2024届辽宁省高考模拟物理试卷（解析版）

PAGEPAGE12024年普通高等学校招生全国统一考试（辽宁卷）物理本卷满分100分，考试时间75分钟注意事项：1.答卷前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚。2.选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3.请按照题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4.保持卡面整洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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.我国自主研发的四探针法测水的电阻率的实验仪器如图所示，能准确地测出水在不同纯度下的电阻率，若用国际单位制基本单位表示电阻率的单位正确的是（）A. B. C. D.【答案】C【解析】由电阻得电阻率可得电阻率单位。故选C。2.如图所示，某汽车以10.8km/h的速度匀速进入小区智能道闸，道闸智能系统用了0.3s的时间识别车牌号，识别完成后发出“滴”的一声，司机发现自动栏杆没有抬起，于是采取制动刹车，车恰好停在距自动栏杆2.5m处。已知该道闸的车牌识别起点线到自动栏杆的距离为7m，司机的反应时间为0.7s，则汽车刹车时的加速度大小为（）A.2m/s2 B.3m/s2 C.4m/s2 D.5m/s2【答案】B【解析】设汽车速度为则设从识别车牌号到司机采取制动刹车共经历了时间t则此过程中汽车经过位移为因此汽车在刹车制动过程中做匀减速直线运动的位移为根据匀变速直线运动的公式解得故选B。3.一列沿x轴负方向传播的简谐横波，t=2s时的波形如图（a）所示，x=3m处质点的振动图像如图（b）所示，则波速可能是（）A.m/s B.m/s C.m/s D.m/s【答案】A【解析】在t=2s时，由x=3m处质点的振动图像（b）可知，波的周期为T=4s，质点在t=2s时从平衡位置向下振动，由波的传播方向可知，x=3m处质点可能处在处，则有解得（n=0、1、2、3…）则波速可能是（n=0、1、2、3…）当n=0时当n=1时当n=2时因此由题意可知A正确，BCD错误。故选A。4.如图所示，质量均为m的A、B两物体叠放在竖直弹簧上并保持静止，用大小等于mg的恒力F向上拉B，运动距离h时，B与A分离，下列说法正确的是（）A.B和A刚分离时，弹簧长度等于原长B.B和A刚分离时，它们的加速度为gC.弹簧的劲度系数等于D.在B和A分离前，它们做加速度增大的加速直线运动【答案】C【解析】AB．在施加外力F前，对A、B整体受力分析，可得A、B两物体分离时，A、B间弹力为零，此时B物体所受合力即受力平衡，则两物体的加速度恰好为零，可知此时弹簧弹力大小等于A受到重力大小，弹簧处于压缩状态，故AB错误；C．B与A分离时，对物体A有由于所以弹簧的劲度系数为故C正确；D．在B与A分离之前，由牛顿第二定律知在B与A分离之前，由于弹簧弹力一直大于mg且在减小，故加速度向上逐渐减小，所以它们向上做加速度减小的加速直线运动，故D错误。故选C。5.如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为n1：n2=2：1，输入端接在（V）的交流电源上，R1为电阻箱，副线圈连在电路中的电阻R=10Ω，电表均为理想电表。下列说法正确的是（）A.当R1=0时，电压表的读数为30VB.当R1=0时，若将电流表换成规格为“5V5W”的灯泡，灯泡不能正常发光C.当R1=10Ω时，电流表的读数为1.2AD.当R1=10Ω时，电压表的读数为6V【答案】C【解析】A．当R1=0时，根据理想变压器原副线圈电压与匝数之间关系，有其中联立，解得故A错误；B．由部分电路欧姆定律，可得又联立，解得则把电流表换成灯泡后，灯泡两端电压为即灯泡正常发光。故B错误；CD．当R1=10Ω时，原线圈接入的交流电压有效值为由理想变压器原副线圈电流和电压与匝数的关系，可得又联立，解得故C正确；D错误。故选C。6.如图1所示，水平地面上有一边长为L的正方形ABCD区域，其下方埋有与地面平行的金属管线。为探测地下金属管线的位置、走向和埋覆深度，先让金属管线载有电流，然后用闭合的试探小线圈P在地面探测。如图2所示，将暴露于地面的金属管接头接到电源的一端，将接地棒接到电源的另一端，这样金属管线中就有沿管线方向的电流。使线圈P在直线AC上的不同位置保持静止（线圈平面与地面平行），线圈中没有感应电流。将线圈P静置于B处，当线圈平面与地面平行时，线圈中有感应电流，当线圈平面与射线BD成45°角时，线圈中感应电流消失。由上述现象可以推测（）A.金属管线中的电流大小和方向都不变B.金属管线沿AC走向，埋覆深度为C.金属管线沿BD走向，埋覆深度为D.若线圈P在D处，当它与地面的夹角为45°时，P中一定没有感应电流【答案】B【解析】A．由题意知，当线圈静止时存在感应电流，则说明穿过线圈的磁通量是变化的，所以金属管线中的电流应该大小或方向是变化的，故A错误；BC．因为线圈P在直线AC上的不同位置保持静止(线圈平面与地面平行)，线圈中没有感应电流，说明穿过线圈的磁通量为零，即线圈平面与通电导体平行放置，金属管线沿AC方向放置，如下图所示剖面图的最上面的线圈的磁通量为零，而线圈P静置于B处，当线圈平面与地面平行时，线圈中有感应电流，说明线圈处于右上方的位置时磁通量不为零，而当线圈平面与射线BD成45°角时，线圈中感应电流消失，说明B处与导线的连线与水平方向夹角为45°，故金属管线深度为，故B正确，C错误；D．若线圈P在D处，当它与BD的夹角为45°时，P中一定没有感应电流，但是如果与地面的夹角为45°，则线圈可能有感应电流，故D错误。故选B。7.如图所示，在水平方向的匀强电场中，一质量为m的带电小球用一轻绳连接恰好在竖直平面内绕O点做半径为R的圆周运动，运动轨迹上均匀地分布着A、B、C、D、F、G、H和P点，OA垂直于电场强度方向。已知小球带电荷量为，电场强度（g为重力加速度），则下列说法错误的是（）A.小球在A点时的速度为B.小球运动至C点的电势能小于H点时的电势能C.小球运动过程中绳子的最大拉力为D.小球运动过程中的最小速度为【答案】AC【解析】AD．由于电场强度则有电场力和重力的合力大小为方向与竖直方向成斜向右下；小球恰好在竖直平面内绕O点做圆周运动，则它运动到达P点时速度最小，设为，此时电场力和重力的合力刚好提供向心力，则有解得小球从P到A的过程中，由动能定理可得解得故A错误，满足题意要求，D正确，不满足题意要求；B．由于，，根据可知小球运动至C点的电势能小于H点时的电势能，故B正确，不满足题意要求；C．小球运动等效最低点D时的速度最大，对绳子的拉力最大，小球从P到D的过程中，由动能定理可得在等效最低点D处，根据牛顿第二定律可得联立解得故C错误，满足题意要求。故选AC。8.如图所示，地球的两颗人造卫星甲、乙的质量均为m，分别在圆轨道和椭圆轨道上运动，AB分别为椭圆轨道的近地点、远地点，与地心的距离分别为r、3r，两轨道相切于A点，万有引力常量为G，地球的质量为M，规定无限远处卫星的引力势能为0，质量为m的卫星离地心的距离为R时，其引力势能为，下列说法正确的是（）A.甲、乙的运行周期之比为B.在A点，甲的加速度等于乙的加速度C.甲、乙在A点的机械能相等D.甲的机械能为【答案】ABD【解析】A．根据开普勒第三定律解得甲、乙的运行周期之比为，故A正确；B．在A点，甲的加速度等于乙的加速度，故B正确；C．从低轨道到高轨道要加速离心，故甲的机械能小于乙的机械能，故C错误；D．甲的动能，势能所以甲机械能为，故D正确。故选ABD。9.如图所示，在匀速转动的电动机带动下，足够长的水平传送带以恒定速率v1=2m/s匀速向右运动，一质量为m=1kg的滑块从传送带右端以水平向左的速率v2=3m/s滑上传送带，最后滑块返回传送带的右端。关于这一过程，下列判断正确的有（）A.滑块返回传送带右端的速率为2m/sB.此过程中传送带对滑块做功为2.5JC.此过程中滑块与传送带间摩擦产生的热量为12.5JD.此过程中电动机对传送带多做功为10J【答案】ACD【解析】A．由于传送带足够长，滑块匀减速向左滑行，直到速度减为零，然后滑块在滑动摩擦力的作用下向右匀加速，由于所以，当滑块速度增大到等于传送带速度时，物体还在传送带上，之后不受摩擦力，物体与传送带一起向右匀速运动，所以滑块返回传送带右端时的速率等于2m/s，故A正确；B．此过程中只有传送带对滑块做功，根据动能定理得，传送带对滑块做功为故B错误；C．设滑块向左运动的时间为t1，位移为x1，则该过程中传送带的位移为，摩擦生热为返回过程，当物块与传送带共速时物块与传送带摩擦生热则此过程中滑块与传送带间摩擦产生的热量为故C正确；D．此过程中电动机对传送带多做功为故D正确。故选ACD。10.有一段12cm长水银柱，在均匀玻璃管中封住一定质量的气体。若将玻璃管管口向上放置在一个倾角为30°的斜面上（如图所示），先用外力使玻璃管静止在斜面上，后由静止释放，玻璃管沿斜面下滑。已知玻璃管与斜面间的动摩擦因数为，大气压强p0相当于76cm汞柱，气体温度不变。则下列说法正确的是（）A.释放后气体体积变大B.释放后气体体积变小C.下滑稳定时密闭气体的压强为80cm汞柱D.下滑稳定时密闭气体的压强为79cm汞柱【答案】AD【解析】CD．整体分析，由牛顿第二定律有解得对水银汞柱分析，由牛顿第二定律有代入数据解得根据液体的压强公式有则所以C错误；D正确；AB．静止时，气体的压强为根据玻意耳定律有则温度不变时，气体的压强与体积成反比，加速下滑时，气体的压强减小，所以释放后气体体积变大，则A正确；B错误；故选AD。二、非选择题：本题共5小题，共54分。11.某同学用如图所示的装置验证机械能守恒定律。一根细线系住钢球，悬挂在铁架台上，钢球静止于A点。光电门固定在A的正下方，在钢球底部竖直地粘住一片宽度为d的遮光条。将钢球拉至不同位置由静止释放，遮光条经过光电门的挡光时间t可由计时器测出，记录钢球每次下落的高度h和计时器示数t，计算并比较钢球在释放点和A点之间的势能变化大小与动能变化大小，就能验证机械能是否守恒。（1）用计算钢球重力势能变化的大小，式中钢球下落高度h应测量释放时的钢球球心到___________之间的竖直距离。A.钢球在A点时的顶端B.钢球在A点时的球心C.钢球在A点时的底端（2）用计算钢球动能变化的大小，则钢球的速度为___________（用题目所给字母表示）。（3）下表为该同学的实验结果：4.8929.78614.6919.5929.385.0410.115.120.029.8他发现表中的与之间存在差异，认为这是由于空气阻力造成的。你是否同意他的观点？请说明理由___________。【答案】（1）B（2）（3）不同意，如果是空气阻力造成的误差，则重力势能增量应该大于动能增量，所以误差不是由于空气阻力造成的。【解析】（1）[1]小球不能视为质点，故应计算小球重心下落的高度，钢球下落高度h应测量释放时的钢球球心到钢球在A点时的球心之间的竖直距离.故选B。（2）[2]遮光条宽度为d，条经过光电门的挡光时间t，则钢球的速度为（3）[3]不同意。由于测得的重力势能增量小于动能增量，如果是空气阻力造成的误差，则重力势能增量应该大于动能增量，所以误差不是由于空气阻力造成的；实际上由于遮光条在小球的下面，因此遮光条的速度大于小球速度，故测得的速度比小球的实际速度大，造成动能增量大于重力势能增量。12.物理兴趣小组研究某发光体的伏安特性，实验室可提供的器材：发光体（额定电压为5.0V，额定功率为0.45W），直流电源（6V）、滑动变阻器（最大阻值约为10Ω）、量程合适的电压表和电流表开关和导线若干。已知发光体两端电压超过0.5V即可发光，实物连接图如图甲所示。（1）闭合开关前，应把滑动变阻器滑片移到________（填“a”或“b”）端。（2）闭合开关，调节滑动变阻器滑片位置，发光体一直不发光，电流表示数很小且几乎无变化，电压表示数接近电源电动势，下列原因可能是________（填正确答案标号）。A．电流表短路B．发光体断路C．滑动变阻器的滑片接触不良（3）更换发光体后，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图像，如图乙所示。当发光体两端加5.0V电压时，发光体的电阻R=________Ω，发光体的电功率P=_________W。（结果均保留两位有效数字）。（4）若把该发光体接在电动势E=4.0V，内阻r=20.0Ω的太阳能电源上，该发光体的电功率约为________W。（结果保留两位有效数字）【答案】（1）a（2）B（3）580.43（4）0.17【解析】（1）[1]为保证仪器安全，闭合开关前需把滑动变阻器调到阻值最大处，即a端。（2）[2]电流表有示数，说明电流表并没有短路，A错误；滑动变阻器的滑片接触不好，总阻值直接接入电路，结合乙图，该种情况发光体可以发光，C错误；若发光体断路，电压表直接串联接入电路，电路中有电流，电压表示数接近电源电动势，B正确。（3）[3][4]根据图像，当发光体电压为5.0V时，电流为86.0mA，则电阻功率（4）[5]作出电源特征曲线，如图，电源特征曲线与发光体I—U图像交点的横、纵坐标之积即为电功率，因I=0.60A，U=2.8V可得电功率约为P=IU=0.17W13.如图所示，在一个足够大的水池中有一名潜水员在水面下E处潜泳，E处与水面的距离为1m，与岸边的水平距离为1.1m，潜水员在E处恰好看不到离岸边2m、高出岸边1m的标志物P，已知岸边距离水面的高度BC为0.3m。(1)求水的折射率；(2)若此时潜水员打开自身携带的一个点光源，同时竖直下潜，若要使水面上能出现一个最大的完整的圆形透光区域，则潜水员需要下潜多少距离？（不考虑光的多次反射，小数点后保留一位数字）【答案】(1)2；(2)0.9m【解析】（1）潜水员恰好看不到标志物P时的光路图如图所示。由几何知识可知光线的入射角与∠BPA相等，则有sin∠BPA==由三角形相似可知=解得CD=0.6m故EF=0.5m则sin∠EDF==折射率=2（2）当潜水员下沉到发生全反射的临界光线恰好照射到水面与岸边的交点C时，透光区域为最大的完整的圆形，设全反射临界角为C0，且满足sinC0=解得C0=30°根据几何关系可知IH==m潜水员需下潜H=IH－IE≈0.9m14.如图所示，竖直平面内有一平面直角坐标系，第一、第四象限中存在垂直于纸面向里的匀强磁场。在y轴上固定一能吸收离子的收集板，M点坐标为，N点坐标为，从坐标原点O均匀的沿平面向一、四象限内各个方向入射速率相同的离子，当辐射的离子速率为时离子打在收集板上的位置最远到N点，最近到M点。不计离子的重力影响及离子间的相互影响，求：（1）恰好打到M点的离子在磁场中运动的时间；（2）能打到收集板上的离子数占辐射总数的比例。【答案】（1）或；（2）【解析】（1）沿x轴正方向出射的粒子，经半圆到达N点，由此可得可知通过M点的离子有两种，一个转过的圆心角为60°，即另一个转过的圆心角为300°，如图所示即离子做匀速圆周运动，周期即解得，（2）如图所示动圆分析结果可知，能打到收集板上的离子分布在与x轴正向两侧均成60°的范围内因为放射源均匀打出离子，因此打到收集板上的离子数占辐射总数的比例为15.某研发小组设计了一个臂力测试仪。装置的简化原理图如图