河南省林州一中2023-2024學(xué)年高三第四次模擬考試物理試卷含解析

河南省林州一中2023-2024學(xué)年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(hào)碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時(shí)請(qǐng)按要求用筆。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無(wú)效；在草稿紙、試卷上答題無(wú)效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、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、一個(gè)核衰變?yōu)橐粋€(gè)核的過(guò)程中，發(fā)生了m次衰變和n次衰變，則m、n的值分別為（）A．8、6 B．6、8 C．4、8 D．8、42、位于貴州的“中國(guó)天眼”是目前世界上口徑最大的單天線射電望遠(yuǎn)鏡(FAST)．通過(guò)FAST測(cè)得水星與太陽(yáng)的視角為(水星、太陽(yáng)分別與觀察者的連線所夾的角),如圖所示,若最大視角的正弦C值為,地球和水星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)視為勻速圓周運(yùn)動(dòng),則水星的公轉(zhuǎn)周期為A．年 B．年 C．年 D．年3、某靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線與x軸平行，x軸上各點(diǎn)的電勢(shì)情況如圖所示，若將一帶電粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O由靜止釋放，該粒子僅在電場(chǎng)力的作用下，沿著x軸正方向運(yùn)動(dòng)，已知電場(chǎng)中M、N兩點(diǎn)的x坐標(biāo)分別為5mm、15mm，則下列說(shuō)法正確的是（）A．在x軸上M、N兩點(diǎn)間的電場(chǎng)方向先沿x軸正方向后沿x軸負(fù)方向B．該帶電粒子一定帶負(fù)電荷C．在x=10mm的位置，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為1000V/mD．該粒子沿x軸從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過(guò)程中，電勢(shì)能一直增大4、如圖所示，a、b、c、d為圓上的四個(gè)點(diǎn)，ac、bd連線過(guò)圓心且相互垂直，置于圓心處帶正電的點(diǎn)電荷在a點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小為E。若在該空間再施加一沿ac方向的大小為2E的勻強(qiáng)電場(chǎng)后，以下說(shuō)法正確的是()A．a(chǎn)點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為3E，方向由c到aB．c點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為3E，方向由c到aC．b、d兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相同，大小都為ED．b、d兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)不相同，但大小都為E5、傳送帶可向上勻速運(yùn)動(dòng)，也可向上加速運(yùn)動(dòng)；貨箱M與傳送帶間保持相對(duì)靜止，受傳送帶的摩擦力為f。則（）A．傳送帶加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，f的方向可能平行傳送帶向下B．傳送帶勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，不同質(zhì)量的貨箱，f相等C．相同的貨箱，傳送帶勻速運(yùn)動(dòng)的速度越大，f越大D．相同的貨箱，傳送帶加速運(yùn)動(dòng)的加速度越大，f越大6、關(guān)于原子、原子核的相關(guān)知識(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A．當(dāng)發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，光電子的最大初動(dòng)能隨著入射光強(qiáng)度的增大而增大B．當(dāng)氫原子從n=3的能級(jí)躍遷到n=5的能級(jí)時(shí)，輻射出光子C．核反應(yīng)方程中的X是中子D．輕核聚變的過(guò)程質(zhì)量增大，重核裂變的過(guò)程質(zhì)量虧損二、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(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、一列簡(jiǎn)諧橫波在介質(zhì)中傳播，在t=0時(shí)刻剛好形成如圖所示的波形。已知波源的振動(dòng)周期T=0.4s，A、B兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置間相距2m。下列各種說(shuō)法中正確的是（）A．若振源在A處，則P質(zhì)點(diǎn)從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到第一次到達(dá)波谷位置需要0.1sB．若振源在A處，則P質(zhì)點(diǎn)從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到第一次到達(dá)波谷位置需要0.3sC．若振源在A處，則P質(zhì)點(diǎn)比Q質(zhì)點(diǎn)提前0.06s第一次到達(dá)波谷位置D．若振源在B處，則P質(zhì)點(diǎn)比Q質(zhì)點(diǎn)滯后0.06s第一次到達(dá)波谷位置E.若振源在B處，則Q質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后一定會(huì)到達(dá)圖中P質(zhì)點(diǎn)所在位置8、質(zhì)譜儀用來(lái)分析帶電粒子的質(zhì)量與電荷量，其構(gòu)造原理如圖所示。將第-種粒子源放于處，經(jīng)加速電場(chǎng)（電壓為）加速后垂直于磁場(chǎng)方向、垂直于磁場(chǎng)邊界進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)。在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)后到達(dá)磁場(chǎng)邊界上的點(diǎn)。換第二種粒子源也放在處，其粒子同樣到達(dá)點(diǎn)。粒子從粒子源射出的初速度均為零，不計(jì)粒子重力。則下列說(shuō)法正確的是（）A．若第二種粒子的電性與第一種不同，需同時(shí)改變電場(chǎng)方向與磁場(chǎng)方向B．若第二種粒子的電性與第一種不同，只需改變電場(chǎng)方向或磁場(chǎng)方向即可C．若第二種粒子與第--種粒子是同位素，其質(zhì)量比為，保持電場(chǎng)電壓不變，則磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度需調(diào)整為原來(lái)的D．若第二種粒子與第--種粒子的質(zhì)量比為、電荷量比為，保持磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，則電場(chǎng)電壓需調(diào)整為原來(lái)的9、如圖，在一個(gè)光滑水平面上以速度v運(yùn)動(dòng)的小球，到達(dá)A處時(shí)遇到一個(gè)足夠長(zhǎng)的陡坡AB，已知AB與豎直線之間的夾角為α，重力加速度取g。則小球（）A．離開(kāi)A到落到斜坡前的加速度為gB．經(jīng)時(shí)間t=落到斜面上C．落在斜坡上的位置距A的距離為D．落到斜坡上時(shí)的速度大小為10、如圖是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖，帶電粒子被加速電場(chǎng)加速后，進(jìn)入速度選擇器。速度選擇器內(nèi)存在相互正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B和勻強(qiáng)電場(chǎng)E，B1磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，平板S上有可讓粒子通過(guò)狹縫到達(dá)記錄粒子位置的膠片。平板S右方有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2，則下列相關(guān)說(shuō)法中正確的是A．質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具B．該束帶電粒子帶負(fù)電C．速度選擇器的P1極板帶負(fù)電D．在B2磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半徑越大的粒子，比荷越小三、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(guò)程。11．（6分）圖甲為一個(gè)簡(jiǎn)單的多用電表的電路圖，其中電源的電動(dòng)勢(shì)E=1.5V、內(nèi)阻r=1.0Ω，電流表內(nèi)阻Rg=10Ω、滿偏電流Ig=10mA。該多用電表表盤如圖乙所示，下排刻度均勻，C為上排刻度線的中間刻度。(1)選擇開(kāi)關(guān)接“1”，指針指在圖乙所示位置時(shí)示數(shù)為_(kāi)____（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。(2)如果選擇開(kāi)關(guān)接“3”，圖甲中電阻R2=240Ω，則此狀態(tài)下多用電表為量程_____的電壓表。(3)如果選擇開(kāi)關(guān)接“2”，該多用電表可用來(lái)測(cè)電阻，C刻度應(yīng)標(biāo)為_(kāi)______Ω。(4)如果選擇開(kāi)關(guān)接“2”，紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)R1的阻值使電表指針剛好滿偏，再測(cè)量某一電阻，指針指在圖乙所示位置，則該電阻的測(cè)量阻值為_(kāi)______Ω（保留兩位有效數(shù)字）。(5)如果將該多用電表的電池?fù)Q成一個(gè)電動(dòng)勢(shì)為1.5V、內(nèi)阻為1.2Ω的電池，正確調(diào)零后測(cè)量某電阻的阻值，其測(cè)量結(jié)果_____（選填“偏大”、“偏小”或“準(zhǔn)確”）。12．（12分）某同學(xué)用如圖甲所示的裝置對(duì)輕質(zhì)彈簧的彈性勢(shì)能進(jìn)行探究：輕質(zhì)彈簧水平放置在光滑水平面上，左端固定，右端與一小球接觸而不固連。彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)，小球在A點(diǎn)，向左推小球壓縮彈簧至C點(diǎn)，由靜止釋放。用頻閃照相機(jī)得到小球從C點(diǎn)到B點(diǎn)的照片如圖乙所示。已知頻閃照相機(jī)頻閃時(shí)間間隔為T，重力加速度大小為g。回答下列問(wèn)題：(1)本實(shí)驗(yàn)中可認(rèn)為，彈簧被壓縮后的彈性勢(shì)能與小球離開(kāi)彈簧時(shí)的動(dòng)能相等。為測(cè)得，除已知物理量外，至少還需測(cè)量下列物理量中的____________（填正確答案標(biāo)號(hào)）。A．小球的質(zhì)量mB．C、A間距離C．C、B間距離D．A、B間距離E.彈簧的壓縮量F.彈簧原長(zhǎng)(2)用所選取的測(cè)量量和已知量表示，得___________。(3)由于水平面不是絕對(duì)光滑，測(cè)得的彈性勢(shì)能與真實(shí)值相比___________（填“偏大”“偏小”或“相等”）。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(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，在光滑絕緣的水平面上有兩個(gè)質(zhì)量均為m的滑塊A、B，帶電量分別為+q、+Q，滑塊A以某一初速度v從遠(yuǎn)處沿AB連線向靜止的B運(yùn)動(dòng)，A、B不會(huì)相碰。求：運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)能的最小值Ek。14．（16分）如圖所示，空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.5T.在勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)，有一對(duì)光滑平行金屬導(dǎo)軌，處于同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，導(dǎo)軌間距L＝1m，電阻可忽略不計(jì)．質(zhì)量均為m＝lkg，電阻均為R＝2.5Ω的金屬導(dǎo)體棒MN和PQ垂直放置于導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸良好．先將PQ暫時(shí)鎖定，金屬棒MN在垂直于棒的拉力F作用下，由靜止開(kāi)始以加速度a＝0.4m/s2向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，5s后保持拉力F的功率不變，直到棒以最大速度vm做勻速直線運(yùn)動(dòng).(1)求棒MN的最大速度vm；(2)當(dāng)棒MN達(dá)到最大速度vm時(shí)，解除PQ鎖定，同時(shí)撤去拉力F，兩棒最終均勻速運(yùn)動(dòng).求解除PQ棒鎖定后，到兩棒最終勻速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，電路中產(chǎn)生的總焦耳熱.(3)若PQ始終不解除鎖定，當(dāng)棒MN達(dá)到最大速度vm時(shí)，撤去拉力F，棒MN繼續(xù)運(yùn)動(dòng)多遠(yuǎn)后停下來(lái)?（運(yùn)算結(jié)果可用根式表示）15．（12分）如圖所示，在水平地面上固定一傾角為θ的光滑斜面，一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧的一端固定在斜面底端，彈簧處于自然狀態(tài)。一質(zhì)量為m的滑塊從距離彈簧上端s處由靜止釋放，設(shè)滑塊與彈簧接觸過(guò)程中沒(méi)有能量損失，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，重力加速度為g。（1）求滑塊與彈簧上端接觸瞬間速度v0的大?。唬?）若滑塊在沿斜面向下運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中最大速度為vm，求滑塊從釋放到速度為vm的過(guò)程中彈簧的彈力所做的功W。

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、A【解析】

在α衰變的過(guò)程中，電荷數(shù)少2，質(zhì)量數(shù)少4，在β衰變的過(guò)程中，電荷數(shù)多1，有2m-n=104m=32解得m=8n=6故A正確，BCD錯(cuò)誤。

故選A。2、A【解析】

最大視角的定義，即此時(shí)觀察者與水星的連線應(yīng)與水星軌跡相切，由三角函數(shù)可得：，結(jié)合題中已知條件sinθ=k，由萬(wàn)有引力提供向心力有：，解得：，得，得，而T地=1年，故年，故B，C，D錯(cuò)誤，A正確.故選A.【點(diǎn)睛】向心力的公式選取要根據(jù)題目提供的已知物理量或要求解的物理量選取應(yīng)用，物理問(wèn)題經(jīng)常要結(jié)合數(shù)學(xué)幾何關(guān)系解決.3、C【解析】

A．由φ-x圖像知從M點(diǎn)到N點(diǎn)電勢(shì)降低，根據(jù)沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低可知在x軸上M、N兩點(diǎn)間的電場(chǎng)方向沿x軸正方向，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B．粒子受力方向和電場(chǎng)方向相同，故粒子帶正電荷，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．在φ-x圖像中，圖線斜率表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為1000V/mC項(xiàng)正確；D．粒子沿x軸從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力一直做正功，電勢(shì)能一直減小，D項(xiàng)錯(cuò)誤。故選C。4、D【解析】

A．由點(diǎn)電荷在a點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)與勻強(qiáng)電場(chǎng)方向相反可知，a點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)大小為E，方向由a到c，故A錯(cuò)誤；B．由點(diǎn)電荷在c點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)與勻強(qiáng)電場(chǎng)方向相同可知，c點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)大小為3E，方向由a到c，故B錯(cuò)誤；CD.．由平行四邊形定則可知，b、d兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向不同，但大小都為，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。5、D【解析】

A．當(dāng)傳送帶加速向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度沿傳送帶向上，根據(jù)牛頓第二定律分析可知貨箱所受合力沿傳送帶向上，則有：知摩擦力的方向向上，故A錯(cuò)誤；B．當(dāng)傳送帶勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，貨箱受到重力、傳送帶的支持力和靜摩擦力作用，其中重力沿傳送帶方向的分力與靜摩擦力平衡，摩擦力方向一定沿斜面向上，即，不同質(zhì)量的貨箱，f不相等，故B錯(cuò)誤；C．傳送帶勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的摩擦力為：，與貨箱的質(zhì)量有關(guān)，與傳送帶的速度無(wú)關(guān)，故C錯(cuò)誤；D．當(dāng)傳送帶加速向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度沿傳送帶向上，根據(jù)牛頓第二定律分析可知合力沿傳送帶向上：：解得：，所以相同的貨箱，傳送帶加速運(yùn)動(dòng)的加速度越大，f越大。故D正確。故選D。6、C【解析】

A．當(dāng)發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，光電子的最大初動(dòng)能隨著入射光頻率的增大而增大，與光強(qiáng)無(wú)關(guān)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．當(dāng)氫原子從n=3的能級(jí)躍遷到n=5的能級(jí)時(shí)，要吸收出光子，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．根據(jù)核反應(yīng)的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，核反應(yīng)方程中的X質(zhì)量數(shù)為1，電荷數(shù)為0，是中子，選項(xiàng)C正確；D．輕核聚變的過(guò)程和重核裂變的過(guò)程都要釋放能量，有質(zhì)量虧損，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。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(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、ACD【解析】

AB．若振源在A處，由圖可知，B質(zhì)點(diǎn)剛好起振，且起振方向向下，則各質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)的方向均向下，所以P質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)波谷位置需要A正確，B錯(cuò)誤；C．若振源在A處，P質(zhì)點(diǎn)比Q質(zhì)點(diǎn)先到達(dá)波谷位置，提前的時(shí)間等于波在PQ間傳播的時(shí)間C正確；D．同理，若振源在B處，Q質(zhì)點(diǎn)比P質(zhì)點(diǎn)先到達(dá)波谷位置，提前的時(shí)間等于波在QP間傳播的時(shí)間D正確；E．介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)并不會(huì)隨波遷移，只在各自的平衡位置兩側(cè)振動(dòng)，E錯(cuò)誤。故選ACD。8、ACD【解析】

AB．如圖所示帶電粒子運(yùn)動(dòng)有3個(gè)子過(guò)程。兩種粒子要在電場(chǎng)中加速，則電場(chǎng)力方向相同。因電性不同，則電場(chǎng)方向相反。粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度方向相同，在磁場(chǎng)中均向下偏轉(zhuǎn)，所受洛倫茲力方向相同，由左手定則知粒子電性不同，則磁場(chǎng)方向不同，故A正確，B錯(cuò)誤；CD．加速電場(chǎng)加速有磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)有解得第二種粒子與第-種粒子是同位素，其電荷量相同，若質(zhì)量比為，則解得故CD正確。故選ACD。9、ABC【解析】

A．小球離開(kāi)A后做平拋運(yùn)動(dòng)，只受重力，加速度為g，即離開(kāi)A到落到斜坡前的加速度為g，故A正確；

B．落在斜面上時(shí)位移方向與豎直方向的夾角為α，則有解得故B正確；

C．落在斜坡上時(shí)的水平位移則落在斜坡上的位置距A的距離故C正確；

D．落到斜坡上時(shí)豎直方向速度則落到斜坡上時(shí)的速度大小故D錯(cuò)誤。

故選ABC。10、AD【解析】

A．質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具，故A正確；B．帶電粒子在磁場(chǎng)中向下偏轉(zhuǎn)，磁場(chǎng)的方向垂直紙面向外。根據(jù)左手定則知，該束粒子帶正電，故B錯(cuò)誤；C．在平行極板間，根據(jù)左手定則知，帶電粒子所受的洛倫茲力方向豎直向上，則電場(chǎng)力的方向豎直向下，知電場(chǎng)強(qiáng)度的方向豎直向下，所以速度選擇器的極板帶正電，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．進(jìn)入磁場(chǎng)中的粒子速度是一定的，根據(jù)得知越大，比荷越小，故D正確。故選：AD。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(guò)程。11、7.46mA2.5V15051準(zhǔn)確【解析】

(1)[1]選擇開(kāi)關(guān)接“1”時(shí)測(cè)電流，電表表盤下面刻度的最小分度值為0.2mA，指針在兩最小刻度之間進(jìn)行估讀，故其示數(shù)為說(shuō)明：估讀方法符合最新高考評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。(2)[2]根據(jù)串聯(lián)電路有分壓作用可知，當(dāng)電表滿偏時(shí)有所以開(kāi)關(guān)接“3”時(shí)為量程2.5V的電壓表。(3)[3]歐姆表的內(nèi)阻由于歐姆表的中值電阻等于歐姆表內(nèi)阻，故C處刻度為150Ω。(4)[4]根據(jù)閉合電路歐姆定律有其中，解得(5)[5]因?yàn)殡娫磧?nèi)阻的變化，可以通過(guò)調(diào)零電阻阻值的變化來(lái)抵消，所以調(diào)零后測(cè)量某電阻阻值的測(cè)量結(jié)果是準(zhǔn)確的。12、AD偏小【解析】

(1)[1]小球的動(dòng)能，因此需要測(cè)量小球的質(zhì)量m，小球離開(kāi)彈簧時(shí)的速度大小v可以通過(guò)測(cè)得A、B間的距離結(jié)合經(jīng)過(guò)該段的時(shí)間求出，所以AD項(xiàng)的物理量需要測(cè)量，故選AD。(2)[2]小球的動(dòng)能為由桌面光滑，則小球從A到B做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則離開(kāi)彈簧時(shí)的速度大小聯(lián)立解得動(dòng)能的表達(dá)式(3)[3]由于水平面不是絕對(duì)光滑，小球在過(guò)程中克服摩擦力做功轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，導(dǎo)致彈簧減少的彈性勢(shì)能沒(méi)有全部轉(zhuǎn)化為小球的動(dòng)能，所以測(cè)得的彈