辽宁沈阳市第312023学年高三第四次模拟考试物理试卷含解析

2023学年高考物理模拟试卷注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。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6小题，每小题4分，共24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、一理想自耦变压器如图所示，环形铁芯上只绕有一个线圈，将其接在a、b间作为原线圈，通过滑动触头取该线圈的一部分，接在c、d间作为副线圈，副线圈两端连有一电阻R．在a、b间输入电压为Ul的交变电压时，c、d间的电压为U2，在将滑动触头从图中M点逆时针旋转到N点的过程中A．U2有可能大于Ul B．U1、U2均增大C．Ul不变、U2增大 D．a、b间输入功率不变2、如图所示，在某一水平地面上的同一直线上，固定一个半径为R的四分之一圆形轨道AB，轨道右侧固定一个倾角为30°的斜面，斜面顶端固定一大小可忽略的轻滑轮，轻滑轮与OB在同一水平高度。一轻绳跨过定滑轮，左端与圆形轨道上质量为m的小圆环相连，右端与斜面上质量为M的物块相连。在圆形轨道底端A点静止释放小圆环，小圆环运动到图中P点时，轻绳与轨道相切，OP与OB夹角为60°；小圆环运动到B点时速度恰好为零。忽略一切摩擦力阻力，小圆环和物块均可视为质点，物块离斜面底端足够远，重力加速度为g，则下列说法正确的是（）A．小圆环到达B点时的加速度为B．小圆环到达B点后还能再次回到A点C．小圆环到达P点时，小圆环和物块的速度之比为2：D．小圆环和物块的质量之比满足3、图甲所示的变压器原，副线圈匝数比为3∶1，图乙是该变压器cd输入端交变电压u的图象，L1，L2，L3，L4为四只规格均为“9V,6W”的相同灯泡，各电表均为理想交流电表，以下说法正确的是()A．ab输入端电压的瞬时值表达式为Uab＝27sin100πt(V)B．电流表的示数为2A，且四只灯泡均能正常发光C．流过灯L2的电流每秒钟方向改变50次D．ab输入端输入功率Pab＝18W4、密闭容器内封有一定质量的空气，使该容器做自由落体运动，气体对容器壁的压强（）A．为零 B．保持不变C．减小 D．增大5、下列关于行星运动定律和万有引力定律的发现历程，符合史实的是（）A．哥白尼通过整理第谷观测的大量天文数据得出行星运动规律B．牛顿通过多年的研究发现了万有引力定律，并测量出了地球的质量C．牛顿指出地球绕太阳运动是因为受到来自太阳的万有引力D．卡文迪许通过实验比较准确地测量出了万有引力常量，并间接测量出了太阳的质量6、如图所示，轻绳跨过光滑定滑轮，左端与水平地面上的物块M相连，右端与小球N相连，整个装置处于静止状态。现对小球N施加一水平拉力使其缓慢移动一小段距离，整个过程物块M保持静止，地面对物块M的摩擦力为f则此过程中（）A．f变大，F变大B．f变大，F变小C．f变小，F变小D．f变小，F变大二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、如图所示，质量为2kg的木块A与轻质弹簧连接，弹簧的另-端固定在墙上，开始时木块A静止在光滑水平面上的O点，现有一质量为3kg的木块B以10m/s的初速度向右运动，与木块A发生碰撞并粘在一起，下列说法正确的是（）A．木块A、B碰后瞬间的共同速度大小为6m/sB．弹簧的最大弹性势能为90JC．A、B碰撞过程中损失的机械能为150JD．弹簧第一次被压缩至最短的过程中，墙对弹簧的冲量为08、用如图所示的装置研究光电效应现象，光电管阴极K与滑动变阻器的中心抽头c相连，光电管阳极与滑动变阻器的滑片P相连，初始时滑片P与抽头c正对，电压表的示数为0（电压表0刻线在表盘中央）。在移动滑片P的过程中，光电流，随电压表示数U变化的图像如图所示，已知入射光的光子能量为1.6eV。下列说法正确的是（）A．当滑片P与c正对时，电路中无光电流B．当U=－0.6V时，滑片P位于b、c之间C．阴极材料的逸出功为0.6eVD．当U=0.8V时，到达阳极的光电子的最大动能为1.4eV9、下列说法正确的是____________A．两个分子间的距离r存在某一值r0（平衡位置处），当r大于r0时，分子间斥力大于引力；当r小于r0时分子间斥力小于引力B．布朗运动不是液体分子的运动，但它可以反映出分子在做无规则运动C．用手捏面包，面包体积会缩小，说明分子之间有间隙D．随着低温技术的发展，我们可以使温度逐渐降低，但最终还是达不到绝对零度E.对于一定质量的理想气体，在压强不变而体积增大时，单位时间碰撞容器壁单位面积的分子数一定减少10、质量均匀分布的导电正方形线框abcd总质量为m，边长为l，每边的电阻均为r0。线框置于xoy光滑水平面上，处在磁感应强度大小为B的匀强磁场中。如图，现将ab通过柔软轻质导线接到电压为U的电源两端（电源内阻不计，导线足够长），下列说法正确的是A．若磁场方向竖直向下，则线框的加速度大小为B．若磁场方向沿x轴正方向，则线框保持静止C．若磁场方向沿y轴正方向，发现线框以cd边为轴转动，则D．若磁场方向沿y轴正方向，线框以cd边为轴转动且cd边未离开水平面，则线框转动过程中的最大动能为三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）在《探究加速度与力、质量的关系》实验中。（1）某组同学用如图甲所示装置，采用控制变量的方法，来研究小车质量不变的情况下，小车的加速度与小车受到合力的关系。下列措施中不需要和不正确的是_____；A．平衡摩擦力的方法就是在砝码盘中添加砝码，使小车能匀速滑动；B．每次改变拉小车拉力后不需要重新平衡摩擦力；C．实验中通过在砝码盘中添加砝码来改变小车受到的拉力；D．每次小车都要从同一位置开始运动；E.实验中应先放小车，然后再开打点计时器的电源；（2）实验使用频率为50Hz的交流电源，得到的一条纸带如图乙所示。从比较清晰的点起，每4个点取一个计数点，第1与第2个计数点的间距为s=3.58cm，第3与第4个计数点的间距为=4.71cm，该小车的加速度大小a=_____m/s2（保留两位有效数字）。12．（12分）用如图1所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。(1)下列实验条件必须满足的有_____________。A．小球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放B．斜槽轨道要尽量光滑些C．斜槽轨道末端必须保持水平D．本实验必需的器材还有刻度尺和停表(2)为定量研究，建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于Q点，钢球的_____________（选填“最上端”、“最下端”或者“球心”）对应白纸上的位置即为原点；在确定y轴时_____________（选填“需要”或者“不需要”）y轴与重锤线平行。(3)伽利略曾硏究过平抛运动，他推断∶从同一炮台水平发射的炮弹，如果不受空气阻力，不论它们能射多远，只要下落高度相同，在空中飞行的时间都一样。这实际上是因为平抛物体_____________。A．在水平方向上做匀速直线运动B．在竖直方向上做自由落体运动C．在下落过程中机械能守恒四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）如图所示，两个截面积都为S的圆柱形容器，右边容器高为H，上端封闭，左边容器上端是一个可以在容器内无摩擦滑动的质量为M的活塞．两容器由装有阀门的极细管道相连，容器、活塞和细管导热性良好．左、右两边容器中装有相同的理想气体，开始时阀门打开，平衡时活塞到容器底的距离为H．现将阀门关闭，在活塞上放一个质量也为M的砝码，活塞缓慢下降，直至系统达到新的平衡．已知外界温度恒定，外界大气压强为，重力加速度为g，．求：(1)当系统达到新的平衡时，活塞距底端的高度；(2)当系统达到平衡后再打开阀门，活塞又缓慢下降，直到系统再次达到平衡，求左边气体通过阀门进入右边容器的质量与右边气体原有质量的比值．14．（16分）如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行光滑金属导轨相距L=1m，导轨平面与水平面成θ=30°角，下端连接一定值电阻R=2，匀强磁场B=0.4T垂直于导轨平面向上。质量m=0.2kg、电阻r=1的金属棒ab，其长度与导轨宽度相等。现给金属棒ab施加一个平行于导轨平面向上的外力F，使金属棒ab从静止开始沿轨道向上做加速度大小为a=3m/s2的匀加速直线运动。运动过程中金属棒ab始终与导轨接触良好，重力加速度取g=10m/s2。求：(1)当电阻R消耗的电功率P=1.28W时，金属棒ab的速度v的大小；(2)当金属棒ab由静止开始运动了x=1.5m时，所施加外力F的大小。15．（12分）如图所示，半径为a的圆内有一固定的边长为1.5a的等边三角形框架ABC，框架中心与圆心重合，S为位于BC边中点处的狭缝．三角形框架内有一水平放置带电的平行金属板，框架与圆之间存在磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场．一束质量为m、电量为q，不计重力的带正电的粒子，从P点由静止经两板间电场加速后通过狭缝S，垂直BC边向下进入磁场并发生偏转．忽略粒子与框架碰撞时能量与电量损失．求：(1)要使粒子进入磁场后第一次打在SB的中点，则加速电场的电压为多大？(2)要使粒子最终仍能回到狭缝S，则加速电场电压满足什么条件？(3)回到狭缝S的粒子在磁场中运动的最短时间是多少？

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、C【解析】A、根据变压器的电压关系有，由于n2＜n1，所以U2＜U1，故A错误．B、C、当滑动触头M顺时针转动时，即n2减小时，输入电压U1由发电机决定不变，电压应该减小即降低，B错误、C正确．D、因负载不变，故输出功率减小，则变压器的输入功率变小，D错误．故选A．【点睛】自耦变压器的原理和普通的理想变压器的原理是相同的，电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，根据基本的规律分析即可．2、B【解析】

A．小圆环到达B点时受到细线水平向右的拉力和圆弧轨道对圆环的水平向左的支持力，竖直方向受到向下的重力，可知此时小圆环的加速度为g竖直向下，选项A错误；B．小圆环从A点由静止开始运动，运动到B点时速度恰好为零，且一切摩擦不计，可知小圆环到达B点后还能再次回到A点，选项B正确；C．小圆环到达P点时，因为轻绳与轨道相切，则此时小圆环和物块的速度相等，选项C错误；D．当小圆环运动到B点速度恰好为0时，物块M的速度也为0，设圆弧半径为R，从A到B的过程中小圆环上升的高度h=R；物块M沿斜面下滑距离为由机械能守恒定律可得解得选项D错误。故选B。3、B【解析】

AB．由题知，cd的电压瞬时值表达式为有效值为，由得副线圈，则均能正常发光，每只灯泡的电流副线圈电流由得原线圈的电流也能正常发光，ab输入电压的表达式为选项A错，选项B对；C．由图象知交流电的周期为0.02s，交流电的频率为50Hz，流过灯L2的电流每秒钟方向改变100次，C错；D．ab输如果气体端输入功率选项D错；故选B．【点睛】理想变压器是理想化模型，一是不计线圈内阻；二是没有出现漏磁现象．同时运用闭合电路殴姆定律来分析随着电阻变化时电流、电压如何变化．分析的思路先干路后支路，以不变应万变．最后值得注意的是变压器的原线圈与灯泡串联后接入交流中，所以图象的有效值不是原线圈的有效值．【考点】交变电流，变压器4、B【解析】气体的压强是由于气体分子做无规则运动，对器壁频繁地撞击产生的，容器做自由落体运动时处于完全失重状态，但气体分子的无规则运动不会停止．根据气体压强的决定因素：分子的平均动能和分子的数密度可知，只要温度和气体的体积不变，分子的平均动能和单位体积内分子数目不变，气体对容器壁的压强就保持不变，故B正确，ACD错误．故选B．点睛：大量的气体分子做无规则热运动，对器壁频繁、持续地碰撞产生了压力，单个分子碰撞器壁的冲力是短暂的，但是大量分子频繁地碰撞器壁，就对器壁产生持续、均匀的压力．所以从分子动理论的观点来看，气体的压强等于大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力．5、C【解析】

A.开普勒通过整理第谷观测的大量天文数据得出行星运动规律，故A错误；B.牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许测量出了万有引力常量，并间接测量出了地球的质量，故B错误，D错误；C.牛顿通过研究指出地球绕太阳运动是因为受到来自太阳的万有引力，万有引力提供地球做曲线运动所需的向心力，故C正确。故选：C。6、A【解析】

对小球N进行分析，分析其受力情况，设细绳与竖直方向夹角为，则有细绳与竖直方向夹角逐渐增大，增大，所以水平拉力增大；减小，所以绳子拉T增大；由于物块M始终静止在地面上，在水平方向，由平衡条件可得f=Tcosθ则地面对物块M的摩擦力f也变大，故A正确，BCD错误。故选A。二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、AB【解析】

A．木块A、B碰撞，视A、B为系统，动量守恒，则有解得木块A、B碰后瞬间的共同速度大小为故A正确；B．木块A、B碰后压缩弹簧过程，根据能量守恒可得弹簧的最大弹性势能为故B正确；C．A、B碰撞过程中损失的机械能为故C错误；D．弹簧第一次被压缩至最短的过程中，墙对弹簧的作用力不为零，所以根据公式可知墙对弹簧的冲量为0，故D错误；故选AB。8、BD【解析】

A．由题意可知，能发生光电效应，当滑片P与c正对时，光电管两端无电压，但此时光电子仍能从阴极到达阳极，则电路中有光电流，故A错误；B．由图可知，当U=－0.6V时，光电流为0即为遏制电压，即光电管两端接反向电压，则阴极电势应更高，滑片P位于b、c之间，故B正确；C．由光电效应方程有，由图可知，当U=－0.6V时，光电流为0即为遏制电压，则有联立解得故C错误；D．光电子逸出时的最大初动能为当U=0.8V时由动能定理得得故D正确。故选BD。9、BDE【解析】

A、两个分子间的距离r存在某一值r0（平衡位置处），当r大于r0时，分子间斥力小于引力；当r小球r0时分子间斥力大于引力，所以A错误；B、布朗运动不是液体分子的运动，是固体微粒的无规则运动，但它可以反映出液体分子在做无规则运动，所以B正确；C、用手捏面包，面包体积会缩小，只能说明面包内有气孔，所以C错误；D、绝对零度只能无限接近，不能到达，所以D正确；E、对于一定质量的理想气体，在压强不变而体积增大时，单位面积上分子数减小，则单位时间碰撞分子数必定减少，所以E正确．10、ACD【解析】

A．根据左手定则，安培力的方向沿+y轴方向

根据F=BIl，线框所受的安培力的合力为：线框的加速度大小为：故A正确；B．若磁场方向沿x轴正方向，ad边受到的安培力竖直向下，cd边受到的安培力竖直向上，故线框不可能处于静止，故B错误；C．若磁场方向沿y轴正方向，发现线框以cd边为轴转动，则，根据动能定理可得解得：故C正确；

D．在转动过程中，由于ab边的安培力大于线框的重力，故在安培力作用下，线框的动能一直增大，故有：故D正确；故选ACD。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、ADE0.88【解析】

（1）[1]AB．平衡摩擦力时，不是在砝码盘中添加砝码，而是通过调节垫板使重力沿木板方向的分力等于摩擦力，即可以约掉m，只需要平衡一次摩擦力，故A错误，符合题意；B正确，不符合题意；C．实验中通过在砝码盘中添加砝码来改变小车受到的拉力，故C正确，不符合题意；D．实验中每次小车不需要从同一位置开始运动，故D错误，符合题意；E．.实验中应先开打点计时器的电源，然后再放小车，故E错误，符合题意；故选ADE。（2）[2]每4个点取一个计数点，则两个相邻计数点的时间间隔为根据得代入数值解得12、AC球心需要B【解析】

(1)[1]．ABC．为了能画出平抛运动轨迹，首先保证小球做的是平抛运动，所以斜槽轨道不一定要光滑，但必须是水平的。同时要让小球总是从同一位置释放，这样才能找到同一运动轨迹上的几个点；故B错误，AC正确；

D．本实验必需的器材还有刻度尺，但不需要停表，选项D错误；故选AC。

(2)[2][3]．将钢球静置于Q点，钢球的球心对应白纸上的位置即为原点；在确定y轴时需要y轴与重锤线平行；(3)[4]．做平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动，所以高度相同时时间相同；故选B。四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13、(1)(2)【解析】

(1)以左边气体为研究对象，活塞上未放物体前气体压强、体积放上物体后气体压强、体积由玻意耳定律得：代入数据解得：(2)以右边封闭气体为研究