山西省太原市四十八中高三第四次模擬考試新高考物理試卷及答案解析

山西省太原市四十八中高三第四次模擬考試新高考物理試卷請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。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、如圖所示空間中存在沿水平方向的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，將長度為2L的通電直導(dǎo)線由中點(diǎn)O處彎成折線，夾角為60°，現(xiàn)在導(dǎo)線中通有恒定電流。如果在空間另外施加一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場，且使導(dǎo)線MO、NO所受的安培力相等，則下列說法正確的是（）A．磁場的方向斜向左下方與水平方向成60°角，MO受到的安培力的大小為B．磁場方向豎直向上，MO受到的安培力的大小為C．磁場方向豎直向下，MO受到的安培力的大小為D．磁場方向斜向右上方與水平方向成60°角，MO受到的安培力的大小為2、如圖所示，在水平向右的勻強(qiáng)電場中，質(zhì)量為的帶電小球以初速度從點(diǎn)豎直向上拋出，通過點(diǎn)時，速度大小為，方向與電場方向相反，則小球從點(diǎn)運(yùn)動到點(diǎn)的過程中（）A．動能增加 B．機(jī)械能增加 C．重力勢能增加 D．電勢能增加3、在冬季，剩有半瓶熱水的老式暖水瓶經(jīng)過一個夜晚后，第二天拔瓶口的軟木塞時覺得很緊，不易拔出來．其中主要原因是A．軟木塞受潮膨脹B．瓶口因溫度降低而收縮變小C．白天氣溫升高，大氣壓強(qiáng)變大D．瓶內(nèi)氣體因溫度降低而壓強(qiáng)減小4、如圖所示，輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端與一質(zhì)量為、套在粗糙豎直固定桿處的圓環(huán)相連，彈簧水平且處于原長。圓環(huán)從處由靜止開始下滑，經(jīng)過處的速度最大，到達(dá)處的速度為零，，此為過程Ⅰ；若圓環(huán)在處獲得一豎直向上的速度，則恰好能回到處，此為過程Ⅱ．已知彈簧始終在彈性范圍內(nèi)，重力加速度為，則圓環(huán)（）A．過程Ⅰ中，加速度一直減小B．Ⅱ過程中，克服摩擦力做的功為C．在C處，彈簧的彈性勢能為D．過程Ⅰ、過程Ⅱ中克服摩擦力做功相同5、在地球同步軌道衛(wèi)星軌道平面內(nèi)運(yùn)行的低軌道衛(wèi)星，其軌道半徑為同步衛(wèi)星半徑的，則該低軌道衛(wèi)星運(yùn)行周期為（）A．1h B．3h C．6h D．12h6、將三個質(zhì)量均為m的小球用細(xì)線相連后（間無細(xì)線相連），再用細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，如圖所示，用力F拉小球c，使三個小球都處于靜止?fàn)顟B(tài)，且細(xì)線Oa與豎直方向的夾角保持，則F的最小值為（）A． B． C． D．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、如圖所示為手機(jī)無線充電原理圖，若連接電源的為發(fā)射線圈，手機(jī)端為接收線圈，接收線圈匝數(shù)為，電阻為，橫截面積為，手機(jī)可看成純電阻，勻強(qiáng)磁場平行于線圈軸線穿過線圈。下列說法正確是（）A．只要發(fā)射線圈中有電流流入，接收線圈兩端一定可以獲得電壓B．只要接收線圈兩端有電壓，發(fā)射線圈中的電流一定不是恒定電流C．當(dāng)接收線圈中磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均勻增加時，接收線圈中有均勻增加的電流D．若時間內(nèi)，接收線圈中磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均勻增加，則接收線圈兩端的電壓為8、殲－15飛機(jī)是我國研制的多用途艦載戰(zhàn)斗機(jī)。某飛行訓(xùn)練中，第一次艦保持靜止，飛機(jī)從靜止開始沿甲板運(yùn)動，當(dāng)飛機(jī)的速度為v時通過的距離為x1，經(jīng)歷的時間為t1；第二次艦以速度v0勻速運(yùn)動，飛機(jī)相對甲板由靜止開始沿艦運(yùn)動的同方向加速，當(dāng)飛機(jī)相對海面的速度為v時沿甲板通過的距離為x2，經(jīng)歷的時間為t2。設(shè)兩次飛機(jī)均做勻加速運(yùn)動且加速度大小相等。則（）A． B． C． D．9、2019年8月19日20時03分04秒，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心利用長征三號乙增強(qiáng)型火箭發(fā)射中星18號同步通信衛(wèi)星，下列說法正確的是（）A．中星18號同步通信衛(wèi)星可定位在北京上空B．中星18號同步通信衛(wèi)星的運(yùn)動周期為24hC．中星18號同步通信衛(wèi)星環(huán)繞地球的速度為第一宇宙速度D．中星18號同步通信衛(wèi)星比近地衛(wèi)星運(yùn)行角速度小10、一質(zhì)量為m的物體以某一速度沖上一個傾角為37°的斜面，其運(yùn)動的加速度的大小為0.9g．這個物體沿斜面上升的最大高度為H，則在這過程中()A．物體克服重力做功0.9mgHB．物體克服摩擦力做功0.6mgHC．物體的動能損失了1.5mgHD．物體的重力勢能增加了mgH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）用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證、組成的系統(tǒng)的機(jī)械能守恒。從高處由靜止開始下落，同時向上運(yùn)動拉動紙帶打出一系列的點(diǎn)，對紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。圖乙給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶，其中0是打下的第一個點(diǎn)，每相鄰兩個計數(shù)點(diǎn)間還有4個未標(biāo)出的點(diǎn)，計數(shù)點(diǎn)間的距離如圖中所示。已知電源的頻率為，，，取。完成以下問題。（計算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）(1)在紙帶上打下計數(shù)點(diǎn)5時的速度_____。(2)在打0~5點(diǎn)過程中系統(tǒng)動能的增加量______，系統(tǒng)勢能的減少量_____，由此得出的結(jié)論是________________。(3)依據(jù)本實(shí)驗(yàn)原理作出的圖像如圖丙所示，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萠_____。12．（12分）用圖示裝置測量重錘的質(zhì)量，在定滑輪兩側(cè)分別掛上重錘和n塊質(zhì)量均為m0的鐵片，重錘下端貼一遮光片，鐵架臺上安裝有光電門。調(diào)整重錘的高度，使其從適當(dāng)?shù)奈恢糜伸o止開始下落，讀出遮光片通過光電門的擋光時間t0；從定滑輪左側(cè)依次取下1塊鐵片放到右側(cè)重錘上，讓重錘每次都從同一位置由靜止開始下落，計時器記錄的擋光時間分別為t1，t2…，計算出t12，t22…(1)擋光時間為t0時，重錘的加速度為a0從左側(cè)取下i塊鐵片置于右側(cè)重錘上時，對應(yīng)的擋光時間為ti，重錘的加速度為ai，則=__________（結(jié)果用t0和ti表示）(2)作出的圖線是一條直線，直線的斜率為k，則重錘的質(zhì)量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，空間存在一個半徑為R0的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場的方向垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B。有一個粒子源在紙面內(nèi)沿各個方向以一定速率發(fā)射大量粒子，粒子的質(zhì)量為m、電荷量為+q。將粒子源置于圓心，則所有粒子剛好都不離開磁場，不考慮粒子之間的相互作用。（1）求帶電粒子的速率；（2）若粒子源可置于磁場中任意位置，且磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)?，求粒子在磁場中最長的運(yùn)動時間t。14．（16分）如圖，絕熱氣缸A與導(dǎo)熱氣缸B均固定于地面，由剛性桿連接的絕熱活塞與兩氣缸間均無摩擦．兩氣缸內(nèi)裝有處于平衡狀態(tài)的理想氣體，開始時體積均為、溫度均為．緩慢加熱A中氣體，停止加熱達(dá)到穩(wěn)定后，A中氣體壓強(qiáng)為原來的1.2倍．設(shè)環(huán)境溫度始終保持不變，求氣缸A中氣體的體積和溫度．15．（12分）如圖所示，棱鏡的截面為直角三角形ABC，∠A=，斜邊AB=a。棱鏡材料的折射率為n=。在此截面所在的平面內(nèi)，一條光線以的入射角從AC邊的中點(diǎn)M左側(cè)射入棱鏡。（不考慮光線沿原路返回的情況，已知光速為c）(1)畫出光在棱鏡中傳播的光路圖；(2)求光在棱鏡中傳播的時間。

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、D【解析】

A．當(dāng)所加磁場的方向斜向左下方與水平方向成60°角時，NO受到的安培力仍垂直紙面向里，大小為，MO受到的安培力垂直紙面向外，大小為，A錯誤；B．當(dāng)所加磁場方向豎直向上時，NO受到的安培力仍垂直紙面向里，大小為，MO受到的安培力垂直紙面向里，大小為，B錯誤；C．當(dāng)所加磁場方向豎直向下時，NO受到安培力垂直紙面向里，大小為，MO受到的安培力垂直紙面向外，大小為，C錯誤；D．當(dāng)所加磁場方向斜向右上方與水平方向成60°角時，NO受到的安培力仍垂直紙面向里，大小為當(dāng)，MO受到的安培力垂直紙面向里，大小為，D正確。故選D。2、C【解析】

A．小球由到過程中動能增加量故A錯誤；BC．在豎直方向上，小球只受重力作用，小球豎直方向的分運(yùn)動為豎直上拋運(yùn)動，點(diǎn)為小球還動的最高點(diǎn)，，從到，小球克服重力做的功所以小球的重力勢能增加量小球的機(jī)械能增加量故B錯誤，C正確；D．由能量守恒定律可知，小球機(jī)械能增大，電勢能減少，故D錯誤。故選C。3、D【解析】

木塞難拔出的現(xiàn)象，是因?yàn)槠績?nèi)的氣壓小于瓶外的大氣壓，所以外界大氣壓對瓶塞向里的壓力大于瓶內(nèi)氣體對木塞向外的壓力，可以根據(jù)理想氣體的等容變化分析瓶內(nèi)的氣壓變化．【詳解】一開始暖瓶塞受力平衡如圖：由于暖水瓶內(nèi)氣體的體積不變，經(jīng)過一晚的時間，瓶內(nèi)的溫度會降低，即氣體的溫度降低，根據(jù)查理定律得：；由于，所以，即暖瓶內(nèi)的壓強(qiáng)由原來的減小為現(xiàn)在的，氣體向外的壓力減小，所以拔出瓶塞更費(fèi)力．A．軟木塞受潮膨脹，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B．瓶口因溫度降低而收縮變小，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C．白天氣溫升高，大氣壓強(qiáng)變大，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D．瓶內(nèi)氣體因溫度降低而壓強(qiáng)減小，與結(jié)論相符，選項D正確；故選D.4、D【解析】

A．圓環(huán)從處由靜止開始下滑，經(jīng)過處的速度最大，則經(jīng)過處的加速度為零，到達(dá)處的速度為零，所以圓環(huán)先做加速運(yùn)動，再做減速運(yùn)動，所以加速度先減小，后增大，故A錯誤；BCD．在過程Ⅰ、過程Ⅱ中，圓環(huán)經(jīng)過同一位置所受的摩擦力大小相等，則知在兩個過程中，克服摩擦力做功相同，設(shè)為，研究過程Ⅰ，運(yùn)用動能定理列式得研究過程Ⅱ，運(yùn)用動能定理列式得聯(lián)立解得克服摩擦力做的功為彈簧彈力做功所以在處，彈簧的彈性勢能為故B、C錯誤，D正確；故選D。5、B【解析】

根據(jù)開普勒第三定律解得故選B。6、C【解析】

靜止時要將三球視為一個整體，重力為3mg，當(dāng)作用于c球上的力F垂直于oa時，F(xiàn)最小，由正交分解法知：水平方向Fcos30°=Tsin30°，豎直方向Fsin30°+Tcos30°=3mg，解得Fmin=1.5mg．故選C．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】

A．若發(fā)射線圈中有恒定電流，則產(chǎn)生的磁場不變化，在接收線圈中不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，也就不會獲得電壓，A錯誤；B．只要接收線圈兩端有電壓，說明穿過接收線圈的磁場變化，所以發(fā)射線圈中的電流一定不是恒定電流，B正確；C．若穿過接收線圈的磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增加，如果線圈閉合，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知線圈中產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電動勢，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知接收線圈中有感應(yīng)電流且恒定，C錯誤；D．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有根據(jù)分壓規(guī)律得兩端的電壓D正確。故選BD。8、BC【解析】

當(dāng)艦靜止時，根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式有：v=at1v2=2ax1當(dāng)艦運(yùn)動時，有v-v0=at2整理得：故BC正確，AD錯誤。故選BC。9、BD【解析】

A．中星18號同步通信衛(wèi)星軌道面與赤道面是共面，不能定位在北京上空，故A錯誤；B．其運(yùn)動周期為24h，故B正確；C．根據(jù)可得：中星18號同步通信衛(wèi)星環(huán)繞地球的速度小于第一宇宙速度即近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，故C錯誤；D．中星18號同步通信衛(wèi)星軌道高于近地衛(wèi)星軌道，運(yùn)行角速度比近地衛(wèi)星運(yùn)行角速度小，故D正確。故選：BD。10、CD【解析】

AD.重力勢能的增加量等于克服重力做的功mgH，故重力勢能增加了mgH，故A錯誤，D正確；B.物體上滑過程，根據(jù)牛頓第二定律，有：mgsin37°+f=ma，解得摩擦力大小：f=0.3mg，物體克服摩擦力做功：Wf=0.3mg×=0.5mgH，故B錯誤；C．物體上滑過程,根據(jù)牛頓第二定律,得合外力大小為F合=ma=0.9mg，根據(jù)動能定理得：△Ek=?F合=?1.5mgH，故物體的動能減少了1.5mgH，故C正確．故選CD。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、2.40.580.60在誤差允許的范圍內(nèi)，組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒9.7【解析】

(1)[1]第4點(diǎn)與第6點(diǎn)間的平均速度等于第5點(diǎn)的瞬時速度，有打下計數(shù)點(diǎn)5時的速度。(2)[2]系統(tǒng)動能的增加量打0~5點(diǎn)過程中系統(tǒng)動能的增加量。[3]系統(tǒng)勢能的減少量系統(tǒng)勢能的減少量。[4]可見與大小近似相等，則在誤差允許的范圍內(nèi)，組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。(3)[5]系運(yùn)動過程中機(jī)械能守恒，則有解得則圖像的斜率則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取?2、【解析】

(1)[1]遮光片經(jīng)過光電門時的速度，重錘做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，由速度位移公式得整理得(2)[2]由牛頓第二定律得整理得則圖像的斜率解得四、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、（1）；（2）【解析】

（1）根據(jù)洛倫茲力提供向心力有根據(jù)幾何關(guān)系有R0=2r解得（2）磁場的大小變?yōu)楹螅Ｗ拥能壍腊霃綖?R0，根據(jù)幾何關(guān)系可以得到，當(dāng)弦最長時，運(yùn)動的時間最長，弦為2R0時最長，圓心角為60°，時間為14、；【解析】