2024届辽宁省沈阳市高三上学期质量监测(一)物理试卷

2024届辽宁省沈阳市高三上学期质量监测（一）物理试卷
一、单选题 (共7题)
第(1)题
在真空中的固定点电荷Q形成的电场中，将检验电荷分别放在A、B两点，测得检验电荷所受电场力的大小F与其电荷量q的函数关系图像如图中a、b图线所示，则A、B两点与点电荷Q的距离之比为（ ）
A．1:2B．2:1C．1:4D．4:1
第(2)题
已知氢原子处于基态的能量为，第n能级的能量。

大量处于某同一激发态的氢原子向低能级跃迁时，辐射的光子中能
量最大为，h为普朗克常量。

则这些氢原子向低能级跃迁时，辐射的光子中频率最小为（ ）
A．B．C．D．
第(3)题
“海王星冲日”是指地球处在太阳与海王星之间，2018年9月7日出现过一次海王星冲日。

已知地球和海王星绕太阳公转的方向相同，轨迹都可近似为圆，海王星公转周期约为164.8年，则（ ）
A．地球的公转轨道半径比海王星的大
B．地球的公转线速度速度比海王星的小
C．2019年不会出现海王星冲日
D．2017年出现过海王星冲日
第(4)题
在地球赤道某处有一天文观测站，观测站一名观测员一次偶然机会发现一颗人造卫星从观测站的正上方掠过，然后他就对这颗卫星进行跟踪，发现这颗卫星每两天恰好有四次从观测站的正上方掠过。

若地球自转周期为T，假设卫星做匀速圆周运动且运行方向与地球自转方向相同，地球半径为，地球表面加速度为，则下列判断正确的是（ ）
A ．卫星周期为T
B．卫星轨道半径为
C．卫星运行速度小于地球同步卫星速度
D．卫星加速度小于地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度
第(5)题
X射线在医学上常用于透视检查，工业中用于探伤。

已知X射线是一种频率极高（仅次于γ射线）的电磁波。

则下列说法正确的是（ ）
A．α射线的电离作用小于X射线的
B．β衰变的实质是原子核外电子跃迁
C．β射线的穿透本领小于X射线的
D．γ射线实质是高速中子流，可用于医学上的放射治疗
第(6)题
一条两岸平直的宽为d的小河如图所示，河水流速恒定。

一人驾驶小船从上游渡口A前往下游渡口B。

已知全程船在静水中的速度大小恒定，船在静水中的速度大小与河水流速大小之比为，行驶中船头始终垂直河岸，则A、B两渡口沿河岸方向的距离为（ ）
A．B．
C．D．
第(7)题
如图所示，同一平面内有两根互相垂直且彼此绝缘的长直导线、，两导线交于点并通有相同大小、方向如图中所示的电
流。

四边形为正方形，其中心与两导线的交点重合。

已知点的磁感应强度大小为，下列说法正确的是（ ）
A．点的磁感应强度大小为，方向垂直纸面向外
B．点的磁感应强度大小为，方向垂直纸面向外
C
．若撤去直导线，点的磁感应强度大小为
D．若撤去直导线，点与点的磁感应强度相同
二、多选题 (共3题)
第(1)题
如图所示，在绝缘光滑水平面上存在有界匀强磁场，磁场的宽度为，边长为L的正方形导体框以初速度滑行进入磁场，当边刚进入磁场时线框的速度为，当边离开右侧边界的瞬间速度为，以下说法正确的是（ ）
A．导体框进入磁场过程和离开磁场过程中流过导体横截面的电荷量大小相等
B．导体框进入磁场过程中导体框的加速度逐渐减小
C．导体框进入磁场过程中产生的热量等于导体框离开磁场过程中产生的热量
D．
第(2)题
如图甲为小型交流发电机的示意图，两磁板N，S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，匝的线圈绕垂直于磁场的水平轴沿逆时针方向以角速度匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图乙所示。

已知线圈内阻，与线圈连接的
定值电阻，其他部分的电阻不计。

下列说法正确的是（ ）
A．图甲所示位置是图乙的计时起点
B．线圈中产生电动势的最大值为
C．在0~0.1s内，通过电阻的电荷量为0.8C
D．在0~0.1s内，电阻产生的焦耳热为
第(3)题
超强超短光脉冲产生方法曾获诺贝尔物理学奖，其中用到的一种脉冲激光展宽器截面如图所示。

在空气中对称放置四个相同的直角三棱镜，顶角为。

一细束脉冲激光垂直第一个棱镜左侧面入射，经过前两个棱镜后分为平行的光束，再经过后两个棱镜
重新合成为一束，此时不同频率的光前后分开，完成脉冲展宽。

已知相邻两棱镜斜面间的距离，脉冲激光中包含
不同频率的光1和2，它们在棱镜中的折射率分别为和。

取，，。

则下列说法正
确的是（ ）
A．上方光线为光2
B．光1和光2通过相同的干涉装置后，光2对应的干涉条纹间距更大
C．为使光1和光2都能从左侧第一个棱镜斜面射出，则
D．若，则光1和光2通过整个展宽器的过程中在空气中的路程差约为14.4mm
三、实验题 (共2题)
第(1)题
洛埃德（H.Lloyd）在1834年提出了一种更简单的观察干涉的装置．如图所示，从单缝S发出的光，一部分入射到平面镜后反射到屏上，另一部分直接投射到屏上，在屏上两光束交叠区域里将出现干涉条纹．单缝S通过平面镜成的像是S′．
（i）通过洛埃德镜在屏上可以观察到明暗相间的干涉条纹，这和双缝干涉实验得到的干涉条纹一致．如果S被视为其中的一个缝，______________相当于另一个“缝”；
（ii）实验表明，光从光疏介质射向光密介质界面发生反射时，在入射角接近90°时，反射光与入射光相比，相位有的变化，即半波损失．如果把光屏移动到和平面镜接触，接触点P处是__________（填写“亮条纹”或“暗条纹”）；
（iii）实验中已知单缝S到平面镜的垂直距离h=0. 15 mm，单缝到光屏的距离D= 1．2m，观测到第3个亮条纹到第12个亮条纹的中心间距为22.78 mm，则该单色光的波长_________m（结果保留3位有效数字）．
第(2)题
电流传感器可以捕捉到瞬间的电流变化，它与计算机相连，可以显示出电流随时间变化的I-t图像。

如图甲所示连接电路。

直流电源电动势9V，内阻可忽略，电容器选用电容较大的电解电容器。

先使开关S与1端相连，电源向电容器充电然后把开关S掷向2端，电容器通过电阻R放电，传感器将电流信息传入计算机。

屏幕上显示出电流随时间变化的I-t图像如图乙所示。

（1）在如图乙所示的I-t图像中用阴影标记面积的物理意义是______________________；
（2）根据I-t图像估算当电容器开始放电时所带的电量q0=___________，并计算电容器的电容C=___________；（均保留两位有效数字）
（3）如果不改变电路其他参数，只减小电阻R，充电时I-t曲线与横轴所围成的面积将___________（填“增大”“不变”或“变小”）；充电时间将___________（填“变长”“不变”或“变短”）；简要说明原因___________。

四、解答题 (共3题)
第(1)题
实验室有一装置可用于探究原子核的性质，该装置的主要原理可简化为：空间中有一直角坐标系Oxyz，在紧贴（-
0.2m，0，0）的下侧处有一粒子源P，能沿x轴正方向以v 0=1×106m/s的速度持续发射比荷为C/kg的某种原子核。

在x<0，y<0的空间中沿-y方向的匀强电场V/m。

在x>0的空间有垂直于xOy平面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小为B1=0.2T。

忽略原子核间的相互作用，xOy平面图如图甲所示。

（1）求原子核第一次穿过y轴时的速度大小；
（2）若原子核进入磁场后，经过瞬间分裂成a、b两个新核。

两新核的质量之比为；电荷量之比为；速度大小之比为，方向仍沿原运动方向。

求：a粒子第1次经过y轴时的位置
（3）若电场E可在1×105V/m～×105V/m之间进行调节（不考虑电场变化而产生的磁场）。

在xOz平面内x<0区域放置一足够大的吸收屏，屏上方施加有沿-y方向大小为的匀强磁场，如图乙所示。

原子核打在吸收屏上即被吸收并留下印迹，求该
印迹长度。

第(2)题
如图所示，是一倾角为且逆时针转动的传送带，其长度，运行速度。

传送带的A端与一平台相连，B端
通过一小段圆弧（长度不计）与一足够长的水平轨道CD相连，CD右侧与一足够高的曲面DE相连。

在CD轨道上固定有两个小物块a、b，质量分别为0.1kg和0.2kg，两者之间有一被压缩的轻质弹簧，弹簧与物块a拴接。

某时刻将弹簧释放，使物块a、b瞬间分离，每次在物块b离开水平面CD后都在其原位置再放置一个与物块b完全相同的物块。

已知物块b与传送带间的动摩擦因数，其余各段均光滑，所有的碰撞都发生在平面CD上，取，，。

（1）若弹簧的弹性势能为，求释放弹簧后小物块a、b的速度大小。

（2）改变弹簧的弹性势能，若要使小物块b能运动到左侧平台，求小物块b在传送带B端的最小速度。

（3）若弹簧的弹性势能为，求最多有几个物块能滑上左侧平台。

第(3)题
一半径r=0.4 m，厚度为d =0. 2m的圆柱形玻砖，中心轴线横向放置，如图为其截面图，圆柱侧面镀膜，光线不能透出，在圆柱中心轴线上距玻砖前表面L1=0.15 m处有一点光源，距玻砖后表面L2 =0.3 m处有一光屏，光屏上光斑半径为2r。

①画出光源经过玻砖照在光屏上光斑边缘的典型光线；
②求玻砖的折射率n。