物块下落的最低位置。物块从O到P过程中加速度和位移的a-x图像如图乙所示，图像与x轴所包围的上下两部分面积分别为和，重力加速度为g，忽略空气阻力。在物块从O运动到P的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 物块在P点时所受的弹力等于2mgB. 物块的重力的瞬时功率先增大后减小
C. 图像与x轴所包围的两部分面积D. 物块重力势能与弹簧弹性势能之和先减小后增大
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．若物块在O点时速度为零，则到最低位置P点时，由对称性，加速度竖直向上，大小为
解得
由于物块和弹簧从某一高度处由静止释放，则到达P点时弹力比上述情况要大，故物块在P点时所受的弹力大小为
故A错误；
B．物块在O点合力竖直向下，加速度向下，向下做加速运动，到最低点P点速度为零，故从O点到P点过程中，物块先加速后减速，根据可知物块的重力的瞬时功率先增大后减小，故B正确；
C．设在OP之间某点A处，物块的重力等于弹簧的弹力，此此时加速度为零，物块速度最大，由微元法可知图像与x轴所围成的上半部分面积为
图像与x轴所围成的下半部分面积为
因为
联立可知图像与x轴所包围的两部分面积为
故C正确；
D．物块与弹簧所组成的系统机械能守恒，从从O运动到P的过程中，物块的动能先增大后减小，所以物块重力势能与弹簧弹性势能之和先减小后增大，故D正确。
故选BCD。
二、非选择题（本题共5小题，共54分）
11. 智能手机中的“磁传感器”功能可实时记录手机附近磁场的变化，磁极越靠近手机，磁感应强度越大，通过分析就可以得到物体位置随时间变化的规律。某兴趣小组用智能手机、磁化小球、支架、等实验器材组装成如图甲所示的装置来测量重力加速度。
（1）按照如图甲所示，让小球做简谐运动，运行手机“磁传感器”功能，手机记录磁感应强度的变化。记录实验中磁感应强度的变化情况如图乙所示，测得连续N个磁感应强度最大值之间的时间间隔为t，则单摆周期T的测量值为______________。
（2）用刻度尺测得摆线长度l，用螺旋测微器测量摆球直径如图丙所示，摆球直径d＝______________mm。则单摆的摆长L=l+d2。
（3）改变摆线长度，测量出不同摆长L及对应的周期T。做出-L图像如图丁所示，取3.14。根据图中数据可求得当地重力加速度g＝______________。（结果保留三位有效数字）
（4）请你写出一条在该实验中影响结果的可能原因______________________________________________。
【答案】（1）
（2）
（3）9.86 （4）空气阻力、摆线质量、周期测量、长度测量均会存误差
【解析】
【小问1详解】
小球每次经过最右端位置时，距离手机最近，手机“磁传感器”记录的磁感应强度最大，可知相邻两次磁感应强度最大值之间的时间间隔为一个周期，则有
【小问2详解】
螺旋测微器读数为
【小问3详解】
故斜率为
解得
【小问4详解】
空气阻力、摆线质量、周期测量、长度测量均会存在误差。
12. 某实验小组要测量一个量程为0~1.5V电压表的内阻，实验室提供的器材如下：
A.待测电压表V（量程0~1.5V，内阻约为2000）
B.电压表（量程0~3.0V，内阻约为3000）
C.滑动变阻器（最大阻值5，额定电流1A）
D.滑动变阻器（最大阻值为2，额定电流0.5A）
E.电源E（电动势3.0V，内阻不计）
F.电阻箱R＇（0~1999）
G.开关、导线若干
该实验小组根据实验电路图操作步骤如下：
（1）按图甲所示连接电路，为了使测量比较准确，滑动变阻器应选______________（填“C”或“D”）；
（2）开关闭合前将滑动变阻器的滑片移至最_________端（填“左”“右”或“中间”），将电阻箱R′阻值调到零；
（3）闭合开关，调节滑动变阻器的滑片位置，使两电压表的示数分别为某一值；
（4）保持闭合，调节电阻箱R′的阻值，记下多组电压表V的示数U和对应的电阻箱的阻值，此过程中通过调节滑动变阻器R的阻值，使电压表示数始终保持不变；
（5）以为纵坐标、R′为横坐标，作出图线如图乙所示；根据图线的相关数据求解电压表内阻的______________，其测量值______________真实值（填“＞”“＜”或“＝”）。
【答案】 ①. C ②. 左 ③. 2000 ④. ＝
【解析】
【详解】（1）[1]电源电动势为3V，滑动变阻器采用的是分压式接法，为了调节方便，滑动变阻器应选用小电阻，故选最大阻值为5的滑动变阻器，即选C。
（2）[2] 为了安全和保护电压表，应保证电压表所在的支路电压最小，则开关闭合前将滑动变阻器的滑片移至最左端；
（5）[3][4]电压表示数始终保持不变设为，根据部分电路的欧姆定律可知
变形可得
可知图像的斜率和纵截距分别为
，
可得
[4]因待测电压表的电流是准确值，则无系统误差，故电压表的内阻测量值等于真实值。
13. “路亚”是一种钓鱼方法，用这种方法钓鱼时先把鱼饵通过鱼线收到鱼竿末端，然后用力将鱼饵甩向远处。如图所示，钓鱼爱好者在a位置开始甩竿，鱼饵被甩至最高点b时迅速释放鱼线，鱼饵被水平抛出，最后落在距b水平距离s＝22.5m的水面上。鱼饵的质量为m＝0.02kg。甩竿过程竿可视为在竖直平面内绕O点转动，且O离水面高度h＝1.55m，O到鱼竿末端鱼饵的距离L＝2.5m，鱼饵从b点抛出后，忽略鱼线对其作用力和空气阻力，Oa、Ob均视为直线，重力加速度g取，求：
（1）鱼饵在b点抛出时的速度大小；
（2）释放鱼线前，鱼饵在b点受鱼线作用力的大小和方向。
【答案】（1）；（2），竖直向下
【解析】
【详解】（1）鱼饵在b点做平抛运动，竖直方向有
水平方向有
联立可得，鱼饵在b点抛出时的速度大小为
（2）鱼饵在b点受重力和鱼线的拉力，由牛顿第二定律
代入数据解得，鱼饵在b点受鱼线作用力的大小为
方向竖直向下。
14. 如图所示，在平面直角坐标系xOy的第一象限内、半径为R的圆形区域内有垂直于坐标平面向外的匀强磁场I，磁感应强度为B，边界圆刚好与x轴、y轴相切于M、N两点；y＝－R处放置一与x轴平行的荧光屏，跟x轴形成区域Ⅱ。在第二象限有一个竖直长为2R的线性粒子源，以相同速度沿x轴正方向连续不断射出质量为m、电荷量为的带电正粒子。已知从y轴上M点进入磁场的粒子刚好从x轴上的N点射入第四象限，若在区域Ⅱ存在一沿x轴负方向的匀强电场，则粒子打在荧光屏上时的速度与x轴负方向的夹角为37°。不计粒子重力和相互间作用，sin37°＝0.6，cs37°＝0.8。
（1）求匀强电场的强度大小；
（2）如果在Ⅱ区域只存在垂直平面向外磁感应强度为匀强磁场，求打在荧光屏上粒子区域的长度。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）质量为m、电荷量为的带电正粒子，从y轴上M点进入磁场的粒子刚好从x轴上的N点射入第四象限，然后做类平抛运动，轨迹如图所示
由几何关系可知
解得
正粒子在电场中作类平抛运动，有
联立解得
（2）因粒子的轨迹半径等于磁场I的半径，则粒子的运动满足磁聚焦，则从N点进入磁场的粒子沿着180°的方向，具有等大的速度，而，有
解得
粒子的运动规律构成旋转圆心，如图所示
则打在屏上的粒子分别交于C点和相切于D点，有
故打在荧光屏上粒子区域的长度为
15. 如图所示，一质量M＝0.3kg的足够长“L”形木板，放置于倾角为30°的光滑斜面上，其上端有一质量m＝0.2kg的物块，物块与木板上端之间夹有少量爆炸物且处于静止状态。现引燃爆炸物（对人体不构成伤害），物块与木板瞬间获得总动能为3.375J（只考虑沿斜面方向，其它方向能量不计）。已知物块与木板间的动摩擦因数为，重力加速度g取10，不考虑爆炸物爆炸后的残余物，不计空气阻力。求：
（1）爆炸物爆炸瞬间，物块和木板获得的速度大小；
（2）木板沿斜面上升的最大距离；
（3）从爆炸到木板第一次返回底端的过程中系统因摩擦损失的机械能。
【答案】（1）3m/s；4.5m/s；（2）0.45m；（3）3.375J
【解析】
【详解】（1）爆炸物爆炸系统动量守恒，设木板获得的速度大小为v1 ，物块获得的速度大小为v2
Mv1mv2
代入数据解得
v1 3m/s
v2 4.5m/s
（2）对木板受力分析，根据牛顿第二定律
Mg sin  mg cs  Ma1
解得
a1 10m / s2
再由
代入数据得
Lmax  045m
（3）从爆炸到木板返回底端，物块受力不变，根据牛顿第二定律
mg sin  mg cs  ma2
解得
a2 2.5m /s2
设木板上升到最高点所用时间
解得
t 0.3s
木板返回到最低端时物块速度

解得
v33m/s
说明木块跟木板返回到最低端时恰好共速；木板上升阶段，物块与木板间的相对位移
木板下降阶段，物块与木板间相对位移
从爆炸到木板落回地面过程因摩擦而损失的机械能
解得