北京市西城區(qū)第十三中學(xué)新高考物理四模試卷及答案解析

北京市西城區(qū)第十三中學(xué)新高考物理四模試卷考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫(xiě)在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請(qǐng)用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫(xiě)姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無(wú)效。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、如圖所示，足夠長(zhǎng)的豎直絕緣管內(nèi)壁的粗糙程度處處相同，處于方向互相垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．一帶正電的小球從靜止開(kāi)始沿管下滑，下列小球運(yùn)動(dòng)速度v和時(shí)間t、小球所受彈力FN和速度v的關(guān)系圖像中正確的是A． B．C． D．2、同一平面內(nèi)固定有一長(zhǎng)直導(dǎo)線PQ和一帶缺口的剛性金屬圓環(huán)，在圓環(huán)的缺口兩端引出兩根導(dǎo)線，分別與兩塊垂直于圓環(huán)所在平面固定放置的平行金屬板MN連接，如圖甲所示．導(dǎo)線PQ中通有正弦交流電流i，i的變化如圖乙所示，規(guī)定從Q到P為電流的正方向，則在1~2s內(nèi)A．M板帶正電，且電荷量增加B．M板帶正電，且電荷量減小C．M板帶負(fù)電，且電荷量增加D．M板帶負(fù)電，且電荷量減小3、2016年8月16日，我國(guó)成功發(fā)射世界首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子號(hào)”，該衛(wèi)星的發(fā)射將使我國(guó)在國(guó)際上率先實(shí)現(xiàn)高速星地量子通信，初步構(gòu)建量子通信網(wǎng)絡(luò)?！澳犹?hào)”衛(wèi)星的質(zhì)量為m(約640kg)，運(yùn)行在高度為h(約500km)的極地軌道上，假定該衛(wèi)星的軌道是圓，地球表面的重力加速度為g，地球半徑為R。則關(guān)于運(yùn)行在軌道上的該衛(wèi)星，下列說(shuō)法中正確的是（）A．運(yùn)行的速度大小為 B．運(yùn)行的向心加速度大小為gC．運(yùn)行的周期為 D．運(yùn)行的動(dòng)能為4、如圖所示，固定在豎直平面內(nèi)的光滑圓環(huán)的最高點(diǎn)有一個(gè)光滑的小孔，質(zhì)量為m的小球套在圓環(huán)上，一根細(xì)線的下端系著小球，上端穿過(guò)小孔用力F拉住，繩與豎直方向夾角為θ，小球處于靜止?fàn)顟B(tài).設(shè)小球受支持力為FN，則下列關(guān)系正確的是（）A．F=2mgtanθ B．F=mgcosθC．FN=mg D．FN=2mg5、來(lái)自太陽(yáng)的帶電粒子會(huì)在地球的兩極引起極光．帶電粒子與地球大氣層中的原子相遇，原子吸收帶電粒子的一部分能量后，立即將能量釋放出來(lái)就會(huì)產(chǎn)生奇異的光芒，形成極光．極光的光諧線波長(zhǎng)范圍約為310nm～670nm．據(jù)此推斷以下說(shuō)法不正確的是A．極光光諧線頻率的數(shù)量級(jí)約為1014HzB．極光出現(xiàn)在極地附近與帶電粒子受到洛倫茲力有關(guān)C．原子在從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)輻射出極光D．對(duì)極光進(jìn)行光譜分析可以鑒別太陽(yáng)物質(zhì)的組成成分6、通信衛(wèi)星一般是相對(duì)地面“靜止”的同步衛(wèi)星，三顆同步衛(wèi)星就可以實(shí)現(xiàn)全球通信。設(shè)地球的半徑為，地面的重力加速度為，地球的自轉(zhuǎn)周期為。則速度為的電磁波從一顆衛(wèi)星直線傳播至相鄰的另一顆衛(wèi)星，傳播時(shí)間為（）A． B．C． 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(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、平靜的水池表面有兩個(gè)振源A、B，固有振動(dòng)周期均為T。某時(shí)刻A開(kāi)始向下振動(dòng)，相隔半周期B開(kāi)始向下振動(dòng)，二者振動(dòng)的振幅相同，某時(shí)刻在水面上形成如圖所示的水波圖。其中O是振源連線的中點(diǎn)，OH為中垂線，交叉點(diǎn)G、H的中點(diǎn)為D，C點(diǎn)位于波峰和波谷的正中間，實(shí)線代表波峰，虛線代表波谷。下列說(shuō)法中正確的是________。A．如果在E點(diǎn)有一個(gè)小的漂浮物，經(jīng)半個(gè)周期將向左漂到F點(diǎn)B．兩列波疊加后，O點(diǎn)的振動(dòng)始終減弱C．圖中G、H兩點(diǎn)振幅為零，D點(diǎn)的振幅也為零D．當(dāng)B引起的波傳到E點(diǎn)后，E點(diǎn)的振動(dòng)始終處于加強(qiáng)狀態(tài)E.C點(diǎn)此時(shí)振動(dòng)的速度為零8、如圖所示，匝數(shù)為N，內(nèi)阻為r的矩形線圈abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的bc邊以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，其線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的峰值為Em，閉合回路中兩只完全相同的燈泡均能正常發(fā)光，此時(shí)它們的電阻均為R．則（）A．從圖中位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)表達(dá)式為e=EmsinωtB．穿過(guò)線圈的最大磁通量為C．從圖中位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，四分之一周期內(nèi)通過(guò)燈泡A1的電量為D．增大角速度ω時(shí)，燈泡A1變暗，A2變亮9、在用油膜法估測(cè)分子大小的實(shí)驗(yàn)中，所用油酸酒精溶液的濃度為，且滴溶液體積為。現(xiàn)取1滴溶液滴入撒有痱子粉的淺水盤里，待水面穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上描繪出油酸膜的輪廓形狀，再把玻璃板放在邊長(zhǎng)為的坐標(biāo)紙上，算出油膜的面積。關(guān)于本實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是（）A．不用痱子粉，直接將1滴溶液滴入淺水盤也可以完成實(shí)驗(yàn)B．水面上形成的油酸薄膜的體積為C．估測(cè)油酸分子的直徑為D．在坐標(biāo)紙上數(shù)油膜輪廓內(nèi)格子數(shù)以計(jì)算油膜的面積采用的是近似法E.用配制的油酸酒精溶液的原因是因?yàn)橐子谛纬捎退岬膯畏肿佑湍?0、如圖所示，a、b、c、d為勻強(qiáng)電場(chǎng)中的等勢(shì)面，一個(gè)質(zhì)量為m，電荷量為q的質(zhì)子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，A、B為其運(yùn)動(dòng)軌跡上的兩個(gè)點(diǎn)。已知該粒子在A點(diǎn)的速度大小為v1，且方向與等勢(shì)面平行，在B點(diǎn)的速度大小為v2，A、B連線長(zhǎng)為L(zhǎng)，連線與等勢(shì)面間的夾角為θ，不計(jì)粒子受到的重力，則（）A．粒子的速度v2一定大于v1B．等勢(shì)面b的電勢(shì)比等勢(shì)面c的電勢(shì)低C．粒子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所用的時(shí)間為D．勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11．（6分）在“測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)中，有如下實(shí)驗(yàn)器材：待測(cè)干電池一節(jié)電流表（量程（0～0.6A，內(nèi)阻）電壓表（量程0～3V，內(nèi)阻約3k）滑動(dòng)變阻器開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干（1）某同學(xué)用圖甲所示電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，由于電表內(nèi)阻的影響產(chǎn)生系統(tǒng)誤差，其主要原因是______________；（2）為消除系統(tǒng)誤差，結(jié)合所給電表參數(shù)，另一同學(xué)改用圖乙所示電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出如圖丙所示的圖像，則可得電源電動(dòng)勢(shì)E=_________V，內(nèi)阻r=_________。（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）12．（12分）某同學(xué)用如圖甲所示裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律．主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：①將斜槽固定在水平桌面上，調(diào)整末端切線水平；②將白紙固定在水平地面上，白紙上面放上復(fù)寫(xiě)紙；③用重錘線確定斜槽末端在水平地面上的投影點(diǎn)；④讓小球緊貼定位卡由靜止釋放，記錄小球的落地點(diǎn)，重復(fù)多次，確定落點(diǎn)的中心位置；⑤將小球放在斜槽末端，讓小球緊貼定位卡由靜止釋放，記錄兩小球的落地點(diǎn)，重復(fù)多次，確定兩小球落點(diǎn)的中心位置；⑥用刻度尺測(cè)量距點(diǎn)的距離；⑦用天平測(cè)量小球質(zhì)量；⑧分析數(shù)據(jù)，驗(yàn)證等式是否成立，從而驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）步驟⑤與步驟④中定位卡的位置應(yīng)__________________________；（2）步驟④與步驟⑤中重復(fù)多次的目的是________________________；（3）為了使小球與碰后運(yùn)動(dòng)方向不變，質(zhì)量大小關(guān)系為_(kāi)_________（選填“”、“”或“”）；（4）如圖乙是步驟⑥的示意圖，則步驟④中小球落點(diǎn)距點(diǎn)的距離為_(kāi)__________________．四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，xOy坐標(biāo)系中，在y<0的區(qū)域內(nèi)分布有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在0<y<y0的區(qū)域內(nèi)分布有垂直于xOy平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一質(zhì)量為m、電荷量為＋q的粒子以初速度v0由坐標(biāo)（0，－y0）處沿x軸正方向射入電場(chǎng)。已知電場(chǎng)強(qiáng)度大小粒子重力不計(jì)。求：(1)粒子第一次到達(dá)x軸速度的大小和方向；(2)要使粒子不從y＝y(tǒng)0邊界射出磁場(chǎng)，求磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)滿足的條件；(3)要使粒子從電場(chǎng)進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)能通過(guò)點(diǎn)P（50y0，0）（圖中未畫(huà)出），求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。14．（16分）某透明材料做成的梯形棱鏡如圖甲所示，AB//CD，∠B=∠C=90°，∠D=60°，把該棱鏡沿AC連線分割成兩個(gè)三棱鏡，并把三樓鏡A’BC向右平移一定的距離，如圖乙所示。一光線與AD邊夾角=30°，從E點(diǎn)射入棱鏡，最終垂直于BC邊從F點(diǎn)（圖中未畫(huà)出）射出，E、F在垂直于D的方向上相距為d。求：(1)透明材料的折射率；(2)三棱鏡A’BC向右平移的距離。15．（12分）如圖，兩固定的絕緣斜面傾角均為θ，上沿相連．兩細(xì)金屬棒ab(僅標(biāo)出a端)和cd(僅標(biāo)出c端)長(zhǎng)度均為L(zhǎng)，質(zhì)量分別為2m和m；用兩根不可伸長(zhǎng)的柔軟輕導(dǎo)線將它們連成閉合回路abdca，并通過(guò)固定在斜面上沿的兩光滑絕緣小定滑輪跨放在斜面上，使兩金屬棒水平．右斜面上存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于斜面向上．已知兩根導(dǎo)線剛好不在磁場(chǎng)中，回路電阻為R，兩金屬棒與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，重力加速度大小為g.已知金屬棒ab勻速下滑．求：(1)作用在金屬棒ab上的安培力的大??；(2)金屬棒運(yùn)動(dòng)速度的大?。?/p>

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】

由題中“足夠長(zhǎng)的豎直絕緣管內(nèi)壁的粗糙程度處處相同”可知，本題考查帶電物體在復(fù)合場(chǎng)中的受力分析，根據(jù)電場(chǎng)力性質(zhì)和洛倫茲力以及受力分析可解答本題?！驹斀狻緼B、當(dāng)粒子速度足夠大時(shí)，有會(huì)有此時(shí)，速度不再增加，故AB錯(cuò)誤；CD、根據(jù)受力分析，小球在水平方向受力平衡，即故C錯(cuò)誤，D正確。2、A【解析】

在1~2s內(nèi)，穿過(guò)金屬圓環(huán)的磁場(chǎng)垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度變小，穿過(guò)金屬圓環(huán)的磁通量變小，磁通量的變化率變大，假設(shè)環(huán)閉合，由楞次定律可知感應(yīng)電流磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相同，即感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，然后由安培定則可知感應(yīng)電流沿順時(shí)針?lè)较?，由法拉第電磁感?yīng)定律可知感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)增大，由此可知上極M板電勢(shì)高，帶正電，電荷量增加，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤；故選A．3、D【解析】

A．對(duì)衛(wèi)星，根據(jù)牛頓第二定律，有：解得：在地面，重力等于萬(wàn)有引力，故：聯(lián)立解得：故A錯(cuò)誤；

B．向心加速度由萬(wàn)有引力產(chǎn)生，由于在h高處，衛(wèi)星的萬(wàn)有引力小于其在地面的重力，根據(jù)牛頓第二定律故B錯(cuò)誤；C．對(duì)衛(wèi)星，根據(jù)牛頓第二定律有：在地面，重力等于萬(wàn)有引力故：聯(lián)立解得：故C錯(cuò)誤；

D．由選項(xiàng)A的分析知，故衛(wèi)星的動(dòng)能故D正確；故選D。4、C【解析】

對(duì)小球進(jìn)行受力分析，小球受重力G，F(xiàn)，F(xiàn)N，三個(gè)力，滿足受力平衡。作出受力分析圖如下：由圖可知△OAB∽△GFA，即：解得：FN=G=mgA．F=2mgtanθ，與分析不符，故A錯(cuò)誤；B．F=mgcosθ，與分析不符，故B錯(cuò)誤；C．FN=mg，與分析相符，故C正確；D．FN=2mg，與分析不符，故D錯(cuò)誤；故選：C。5、D【解析】

A.極光光諧線頻率的最大值；極光光諧線頻率的最小值．則極光光諧線頻率的數(shù)量級(jí)約為1014Hz，故A正確．B．來(lái)自太陽(yáng)的帶電粒子到達(dá)地球附近，地球磁場(chǎng)迫使其中一部分沿著磁場(chǎng)線集中到南北兩極．當(dāng)他們進(jìn)入極地的高層大氣時(shí)，與大氣中的原子和分子碰撞并激發(fā)，產(chǎn)生光芒，形成極光．極光出現(xiàn)在極地附近與帶電粒子受到洛倫茲力有關(guān)，故B正確；C．地球大氣層中的原子吸收來(lái)自太陽(yáng)帶電粒子的一部分能量后，從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)輻射出極光故C項(xiàng)正確；D．地球大氣層中的原子吸收來(lái)自太陽(yáng)的帶電粒子的一部分能量后，從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)輻射出極光．對(duì)極光進(jìn)行光譜分析可以鑒別地球大氣層的組成成分，故D錯(cuò)誤。本題選不正確的，答案為D。6、C【解析】

衛(wèi)星繞地球運(yùn)行，萬(wàn)有引力提供向心力，則有可得綜合“黃金代換”有如圖所示由幾何關(guān)系知聯(lián)立整理得根據(jù)運(yùn)動(dòng)規(guī)律，電磁波傳播有可得故C正確，A、B、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、BCE【解析】

A．波在傳播過(guò)程中，介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)只在平衡位置附近振動(dòng)，不會(huì)隨著波的傳播向前移動(dòng)，A錯(cuò)誤；BC．點(diǎn)是振源的中點(diǎn)，波的傳播路程差等于零，由于相位恰好相反，所以點(diǎn)以及中垂線上所有質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)均為疊加減弱，所以B、C正確；D．由圖可以看出，B引起的振動(dòng)傳到E點(diǎn)時(shí)與A引起的振動(dòng)相位相反，為疊加減弱位置，D錯(cuò)誤；E．B引起的振動(dòng)此時(shí)在C點(diǎn)使得質(zhì)點(diǎn)具有向上的速度，而A剛好傳到C點(diǎn)，具有向下的速度，疊加后速度為零．選項(xiàng)E正確。故選BCE。8、AB【解析】

AB．圖中位置，線圈處于中性面位置，磁通量最大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，閉合電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)表達(dá)式e=Emsinωt，而Em=NBSω，則穿過(guò)線圈的最大磁通量Φ=BS=，故AB正確。C．從圖中位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，四分之一周期內(nèi)，磁通量變化量△Φ=BS，則通過(guò)干路的電荷量，本題中總電阻無(wú)法確定，故通過(guò)燈泡A1的電量無(wú)法確定，故C錯(cuò)誤。D．根據(jù)電動(dòng)勢(shì)最大值公式Em=NBSω，增大線圈轉(zhuǎn)動(dòng)角速度ω時(shí)，頻率變大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的峰值Em變大，同時(shí)由于電感線圈對(duì)交流電有阻礙作用，交流電的頻率越大，阻礙作用越大，而電容器對(duì)交流的阻礙，交流電頻率越大，阻礙越小，故燈泡A1變亮，但由于感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的變大，故燈泡A2明亮程度未知，故D錯(cuò)誤。故選AB。9、BDE【解析】

A．由于油酸薄膜在水面上不易觀察，撒痱子粉是為了便于確定油酸薄膜的輪廓，A錯(cuò)誤；B．1滴溶液中油酸酒精溶液的體積為，1滴溶液中油酸的體積為，即水面上形成的油酸薄膜的體積為，B正確；C．將油酸分子看作球體且一個(gè)一個(gè)的單層排列，忽略空隙，估測(cè)油酸分子的直徑為C錯(cuò)誤；D．在坐標(biāo)紙上數(shù)油膜輪廓內(nèi)格子數(shù)時(shí)，大于或等于半格時(shí)算一格，小于半格的不計(jì)，用總格子數(shù)乘以作為油膜的面積，采用的是近似法，D正確；E．因?yàn)榧冇退嵴硿^大，很難形成單分子油膜，油酸酒精溶液滴在水面上，酒精易揮發(fā)，易形成油酸的單分子油膜，E正確。故選BDE。10、AC【解析】

A．電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng)，等勢(shì)面沿水平方向，則電場(chǎng)線的方向沿豎直方向，帶正電的質(zhì)子彎曲的方向向下，所以質(zhì)子受力的方向向下，從A到B的過(guò)程中電場(chǎng)力做正功，所以質(zhì)子的速度增大，故A正確；B．質(zhì)子受力的方向向下，質(zhì)子帶正電，則電場(chǎng)的方向向下，而沿著電場(chǎng)線電勢(shì)逐漸降低，故b的電勢(shì)高于c的電勢(shì)；故B錯(cuò)誤；C．質(zhì)子在A點(diǎn)的速度大小為v1，在B點(diǎn)的速度大小為v2，質(zhì)子在沿等勢(shì)面方向的分速度不變?yōu)関1，所以質(zhì)子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間故C正確；D．在沿電場(chǎng)線的方向的位移為y=Lsinθ，由動(dòng)能定理有聯(lián)立解得故D錯(cuò)誤。故選AC。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11、由于電壓表分流導(dǎo)致測(cè)得電流比實(shí)際干路電流偏小1.51.0【解析】

（1）[1]．圖甲采用相對(duì)電源的電流表外接法，由于電壓表內(nèi)阻不是無(wú)窮大，所以電壓表分流導(dǎo)致電流表中電流比實(shí)際干路電流偏?。?/p>

（2）[2][3]．改用圖乙實(shí)驗(yàn)時(shí)，根據(jù)閉合電路歐姆定律U=E-I（r+rA），再由圖所示電源U-I圖象可知，圖象與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)值是1.5V，電源電動(dòng)勢(shì)E=1.5V，圖象的斜率表示電動(dòng)勢(shì)，故；故電源內(nèi)阻r=3.0-2.0Ω=1.0Ω。12、（1）保持不變；（2）減少實(shí)驗(yàn)誤差；（3）>；（4）0.3723（