2024屆遼寧省名校聯(lián)盟高三一模模擬（調(diào)研卷）物理試題（五）（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1遼寧省名校聯(lián)盟2024年高考模擬卷（調(diào)研卷）物理（五）本試卷滿分100分，考試時間75分鐘注意事項：1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題紙上。2.答選擇題時，選出每題〖答案〗后，用鉛筆把答題紙對應(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。答非選擇題時，將〖答案〗寫在答題紙上。寫在本試卷上無效。3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題紙一并交回。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.智能手機(jī)的攝像頭光圈尺寸和曝光時間會影響照片的成像質(zhì)量。某智能手機(jī)的攝像頭光圈的面積為，標(biāo)準(zhǔn)曝光時間為，暗室中有一個黃色的點光源，發(fā)光功率為，現(xiàn)用該手機(jī)在距離點光源處正對光源拍照。已知黃光的波長為，真空中的光速為。普朗克常量為，不考慮空氣對光子的吸收，則單次拍照進(jìn)入手機(jī)攝像頭快門的光子個數(shù)為（）A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗由光的頻率與波長的關(guān)系為所以一個光子的能量為該光源在曝光時間t內(nèi)發(fā)出的光能為在曝光時間t內(nèi)進(jìn)入手機(jī)攝像頭的光所具有的能量為，有則曝光時間t內(nèi)穿過該攝像頭的光子數(shù)為故選A。2.根據(jù)熱學(xué)中的有關(guān)知識，下列說法中正確的是（）A.一切符合能量守恒定律的宏觀過程都能發(fā)生B.空調(diào)工作過程表明，熱量可以自發(fā)地由低溫物體向高溫物體傳遞C.第二類永動機(jī)不違背能量守恒定律，當(dāng)人類科技水平足夠先進(jìn)時，第二類永動機(jī)可以被制造出來D.能量耗散是從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中的宏觀過程具有方向性〖答案〗D〖解析〗AD．熱運動的宏觀過程會有一定的方向性，符合能量守恒定律的宏觀過程并不能都真的發(fā)生，根據(jù)熱力學(xué)第二定律，不可能從單一熱源取熱使之完全轉(zhuǎn)換為有用的功而不產(chǎn)生其他影響，能量耗散是從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中的宏觀過程具有方向性，故A錯誤，D正確；B．空調(diào)的工作過程表明，熱量可以從低溫物體向高溫物體傳遞，但要引起其它變化，故B錯誤；C．第一類永動機(jī)違背能量守恒定律，第二類永動機(jī)不違背能量守恒定律，而是違背了熱力學(xué)第二定律，第二類永動機(jī)不可能制造出來，故C錯誤。故選D。3.一擺長為的單擺在驅(qū)動力作用下的振動圖像如圖所示，重力加速度取，取，則下列說法正確的是（）A.該單擺的固有周期為B.該單擺振動的頻率為C.若僅增大驅(qū)動力的頻率，該單擺擺動的幅度將減小D.若僅減小驅(qū)動力的頻率，該單擺的固有周期將變大〖答案〗C〖解析〗A．單擺的固有周期只與擺長和當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣扔嘘P(guān)，即故A錯誤；B．該單擺在驅(qū)動力作用下做受迫振動，振動周期如圖可知為頻率為故B錯誤；C．該單擺的固有頻率為當(dāng)驅(qū)動力的頻率越接近固有頻率時，單擺的振幅越大，當(dāng)驅(qū)動力的頻率等于固有頻率時，單擺的振幅最大，即共振現(xiàn)象，所以若僅增大驅(qū)動力的頻率，則驅(qū)動力的頻率遠(yuǎn)離固有頻率，該單擺擺動的幅度將減小，故C正確；D．單擺的固有周期只與擺長和當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣扔嘘P(guān)，與驅(qū)動力的頻率無關(guān)，所以若僅減小驅(qū)動力的頻率，該單擺的固有周期不變，故D錯誤。故選C。4.如圖所示，質(zhì)量為、半徑為、內(nèi)壁光滑的圓形軌道豎直放置在水平地面上，軌道圓心為是軌道上與圓心等高的兩點。一質(zhì)量為的小球沿軌道做圓周運動且剛好能通過軌道最高點，運動過程中軌道始終保持靜止?fàn)顟B(tài)。已知重力加速度為，下列說法正確的是（）A.小球經(jīng)過軌道最高點時，軌道對地面的壓力最小B.小球經(jīng)過軌道最低點時，軌道對地面的壓力最大C.小球經(jīng)過點時，軌道對地面的壓力為D.小球經(jīng)過點時，軌道對地面摩擦力沿水平面向左〖答案〗B〖解析〗A．小球經(jīng)過軌道最高點時，重力提供向心力，小球處于完全失重狀態(tài)，軌道對地面的壓力等于軌道的重力，小球在下半軌道運動時，小球?qū)壍赖膲毫τ邢蛳碌姆至?，則軌道對地面的壓力大于軌道的重力，小球在上半軌道運動（除最高點外）時，小球?qū)壍赖膲毫τ邢蛏系姆至?，則軌道對地面的壓力小于軌道的重力，故小球經(jīng)過軌道最高點時，軌道對地面的壓力不是最小，故A錯誤；B．由A分析可知，軌道對地面的壓力最大位置在下半軌道，設(shè)小球、軌道圓心連線與豎直方向的夾角為，根據(jù)牛頓第二定律小球經(jīng)過軌道最低點時，速度最大，，則在軌道最低點，小球受到軌道的支持力最大，根據(jù)牛頓第三定律，小球?qū)壍赖膲毫ψ畲?，軌道對地面的壓力最大，故B正確；C．小球經(jīng)過點時，軌道的支持力提供向心力，小球處于完全失重狀態(tài)，軌道對地面的壓力等于軌道的重力，為故C錯誤；D．小球經(jīng)過點時，軌道向左的支持力提供向心力，根據(jù)牛頓第三定律，小球?qū)壍赖膲毫ο蛴?，軌道靜止，根據(jù)平衡條件可知地面對軌道的摩擦力沿水平面向左，根據(jù)牛頓第三定律，軌道對地面的摩擦力沿水平面向右，故D錯誤。故選B。5.1965年香港中文大學(xué)校長高錕在一篇論文中提出以石英基玻璃纖維作長程信息傳遞；引發(fā)了光導(dǎo)纖維的研發(fā)熱潮，1970年康寧公司最先發(fā)明并制造出世界第一根可用于光通信的光纖，使光纖通信得以廣泛應(yīng)用。此舉被視為光纖通信的里程碑之一，高錕也因此被國際公認(rèn)為“光纖之父”。如圖為某種新型光導(dǎo)纖維材料的一小段，材料呈圓柱狀，其中為直徑，一束單色光以入射角從空氣射向圓心，下列說法正確的是（）A.光纖通信應(yīng)用了光的衍射B單色光從射入光導(dǎo)纖維時，折射角大于入射角C.若時，單色光剛好不從射出，則光導(dǎo)纖維的折射率為D.若光導(dǎo)纖維的折射率為2，則無論入射角為多少，單色光都不會從或射出〖答案〗D〖解析〗A．光纖通信應(yīng)用了光的全反射，故A錯誤；B．單色光從射入光導(dǎo)纖維時，即從光疏介質(zhì)進(jìn)入光密介質(zhì)，折射角小于入射角，故B錯誤；C．若時，單色光剛好不從射出，光路圖如圖甲所示根據(jù)折射定律臨界角為根據(jù)幾何關(guān)系有則光導(dǎo)纖維的折射率為故C錯誤；D．無論入射角為多少，單色光都不會從或射出，光導(dǎo)纖維的折射率最小時，光路圖如圖乙所示根據(jù)折射定律臨界角為根據(jù)幾何關(guān)系有則光導(dǎo)纖維的折射率最小值為故若光導(dǎo)纖維的折射率為2，則無論入射角為多少，單色光都不會從或射出，故D正確。故選D。6.如圖所示，質(zhì)量為的小球P和質(zhì)量為的小球Q通過兩根長度均為的細(xì)線懸掛在天花板的點，兩球之間通過長度為的輕桿相連，重力加速度為?，F(xiàn)對小球P施加一外力并確保輕桿始終處于水平狀態(tài)，則作用在小球P上的外力最小值為（）A. B. C. D.〖答案〗C〖解析〗對小球Q進(jìn)行受力分析，受到重力mg，細(xì)線的拉力和桿的作用力。根據(jù)平衡條件可得解得與Q相連繩子的拉力為其水平方向的分力等于桿的作用力，有對小球P進(jìn)行受力分析，受到重力3mg，細(xì)線的拉力，桿的作用力和外力F。小球重力與桿的作用力的合力為做出矢量三角形，當(dāng)作用在小球P上的外力方向與P相連繩子方向垂直時，作用在小球P上的外力最小，為故選C。7.如圖所示的電路中，電源電動勢為，內(nèi)阻忽略不計，定值電阻。閉合開關(guān)，當(dāng)電阻箱接入電路的阻值為時，一帶電微粒恰好懸浮于電容器C兩板的正中間位置。已知帶電微粒的質(zhì)量為，電容器C兩極板間的距離為，重力加速度為，電源負(fù)極接地，則下列說法正確的是（）A.帶電微粒帶負(fù)電荷B.帶電微粒的電荷量大小為C.帶電微粒的電勢能為D.減小電阻箱接入電路的阻值，懸浮的帶電微粒會向上移動〖答案〗D〖解析〗A．由于可知電容器下極板為高電勢，電容器內(nèi)的電場強(qiáng)度向上，一帶電微粒恰好懸浮于電容器C兩板的正中間位置，則帶電微粒受到的電場力與重力平衡，帶電微粒帶正電荷，故A錯誤；B．電容器兩極板間的電壓為帶電微粒恰好懸浮，有解得帶電微粒的電荷量大小為故B錯誤；C．帶電微粒的電勢為帶電微粒的電勢能為故C錯誤；D．減小電阻箱接入電路的阻值，電容器上極板電勢減小，電容器下極板電勢不變，電容器兩極板間的電壓增大，電容器內(nèi)的電場強(qiáng)度增大，帶電微粒受到電場力大于重力，懸浮的帶電微粒會向上移動，故D正確。故選D。8.某同學(xué)將一質(zhì)量為的小球從距離地面高處逆風(fēng)水平拋出，拋出時的速度大小為，小球落地時的速度大小為，方向豎直向下。已知小球運動過程中，受到水平方向的風(fēng)力且大小恒定，則小球從拋出到落地的過程中（）A.小球做的是變加速曲線運動 B.小球受到的風(fēng)力大小為C.合外力對小球的沖量大小為 D.小球的機(jī)械能減小了〖答案〗BD〖解析〗A．小球拋出后受恒定的重力和風(fēng)力作用，所以合力不變，加速度不變，小球做的是勻變速曲線運動，A錯誤；B．小球在豎直方向自由落體運動，有解得水平方向做勻減速直線運動，有解得水平風(fēng)力為B正確；C．小球所受合力為合力的沖量為C錯誤；D．小球重力勢能減小量為動能增加量為所以機(jī)械能減小量為D正確。故選BD。9.遠(yuǎn)距離輸電采用高壓輸電，可有效降低輸電線上的電能損耗。遠(yuǎn)距離輸電的示意圖如圖所示，變壓器和變壓器均視為理想變壓器，線圈匝數(shù)比為，，發(fā)電廠的輸出電壓為，輸送功率為，用戶端得到的電壓剛好為，則下列說法正確的是（）A.輸電線上的電流為B.輸電線的總電阻阻值為C.用戶端消耗的總功率為D.若發(fā)電廠輸出電壓不變，用戶端消耗總功率變大，則輸電線上消耗的電功率減小〖答案〗BC〖解析〗A．已知發(fā)電廠的輸出電壓為，根據(jù)變壓器的變壓比求得變壓器的輸出電壓為發(fā)電廠輸送功率為，則變壓器的輸出功率為輸電線上的電流為故A錯誤；B．用戶端得到的電壓剛好為,根據(jù)變壓比求得變壓器的輸入電壓為所以輸電線損失的電壓為輸電線的總電阻阻值為故B正確；C．輸電線損失的功率為用戶端消耗的總功率為故C正確；D．若發(fā)電廠輸出電壓不變，則不變，用戶德到的電壓不變，則不變，變壓器變壓比不變則、均不變，用戶端消耗總功率變大，則均增大，根據(jù)可知，輸電線上的電流增大，根據(jù)可知，則輸電線上消耗的電功率增大，故D錯誤。故選BC。10.如圖所示，在豎直平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系，整個空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為、方向垂直平面向里的勻強(qiáng)磁場。一質(zhì)量為、帶正電的微粒從原點沿軸負(fù)方向以初速度射入磁場，微粒帶電量大小為，重力加速度為，下列說法正確的是（）A.微粒一定能運動到軸上方區(qū)域B.微粒運動軌跡最低點的縱坐標(biāo)為C.微粒運動過程中的最大速率為D.微粒運動過程中的最小速率為〖答案〗AC〖解析〗A．根據(jù)補(bǔ)償法，將微粒速度分解成，，如圖所示其中則，微粒的運動可以看作速度大小為的向右勻速直線運動與速度大小為的勻速圓周運動的合運動，故微粒一定能運動到軸上方區(qū)域，故A正確；B．速度大小為的向右勻速直線運動不影響微粒運動軌跡的縱坐標(biāo)，根據(jù)洛倫茲力提供向心力微粒運動軌跡最低點的縱坐標(biāo)為故B錯誤；C．當(dāng)速度方向與速度同向時，微粒運動過程中的速率最大，為故C正確；D．當(dāng)速度方向與速度反向時，微粒運動過程中的速率最小，為故D錯誤。故選AC。二、非選擇題：本題共5從題，共54分。11.“探究向心力大小影響因素”的實驗裝置如圖所示。（1）若要研究向心力與質(zhì)量的關(guān)系，應(yīng)將兩個質(zhì)量不同的小球，分別放置在___________（填“A、B”“B、C”或“A、C”）處，將傳動皮帶套在半徑___________（填“相同”或“不同”）的左右兩個塔輪上，勻速轉(zhuǎn)動手柄，觀察標(biāo)尺上露出的格數(shù)即可。（2）若要研究向心力與半徑的關(guān)系，需將兩個質(zhì)量相同的小球分別放置在___________（填“A、B”“B、C”或“A、C”）處，將傳動皮帶套在半徑___________（填“相同”或“不同”）的左右兩個塔輪上，勻速轉(zhuǎn)動手柄，___________（填“左”或“右”）側(cè)的標(biāo)尺露出的格數(shù)更多?！即鸢浮剑?）A、C相同（2）B、C相同左〖解析〗（1）[1][2]若要研究向心力與質(zhì)量的關(guān)系，應(yīng)控制小球的運動半徑與角速度相等，應(yīng)將兩個質(zhì)量不同的小球，分別放置在A、C處，塔輪邊緣的線速度相等，根據(jù)應(yīng)將傳動皮帶套在半徑相同的左右兩個塔輪上，使小球的角速度相等。（2）[3][4]若要研究向心力與半徑的關(guān)系，應(yīng)控制小球質(zhì)量與角速度相等，需將兩個質(zhì)量相同的小球分別放置在B、C處，將傳動皮帶套在半徑相同的左右兩個塔輪上，使小球的角速度相等。[5]根據(jù)可知在B處的小球做圓周運動所需的向心力較大，故左側(cè)的標(biāo)尺露出的格數(shù)更多。12.某物理實驗興趣小組想測量一塊理電池組的電動勢和內(nèi)阻，步驟如下：（1）先用多用電表粗測鋰電池組電動勢。將多用電表的選擇開關(guān)調(diào)節(jié)至___________（填“直流”或“交流”）電壓擋的。用紅表筆連接鋰電池組的正極，另一根表筆連接鋰電池組的另外一極，此時多用電表的指針如圖（a）所示，其讀數(shù)為___________。（2）進(jìn)一步準(zhǔn)確測量該鋰電池組的電動勢和內(nèi)阻，實驗室提供的器材除了開關(guān)、導(dǎo)線、電阻箱外，還有電壓表（量程）和電壓表（量程），那么電壓表應(yīng)選用___________（填“”或“”）（3）用筆畫線代替導(dǎo)線，完成圖（b）的實物電路圖連接_________。（4）連接好電路，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱使其接入電路的阻值為，記錄對應(yīng)電壓表的示數(shù)，改變電阻箱接入電路的阻值使其為，記錄對應(yīng)電壓表的讀數(shù)為，則可以算得鋰電池組的電動勢___________，鋰電池組的內(nèi)阻___________（均用和表示）?！即鸢浮剑?）直流8.0（2）（3）（4）〖解析〗（1）[1]鋰電池組的電動勢為直流電，將多用電表的選擇開關(guān)調(diào)節(jié)至直流電壓擋的。[2]電壓表的讀數(shù)為（2）[3]鋰電池組的電動勢約為，電壓表應(yīng)選用量程為的。（3）[4]實物連接如圖所示。（4）[5][6]根據(jù)閉合電路的歐姆定律聯(lián)立解得，13.如圖所示，足夠長的水平傳送帶以恒定的速率順時針轉(zhuǎn)動，傳送帶的右端與光滑水平平臺平滑連接，物塊A和物塊B靠緊放置在平臺邊緣，兩物塊之間有少量火藥（火藥的體積忽略不計），火藥爆炸時會有的化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化成兩物塊的動能。已知物塊A的質(zhì)量為，物塊B的質(zhì)量為，物塊A與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為，兩物塊的運動始終在同一水平直線上，重力加速度取，求：（1）從火藥爆炸到兩物塊再次碰撞的過程中，兩物塊之間的最大距離；（2）物塊A第一次在傳送帶上運動的整個過程中，物塊A與傳送帶之間因摩擦產(chǎn)生的熱量?！即鸢浮剑?）；（2）〖解析〗（1）火藥爆炸過程中，對兩物塊組成的系統(tǒng)，由動量守恒定律和能量守恒定律得聯(lián)立解得，火藥爆炸后，物塊A向左運動，由牛頓第二定律得解得物塊A向左運動的時間物塊A向左運動的位移物塊A向右加速到與物塊B相同速度所用時間物塊A向右加速的位移為物塊B向右運動的距離為兩物塊的最大距離為（2）物塊A向右加速到與傳送帶共速過程中，運動的時間物塊A向右加速的位移物塊A第一次在傳送帶上運動的整個過程中，物塊A與傳送帶的相對位移為物塊A與傳送帶之間因摩擦產(chǎn)生的熱量為14.如圖所示，兩根固定在絕緣水平面內(nèi)足夠長的平行金屬導(dǎo)軌，間距為，導(dǎo)軌所在空間存在豎直方向的勻強(qiáng)磁場（未畫出），磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為。兩根質(zhì)量均為，長度均為，阻值均為的導(dǎo)體棒靜置在導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒用一根絕緣細(xì)線跨過光滑定滑輪與質(zhì)量也為的物塊拴接，初始時，用手托著物塊，使細(xì)線剛好伸直，水平部分的細(xì)線與導(dǎo)軌共面且平行，然后由靜止釋放物塊，經(jīng)過時間，導(dǎo)體棒剛好開始運動。已知兩導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)均為，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為，運動過程中兩導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，導(dǎo)軌電阻忽略不計，求：（1）釋放物塊瞬間，導(dǎo)體棒的加速度大??；（2）導(dǎo)體