辽宁省抚顺市2024年高三下学期联合考试物理试题含解析

辽宁省抚顺市2024年高三下学期联合考试物理试题
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。

回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。

3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、2019年10月8日，瑞典皇家科学院在斯德哥尔摩宣布，将2019年诺贝尔物理学奖，一半授予美国普林斯顿大学吉姆·皮布尔斯，以表彰他“关于物理宇宙学的理论发现”，另外一半授予瑞士日内瓦大学的米歇尔·麦耶和瑞士日内瓦大学教授兼英国剑桥大学教授迪迪埃·奎洛兹，以表彰他们“发现一颗环绕类日恒星运行的系外行星”。

若某一系外行星的半径为R ，公转半径为r ，公转周期为T ，宇宙飞船在以系外行星中心为圆心，半径为r 1的轨道上绕其做圆周运动的周期为T 1，不考虑其他星球的影响。

(己知地球的公转半径为R 0，公转周期为T 0)则有
A ．33012210R r T T =
B ．3
30220
R r T T =
C ．该系外行星表面重力加速度为21
2
14r T π
D ．该系外行星的第一宇宙速度为231214r T R
π
2、如图所示，在直角坐标系xOy 平面内存在一点电荷，带电荷量为－Q ，坐标轴上有A 、B 、C 三点，并且OA =OB =BC =a ，其中A 点和B 点的电势相等，O 点和C 点的电场强度大小相等。

已知静电力常量为k ，则（ ）
A ．点电荷位于
B 点处 B ．O 点电势比A 点电势高
C ．C 点处的电场强度大小为
2
kQ
a D ．将正的试探电荷从A 点沿直线移动到C 点，电势能先增大后减小
3、在地球同步轨道卫星轨道平面内运行的低轨道卫星，其轨道半径为同步卫星半径的1
4
，则该低轨道卫星运行周期为（ ） A ．1h
B ．3h
C ．6h
D ．12h
4、下列说法正确的是（ ）
A ．β衰变中产生的β射线是原子的核外电子挣脱原子核的束缚形成的
B ．亚里士多德猜想自由落体运动的速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证
C．对于某种金属，只要入射光强度足够大，照射时间足够长，就会发生光电效应
D．用频率大于金属的极限频率的入射光照射金属时，光越强，饱和电流越大
5、2019年8月11日超强台风“利奇马”登陆青岛，导致部分高层建筑顶部的广告牌损毁。

台风“利奇马”登陆时的最大风力为11级，最大风速为30m/s。

某高层建筑顶部广告牌的尺寸为：高5m、宽20m，空气密度 =1.2kg/m3，空气吹到广告牌上后速度瞬间减为0，则该广告牌受到的最大风力约为
A．3.9×103N B．1.2×105N C．1.0×104N D．9.0×l04N
6、下列说法中正确的是（）
A．物体的温度升高时，其内部每个分子热运动的动能一定增大
B．气体压强的产生是大量气体分子对器壁持续频繁的碰撞引起的
C．物体的机械能增大，其内部每个分子的动能一定增大
D．分子间距离减小，分子间的引力和斥力一定减小
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。

在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、下列说法中正确的是（）
A．随着科技的不断进步，绝对零度可能达到
B．分子势能随着分子间距的增大，可能先减小后增大
C．悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动
D．一定质量的理想气体在等压压缩的过程中内能一定减小
E.当卫星中的物体处于完全失重时，若一个固定的容器装有浸润其器壁的液体置于卫星内，则必须用盖子盖紧，否则容器中的液体一定会沿器壁流散
8、物体沿直线运动的x－t图象如图所示，oa、cd段为直线，abc为曲线，设t1、t2、t3、t4时刻的速度分别为v1、v2、v3、v4，则下列说法正确的是（）
A ．v 1＞v 2
B ．v 1=v 4
C ．v 2＜v 3
D ．v 4最大
9、如图甲所示，轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m 的小球，从离弹簧上端高h 处由静止释放，某同学在研究小球落到弹簧上后继续向下运动到最低点的过程，他以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下方向建立坐标轴Ox ，作出小球所受弹力F 大小随小球下落的位置坐标x 的变化关系如图乙所示，不计小球与弹簧接触时能量损失，不计空气阻力，重力加速度为g 。

以下判断正确的是（ ）
A ．最低点的坐标大于02x h x =+
B ．当0x h x =+，重力势能与弹性势能之和最大
C ．小球受到的弹力最大值等于2mg
D ．小球动能的最大值为0
2
mgx mgh +
10、如图，竖直放置的光滑圆弧型轨道，O 为圆心，AOB 为沿水平方向的直径，AB =2R 。

在A 点以初速度v 0沿AB 方向平抛一小球a ，若v 0不同，则小球a 平抛运动轨迹也不同．则关于小球在空中的运动，下列说法中正确的是
A ．v 0越大，小球a 位移越大
B ．v 0越大，小球a 空中运动时间越长
C ．若v 0=2
gR
，小球a 动能增加量最大 D ．若v 0=
2
gR
，小球a 末动能最大 三、实验题：本题共2小题，共18分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11．（6分）如图甲所示为某电阻随摄氏温度变化的关系，图中表示
时的电阻，表示图线的斜率。

若用该电
阻与电池（电动势为，内阻为）、电流表（内阻为
）、滑动变阻器串连起来，连接成如图乙所示的电路，用该
电阻做测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，于是就得到了一个简单的“电阻测温计”。

（1）实际使用时要把电流表的刻度值改为相应的温度刻度值，若温度
，则
的刻度应在
刻度的
_________________（填“左”或“右”）侧。

（2）在标识“电阻测温计”的温度刻度时，需要弄清所测温度和电流的对应关系。

请用（表示滑动变阻器接入的阻值）等物理量表示所测温度与电流的关系式：____________.
（3）由（2）知，计算温度和电流的对应关系需要先测量电流表的内阻（约为）。

已知实验室有下列器材：A．电阻箱（）
B．电阻箱（）
C．滑动变阻器（）
D．滑动变阻器（）
此外，还有电动势合适的电源、开关、导线等。

请在虚线框内设计一个用“半偏法”测电流表内阻的电路___________；在这个实验电路中，电阻箱应选
______________，滑动变阻器应选_________________。

（填仪器前的选项字母）。

12．（12分）有一电压表V，量程为3V，要求测量其内阻R V。

可选用的器材有：
滑动变阻器甲，最大阻值10Ω；
滑动变阻器乙，最大阻值10kΩ；
电阻箱2R，最大阻值9999.9Ω；
电源1E，电动势约为4V，内阻不计；
E，电动势约为10V，内阻不计；
电源2
电压表V0，量程6V；
开关两个，导线若干；
(1)小兰采用如图甲所示的测量电路图，在实物图中，已正确连接了部分导线，请根据图甲电路完成剩余部分的连接________；
(2)连接好实验电路后，小兰进行实验操作，请你补充完善下面操作步骤： ①断开开关2S 和1S ，将1R 的滑片移到最左端的位置； ②闭合开关2S 和1S ，调节1R ，使V 满偏；
③断开开关2S ，保持________不变，调节2R ，使V 示数为2.00V ，读取并记录此时电阻箱的阻值为0R ，为使得测量结果尽量准确，滑动变阻器1R 应选择________（填“甲”或“乙”），电源应选择________（填“1E ”或“2E ”），小兰测出的电压表内阻R =测________，它与电压表内阻的真实值R V 相比，R 测________R V （选填“＞”、“=”或“＜”）； (3)小兵同学采用了如图乙所示的测量电路图，实验步骤如下： ①断开开关2S 和1S ，将1R 的滑片移到最左端的位置；
②闭合开关2S 和1S ，调节1R ，使V 满偏，记下此时V 0的读数；’ ③断开开关2S ，调节1R 和2R ，使V 示数达到半偏，且V 0的读数不变；
读取并记录此时电阻箱的阻值为0R '，理论上分析，小兵测出的电压表V 内阻的测量值R '测与真实值相比，R '测________R V （选填“＞”“=”或“＜”）。

四、计算题：本题共2小题，共26分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13．（10分）如图所示，质量均为m 的物块A 、B 放在水平圆盘上，它们到转轴的距离分别为r 、2r ，圆盘做匀速圆周运动。

当转动的角速度为ω时，其中一个物块刚好要滑动，不计圆盘和中心轴的质量，不计物块的大小，两物块与圆盘间的动摩擦因数相同，重力加速度为g ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：
(1)物块与圆盘间的动摩擦因数为多少；
(2)用细线将A、B两物块连接，细线刚好拉直，圆盘由静止开始逐渐增大转动的角速度，当两物块刚好要滑动时，外力对转轴做的功为多少。

14．（16分）一列简谐横波在介质中沿x轴正向传播，波长λ≥80cm．O和A是介质中平衡位置分别位于x=0和x=40cm 处的两个质点．t＝0时开始观测，此时质点O的位移y=-8cm，质点A处于y=-16cm的波谷位置；t＝0.5s时，质点O 第一次回到平衡位置，而t=1.5s时，质点A第一次回到平衡位置．求：
（ⅰ）这列简谐横波的周期T、波速v和波长λ；
（ⅱ）质点A振动的位移y随时间t变化的关系式．
15．（12分）如图，一竖直放置的气缸上端开口，气缸壁内有卡口a和b，a、b间距为h，a距缸底的高度为H；活塞只能在a、b间移动，其下方密封有一定质量的理想气体。

已知活塞质量为m，面积为S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均绝热，不计他们之间的摩擦。

开始时活塞处于静止状态，上、下方气体压强均为p0，温度均为T0。

现用电热丝缓慢加热气缸中的气体，直至活塞刚好到达b处。

求此时气缸内气体的温度以及在此过程中气体对外所做的功。

重力加速度大小为g。

参考答案
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、D
【解析】
AB．开普勒第三定律
3
2
r
k
T
，其中k与中心天体有关，系外行星，宇宙飞船，地球做圆周运动的中心天体均不同，
故AB错误；C．对宇宙飞船
2
12211
4n M m G m r ma r T π⋅=⋅=
解得
2231122
11
4π4πn r r a GM T T ⋅=⋅= 故C 错误；
D ．对系外行星的近地卫星：
2
0102
M m v G m R R
⋅= 解得
1v ==故D 正确。

2、B 【解析】
A ．A 点和
B 点的电势相等，点电荷必位于A 点和B 点连线的垂直平分线上；O 点和
C 点的电场强度大小相等，点电荷位于O 点和C 点连线的垂直平分线上，故带负电的点电荷位于坐标
(),a a 处，故A 错误；
B ．根据点电荷周围电场分布可知，O 点电势比A 点电势高，故B 正确；
C ．C 点的电场强度大小
22
2C Q Q E k
k r a == 故C 错误；
D ．将带正电的试探电荷从A 点沿直线移动到C 点，电场力先做正功后做负功，电势能先减小后增大，故D 错误。

故选B 。

3、B 【解析】
根据开普勒第三定律
3
2231()4=r T
T r 同卫同
同
解得
11
24h=3h 88
T T ==⨯卫同
故选B 。

4、D 【解析】
A.β衰变中产生的β射线是原子核内的中子转化为质子同时释放电子，故A 错误；
B. 伽利略猜想自由落体运动的速度与下落时间成正比，但不是直接用实验进行了验证，故B 错误；
C. 光电效应发生条件与光的强度无关，只与入射光的频率有关，当用频率大于金属的极限频率的入射光照射金属时，光越强，饱和电流越大，故C 错误，D 正确； 故选D 。

5、B 【解析】 广告牌的面积 S =5×20m 2=100m 2
设t 时间内吹到广告牌上的空气质量为m ，则有： m =ρSvt
根据动量定理有： －Ft =0－mv =0－ρSv 2t 得： F =ρSv 2 代入数据解得 F ≈1.2×105N
故B 正确，ACD 错误。

故选B 。

6、B 【解析】
物体的温度升高时，其内部分子的平均动能变大，并非每个分子热运动的动能都增大，选项A 错误；气体压强的产生是大量气体分子对器壁持续频繁的碰撞引起的，选项B 正确；宏观物体的机械能与微观分子的动能无关，选项C 错误；分子间距离减小，分子间的引力和斥力都增大，选项D 错误；故选B.
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。

在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

【解析】
A ．绝对零度是不能达到。

故A 错误；
B ．两个分子之间的距离从无穷远到无限靠近的过程中，分子之间的作用力先是吸引力，后是排斥力，所以分子力先做正功，后做负功；同理，分子间距从无限靠近到无穷远的过程中，分子力也是先做正功，后做负功；所以可知分子势能随着分子间距的增大，可能先减小后增大。

故B 正确；
C ．布朗运动是悬浮在水中花粉的无规则运动，由于花粉是由花粉颗粒组成的，所以布朗运动反映的是花粉颗粒的运动，不是花粉分子的热运动，是液体分子的热运动的反应，故C 错误；
D ．根据理想气体得状态方程可知，一定质量的理想气体在等压压缩的过程中气体的温度一定降低，而一定量的理想气体得内能仅仅与温度有关，温度降低气体的内能减小，所以一定质量的理想气体在等压压缩的过程中内能一定减小。

故D 正确；
E ．当卫星中的物体处于完全失重时，若一个固定的容器装有浸润其器壁的液体置于卫星内，根据浸润的特点可知必须用盖子盖紧，否则容器中的液体一定会沿器壁流散。

故E 正确； 故选BDE. 8、ACD 【解析】
A ．因x-t 图像的斜率等于速度，则由图像可知，t 1时刻的斜率大于t 2时刻的斜率，则v 1＞v 2，选项A 正确；
B ．t 4时刻的斜率大于t 1时刻的斜率，则v 1<v 4，选项B 错误；
C ．t 3时刻的斜率大于t 2时刻的斜率，则v 2<v 3，选项C 正确；
D ．图像上t 4时刻的斜率最大，则v 4最大，选项D 正确； 故选ACD 。

9、AD 【解析】
AC ．根据乙图可知，当x =h +x 0使小球处于平衡位置，根据运动的对称性可知，小球运动到h +2x 0位置时的速度不为零，则小球最低点坐标大于h +2x 0，小球受到的弹力最大值大于2mg ，选项A 正确，C 错误；
B ．根据乙图可知，当x =h +x 0，小球的重力等于弹簧的弹力，此时小球具有最大速度，以弹簧和小球组成的系统，机械能守恒可知，重力势能与弹性势能之和最小，故B 错误； D ．小球达到最大速度的过程中，根据动能定理可知
()2001
2
12mg h x mg x mv +-⋅＝
故小球动能的最大值为01
2
mgh mgx +，故D 正确。

10、AC 【解析】
A ．平抛运动水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，初速度越大，则在空中运动的水平位移越大，末位置离A 点越远，则位移越大，故A 正确；
B ．平抛运动的时间由高度决定，与水平初速度无关，初速度大时，与半圆接触时下落的距离不一定比速度小时下落的距离大，所以时间不一定长，故B 错误；
C ．平抛运动只有重力做功，根据动能定理可知，重力做功越多，动能变化越大，则小球落到C 点时，重力做功最多，动能变化最大，则运动时间为： 2R
t g
=
水平初速度为：
02
R gR
v t =
= 故C 正确；
D ．根据动能定理可知，末动能为：
0K K E E mgh =+
当02
gR
v =
小球下落的距离最大，但是初速度不是最大，所以末动能不是最大，故D 错误； 故选AC 。

三、实验题：本题共2小题，共18分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11、右 B D
【解析】
第一空.由题图甲可知，温度升高时电阻阻值增大，导致流过电流表的电流减小，可知的刻度应在
刻度的右侧.
第二空.由闭合电路欧姆定律知
，由图甲知
，解得
.
第三空.应用半偏法测电流表的内阻实验时，滑动变阻器采用限流式，电流表和电阻箱并联，设计的电路如图所示：
第四空.第五空.采用半偏法测电阻时，电阻箱的最大阻值应该大于电流表的内阻，同时滑动变阻器应该选择阻值较大的，故电阻箱选择B ，滑动变阻器选择D.
12、 R 甲 E 1 02R ＞ =
【解析】
(1)[1]．实物连线如图
(2)③[2][3][4][5][6]．断开开关2S ，保持R 不变，调节R 2，使V 示数为2.00V ，读取并记录此时电阻箱的阻值为R 0，为使得测量结果尽量准确，滑动变阻器R 1应选择阻值较小的甲；电源应选择E 1；当电压表读数为2V 时，电阻箱两端电压为1V ，则由串联电路的特点可知，测出的电压表内阻02R R =测；因断开开关2S 后，电阻箱与电压表串联，则电阻值变大，此时电阻箱与电压表两端电压之和要大于3V ，而电压表读数为2V 时电阻箱两端电压大于1V ，则实际上电压表内阻小于2R 0，则电压表内阻的真实值R V 相比，R 测＞R V ；
(3)[7]．此测量方法中，S 2闭合时电压表两端电压等于S 2断开时电压表和R 2两端的电压之和，则当S 2断开时电压表半
偏时，电压表的内阻等于电阻箱R 2的阻值，此方法测量无误差产生，即=V R R '测。

四、计算题：本题共2小题，共26分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13、（1）22r g ω （2）22103
mr ω 【解析】
(1) 由分析可知，物块离转轴的距离越大，越容易滑动，因此最先滑动的是物块B 。

根据牛顿第二定律
22mg m r μω=⋅
解得：
2
2r g
ωμ= (2) 当两物块刚好要滑动时，设转动的角速度为ω1．对物块A 研究有：
21mg T mr μω-=
对物块B 研究有：
212mg T m r μω+=⋅
解得：
13
ω= 则物块A 的线速度大小为：
A 1v r ωω== 物块
B 的线速度大小为：
B 12v r ωω== 根据功能关系可得，外力做的功为：
2222A B 1110223
W mv mv mr ω=+= 14、（ⅰ）T =6.0s 、v =0.40m/s 、λ=2.4m （ⅱ）0.16cos(
)()3y t m ππ=+或20.16sin()()33
y t m ππ=+； 【解析】 （ⅰ）设振动周期为T ，由于质点A 在0到1.5s 内由负最大位移处第一次回到平衡位置，经历的是四分之一周期，故振动周期为：T=6.0s ；
由于质点OA 距离d=0.40m 小于半个波长，且波沿x 轴正向传播，O 在t=0.5s 时回到平衡位置，而t=1.5s 时A 紧接着回到平衡位置，可知波从O 传到A 的时间为：∆t=1.0s
故此简谐波的传播速度：0.40/d v m s t
==∆ 据波长、波速和周期的关系，可得该波的波长：= 2.4vT m λ= （ⅱ）设质点A 的位移随时间变化的关系式为：002cos(
)cos()3y A t A t T ππϕϕ=+=+ 已知t=0时，y=-0.16m ，有：0cos 0.16y A m ϕ==-
t=1.5s 时，y=0，有：0cos()02y A π
ϕ=+=
联立解得：0rad ϕπ= A=0.16m
因此质点A 的位移随时间变化的关系为：0.16cos(
)3y t m ππ=+ （或：30.16cos()32
y t m π
π=+） 15、0011h mg T H
p S ⎛⎫⎛⎫++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝
⎭；()0p S mg h +； 【解析】 开始时活塞位于a 处，加热后，汽缸中的气体先等容升温过程，直至活塞开始运动。

设此时汽缸中气体的温度为T 1，压强为p 1，根据查理定律有:
0101
p p T T = ① 根据力的平衡条件有:
10p S p S mg =+ ②
联立①②式可得:
1001mg T T p S ⎛⎫=+ ⎪⎝
⎭ ③ 此后，汽缸中的气体经历等压过程，直至活塞刚好到达b 处，设此时汽缸中气体的温度为T 2；活塞位于a 处和b 处时气体的体积分别为V 1和V 2。

根据盖—吕萨克定律有:
1212
V V T T = ④ 式中V 1=SH ⑤，V 2=S （H +h ）⑥
联立③④⑤⑥式解得:
20011h mg T T H p S ⎛⎫⎛⎫=++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝
⎭ ⑦
从开始加热到活塞到达b 处的过程中，汽缸中的气体对外做的功为: ()0W p S mg h =+⑧。