辽宁省实验中学2025届高三下学期第四次模拟考试物理试卷（含答案）

辽宁省实验中学2024-2025学年高三下学期第四次模拟物理试卷
一、单选题
1．物理学中有很多物理量，这些物理量的单位之间存在关系。下列关于单位制的说法正确的是（　　）
A．长度、质量、时间都是基本量，因此都属于基本单位
B．电容的单位也可以表示为
C．库仑定律中静电力常量的单位，如果用国际单位制中的基本单位表示，可以写作
D．已知球状液滴小振动频率，式中为液滴密度，为液滴半径，则比例系数的单位为
2．如图，一足够大的水平圆盘以角速度绕过圆心的竖直轴匀速转动。圆盘上距轴处的点有一质量为的小物体随圆盘一起转动。某时刻圆盘突然停止转动，小物体由点滑至圆盘上的某点处（图中未画出）停止。下列说法正确的是（　　）
A．圆盘停止转动前，小物体所受摩擦力大小为，摩擦力方向与运动方向相反
B．圆盘停止转动前，小物体在圆周运动一个周期内所受摩擦力的冲量大小为
C．圆盘停止转动后，直至停止运动，小物体在此滑动过程中所受摩擦力的冲量大小为
D．圆盘停止转动后，小物体沿过点的圆盘半径方向向外做离心运动
3．某兴趣小组利用传感器研究玩具小车运动。现使小车在处以的初始速度在直线轨道上进行刹车运动，直至停止。用传感器记录该过程小车速度随位置变化的关系，并绘制出如图所示的v-x图像。发现该图像恰是直线。则（　　）
A．小车运动至位移中点处的加速度大小为
B．小车运动前过程的平均速度为
C．刹车全过程所用时间等于
D．刹车全过程所用时间小于
4．真空中有两个点电荷，电荷量均为，固定于相距为的A、两点，是中点。图中为中垂线上一点，N为连线上一点，且。已知电荷量为、的两点电荷之间的电势能为静电力常量，为两电荷间距。则下列说法错误的是（　　）
A．N处电场强度比处电场强度大
B．电荷量为的试探电荷在处电势能比在处电势能大
C．在N点放入一电子，从静止释放，电子的运动不可视为简谐运动
D．在点放入一质子，从静止释放，质子的运动可视为简谐运动
5．已知地球绕太阳公转周期天，引力常量。在地球表面观察，太阳的视直径（即太阳直径的两端点与眼睛连线所夹的角度）为。据此估算太阳的平均密度为（　　）
A． B．
C． D．
6．下列四幅图中的现象说法正确的是（　　）
A．麦克斯韦利用甲图装置，发现发射电路有火花放电时，接收线圈也火花放电，验证了电磁波存在
B．乙图中若仅增大电池电动势，其余条件不变，则开关闭合瞬间，检流计的指针偏角会变大
C．丙图中若铝管侧壁沿竖直方向有裂缝，则小磁块在铝管中下落过程将不会受到电磁阻尼作用
D．电子在丁图的感应加速器中加速运动时，上、下线圈中的变化电流产生的变化磁场会激发感生电场，感生电场力可以为电子的圆周运动提供了向心力
7．同位素相对含量的测量在考古学中有重要应用，发生衰变生成。对古木样品，测得与个数之比为。采用同样办法，测得活木头中与个数之比为，由于活木头与外部环境不断进行碳交换，该比例长期保持稳定。已知的半衰期约为年，的比结合能记为的比结合能记为。可能用到的数据：。下列说法错误的是（　　）
A．发生衰变的衰变方程为
B．发生衰变的过程释放的核能
C．该古木被砍伐的时间距今约年
D．衰变产生的电子是一种轻子，属于基本粒子
二、多选题
8．变压器在生活中随处可见，比如手机充电器。某同学在使用“超级快充”模式给手机充电时，发现充电器发热严重，他猜想可能是因为线圈的绕线电阻不能忽略所致。已知有绕线电阻的线圈可看作是理想线圈与相应电阻串联。为了进一步详细研究绕线电阻对变压器性能的影响，该同学连接了如图所示的电路，图中变压器原、副线圈的匝数比。原线圈绕线电阻忽略不计，电阻箱电阻可调范围足够大。副线圈绕线电阻为，负载电阻为，交流电流表内阻可忽略。现接入如图的交流电压，下列说法正确的是（　　）
A．若，副线圈两端电压为
B．若，原线圈电流为
C．无论取定何值，在时刻，流过的电流瞬时值为0
D．为了使消耗功率最大，应调节，此时电流表示数为
9．如图所示，A、B、C三个物体静止叠放在水平桌面上，物体A的质量为，B和C的质量都是，A、B间的动摩擦因数为，B、C间的动摩擦因数为，B和地面间的动摩擦因数为，设B足够长以保证A、C不会从B上滑落，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为。现对A施加一水平向右的拉力，则下列说法正确的是（　　）
A．为了使A、B、C均静止，应小于
B．无论力为何值，B的加速度不会超过
C．无论力为何值，C的加速度不会超过
D．当时，B、C间会相对滑动
10．如图，倾斜金属导轨abed与水平面的倾角为，上方连接一电容器，电容。水平光滑金属轨道、平行且足够长，与倾斜导轨在be处通过绝缘材料平滑连接。虚线左侧磁场方向与导轨垂直向上，虚线右侧磁场方向竖直向上，两部分匀强磁场的磁感应强度大小均为。质量均为的导体棒P、Q在图示位置同时静止释放。导体棒Q的电阻为，其余电阻均不计。导体棒P与倾斜导轨间的动摩擦因数为，平行导轨间距、导体棒长度均为，重力加速度大小为，。已知P刚运动至处时速度为，若取此刻为计时起点，则时刻起P的速度不再变化，且全过程中P、Q始终未相遇。下列说法正确的是（　　）
A．P刚释放时，其加速度大小为
B．P的初始释放点与水平导轨的高度差
C．Q的初始释放点到be的距离，以确保P、Q不相遇
D．上述时间段内，P在水平导轨上运动的位移大小为
三、实验题
11．某实验小组按图1所示在光具座上摆放各实验装置，利用双缝干涉测定光的波长。双缝间距为，双缝到光屏的距离为，实验时，接通电源，小灯泡作为光源正常发光，调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。已知测量头游标尺为50分度。
(1)某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，先得到图2（a），此时图2（b）中游标卡尺的读数 mm；接着再转动手轮，又得到如图3（a），此时图3（b）中游标尺上的读数 mm；可得两个相邻条纹间距 。
(2)利用上述测量结果，经计算这种色光的波长 nm。（结果保留三位有效数字）
(3)若在凸透镜和滤光片之间加一个偏振片，在旋转偏振片一周的过程中，在目镜中将看到（　　）
A．因无法干涉，视野中不再有条纹
B．随着偏振片转动，视野中仍有条纹但亮度忽明忽暗
C．随着偏振片转动，视野中仍有条纹且亮度不变化
D．仅当偏振片转动至其透振方向与单、双缝平行时才有清晰条纹，而转至其他角度时条纹几乎无法看到
12．小明同学在学习了“练习使用多用电表”实验后，准备自己连接电路制作一个具有“”和“”两种倍率档的欧姆表。他用一节干电池（电动势，内阻）、直流电流表（量程，内阻）、定值电阻和电阻箱、等元件组装电路如图甲所示。两个电阻箱的可调阻值范围均为0-9999.9Ω。通过控制开关和调节电阻箱，改换不同倍率档位。
(1)按图甲正确连接好电路。先将开关断开，将红、黑表笔短接，调节电阻箱，使电流表 ，此时欧姆表是 （填“×10”或“×100”）倍率。为了方便使用该欧姆表读数，还需将原电流表上的电流刻度修改为对应的电阻刻度，则如图乙指针指示的位置对应的表盘电阻刻度应为 。
(2)再闭合开关S，调节电阻箱和，当 且 时，电流表就改装成了另一倍率的欧姆表。
(3)小明同学用此欧姆表测量某一未知元件X。将红、黑表笔接在X两端时，发现指针先迅速大角度偏转，然后偏角又逐渐减小，最终指针指在最左端。则X最有可能是（　　）
A．二极管，且红表笔与二极管正极相连
B．二极管，且黑表笔与二极管正极相连
C．耐压值足够大的电容器
D．阻值随温度增加而减小的热敏电阻
四、解答题
13．如图所示，一竖直放置的汽缸上端开口，内部底面积为S，外界大气压强为。汽缸壁内有卡口和b，a、b间距为，a距缸底的高度为。为了使卡口不损坏，活塞对其的弹力不能超过。活塞只能在间上下移动，其下方密封有一定质量的理想气体，内能为已知常量，为气体的热力学温度。已知活塞质量为为重力加速度，活塞厚度可忽略。活塞和汽缸壁均绝热，不计一切摩擦。开始时活塞处于静止状态，汽缸内气体压强为，温度为。现用电热丝缓慢加热汽缸中的气体，直至b卡口即将损坏。
(1)求此时汽缸内气体的压强和温度；
(2)求此过程中气体从电热丝吸收的热量。
14．如图，在的区域内分布有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为。长为的光滑空心绝缘细管MN平行于轴，初始时端恰与原点重合。管中有一可视为质点的带电小球，质量为，初始位于细管下端处。现对细管施以外力使其能够沿轴以匀速向右平移，一段时间后，小球从N端离开细管。若小球带电量的绝对值为，其中，为已知常数。小球所受重力不计。
(1)试判断小球电性正负。并计算小球在管中运动的过程中，所受洛伦兹力对其做功以及细管对其做功；
(2)求小球从N端离开细管后，第一次经过轴的位置纵坐标；
(3)若的取值可以改变，请给出小球第二次经过轴的纵坐标的取值范围。
15．如图，在光滑的水平地面上静置若干可视为质点的小车。现建立轴，A车质量为，位于坐标原点处，B车质量为m，A、B之间夹有一劲度系数为的轻质弹簧，弹簧未与A、B连接且初始时处于压缩状态。从A右侧距离为处开始，依次摆放足够多的、间距均为的小车，质量均为，编号分别为1、2、3、……。取，已知弹簧弹性势能，为弹簧形变量。不计空气阻力。
(1)现静止释放A、B。发现A与1号小车碰撞前瞬间，弹簧刚好从A、B中间掉下。求弹簧的初始压缩量以及A与1号小车碰撞前瞬间的速度大小；
(2)在（1）的条件下，取1号小车开始运动时为计时起点，若此后小车间发生的碰撞均为弹性碰撞。考察此后时刻，在该时刻所有正在运动的小车里，坐标最大的小车此刻的坐标值；
(3)现去除B车和弹簧，并对A车施以水平向右的恒定外力（图中未画出），仍使A从O处由静止开始运动。且此后小车碰撞即粘在一起运动。求此后运动过程中A车的速度最大值。
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A C A C A B B BD AC BCD
11．(1) 1.16 15.02 2.31
(2)578
(3)C
12．(1) 指针指在满偏刻度 10
(2) 59.0 100.0
(3)C
13．(1)，
(2)
【详解】（1）b卡口即将损坏，对活塞，由平衡条件得
解得
对汽缸内气体，由理想气体状态方程得
解得
（2）活塞缓慢上升过程，对活塞，由平衡条件得
解得
活塞上升过程外界对气体做功
气体内能的变化量
由热力学第一定律
解得
14．(1)正电，0，
(2)
(3)，
【详解】（1）小球随细管在水平方向向右做匀速直线运动，小球从细管上端离开，说明小球在竖直方向受到的洛伦兹力竖直向上，由左手定则可知，小球带正电;洛伦兹力与速度垂直，洛伦兹力不做功，即W1=0
在竖直方向，对小球，由牛顿第二定律得
小球离开细管时在竖直方向的分速度
对小球由动能定理得
解得，
（2）设经过时间t小球离开细管，水平方向
竖直方向
解得
小球离开细管时的坐标是。
小球离开细管时的速度大小
解得
设小球离开细管时速度方向与水平方向的来角为。则
则，
小球在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得
解得
由几何知识可知
则小球轨迹圆的圆心在y轴上，小球在磁场中的运动轨迹如图所示
小球第一次经过y轴的坐标
解得
（3）根据小球的运动轨迹，由几何知识可知，小球第二次经过y轴的坐标
解得
的范围是
15．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）以A、B为系统，规定向右为正方向，根据动量守恒可得
两边同乘以时间可得
即得
又因为，，，解得
由能量守恒可得
结合（1）解得
（2）以A、1为研究对象，规定向右为正方向，根据动量守恒可得
由能量守恒可得
解得l车初速度
1与2发生弹性碰撞实现速度交换，此后后面小车碰撞都是实现速度交换，在时间内，等效为一辆小车匀速运动，故运动的小车距离O最大距离为
即坐标最大的运动小车此刻的坐标值为
（3）设A与1碰前速度为v0，与|第一次碰后速度为’由动能定理可得
解得
以A、1为研究对象,规定向右为正方向，根据动量守恒可得
解得
设A与1整体与2碰前速度为v1，与2碰后速度为，由动能定理可得
解得
以A与1整体与2为研究对象，规定向右为正方向，根据动量守恒可得
解得
同理可得A与1、2整体与3碰前速度
可得A、1、2、3、……与n车碰撞之前的速度
由数学知识可知，n=10时最大