2024届辽宁省沈阳市第一二〇中学高三下学期第十次质量监测物理试题

沈阳市第 120 中学 2023-2024 学年度下学期 高三年级第十次质量监测 物理试题 满分： 100 分 时间： 75 分钟 命题人，校对人：徐艳艳 冯颖 一．选择题（1-7 题为单选，每题 4 分；8-10 题为多选，每题 6 分，漏选得 3 分） 1、图中的（a）、（b）、（c）、（d）四幅图涉及不同的原子物理知识，其中说法正确的是（ ） A．根据图（a）所示的三种射线在磁场中的轨迹，可以判断出“1”为β射线 B．如图（b）所示，发生光电效应时，入射光光强越强，光电子的最大初动能越大 C．玻尔通过图（c）所示的α粒子散射实验，揭示了原子核还可以再分 D．利用图（d）所示的氢原子能级示意图，可以解释氢原子光谱为何不是连续光谱 2. 关于生活中常见的光学现象及相关的知识，下列说法正确的是（ ） A. 在水中，红光的传播速度小于蓝光的传播速度 B. 对于相同的障碍物，红光在水中比在空气中更容易发生明显的衍射现象 C. 太阳光通过盛满水的玻璃杯，形成彩色光谱，这是光干涉的结果 D. 在双缝干涉实验中，若仅将屏幕向双缝的位置移动，则相邻亮条纹的间距减小 3、假设将来的某一天，宇航员驾驶宇宙飞船，登陆某一行星，该行星是质量分布均匀的球体。通 过测量发现，某一物体在该行星两极处的重力为 G，在该行星赤道处的重力为 3 4 G，则此物体 在该行星纬度为 30°处随行星自转的向心力为（ ） A. 3 12 G B. 1 12 G C. 3 8 G D. 1 8 G 4．一列沿 x 轴传播的简谐横波在 t=0 时刻的波形图如图中的实线所示，t=0.5s 时的波形图如图中 的虚线所示，则该简谐横波在介质中的传播速度可能为（ ） A．40m/s B．16m/s C．34m/s D．52m/s 5、如图所示，轻绳一端连在水平台上的玩具小车上、一端跨过光滑定滑轮系着皮球（轻绳延长线 过球心）。小车牵引着绳使皮球沿光滑竖直墙面从较低处上升，则在球匀速上升且未离开竖直 墙面的过程中（ ） A．玩具小车做匀速运动 B．玩具小车做减速运动 C．绳对球的拉力逐渐减小 D．球对墙的压力大小不变 6、某实验小组测得在竖直方向飞行的无人机飞行高度 y 随时间 t 的变化曲线如图所示，E、F、 M、N 为曲线上的点，EF、MN 段可视为两段直线，其方程分别为 4 26y t  和 2 140y t   。无人机及其载物的总质量为 2kg，取竖直向上为正方向。则（ ） A．EF 段无人机的速度大小为 4m/s B．FM 段无人机的货物处于超重状态 C．FN 段无人机和装载物总动量变化量大小为 4kg·m/s D．MN 段无人机机械能守恒 7、如图所示，倾角为 θ的光滑斜面，沿斜面放置的轻弹簧一端固定在斜面底端，另一端连接物体 A，静止时，弹簧被压缩了 l。质量与 A 相同的物体 B 从弹簧原长位置由静止释放，A 与 B 发生 完全非弹性碰撞(但不粘连)，碰撞时间极短，A、B 视为质点，重力加速度为 g，弹簧的弹性势能 2 p 1 2 E kx （x 为弹簧的形变量），则下列说法正确的是（ ） A. 碰后瞬间两物体的速度大小为 2 sin 2 gl v   B. 碰后两物体一起向下运动的最大位移为 2l C. 两物体反弹向上运动，B 能再次回到释放点 D. 碰后两物体一定能分离 8、健身球是一种内部充气的健身辅助器材，如图所示，球内的气体可视为理想气体，当球内气体 被快速挤压时来不及与外界热交换，而缓慢变化时可认为能发生充分的热交换。则下列说法正 确的是（ ） A．人体快速挤压健身球过程中，球内气体压强减小 B．人体快速挤压健身球过程中，球内气体分子热运动的平均动能增大 C．人体缓慢离开健身球过程中，球内表面单位时间单位面积上撞击的分子 数不变 D．人体缓慢离开健身球过程中，球内气体从外界吸热 9．正方体 1 1 1 1abcd a b c d 的上表面水平，沿中心线 1 2O O 放置一根通有恒定电流 I 的长直导线，现使 一闭合金属小圆环沿不同方向以相同速率做匀速直线运动，运动过程中圆环平面始终水平。下列 说法正确的是（ ） A． 1a 点与 c 点的磁感应强度相等 B．小圆环的圆心从ad 边的中点竖直向上运动时，小圆环中无感应电流 C．小圆环的圆心从 1b 移到 1c 过程中，穿过小圆环的磁通量先减少后增大 D．小圆环的圆心从 a 移到 d 与从 a 移到 c，小圆环的平均感应电动势相等 10.如图所示，一质量为 1kgm  、带电荷量为 0.5Cq   的小球，以速度 0 3m/sv  沿两正对带电平 行金属板 MN（板间电场可看成匀强电场）左侧某位置水平向右飞入，已知极板长 4.8mL  ， 两极板间距为 4md  ，不计空气阻力，小球飞离极板后恰好由 A 点沿切线进入竖直光滑绝缘 圆弧轨道 ABCD，AC、BD 为圆轨道的直径，在圆轨道区域有水平向右的匀强电场，电场强度 的大小与 MN 间的电场强度大小相等。已知 210m/sg ，sin53 0.8  ，cos53 0.6  ，下列说 法正确的是（ ） A．小球在 A 点的速度大小为 5m/s B．MN 两极板间的电势差UMN = 20V C．小球运动至 C 点的速度大小为 4m/s D．轨道半径 2 m 3 R  时小球不会在 ABCD 区间脱离圆弧轨道 二、实验题 11．(6 分)某实验小组同时测量 A、B 两个箱子质量的装置图如图甲所示，其中 D 为铁架台，E 为 固定在铁架台上的轻质滑轮（质量和摩擦可忽略不计），F 为光电门，C 为固定在 A 上、宽度为 d 的细遮光条（质量不计），另外，该实验小组还准备了一套总质量 0 0.5kgm  的砝码和刻度尺。 (1)在铁架台上标记一位置 O，并测得该位置与光电门 F 之间的距离为 h。取出质量为 m 的砝码放 在 A 箱子中，剩余砝码全部放在 B 箱子中，让 A 从位置 O 由静止开始下降。 (2)用游标卡尺测量遮光条的宽度 d 的读数如图丙所示，其读数为 mm，测得遮光条 通过光电门的时间为Δt，下落过程中的加速度大小 a （用 d、 t 、h 表示）。 (3)改变 m，测得相应遮光条通过光电门的时间，算出加速度 a，得到多组 m 与 a 的数据，作出 a m 图像如图乙所示，可得 A 的质量 Am  kg 。（取重力加速度大小 210m/sg ，计算结 果保留三位有效数字） 12．（10 分）在研究标有额定工作状态为“3V、1.5W”的小灯泡的伏安特性实验中，实验室提供以 下器材： 电流表 A 量程 600mA，内阻约为 0.3Ω 灵敏电流计 G 满偏电流 Ig=500 A，阻值 R=600Ω 电阻箱 R 最大阻值 9999.9Ω 滑动变阻器 R1 最大阻值为 10Ω 滑动变阻器 R2 最大阻值为 500Ω 电源 E 电动势为 4V，内阻不计 开关，导线若干 (1)实验设计电路如图甲所示，因需要将灵敏电流计 G 与电阻箱组装改装成一个量程 3V 的电压 表，请在虚线框中画出电压表的改装电路 ，并将电阻箱的阻值调到 Ω，再将 灵敏电流计表盘上的电流参数修改为对应的电压表的电压参数。 (2)为了提高测量的准确度与有效性，应该选择的滑动变阻器为 （选填“R1”或“R2”）。 (3)用连线代替导线将图乙中实物连接为完整电路 。 (4)在实验过程中，应先将滑动变阻器的滑片 P 置于变阻器的左端，再闭合 S，将滑片 P 向右调 节，得到多种状态下小灯泡实际工作的电压与电流的对应数据。 (5)描绘出的小灯泡 U-I 曲线如图丙所示，将该规格的两个相同小灯泡串联后再与一电源电动势 E=4V，内阻 r=5Ω的新电源相连接，则每个小灯泡在该电路中的实际工作功率为 W（保 留三位有效数字）。 三、解答题 13．（10 分）如图所示，半径为 1.8mR  的四分之一光滑圆弧轨道 PQ固定在水平面上，轨道末端 与厚度相同的处于静止的木板 A 和 B 紧挨着（不粘连）。木板 A、B 的质量均为 1kgM  ，与水平 面间的动摩擦因数均为 1 0.2  ，木板 A 长 A 1.5mL  。一质量为 2kgm  、可视为质点的小物块从 P 点由静止释放，小物块在以后的运动过程中没有滑离木板 B。小物块与木板 A 间的动摩擦因数 2 0.8  ，与木板 B 间的动摩擦因数 3 0.1  ，重力加速度 210 m/sg  ，求： （1）（4 分）小物块运动到 Q 点时对轨道的压力大小； （2）（6 分）小物块刚滑上木板 B 时的速度大小； 14．（10 分）如图甲所示，平行光滑金属轨道 ABC 和 A’B’C’置于水平面上，两轨道间距为 0.8d  ，CC之间连接一定值电阻 0.2R  。BB P P  为宽 1x 未知的矩形区域，区域内存在磁感应 强度 1 1.0TB  、竖直向上的匀强磁场。质量 0.2kgm  、电阻 0.2r  的导体棒以 0 4m/sv  的初速 度从BB进入磁场区域，当导体棒以 1 2m/sv  的速度经过PP时，右侧宽度 2 0.2mx  的矩形区域 MM C C  内开始加上如图乙所示的磁场 2B ，已知 1.0mPM P M   。求： （1）（5 分） 1x 的大小 （2）（5 分）导体棒在 PP’M’M之间运动阶段，导体棒产生的焦耳热。 15．（18 分）如图，在 0x  的区域存在方向沿 y 轴负方向的匀强电场，在 0x  的区域存在方向垂 直于 xOy 平面向里的匀强磁场。一个氕核（ 𝐻1 1 ）和一个氚核（ 𝐻1 3 ）先后从 x 轴上 P、Q 两点射 出，速度大小分别为 0 2 v 、 0v 。速度方向与 x 轴正方向的夹角均为 53  ，一段时间后，氕核和氚 核同时沿平行 x 轴方向到达 y 轴上的 M 点（图中未画出），并立即发生弹性碰撞（碰撞时间极 短）。已知 Q 点坐标为 ( ,0)d ，不计粒子重力及粒子间的静电力作用，sin53 0.8  ， cos53 0.6  ，求： （1）（5 分）M 点的纵坐标，与 P 点的横坐标。 （2）（6 分）匀强电场的电场强度 E 与匀强磁场的磁感应强度 B 大小之比。 （3）（7 分）氕核和氚核碰撞后再次到达 y 轴上时的坐标点相隔的距离。 沈阳市第 120 中学 2023-2024 学年度下学期高三年级第十次质量监测物理试题答案 一、选择题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 D D C C B A A BD BC AD 二、实验题 11、11.3 2 22 ( ) d h t 2.50 12． 5400.0 R1 0.365-0.385 三、解答题 13、60N；（2）2m/s； 21 2 QmgR mv …………（1 分） 解得 6m/ sQv  在Q点，由牛顿第二定律可得 2 N Qv F mg m R   …………（1 分） 解得 N 60NF  …………（1 分） 由牛顿第三定律可知小物块运动到Q 点时对轨道的压力大小 ' N N 60NF F  …………（1 分） （2）小物块在木板A 上滑动时，对小物块，由 2 1mg ma  可得 2 1 8m / sa  …………（1 分） 对木板A ，由  2 1 22 2mg m M g Ma    …………（1 分）可得 2 2 4m / sa  小物块的位移 21 1 1 2 Qx t a t v ；木板A 的位移 2 2 2 1 2 x a t 又 1A 2L x x  …………（1 分） 联立解得 0.5st  …………（1 分） 则小物块刚滑上木板 B 时的速度 0 1 2m/ sQv v a t   …………（1 分） 14．（1）0.25m；（2）1.32J 1 1 0B Id t mv mv    …………（2 分） 其中 1 1 1 B dv t B dx I t R r R r       …………（2 分） 解得 1 5m0.2x  …………（1 分） （3）磁场 2B 的持续时间是0.4s，假设此过程导体棒尚未进入磁场 2B ，此过程导体棒的位移为 1 0.8m 1.0mx v t   因此假设成立，回路中产生的感生电动势大小为 2 2 1.2V B E dx t t         …………（2 分） 感应电流大小为 22 3A E I R r    …………（1 分） 导体棒上的焦耳热为 2 2 2 0.72JQ I rt  …………（2 分） 15．（1）𝑦𝑀 = 2 3 𝑑； 1 3 Px d ；（2） 06 5 vE B  ；（3） 5 3 r d  【详解】（1）分析氕核（ 11H）和氚核（ 3 1H ）的运动情况，氕核射出后在磁场中做匀速圆周运动， 氚核射出后在电场中做类平抛运动，两粒子运动轨迹如图所示 研究氚核，根据抛体运动规律有平均速度也可以， 得出一个给 3 分 两个 5 分 研究氕核，根据数学关系得𝑦𝑀 = 2 3 𝑑； 1 3 Px d ； （2）设氕核（ 11H）的质量为 m，电荷量为 q，则氚核（ 3 1H ）的质量为 3m，电荷量为 q。研究氕核，根据洛伦兹力提供向心力有 20 0 ( ) 2 2 v v q B m r    …………（2 分）解得 06 5 mv B qd  研究氚核，根据抛体运动规律得 0 cosd v t  ； 21cos 2 r r at  ； 3qE ma 解得 2 036 25 mv E qd  …………（2 分）或者用 2ax=v2 则有 0 6 5 vE B  …………（2 分） （3）碰撞前，氚核的速度为 0 cosv v  氚核（ 31H ）和氕核（ 1 1H）发生弹性碰撞，设碰撞后氚核、氕核速度分别为 1v 、 2v 。根据动量守恒 定律有 0 1 23 ( ) 3 2 v mv m mv mv     …………（2 分） 根据机械能守恒定律有 2 2 2 20 1 2 1 1 1 1 3 ( ) 3 2 2 2 2 2 v mv m mv mv       …………（2 分） 联立解得 1 0 1 20 v v ； 2 0 23 20 v v 碰撞后，氕核、氚核均在磁场中做匀速圆周运动，设氚核、氕核的运动半径分别为 1r 、 2r ，根据 洛伦兹力提供向心力，研究氚核有 2 1 1 1 3 v qv B m r  研究氕核有 2 2 2 2 v qv B m r  氚核和氕核碰撞后，均向上运动半个圆再次到达 y轴上的点，他们相隔的距离为 2 12 2r r r   …………（1 分） 联立解得 5 3 r d  …………（2 分）