2024屆遼寧省高考模擬物理試卷（3）（解析版）

PAGEPAGE12024年普通高等學(xué)校招生全國統(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、考場號、座位號填寫在答題卡上．2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑．如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號．回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上．寫在本試卷上無效．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選項中，第1～7題只有一項符合題目要求，每小題4分；第8～10題有多項符合題目要求，每小題6分，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分1.2021年4月13日日本政府宜布將向太平洋傾倒逾125萬噸福島核電站內(nèi)儲存的核廢水，消息一出舉世嘩然。福島核電站的裂變材料是鈾235，核廢水含有大量的氚以及鋇141、氪92、鍶90、鈷60、碘129、釘106等放射性核素。由于含氚的水和普通的水具有相同的化學(xué)性質(zhì)，物理性質(zhì)也相近，因而現(xiàn)有的廢水處理技術(shù)很難去除，鈾235的半衰期大約為12.5年。針對這一事件，下列同學(xué)的觀點正確的是（）A．為了保護海洋環(huán)境，日本政府應(yīng)在12.5年后再排放經(jīng)過處理的核廢水。B．比較鈾235、鋇141、氪92、鍶90的原子核，鈾235的平均核子質(zhì)量最小C．比較鈾235、鋇141、氪92、鍶90的原子核，鈾235的比結(jié)合能最大D．核反應(yīng)方程：中的X是中子【答案】D【解析】A．為了保護海洋環(huán)境，日本政府在12.5年后還是不能排放經(jīng)過處理的核廢水，因為經(jīng)過一個半衰期只是有半數(shù)發(fā)生衰變，還在大數(shù)的沒有衰變，所以廢水還是具有放射性的，所以不能排放，則A錯誤；B．比較鈾235、鋇141、氪92、鍶90的原子核，鈾235的平均核子質(zhì)量最大，所以B錯誤；C．比較鈾235、鋇141、氪92、鍶90的原子核，鈾235的比結(jié)合能最小，因為比結(jié)合能越大原子越穩(wěn)定，所以C錯誤；D．根據(jù)核反應(yīng)過程中，遵循電荷數(shù)，質(zhì)量數(shù)守恒定律，所以核反應(yīng)方程方程中的X是中子，則D正確；故選D。2.如圖所示，物體A在力F作用下被夾在豎直墻與隔板B之間而處于靜止?fàn)顟B(tài)，若將力F增大，則（）A．物體A所受合力變大B．物體A所受隔板B的壓力不變C．物體A所受摩擦力不變D．物體A所受摩擦力變大【答案】C【解析】A．若將力F增大，物體A仍然靜止，所受合力等于零不變，A錯誤；B．若將力F增大，物體A所受隔板B的壓力變大，B錯誤；CD．若將力F增大，物體A所受摩擦力不變，始終等于物體A的重力，C正確，D錯誤。故選C。3.圖甲為一簡諧橫波在時的波形圖，是平衡位置在處的質(zhì)點，是平衡位置在處的質(zhì)點，圖乙為質(zhì)點的振動圖像．下列說法正確的是（）A．這列波沿軸負方向傳播B．時，質(zhì)點的加速度沿軸正方向C．時，質(zhì)點位于波峰位置D．在到時間內(nèi)，質(zhì)點通過的路程等于【答案】C【解析】A．分析振動圖像，由乙圖讀出，在t=0.10s時Q點的速度方向沿y軸負方向，根據(jù)波動規(guī)律結(jié)合圖甲可知，該波沿x軸正方向的傳播，故A錯誤；B．從t=0.10s到t=0.25s，質(zhì)點P振動了，根據(jù)波動規(guī)律可知，t=0.25s時質(zhì)點P位于平衡位置上方，則加速度方向沿y軸負方向，故B錯誤；C．時，即從t=0.1s時刻經(jīng)過了0.175s=的時間，波沿x軸正向傳播，則位于波峰位置，故C正確；D．在t=0.10s時質(zhì)點P不在平衡位置和最大位移處，從t=0.10s到t=0.25s，經(jīng)過了，此過程中質(zhì)點P通過的路程不等于3A=15cm，故D錯誤；故選C。4.中國女排在巴西里約奧運會上第三次奪得奧運會金牌，女排姑娘們的拼搏精神感動了國人．如圖所示是比賽場地，已知底線到網(wǎng)的距離為L，女排運動員朱婷在網(wǎng)前截擊，若她在球網(wǎng)正上方距地面H處，將球以水平速度沿垂直球網(wǎng)的方向擊出，球剛好落在底線上．將球的運動視作平拋運動，重力加速度為g，則下列說法不正確的是（）A．根據(jù)題目條件能求出球的水平速度vB．球從擊球點至落地點的位移等于LC．球從擊球點至落地點的位移與球的質(zhì)量無關(guān)D．根據(jù)題目條件能求出球從擊出至落地所用時間t【答案】B【解析】AD．根據(jù)得，球從擊出到落地的時間則球的水平初速度AD正確；B．球從擊球點到落地點的位移B錯誤；C．因為高度一定，水平位移由初速度和運動時間決定，與質(zhì)量無關(guān)，知球從擊球點至落地點的位移與球的質(zhì)量無關(guān)，C正確。故選B。5.輕質(zhì)彈簧右端固定在墻上，左端與一質(zhì)量m=0.5kg的物塊相連，如圖甲所示，彈簧處于原長狀態(tài)，物塊靜止，物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2。以物塊所在處為原點，水平向右為正方向建立x軸，現(xiàn)對物塊施加水平向右的外力F，F(xiàn)隨x軸坐標(biāo)變化的情況如圖乙所示，物塊運動至x=0.4m處時速度為零，則此過程物塊克服彈簧彈力做的功為（）A．2.0J B．3.5J C．1.8J D．3.1J【答案】D【解析】由圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積表示功，可得到力F做的功W=×(5+10)×0.2+10×(0.4-0.2)J=3.5J設(shè)克服彈簧彈力做功為WF，由動能定理WF-W彈-μmgx=0代入數(shù)據(jù)有3.5–W彈-0.2×0.5×10×0.4=0得W彈=3.1J則彈簧的彈性勢能為EP=3.1J故選D。6.根據(jù)機動車的運動情況，繪制如圖圖像，已知其在水平路面沿直線行駛，規(guī)定初速度的方向為正方向，運動過程中所受阻力恒定。請判定以下合理的說法是（）A．機動車牽引力恒定且大于阻力 B．機動車的初速度為0C．機動車的加速度為 D．機動車在前3秒的位移是【答案】D【解析】ABC．由變形可得與題目給定的圖線對比，由截距知可解得機動車的加速度由于機動車的加速度為負值，因此牽引力小于阻力。由斜率知故ABC錯誤；D．機動車速度變?yōu)榱闼钑r間為因此3s末機動車已靜止，其在前3秒的位移是故D正確。故選D。7.如圖（a），平行金屬板A、B間的電壓恒為U，B板右側(cè)的平行金屬板M、N間加有圖（b）所示的交變電壓，OO'是M、N板間的中線，當(dāng)電壓穩(wěn)定時，板間為勻強電場且電場僅局限于板間。零時刻，緊貼A板同時由靜止釋放甲、乙兩個離子，兩離子質(zhì)量相等、電荷量關(guān)系為q甲=4q乙；甲在時刻沿OO'方向進入并在時刻飛離交變電場。設(shè)甲、乙飛離交變電場時的速率為v甲、v乙，在交變電場中的偏移量大小為y甲、y乙。離子重力和離子間的相互作用均不計。則（）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】兩粒子在電場中被加速，則可得兩離子質(zhì)量相等、電荷量關(guān)系為q甲=4q乙；可知兩粒子出離電場中的速度之比為時間之比為因為甲在時刻沿OO'方向進入，則乙在時刻沿OO'方向進入，甲粒子在偏轉(zhuǎn)電場中的運動時間為，則乙粒子在偏轉(zhuǎn)電場中的運動時間為T；甲粒子在偏轉(zhuǎn)電場中的加速度偏轉(zhuǎn)距離乙粒子在偏轉(zhuǎn)電場中的加速度偏轉(zhuǎn)距離則y甲=y乙由對稱性可知，甲乙兩粒子出離偏轉(zhuǎn)電場時沿場強方向的速度均為零，則出離偏轉(zhuǎn)電場時的速度等于進入偏轉(zhuǎn)電場時的速度，即選項ACD錯誤，B正確；故選B。8.如圖所示，在直線上方存在著范圍足夠大、方向垂直于紙面向里的勻強磁場。一帶電粒子從O點以速度沿垂直于方向進入磁場，經(jīng)過t時間運動到磁場中的C點。已知O、C連線與初速度的夾角為，不計粒子的重力，下列說法正確的是（）A．帶電粒子從O點運動至C點的過程中，速度偏轉(zhuǎn)角為B．帶電粒子在磁場中運動的時間為C．帶電粒子在磁場中運動的軌跡直徑為D．若僅增大粒子的入射速度大小，經(jīng)過時間粒子速度方向偏轉(zhuǎn)的角度為【答案】BD【解析】A．作出粒子從O點運動至C點的軌跡如圖所示根據(jù)幾何關(guān)系可知，粒子的速度偏向角等于圓心角故A錯誤；B．粒子在磁場中做勻速圓周運動，從O點運動至C點的時間為t，因此且聯(lián)立解得而帶電粒子在磁場在磁場中運動的時間故B正確；C．根據(jù)可得帶電粒子在磁場中運動的半徑執(zhí)行為，故C錯誤；D．若僅增大粒子的入射速度大小，粒子在磁場中運動的切不變，經(jīng)過t時間運動的圓弧對應(yīng)的圓心角為，由A可知經(jīng)過時間粒子速度方向偏轉(zhuǎn)的角度為，故D正確。故選BD。9.宇航員在地球表面以一定初速度豎直上拋一小球，經(jīng)過時間t小球落回原處。若他在某星球表面以相同的初速度豎直上拋同一小球，需經(jīng)過時間5t小球落回原處。已知該星球的半徑與地球半徑之比為，地球表面重力加速度為g，設(shè)該星球表面附近的重力加速度為，空氣阻力不計。則（）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．設(shè)初速度為v0，由對稱性可知豎直上拋的小球在空中運動的時間t＝因此得選項A正確，B錯誤；CD．由得則選項D正確，C錯誤。故選AD。10.如圖，兩條平行的金屬導(dǎo)軌所在平面與水平面成一定夾角，間距為。導(dǎo)軌上端與電容器連接，電容器電容為。導(dǎo)軌下端與光滑水平直軌道通過絕緣小圓弧平滑連接，水平直軌道平行且間距也為，左側(cè)末端連接一阻值為的定值電阻。導(dǎo)軌均處于勻強磁場中，磁感應(yīng)強度大小均為，方向分別垂直導(dǎo)軌所在平面。質(zhì)量為，電阻為，寬度為的金屬棒從傾斜導(dǎo)軌某位置由靜止釋放，保證金屬棒運動過程始終與平行導(dǎo)軌垂直且接觸良好，金屬棒下滑到兩個軌道連接處時的速度剛好是，重力加速度為，忽略導(dǎo)軌電阻，水平導(dǎo)軌足夠長。則下列說法正確的是（）A．金屬棒初始位置到水平軌道的高度為B．電容器兩極板攜帶的最大電荷量為C．金屬棒在水平軌道上運動時定值電阻產(chǎn)生的焦耳熱為D．金屬棒在水平軌道運動的最大位移【答案】BD【解析】A．金屬棒沿斜面下滑到底端時，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能和電容器儲存的電能（若傾斜導(dǎo)軌不光滑，還有摩擦生熱），即由能量關(guān)系可知則金屬棒初始位置到水平軌道的高度不等于，A錯誤；B．金屬棒下滑到兩個軌道連接處時的速度最大，此時電容器兩端電壓最大，最大值為Em=Bdv則電容器兩極板攜帶的最大電荷量為Q=CEm=B正確；C．由能量關(guān)系可知，金屬棒在水平軌道上運動時產(chǎn)生的總的焦耳熱因金屬棒有內(nèi)阻，則定值電阻產(chǎn)生的焦耳熱小于，C錯誤；D．由動量定理解得金屬棒在水平軌道運動的最大位移D正確。故選BD。二、非選擇題：本題共5小題，共54分。11.某同學(xué)做“驗證碰撞過程中的動量守恒”的實驗，實驗裝置如圖所示，曲面體與足夠長的長木板固定在水平面上，曲面體的曲面最底端與長木板左端上表面在P點平滑連接。（1）該同學(xué)先將物塊A放在曲面上的Q點由靜止釋放，物塊A滑上長木板后，最后停在長木板上，測出物塊A在長木板上滑行的距離L；然后將物塊B放在長木板左端上表面，讓物塊A仍從Q點由靜止釋放，兩物塊在P點發(fā)生正碰，碰后物塊A、B均沿長木板向右滑行，最后停下時，測出A、B在長木板上滑行的距離分別為、.對實驗的要求，下列說法正確的是______.A．物塊A的質(zhì)量應(yīng)大于物塊B的質(zhì)量B．物塊A、B與長木板的動摩擦因數(shù)應(yīng)相同C．曲面應(yīng)盡可能的光滑D．Q點離木板的高度應(yīng)適當(dāng)大些（2）要驗證兩物體碰撞過程中的動量守恒，實驗還需要測量的物理量是______________（寫出物理量的名稱和符號），若表達式_________________成立，則A、B兩物塊碰撞過程中動量守恒得到驗證?！敬鸢浮浚?）ABD（2）物塊A的質(zhì)量、物塊B的質(zhì)量【解析】（1）A．為了保證A與B相碰后，A能繼續(xù)向前滑行，物塊A的質(zhì)量應(yīng)大于物塊B的質(zhì)量，選項A正確；B．為了便于驗證動量守恒，應(yīng)保證物塊A、B與長木板的動摩擦因數(shù)相同，選項B正確；C．曲面是否光滑不影響實驗結(jié)果，選項C錯誤；D．Q點離木板的高度適當(dāng)大些，可以使A、B碰撞前后的速度較大，在長木板上滑行的距離較遠，可以減少實驗誤差，選項D正確.。（2）要驗證兩物體碰撞過程中的動量守恒，還需要測量的物理量：物塊A的質(zhì)量、物塊B的質(zhì)量；設(shè)物塊與長木板的動摩擦因數(shù)為，由動能定理得則碰撞前物塊A的速度同理可得碰撞后物塊A的速度物塊B的速度若動量守恒，則即成立。12.物理興趣小組研究某小燈泡的伏安特性，實驗室可提供的器材：小燈泡（額定電壓為3.0V），直流電源（4.5V）、滑動變阻器（最大阻值為5Ω）、量程合適的電壓表和電流表、開關(guān)和導(dǎo)線若干，如圖甲所示的實物圖已完成部分連線。（1）為了盡可能減小實驗誤差，且要求小燈泡兩端電壓能夠在0~3V變化，滑動變阻器應(yīng)選用_____________（填“分壓式”或“限流式”）接法；（2）閉合開關(guān)前，應(yīng)把滑動變阻器滑片移到________（填“a”或“b”）端；（3）請在甲圖中完成連線________；（4）小組同學(xué)正確完成了實驗操作，將實驗數(shù)據(jù)描點作圖，得到I-U圖象，如圖乙所示。當(dāng)小燈泡兩端加2.0V電壓時，小燈泡的電阻R=____Ω（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；（5）將兩個規(guī)格相同的這種小燈泡并聯(lián)后接到電動勢為3.0V、內(nèi)阻為2.5Ω的另一電源E0上。則每個小燈泡的實際功率為_______W（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）?！敬鸢浮浚?）分壓式（2）a（3）（4）4.2（4.0~4.4）（5）0.43（0.42-0.46）【解析】（1）要使小燈兩端電壓能從0開始較大范圍變化，滑動變阻器應(yīng)采用分壓式接法；（2）閉合開關(guān)前，應(yīng)調(diào)節(jié)滑動變阻器使測量電路兩端電壓從0開始變化，所以應(yīng)滑到a端；（3）由于小燈泡電阻較小，采用電流表外接，連線如圖（4）由圖像可知，當(dāng)小燈兩端加2.0V電壓時，電流為0.48A，則根據(jù)歐姆定律得（5）設(shè)燈泡的實際電壓為U，實際電流為I，則根據(jù)閉合電路的歐姆定律得變形后得作出電源的圖像如圖所示則讀交點可得燈泡的實際功率為13.如圖所示，水平放置的足夠長的汽缸，內(nèi)部有一定質(zhì)量的理想氣體被活塞A、B分成容積均為V的I、II兩部分，開始活塞A、B被鎖定，不能滑動，此時氣體I的壓強與外界大氣壓P0相同；氣體Ⅱ的壓強是氣體I的2倍，室溫恒定，汽缸導(dǎo)熱性良好，活塞質(zhì)量不計，現(xiàn)解除活塞B的鎖定。（1）求穩(wěn)定后氣體I的體積和壓強；（2）穩(wěn)定后，再解除活塞A的鎖定，求再次穩(wěn)定后氣體II的體積?！敬鸢浮浚?），；（2）【解析】（1）設(shè)解除活塞B的鎖定后，穩(wěn)定后氣體I的壓強為p1體積為V1，氣體II的壓強為p2，體積為V2，兩部分氣體都經(jīng)歷等溫過程。則有對氣體I對氣體Ⅱ解得，（2）解除活塞A的鎖定后，汽缸內(nèi)氣體壓強大于大氣壓，活塞將向右移動。氣體I和氣體II經(jīng)歷等溫過程，設(shè)再次穩(wěn)定后氣體II的壓強為p3，體積為V3，有對II部分氣體由玻意爾定律得解得14.如圖所示，質(zhì)量m=3kg的小物塊在高h1=0.6m的光滑水平平臺上壓縮彈簧后被鎖扣K鎖住，彈簧儲存了一定的彈性勢能，打開鎖扣K，小物塊將以水平速度v0向右滑出平臺后做平拋運動，并恰好能從光滑圓弧形軌道BC的B點的切線方向無碰撞地進入圓弧形軌道，B點的高度h2=0.3m，圓弧軌道的圓心O與平臺等高，軌道最低點與光滑水平面相切，在水平面上有一物塊M，小物塊滑下與M發(fā)生碰撞后反彈，反彈的速度大小剛好是碰前速度大小的，碰撞過程中無能量損失，g=10m/s2，求：（1）小物塊壓縮彈簧時儲存的彈性勢能Ep；（2）物塊m運動到圓弧最低點C時對軌道的壓力；（3）物塊M的質(zhì)量?！敬鸢浮浚?）3.0J；（2）100N；（3）5.0kg【解析】（1）小物塊由A運動到B做平拋運動，則有h1－h(huán)2=gt2解得t=s由幾何關(guān)系有R=h1，h1－h(huán)2=，∠B