2024届辽宁省高考模拟物理试卷（3）（解析版）

PAGEPAGE12024年普通高等学校招生全国统一考试(辽宁卷)物理考生注意：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上．2．回答选择题时，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．回答非选择题时，将答案写在答题卡上．写在本试卷上无效．3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回．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1.2021年4月13日日本政府宜布将向太平洋倾倒逾125万吨福岛核电站内储存的核废水，消息一出举世哗然。福岛核电站的裂变材料是铀235，核废水含有大量的氚以及钡141、氪92、锶90、钴60、碘129、钉106等放射性核素。由于含氚的水和普通的水具有相同的化学性质，物理性质也相近，因而现有的废水处理技术很难去除，铀235的半衰期大约为12.5年。针对这一事件，下列同学的观点正确的是（）A．为了保护海洋环境，日本政府应在12.5年后再排放经过处理的核废水。B．比较铀235、钡141、氪92、锶90的原子核，铀235的平均核子质量最小C．比较铀235、钡141、氪92、锶90的原子核，铀235的比结合能最大D．核反应方程：中的X是中子【答案】D【解析】A．为了保护海洋环境，日本政府在12.5年后还是不能排放经过处理的核废水，因为经过一个半衰期只是有半数发生衰变，还在大数的没有衰变，所以废水还是具有放射性的，所以不能排放，则A错误；B．比较铀235、钡141、氪92、锶90的原子核，铀235的平均核子质量最大，所以B错误；C．比较铀235、钡141、氪92、锶90的原子核，铀235的比结合能最小，因为比结合能越大原子越稳定，所以C错误；D．根据核反应过程中，遵循电荷数，质量数守恒定律，所以核反应方程方程中的X是中子，则D正确；故选D。2.如图所示，物体A在力F作用下被夹在竖直墙与隔板B之间而处于静止状态，若将力F增大，则（）A．物体A所受合力变大B．物体A所受隔板B的压力不变C．物体A所受摩擦力不变D．物体A所受摩擦力变大【答案】C【解析】A．若将力F增大，物体A仍然静止，所受合力等于零不变，A错误；B．若将力F增大，物体A所受隔板B的压力变大，B错误；CD．若将力F增大，物体A所受摩擦力不变，始终等于物体A的重力，C正确，D错误。故选C。3.图甲为一简谐横波在时的波形图，是平衡位置在处的质点，是平衡位置在处的质点，图乙为质点的振动图像．下列说法正确的是（）A．这列波沿轴负方向传播B．时，质点的加速度沿轴正方向C．时，质点位于波峰位置D．在到时间内，质点通过的路程等于【答案】C【解析】A．分析振动图像，由乙图读出，在t=0.10s时Q点的速度方向沿y轴负方向，根据波动规律结合图甲可知，该波沿x轴正方向的传播，故A错误；B．从t=0.10s到t=0.25s，质点P振动了，根据波动规律可知，t=0.25s时质点P位于平衡位置上方，则加速度方向沿y轴负方向，故B错误；C．时，即从t=0.1s时刻经过了0.175s=的时间，波沿x轴正向传播，则位于波峰位置，故C正确；D．在t=0.10s时质点P不在平衡位置和最大位移处，从t=0.10s到t=0.25s，经过了，此过程中质点P通过的路程不等于3A=15cm，故D错误；故选C。4.中国女排在巴西里约奥运会上第三次夺得奥运会金牌，女排姑娘们的拼搏精神感动了国人．如图所示是比赛场地，已知底线到网的距离为L，女排运动员朱婷在网前截击，若她在球网正上方距地面H处，将球以水平速度沿垂直球网的方向击出，球刚好落在底线上．将球的运动视作平抛运动，重力加速度为g，则下列说法不正确的是（）A．根据题目条件能求出球的水平速度vB．球从击球点至落地点的位移等于LC．球从击球点至落地点的位移与球的质量无关D．根据题目条件能求出球从击出至落地所用时间t【答案】B【解析】AD．根据得，球从击出到落地的时间则球的水平初速度AD正确；B．球从击球点到落地点的位移B错误；C．因为高度一定，水平位移由初速度和运动时间决定，与质量无关，知球从击球点至落地点的位移与球的质量无关，C正确。故选B。5.轻质弹簧右端固定在墙上，左端与一质量m=0.5kg的物块相连，如图甲所示，弹簧处于原长状态，物块静止，物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.2。以物块所在处为原点，水平向右为正方向建立x轴，现对物块施加水平向右的外力F，F随x轴坐标变化的情况如图乙所示，物块运动至x=0.4m处时速度为零，则此过程物块克服弹簧弹力做的功为（）A．2.0J B．3.5J C．1.8J D．3.1J【答案】D【解析】由图线与坐标轴围成的面积表示功，可得到力F做的功W=×(5+10)×0.2+10×(0.4-0.2)J=3.5J设克服弹簧弹力做功为WF，由动能定理WF-W弹-μmgx=0代入数据有3.5–W弹-0.2×0.5×10×0.4=0得W弹=3.1J则弹簧的弹性势能为EP=3.1J故选D。6.根据机动车的运动情况，绘制如图图像，已知其在水平路面沿直线行驶，规定初速度的方向为正方向，运动过程中所受阻力恒定。请判定以下合理的说法是（）A．机动车牵引力恒定且大于阻力 B．机动车的初速度为0C．机动车的加速度为 D．机动车在前3秒的位移是【答案】D【解析】ABC．由变形可得与题目给定的图线对比，由截距知可解得机动车的加速度由于机动车的加速度为负值，因此牵引力小于阻力。由斜率知故ABC错误；D．机动车速度变为零所需时间为因此3s末机动车已静止，其在前3秒的位移是故D正确。故选D。7.如图（a），平行金属板A、B间的电压恒为U，B板右侧的平行金属板M、N间加有图（b）所示的交变电压，OO'是M、N板间的中线，当电压稳定时，板间为匀强电场且电场仅局限于板间。零时刻，紧贴A板同时由静止释放甲、乙两个离子，两离子质量相等、电荷量关系为q甲=4q乙；甲在时刻沿OO'方向进入并在时刻飞离交变电场。设甲、乙飞离交变电场时的速率为v甲、v乙，在交变电场中的偏移量大小为y甲、y乙。离子重力和离子间的相互作用均不计。则（）A．y甲=2y乙 B．y甲=y乙 C．v甲=v乙 D．v甲=4v乙【答案】B【解析】两粒子在电场中被加速，则可得两离子质量相等、电荷量关系为q甲=4q乙；可知两粒子出离电场中的速度之比为时间之比为因为甲在时刻沿OO'方向进入，则乙在时刻沿OO'方向进入，甲粒子在偏转电场中的运动时间为，则乙粒子在偏转电场中的运动时间为T；甲粒子在偏转电场中的加速度偏转距离乙粒子在偏转电场中的加速度偏转距离则y甲=y乙由对称性可知，甲乙两粒子出离偏转电场时沿场强方向的速度均为零，则出离偏转电场时的速度等于进入偏转电场时的速度，即选项ACD错误，B正确；故选B。8.如图所示，在直线上方存在着范围足够大、方向垂直于纸面向里的匀强磁场。一带电粒子从O点以速度沿垂直于方向进入磁场，经过t时间运动到磁场中的C点。已知O、C连线与初速度的夹角为，不计粒子的重力，下列说法正确的是（）A．带电粒子从O点运动至C点的过程中，速度偏转角为B．带电粒子在磁场中运动的时间为C．带电粒子在磁场中运动的轨迹直径为D．若仅增大粒子的入射速度大小，经过时间粒子速度方向偏转的角度为【答案】BD【解析】A．作出粒子从O点运动至C点的轨迹如图所示根据几何关系可知，粒子的速度偏向角等于圆心角故A错误；B．粒子在磁场中做匀速圆周运动，从O点运动至C点的时间为t，因此且联立解得而带电粒子在磁场在磁场中运动的时间故B正确；C．根据可得带电粒子在磁场中运动的半径执行为，故C错误；D．若仅增大粒子的入射速度大小，粒子在磁场中运动的切不变，经过t时间运动的圆弧对应的圆心角为，由A可知经过时间粒子速度方向偏转的角度为，故D正确。故选BD。9.宇航员在地球表面以一定初速度竖直上抛一小球，经过时间t小球落回原处。若他在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球，需经过时间5t小球落回原处。已知该星球的半径与地球半径之比为，地球表面重力加速度为g，设该星球表面附近的重力加速度为，空气阻力不计。则（）A．g′：g＝1：5 B．g′：g＝5：2C．M星：M地＝1：20 D．M星：M地＝1：80【答案】AD【解析】AB．设初速度为v0，由对称性可知竖直上抛的小球在空中运动的时间t＝因此得选项A正确，B错误；CD．由得则选项D正确，C错误。故选AD。10.如图，两条平行的金属导轨所在平面与水平面成一定夹角，间距为。导轨上端与电容器连接，电容器电容为。导轨下端与光滑水平直轨道通过绝缘小圆弧平滑连接，水平直轨道平行且间距也为，左侧末端连接一阻值为的定值电阻。导轨均处于匀强磁场中，磁感应强度大小均为，方向分别垂直导轨所在平面。质量为，电阻为，宽度为的金属棒从倾斜导轨某位置由静止释放，保证金属棒运动过程始终与平行导轨垂直且接触良好，金属棒下滑到两个轨道连接处时的速度刚好是，重力加速度为，忽略导轨电阻，水平导轨足够长。则下列说法正确的是（）A．金属棒初始位置到水平轨道的高度为B．电容器两极板携带的最大电荷量为C．金属棒在水平轨道上运动时定值电阻产生的焦耳热为D．金属棒在水平轨道运动的最大位移【答案】BD【解析】A．金属棒沿斜面下滑到底端时，重力势能转化为动能和电容器储存的电能（若倾斜导轨不光滑，还有摩擦生热），即由能量关系可知则金属棒初始位置到水平轨道的高度不等于，A错误；B．金属棒下滑到两个轨道连接处时的速度最大，此时电容器两端电压最大，最大值为Em=Bdv则电容器两极板携带的最大电荷量为Q=CEm=B正确；C．由能量关系可知，金属棒在水平轨道上运动时产生的总的焦耳热因金属棒有内阻，则定值电阻产生的焦耳热小于，C错误；D．由动量定理解得金属棒在水平轨道运动的最大位移D正确。故选BD。二、非选择题：本题共5小题，共54分。11.某同学做“验证碰撞过程中的动量守恒”的实验，实验装置如图所示，曲面体与足够长的长木板固定在水平面上，曲面体的曲面最底端与长木板左端上表面在P点平滑连接。（1）该同学先将物块A放在曲面上的Q点由静止释放，物块A滑上长木板后，最后停在长木板上，测出物块A在长木板上滑行的距离L；然后将物块B放在长木板左端上表面，让物块A仍从Q点由静止释放，两物块在P点发生正碰，碰后物块A、B均沿长木板向右滑行，最后停下时，测出A、B在长木板上滑行的距离分别为、.对实验的要求，下列说法正确的是______.A．物块A的质量应大于物块B的质量B．物块A、B与长木板的动摩擦因数应相同C．曲面应尽可能的光滑D．Q点离木板的高度应适当大些（2）要验证两物体碰撞过程中的动量守恒，实验还需要测量的物理量是______________（写出物理量的名称和符号），若表达式_________________成立，则A、B两物块碰撞过程中动量守恒得到验证。【答案】（1）ABD（2）物块A的质量、物块B的质量【解析】（1）A．为了保证A与B相碰后，A能继续向前滑行，物块A的质量应大于物块B的质量，选项A正确；B．为了便于验证动量守恒，应保证物块A、B与长木板的动摩擦因数相同，选项B正确；C．曲面是否光滑不影响实验结果，选项C错误；D．Q点离木板的高度适当大些，可以使A、B碰撞前后的速度较大，在长木板上滑行的距离较远，可以减少实验误差，选项D正确.。（2）要验证两物体碰撞过程中的动量守恒，还需要测量的物理量：物块A的质量、物块B的质量；设物块与长木板的动摩擦因数为，由动能定理得则碰撞前物块A的速度同理可得碰撞后物块A的速度物块B的速度若动量守恒，则即成立。12.物理兴趣小组研究某小灯泡的伏安特性，实验室可提供的器材：小灯泡（额定电压为3.0V），直流电源（4.5V）、滑动变阻器（最大阻值为5Ω）、量程合适的电压表和电流表、开关和导线若干，如图甲所示的实物图已完成部分连线。（1）为了尽可能减小实验误差，且要求小灯泡两端电压能够在0~3V变化，滑动变阻器应选用_____________（填“分压式”或“限流式”）接法；（2）闭合开关前，应把滑动变阻器滑片移到________（填“a”或“b”）端；（3）请在甲图中完成连线________；（4）小组同学正确完成了实验操作，将实验数据描点作图，得到I-U图象，如图乙所示。当小灯泡两端加2.0V电压时，小灯泡的电阻R=____Ω（结果保留两位有效数字）；（5）将两个规格相同的这种小灯泡并联后接到电动势为3.0V、内阻为2.5Ω的另一电源E0上。则每个小灯泡的实际功率为_______W（结果保留2位有效数字）。【答案】（1）分压式（2）a（3）（4）4.2（4.0~4.4）（5）0.43（0.42-0.46）【解析】（1）要使小灯两端电压能从0开始较大范围变化，滑动变阻器应采用分压式接法；（2）闭合开关前，应调节滑动变阻器使测量电路两端电压从0开始变化，所以应滑到a端；（3）由于小灯泡电阻较小，采用电流表外接，连线如图（4）由图像可知，当小灯两端加2.0V电压时，电流为0.48A，则根据欧姆定律得（5）设灯泡的实际电压为U，实际电流为I，则根据闭合电路的欧姆定律得变形后得作出电源的图像如图所示则读交点可得灯泡的实际功率为13.如图所示，水平放置的足够长的汽缸，内部有一定质量的理想气体被活塞A、B分成容积均为V的I、II两部分，开始活塞A、B被锁定，不能滑动，此时气体I的压强与外界大气压P0相同；气体Ⅱ的压强是气体I的2倍，室温恒定，汽缸导热性良好，活塞质量不计，现解除活塞B的锁定。（1）求稳定后气体I的体积和压强；（2）稳定后，再解除活塞A的锁定，求再次稳定后气体II的体积。【答案】（1），；（2）【解析】（1）设解除活塞B的锁定后，稳定后气体I的压强为p1体积为V1，气体II的压强为p2，体积为V2，两部分气体都经历等温过程。则有对气体I对气体Ⅱ解得，（2）解除活塞A的锁定后，汽缸内气体压强大于大气压，活塞将向右移动。气体I和气体II经历等温过程，设再次稳定后气体II的压强为p3，体积为V3，有对II部分气体由玻意尔定律得解得14.如图所示，质量m=3kg的小物块在高h1=0.6m的光滑水平平台上压缩弹簧后被锁扣K锁住，弹簧储存了一定的弹性势能，打开锁扣K，小物块将以水平速度v0向右滑出平台后做平抛运动，并恰好能从光滑圆弧形轨道BC的B点的切线方向无碰撞地进入圆弧形轨道，B点的高度h2=0.3m，圆弧轨道的圆心O与平台等高，轨道最低点与光滑水平面相切，在水平面上有一物块M，小物块滑下与M发生碰撞后反弹，反弹的速度大小刚好是碰前速度大小的，碰撞过程中无能量损失，g=10m/s2，求：（1）小物块压缩弹簧时储存的弹性势能Ep；（2）物块m运动到圆弧最低点C时对轨道的压力；（3）物块M的质量。【答案】（1）3.0J；（2）100N；（3）5.0kg【解析】（1）小物块由A运动到B做平抛运动，则有h1－h2=gt2解得t=s由几何关系有R=h1，h1－h2=，∠B