2023年辽宁省沈阳市光荣中学高三物理模拟试题含解析

2023年辽宁省沈阳市光荣中学高三物理模拟试题含解析 一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意 1. 为了对火星及其周围的空间环境进行探测，我国预计于2011年10月发射第一颗火星探测器“萤火一号”。假设探测器在离火星表面高度分别为h和h的圆轨道上运动时，周期分别为T和T。火星可视为质量分布均匀的球体，且忽略火星的自转影响，万有引力常量为G。仅利用以上数据，可以计算出（    ） A．火星的质量                    B．“萤火一号”的质量 C．火星对“萤火一号”的引力      D．火星表面的重力加速度 参考答案： AAD 2. （单选）下列有关分子运动理论的各种说法中正确的是（　　） 　 A． 温度低的物体内能小 　 B． 温度低的物体，其分子运动的平均动能也必然小 　 C． 做加速运动的物体，由于速度越来越大，因此物体分子的平均动能越来越大 　 D． 0℃的铁和0℃的冰，它们的分子平均动能可能不相同 参考答案： 考点： 分子的热运动． 专题： 分子运动论专题． 分析： 温度是分子平均动能的唯一标志，分子动能与分子的速率以及分子质量有关． 解答： 解：A、温度是分子平均动能的标志，温度低只能说明分子平均动能小，不能说明分子势能，而内能包括分子动能和分子势能，故A错误． B、温度低的物体，分子平均动能一定小，故B正确； C、温度是分子平均动能的标志，与物体是否运动无关，故C错误． D、温度是分子平均动能的唯一标志，温度相同说明分子平均动能相同，0℃的铁和0℃的冰，它们的分子平均动能相同，故D错误． 故选：B． 点评： 掌握温度是分子平均动能的“唯一”标志，与其他任何因素无关． 3. 如图所示，竖直平面内放一直角杆，杆的水平部分粗糙程度均匀，竖直部分光滑。两部分各有一小球（图中A和B）套在杆上保持静止，A、B间用不能伸展的轻绳相连，轻绳与竖直方向的夹角为。现用水平向右的力F使图中小球A向右匀速运动。在小球A匀速运动过程中，关于球A所受的水平力F、水平杆对小球A支持力FN及滑动摩擦力Ff的变化情况正确的是（       ） A．FN不变， F不变，Ff不变　　B．FN不变， F变大，Ff不变 C．FN变大， F变大，Ff变大　　D．FN变大， F变小，Ff变大 参考答案： C 4. 如图所示是一列简谐横波在t=0时的波形图，此时P点沿y轴的正方向运动，已知波的传播速度为2m/s。则下列说法中正确的是                                                                A．波长为0.6m B．波沿x轴正方向传播 C. 经过△t=0.4s质点P沿x轴移动0.8m D. 经过任意时间质点Q和P的振动情况总是相同的 参考答案： BD 5. 如图所示，光滑绝缘水平桌面上直立一个单匝矩形导线框，线框的边长，，总电阻为．在直角坐标系中，有界匀强磁场区域的下边界与轴重合，上边界满足曲线方程（m），磁感应强度大小，方向垂直底面向外．线框在沿轴正方向的拉力作用下，以速度水平向右做匀速直线运动，则下列判断正确的是 A．线框中的电流先沿逆时针方向再沿顺时针方向 B．线框中感应电动势的最大值为V C．线框中感应电流有效值为 D．线框穿过磁场区域的过程中外力做功为0.048J 参考答案： AD 由题意可知线框在外力作用下匀速切割磁感线，由右手定则可判断A正确；由E=BLv可知当线框的AD边或BC边全部在磁场中时，线框中的感应电动势最大，故最大值为=0.4V，B错误；线框中的感应电流的最大值为4A，该电流是正弦式交流电，故有效值是2A，C错误；由于线框做匀速运动，由能的转化与守恒定律可得外力做的功等于线框中产生的焦耳热，即J，D正确。 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 如图所示，A、B、C三点都在匀强电场中．已知AC⊥BC，∠ABC＝60°，BC＝20 cm.把一个q＝10－5 C的正电荷从A移到B，电场力做功为零；从B移到C，电场力做功为－1.73×10－3 J，则该匀强电场的场强大小是         V/m，并在图中作出这个电场线。　   参考答案： 1000V/m, 7. 如图所示，一个半径为R、透明的球体放置在水平面上，一束蓝光从A点沿水平方向射入球体后经B点射出，最后射到水平面上的C点。已知，该球体对蓝光的折射率为。则它从球面射出时的出射角  ▲  。 若换用一束紫光同样从A点射入该球体，则它从球体射出后落到水平面上形成的光点与C点相比，位置  ▲  （填“偏左”、“偏右”或“不变”）。 参考答案： 由折射率的定义式可得,由几何关系可知=30°，故60°。在同种介质中，紫光的偏折程度大于蓝光，故紫光从球体射出后落到水平面上形成的光点与C点相比，位置偏左。 8. 一定质量的理想气体状态变化的p-T图像如图所示，由图可知：气体在a、b、c三个状态的密度ρa、ρc、ρb的大小关系是______，气体在a、b、c三个状态时，气体分子的平均动能的大小关系是_______． 参考答案： ρa>ρc>ρb << 9. （多选）一本书放在水平桌面上，下列说法中正确的是 （  ） 　　A．书的重力就是书对桌面的压力 　　B．书对桌面的压力与桌面对书的支持力是一对平衡力 　　C．书的重力与桌面对书的支持力是一对平衡力 　　D．书对桌面的压力性质属于弹力 参考答案： CD 10. 某波源S发出一列简谐横波，波源S的振动图像如图所示。在波的传播方向上有A、B两点，他们到S的距离分别为45m和55m。测得A、B两点开始振动的时间间隔为1.0s。由此可知 ①波长λ=                 m； ②当B点离开平衡位置的位移为+6cm时，A点离开平衡位置的位移是         cm。 参考答案： 20 ， -6 11. 如图所示，一截面为正三角形的棱镜，其折射率为。今有一束单色光射到它的一个侧面，经折射后与底边平行，则入射光线与水平方向的夹角是______。 参考答案： 30° 12. 如图所示，轻绳一端系在质量为m的物体A上，另一端与套在粗糙竖直杆MN上的轻圆环B相连接．现用水平力F拉住绳子上一点O，使物体A及圆环B静止在图中虚线所在的位置．现稍微增加力F使O点缓慢地移到实线所示的位置，这一过程中圆环B仍保持在原来位置不动．则此过程中，圆环对杆摩擦力F1 ___  _____(填增大、不变、减小)，圆环对杆的弹力F2 ___  _____(填增大、不变、减小)。 参考答案： 不变        ，     增大    13. 海尔-波普彗星轨道是长轴非常大的椭圆，近日点到太阳中心的距离为0.914天文单位（1天文单位等于地日间的平均距离），则其近日点速率的上限与地球公转（轨道可视为圆周）速率之比约为（保留2位有效数字）              。 参考答案： 1.5．（5分） 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. ．(实验)如图所示，在一端带有滑轮的长木板上固定两个光电门1、2，两光电门中心间的距离为L。质量为M的滑块A上固定一宽度为d的遮光条，在质量为m的重物B牵引下从木板的上端加速滑下，遮光条通过光电门时，光电门1、2记录的遮光时间分别为。 (1)用此装置验证牛顿第二定律，且认为滑块A受到合外力的大小等于重物B所受的重力，实验中除了调整长木板倾斜角刚好平衡滑动摩擦力外，M、m还必须满足____________； (2)滑块经过光电门1的速度为_________，实验测得的加速度为_________(均用题中物理量的符号表示)： (3)若考虑到d不是远小于L，则加速度测量值比真实值________(填“偏大”或“偏小”)。 参考答案： （1）；（2）、；（3）偏大 本题旨在考查验证牛顿第二运动定律。 ：（1）根据牛顿第二定律，对整体有：，则绳子的拉力，当，重物的总重力等于绳子的拉力，等于滑块的合力； （2）滑块通过光电门1的瞬时速度：，通过光电门2的瞬时速度为：，根据，解得：； （3）若考虑到d不是远小于，两个中间时刻的实际距离大于，而测量值为，所以加速度的测量值比真实值大偏大。 故答案为：（1）；（2）、；（3）偏大。 15. 现要通过实验验证机械能守恒定律。实验装置如图所示：水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的砝码相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上的B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t。用d表示A点到导轨底端C点的距离，h表示A与C的高度差，b表示遮光片的宽度，x表示A、B两点间的距离，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度。用g表示重力加速度。完成下列填空和作图： (1)若将滑块自A点由静止释放，则在滑块从A运动至B的过程中，滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量可表示为______，动能的增加量可表示为________。若在运动过程中机械能守恒，与x的关系式为＝_____________。 (2)多次改变光电门的位置，每次均令滑块自同一点(A点)下滑，测量相应的x与t值。结果如下表所示： 以x为横坐标，为纵坐标，在图位置的坐标纸中描出第1和第5个数据点；根据5个数据点作直线，求得该直线的斜率k＝________×104 m－1·s－2(保留三位有效数字)。 （3）由测得的h、d、b、M和m数值可以计算出－x直线的斜率k0，将k和k0进行比较，若其差值在实验允许的范围内，则可认为此实验验证了机械能守恒定律。 参考答案： （1）   （2）如图    （1）当滑块运动到B点时下降高度设为h′，此时砝码上升的高度为x，由几何关系可知，故系统减少的重力势能为。 由于系统从静止开始运动，运动至B点时的速度，故动能的增加量。由可解得 （2）描点及作直线见图。在图中直线上取相距较远的两点，读出两点坐标，由可得 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 科学研究中经常利用电场、磁场来改变带电微粒的运动状态。如图甲所示，处有一个带电微粒源可以水平向右发射质量，电荷量，速度的带正电的微粒。N处有一个竖直放置的荧光屏，微粒源正对着荧光屏的正中央O点，二者间距离L=12cm。在荧光屏上以O点为原点，以垂直于纸面向里为轴正方向，以竖直向上为y轴正方向建立直角坐标系，每个方格的边长均为1cm，图乙所示为荧光屏的一部分（逆着微粒运动方向看）。在微粒源与荧光屏之间可以施加范围足够大的匀强电场、匀强磁场。忽略空气阻力的影响及微粒间的相互作用，g取10m/s2. ⑴若微粒源与荧光屏之间只存在水平向右的匀强电场，电场强度E=32V/m，求带电微粒打在荧光屏上的位置坐标； ⑵若微粒源与荧光屏之间同时存在匀强电场与匀强磁场 a．当电场与磁场方向均竖直向上，电场强度E=20V/m，带电微粒打在荧光屏上的P点，其坐标为(-4cm,0)，求磁感应强度B的大小； b．当电场与磁场的大小和方向均可以调整，为使带电微粒打在荧光屏的正中央，请你提出两种方法并说明微粒的运动情况。 参考答案： （1） （2）a.   b.见解析 （1）根据已知可知，带点微粒在指向荧光屏中央的方向上做匀变速直线运动，设经过时间打到荧光屏上， 由位移公式有，由牛顿第二定律有 解得 带电微粒在y轴的负半轴上做自由落体运动， 下落高度 所以微粒打在荧光屏上的位置坐标是（0，-5cm） （2）a. 根据题意知，重力与电场力平衡，粒子在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动 从y轴的正方向向负方向看，