辽宁省实验中学2024届高三下学期二模物理试卷(含答案)

这是一份辽宁省实验中学2024届高三下学期二模物理试卷(含答案)，共17页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1．一质点在连续的6s内做匀加速直线运动，在第一个2s内位移为12m，最后一个2s内位移为36m，下面说法正确的是( )
A.质点的加速度大小是B.质点的加速度大小是
C.质点第2s末的速度大小是12m/sD.质点在第1s内的位移大小是6m
2．如图所示是一交变电流的图像，则该交变电流的有效值为( )
A.B.4AC.D.8A
3．如图所示，两棒的长度相同，A的下端和B的上端相距。若同时运动，A做自由落体运动，B做竖直上抛运动且初速度（g取），则相遇时A的速度大小为( )
A.B.C.D.
4．如图所示电路，是三盏相同的电灯，当双刀双掷开关S的1、2接线柱与c、d两端连接时，的发光情况相同，若将开关S的1、2接线柱与a、b两端连接时，则稳定后观察到的现象是( )
A.不亮，比亮
B.不亮，两盏电灯的亮度相同
C.三盏电灯的亮度相同
D.不亮，比亮
5．如图所示，一个质量为4m的半圆槽形物体P放在光滑水平面上，半圆槽半径为R，一小物块Q质量为m，从半圆槽的最左端与圆心等高位置无初速释放，然后滑上半圆槽右端，接触面均光滑，Q从释放到滑至半圆槽右端最高点的过程中，下列说法正确的是( )
A.P、Q组成的系统满足动量守恒
B.P、Q的水平位移大小之比为
C.Q滑到半圆槽最低点时，半圆槽的速率为
D.Q运动到半圆槽右端最高点时，半圆槽由于惯性的缘故还会继续运动
二、多选题
6．图甲是利用沙摆演示简谐运动的装置，当盛沙的漏斗下面的薄木板被水平匀速拉出时，做简谐运动的漏斗漏出的沙在板上显示出图乙所示的曲线.已知木板水平速度为，图乙所示一段木板的长度为0.60m，取，则( )
A.沙摆的摆长大约为0.56m
B.沙摆的摆长大约为1.00m
C.图乙可表示沙摆的波动图像
D.图乙可表示沙摆的振动图像
7．在探究功与速度变化的关系的实验中，下列说法中正确的是( )
A.长木板要适当倾斜，以平衡小车运动中受到的阻力
B.重复实验时，虽然用到橡皮筋的条数不同，但每次应使橡皮筋拉伸的长度相同
C.利用纸带上的点计算小车的速度时，应选用纸带上打点最密集的部分进行计算
D.利用纸带上的点计算小车的速度时，应选用纸带上打点最稀疏的部分进行计算
8．如图所示，上表面光滑的斜面静置于粗糙水平面上，斜面质量，倾角，斜面顶端固定有光滑轻质滑轮，质量的物块系于轻绳一端，轻绳另一端跨过滑轮系于地面上，斜面左侧的轻绳保持竖直，斜面上方的轻绳与斜面平行。已知重力加速度大小，，，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是( )
A.轻绳的拉力大小为8N
B.水平面对斜面的弹力大小为48N
C.水平面对斜面的摩擦力大小为4.8N
D.剪断轻绳瞬间，为使斜面保持静止，斜面与水平面间的动摩擦因数至少为0.125
9．如图所示，在方向垂直纸面向里，磁感应强度为B的匀强磁场区域中有一个由均匀导线制成的单匝矩形线框，线框以恒定的速度v沿垂直磁场方向向右运动，运动中线框边始终与磁场右边界平行，线框边长，，线框导线的总电阻为R，则在线框离开磁场的过程中，下列说法中正确的是( )
A.间的电压为
B.流过线框截面的电量为
C.线框所受安培力的合力为
D.线框中的电流在边产生的热量为
10．如图是质谱仪的工作原理示意图，电荷量相同的带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E。平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片。平板S下方有强度为的匀强磁场。下列表述正确的是( )
A.质谱仪是分析同位素的重要工具
B.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里
C.能通过狭缝P的带电粒子的速率等于
D.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的质量越小
三、实验题
11．测定物体的质量有多种方法。某同学利用下面方法间接测量物体质量M，装置如图甲所示：一根轻绳跨过轻质定滑轮与两个相同的重物PQ相连，重物P、Q的质量均为，在重物Q的下面通过轻质挂钩悬挂待测物块Z，重物P的下端与穿过打点计时器的纸带相连，已知当地重力加速度为。
(1)某次实验中，先接通频率为50Hz的交流电源，再由静止释放系统，得到如图乙所示的纸带，则系统运动的加速度_____（保留两位有效数字）；
(2)忽略各类阻力，求出物块Z质量的理论值为_____kg（保留两位有效数字）；
(3)实际情况下，由于存在空气阻力及摩擦阻力，物块Z的实际质量___（选填“＞”或“<”或“=”）。
12．某同学要测量量程为3V电压表的内阻，步骤如下：
(1)先用多用电表的欧姆档粗测该电压表的内阻值，选择开关拨至“×100”档，表盘示数如图甲所示，则阻值约为_____Ω。若将欧姆表换一个电动势相同，但内阻变大的电池，重新欧姆调零后测量该电压表内阻，其测量结果______（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）；
(2)该同学改用如图所示电路测量电压表内阻，实验过程如下：
A.按电路图正确连接好电路，将滑动变阻器的滑动头移到最左端
B.闭合开关和并调节，使电压表的指针指到满刻度
C.保持开关闭合以及滑动变阻器的滑动头位置不变，断开，调整电阻箱的阻值，使电压表的指针指到满刻度的
D.读出此时电阻箱的阻值
①若电阻箱为1.15kΩ，则_____kΩ；
②用上述方法得到电压表内电阻的测量值_____（选填“大于”、“等于”或“小于”）；
③若实验中测得的结果，要将这个电压表改装成量程为5V的电压表，则应串联一个阻值为_____kΩ的定值电阻；
四、计算题
13．高空抛物被称为“城市毒瘤”，近年来，高空抛物伤人事件频频发生，不仅伤害他人的身心健康，而且影响大众的安全感和幸福感，与此同时，抛物者还需承担相应的法律责任。在某次高空抛物造成的伤害事故中，警方进行了现场调查，发现一质量为的物体从20m高处以初速度水平抛出。不计空气阻力，重力加速度g取。求：
(1)该物体在空中运动的时间；
(2)该物体落地点距离抛出点的水平距离；
(3)该物体落地时重力的瞬时功率。
14．导光柱是将光以最小的损耗从一个光源传输到距离该光源一定距离的另一个点的装置，其中，光滑内凹输入端的导光柱将有效提高光线捕获能力。如图为某一导光柱的纵截面简化示意图，导光柱下端AEB为半球凹形输入端，半径为R，O为圆心。导光柱横截面直径与半圆形直径相等，其高度为。球心O处有一点光源，能发出各个方向的单色光。该纵截面内只有120°范围的光线才能够在进入导光柱后不被折射出AD或BC侧面，从而导致光传输的损耗。
(1)求导光柱介质的折射率；
(2)某条从光源O发出的光线与AB边界的夹角为，求此条光线到达输出端CD的时间t。
15．如图所示，相互平行的轨道由半径为r的四分之一圆弧和水平部分（靠右端的一部分DE、HI段粗糙，接触面与物体间动摩擦因数为μ，，其余部分光滑）构成，两部分相切于C、G，CG连线与轨道垂直，轨道间距为L，在最右端连接阻值为R的定值电阻，整个轨道处在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场中，一质量为m，电阻为2R的金属导体棒从四分之一圆弧的最高点静止释放，导体棒在下滑过程中始终与导轨接触良好，且与导轨垂直，其它电阻不计，当导体棒运动到与CG重合时，速度大小为v，导体棒最终静止在水平轨道DE、HI段某处，整个过程中定值电阻R上产生的热量为Q，重力加速度为g，求：
(1)导体棒从静止释放到与CG重合，通过定值电阻R的电量；
(2)导体棒运动到CG前瞬间，导体棒的加速度的大小；
(3)导体棒因摩擦产生的热量及在粗糙轨道DE、HI段的位移。
参考答案
1．答案：B
解析：AB.设第一个2s内的位移为，第三个2s内，即最后1个2s内的位移为，根据
得加速度
故A错误，B正确；
C.由匀变速直线运动连续相等时间内通过的位移差为定值即
解得
第2s末的瞬时速度等于前4s内的平均速度，则第2s末速度为
故C错误；
D.第1s末的瞬时速度等于第一个2s内的平均速度，则
在第1s内反向看为匀减速运动，则有
故D错误；
故选B。
2．答案：A
解析：根据有效值的定义得
解得
故选A。
3．答案：D
解析：以A为参考系，B以向上匀速运动，在相遇的过程中，B的位移为s，根据匀速直线运动的公式得
则相遇时A的速度大小为
故选D。
4．答案：A
解析：由于电容器有“通交流，隔直流”的作用，所以将开关S的1、2接线柱与a、b两端连接时，灯泡不亮，当双刀双掷开关S的1、2接线柱与c、d两端连接时，、的发光情况相同，说明电感线圈对交流的阻碍作用与电阻R的阻碍作用相同，由于电感线圈对直流的阻碍作用比对交流的阻碍作用小，纯电阻对交流和直流的阻碍作用相同，所以将开关S的1、2接线柱与a、b两端连接时，灯泡的发光亮度比的发光亮度更亮
故选A。
5．答案：C
解析：A.P、Q组成的系统在水平方向所受合外力为零，在竖直方向所受合外力不为零，系统所受合外力不为零，系统动量不守恒，故A错误；
B.设Q的水平位移大小为，则P的水平位移大小为，P、Q组成的系统在水平方向所受合外力为零，系统在水平方向动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得
则有
可得P、Q的水平位移大小之比为
故B错误；
C.设Q到达最低点的速度大小为，此时P的速度大小为，P、Q组成的系统在水平方向动量守恒，以向右为正方向，在水平方向，由动量守恒定律得
系统机械能守恒，由机械能守恒定律得
联立解得
故C正确；
D.P、Q组成的系统在水平方向动量守恒，Q运动到半圆槽右端最高点时，P、Q的水平速度均为零，故D错误。
故选C。
6．答案：AD
解析：当盛沙的漏斗下面的薄木板被水平匀速拉出时，做简谐运动的漏斗漏出的沙在板上显示出图乙所示的曲线可表示沙摆的振动图象；木板以水平速度为，通过长度为，经历的时间恰为两个简谐运动周期，则，即，解之得，，沙摆的摆长，由得，，（其中）故AD正确，BC错误.
7．答案：ABD
解析：A.该实验中因为阻力做功无法定量，故需要平衡摩擦力，选项A正确；
B.重复实验时，保证橡皮筋的拉伸长度相同，就可以确定每次做功的倍数关系，选项B正确；
CD.计算小车速度时，应选择小车匀速运动时的最大速度，即应选用纸带上打点最稀疏的部分进行计算，故C错误，D正确。
故选ABD。
8．答案：BD
解析：A.由题意可知，物块处于平衡状态，在沿斜面的方向上，由平衡条件则有
A错误；
B.对斜面与物块组成的整体分析，在竖直方向由平衡条件可得
B正确；
C.对斜面与物块组成的整体分析，整体在水平方向不受外力作用，因此水平面对斜面的摩擦力是零，C错误；
D.对斜面，物块对斜面的压力大小为
方向垂直斜面向下，与水平方向成53°夹角偏左方向，其压力在水平向左方向的分力大小为
剪断轻绳瞬间，斜面受向右的摩擦力，大小为4.8N，为使斜面保持静止，斜面与水平面间的动摩擦因数
D正确。
故选BD。
9．答案：BD
解析：A.在线框离开磁场的过程中，ab边产生的感应电动势为
线框中的感应电流为
ab间的电阻设为r，则有
得
故ab间的电压为
故A错误；
B.流过线框截面的电量为
故B正确；
C.由左手定则判断知，ad与bc所受的安培力大小、方向相反，合力为零，则线框所受安培力的合力等于ab边所受的安培力，为
故C错误；
D.线框中的电流在ad边产生的热量为
联立解得
故D正确。
故选BD。
10．答案：AD
解析：B.带正电荷的粒子进入速度选择器，所受静电力向右，则洛伦兹力必须向左，根据左手定则可判断速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外，故B错误；
C.能通过狭缝P的带电粒子在速度选择器中做直线运动，受力平衡，则
所以得
故C错误；
AD.粒子进入磁场做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，则
则得
其中E、B、都是定值，粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，则粒子的轨道半径R越小，电荷量相同的粒子的质量越小，所以质谱仪是分析同位素的重要工具，故AD正确。
故选AD。
11．答案：(1)5.5(2)0.51(3)＞
解析：(1)根据逐差法得
(2)由牛顿第二定律可知
得到
(3)由
得到
实际质量总是大于理论值，所以应选填“＞”。
12．答案：(1)2200或；不变(2)2.3；大于；1.6
解析：(1)欧姆表读数为
欧姆表电动势不变，内阻改变，通过欧姆调零后不影响测量结果，故测量结果不变。
(2)断开开关，并联部分电压不变，电压表指针指到满刻度的，则根据闭合电路欧姆定律可知，电阻变为原来的，故
当断开开关，电压表该支路的总电阻增大，则并联部分的总电阻增大，并联部分的电压增大。为了使电压表的指针指到满刻度的，电阻箱的电阻也偏大。故最终得到电压表内电阻的测量值大于真实值。
改装前后电压表满偏的电流是相等的，则根据欧姆定律有
代入数据可得
13．答案：(1)2s(2)10m(3)100W
解析：(1)由可得，该物体在空中运动的时间为
(2)该物体落地点距离抛出点的水平距离为
(3)由可得，落地时竖直方向的速度为
该物体落地时重力的瞬时功率为
14．答案：(1)2(2)
解析：(1)由几何关系及全反射临界角可知
(2)此条光线在半球凹形输入端的时间为
由折射率与速度公式得
有几何关系得此条光线在导光柱中传播的距离为
此条光线在导光柱中传播的时间为
此条光线到达输出端CD的时间为
解得
15．答案：(1)(2)(3)
解析：(1)当导体棒运动到与CG重合时，通过定值电阻R的电量为q，则
由闭合电路欧姆定律得
由法拉第电磁感应定律得
解得
(2)导体棒刚运动到CG时，回路中的瞬时电动势
回路中的电流
导体棒受到的安培力
水平方向的加速度
导体棒做圆周运动的向心加速度
所以导体棒运动到CG前瞬间，导体棒的加速度的大小为
(3)由于导体棒与定值电阻串联，因此导体棒上产生的热量为2Q，根据能量守恒定律可知，导体棒因与轨道摩擦产生的热量
导体棒因摩擦产生的热量等于导体棒克服摩擦力所做的功
解得粗糙轨道DE、HI段的位移大小为