2023-2024學(xué)年河北省永清一中高三第四次模擬考試物理試卷含解析

2023-2024學(xué)年河北省永清一中高三第四次模擬考試物理試卷注意事項(xiàng)：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖（甲）所示，質(zhì)最m=2kg的小物體放在長直的水平地面上，用水平細(xì)線繞在半徑R=0.5m的薄圓筒上。t=0時(shí)刻，圓筒由靜止開始繞豎直中心軸轉(zhuǎn)動，其角速度ω隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖（乙）所示，小物體和地面間的動摩擦因數(shù)為0.1，重力加速度g=10m/s2。則下列判斷正確的是（）A．細(xì)線的拉力大小為4NB．細(xì)線拉力的瞬時(shí)功率滿足P=4tC．小物體的速度隨時(shí)間的變化關(guān)系滿足v=4tD．在0-4s內(nèi)，小物體受合力的沖量為4N?g2、長均為L的兩根輕繩，一端共同系住質(zhì)量為m的小球，另一端分別固定在等高的A、B兩點(diǎn)，A、B兩點(diǎn)間的距離也為L，重力加速度大小為g。今使小球在豎直平面內(nèi)以A、B連線為軸做圓周運(yùn)動，若小球在最高點(diǎn)速率為v時(shí)，兩根繩的拉力恰好均為零，則小球在最高點(diǎn)速率為2v時(shí)，每根繩的拉力大小均為（）A．3mgB．23mgC．3、如圖所示，實(shí)線表示某電場的電場線，虛線表示一帶正電的粒子只在電場力作用下的運(yùn)動軌跡，設(shè)A和B點(diǎn)的電勢分別為和粒子在A、B兩點(diǎn)加速度大小分別為和，速度大小為和，電勢能分別為和，下列判斷正確的是（）A． B． C． D．4、下列說法正確的是A．加速度為正值，物體一定做加速直線運(yùn)動B．百米比賽時(shí)，運(yùn)動員的沖刺速度越大成績越好C．做直線運(yùn)動的物體，加速度為零時(shí)，速度不一定為零，速度為零時(shí)，加速度一定為零D．相對于某參考系靜止的物體，對地速度不一定為零5、如圖所示的電路中，恒流源可為電路提供恒定電流為定值電阻，電流表、電壓表均可視為理想電表，不考慮導(dǎo)線電阻對電路的影響。改變變阻器接入電路的阻值，記錄電流表、電壓表的示數(shù)并依次填寫在下表中。由數(shù)據(jù)可以判定以下說法正確的是（）序號1234567814.012.010.08.06.04.02.000.300.400.500.600.700.800.901.00A．實(shí)驗(yàn)過程中逐漸增大B．實(shí)驗(yàn)過程中恒流源輸出功率逐漸減小C．恒流源提供的電流大小為2.00AD．電路中定值電阻R的阻值為10?6、質(zhì)點(diǎn)在Ox軸運(yùn)動，時(shí)刻起，其位移隨時(shí)間變化的圖像如圖所示，其中圖線0~1s內(nèi)為直線，1~5s內(nèi)為正弦曲線，二者相切于P點(diǎn)，則（）A．0~3s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)的路程為2m B．0~3s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)先做減速運(yùn)動后做加速運(yùn)動C．1~5s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)的平均速度大小為1.27m/s D．3s末，質(zhì)點(diǎn)的速度大小為2m/s二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)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(cuò)的得0分。7、一物體靜止在水平地面上，在豎直向上拉力F作用下開始向上運(yùn)動，如圖甲。在物體向上運(yùn)動過程中，其機(jī)械能E與位移x的關(guān)系圖象如圖乙，已知曲線上A點(diǎn)的切線斜率最大，不計(jì)空氣阻力，則A．在x1處物體所受拉力最大B．在x1~x2過程中，物體的動能先增大后減小C．在x1~x2過程中，物體的加速度先增大后減小D．在0~x2過程中，拉力對物體做的功等于克服物體重力做的功8、在軸上和處，固定兩點(diǎn)電荷和，兩電荷之間各點(diǎn)對應(yīng)的電勢高低如圖中曲線所示，在處電勢最低，下列說法中正確的是（）A．兩個(gè)電荷是同種電荷，電荷量大小關(guān)系為B．兩個(gè)電荷是同種電荷，電荷量大小關(guān)系為C．處的位置電場強(qiáng)度不為0D．在與之間的連線上電場強(qiáng)度為0的點(diǎn)有2個(gè)9、如圖所示是宇宙空間中某處孤立天體系統(tǒng)的示意圖，位于點(diǎn)的一個(gè)中心天體有兩顆環(huán)繞衛(wèi)星，衛(wèi)星質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于中心天體質(zhì)量，且不考慮兩衛(wèi)星間的萬有引力。甲衛(wèi)星繞點(diǎn)做半徑為的勻速圓周運(yùn)動，乙衛(wèi)星繞點(diǎn)的運(yùn)動軌跡為橢圓，半長軸為、半短軸為，甲、乙均沿順時(shí)針方向運(yùn)轉(zhuǎn)。兩衛(wèi)星的運(yùn)動軌跡共面且交于兩點(diǎn)。某時(shí)刻甲衛(wèi)星在處，乙衛(wèi)星在處。下列說法正確的是（）A．甲、乙兩衛(wèi)星的周期相等B．甲、乙兩衛(wèi)星各自經(jīng)過處時(shí)的加速度大小相等C．乙衛(wèi)星經(jīng)過處時(shí)速度相同D．甲、乙各自從點(diǎn)運(yùn)動到點(diǎn)所需時(shí)間之比為1：310、如圖所示，abcd為一正方形邊界的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場邊界邊長為L，三個(gè)粒子以相同的速度從a點(diǎn)沿對角線方向射入，粒子1從b點(diǎn)射出，粒子2從c點(diǎn)射出，粒子3從cd邊垂直射出，不考慮粒子的重力和粒子間的相互作用.根據(jù)以上信息，可以確定A．粒子1帶負(fù)電，粒子2不帶電，粒子3帶正電B．粒子1和粒子3的比荷之比為2：1C．粒子1和粒子2在磁場中的運(yùn)動時(shí)間之比為π：4D．粒子3的射出位置與d點(diǎn)相距三、實(shí)驗(yàn)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）某同學(xué)用如圖甲所示裝置做驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)。所用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器為電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。(1)實(shí)驗(yàn)室除了提供圖甲中的器材，還備有下列器材可供選擇：A．220V交流電源B．天平C．秒表D．導(dǎo)線E.墨粉紙盤。其中不必要的器材是________(填對應(yīng)的字母），缺少的器材是____________。(2)對于實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)，下列說法正確的是____________。A．應(yīng)選用體積較小且質(zhì)量較小的重錘B．安裝器材時(shí)必須保證打點(diǎn)計(jì)時(shí)器豎直，以便減少限位孔與紙帶間的摩擦C．重錘下落過程中，應(yīng)用手提著紙帶，保持紙帶始終豎直D．根據(jù)打出的紙帶，用△x=gT2求出重力加速度再驗(yàn)證機(jī)械能守恒(3)該同學(xué)選取了一條紙帶，取點(diǎn)跡清晰的一段如圖乙所示，將打出的計(jì)時(shí)點(diǎn)分別標(biāo)號為1、2、3、4、5、6，計(jì)時(shí)點(diǎn)1、3，2、5和4、6之間的距離分別為x1，x2，x3。巳知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，使用的交流電頻率為f，則從打計(jì)時(shí)點(diǎn)2到打計(jì)時(shí)點(diǎn)5的過程中，為了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，需檢驗(yàn)的表達(dá)式為____________________________。(4)由于阻力的作用，使測得的重錘重力勢能的減小量總是大于重錘動能的增加量。若重錘的質(zhì)量為m，根據(jù)(3)中紙帶所測數(shù)據(jù)可求得該實(shí)驗(yàn)中存在的平均阻力大小F=__________(結(jié)果用m、g、x1、x2、x3)表示）。12．（12分）在探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，小李同學(xué)采用了如圖所示的可拆式變壓器（鐵芯不閉合）進(jìn)行研究（1）實(shí)驗(yàn)還需下列器材中的__________（多選）；（2）實(shí)驗(yàn)中，上圖中變壓器的原線圈接“0；8”接線柱，副線圈接線“0；4”接線柱，當(dāng)副線圈所接電表的示數(shù)為5.0V，則所接電源電壓檔位為_______。A．18.0VB．10.0VC．5.0VD．2.5V四、計(jì)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，在y>0的空間中存在著垂直xOy平面向外的勻強(qiáng)磁場，在y<0的空間中存在著平行于xOy平面的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)方向與x軸正方向成45°夾角斜向下。一質(zhì)量為m，帶電量為q的帶正電粒子,不計(jì)粒子的重力，該粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)以初速度v0進(jìn)入磁場，方向與x軸負(fù)方向成45?夾角斜向上，然后經(jīng)過M點(diǎn)進(jìn)入電場，并與y軸負(fù)半軸相切于N點(diǎn)。已知M點(diǎn)坐標(biāo)為（L，0）。求：(1)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度；(2)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度。14．（16分）如圖所示的直角坐標(biāo)系xOy，在其第二象限內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場和沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場。虛線OA位于第一象限，與y軸正半軸的夾角θ=60°，在此角范圍內(nèi)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場；OA與y軸負(fù)半軸所夾空間里存在與OA平行的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小E=10N/C。一比荷q=1×106C/kg的帶電粒子從第二象限內(nèi)M點(diǎn)以速度v=2.0×103m/s沿x軸正方向射出，M點(diǎn)到x軸距離d=1.0m，粒子在第二象限內(nèi)做直線運(yùn)動；粒子進(jìn)入第一象限后從直線OA上的P點(diǎn)（P點(diǎn)圖中未畫出）離開磁場，且OP=d。不計(jì)粒子重力。(1)求第二象限中電場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的比值；(2)求第一象限內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B；(3)粒子離開磁場后在電場中運(yùn)動是否通過x軸？如果通過x軸，求其坐標(biāo)；如果不通過x軸，求粒子到x軸的最小距離。15．（12分）如圖所示，開口向下豎直放置的內(nèi)部光滑氣缸，氣缸的截面積為S，其側(cè)壁和底部均導(dǎo)熱良好，內(nèi)有兩個(gè)質(zhì)量均為m的導(dǎo)熱活塞，將缸內(nèi)理想分成I、II兩部分，氣缸下部與大氣相通，外部大氣壓強(qiáng)始終為p0，，環(huán)境溫度為，平衡時(shí)I、II兩部分氣柱的長度均為l，現(xiàn)將氣缸倒置為開口向上，求：（i）若環(huán)境溫度不變，求平衡時(shí)I、II兩部分氣柱的長度之比；（ii）若環(huán)境溫度緩慢升高，但I(xiàn)、II兩部分氣柱的長度之和為2l時(shí)，氣體的溫度T為多少？

參考答案一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、D【解析】

AC．根據(jù)圖象可知，圓筒做勻加速轉(zhuǎn)動，角速度隨時(shí)間變化的關(guān)系式為圓筒邊緣線速度與物塊前進(jìn)速度大小相同，根據(jù)得物體運(yùn)動的加速度根據(jù)牛頓第二定律得解得細(xì)線的拉力大小為AC錯(cuò)誤；B．細(xì)線拉力的瞬時(shí)功率故B錯(cuò)誤；D．物體的合力大小為在0-4s內(nèi)，小物體受合力的沖量為故D正確。故選D。2、A【解析】

小球在最高點(diǎn)速率為v時(shí)，兩根繩的拉力恰好均為零，有：mg=mv2r，當(dāng)小球在最高點(diǎn)的速率為2v時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律有：mg+2Tcos30°＝m（2v）3、C【解析】

AD．帶電粒子所受電場力指向軌跡彎曲的內(nèi)側(cè)，若粒子從A到B過程，電場力做負(fù)功，動能減小，電勢能增加，故帶電粒子通過A點(diǎn)時(shí)的速度比通過B點(diǎn)時(shí)的速度大，即，，選項(xiàng)AD錯(cuò)誤；B．根據(jù)電場線疏密可知，，根據(jù)F=Eq和牛頓第二定律可知，，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．根據(jù)沿著電場線方向，電勢逐漸降低，故，選項(xiàng)C正確。故選C。4、D【解析】

A.加速度為正向，速度不一定是正向，不一定做加速直線運(yùn)動，故A錯(cuò)誤；B.百米比賽時(shí)，運(yùn)動員的沖刺速度大成績不一定好，但平均速度越大，成績--定越好，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.做直線運(yùn)動的物體，加速度為零時(shí)，速度不-一定為零，速度為零時(shí)，加速度也不一一定A為零，選項(xiàng)C錯(cuò)誤D.相對于參考系靜止的物體，其相對地面的速度不一-定為零，選項(xiàng)D正確。5、B【解析】

A．從表格中的數(shù)據(jù)可知的比值在減小，而電壓表測量兩端電壓，電流表測量電流，即，逐漸減小，A錯(cuò)誤；B．逐漸減小，根據(jù)串并聯(lián)電路電阻規(guī)律可知電路總電阻減小，而電路總電流恒定，根據(jù)可知恒流源輸出功率逐漸減小，B正確；C．第8次實(shí)驗(yàn)時(shí)電壓表示數(shù)為零，即連入電路的電阻為零，所在支路為一根導(dǎo)線，電阻R被短路，此時(shí)所在支路的電流等于恒流源提供的電流，故大小為1.00A，C錯(cuò)誤；D．第一次實(shí)驗(yàn)時(shí)電流表示數(shù)為0.3A，所以第一次實(shí)驗(yàn)時(shí)通過電阻R的電流為由于R和并聯(lián)，所以第一次實(shí)驗(yàn)時(shí)R兩端的電壓為故R的電阻為故D錯(cuò)誤。故選B。6、D【解析】

A．根據(jù)縱坐標(biāo)的變化量表示位移，可知，內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)通過的位移大小為3.27m，路程為3.27m。內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)通過的位移大小為1.27m，路程為1.27m，故內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)的路程為A錯(cuò)誤；B．根據(jù)圖像的斜率表示速度，知內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)先做勻速運(yùn)動，再做減速運(yùn)動后做加速運(yùn)動，B錯(cuò)誤；C．內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)的位移大小0，平均速度大小為0，C錯(cuò)誤；D．3s末質(zhì)點(diǎn)的速度大小等于1s末質(zhì)點(diǎn)的速度大小，為D正確。故選D。二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)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(cuò)的得0分。7、AB【解析】

A．E-x圖像的斜率代表豎直向上拉力F，物體靜止在水平地面上，在豎直向上拉力F作用下開始向上，說明在x=0處，拉力F大于重力，在0-x1過程中，圖像斜率逐漸增大，則拉力F在增大，x1處物體圖象的斜率最大，所受的拉力最大，故A正確；BC．在x1~x2過程中，圖象的斜率逐漸變小，說明拉力越來越小；在x2處物體的機(jī)械能達(dá)到最大，圖象的斜率為零，說明此時(shí)拉力為零。根據(jù)合外力可知，在x1~x2過程中，拉力F逐漸減小到mg的過程中，物體做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動，物體加速度在減小，動能在增大，拉力F=mg到減小到0的過程中，物體的加速度反向增大，物體做加速度逐漸增大的減速運(yùn)動，物體的動能在減小；在x1~x2過程中，物體的動能先增大后減小，物體的加速度先減小后反向增大，故B正確，C錯(cuò)誤；D．物體從靜止開始運(yùn)動，到x2處以后機(jī)械能保持不變，在x2處時(shí)，物體具有重力勢能和動能，故在0~x2過程中，拉力對物體做的功等于克服物體重力做的功與物體的動能之和，故D錯(cuò)誤。8、AC【解析】

AB．φ－x圖線的切線斜率表示電場強(qiáng)度的大小，點(diǎn)切線斜率為零即電場強(qiáng)度為0，則有則根據(jù)沿電場線方向電勢降低可知，內(nèi)電場強(qiáng)度沿x軸正方向，內(nèi)電場強(qiáng)度沿x軸負(fù)方向，則兩個(gè)電荷是同種電荷，故A正確，B錯(cuò)誤；C．φ－x圖線的切線斜率表示電場強(qiáng)度的大小，點(diǎn)切線斜率不為零，則電場強(qiáng)度不為0，故C正確；D．由于兩個(gè)電荷是同種電荷，根據(jù)電場的疊加可知，在的左邊和的右邊合場強(qiáng)不可能為0，所以只有在處合場為0即只有一處，故D錯(cuò)誤。故選AC。9、AB【解析】

A．橢圓的半長軸與圓軌道的半徑相等，根據(jù)開普勒第三定律知，兩顆衛(wèi)星的運(yùn)動周期相等，故A正確；B．甲、乙在點(diǎn)都是由萬有引力產(chǎn)生加速度，則有故加速度大小相等，故B正確；C．乙衛(wèi)星在兩點(diǎn)的速度方向不同，故C錯(cuò)誤；D．甲衛(wèi)星從到，根據(jù)幾何關(guān)系可知，經(jīng)歷，而乙衛(wèi)星從到經(jīng)過遠(yuǎn)地點(diǎn)，根據(jù)開普勒行星運(yùn)動定律，可知衛(wèi)星在遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)行慢，近地點(diǎn)運(yùn)行快，故可知乙衛(wèi)星從到運(yùn)行時(shí)間大于，而從到運(yùn)行時(shí)間小于，故甲、乙各自從點(diǎn)運(yùn)動到點(diǎn)的時(shí)間之比不是1：3，故D錯(cuò)誤。故選AB。10、BC【解析】

A.根據(jù)左手定則可得：粒子1帶正電，粒子2不帶電，粒子3帶負(fù)電。故A錯(cuò)誤；

B.做出粒子運(yùn)動的軌跡如圖，則粒子1運(yùn)動的半徑：r1＝，由可得：

粒子3的運(yùn)動的軌跡如圖，則：r3＝L，

所以：．故B正確；

C.粒子1在磁場中運(yùn)動的時(shí)間：；粒子2在磁場中運(yùn)動的時(shí)間：；所以：，故C正確；

D.粒子3射出的位置與d點(diǎn)相距：．故D錯(cuò)誤。三、實(shí)驗(yàn)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、BC刻度尺B【解析】

(1)[1][2]本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖球?yàn)證的正確性，因此可以不測量物體的質(zhì)量，即可不用天平。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接220V的交流電源，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器用來記錄物體的運(yùn)動時(shí)間，秒表不必要，不必要的器材為BC，還缺少的器材是處理紙帶時(shí)用到的刻度尺；(2)[3]A.應(yīng)選用體積較小且質(zhì)量較大的重錘，以減小阻力帶來的誤差，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.由于紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之間存在阻力，因此為了減小摩擦力所做的功，應(yīng)使限位孔豎直，選項(xiàng)B正確；C.讓重錘拖著紙帶做自由落體運(yùn)動，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.重力加速度應(yīng)取當(dāng)?shù)氐淖杂陕潴w加速度，而不能用△h=gT2去求，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；(3)[4]打計(jì)時(shí)點(diǎn)2時(shí)的速度打計(jì)時(shí)點(diǎn)5時(shí)的速度則要驗(yàn)證的機(jī)械能量守恒的表達(dá)式為：(4)[5]根據(jù)動能定理有：解得：12、(1)BC(2)A【解析】（1）本實(shí)驗(yàn)中，變壓器的原線圈應(yīng)接在交流電源上；為了知道原、副線圈的電壓比和線圈匝數(shù)比之間的關(guān)系，還需要電壓表。故學(xué)生電源和電壓