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2024届辽宁省大连育明高级中学高三下学期一模考试物理试卷
满分100分 时间75分钟
一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。
1.人们认识量子论的第一步始于对黑体辐射实验规律的解释，下图画出了、两种温度下黑体的辐射强度与其辐射光波长的关系，下列说法正确的是（ ）
A.
B.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关
C.随着温度升高，波长短的辐射强度增大，波长长的辐射强度减小
D.爱因斯坦提出的能量子假说很好地解释了黑体辐射的实验规律
2.某实验小组用图甲所示装置，研究烧瓶内封闭气体的体积一定时压强与温度的关系，初始时封闭气体的摄氏温度为，往容器内加热水，可以改变封闭气体的温度t，用（）表示封闭气体升高的摄氏温度，p表示温度为t时封闭气体的压强，则图乙中可能正确的图线是（ ）
图甲 图乙
A.① B.② C.③ D，④
3.链球是利用双手投掷的竞远项目，运动员两手握着链球上铁链的把手，经过3～4圈加速旋转，带动链球旋转，最后链球脱手而出，整个过程可简化为某倾斜平面内的加速圆周运动和脱离后的斜抛运动，如图所示。某次训练中链球脱手时速度的方向与水平面成θ角，忽略空气阻力，下列说法中正确的是（ ）
A.链球做加速圆周运动过程中，合力的方向指向圆心
B.链球做加速圆周运动过程中，向心力大小保持不变
C.若其他条件不变仅改变，则当增大时，链球斜抛过程中动量的变化率不变
D.若其他条件不变仅改变θ，则时，链球落地点离脱手点水平距离最远
4.如图所示，两个半径均为R的半球壳Ⅰ和Ⅱ靠得很近，间距可忽略，两个半球壳均匀，带有正电荷，电荷量均为q，O为球心，A为球壳外一点，，垂直于两半球截面（图中阴影面），半球壳Ⅰ在A点的场强大小为，静电力常量为k，规定距O点无限远处电势为零，则下列说法正确的是（ ）
A.O点场强大小为
B.半球壳Ⅰ在O点的场强方向水平向右
C.半球壳Ⅱ在A点的场强大小为
D.A在半球壳Ⅰ的电场中的电势低于A在半球壳Ⅱ的电场中的电势
5.如图所示，一长玻璃圆管内壁光滑、竖直放置。有一带正电的小球（可视为质点）以速率沿逆时针方向从管口上端贴着管壁水平射入管内，经过一段时间后从底部离开圆管。若再次重复该过程，以相同速率进入管内，同时在此空间加上方向竖直向上、磁感应强度B随时间均匀减小的磁场，小球从下端离开玻璃管时磁场还没减小到0。设运动过程中小球所带电量不变，空气阻力不计。以下说法正确的是（ ）
A.加磁场后小球离开管口的速率大于没加磁场时的速率
B.加磁场后小球离开管口的时间小于没加磁场时的时间
C.加磁场后小球对玻璃管的压力一定不断增大
D.加磁场后，小球在玻璃管中运动时，只有重力做功，故小球与地球组成的系统机械能守恒
6.如图所示，赤道上空的卫星A距地面高度为R，质量为m的物体B静止在地球表面的赤道上，卫星A绕行方向与地球自转方向相同。已知地球半径也为R，地球自转角速度为，地球的质量为M，引力常量为G。若某时刻卫星A恰在物体B的正上方，下列说法正确的是（ ）
A.物体B受到地球的引力为
B.卫星A的线速度为
C.卫星A再次到达物体B上方的时间为
D.卫星A与物体B的向心加速度之比为
7.如图所示，空间存在沿x轴正方向的匀强电场和匀强磁场，电场强度大小为E，磁感应强度大小为B。
时刻，质子以初速度从坐标原点O沿y轴正方向射出，已知质子质量为m，电荷量为e，重力不计，则（ ）
A.时刻，质子的速度沿z轴的负方向
B.时刻，质子的坐标为
C.质子可多次经过x轴，且依次经过x轴的坐标值之比为……
D.质子运动轨迹在平面内的投影是以O点为圆心的圆
8.一群处于第4能级的氢原子，向低能级跃迁过程中能发出6种不同频率的光，将这些光分别照射到图甲电路阴极K的金属上，只能测得3条电流随电压变化的图象如图乙所示，已知氢原子的能级图如图丙所示，则下列推断正确的是（ ）
A.图乙中的c光是氢原子由第4能级向基态跃迁发出的
B.图乙中的b光光子能量为12.09eV
C.动能为1eV的电子能使处于第4能级的氢原子电离
D.阴极金属的逸出功可能为
9.一电阻不计的线框在匀强磁场中匀速转动，标有“20V、20W”的两个相同灯泡和都正常发光。已知理想变压器原、副线圈的匝数比为，R为定值电阻，图示时刻线框平面与磁场方向垂直，则下列说法正确的是（ ）
A.线框的输出功率为220W
B.电阻R消耗的电功率为160W
C.线框在图示位置时，线框的输出电压最大
D.线框从图示位置转过90°时，通过线框的电流为
10.如图所示，两条足够长的光滑平行导轨，水平放置，导轨间距为，电阻不计，两导体棒a、b静置于导轨上，导体棒a的电阻不计，b棒的阻值为，单刀双掷开关1接电容为的电容器上，初始状态，电容器不带电。电容器的右侧有垂直纸面向里的匀强磁场，电容器左侧有垂直纸面向外的匀强磁场，导体棒a通过细线跨过光滑滑轮与竖直悬挂的重物A相连，已知重物A、两导体棒a、b三者的质量均为。现将开关S置于1位置，释放重物A，同时开始计时，时断开开关S，时将开关S置于2位置，导体棒b开始运动；时刻两导体棒的加速度大小相等。重力加速度，则下列说法正确的是（ ）
A.时刻导体棒a的速度为 B.时刻导体棒a的速度为
C.时刻导体棒a的加速度为 D.时刻回路消耗的热功率为25W
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11.（5分）某实验小组设计了如图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律。绳和滑轮的质量忽略不计，轮与轴之间的摩擦忽略不计。
（1）实验时，该同学进行了如下操作：
①用天平分别测出物块A、B的质量和（A的质量含遮光片）；
②用20分度游标卡尺测量遮光片的挡光宽度d，示数如图乙所示，游标卡尺的示数为______mm；
③将重物A、B用轻绳按图甲示连接，跨放在轻质定滑轮上，一个同学用手托住重物B，另一个同学测量出挡光片中心到光电门中心的竖直距离h，之后释放重物B使其由静止开始下落。测得遮光片经过光电门的时间为，则重物A速度的大小为______，重物B速度的大小为______。
（2）要验证系统（重物A、B）的机械能守恒，应满足的关系式为______（用质量、，重力加速度为g，遮光片经过光电门的时间为，遮光片的宽度d和距离h表示）。
12.（9分）如图所示，物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验电路测量中空长方体金属工件的电阻率。其中电路中定值电阻的阻值为，长方体金属工件的截面如图乙所示，其截面为边长为a的正方形，截面的中空部分为圆形，其直径为，金属甲乙工件长度为l。
（1）该小组同学闭合开关，调节电阻箱为某一阻值。记录电压表的示数、电压表的示数、电阻箱的阻值R；然后改变电阻箱的阻值，记录对应的多组数据，做出图像如图丙所示，已知此图像的斜率为，若将两电压表均视为理想电表，则此工件的电阻率为______（用题中给出的物理量的字母表示）。
（2）若考虑电压表阻值的影响，应用此种方法测得的电阻率______（填“偏大”“不变”或“偏小”）。
（3）该小组同学想借助该实验电路测量电源的电动势和内阻，根据（1）中记录的数据做出图像如图丁所示，此图像的斜率的绝对值为k，截距为b，若将两电压表均视为理想电表，则该同学测得的电源的电动势______；内阻______（用题中给出的物理量的字母表示）。
（4）在第（3）问中，若考虑电压表阻值的影响，该同学测得的电动势______（填“大于”“等于”或“小于”）真实值。
13.（9分）如图是边长为8R的正三棱柱形透明体的横截面，其中心有一半径为R的球形真空区域，一束平行单色光垂直面射向透明体，已知透明体对该单色光的折射率为2，光在真空中的传播速度为c。
（1）光线从D点射入时恰好与真空球相切，求该光线穿过透明体所需时间；
（2）为使光线经面后不能直接射入中间的球形真空区域，需在面上贴不透明贴纸，求贴纸的最小面积。
14.（13分）如图，相距的两平台位于同一水平面内，二者之间用传送带相接。传送带向右匀速运动，其速度的大小v可以由驱动系统根据需要设定。质量的载物箱（可视为质点），以初速度自左侧平台滑上传送带。载物箱与传送带间的动摩擦因数，重力加速度取。
（1）若，求①载物箱通过传送带所需的时间②载物箱与传送带间由于摩擦产生的热量
（2）若，载物箱滑上传送带，传送带速度突然变为零。求载物箱从左侧平台向右侧平台运动的过程中，传送带对它的冲量。
15.（18分）光滑的水平长直轨道放在匀强磁场中，轨道宽0.4m，一长也为0.4m，质量也为0.1kg，电阻的导体棒静止在导轨上，它与导轨接触良好。当开关与a接通时，电源可提供恒定的2A电流，电流方向可根据需要进行改变，开关与b接通时，电阻，若开关的切换与电流的换向均可在瞬间完成，求：
①若开关S接a，当棒中电流由M流向N时，棒的加速度的大小和方向是怎样的；
②若开关S始终接a，使棒由静止开始在最短时间内向左移动8m后而停下，求此过程棒的最大速度是多少；
③要想棒由静止开始在最短时间内向左移动14m后停下，求此过程棒中产生的焦耳热是多少。
大连育明高级中学2024届校一模物理试卷参考答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
B A C C A D C BCD AD AD
11.（共5分）（1）②10.55 ③ 每空1分
（2）每空2分
12.（共9分）（1）3分 （2）不变 2分
（3）b 1分 1分 （4）小于 2分
13.（9分）（1）；（2）
【详解】（1）如图所示
由公式可得，光在透明体内临界角的正弦值为解得（1分）
由几何关系可知，光在面的入射角为60°大于临界角，则在面上发生全反射，（2分）
则光线从点射入，从边射出，由公式可得在透明体内传播速度为（1分）
穿过透明体的时间为（1分）
（2）从真空球上和处射入的光线刚好在此处发生全反射，如图所示入射角恰为30°，而这两条光线之间射入的光线，其入射角均小于30°，将会射入真空区域，所以只要将这些区域间用不透明纸遮住就可以了，显然在透明体上，被遮挡区至少是个圆形，其半径为，由几何知识可知（2分）
则须在透明体面贴上不透明纸的面积至少为（2分）
14.（13分）
（1） 20J （2），方向竖直向上
解析 （1）传送带的速度为时，载物箱在传送带上先做匀减速运动，设其加速度大小为，由牛顿第二定律有：
设载物箱滑上传送带后匀减速运动的距离为，由运动学公式有
联立①②式并代入题给数据得
因此，载物箱在到达右侧平台前，速度先减小至，然后开始做匀速运动。设载物箱从滑上传送带到离开传送带所用的时间为，做匀减速运动所用的时间为，由运动学公式有 联立代入题给数据得。（3分）
（3分）
（2）传送带的速度为时，由于，载物箱先做匀加速运动，加速度大小仍为。设载物箱做匀加速运动通过的距离为，所用时间为，由运动学公式有 联立并代入题给数据得 （2分）
因此载物箱加速运动1.0s、向右运动5.5m时，达到与传送带相同的速度。此后载物箱与传送带共同匀速运动的时间后，传送带突然停止。设载物箱匀速运动通过的距离为，有
由上式可知，，即载物箱能运动到右侧平台，设载物箱滑上右侧平台时的速度为，从传送带停止到载物箱运动到右侧平台的时间为，由运动学公式有 （1分）
设载物箱通过传送带的过程中，传送带的摩擦力对它的水平冲量为，传送带的支持力对它竖直向上的冲量为，由动量定理有
由动量的定义有（2分）
联立题给数据得；，方向竖直向上（1分）
则载物箱从左侧平台向右侧平台运动的过程中，传送带对它的冲量为，方向竖直向上。（1分）15.（18分）
①，方向向右； ②； ③
【详解】（1）当电流从流向时，由左手定则可判断安培力向右，故加速度方向向右。根据牛顿第二定律有代入数据可得（2分）
（2）开关始终接时，电流到，经过时间后电流变为到，再经时间速度减为零，前，则有后，则有
根据联立解得（4分）
（3）先接一段时间，电流由到，再接到端一段时间，再接到端一段时间，电流由到，最后接到静止
第一段，则有 （3分）
第二段，则有由动量定理且
则有（4分）
第二段末的加速度与第三段相同，则第三段，
（3分）
又
解得 故（2分）

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