2023届东北三省四城市暨沈阳市高三下学期二模物理试题含解析.docx

2023东北三省四城市联考暨沈阳市高三质量监测(二)物理注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考号填写在答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡指定位置。2.答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试题卷上无效。3.考试结束后，考生将答题卡交回。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17题只有一项符合题目要求，每小题4分；第810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. 篮球运动深受同学们喜爱。在某次篮球比赛中，质量为m的篮球以水平速度大小v撞击竖直篮板后，以水平速度大小被弹回，已知，篮球与篮板撞击时间极短。下列说法正确的是()A. 撞击时篮球受到的冲量大小为B. 撞击时篮板受到的冲量大小为C. 撞击过程中篮球和篮板组成的系统动量不守恒D. 撞击过程中篮球和篮板组成的系统机械能守恒2. 图为某海湾大桥上四段长度均为110m的等跨连续桥梁，汽车从a处开始做匀减速直线运动，恰好行驶到e处停下。设汽车通过ab段的平均速度为，汽车通过段的平均速度为，则满足()A. B. C. D. 3. 某双层晾衣篮正常悬挂时如图所示，已知上、下篮子完全相同且保持水平，质量均为m，篮子底面为圆形，直径，在两篮的四等分点处，用四根等长的轻绳将两篮相连，上篮用另外四根等长的轻绳系在挂钩上，绳长。重力加速度大小为g，则图中上篮单绳拉力T大小为()A. B. C. D. 4. 如图所示为光电效应演示实验中，用a、b、c三束光照射某金属得到的电流与电压之间的关系曲线。下列说法正确的是()A. 同一介质中a光的波长大于c光的波长B. 同一介质中a光的速度小于c光速度C. a光的光照强度小于b光的光照强度D. a光照射时光电子最大初动能最大5. 一列简谐横波在时的波形如图甲所示，P是介质中的质点，图乙是质点P的振动图像。已知波在介质中的波长为12m，则下列说法正确的是()A. 波的周期为0.6sB. 波的波速为20m/sC. 波沿x轴负方向传播D. 质点P的平衡位置坐标为6. 如图甲所示，在真空中固定两个相同点电荷A、B关于x轴对称，它们在x轴上的E-x图像如图乙所示(规定x轴正方向为电场强度的正方向)。若在坐标原点O由静止释放一个正点电荷q，它将沿x轴正方向运动，不计重力。则()A. A、B带等量正电荷B. 点电荷q在处电势能最大C. 点电荷q在处动能最大D. 点电荷q沿x轴正向运动最远距离为7. 如图所示，将半径为R的透明半球体放在水平桌面上方，O为球心，上表面恰好水平，轴线OO垂直于水平桌面。位于O点正上方某一高度处的点光源S发出一束与OO夹角的单色光射向半球体上的A点，光线通过半球体后刚好垂直射到桌面上的B点，已知，光在真空中传播速度为c，不考虑半球体内光的反射，则下列说法正确的是()A. 透明半球体对该单色光的折射率B. 透明半球体对该单色光的折射率C. 该光在半球体内传播的时间为D. 该光在半球体内传播的时间为8. 2021年2月，我国执行火星探测任务的“天问一号”火星探测卫星顺利实施近火制动，完成火星捕获，正式进入环绕火星轨道。假设火星可视为半径为的均匀球体，探测卫星沿椭圆轨道绕火星运动，周期为。如图所示，椭圆轨道的近火点离火星表面的距离为，远火点离火星表面的距离为，万有引力常量为。下列说法正确的是()A. 根据以上条件，可以求出火星质量B. 根据以上条件，可以求出卫星的质量C. 根据以上条件，可以求出火星近地卫星的周期D. “天问一号”在近火点和远火点的加速度大小之比为9. 如图所示，长木板放置在水平面上，一小物块置于长木板的中央，长木板和物块的质量均为m，物块与木板间的动摩擦因数为，木板与水平面间的动摩擦因数为，已知最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度大小为g。现对物块施加一水平向右的拉力F，则木板的加速度大小可能是()A. B. C. D. 10. 如图所示，两根足够长、间距为L的光滑竖直平行金属导轨，导轨上端接有开关、电阻、电容器，其中电阻的阻值为R，电容器的电容为C(不会被击穿)，金属棒MN水平放置，质量为m，空间存在垂直轨道向外的磁感应强度大小为B的匀强磁场，不计金属棒和导轨的电阻。闭合某一开关，让MN沿导轨由静止开始释放，金属棒MN和导轨始终接触良好，下列说法正确的是(重力加速度为g)()A. 只闭合开关，金属棒MN做匀加速直线运动B. 只闭合开关，金属棒MN做匀加速直线运动C. 只闭合开关，金属棒MN下降高度为时速度为，则所用时间D. 只闭合开关，通过金属棒MN的电流二、非选择题：本题共5小题，共54分。11. 某校举办科技节活动，一位同学设计了可以测量水平面上运动物体加速度的简易装置，如图所示。将一端系有摆球的细线悬于小车内O点，细线和摆球后面有一个半圆形的刻度盘。当小球与小车在水平面上保持相对静止时，根据悬绳与竖直方向的夹角，便可得到小车此时的加速度。(1)为了制作加速度计的刻度盘，需要测量当地的重力加速度，该选手利用单摆进行测量，每当摆球经过最低点时记数一次，从计数1到51用时40秒，则该单摆周期为_s；若已知单摆摆长为l，周期为T，则计算当地重力加速度的表达式为g_；(2)该加速度测量仪刻度_。(填“均匀”或“不均匀”)12. 某同学利用电压表和电阻箱测定特殊电池的电动势和内阻(E约为10V，r约为)。已知该电池允许最大电流为150mA，该同学利用图甲所示电路进行实验，电压表内阻约为，R为电阻箱，阻值范围，是定值电阻，起保护电路的作用。(1)定值电阻有以下几种规格，应选_；(填入相应的字母)A. B. C.(2)该同学完成电路的连接后，闭合开关S，调节电阻箱的阻值，读取电压表的示数，其中电压表的某一次偏转如图乙所示，其读数为_V；(3)改变电阻箱阻值，取得多组数据，作出图丙所示图线，则电动势测量值为_V，内阻测量值为_；(保留两位有效数字)13. 某濒危鱼类长期生活在压强为的深海中，科研团队为便于研究，把该鱼类从海里移到如图所示的两层水箱中，同时给它们创造一个类似深海的压强条件。假设该鱼位于一层水箱底部，距离二层水箱水面的高度，二层水箱上部密封一定质量的空气，空气体积，空气压强与外界大气压相同。已知外界大气压为，高水柱产生的压强约为(水箱内气体温度恒定、不考虑空气溶入水的影响)。求：(1)为使鱼在一层水箱正常存活，需要给二层水箱再打进压强为的空气多少升？(2)为了让二层水箱上方气体压强和第(1)问充气后气体压强相同，还可以采用从进水口注水的方法，那么需要注入多少升水？14. 如图所示，粗糙轻杆水平固定在竖直轻质转轴上A点。质量为m的小球和轻弹簧套在轻杆上，小球与轻杆间的动摩擦因数为，弹簧原长为0.6L，左端固定在A点，右端与小球相连。长为L不可伸长质量不计的细线一端系住小球，另一端系在转轴上B点，AB间距离为0.6L。装置静止时将小球向左缓慢推到距A点0.4L处时松手，小球恰能保持静止。接着使装置由静止缓慢加速转动。已知小球与杆间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g，不计转轴所受摩擦。(1)求弹簧的劲度系数k；(2)求小球与轻杆间恰无弹力时装置转动的角速度；(3)从开始转动到小球与轻杆间恰无弹力过程中，摩擦力对小球做的功为W，求该过程外界提供给装置的能量E。15. 如图甲所示，空间中有一直角坐标系Oxyz，在紧贴坐标为点的下侧有一粒子源P，能沿x轴正方向以的速度持续发射比荷的带正电的粒子。图乙为xOy平面图，在、的空间中有沿y方向的匀强电场，电场强度大小为，在的空间有垂直于xOy平面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小为。若在xOz平面内区域放置一足够大的吸收屏(如图甲所示)，屏上方施加有沿y方向，大小为的匀强磁场(忽略粒子间的相互作用)。求：(结果保留一位有效数字)(1)粒子第一次穿过y轴的坐标；(2)粒子第二次穿过y轴的坐标；(3)粒子打到吸收屏上的坐标。2023东北三省四城市联考暨沈阳市高三质量监测(二)物理注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考号填写在答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡指定位置。2.答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试题卷上无效。3.考试结束后，考生将答题卡交回。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17题只有一项符合题目要求，每小题4分；第810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. 篮球运动深受同学们喜爱。在某次篮球比赛中，质量为m的篮球以水平速度大小v撞击竖直篮板后，以水平速度大小被弹回，已知，篮球与篮板撞击时间极短。下列说法正确的是()A. 撞击时篮球受到的冲量大小为B. 撞击时篮板受到的冲量大小为C. 撞击过程中篮球和篮板组成的系统动量不守恒D. 撞击过程中篮球和篮板组成的系统机械能守恒【答案】C【解析】【详解】AB取初速度方向为正方向，则由动量定理可得冲量大小为故AB错误；C撞击过程中篮球和篮板组成的系统所受合外力不等于零，则系统动量不守恒，故C正确；D由于反弹速度减小，则撞击过程中篮球和篮板组成的系统机械能不守恒，故D错误。故选C。2. 图为某海湾大桥上四段长度均为110m的等跨连续桥梁，汽车从a处开始做匀减速直线运动，恰好行驶到e处停下。设汽车通过ab段的平均速度为，汽车通过段的平均速度为，则满足()A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】将汽车从a到e的匀减速直线运动，看作反向初速度为零的匀加速直线运动，根据初速度为零的匀变速直线运动的规律可得，汽车经过de段和ab段所用的时间之比为，所以汽车经过ab段的平均速度与通过de段的平均速度之比为又因为所以故选B。3. 某双层晾衣篮正常悬挂时如图所示，已知上、下篮子完全相同且保持水平，质量均为m，篮子底面为圆形，直径，在两篮的四等分点处，用四根等长的轻绳将两篮相连，上篮用另外四根等长的轻绳系在挂钩上，绳长。重力加速度大小为g，则图中上篮单绳拉力T大小为()A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】将绳中张力分解为竖直和水平方向，如图所示则又所以则有解得故选C。4. 如图所示为光电效应演示实验中，用a、b、c三束光照射某金属得到的电流与电压之间的关系曲线。下列说法正确的是()A. 同一介质中a光的波长大于c光的波长B. 同一介质中a光的速度小于c光速度C. a光的光照强度小于b光的光照强度D. a光照射时光电子最大初动能最大【答案】A【解析】【详解】Aa光的截止电压小于c光的截止电压，可知a光的频率小于c光的频率，即a光的波长大于c光的波长，A正确；Ba光的频率小于c光的频率，则a光的折射率小于c光的折射率，根据可知，同一介质中a光的速度大于c光速度，B错误；Ca光的饱和光电流大于b光的饱和光电流，可知a光的光照强度大于b光的光照强度，C错误；Da光的截止电压小于c光的截止电压，a光对应的光电子最大初动能小于c光的光电子最大初动能，D错误。故选A。5. 一列简谐横波在时的波形如图甲所示，P是介质中的质点，图乙是质点P的振动图像。已知波在介质中的波长为12m，则下列说法正确的是()A. 波的周期为0.6sB. 波的波速为20m/sC. 波沿x轴负方向传播D. 质点P的平衡位置坐标为【答案】D【解析】【详解】A由图乙可知，波的周期为1.2s，A错误；B波速为B错误；C质点P在时，向y轴正方向运动，根据“上下坡法”，波沿x轴正方向传播，C错误；D振动方程为x=0处的质点从平衡位置到y=5cm处的时间为质点P的平衡位置坐标为D正确。故选D。6. 如图甲所示，在真空中固定的两个相同点电荷A、B关于x轴对称，它们在x轴上的E-x图像如图乙所示(规定x轴正方向为电场强度的正方向)。若在坐标原点O由静止释放一个正点电荷q，它将沿x轴正方向运动，不计重力。则()A. A、B带等量正电荷B. 点电荷q在处电势能最大C. 点电荷q在处动能最大D. 点电荷q沿x轴正向运动的最远距离为【答案】D【解析】【详解】A由E-x图像可知，在x轴上的P点对应x2点，在P点的左侧电场强度为正值，沿x轴正方向，右侧为负值，可知A、B带等量负电，A错误；BC电荷量为q的正点电荷，从O点到P点，电场力做正功，电势能减小，从P点沿x轴正方向运动，电场力做负功，电势能增加，因此点电荷q在x1处电势能不是最大；可知点电荷q在x2处动能最大，BC错误；D由对称性可知，点电荷q沿x轴正方向最远能到达O点关于P点的对称点O点位置，故点电荷q沿x轴正向运动的最远距离为，D正确。故选D。7. 如图所示，将半径为R的透明半球体放在水平桌面上方，O为球心，上表面恰好水平，轴线OO垂直于水平桌面。位于O点正上方某一高度处的点光源S发出一束与OO夹角的单色光射向半球体上的A点，光线通过半球体后刚好垂直射到桌面上的B点，已知，光在真空中传播速度为c，不考虑半球体内光的反射，则下列说法正确的是()A. 透明半球体对该单色光的折射率B. 透明半球体对该单色光的折射率C. 该光在半球体内传播的时间为D. 该光在半球体内传播的时间为【答案】B【解析】【详解】AB光从光源S发出经半球到达水平桌面的光路图如下光由空气射向半球体，由折射定律有在中可知由几何关系可知故光由半球体射向空气，由折射定律有故由几何知识可得故故故A错误，B正确；CD光在半球体中传播速度为由几何知识可得解得光在半球体内传播的时间为故CD错误。故选B。8. 2021年2月，我国执行火星探测任务的“天问一号”火星探测卫星顺利实施近火制动，完成火星捕获，正式进入环绕火星轨道。假设火星可视为半径为的均匀球体，探测卫星沿椭圆轨道绕火星运动，周期为。如图所示，椭圆轨道的近火点离火星表面的距离为，远火点离火星表面的距离为，万有引力常量为。下列说法正确的是()A. 根据以上条件，可以求出火星的质量B. 根据以上条件，可以求出卫星的质量C. 根据以上条件，可以求出火星近地卫星的周期D. “天问一号”在近火点和远火点的加速度大小之比为【答案】AC【解析】【详解】AC根据题意可知，椭圆轨道的半长轴为由开普勒第三定律有解得近地卫星的周期为由万有引力提供向心力有解得即可以求出火星的质量和近地卫星的周期，故AC正确；B根据题意，由万有引力提供向心力有可知，卫星的质量消掉，则不可以求卫星的质量，故B错误；D根据题意，根据题意，由万有引力提供向心力有解得“天问一号”在近火点和远火点的轨道半径之比为则有故D错误。故选AC。9. 如图所示，长木板放置在水平面上，一小物块置于长木板的中央，长木板和物块的质量均为m，物块与木板间的动摩擦因数为，木板与水平面间的动摩擦因数为，已知最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度大小为g。现对物块施加一水平向右的拉力F，则木板的加速度大小可能是()A. B. C. D. 【答案】BC【解析】【详解】若两者恰能发生相对滑动时，对木板有解得对木块解得当时两者发生相对滑动，此时木板的加速度；当时二者之间不发生相对滑动，有解得故选BC。10. 如图所示，两根足够长、间距为L的光滑竖直平行金属导轨，导轨上端接有开关、电阻、电容器，其中电阻的阻值为R，电容器的电容为C(不会被击穿)，金属棒MN水平放置，质量为m，空间存在垂直轨道向外的磁感应强度大小为B的匀强磁场，不计金属棒和导轨的电阻。闭合某一开关，让MN沿导轨由静止开始释放，金属棒MN和导轨始终接触良好，下列说法正确的是(重力加速度为g)()A. 只闭合开关，金属棒MN做匀加速直线运动B. 只闭合开关，金属棒MN做匀加速直线运动C. 只闭合开关，金属棒MN下降高度为时速度为，则所用时间D. 只闭合开关，通过金属棒MN的电流【答案】BCD【解析】【详解】A只闭合开关，金属棒MN刚释放时有之后导体棒受重力和安培力共同作用，根据牛顿第二定律有又其中导体棒速度在增大，则导体棒做加速度减小的加速运动，直到安培力和重力平衡后做匀速直线运动，故A错误；C只闭合开关，金属棒MN下降高度为时速度为，在这个过程中对导体棒用动量定理有又联立解得故C正确；BD只闭合开关，金属棒MN运动过程中取一段时间，且趋近于零，设导体棒加速度为a，则有对导体棒，根据牛顿第二定律可得联立解得，可知导体棒做匀加速直线运动，故BD正确。故选BCD。二、非选择题：本题共5小题，共54分。11. 某校举办科技节活动，一位同学设计了可以测量水平面上运动物体加速度的简易装置，如图所示。将一端系有摆球的细线悬于小车内O点，细线和摆球后面有一个半圆形的刻度盘。当小球与小车在水平面上保持相对静止时，根据悬绳与竖直方向的夹角，便可得到小车此时的加速度。(1)为了制作加速度计的刻度盘，需要测量当地的重力加速度，该选手利用单摆进行测量，每当摆球经过最低点时记数一次，从计数1到51用时40秒，则该单摆周期为_s；若已知单摆摆长为l，周期为T，则计算当地重力加速度的表达式为g_；(2)该加速度测量仪的刻度_。(填“均匀”或“不均匀”)【答案】 . 1.6 . . 不均匀【解析】【详解】(1)1由题意，知单摆周期为2根据单摆周期公式则计算当地重力加速度的表达式为(2)3由受力分析，结合牛顿第二定律，得解得可知加速度不随角度均匀变化。12. 某同学利用电压表和电阻箱测定特殊电池的电动势和内阻(E约为10V，r约为)。已知该电池允许最大电流为150mA，该同学利用图甲所示电路进行实验，电压表内阻约为，R为电阻箱，阻值范围，是定值电阻，起保护电路的作用。(1)定值电阻有以下几种规格，应选_；(填入相应的字母)A B. C.(2)该同学完成电路的连接后，闭合开关S，调节电阻箱的阻值，读取电压表的示数，其中电压表的某一次偏转如图乙所示，其读数为_V；(3)改变电阻箱阻值，取得多组数据，作出图丙所示图线，则电动势的测量值为_V，内阻测量值为_；(保留两位有效数字)【答案】 . B . 6.5 . 10 . 50【解析】【详解】(1)1由闭合电路欧姆定律，有解得故选B。(2)2电压表选用015V，分度值为0.5V，读数为6.5V。(3)34由闭合电路欧姆定律，有整理，可得由图像可知解得13. 某濒危鱼类长期生活在压强为的深海中，科研团队为便于研究，把该鱼类从海里移到如图所示的两层水箱中，同时给它们创造一个类似深海的压强条件。假设该鱼位于一层水箱底部，距离二层水箱水面的高度，二层水箱上部密封一定质量的空气，空气体积，空气压强与外界大气压相同。已知外界大气压为，高水柱产生的压强约为(水箱内气体温度恒定、不考虑空气溶入水的影响)。求：(1)为使鱼在一层水箱正常存活，需要给二层水箱再打进压强为空气多少升？(2)为了让二层水箱上方气体压强和第(1)问充气后气体压强相同，还可以采用从进水口注水的方法，那么需要注入多少升水？【答案】(1)；(2)【解析】【详解】(1)由题意，得打进气体后的气体压强为根据气体等温变化，得需要给二层水箱再打进压强为的空气的体积为(2)设需要注入水的体积为，由等温变化为解得14. 如图所示，粗糙轻杆水平固定在竖直轻质转轴上A点。质量为m的小球和轻弹簧套在轻杆上，小球与轻杆间的动摩擦因数为，弹簧原长为0.6L，左端固定在A点，右端与小球相连。长为L不可伸长质量不计的细线一端系住小球，另一端系在转轴上B点，AB间距离为0.6L。装置静止时将小球向左缓慢推到距A点0.4L处时松手，小球恰能保持静止。接着使装置由静止缓慢加速转动。已知小球与杆间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g，不计转轴所受摩擦。(1)求弹簧劲度系数k；(2)求小球与轻杆间恰无弹力时装置转动的角速度；(3)从开始转动到小球与轻杆间恰无弹力过程中，摩擦力对小球做的功为W，求该过程外界提供给装置的能量E。【答案】(1)；(2)；(3)【解析】【详解】(1)依题意，有k(0.6L0.4L)mg解得k(2)小球与轻杆间恰无弹力时受力情况如图所示，此时弹簧长度为0.8L有Tsin37°mgTcos37°k(0.8L0.6L)0.8m2L解得(3)题设过程中初始时弹簧的压缩量与最终状态时的伸长量相等，故弹性势能改变量Ep0设小球克服摩擦力做功为W，则由功能关系有其中v0.8L解得该过程外界提供给装置的能量15. 如图甲所示，空间中有一直角坐标系Oxyz，在紧贴坐标为点的下侧有一粒子源P，能沿x轴正方向以的速度持续发射比荷的带正电的粒子。图乙为xOy平面图，在、的空间中有沿y方向的匀强电场，电场强度大小为，在的空间有垂直于xOy平面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小为。若在xOz平面内区域放置一足够大的吸收屏(如图甲所示)，屏上方施加有沿y方向，大小为的匀强磁场(忽略粒子间的相互作用)。求：(结果保留一位有效数字)(1)粒子第一次穿过y轴的坐标；(2)粒子第二次穿过y轴的坐标；(3)粒子打到吸收屏上的坐标。【答案】(1)；(2)；(3)【解析】【详解】(1)粒子从P点射出后在xOy平面内做平抛运动，沿y轴负方向的加速度为做平抛运动的时间为粒子在竖直方向上的位移所以粒子第一次穿过y轴时的坐标为。(2)粒子第一次穿过y轴时的速度为由于所以粒子沿着与y轴负方向成角的方向进入磁场，然后做匀速圆周运动。由可得圆周半径由几何关系可知，圆心在x轴正半轴的处。所以粒子将从y轴的正半轴某点处离开磁场，其坐标与粒子第一次穿过y轴时的坐标关于原点对称，所以粒子第二次穿过y轴时的坐标为。(3)粒子第二次穿过y轴后，沿着与y轴负方向成角的方向进入磁场。在磁场中，粒子沿着y轴负方向的分速度为在这个方向上，洛伦兹力为零；粒子沿着x轴负方向的分速度为在这个方向上，粒子在洛伦兹力的作用下做圆周运动。所以粒子进入磁场后，将沿着螺旋线向吸收屏运动。根据可得，粒子在磁场中运动半周的时间为粒子从y轴上处运动到xOz平面上时间为由于，所以在粒子离开磁场之前，就已经打到了吸收屏上。粒子的圆周轨迹对应的角度为粒子做圆周运动的半径为所以粒子打到吸收屏上的坐标为