2023年沈阳市高三三模物理试题含答案解析

2023 年沈阳市高中三年级教学质量监测（三）

物 理

命题：沈阳市第二十七中学 马 宁沈阳市第四十中学              张金玲

沈阳市第四中学 吴 坚主审：沈阳市教育研究院              金秀梅

注意事项：

1. 答卷前，考生务必将自己的姓名、考号填写在答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡指定位置。
2. 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。答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试题卷上无效。
3. 考试结束后，考生将答题卡交回。

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.  在近代物理学发展的进程中，实验和理论相互推动，促进了人类对世界认识的不断深入。对下列图示的实验描述正确的是

放射源

金箔 荧光屏显微镜

hν 电子

碰撞前 碰撞后

甲 乙 丙

电子衍射图样

丁

1. 卢瑟福通过甲图所示的实验，发现了质子
2. 康普顿在乙图所示的实验中，证明了光具有波动性
3. 贝克勒尔研究丙图中的放射线，提出了原子的核式结构模型
4. 戴维森和汤姆孙利用电子束穿过铝箔得到的丁图图样，证实电子具有波动性

2.  避雷针是利用尖端放电原理保护建筑物避免雷击的一种设施。雷雨天当带有负电的乌云飘过一栋建筑物上空时，避雷针的顶端通过静电感应会带上大量电荷，在避雷针周围形成电场。图中虚线为避雷针周围的等势线，相邻两等势线间的电势差相等。则
   1. 避雷针附近的电场是匀强电场
   2. 避雷针的顶端带负电 a

b

3. a、b、c、d 四个等势面中，a 的电势最低
4. 一带负电的雨滴从乌云中落下，电场力做负功

3. 设甲分子在坐标原点 O 处不动，乙分子位于 r 轴上，甲、乙两分子间作用力与分子间距离关系如图中曲线所示，F＞0 表现为斥力，F＜0 表现为引力．a、b、c 为 r 轴上三个特定的位置，现把乙分子从 a 处由静止释放（设无穷远处分子势能为零），则
   1. 乙分子从 a 到 c，分子力先减小后增大
   2. 乙分子运动到 c 点时，动能最大
   3. 乙分子从 a 到 c，分子力先做正功后做负功
   4. 乙分子运动到 c 点时，分子力和分子势能都是零

4.  如图甲是某款手机置于无线充电盘上充电的情景，图乙是将其视为理想变压器的原理图，送电线圈和受电线圈分别存在于充电盘和手机中，匝数比为 n1:n2＝20:1。在送电线圈上接入一个工作指示灯，在受电线圈上接入一个电阻 R＝5 Ω 的保护电阻。当 ab 间接上 220 V 的正弦交变电流后，手机电池两端获得电压为 5 V，充电电流为 1 A，则下列说法正确的是

甲 乙

1. ab 端输入恒定电流，也能对手机进行无线充电
2. 充电时，送电线圈中的电流为 20 A
3. 充电时，送电线圈的输送功率为 10 W
4. 工作指示灯的电阻为 4400 Ω

5．2022 年 9 月 1 日，神舟十四号航天员进行了第一次太空出舱活动，完成各项既定任务，整个活动时间约六小时。设飞船绕地球做匀速圆周运动且离地面的高度为 h，地球的半径为 R，地球表面的重力加速度为 g。若航天员出舱时间为 t，则 t 时间内飞船绕地球转过的圈数为

1. B．

C． 2 D．

t

6.  某篮球运动员正在进行投篮训练，若将篮球视为质点，忽略空气阻力，篮球的运动轨迹可简化如图，其中 A 是篮球的投出点，B 是运动轨迹的最高点，C 是篮球的投

入点。已知篮球在 A 点的速度与水平方向的夹角为 45°，在 C 点的速度大小为 v0 且与水平方向夹角为 30°，重力加速度大小为 g，下列说法正确的是

B

45°

A

C

30°v0

1. 篮球在 B 点的速度为零 B．从 B 点到 C 点，篮球的运动时间为 v0

g

2

C．A、B 两点的高度差为  0

8g

2

D．A、C 两点的水平距离为  0

4g

7. 如图甲所示为一直角斜槽，斜槽的棱 MN 与水平面的夹角为 θ，两槽面关于竖直面对称。图乙是斜槽的截面图，一个横截面为正方形的物块恰能沿此斜槽匀速下滑。若两槽面的材料相同，则物块和槽面之间的动摩擦因数为

1. 1

2

tan

2. ​

2

tan

N

90°

3. tan

4. 2 tan

甲 乙

8. 如图所示，甲、乙、丙、丁为用频闪照相机连续拍摄的四张在 x 轴上 0～6 m 区间段某简谐波的照片。已知该波沿 x 轴方向传播，照相机频闪时间间隔相等且小于波的周期，第一张照片与第四张照片间隔为 1 s，则由照片可知

甲 乙 丙 丁

1. 波长为 4 m B．波一定沿 x 轴正方向传播

C．波速可能是 15 m/s D．波速可能是 9 m/s

9. 如图所示为某探究活动小组设计的节能运输系统。斜面轨道倾角 θ＝37°，质量为 M

的集装箱与轨道间的动摩擦因数为 0.5。集装箱在轨道顶端时，自动装货装置将质量为 m  的货物装入箱中，之后集装箱载着货物沿轨道无初速度滑下（货物与箱之间无相对滑动），当轻弹簧被压缩至最短时，自动卸货装置立刻将货物卸下，然后集装箱恰好被弹回到轨道顶端，再重复上述过程。下列说法正确的是

1. 集装箱与弹簧没有接触时，上滑与下滑的加速度大小之比为 5:2
2. 集装箱与货物的质量之比为 1:4
3.    若集装箱与货物的质量之比为 1:1，则集装箱不能回到轨道顶端 D．若集装箱与货物的质量之比为 1:6，则集装箱不能回到轨道顶端

10.  如图所示，在 xOy 平面内存在着磁感应强度大小为 B 的匀强磁场，第一、二、四象限内的磁场方向垂直纸面向外，第三象限内的磁场方向垂直纸面向里。P(﹣L，0)、 Q(0，﹣L)为坐标轴上的两个点。现有一电量大小为 q、质量为 m 的带正电粒子

（不计重力），以与 x 轴正向成 45°角从 P 点射出，恰好经原点 O 到达 Q 点，则下列对 PQ 段运动描述正确的是

1. 粒子运动的最短时间为 2 m

qB

2. 粒子运动的总路程可能为

2L

3. 粒子在 Q 点速度方向与 y 轴正向的夹角可能为 45°
4. 粒子从 P 到 O 的时间与从 O 到 Q 的时间之比可能为 1:3

二、非选择题：本题共 5 小题，共 54 分。

11．（6 分）

某物理活动小组利用光电计时器探究滑块在斜面上速度变化的规律，实验装置如图

（a） 所示。光电计时器固定在斜面底端，把宽度为 d 的遮光片固定在滑块上。让滑块从距离光电计时器 x 处由静止释放，遮光片经过光电计时器的遮光时间为 t。改变滑块释放位置，记录不同位置释放时，遮光片距离光电计时器的距离 x 及经过光电计时器的遮光时间 t。

1.00

0.75

0.50

0.25

图(a)

图(b)

0 0.50 1.00 1.50 2.00

图(c)

（1）  遮光片经过光电计时器的速度 v＝       （用题中所给字母表示）；

（2）  用游标卡尺测出遮光片的宽度如图（b）所示，遮光片的宽度 d=    mm；

（3）  图（c）是根据实验数据描绘的 x- 1 图线，它近似为一条直线，则可知滑块

t2

做匀变速直线运动。由图中数据及已测数据可得，滑块加速度 a =__________m/s2

（结果保留 2 位有效数字）。

12．（8 分）

某研究性学习小组，设计如图（a）所示的实验电路图，研究伏安法测电阻及误差情况。电压表的内阻、电流表的内阻和待测电阻的真实值分别用字母 RV、RA、Rx  表示。

Rx

图(a)

图(b)

3.00

2.50

2.00

1.50

1.00

0.50

0

0.1

0.2 0.3 0.4 0.5 0.6  I/A

图(c)

（1）  在图（b）中，用笔划线代替导线，将实验电路连接完整；

（2）  如果电键S1 接端点 1，请用 Rx、RV 和 RA 中的某些字母表示出该情况下电阻的测量值为              ；

（3）  如图（c）所示，两条伏安特性曲线中，一条是接端点 1 的测量图线，一条是接端点 2 的测量图线，则图线 a 是接端点   （填写“1”或“2”）的测量图线；

（4）  若 Rx 约为 80 Ω，RV 约为 1000 Ω，RA 约为 5 Ω，则比较准确的测量方法是将电键 S1 接端点              （填写“1”或“2”）。如果各电阻大约阻值未知，则可将电键 S1

依次接端点 1 和端点 2。若观察两次测量中电流表的读数几乎未变，电压表读数变化较大，发生这种现象的原因是                            ，则比较准确的测量方法是将电键S1 接端点              （填写“1”或“2”）。

13．（10 分）

盛京灯会冰雕展，利用现代光雕艺术与传统灯艺相结合，打造璀璨梦幻的现场效果。如图所示，边长为 2a 的正方体冰块，底面中心有一单色点光源 O，从外面看冰块的上表面刚好全部被照亮。求：

（1）  此单色光的折射率；

（2）  每个侧面，有光射出的面积（不考虑光的反射）。

14．（12 分）

1

如图所示，两根等高光滑的4圆弧轨道竖直平行放置，圆弧轨道的底端与水平轨道

相切，轨道半径为 r，间距为 L，轨道顶端连接有一阻值为 R 的电阻，整个装置处在一竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为 B。将一根质量为 m 的金属棒从轨道的顶端 ab处由静止释放，金属棒到达轨道底端 cd 时受到轨道的支持力为 2mg。整个过程中金属棒与导轨接触良好，不计导轨和金属棒电阻，重力加速度为 g。

(1) 求棒到达最低点时电阻 R 的电功率；

(2) 若棒在拉力 F 作用下，从 cd 开始以速率 v0 沿圆弧轨道做匀速圆周运动到达

ab，求此过程中感应电流的有效值和拉力 F 做的功。

a

r O

R r

b B c

L

d

15．（18 分）

如图所示，质量为 M＝3 kg 的长木板置于光滑水平地面上，质量为 m＝1 kg 的小物块（可视为质点）放在长木板的右端，在木板右侧固定着一个竖直弹性挡板，挡板的下沿略高于木板。现使木板和物块以 v1＝8 m/s 的速度一起向右匀速运动，物块与挡板发生弹性碰撞。已知物块与木板间的动摩擦因数 μ＝0.3，重力加速度 g＝10 m/s2。

（1）  求物块与挡板第一次碰撞到第二次碰撞所经历的时间；

（2）  若整个过程中物块不会从长木板上滑落，求长木板的最小长度（结果保留 1

位小数）；

（3）  小物块与挡板第 n 次碰撞结束到与木板刚好共速，小物块的位移为 0.125 m，求 n 的值。

一、选择题：

2023 年沈阳市高中三年级教学质量监测（三）

物理试题参考答案

二、非选择题（本题共 5 小题，共 54 分）

d

11．（6 分）(1)

t

（2 分）； (2)  1.75 （2 分）；(3) 3.1  （2 分）。

12．（8 分）

(1)如右图所示（2 分）；

(2)

RxRV

Rx  RV

（2 分）；

(3) 2 （1 分）；

(4) 2 （1 分），电压表内阻远大于待测电阻，电压表分流几乎为零（1 分）， 1 （1 分）

a 2

13.（10 分）答案：(1)

；(2)

4

【解析】（1）由几何关系可知底面对角线为：

 2 2a

（1 分）

玻璃砖的上表面刚好全部被照亮，设临界角为 C，由几何关系可得

1  2 2a

sin C     2         

（2 分）

根据折射定律：

解得：

n  1

sin C

n 

（2 分）

（1 分）

（2）点光源 O 在侧面的出射情况为一个半圆，设其半径为 r，则有

sin C  r

（2 分）

每个侧面被照亮的面积为： S  1 r2

2

a2

（1 分）

1

解得：

S  （ 分）

4

14．（12 分）答案：(1)

B2L2gr

P 

R

；(2) I 

2R

， WF  mgr 

B2L2v0 r

4R

【解析】(1)到达最低点时，设棒的速度为 v，弹力与重力的合力充当向心力：

v2

2mg  mg  m

r

（2 分）

此时产生的感应电动势为 E，感应电流为 I，则

E＝BLv （1 分）

I＝E

（1 分）

解得：

P=EI （1 分）

B2L2gr

P  （1 分）

R

(2)金属棒切割磁感线产生正弦交变电流，电动势的有效值为：

E  BLv0

（1 分）

电流的有效值为：

I  E 

R 2R

（1 分）

在四分之一周期内产生的热量为：

Q＝I2Rt （1 分）

t  1  2πr

（1 分）

4 v0

设拉力做的功为 WF，由功能关系得：

WF－mgr＝Q （1 分）

πB2L2v0r

解得：

WF  mgr  4R

（1 分）

15．（18 分）【答案】（1）6 s；（2） 128 m ；（3）4

3

【解析】

（1）  小物块第一次与挡板碰撞后，先向左匀减速直线运动，再向右做匀加速直线运动，

μmg  ma

（1 分）

小物块第一次与墙碰撞后，小物块与木板相互作用直到有共同速度 v2，由动量守恒定律得：

Mv1  mv1  (M  m)v2

（2 分）

小物块与木板共速时的位移和所用时间为：

t' v2  (v1)  4s

（1 分）

1 a

v2  v2

（1 分）

x1 

1  2  8m 2a

小物块和木板一起向右匀速运动的时间为：

t'' x1  2s

（1 分）

v2

木板与墙壁第一次碰撞到第二次碰撞所经历的时间为：

t1  t1't1'' 6s

（1 分）

（2）  木板在与小物块发生相对滑动过程时，一直相对向右做匀减速运动，最终两个物体全部静止，根据能量守恒定律得：

μmgl

 1 mv2  1 Mv2

（2 分）

min 2 1 2 1

l min=42.7 m （2 分）

（3）  小物块第一次与墙碰撞后，小物块与木板相互作用直到有共同速度 v2，由动量守恒定律得：

Mv1  mv1  (M  m)v2

解得： v

 M  m v

（1 分）

2 M  m 1

小物块第二次与墙碰撞后，小物块与木板相互作用直到有共同速度 v2，由动量守恒定律得：

Mv2  mv2  (m  m)v3

解得：

（1 分）

v  M  m v

 ( M  m)2 v

（1 分）

3 M  m 2 M  m 1

以此类推可得：

v  ( M  m )n-1v

（1 分）

n M  m 1

v  ( M  m )n v

（1 分）

n1 M  m 1

小物块以速度 vn 与挡板第 n 次碰撞后，至与木板共速时的位移为 xn，则

2axn＝vn2- vn＋12 （1 分）解得： n=4 （1 分）