2023-2024學年安徽省重點中學高三第四次模擬考試物理試卷含解析

2023-2024學年安徽省重點中學高三第四次模擬考試物理試卷考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖所示，三條繩子的一端都系在細直桿頂端，另一端都固定在水平面上，將桿豎直緊壓在地面上，若三條繩長度不同，下列說法正確的有（）A．三條繩中的張力都相等 B．桿對地面的壓力等于自身重力C．繩子對桿的拉力在水平方向的合力為零 D．繩子拉力的合力與桿的重力是一對平衡力2、2018年2月13日，平昌冬奧會女子單板滑雪U形池項目中，我國選手劉佳宇榮獲亞軍。如圖所示為U形池模型，其中a、c為U形池兩側邊緣且在同一水平面上，b為U形池最低點。劉佳宇(可視為質點)從a點上方高h的O點自由下落由左側進入池中，從右側飛出后最高點上升至相對c點高度為的d點。不計空氣阻力，下列判斷正確的是()A．運動員從O到d的過程中機械能減少B．運動員再次進入池中后，剛好到達左側邊緣a然后返回C．運動員第一次進入池中，由a到b的過程與由b到c的過程相比損耗機械能較小D．運動員從d返回到b的過程中，重力勢能全部轉化為動能3、伽利略通過斜面理想實驗得出了（）A．力是維持物體運動的原因 B．物體的加速度與外力成正比C．物體運動不需要力來維持 D．力是克服物體慣性的原因4、下列關于科學家對物理學發(fā)展所做的貢獻正確的是（）A．牛頓三條運動定律是研究動力學問題的基石，牛頓的三條運動定律都能通過現(xiàn)代的實驗手段直接驗證B．伽利略通過實驗和合理的推理提出質量并不是影響落體運動快慢的原因C．奧斯特由環(huán)形電流和條形磁鐵磁場的相似性，提出分子電流假說，解釋了磁現(xiàn)象的電本質D．伽利略通過萬有引力定律計算得出了太陽系中在天王星外還存在著距離太陽更遠的海王星5、關于靜電場中的電場線，下列說法錯誤的是（）A．電場線能夠形象描述電場的強弱和方向B．沿電場線的方向電勢有可能升高C．電場線總是垂直等勢面指向電勢降低的方向D．沿電場線方向移動一正電荷，其電勢能一定減小6、圖1為沿斜坡向上行駛的汽車，當汽車以牽引力F向上運動時，汽車的機械能E與位移x的關系如圖2所示（AB段為曲線），汽車與斜面間的摩擦忽略不計．下列說法正確的是（）A．0～x1過程中，汽車所受拉力逐漸增大B．x1～x2過程中，汽車速度可達到最大值C．0～x3過程中，汽車的動能一直增大D．x1～x2過程中，汽車以恒定的功率運動二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、用一束波長為λ的綠光照射某極限波長為λo的金屬，能產(chǎn)生光電效應，下列說法正確的是（）A．該金屬逸出功為W=hλoB．把這束綠光遮住一半，則逸出的光電流強度減小C．若改用一束紅光照射，則不可能產(chǎn)生光電效應D．要使光電流為0，光電管兩級至少需要加大小為的電壓8、一質點做簡諧運動的圖象如圖所示，下列說法正確的是__________．(填正確答案標號)A．質點振動頻率是0.25HzB．在10s內(nèi)質點經(jīng)過的路程是20cmC．第4s末質點的速度最大D．在t＝1s和t＝3s兩時刻，質點位移大小相等、方向相同E.在t＝2s和t＝4s兩時刻，質點速度大小相等、方向相同9、下列說法正確的是（）A．顯微鏡下觀察到墨水中的小炭粒在不停地做無規(guī)則運動，這反映了液體分子運動的無規(guī)則性B．物體內(nèi)能增加，溫度不一定升高C．物體的溫度越高，分子運動的速率越大D．氣體的體積指的不是該氣體中所有氣體分子體積之和，而是指該氣體中所有分子所能到達的空間的體積E.在完全失重的情況下，氣體對容器壁的壓強為零10、兩相距2R、電量相等的點電荷Q1、Q2放在水平軸線上，Q1帶負電，Q2帶正電，O為兩者中點。以Q1為圓心、半徑為R的球面上有a、b、c三位置，a、Q1、Q2在同一豎直平面內(nèi)，b、c、Q1在同一水平平面內(nèi)，且a、b連線與水平軸垂直，b、c連線與水平軸平行，a、O相距為R，如圖所示。下列說法正確的是()A．a(chǎn)、b兩處電勢相等 B．b、c兩處電勢相等C．a(chǎn)、b兩處場強大小相等 D．b、c兩處場強大小相等三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）如圖所示利用氣墊導軌“驗證機械能守恒定律”的實驗裝置。主要實驗步驟如下：A．將氣墊導軌放在水平桌面上，并調(diào)至水平B．測出遮光條的寬度dC．將滑塊移至圖示的位置，測出遮光條到光電門的距離lD．釋放滑塊，讀出遮光條通過光電門的遮光時間tE.用天平稱出托盤和砝碼的總質量mF.………請回答下列問題（重力加速度取g）：(1)滑塊經(jīng)過光電門的速度可以表示為____（用物理量符號表示）。(2)為驗證機械能守恒定律，還需要測的物理量是____。(3)滑塊從靜止釋放，運動到光電門的過程中，系統(tǒng)的重力勢能減少_____（用物理量符號表示）。(4)選用不同的l，測出對應的t。能直觀反應系統(tǒng)機械能守恒的圖像是_____。A．t﹣lB．t2﹣lC．﹣lD．﹣l12．（12分）某同學猜想：彈簧的彈性勢能與其勁度系數(shù)成正比、與其形變量的二次方成正比，即；其中b為與彈簧勁度系數(shù)成正比例的常數(shù)。該同學設計以下實驗探究彈簧的彈性勢能與壓縮量的關系。如圖所示，在水平桌面上放置一個氣墊導軌，將彈簧一端固定于氣墊導軌左側。調(diào)整導軌使滑塊能在導軌上自由勻速滑動。將光電門固定在離彈簧右側原長點稍遠的位置。推動滑塊壓縮彈簧一段合適的距離后，由靜止釋放滑塊?；瑝K離開彈簧后運動通過光電門。通過測量和計算研究上述猜想。實驗中進行以下測量：A．測得滑塊的質量m；B．測得滑塊上遮光片的寬度d；C．測得彈簧的原長；D．推動滑塊壓縮彈簧后，測得彈簧長度L；E.釋放滑塊后，讀出滑塊遮光片通過光電門的時間t；F.重復上述操作，得到若干組實驗數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)并得出結論?；卮鹣铝袉栴}。（前三個問題用實驗測得的物理量字母及比例常數(shù)b表示）（1）滑塊離開彈簧后的動能為________。（2）由能量守恒定律知彈簧被壓縮后的最大彈性勢能與滑塊彈出時的動能相等。若關于彈簧彈性勢能的猜想正確，則________。（3）用圖像處理實驗數(shù)據(jù)并分析結論，得出的圖像如圖所示。該圖像不過坐標原點的原因是________________。（只填寫一條）（4）若換用勁度系數(shù)更大的彈簧做實驗，圖像斜率將________。（選填“不變”“變大”或“變小”）（5）若實驗中測得的一組數(shù)據(jù)：，，，，。由此計算比例常數(shù)________N/m。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，用一塊長的木板在墻和桌面間架設斜面，桌子高，長。斜面與水平桌面間的傾角。一個質量為的小滑塊放在桌面最右端，現(xiàn)將質量為的小滑塊A從斜面頂端由靜止釋放，滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)，滑塊與水平桌面間的動摩擦因數(shù)，忽略滑塊在斜面與桌面交接處的能量損失，滑塊A與滑塊B發(fā)生正碰，碰后滑塊A最終停在離桌面右端處?；瑝K與木板及桌面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，A、B均可視為質點，重力加速度，，。求：（1）與B相碰前瞬間小滑塊A的速度大小；（2）小滑塊B的落地點距桌面最右端的水平距離。14．（16分）如圖所示，水平線ab上方存在豎直向下的勻強電場，ab以及ab下方都存在豎直向上的勻強電場，場強大小都相等。在ab下方同時存在垂直紙面向外的勻強磁場。P為ab上方一點，到ab距離為2L。一質量為m、帶電荷量為-q（q>0）的帶電小球從P點以大小為、與豎直方向成θ=30°斜向下拋出。g為重力加速度，經(jīng)過ab上C點（圖中未畫出）時速度水平。(1)求電場強度大??；(2)小球經(jīng)過ab下方Q點（圖中未畫出）時獲得最大速度，Q到ab的距離為，求磁場的磁感應強度大小。15．（12分）如圖所示，用質量m＝1kg的活塞在汽缸內(nèi)封閉一定質量的理想氣體，活塞與汽缸壁間的摩擦忽略不計，開始時活塞距離汽缸底部的高度h1＝1.0m，氣體的溫度t1=27℃?，F(xiàn)將汽缸緩慢加熱至t2=207℃，活塞緩慢上升到距離汽缸底某一高度h2處，此過程中被封閉氣體增加的內(nèi)能ΔU＝300J。已知大氣壓強p0＝1.0×105Pa，重力加速度g＝10m/s2，活塞橫截面積S＝5.0×10-4m2。求：(ⅰ)初始時汽缸內(nèi)氣體的壓強p1和緩慢加熱后活塞距離汽缸底部的高度h2；(ⅱ)此過程中缸內(nèi)氣體吸收的熱量Q。

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、C【解析】

AC．由于三力長度不同，故說明三力與豎直方向的夾角不相同，由于桿保持靜止，故在水平方向三力水平分力的合力應為零，故說明三力的大小可能不相等；故A錯誤；C正確；

B．由于三力在豎直方向有向下的拉力，桿在豎直方向合力為零，故桿對地面的壓力大于重力；故B錯誤；

D．繩子拉力的合力與桿的重力之和等于地面對桿的支持力，則繩子拉力的合力與桿的重力不是一對平衡力，選項D錯誤。故選C。2、A【解析】

AB．運動員從高h處自由下落由左側進入池中，從右側飛出后上升的最大高度為，此過程中摩擦力做負功，機械能減小，且減少的機械能為；再由右側進入池中時，平均速率要小于由左側進入池中過程中的平均速率，根據(jù)圓周運動的知識，可知速率減小，對應的正壓力減小，則平均摩擦力減小，克服摩擦力做的功減小，即摩擦力做的功小于，則運動員再次進入池中后，能夠沖擊左側邊緣a然后返回，故A正確，B錯誤；C．運動員第一次進入池中，由a到b過程的平均速率大于由b到c過程的平均速率，由a到b過程中的平均摩擦力大于由b到c過程中的平均摩擦力，前一過程損耗機械能較大，故C錯誤；D．運動員從d返回到b的過程中，摩擦力做負功，重力勢能轉化為動能和內(nèi)能，故D錯誤。故選A。3、C【解析】

AC.理想斜面實驗只能說明力不是維持物體運動的原因，即物體的運動不需要力來維持，故A錯誤，C正確；B.牛頓第二定律說明力是使物體產(chǎn)生加速度的原因，物體的加速度與外力成正比，故B錯誤；D.慣性是物體固有的屬性，質量是物體慣性大小的量度，慣性與物體的運動狀態(tài)和受力無關，故D錯誤。故選C。4、B【解析】

A．牛頓三條運動定律是研究動力學問題的基石，牛頓第一定律不能通過實驗直接驗證，而牛頓第二定律和牛頓第三定律都能通過現(xiàn)代的實驗手段直接驗證，A錯誤；B．伽利略通過實驗和合理的推理提出物體下落的快慢與物體的輕重沒有關系，即質量并不影響落體運動快慢，B正確；C．安培由環(huán)形電流和條形磁鐵磁場的相似性，提出分子電流假說，解釋了磁現(xiàn)象的電本質，C錯誤；D．英國青年數(shù)學家亞當斯與法國數(shù)學家勒威耶分別獨立地通過萬有引力定律計算得出了太陽系中在天王星外還存在著距離太陽更遠的海王星，D錯誤。故選B。5、B【解析】

A．電場線疏密描述電場的強弱，電場線密的地方，電場強度大，疏的地方電場強度弱，而電場線上每一點的切線方向表示電場的方向，故A正確，不符題意；B．沿著電場線電勢逐漸降低，電勢降低最快的方向是場強的方向，故B錯誤，符合題意；C．沿著電場線電勢逐漸降低，故電場線總是垂直等勢面，且指向電勢降低最快的方向，故C正確，不符題意；D．沿電場線方向移動一正電荷，電場力一定做正功，由功能關系可知正電荷的電勢能一定減小，故D正確，不符題意。本題選錯誤的，故選B。6、B【解析】

A．設斜板的傾角為α，則汽車的重力勢能，由動能定理得汽車的動能為，則汽車的機械能為，即圖線的斜率表示F，則可知0~x1過程中汽車的拉力恒定，故A錯誤；B．x1~x2過程中，拉力逐漸減小，以后隨著F的減小，汽車將做減速運動，當時，加速度為零，速度達到最大，故B正確；C．由前面分析知，汽車先向上勻加速運動，然后做加速度逐漸減小的加速運動，再做加速度逐漸增大的減速運動，0~x3過程中，汽車的速度先增大后減小，即動能先增大后減小，故C錯誤；D．x1~x2過程中，汽車牽引力逐漸減小，到x2處為零，則汽車到x2處的功率為零，故D錯誤．故選B。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BD【解析】該金屬逸出功為：，故A錯誤；光的強度增大，則單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)目增多，遮住一半，光電子數(shù)減小，逸出的光電流強度減小，但仍發(fā)生光電效應，光電子最大初動能將不變，故C錯誤，B正確；光電效應方程為：，光速為：，根據(jù)動能定理可得光電流為零時有：，聯(lián)立解得：，故D正確．所以BD正確，AC錯誤．8、ABC【解析】

A、振動圖象表示質點在不同時刻相對平衡位置的位移，由圖象可知，質點運動的周期T＝4s，其頻率f＝＝0.25Hz，故A正確；B、10s內(nèi)質點運動了T，其運動路程為s＝×4A＝×4×2cm＝20cm，故B正確；C、第4s末質點在平衡位置，其速度最大，故C正確；D、t＝1s和t＝3s兩時刻，由圖象可知，位移大小相等、方向相反，故D錯誤；E、在t＝2s質點處于平衡位置，其速度最大，但t＝2s和t＝4s兩時刻，速度方向相反，故E錯誤．9、ABD【解析】

A．布朗運動反映了液體分子的無規(guī)則運動，A正確；B．物體的內(nèi)能是分子動能和分子勢能的總和，內(nèi)能增加可能是分子勢能增加了，此時物體的分子動能可能會減小，溫度可能降低，所以B正確；C．溫度越高，分子平均動能越大，但是個別分子的動能可能會減小，C錯誤；D．氣體的體積是所有氣體分子占有空間的總和，而不是所有氣體分子的體積之和，D正確；E．氣體的壓強來自于氣體分子對容器壁的不斷撞擊，與氣體的重力無關，E錯誤。故選ABD。10、AC【解析】

AB．在產(chǎn)生的電場中，a、b、c三點等勢，在產(chǎn)生的電場中，a、b等勢且高于c點電勢，故A正確，B錯誤；C．由對稱性可知，a、b兩點場強大小相等，方向不同，故C正確；D．b、c與等距，距的距離b近c遠，由平行四邊形定則可知，b點場強大于c點，故D錯誤。故選AC。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、滑塊和遮光條的總質量MmglD【解析】

(1)[1]遮光條寬度小，通過時間短，可以用平均速度近似代替瞬時速度，擋光條通過光電門的速度為v＝(2)[2]令滑塊和遮光條的總質量為M，托盤和砝碼下落過程中，系統(tǒng)增加的動能為Ek＝(M+m)v2＝(m+M)·()2實驗中還要測量的物理量為滑塊和擋光條的總質量M。(3)[3]根據(jù)題意可知，系統(tǒng)減少重力勢能即為托盤和砝碼減小的，為Ep＝mgl(4)[4]為了驗證機械能守恒，需滿足的關系是mgl＝(m+M)·()2應該是圖像，ABC錯誤，D正確。故選D。12、滑塊運動過程中受阻力變小15.625【解析】

（1）[1]．滑塊勻速通過光電門有滑塊動能解得①（2）[2]．彈簧被最大壓縮后的最大彈性勢能②最大彈性勢能與滑塊的動能相等，解①②式得③（3）[3]．該圖像在縱軸上有正截距。則③式為（c為截距）則滑塊的動能小于彈簧的最大彈性勢能，主要原因是滑塊運動過程中受阻力，或導軌右側高于左側。（4）[4]．由③式知，圖像的斜率為。換用勁度系數(shù)更大的彈簧做實驗，則b更大，則圖像斜率變小。（5）[