2023-2024年辽宁省锦州市高三下学期质量检测（一模）物理试卷（解析版）

2024年锦州市普通高中高三质量检测物理一、单选题1.科学家发现银河系中存在大量的放射性同位素铝，知道铝来自哪里可以让天文学家进行太阳系的“考古”。铝的半衰期为万年，其衰变方程为，已知铝、镁和粒子的质量分别为、和，下列说法正确的是（）A.粒子为质子B.C.如果环境温度升高，铝的半衰期不变D.再经过万年，现有的铝将全部衰变【答案】C【解析】由电荷数和质量数守恒可知为正电子，故A错误；由质能方程，可知，故B错误；半衰期与温度无关，故C正确；半衰期为万年，则经过万年有一半的铝将发生衰变，再过万年剩余一半的铝的二分之一将发生衰变，即经过万年总计四分之三的铝将发生衰变，故D错误。故选C。2.如图甲所示笔记本电脑散热底座一般有四个卡位用来调节角度，某同学将电脑放在散热底座上，为了获得更好的舒适度，由原卡位（虚线位置）缓慢调至卡位（实线位置）（如图乙所示），电脑始终处于静止状态，则（）A.电脑受到的摩擦力变小B.散热底座对电脑的作用力的合力变小C.电脑受到的支持力与摩擦力两力大小之和等于其重力D.散热底座对电脑的支持力是由于电脑发生形变产生的【答案】A【解析】电脑在散热座上受到重力，散热座的支持力和摩擦力的作用保持平衡状态，受力分析如图所示，根据平衡状态的条件可得摩擦力大小，当卡位调至卡位时，倾角变小，则电脑受到的摩擦力变小，故A正确；散热底座对电脑的作用力的合力不变，始终平衡电脑的重力，故B错误；电脑受到的支持力与摩擦力两力矢量之和等于其重力大小，不是大小之和，故C错误；散热底座对电脑的支持力是由于散热底座发生形变产生的，故D错误。故选A。3.年月日，我国综合性太阳探测卫星“夸父一号”成功发射，实现了对太阳探测的跨越式突破。“夸父一号”卫星绕地球做匀速圆周运动，距地面高度约为，运行一圈所用时间约为分钟。如图所示，为了随时跟踪和观测太阳的活动，“夸父一号”在随地球绕太阳公转的过程中，需要其轨道平面始终与太阳保持固定的取向，使太阳光能照射到“夸父一号”。下列说法正确的是（）A.“夸父一号”绕地球做圆周运动的速度大于B.“夸父一号”绕地球做圆周运动的向心加速度大于地球表面的重力加速度C.给出万有引力常量和地球半径再结合题干信息，可以估算出地球的质量D.由题干信息，根据开普勒第三定律，可求出日地间平均距离【答案】C【解析】是第一宇宙速度，是最大的环绕速度，所以“夸父一号”绕地球做圆周运动的速度小于，故A错误；根据万有引力与向心力和重力的关系有，，解得，，可知“夸父一号”绕地球做圆周运动的向心加速度小于地球表面的重力加速度，故B错误；由万有引力提供向心力可得，解得地球的质量，所以给出万有引力常量和地球半径再结合题干信息，可以估算出地球的质量，故C正确；“夸父一号”绕地球公转，根据开普勒第三定律无法求出日地间平均距离，故D错误。故选C。4.关于光学现象下列说法正确的是（）A.水中紫光的传播速度比红光大B.光从空气射入玻璃时可能发生全反射C.在岸边观察前方水中的一条鱼，鱼的实际深度比看到的要浅D.分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验，用红光时得到的条纹间距更宽【答案】D【解析】紫光的折射率大于红光的折射率，根据，知水中紫光的传播速度比红光慢，故A错误；光从空气射入玻璃时是从光疏介质射向光密介质，不可能发生全反射，故B错误；在岸边观察前方水中的一条鱼，由于光的折射，鱼的实际深度比看到的要深，故C错误；条纹间距，红光的波长较大，则条纹间距较宽，故D正确。故选D。5.和谐号动车经过一段弯道时，显示屏上显示的速率是。某乘客利用智能手机自带的指南针正在进行定位，他发现“指南针”的指针在内匀速转过了。则在此时间内动车（）A.转过的角度为 B.角速度为 C.运动路程为 D.向心加速度为【答案】A【解析】转过的角度，根据，角速度为，故A正确，B错误；动车的速率，内动车运动路程，故C错误；动车的向心加速度，故D错误。故选A。6.如图所示，在正方体的一个顶点固定着电荷量为的正点电荷，、、为与该点电荷相邻的顶点，下列说法正确的是（）A.、、三点的电势不等B.、、三点的电场强度大小相等C.、两点连线上的各点电势都相等D.带负电的试探电荷沿连线运动时电势能始终不变【答案】B【解析】、、三点与的距离相等，故电势相等，故A错误；根据，可知、、三点的电场强度大小相等，故B正确；、两点连线上的各点与电荷的距离不相等，故电势不相等，故C错误；连线运动时电势先增大后减小，根据，可知带负电的试探电荷沿连线运动时电势能先减小后增大，故D错误。故选B。二、多选题7.如图甲所示，在自行车车轮边缘安装小型发电机，可以为车灯提供电能。小型发电机内部结构如图乙所示，转轴一端连接半径的摩擦小轮，小轮与车轮边缘接触，当车轮转动时，依靠摩擦，车轮无滑动地带动小轮，从而带动线圈转动。已知矩形线圈匝数匝，面积，总电阻，磁极间的磁场可视为磁感应强度的匀强磁场，线圈通过电刷与电阻恒为、额定功率的灯泡相连。一同学某次匀速骑行时，灯泡两端电压随时间变化的规律如图丙所示，下列说法正确的是（）A.如图乙所示位置，线框的磁通量变化率最小B.该次骑行速度C.图丙中的D.欲使小灯泡不烧坏，骑行速度不能超过【答案】A、B【解析】如图乙所示位置，线圈平面与磁场垂直，磁通量最大，线框的磁通量变化率最小，故A正确；由图丙知，周期，可得，该次骑行速度，故B正确；根据串联分压原理可知，图丙中的，故C错误；欲使小灯泡不烧坏，根据，灯泡两端电压不超过，而，根据串联分压原理可知，根据，可得骑行速度，故D错误。故选AB。8.一定质量的理想气体从状态开始，经、两个过程到达状态，其图像如图所示。已知绝对零度为，下列说法正确的是（）A.状态和的压强大小相等B.状态和的压强大小相等C.由变化到的过程中，气体内能增加量小于吸收的热量D.由变化到的过程中，气体内能增加量大于吸收的热量【答案】A、C【解析】在状态和时，即，可得，选项A正确；在状态和时，即，可得，选项B错误；由变化到的过程中，温度升高，内能增加，体积变大，对外做功，则气体吸热，根据热力学第一定律可知，，即气体内能增加量小于吸收的热量，选项C正确，D错误。故选AC。9.如图所示，有一列减幅传播的简谐横波，与处的、两个质点的振动图像分别如图中实线与虚线所示。则这列波的（）A.点处波长是，点处波长是B.、两质点的振动周期均为C.时刻，两质点的振动速度方向相反D.传播速度一定是【答案】B、C【解析】由、两质点的振动图像可知两质点的周期均为，故B正确；由振动图像知时，质点在平衡位置且向上振动，质点处在波峰，则有，解得，且点处波长与点处波长相等，故A错误；在时，质点向下振动，向上振动，故C正确；波的传播速度，有多种可能，故D错误。故选BC。10.如图所示，、是相距为的两平行光滑金属轨道，倾斜轨道、分别与足够长的水平直轨道、平滑相接。水平轨道、处于方向竖直向下、磁感应强度大小为的匀强磁场中。质量、电阻、长度的导体棒静置在水平轨道上，与完全相同的导体棒从距水平轨道高度的倾斜轨道上由静止释放，最后恰好不与相撞，运动过程中导体棒、始终与导轨垂直且接触良好，导轨电阻不计，重力加速度取。下列说法正确的是（）A.棒刚进入磁场时，回路中产生顺时针方向的电流B.棒刚进入磁场时，棒所受的安培力大小为C.棒的初始位置到的距离为D.整个过程中，通过棒的电荷量为【答案】A、D【解析】棒刚进入磁场时，根据右手定则，回路中产生顺时针方向的电流，故A正确；棒从静止释放到刚进入磁场过程，根据动能定理可得，解得棒刚进入磁场时的速度大小为，棒刚进入磁场时，产生的电动势为，回路电流为，棒所受的安培力大小为，故B错误；棒进入磁场后，两棒组成的系统满足动量守恒，最终两棒以相同的速度做匀速直线运动，则有，解得两棒最终的速度大小为，对棒，根据动量定理可得，又，联立可得整个过程中，通过棒的电荷量为，故D正确；由题意可知棒最后恰好不与相撞，则有，解得，可知棒的初始位置到的距离为，故C错误。故选AD。三、实验题11.用频闪照相记录平抛小球在不同时刻的位置，探究平拋运动的特点。（1）关于实验，下列做法不正确的是______（填选项前的字母）。A.选择体积小、质量大的小球 B.借助重垂线确定竖直方向C.先抛出小球，再打开频闪仪 D.沿水平方向抛出小球（2）图所示的实验中，球沿水平方向抛出，同时球自由落下，空气阻力忽略不计，借助频闪仪拍摄上述运动过程。图为某次实验的频闪照片，在误差允许范围内，根据任意时刻、两球的位置，可探究平抛运动______（填“水平”、“竖直”）分运动的特点（3）某同学使小球从高度为的桌面水平飞出，用频闪照相拍摄小球的平抛运动（每秒频闪次），空气阻力忽略不计，最多可以得到小球在空中运动的______个位置。【答案】（1）C；（2）竖直；（3）【解析】（1）用频闪照相记录平抛小球在不同时刻的位置，选择体积小质量大的小球可以减小空气阻力的影响，故A正确；本实验需要借助重垂线确定竖直方向，故B正确；实验过程先打开频闪仪，再水平抛出小球，故C错误；本实验要求小球沿水平方向抛出，故D正确。本题选不正确的，故选C。（2）在误差允许范围内，球做自由落体运动，根据任意时刻、两球的位置，可探究平抛运动竖直分运动的特点；（3）小球从高度为的桌面水平抛出，根据运动学公式，解得，频闪仪每秒频闪次，频闪周期，故最多可以得到小球在空中运动个数为。12.宋同学正在实验室测量一根弹性导电绳的电阻率。如图甲所示，导电绳的一端固定，另一端作为拉伸端，两端分别用带有金属夹、的导线接入图乙所示的电路中。（1）实验中需要用螺旋测微器测量导电绳的直径，某次测量到的示数如图丙所示，则该次测量时导电绳的直径______。（2）实验中先闭合开关、，调节滑动变阻器，使电压表和电流表的指针偏转到合适的位置，记录两表的示数和。然后断开开关，电流表的示数将______（填“变大”、“变小”或“不变”），调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为，记下此时电压表的示数，则此时导电绳的电阻______（用、和表示），并记录此时金属夹、间的距离和导电绳的横截面积。（3）多次拉伸导电绳，重复上面的实验，利用获得的多组数据绘制的图像如图丁所示，则弹性导电绳的电阻率______（用、和表示）。【答案】（1）；（2）变小；；（3）【解析】（1）导电绳的直径；（2）断开开关，电路中总电阻增大，总电流减小，电流表的示数变小；根据电路欧姆定律，先闭合开关、时，然后断开开关，，联立解得此时导电绳的电阻；（3）根据题意分析，则弹性导电绳的电阻率为图线的斜率。四、解答题13.电磁起重机是工业中重要的运送装备。广泛应用于各种工业领域，如冶金、矿山、机械、交通运输等，用于吊运钢铁等导磁性材料。如图所示，一台电磁起重机利用电磁铁吸着一块质量为的铁柱，从静止开始竖直向上匀加速提升达到最大速度，接着匀速上升后再匀减速直至停止，整个过程总用时，重力加速度取，不计空气阻力，则：（1）在匀加速上升过程中，铁柱的加速度多大？（2）在匀减速上升过程中，铁柱的运动时间是多长？（3）求整个运动过程中电磁铁对铁柱的冲量。【答案】（1）；（2）；（3），方向竖直向上【解析】（1）铁柱在匀加速上升阶段的加速度大小为；（2）铁柱匀加速阶段用时为，匀速阶段用时为，所以匀减速阶段用时为；（3）根据动量定理有，解得，方向竖直向上。14.如图所示，两平行金属板水平放置，板间存在垂直纸面的匀强磁场和电场强度为的匀强电场。金属板右上方以为下边界，为上边界，为左边界的区域内，存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁场宽度为，与金属板的上极板等高，与金属板右端在同一竖直线。一个电荷量为、质量为的负离子以初速度在两板间沿平行于金属板的虚线从点射入金属板间。不计粒子重力。（1）已知离子恰好做匀速直线运动，求金属板间的磁感应强度；（2）若撤去板间磁场，离子恰好从上极板的右侧边缘射出电场，方向与水平方向成角，离子进入磁场运动后从磁场边界点射出，求该磁场的磁感应强度的大小及离子从点射入到从点射出的时间是多长？【答案】（1），方向垂直纸面向里；（2），【解析】（1）离子在金属板间做匀速直线运动，受到的电场力和洛伦兹力平衡，则有，解得，方向垂直纸面向里。（2）离子在电场中做类平抛运动，水平方向做匀速运动,则离子进入磁场的速度为，设离子进入磁场后做匀速圆周运动的半径为，由洛伦兹力提供向心力可得，由几何关系可得，联立解得，离子从点射入到从点射出对应的圆心角，则时间为。15.如图所示，光滑水平面上质量为的物块（与弹簧拴接）以速度向运动，时刻弹簧与质量为的静止物块接触，经过弹簧压缩到最大，两物块运动过程的图像如图所示，时刻物块恰好与弹簧脱离，且到达光滑圆轨道最低点之后的运动过程中物块没有脱轨。（已知弹性势能表达式为：题中、、为已知量）（1）求弹簧的最大弹性势能；（2）结合图像，写出的值（用、、表