2023-2024学年辽宁省辽阳市高三（第一次）模拟考试物理试卷（含详细答案解析）

2023-2024学年辽宁省辽阳市高三（第一次）模拟考试物理试卷

一、单选题：本大题共7小题，共28分。

1.春天来了，雨后荷叶上有很多晶莹剔透的水珠，如图所示。下列说法正确的是（）

A.荷叶上的水珠呈球形是因为水珠受到重力

B.在水珠表面层，水分子间的作用力表现为引力

C.在水珠表面层，水分子间的作用力表现为斥力

D.在水珠表面层，水分子间的作用力为零

2.某同学自制了一个手摇交流发电机，如图所示。大轮与小轮通过皮带传动（皮带不打滑），小轮与线圈固

定在同一转轴上。磁体间的磁场可视为匀强磁场。大轮匀速转动带动小轮及线圈绕转轴转动，转轴与磁场

方向垂直。线圈通过导线、滑环和电刷连接一个阻值恒定的灯泡。假设发电机发电时灯泡能发光且工作电

压保持在额定电压以内，下列说法正确的是（）

A.大轮边缘质点的线速度比小轮边缘质点的线速度小

B.若仅增大大轮的转速，则灯泡变暗

C.若仅增加线圈的匝数，则灯泡变亮

D.若仅将小轮的半径增大，则灯泡变得更亮

3.一列简谐横波在0时刻的波动图如图甲所示，传播方向上有平衡位置相距为10相的两个质点P、Q（图中

未画出），质点P的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（）

A.该波的波长为5mB.该波的波速为2ni/s

C.6s时质点尸沿y轴负方向振动D.6s时质点。沿y轴负方向振动

4.如图甲所示，一点电荷P（图中未画出）所在的水平直线上有人6两点。在人6两点分别放置试探电荷，

两试探电荷受到的静电力与其电荷量的关系分别如图乙中的直线I、II所示。规定向右为正方向，则下列

甲乙

A.尸带正电B.尸在。点左侧

C.a点的电势比6点的高D.a点的电场强度比6点的大

5.某人坐在树下看到熟透的苹果（视为质点）从树上掉下来，从与头顶相同高度处落到水平地面的时间为

O.lso已知头顶到地面的高度为1.25小，取重力加速度大小为l（hn/s2,则苹果（）

A.经过与头顶相同高度处时的速度大小为lOm/s

B.在空中运动的时间为1.2s

C.刚掉落时离地的高度为8.45小

D.落地时的速度大小为12m/s

6.如图所示，电源的电动势为3K内阻为2。，%的电阻为8。，电容器的电容为600//F,所有电压表和电

流表均视为理想电表。在将滑动变阻器7?2（最大阻值为8。）的滑片由上端缓慢地滑到下端的过程中，下列说

法正确的是（）

A.明示数增大，力示数减小

B.夫2消耗的电功率先增大后减小

C.%两端的最大电压为2V

D.电容器极板上增加的电荷量为8x10-4C

7.一电动玩具汽车启动时，以额定功率沿直线加速并达到最大速度，其加速度。与速度倒数工的关系图像

V

如图所示。已知电动玩具汽车受到的阻力大小恒为100N,取重力加速度大小g=10M/S2。则电动玩具汽

车的额定功率和最大速度分别为（）

A.200W,2m/sB.100W,4m/s

C.1001V,2m/sD.200W,4m/s

二、多选题：本大题共3小题，共12分。

8.设想将来发射一颗人造卫星，其绕地球运行的轨道半径是月球绕地球运行轨道半径的该卫星与月球

绕地球做匀速圆周运动时的（）

A.周期之比为1:8B.线速度大小之比为8：1

C.向心加速度大小之比为16：1D.角速度之比为4:1

9.研究光电效应中遏止电压、光电流大小与照射光的频率及强弱等物理量关系的电路如图甲所示。图中阳

极A和阴极K间的电压大小可调，电源的正负极也可以对调。分别用b、c三束单色光照射阴极K,调

节A、K间的电压U的大小，得到光电流/与电压U的关系如图乙所示。己知电子的电荷量为e,则下列

说法正确的是（）

A.单色光a的频率等于单色光b的频率

B.单色光a的频率大于单色光c的频率

C.单色光a的强度大于单色光b的强度

D.单色光c与单色光a的光子能量之差为（“I-52%

10.如图所示，圆形区域内存在一匀强磁场，磁感应强度大小为8,方向垂直于纸面向里。质量为机、电荷

量为q的带电粒子由A点沿平行于直径CD的方向射入磁场，射入时粒子运动的速率为理，粒子经过圆心

m

O,最后离开磁场。已知圆形区域半径为R,不计粒子受到的重力。下列说法正确的是（）

A.粒子在磁场中运动的半径为9B.A点到CD的距离为？

C.粒子在磁场中运动的位移大小为ORD.粒子在磁场中运动的时间为篝

3qB

三、实验题：本大题共2小题，共18分。

11.某同学想验证“当系统在某一方向上所受外力之和为。时，系统在该方向上动量守恒”的物理规律。

为此他设计了一个实验：如图甲所示，把一个小球从末端切线水平的斜槽上某一位置由静止释放，在斜槽

末端安装光电门1，调整光电门1的高度，使光电门1与小球在斜槽末端时球心的位置等高。在下方水平

面上放置光滑气垫导轨，把一带凹槽的滑块放在导轨上，滑块里装有细砂，不考虑砂从滑块上漏出。调整

装置的位置，使小球从斜槽上释放后恰好能落入细砂中（立即与滑块共速）。在气垫导轨的右端安装光电门

2,在滑块上安装宽度为心的遮光条。

光电门1

一一光电门2主尺2

遮光..IIIIIIIlli

IlliII_I_IIII

，〃〃〃〃〃/〃〃)/〃〃>〃//»///0游标尺10

甲乙

（1）用游标卡尺测量小球的直径di，测量结果如图乙所示，则小球的直径刈=—mm。

（2）实验中光电门1、2记录的时间分别为/J、4t2,则小球经过光电门1的速度大小为,滑块经过光

电门2的速度大小为o（用题中所给字母表示）

（3）用天平分别测量小球和滑块（含遮光条和砂）的质量，测量结果分别为机、当等式机察=一时，

由小球和滑块组成的系统在相互作用的过程中水平方向动量守恒。（用题中所给字母表示）

12.同学做“用双缝干涉测量光的波长”实验，使用的双缝间距d=0.30mm,双缝到光屏的距离L=

900mm,该同学观察到的干涉条纹如图甲所示。

甲乙

（1）在测量头上的是一个螺旋测微器（又叫“千分尺”），分划板上的刻度线处于久1、句位置时，对应的示数

如图乙、丙所示，则相邻亮条纹的间距4x=小机（结果保留三位小数）。

（2）计算单色光的波长的公式4=_（用小小/、与表示），可得波长久=（结果保留三位有效

数字）。

（3）若该单色光恰好能使某金属发生光电效应，则用波长更长的单色光照射时，一定（填“能”或“不

能”）发生光电效应。

四、计算题：本大题共3小题，共30分。

13.2023年3月23日，山西省考古研究院发布消息，考古专家证实山西运城董家营西汉墓出土墨书题铭陶

罐，从中可以窥见汉代河东地区丰富多样的饮食生活。现有一半径R=gm的半球形陶罐，固定在可以绕

竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心。的对称轴。。'重合，如图所示。转台静止不转动时，

将一质量爪=0.3kg的物块（视为质点）放入陶罐内，物块恰能静止于陶罐内壁的A点，且A点与陶罐球心

。的连线与对称轴。。'的夹角9=37。。取重力加速度大小g=10m/s2,sin370=0.6,cos37°=0.8,最大

静摩擦力等于滑动摩擦力。

（1）求物块与陶罐内壁之间的动摩擦因数〃；

(2)若物块位于与。点等高的陶罐上且与陶罐一起绕。0'轴转动，求转台转动的最小角速度3min。

14.无人快递车在水平路面上从静止开始先做匀加速直线运动，再做匀速直线运动，后做匀减速直线运

动，经过160s到达目的地停止运动，快递车在整个运动过程中牵引力尸随时间/的变化关系如图所示，图

中/和匕均未知。己知快递车与货物的总质量爪=80kg,运行时所受阻力大小恒定，快递车加速时的加速

度大小a1=0.4m/s2,取重力加速度大小g=lOm/s2,0〜时间内位移大小s1=20m。求：

(1)快递车在运动过程中受到的阻力大小及减速过程中的加速度大小；

(2)在快递车的整个运动过程中，牵引力对快递车所做的功。

15.如图所示，平行的两光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，尸。右侧区域存在如图所示的匀强磁场，其磁

感应强度大小8=0.5T,正方形导线框abed、导体棒勿'均静止放置在金属导轨上，开始阶段先固定导线框

abed,对矿施加水平向左的恒力大小未知)，当外■达到最大速度%后撤去恒力，同时释放导线框abed,

之后导线框“bed的最大速度=3m/s,al边恰好到达P。处，此时立即将4■固定。已知的■和导线框

abed的质量都为m=动■的电阻及导线框的ad、6c边的电阻都为r=2。导轨的宽度、导线框abed

的边长及勿■的长度均为L=1m,其余电阻不计，且^与导线框必必始终不相撞。

(1)求导体棒的'的最大速度巧和恒力F的大小;

(2)求在导线框“bed通过尸。的过程中，整个回路产生的焦耳热Q

(3)若导线框abed的ad边到达PQ时为0时刻，自0时刻起对导线框施加水平方向的作用力力使导线框

abed以a=3zn/s2的加速度匀减速离开磁场，求了与t的关系式及be边刚要出磁场时作用力了的大小。

pabe

X:<X:<XXX

1

X:<X:<XXX

Qd

答案和解析

1.【答案】B

【解析】A荷叶上的水珠呈球形是因为液体的表面张力，故A错误；

BCD.在水珠表面层，水分子相对于水珠内部分布比较稀疏，水分子间的作用力表现为引力，故8正确，

CD错误。

故选瓦

2.【答案】C

【解析】A大轮边缘质点的线速度大小与小轮边缘质点的线速度大小相等，故A错误；

A若仅增大大轮的转速，大轮边缘质点线速度增大，则小轮边缘质点线速度增大，小轮角速度增大，即线

圈在磁场中转动角速度增大，产生的电动势增大，回路电流增大，灯泡变亮，故8错误；

C.若仅增加线圈的匝数，根据E=可知线圈产生的电动势最大值增大，则电动势有效值增大，回

路电流增大，灯泡变亮，故C正确；

。若仅将小轮的半径增大，根据u=3r可知小轮角速度减小，即线圈在磁场中转动角速度减小，产生的电

动势减小，回路电流减小，灯泡变暗，故。错误。

故选Co

3.【答案】D

【解析】A由甲图可知，该波的波长为4%,选项A错误；

A由图乙知，该波的周期为4s,则波速为u=4=：ni/s=nn/s,选项B错误；

C由尸点的振动图像可知，在t=0时刻P点向下振动，可知波沿x轴负向传播；6s时，即经过了1.5T,

则质点P沿y轴正方向振动，选项C错误；

D因PQ=10爪=2.52,则PQ两质点振动情况相反，则6s时质点。沿y轴负方向振动，选项。正确。

故选£（。

4.【答案】A

【解析】AB.由图像中直线I可知，在。点放置的试探电荷带负电，受到的电场力向右，则。点的场强方

向向左；由图像中直线II可知，在6点放置的试探电荷带正电，受到的电场力向右，则6点的场强方向向

右；可知点电荷P应位于。、b两点之间，且尸带正电，故A正确，B错误;

CD根据E=£,F-q图像斜率表示电场强度可知，直线I对应的场强小于直线H对应的场强，即。点电

q

场强度比b点的小；根据E=可知a点比b点离正点电荷P更远，则。点电势比6点的低，故CD错

误。

故选A。

5.【答案】C

【解析】设经过与头顶相同高度处时的速度大小为药，根据运动学公式可得九2=%t2+gg匕

其中八2=1.25m,t2=0.1s

可得经过与头顶相同高度处时的速度大小为％=12m/s

苹果在空中的时间为t=—+t=+0.1s=1.3s

g210

苹果刚掉落时离地的高度为拉=1gt2=gx10x1.32爪=8.45m

苹果落地时的速度大小为"=gt=10X1.3m/s=13m/s

故选C。

6.【答案】D

【解析】A将滑动变阻器的滑片由上端缓慢地滑到下端的过程中，滑动变阻器接入电路阻值变大，则总电

阻变大，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流减小，路端电压增大，则匕示数增大，％两端电压减

小，则滑动变阻器式2两端电压增大，即彩示数增大，故A错误；

E2

2

B.R2消耗的电功率为P2=IR2=(R；+JR2=2

/<2十十厂区2+雪詈+2阿+0

根据数学知识可知，当&=%+r=100时

7?2消耗的电功率最大，由于%的最大值为8。，则/?2消耗的电功率一直增大，故8错误；

C.当&接入电路阻值为0时，电路电流最大，则有/max=三=义2=034

K-^-rTo-rZ

则Ri两端的最大电压为/max=/max%=0.3X8V=2.47,故C错误；

D滑动变阻器的滑片在上端时，接入电路阻值为0,则电容器两端电压为0;当滑动变阻器的滑片在下端

时，根据闭合电路欧姆定律可得/=』=七4=：

则电容器两端电压为U=用2="8V="

63

则电容器极板上增加的电荷量为/Q=CAU=600x10-6x©—0）。=8x10-4C,故。正确。

故选D。

7.【答案】A

【解析】设电动玩具汽车的额定功率为尸，受到的阻力大小为了,根据牛顿第二定律可得尸-f=ma

又P=Fv

联立可得a=

mvm

223

根据a--图像可得工=2m/s，—=6；-72/S3—4m/s

vm'm2'n'

解得尸=200W

当牵引力等于阻力时，速度到达最大，则有%=：=2zn/s。

故选A。

8.【答案】AC

【解析】根据万有引力提供向心力可得^^=m等r=my=ma=ma)2r

GMGMGM

可知T=V=----，Cl——,（JL）=

VVL

该卫星与月球绕地球做匀速圆周运动时的周期之比为;=1

8

月

该卫星与月球绕地球做匀速圆周运动时的线速度大小之比为二=2

U力1

r2

该卫星与月球绕地球做匀速圆周运动时的向心加速度大小之比为旦=4=¥

0月r1

r3

该卫星与月球绕地球做匀速圆周运动时的角速度之比为2=-4=7

3月"1

故选AC。

9.【答案】AD

【解析】A.由图像可知，单色光漏的截止电压相等，根据“e=啕=历/-勿逸出功可知，单色光。的

频率等于单色光。的频率，选项A正确；

A单色光。的截止电压小于单色光c的截止电压，根据“e=啕=hv-W遂出功可知，单色光。的频率

小于单色光c的频率，选项8错误；

C.单色光。的饱和光电流小于b的饱和光电流，可知单色光a的强度小于单色光》的强度，选项C错误；

mv逸出功,逸出功

。根据/e=2m=hv-W逸出功可知"送=M—WUc2e=hva-MI

单色光c与单色光a的光子能量之差为/E=hvc—hva=(Ucl—Uc2)e,选项£)正确。

故选AD.

10.【答案】BC

【解析】A.粒子在磁场中运动的半径为r=货=R，选项A错误；

qB

8.由几何关系可知，A点到C£)的距离为&=RCOS60。=号，选项B正确；

C.粒子在磁场中运动的位移大小为x=2Z?sin60°=0R,选项C正确；

D粒子在磁场中运动的时间为t=翳7=甥，选项D错误。

3603qu

故选BC。

11.【答案】(1)10.6(2)务；务(3)(m+M)^

ZiqZ1C2

【解析】(1)10分度游标卡尺的精确值为O.ITHTH，由图可知小球的直径为di=10mm+6x0.1mm=

10.6mmo

(2)由于小球和滑块经过光电门时的挡光时间很短，可认为小球和滑块经过光电门时挡光过程的平均速度

等于小球和滑块经过光电门时的速度，则小球经过光电门1的速度大小为%=整

滑块经过光电门2的速度大小为方=今。

(3)若小球和滑块组成的系统在相互作用的过程中水平方向动量守恒，则有小%=(m+M)V2

则有小舒=(M+M)爵

12.【答案】(1)1.236(2)四|产；412(3)不能

【解析】(1)乙和丙对应的读数分别为第1=1.5mm+0.01mmx19.0=1.690mm,x2=7.5mm+

0.01mmx37.0=7.870mm

ryiriA7.870—1.690

叫IJ/%=-------------mm=11.236mm

(2)根据=彳九其中/x="5X1

解得兀=殁产

带入数据解得2="3需36nmi=412nm

(3)若该单色光恰好能使某金属发生光电效应，因波长越长，频率越小，则用波长更长的单色光照射时,

一定不能发生光电效应。

13.【答案】(1)对物块受力分析，由平衡条件有mgsin。=〃nigcose

解得〃=0.75

(2)物块与陶罐一起绕。。，轴转动，物块位于陶罐右端，设平台转动的角速度最小时，物块所受摩擦力和

弹力大小分别为7和FN,

有/'=7719，f=HFN,FN=mco^inR

解得3min=2-/30rad/so

【解析】详细解答和解析过程见【答案】

14.【答案】(1)快递车在加速过程中，由牛顿第二定律有尻-/=小的

解得快递车运动时所受阻力/=32N

由运动学公式有S]=的好=20m

解得L=10s

根据=a2t2，—160s—140s=20s

解得a?=0.2m/s2

(2)全程对快递车由动能定理有咻一f(Si+S2+S3)=0

其中S2-vAt=art1■At—0.4x10x(140—10)m=520m

V

S3=212=40m

解得牵引力对快递车所做的功服=