2024屆遼寧省高考模擬物理試卷（解析版）

PAGEPAGE12024年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試（遼寧卷）物理本卷滿分100分，考試時間75分鐘注意事項(xiàng)：1.答卷前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫清楚。2.選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0.5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3.請按照題號順序在答題卡上各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4.保持卡面整潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、選擇題：本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個選項(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，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分1.我國自主研發(fā)的四探針法測水的電阻率的實(shí)驗(yàn)儀器如圖所示，能準(zhǔn)確地測出水在不同純度下的電阻率，若用國際單位制基本單位表示電阻率的單位正確的是（）A. B. C. D.【答案】C【解析】由電阻得電阻率可得電阻率單位。故選C。2.如圖所示，某汽車以10.8km/h的速度勻速進(jìn)入小區(qū)智能道閘，道閘智能系統(tǒng)用了0.3s的時間識別車牌號，識別完成后發(fā)出“滴”的一聲，司機(jī)發(fā)現(xiàn)自動欄桿沒有抬起，于是采取制動剎車，車恰好停在距自動欄桿2.5m處。已知該道閘的車牌識別起點(diǎn)線到自動欄桿的距離為7m，司機(jī)的反應(yīng)時間為0.7s，則汽車剎車時的加速度大小為（）A.2m/s2 B.3m/s2 C.4m/s2 D.5m/s2【答案】B【解析】設(shè)汽車速度為則設(shè)從識別車牌號到司機(jī)采取制動剎車共經(jīng)歷了時間t則此過程中汽車經(jīng)過位移為因此汽車在剎車制動過程中做勻減速直線運(yùn)動的位移為根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的公式解得故選B。3.一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡諧橫波，t=2s時的波形如圖（a）所示，x=3m處質(zhì)點(diǎn)的振動圖像如圖（b）所示，則波速可能是（）A.m/s B.m/s C.m/s D.m/s【答案】A【解析】在t=2s時，由x=3m處質(zhì)點(diǎn)的振動圖像（b）可知，波的周期為T=4s，質(zhì)點(diǎn)在t=2s時從平衡位置向下振動，由波的傳播方向可知，x=3m處質(zhì)點(diǎn)可能處在處，則有解得（n=0、1、2、3…）則波速可能是（n=0、1、2、3…）當(dāng)n=0時當(dāng)n=1時當(dāng)n=2時因此由題意可知A正確，BCD錯誤。故選A。4.如圖所示，質(zhì)量均為m的A、B兩物體疊放在豎直彈簧上并保持靜止，用大小等于mg的恒力F向上拉B，運(yùn)動距離h時，B與A分離，下列說法正確的是（）A.B和A剛分離時，彈簧長度等于原長B.B和A剛分離時，它們的加速度為gC.彈簧的勁度系數(shù)等于D.在B和A分離前，它們做加速度增大的加速直線運(yùn)動【答案】C【解析】AB．在施加外力F前，對A、B整體受力分析，可得A、B兩物體分離時，A、B間彈力為零，此時B物體所受合力即受力平衡，則兩物體的加速度恰好為零，可知此時彈簧彈力大小等于A受到重力大小，彈簧處于壓縮狀態(tài)，故AB錯誤；C．B與A分離時，對物體A有由于所以彈簧的勁度系數(shù)為故C正確；D．在B與A分離之前，由牛頓第二定律知在B與A分離之前，由于彈簧彈力一直大于mg且在減小，故加速度向上逐漸減小，所以它們向上做加速度減小的加速直線運(yùn)動，故D錯誤。故選C。5.如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為n1：n2=2：1，輸入端接在（V）的交流電源上，R1為電阻箱，副線圈連在電路中的電阻R=10Ω，電表均為理想電表。下列說法正確的是（）A.當(dāng)R1=0時，電壓表的讀數(shù)為30VB.當(dāng)R1=0時，若將電流表換成規(guī)格為“5V5W”的燈泡，燈泡不能正常發(fā)光C.當(dāng)R1=10Ω時，電流表的讀數(shù)為1.2AD.當(dāng)R1=10Ω時，電壓表的讀數(shù)為6V【答案】C【解析】A．當(dāng)R1=0時，根據(jù)理想變壓器原副線圈電壓與匝數(shù)之間關(guān)系，有其中聯(lián)立，解得故A錯誤；B．由部分電路歐姆定律，可得又聯(lián)立，解得則把電流表換成燈泡后，燈泡兩端電壓為即燈泡正常發(fā)光。故B錯誤；CD．當(dāng)R1=10Ω時，原線圈接入的交流電壓有效值為由理想變壓器原副線圈電流和電壓與匝數(shù)的關(guān)系，可得又聯(lián)立，解得故C正確；D錯誤。故選C。6.如圖1所示，水平地面上有一邊長為L的正方形ABCD區(qū)域，其下方埋有與地面平行的金屬管線。為探測地下金屬管線的位置、走向和埋覆深度，先讓金屬管線載有電流，然后用閉合的試探小線圈P在地面探測。如圖2所示，將暴露于地面的金屬管接頭接到電源的一端，將接地棒接到電源的另一端，這樣金屬管線中就有沿管線方向的電流。使線圈P在直線AC上的不同位置保持靜止（線圈平面與地面平行），線圈中沒有感應(yīng)電流。將線圈P靜置于B處，當(dāng)線圈平面與地面平行時，線圈中有感應(yīng)電流，當(dāng)線圈平面與射線BD成45°角時，線圈中感應(yīng)電流消失。由上述現(xiàn)象可以推測（）A.金屬管線中的電流大小和方向都不變B.金屬管線沿AC走向，埋覆深度為C.金屬管線沿BD走向，埋覆深度為D.若線圈P在D處，當(dāng)它與地面的夾角為45°時，P中一定沒有感應(yīng)電流【答案】B【解析】A．由題意知，當(dāng)線圈靜止時存在感應(yīng)電流，則說明穿過線圈的磁通量是變化的，所以金屬管線中的電流應(yīng)該大小或方向是變化的，故A錯誤；BC．因?yàn)榫€圈P在直線AC上的不同位置保持靜止(線圈平面與地面平行)，線圈中沒有感應(yīng)電流，說明穿過線圈的磁通量為零，即線圈平面與通電導(dǎo)體平行放置，金屬管線沿AC方向放置，如下圖所示剖面圖的最上面的線圈的磁通量為零，而線圈P靜置于B處，當(dāng)線圈平面與地面平行時，線圈中有感應(yīng)電流，說明線圈處于右上方的位置時磁通量不為零，而當(dāng)線圈平面與射線BD成45°角時，線圈中感應(yīng)電流消失，說明B處與導(dǎo)線的連線與水平方向夾角為45°，故金屬管線深度為，故B正確，C錯誤；D．若線圈P在D處，當(dāng)它與BD的夾角為45°時，P中一定沒有感應(yīng)電流，但是如果與地面的夾角為45°，則線圈可能有感應(yīng)電流，故D錯誤。故選B。7.如圖所示，在水平方向的勻強(qiáng)電場中，一質(zhì)量為m的帶電小球用一輕繩連接恰好在豎直平面內(nèi)繞O點(diǎn)做半徑為R的圓周運(yùn)動，運(yùn)動軌跡上均勻地分布著A、B、C、D、F、G、H和P點(diǎn)，OA垂直于電場強(qiáng)度方向。已知小球帶電荷量為，電場強(qiáng)度（g為重力加速度），則下列說法錯誤的是（）A.小球在A點(diǎn)時的速度為B.小球運(yùn)動至C點(diǎn)的電勢能小于H點(diǎn)時的電勢能C.小球運(yùn)動過程中繩子的最大拉力為D.小球運(yùn)動過程中的最小速度為【答案】AC【解析】AD．由于電場強(qiáng)度則有電場力和重力的合力大小為方向與豎直方向成斜向右下；小球恰好在豎直平面內(nèi)繞O點(diǎn)做圓周運(yùn)動，則它運(yùn)動到達(dá)P點(diǎn)時速度最小，設(shè)為，此時電場力和重力的合力剛好提供向心力，則有解得小球從P到A的過程中，由動能定理可得解得故A錯誤，滿足題意要求，D正確，不滿足題意要求；B．由于，，根據(jù)可知小球運(yùn)動至C點(diǎn)的電勢能小于H點(diǎn)時的電勢能，故B正確，不滿足題意要求；C．小球運(yùn)動等效最低點(diǎn)D時的速度最大，對繩子的拉力最大，小球從P到D的過程中，由動能定理可得在等效最低點(diǎn)D處，根據(jù)牛頓第二定律可得聯(lián)立解得故C錯誤，滿足題意要求。故選AC。8.如圖所示，地球的兩顆人造衛(wèi)星甲、乙的質(zhì)量均為m，分別在圓軌道和橢圓軌道上運(yùn)動，AB分別為橢圓軌道的近地點(diǎn)、遠(yuǎn)地點(diǎn)，與地心的距離分別為r、3r，兩軌道相切于A點(diǎn)，萬有引力常量為G，地球的質(zhì)量為M，規(guī)定無限遠(yuǎn)處衛(wèi)星的引力勢能為0，質(zhì)量為m的衛(wèi)星離地心的距離為R時，其引力勢能為，下列說法正確的是（）A.甲、乙的運(yùn)行周期之比為B.在A點(diǎn)，甲的加速度等于乙的加速度C.甲、乙在A點(diǎn)的機(jī)械能相等D.甲的機(jī)械能為【答案】ABD【解析】A．根據(jù)開普勒第三定律解得甲、乙的運(yùn)行周期之比為，故A正確；B．在A點(diǎn)，甲的加速度等于乙的加速度，故B正確；C．從低軌道到高軌道要加速離心，故甲的機(jī)械能小于乙的機(jī)械能，故C錯誤；D．甲的動能，勢能所以甲機(jī)械能為，故D正確。故選ABD。9.如圖所示，在勻速轉(zhuǎn)動的電動機(jī)帶動下，足夠長的水平傳送帶以恒定速率v1=2m/s勻速向右運(yùn)動，一質(zhì)量為m=1kg的滑塊從傳送帶右端以水平向左的速率v2=3m/s滑上傳送帶，最后滑塊返回傳送帶的右端。關(guān)于這一過程，下列判斷正確的有（）A.滑塊返回傳送帶右端的速率為2m/sB.此過程中傳送帶對滑塊做功為2.5JC.此過程中滑塊與傳送帶間摩擦產(chǎn)生的熱量為12.5JD.此過程中電動機(jī)對傳送帶多做功為10J【答案】ACD【解析】A．由于傳送帶足夠長，滑塊勻減速向左滑行，直到速度減為零，然后滑塊在滑動摩擦力的作用下向右勻加速，由于所以，當(dāng)滑塊速度增大到等于傳送帶速度時，物體還在傳送帶上，之后不受摩擦力，物體與傳送帶一起向右勻速運(yùn)動，所以滑塊返回傳送帶右端時的速率等于2m/s，故A正確；B．此過程中只有傳送帶對滑塊做功，根據(jù)動能定理得，傳送帶對滑塊做功為故B錯誤；C．設(shè)滑塊向左運(yùn)動的時間為t1，位移為x1，則該過程中傳送帶的位移為，摩擦生熱為返回過程，當(dāng)物塊與傳送帶共速時物塊與傳送帶摩擦生熱則此過程中滑塊與傳送帶間摩擦產(chǎn)生的熱量為故C正確；D．此過程中電動機(jī)對傳送帶多做功為故D正確。故選ACD。10.有一段12cm長水銀柱，在均勻玻璃管中封住一定質(zhì)量的氣體。若將玻璃管管口向上放置在一個傾角為30°的斜面上（如圖所示），先用外力使玻璃管靜止在斜面上，后由靜止釋放，玻璃管沿斜面下滑。已知玻璃管與斜面間的動摩擦因數(shù)為，大氣壓強(qiáng)p0相當(dāng)于76cm汞柱，氣體溫度不變。則下列說法正確的是（）A.釋放后氣體體積變大B.釋放后氣體體積變小C.下滑穩(wěn)定時密閉氣體的壓強(qiáng)為80cm汞柱D.下滑穩(wěn)定時密閉氣體的壓強(qiáng)為79cm汞柱【答案】AD【解析】CD．整體分析，由牛頓第二定律有解得對水銀汞柱分析，由牛頓第二定律有代入數(shù)據(jù)解得根據(jù)液體的壓強(qiáng)公式有則所以C錯誤；D正確；AB．靜止時，氣體的壓強(qiáng)為根據(jù)玻意耳定律有則溫度不變時，氣體的壓強(qiáng)與體積成反比，加速下滑時，氣體的壓強(qiáng)減小，所以釋放后氣體體積變大，則A正確；B錯誤；故選AD。二、非選擇題：本題共5小題，共54分。11.某同學(xué)用如圖所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。一根細(xì)線系住鋼球，懸掛在鐵架臺上，鋼球靜止于A點(diǎn)。光電門固定在A的正下方，在鋼球底部豎直地粘住一片寬度為d的遮光條。將鋼球拉至不同位置由靜止釋放，遮光條經(jīng)過光電門的擋光時間t可由計(jì)時器測出，記錄鋼球每次下落的高度h和計(jì)時器示數(shù)t，計(jì)算并比較鋼球在釋放點(diǎn)和A點(diǎn)之間的勢能變化大小與動能變化大小，就能驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒。（1）用計(jì)算鋼球重力勢能變化的大小，式中鋼球下落高度h應(yīng)測量釋放時的鋼球球心到___________之間的豎直距離。A.鋼球在A點(diǎn)時的頂端B.鋼球在A點(diǎn)時的球心C.鋼球在A點(diǎn)時的底端（2）用計(jì)算鋼球動能變化的大小，則鋼球的速度為___________（用題目所給字母表示）。（3）下表為該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果：4.8929.78614.6919.5929.385.0410.115.120.029.8他發(fā)現(xiàn)表中的與之間存在差異，認(rèn)為這是由于空氣阻力造成的。你是否同意他的觀點(diǎn)？請說明理由___________?！敬鸢浮浚?）B（2）（3）不同意，如果是空氣阻力造成的誤差，則重力勢能增量應(yīng)該大于動能增量，所以誤差不是由于空氣阻力造成的?！窘馕觥浚?）[1]小球不能視為質(zhì)點(diǎn)，故應(yīng)計(jì)算小球重心下落的高度，鋼球下落高度h應(yīng)測量釋放時的鋼球球心到鋼球在A點(diǎn)時的球心之間的豎直距離.故選B。（2）[2]遮光條寬度為d，條經(jīng)過光電門的擋光時間t，則鋼球的速度為（3）[3]不同意。由于測得的重力勢能增量小于動能增量，如果是空氣阻力造成的誤差，則重力勢能增量應(yīng)該大于動能增量，所以誤差不是由于空氣阻力造成的；實(shí)際上由于遮光條在小球的下面，因此遮光條的速度大于小球速度，故測得的速度比小球的實(shí)際速度大，造成動能增量大于重力勢能增量。12.物理興趣小組研究某發(fā)光體的伏安特性，實(shí)驗(yàn)室可提供的器材：發(fā)光體（額定電壓為5.0V，額定功率為0.45W），直流電源（6V）、滑動變阻器（最大阻值約為10Ω）、量程合適的電壓表和電流表開關(guān)和導(dǎo)線若干。已知發(fā)光體兩端電壓超過0.5V即可發(fā)光，實(shí)物連接圖如圖甲所示。（1）閉合開關(guān)前，應(yīng)把滑動變阻器滑片移到________（填“a”或“b”）端。（2）閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片位置，發(fā)光體一直不發(fā)光，電流表示數(shù)很小且?guī)缀鯚o變化，電壓表示數(shù)接近電源電動勢，下列原因可能是________（填正確答案標(biāo)號）。A．電流表短路B．發(fā)光體斷路C．滑動變阻器的滑片接觸不良（3）更換發(fā)光體后，小組同學(xué)正確完成了實(shí)驗(yàn)操作，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)作圖，得到I—U圖像，如圖乙所示。當(dāng)發(fā)光體兩端加5.0V電壓時，發(fā)光體的電阻R=________Ω，發(fā)光體的電功率P=_________W。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）。（4）若把該發(fā)光體接在電動勢E=4.0V，內(nèi)阻r=20.0Ω的太陽能電源上，該發(fā)光體的電功率約為________W。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）【答案】（1）a（2）B（3）580.43（4）0.17【解析】（1）[1]為保證儀器安全，閉合開關(guān)前需把滑動變阻器調(diào)到阻值最大處，即a端。（2）[2]電流表有示數(shù)，說明電流表并沒有短路，A錯誤；滑動變阻器的滑片接觸不好，總阻值直接接入電路，結(jié)合乙圖，該種情況發(fā)光體可以發(fā)光，C錯誤；若發(fā)光體斷路，電壓表直接串聯(lián)接入電路，電路中有電流，電壓表示數(shù)接近電源電動勢，B正確。（3）[3][4]根據(jù)圖像，當(dāng)發(fā)光體電壓為5.0V時，電流為86.0mA，則電阻功率（4）[5]作出電源特征曲線，如圖，電源特征曲線與發(fā)光體I—U圖像交點(diǎn)的橫、縱坐標(biāo)之積即為電功率，因I=0.60A，U=2.8V可得電功率約為P=IU=0.17W13.如圖所示，在一個足夠大的水池中有一名潛水員在水面下E處潛泳，E處與水面的距離為1m，與岸邊的水平距離為1.1m，潛水員在E處恰好看不到離岸邊2m、高出岸邊1m的標(biāo)志物P，已知岸邊距離水面的高度BC為0.3m。(1)求水的折射率；(2)若此時潛水員打開自身攜帶的一個點(diǎn)光源，同時豎直下潛，若要使水面上能出現(xiàn)一個最大的完整的圓形透光區(qū)域，則潛水員需要下潛多少距離？（不考慮光的多次反射，小數(shù)點(diǎn)后保留一位數(shù)字）【答案】(1)2；(2)0.9m【解析】（1）潛水員恰好看不到標(biāo)志物P時的光路圖如圖所示。由幾何知識可知光線的入射角與∠BPA相等，則有sin∠BPA==由三角形相似可知=解得CD=0.6m故EF=0.5m則sin∠EDF==折射率=2（2）當(dāng)潛水員下沉到發(fā)生全反射的臨界光線恰好照射到水面與岸邊的交點(diǎn)C時，透光區(qū)域?yàn)樽畲蟮耐暾膱A形，設(shè)全反射臨界角為C0，且滿足sinC0=解得C0=30°根據(jù)幾何關(guān)系可知IH==m潛水員需下潛H=IH－IE≈0.9m14.如圖所示，豎直平面內(nèi)有一平面直角坐標(biāo)系，第一、第四象限中存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場。在y軸上固定一能吸收離子的收集板，M點(diǎn)坐標(biāo)為，N點(diǎn)坐標(biāo)為，從坐標(biāo)原點(diǎn)O均勻的沿平面向一、四象限內(nèi)各個方向入射速率相同的離子，當(dāng)輻射的離子速率為時離子打在收集板上的位置最遠(yuǎn)到N點(diǎn)，最近到M點(diǎn)。不計(jì)離子的重力影響及離子間的相互影響，求：（1）恰好打到M點(diǎn)的離子在磁場中運(yùn)動的時間；（2）能打到收集板上的離子數(shù)占輻射總數(shù)的比例?！敬鸢浮浚?）或；（2）【解析】（1）沿x軸正方向出射的粒子，經(jīng)半圓到達(dá)N點(diǎn)，由此可得可知通過M點(diǎn)的離子有兩種，一個轉(zhuǎn)過的圓心角為60°，即另一個轉(zhuǎn)過的圓心角為300°，如圖所示即離子做勻速圓周運(yùn)動，周期即解得，（2）如圖所示動圓分析結(jié)果可知，能打到收集板上的離子分布在與x軸正向兩側(cè)均成60°的范圍內(nèi)因?yàn)榉派湓淳鶆虼虺鲭x子，因此打到收集板上的離子數(shù)占輻射總數(shù)的比例為15.某研發(fā)小組設(shè)計(jì)了一個臂力測試儀。裝置的簡化原理圖如圖