2024年普通高等學(xué)校招生全國(guó)統(tǒng)一考試（遼寧卷）模擬物理試題（解析版）

PAGEPAGE12024年普通高等學(xué)校招生全國(guó)統(tǒng)一考試(遼寧卷)物理考生注意：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、考生號(hào)、考場(chǎng)號(hào)、座位號(hào)填寫(xiě)在答題卡上．2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑．如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)．回答非選擇題時(shí)，將答案寫(xiě)在答題卡上．寫(xiě)在本試卷上無(wú)效．3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回．一、選擇題：本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1～7題只有一項(xiàng)符合題目要求，每小題4分；第8～10題有多項(xiàng)符合題目要求，每小題6分，全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分1.光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：對(duì)于某種金屬（）A．無(wú)論光強(qiáng)多強(qiáng)，只要光的頻率小于極限頻率就不能產(chǎn)生光電效應(yīng)B．超過(guò)極限頻率的入射光照射，所產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率成正比。C．只要照射時(shí)間夠長(zhǎng)，即使光的頻率小于極限頻率也能能產(chǎn)生光電效應(yīng)D．超過(guò)極限頻率的入射光頻率越高，所產(chǎn)生的光電子的初動(dòng)能就越大【答案】A【解析】AC．發(fā)生光電效應(yīng)的條件是入射光的頻率大于金屬的極限頻率，與入射光的強(qiáng)度、光照時(shí)間無(wú)關(guān)，所以光的頻率小于極限頻率就不能產(chǎn)生光電效應(yīng)。故A正確；B．根據(jù)光電效應(yīng)方程，可知入射光的頻率大于極限頻率時(shí)，頻率越高，光電子的最大初動(dòng)能越大，但不是成正比。故B錯(cuò)誤；D．超過(guò)極限頻率的入射光頻率越高，根據(jù)光電效應(yīng)方程，最大初動(dòng)能與入射光的頻率有關(guān)，頻率越高，則產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能越大，光電子的初動(dòng)能不一定大；故D錯(cuò)誤。故選A。2.如圖所示，質(zhì)量為M的斜面體靜止在水平地面上，質(zhì)量為m的滑塊沿著斜面向下做加速運(yùn)動(dòng)，斜面體始終處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知重力加速度為g，在滑塊下滑的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A．滑塊與斜面體之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ大于tanθB．斜面體對(duì)滑塊的支持力大小為C．地面對(duì)斜面體的支持力大于（M＋m）gD．地面對(duì)斜面體的摩擦力方向水平向左【答案】B【解析】A．滑塊加速下滑說(shuō)明，滑塊與斜面體之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ小于tanθ，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．斜面體對(duì)滑塊的支持力大小為，選項(xiàng)B正確；C．對(duì)整體進(jìn)行受力分析可知，豎直方向有向下的加速度，因此地面對(duì)斜面體的支持力小于（M＋m）g，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．對(duì)整體受力分析可知，地面對(duì)斜面的摩擦力水平向右，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選B。3.如圖所示，波源O從t=0時(shí)刻開(kāi)始垂直紙面做振幅為10cm的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，所激發(fā)的橫波在均勻介質(zhì)中向四周傳播。t=4s時(shí)第一次出現(xiàn)如圖所示的波形，實(shí)線(xiàn)為波峰，虛線(xiàn)為波谷，兩個(gè)實(shí)線(xiàn)圓的半徑分別為6.5m和0.5m，下列說(shuō)法正確的是（）A．該波波長(zhǎng)為3mB．該波周期為3.7sC．波源O的起振方向向上D．此時(shí)波源O的位移為5cm【答案】C【解析】A．由圖可知相鄰波峰間的距離即為波長(zhǎng)，有故A錯(cuò)誤；BC．依題意，t=4s時(shí)第一次出現(xiàn)如圖所示的波形，說(shuō)明波前與相鄰的波峰相距四分之一波長(zhǎng)，波前從平衡位置開(kāi)始向上振動(dòng)，易知波源的起振方向向上。t=4s時(shí)該波已經(jīng)傳播的距離為則波速為根據(jù)解得故B錯(cuò)誤；C正確；D．波源的振動(dòng)方程為代入t=4s，可得故D錯(cuò)誤。故選C。4.如圖所示，在光滑水平面上，動(dòng)能為E0、動(dòng)量的大小為p0小鋼球1與靜止小鋼球2發(fā)生碰撞，碰撞前后球1的運(yùn)動(dòng)方向相反。將碰撞后球1的動(dòng)能和動(dòng)量的大小分別記為E1、p1，球2的動(dòng)能和動(dòng)量的大小分別記為E2、p2，則（）A．E1>E0 B．p1＞p0C．E2>E0 D．p2>p0【答案】D【解析】ABC．據(jù)碰撞過(guò)程中總動(dòng)能不增加，必有E1＜E0，E2＜E0，根據(jù)可知，p1＜p0，否則就違反了能量守恒定律，故ABC錯(cuò)誤；D．根據(jù)動(dòng)量守恒定律得得到可見(jiàn)，p2＞p0，故D正確。故選D。5.如圖所示，地球和火星繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，二者與太陽(yáng)的連線(xiàn)夾角為44°時(shí)，是火星探測(cè)器的發(fā)射窗口期。中國(guó)自主研發(fā)的火星探測(cè)器“天問(wèn)一號(hào)”發(fā)射于2020年7月23日就是在窗口期內(nèi)發(fā)射的，已知火星的公轉(zhuǎn)半徑約為地球公轉(zhuǎn)半徑的1.6倍，那么2020年7月之后的下一次發(fā)窗口期大約在（）A．2022年7月B．2022年1月C．2021年7月D．2021年1月【答案】A【解析】根據(jù)開(kāi)普勒第三定律可知解得設(shè)相鄰兩次窗口期的時(shí)間間隔為t，則有解得所以2020年7月之后的下一次發(fā)窗口期大約在2022年7月。故選A。6.如圖所示，甲圖是x-t即位置與時(shí)間圖像，乙圖是v-t圖像，圖中給出的四條曲線(xiàn)1、2、3、4，分別代表四個(gè)不同物體的運(yùn)動(dòng)情況，關(guān)于它們的物理意義，下列描述正確的是（）A．兩圖像中，t2、t4時(shí)刻分別表示物體2、物體4已經(jīng)向負(fù)方向運(yùn)動(dòng)B．兩圖像中，物體1和物體2在t1時(shí)刻相遇，物體3和物體4在t3時(shí)刻相遇C．x-t圖像中0至t1時(shí)間內(nèi)物體1和物體2的平均速度相等D．v-t圖像中0至t3時(shí)間內(nèi)物體3和物體4的平均速度相等【答案】C【解析】A．x-t圖像切線(xiàn)的斜率表示物體運(yùn)動(dòng)的速度，速度的正負(fù)表示物體的運(yùn)動(dòng)方向，所以甲圖中t2時(shí)刻物體2已經(jīng)向負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，而乙圖中t4時(shí)刻速度為正，物體4仍向正方向運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．x-t圖像的交點(diǎn)表示兩物體相遇，而v-t圖像的交點(diǎn)表示速度相等，故B錯(cuò)誤；C．平均速度等于物體發(fā)生的位移與所用時(shí)間的比值，甲圖中兩物體位移相等，時(shí)間相等，所以平均速度相等，故C正確；D．v-t圖像與橫軸所圍區(qū)域的面積表示物體發(fā)生的位移，乙圖中物體4的位移大于物體3的位移，兩物體運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，所以物體4的平均速度大于物體3的平均速度，故D錯(cuò)誤。故選C。7.靜電除塵機(jī)原理如圖所示，廢氣先經(jīng)過(guò)一個(gè)機(jī)械過(guò)濾裝置再進(jìn)入靜電除塵區(qū)，帶負(fù)電的塵埃在電場(chǎng)力的作用下向集塵極遷移并沉積，以達(dá)到除塵目的。圖中虛線(xiàn)為電場(chǎng)線(xiàn)（方向未標(biāo)出）。實(shí)曲線(xiàn)是某塵埃顆粒的運(yùn)動(dòng)軌跡，A、B是塵埃顆粒運(yùn)動(dòng)軌跡與電場(chǎng)線(xiàn)的兩個(gè)交點(diǎn)，不考慮塵埃顆粒在遷移過(guò)程中的相互作用和電荷量變化，不計(jì)塵埃顆粒的重力，則下列說(shuō)法中正確的是（）A.A點(diǎn)電勢(shì)高于B點(diǎn)電勢(shì)B.該塵埃顆粒在遷移過(guò)程中動(dòng)能一直增大C.該塵埃顆粒在遷移過(guò)程中電勢(shì)能先增大后減小D.該塵埃顆粒在A點(diǎn)的加速度小于在B點(diǎn)的加速度【答案】C【解析】A．塵埃帶負(fù)電，向集塵極偏轉(zhuǎn)，可知集塵極帶正電，放電極帶負(fù)電，故電場(chǎng)線(xiàn)由集塵極指向放電極，沿電場(chǎng)線(xiàn)方向電勢(shì)降低，故A點(diǎn)電勢(shì)低于點(diǎn)電勢(shì)，A錯(cuò)誤；BC．該塵埃顆粒在遷移過(guò)程中電場(chǎng)力先做負(fù)功后做正功，故該塵埃顆粒在遷移過(guò)程中動(dòng)能先減小后增大，電勢(shì)能先增大后減小，B錯(cuò)誤，C正確；D．由牛頓第二定律可得A點(diǎn)電場(chǎng)線(xiàn)較密，電場(chǎng)強(qiáng)度較大，故該塵埃顆粒在A點(diǎn)的加速度較大，D錯(cuò)誤。故選C。8.如圖所示，理想變壓器所接交變電流的有效值恒定，其原、副線(xiàn)圈接入電路的匝數(shù)可分別通過(guò)滑動(dòng)頭調(diào)節(jié)。圖中L是小燈泡，是滑動(dòng)變阻器，其滑動(dòng)頭為，是定值電阻，S為開(kāi)關(guān)（處于閉合狀態(tài)）。下列操作中，能使燈泡L的亮度增加的是（）A.僅將下移 B.僅將下移 C.僅將下移 D.僅將S斷開(kāi)【答案】AD【解析】A．僅將下移，原線(xiàn)圈兩端電壓不變，而線(xiàn)圈匝數(shù)比減小，又匝數(shù)比等于原副線(xiàn)圈兩端的電壓之比，故可知副線(xiàn)圈兩端的電壓增大，未動(dòng)則分壓比不變，由此可知燈泡L兩端的電壓增大，燈泡變亮，故A正確；B．僅將下移，原線(xiàn)圈兩端電壓不變，而線(xiàn)圈匝數(shù)比增大，又匝數(shù)比等于原副線(xiàn)圈兩端的電壓之比，則可知副線(xiàn)圈兩端的電壓減小，未動(dòng)則分壓比不變，由此可知燈泡L兩端的電壓減小，燈泡變暗，故B錯(cuò)誤；C．僅將下移，滑動(dòng)變阻器上端的電阻增大，而下端所在并聯(lián)電路的總電阻減小，上端電阻和下端電阻所在電路的并聯(lián)以后的等效電阻串聯(lián)，而根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知，燈泡所在電路電壓減小，則燈泡變暗，故C錯(cuò)誤；D．在燈泡所并聯(lián)電路電壓不變情況下，僅將S斷開(kāi)，則并聯(lián)電路的總電阻增大，而副線(xiàn)圈兩端的電壓不變，則燈泡所在電路分壓增大，燈泡兩端電壓增大，燈泡變亮，故D正確。故選AD。9.如圖，利用平面鏡也可以實(shí)現(xiàn)楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，下列說(shuō)法正確的是（）

A．光屏上的條紋關(guān)于平面鏡M上下對(duì)稱(chēng)B．相鄰亮條紋的間距為C．若將平面鏡向右移動(dòng)一些，相鄰亮條紋間距不變D．若將平面鏡向右移動(dòng)一些，亮條紋數(shù)量保持不變【答案】BC【解析】A．根據(jù)雙縫干涉原理，當(dāng)光程差為波長(zhǎng)的整數(shù)倍時(shí)出現(xiàn)亮條紋，當(dāng)光程差為半個(gè)波長(zhǎng)的奇數(shù)倍時(shí)出現(xiàn)暗條紋，可知，光屏上的條紋與鏡面平行，并非關(guān)于平面鏡M上下對(duì)稱(chēng)，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)雙縫干涉的相鄰條紋之間的距離公式其中，，所以相鄰兩條亮條紋之間的距離為故B正確；C．若將平面鏡向右移動(dòng)一些，不影響光源的像的位置和L的大小，相鄰亮條紋間距不變，故C正確；D．若將平面鏡向右移動(dòng)一些，射到平面鏡邊緣的兩條光線(xiàn)射到屏上的位置向下移動(dòng)，寬度減小，而條紋間距不變，亮條紋數(shù)量減少，故D錯(cuò)誤；故選BC。10.兩根相距為L(zhǎng)的足夠長(zhǎng)的金屬直角導(dǎo)軌如圖所示放置，它們各有一邊在同一水平面內(nèi)，另一邊垂直于水平面。質(zhì)量均為m的金屬細(xì)桿、與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路，桿與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，回路總電阻為2R。整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。當(dāng)桿在平行于水平導(dǎo)軌的拉力F作用下以速度沿導(dǎo)軌勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，桿也正好以速度向下勻速運(yùn)動(dòng)。重力加速度為g。以下說(shuō)法正確的是（）A.回路中感應(yīng)電流方向?yàn)锽.桿所受安培力大小為C.桿所受拉力F的大小為D.與大小的關(guān)系為【答案】AC【解析】A．桿向右運(yùn)動(dòng)切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，桿向下運(yùn)動(dòng)不切割磁感線(xiàn)；由右手定則可知，回路中感應(yīng)電流方向?yàn)?，A正確；B．感應(yīng)電流大小導(dǎo)體棒受到水平向左的安培力，導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到向右的安培力，安培力大小均為B錯(cuò)誤；C．由導(dǎo)體棒受力平衡得解得C正確；D．受到的摩擦力和重力平衡，由平衡條件得解得D錯(cuò)誤。故選AC。二、非選擇題：本題共5小題，共54分。11.（6分）某實(shí)驗(yàn)小組用如圖甲所示裝置探究向心力大小與線(xiàn)速度大小和運(yùn)動(dòng)半徑的關(guān)系。光滑的水平直桿固定在豎直轉(zhuǎn)軸上，水平直桿的左側(cè)固定寬度為d的擋光條，擋光條到豎直轉(zhuǎn)軸的距離為，水平直桿的右側(cè)套上質(zhì)量為的滑塊，用細(xì)線(xiàn)將滑塊與固定在豎直轉(zhuǎn)軸上的力傳感器連接，物塊到轉(zhuǎn)軸的距離為，細(xì)線(xiàn)處于水平伸直狀態(tài)，細(xì)線(xiàn)拉力的大小可以通過(guò)力傳感器測(cè)得。安裝在鐵架臺(tái)上的光電門(mén)可測(cè)遮光條通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間。（1）用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條的寬度如圖乙所示，d=___________cm；（2）當(dāng)滑塊隨水平直桿一起勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，光電門(mén)顯示遮光條通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間為，則此時(shí)滑塊線(xiàn)速度大小v=___________（用字母d，Δt表示）；若保持滑塊到豎直轉(zhuǎn)軸的距離不變，讓轉(zhuǎn)軸以不同的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，測(cè)得多組力傳感器的示數(shù)和對(duì)應(yīng)的擋光時(shí)間。為了畫(huà)出線(xiàn)性圖像，應(yīng)做力與___________（選填“”、“”、“”或“）的函數(shù)圖像?！敬鸢浮浚?）（2）【解析】（1）[1]用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條的寬度如圖乙所示，則（2）[2]光電門(mén)顯示遮光條通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間為，則此時(shí)擋光條的速度大小為擋光條和滑塊的角速度相等，根據(jù)可知擋光條到豎直轉(zhuǎn)軸的距離為，滑塊到轉(zhuǎn)軸的距離為，則滑塊線(xiàn)速度大小為[3]根據(jù)牛頓第二定律有可知為了畫(huà)出線(xiàn)性圖像，應(yīng)做力與的函數(shù)圖像。12.（8分）導(dǎo)電漆是將金屬粉末添加于特定樹(shù)脂原料中制作而成的能導(dǎo)電的噴涂油漆。現(xiàn)有一根用導(dǎo)電漆制成的截面為正方形的細(xì)長(zhǎng)樣品（固態(tài)），某同學(xué)欲測(cè)量其電阻率，設(shè)計(jì)了如圖（a）所示的電路圖，實(shí)驗(yàn)步驟如下：a．測(cè)得樣品截面的邊長(zhǎng)a=0.20cm；b．將平行排列的四根金屬探針甲、乙、丙、丁與樣品接觸，其中甲、乙、丁位置固定，丙可在乙、丁間左右移動(dòng)；c．將丙調(diào)節(jié)至某位置，測(cè)量丙和某探針之間的距離L；d．閉合開(kāi)關(guān)S，調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值，使電流表示數(shù)I=0.40A，讀出相應(yīng)的電壓表示數(shù)U，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S；e．改變丙的位置，重復(fù)步驟c、d，測(cè)量多組L和U，作出U—L圖像如圖（b）所示，得到直線(xiàn)的斜率k。回答下列問(wèn)題：（1）L是丙到___________（填“甲”“乙”或“丁”）的距離；（2）寫(xiě)出電阻率的表達(dá)式ρ=___________（用k、a、I表示）；（3）根據(jù)圖像計(jì)算出該樣品的電阻率ρ=___________Ω?m（保留兩位有效數(shù)字）?！敬鸢浮浚?）乙（2）（3）6.5×10－5【解析】（1）[1]由于電壓表測(cè)量的是乙、丙之間的電壓，則L是丙到乙的距離。（2）[2]根據(jù)電阻定律有再根據(jù)歐姆定律有聯(lián)立有則（3）[3]根據(jù)圖像可知k=6.5V/m則根據(jù)（2）代入數(shù)據(jù)有ρ=6.5×10－5Ω?m13.（10分）下端帶有閥門(mén)的氣缸內(nèi)封閉有一定質(zhì)量的理想氣體，開(kāi)始時(shí)缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)，溫度為。（1）關(guān)閉氣缸底部的閥門(mén)，使缸內(nèi)氣體溫度升高至，試計(jì)算此時(shí)缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)；（2）保持缸內(nèi)氣體溫度始終為，打開(kāi)氣缸底部的閥門(mén)，緩慢放出部分氣體，使缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)再次等于大氣壓強(qiáng)，試計(jì)算缸內(nèi)剩余氣體的質(zhì)量與原來(lái)氣體總質(zhì)量的比值。【答案】（1）；（2）【解析】（1）缸內(nèi)氣體發(fā)生等容變化，根據(jù)查理定律得其中解得，此時(shí)缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為（2）將放出的氣體與氣缸內(nèi)的氣體整體為研究對(duì)象，發(fā)生等溫變化，根據(jù)玻意耳定律有其中聯(lián)立解得缸內(nèi)剩余氣體質(zhì)量與原來(lái)氣體總質(zhì)量比為14.（12分）如圖所示，在xOy平面的第一象限內(nèi)存在方向垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在第二、三象限內(nèi)存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)。一比荷為k的帶負(fù)電粒子（不計(jì)重力）從x軸負(fù)半軸上的M點(diǎn)（圖中未畫(huà)出）沿x軸正向射入電場(chǎng)，從y軸上的N（0，b）點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度方向與y軸正方向的夾角θ=45°，粒子經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后從P點(diǎn)（圖中未畫(huà)出）垂直穿過(guò)x軸。求:（1）P點(diǎn)與O點(diǎn)之間的距離。（2）該粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速度大小v。（3）M點(diǎn)的坐標(biāo)及電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小。

【答案】（1）；（2）；（3）（-2b，0），【解析】（1）帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示

設(shè)帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r，根據(jù)幾何關(guān)系可知P點(diǎn)與O點(diǎn)之間的距離（2）根據(jù)洛倫茲力提供向心力有解得（3）帶電粒子在電場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)其射入電場(chǎng)時(shí)的初速度大小為v0，根據(jù)類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可知,帶電粒子在N點(diǎn)的速度v的反向延長(zhǎng)線(xiàn)過(guò)O、M連線(xiàn)的中點(diǎn)，故M點(diǎn)的坐標(biāo)為（-2b，0）粒子在x軸方向有2b=v0t粒子在y軸方向有并且又因?yàn)槁?lián)立解得15.（18分）小丁同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)玩具遙控賽車(chē)的軌道裝置，軌道的主要部分可簡(jiǎn)化為如圖所示的模型，水平軌道AB和傾斜軌道OD分別與圓軌道相切于B點(diǎn)和D點(diǎn)，彎曲軌道AE與水平軌道平滑連接，E點(diǎn)切線(xiàn)方向恰好水平。O點(diǎn)固定一彈射裝置，剛開(kāi)始時(shí)裝置處于鎖定狀態(tài)。當(dāng)賽車(chē)從A點(diǎn)出發(fā)經(jīng)過(guò)圓軌道進(jìn)入OD軌道，到達(dá)O點(diǎn)時(shí)恰好可以觸發(fā)彈射裝置將賽車(chē)原路彈回，最終進(jìn)入回收裝置F。測(cè)得賽車(chē)與彈射裝置碰撞時(shí)機(jī)械能