河北省豐潤車軸山中學(xué)高三第四次模擬考試新高考物理試卷及答案解析

河北省豐潤車軸山中學(xué)高三第四次模擬考試新高考物理試卷考生須知：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、取水平地面為重力勢能零點(diǎn)。一物塊從某一高度水平拋出，在拋出點(diǎn)其動(dòng)能是重力勢能的4倍。不計(jì)空氣阻力，該物塊落地時(shí)的位移方向與水平方向夾角的正切值（）A．0.25 B．0.5 C．1 D．22、一同學(xué)研究箱子的運(yùn)動(dòng)，讓一質(zhì)量為的箱子在水平恒力的推動(dòng)下沿光滑水平面做直線運(yùn)動(dòng)，箱子運(yùn)動(dòng)的圖線如圖所示，是從某時(shí)刻開始計(jì)時(shí)箱子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，為箱子在時(shí)間內(nèi)的位移，由此可知（）A．箱子受到的恒力大小為B．內(nèi)箱子的動(dòng)量變化量為C．時(shí)箱子的速度大小為D．內(nèi)箱子的位移為3、如圖所示，自身重力不計(jì)的定滑輪固定在天花板上，跨過定滑輪的輕繩兩端分別與兩物體相連，物體質(zhì)量為，物體質(zhì)量為。重力加速度為，現(xiàn)由靜止釋放物體，在物體上升、下降的運(yùn)動(dòng)過程中，定滑輪對(duì)天花板的拉力為（）A． B． C． D．4、下列對(duì)圖中的甲、乙、丙、丁四個(gè)圖像敘述正確的是（）A．圖甲是流過導(dǎo)體某個(gè)橫截面的電量隨時(shí)間變化的圖像，則電流在均勻增大B．圖乙是某物體的位移隨時(shí)間變化的圖像，則該物體受不為零的恒定合力作用C．圖丙是光電子最大初動(dòng)能隨入射光頻率變化的圖像，則與實(shí)線對(duì)應(yīng)金屬的逸出功比虛線的大D．圖丁是某物體的速度隨時(shí)間變化的圖像，則該物體所受的合力隨時(shí)間增大5、關(guān)于玻爾的原子模型，下列說法正確的是（）A．按照玻爾的觀點(diǎn)，電子在定態(tài)軌道上運(yùn)行時(shí)不向外輻射電磁波B．電子只能通過吸收或放出一定頻率的光子在軌道間實(shí)現(xiàn)躍遷C．電子從外層軌道躍遷到內(nèi)層軌道時(shí)，動(dòng)能增大，原子能量也增大D．電子繞著原子核做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。在外層軌道運(yùn)動(dòng)的周期比在內(nèi)層軌道運(yùn)動(dòng)的周期小6、取一根長2m左右的細(xì)線，5個(gè)鐵墊圈和一個(gè)金屬盤，在線端系上第一個(gè)墊圈，隔12cm再系一個(gè)，以后墊圈之間的距離分別是36cm、60cm、84cm，如圖所示．站在椅子上，向上提起線的上端，讓線自由垂下，且第一個(gè)墊圈緊靠放在地上的金屬盤，松手后開始計(jì)時(shí)，若不計(jì)空氣阻力，則第2、3、4、5個(gè)墊圈（）A．落到盤上的聲音時(shí)間間隔越來越大B．落到盤上的聲音時(shí)間間隔相等C．依次落到盤上的速率關(guān)系為D．依次落到盤上的時(shí)間關(guān)系為二、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、下列說法正確的是（）A．在完全失重的情況下，氣體對(duì)器壁的壓強(qiáng)為零B．某些小昆蟲在水面上行走自如，是因?yàn)椤耙后w的表面張力”，該力是分子力的宏觀表現(xiàn)C．人對(duì)空氣干爽與潮濕的感受主要取決于空氣的相對(duì)濕度D．做加速運(yùn)動(dòng)的物體，由于速度越來越大，因此物體分子的平均動(dòng)能也越來越大E.熵增加原理說明一切自然過程總是向著分子熱運(yùn)動(dòng)的無序性增大的方向進(jìn)行8、如圖所示，一輕繩繞過無摩擦的兩個(gè)輕質(zhì)小定滑輪O1，O2和質(zhì)量為m的小球連接，另一端與套在光滑直桿上質(zhì)量也為m的小物塊連接，已知直桿兩端固定，與兩定滑輪在同一豎直平面內(nèi)，與水平面的夾角，直桿上C點(diǎn)與兩定滑輪均在同一高度，C點(diǎn)到定滑輪O1的距離為L，重力加速度為g，設(shè)直桿足夠長，小球運(yùn)動(dòng)過程中不會(huì)與其他物體相碰．現(xiàn)將小物塊從C點(diǎn)由靜止釋放，當(dāng)小物塊沿桿下滑距離也為L時(shí)（圖中D處），下列說法正確的是A．小物塊剛釋放時(shí)輕繩中的張力一定大于mgB．小球下降最大距離為C．小物塊在D處的速度與小球速度大小之比為D．小物塊在D處的速度大小為9、如圖所示，有一傾角θ＝30°的斜面體B，質(zhì)量為M．物體A質(zhì)量為m，彈簧對(duì)物體A施加一個(gè)始終保持水平的作用力，調(diào)整A在B上的位置，A始終能和B保持靜止．對(duì)此過程下列說法正確的是()A．A、B之間的接觸面可能是光滑的B．彈簧彈力越大，A、B之間的摩擦力越大C．A、B之間的摩擦力為0時(shí)，彈簧彈力為mgD．彈簧彈力為mg時(shí)，A所受摩擦力大小為mg10、一列簡諧橫波沿軸正方向傳播，在處的質(zhì)元的振動(dòng)圖線如圖1所示，在處的質(zhì)元的振動(dòng)圖線如圖2所示。下列說法正確的是（）A．該波的周期為15sB．處的質(zhì)元在平衡位置向上振動(dòng)時(shí)，處的質(zhì)元在波峰C．在內(nèi)處和處的質(zhì)元通過的路程均為6cmD．該波的波長可能為8m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）用圖甲所示的電路測量一電流表的內(nèi)阻。圖中是標(biāo)準(zhǔn)電流表，是滑動(dòng)變阻器，是電阻箱，S和分別是單刀雙擲開關(guān)和單刀單擲開關(guān)，實(shí)驗(yàn)電路電源電動(dòng)勢為E。依據(jù)實(shí)驗(yàn)原理完成下列填空。（1）將S撥向接點(diǎn)1，閉合，調(diào)節(jié)________，使指針偏轉(zhuǎn)到適當(dāng)位置，記下此時(shí)標(biāo)準(zhǔn)電表的讀數(shù)I。（2）然后將S撥向接點(diǎn)2，調(diào)節(jié)________至適當(dāng)位置，使的讀數(shù)仍為I，此時(shí)R的讀數(shù)即為待測電表內(nèi)阻的測量值。（3）若在某一次測量中的示數(shù)如圖乙所示，其電阻為________。該電阻箱可以提供的阻值范圍為________。12．（12分）某同學(xué)利用如圖甲所示的裝置來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，圖中A、B為兩個(gè)光電門。（1）該同學(xué)首先利用20分度的游標(biāo)卡尺測量小球的直徑d，測量結(jié)果如圖乙所示，則d＝________cm；（2）讓小球從光電門A上方某一高度處自由下落，計(jì)時(shí)裝置測出小球通過光電門A、B的擋光時(shí)間tA、tB，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，用刻度尺測量出光電門A、B間的距離h，則只需比較________與________是否相等就可以驗(yàn)證小球下落過程中機(jī)械能是否守恒；（用題目中涉及的物理量符號(hào)來表示）（3）該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)操作均正確，經(jīng)過多次測量發(fā)現(xiàn)，（2）中需要驗(yàn)證的兩個(gè)數(shù)值總是存在一定的誤差，產(chǎn)生這種誤差的主要原因是__________________。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，間距為L的光滑金屬導(dǎo)軌，半徑為r的圓弧部分豎直放置、直的部分固定于水平地面，MNQP范圍內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場．金屬棒ab和cd垂直導(dǎo)軌放置且接觸良好，cd靜止在磁場中，ab從圓弧導(dǎo)軌的頂端由靜止釋放，進(jìn)入磁場后與cd在運(yùn)動(dòng)中始終不接觸．已知兩根導(dǎo)體棒的質(zhì)量均為m、電阻均為R．金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì)，重力加速度為g．求（1）ab棒到達(dá)圓弧底端時(shí)對(duì)軌道壓力的大?。海?）當(dāng)ab棒速度為時(shí)，cd棒加速度的大?。ù藭r(shí)兩棒均未離開磁場）（3）若cd棒以離開磁場，已知從cd棒開始運(yùn)動(dòng)到其離開磁場一段時(shí)間后，通過cd棒的電荷量為q．求此過程系統(tǒng)產(chǎn)生的焦耳熱是多少．（此過程ab棒始終在磁場中運(yùn)動(dòng)）14．（16分）如圖所示，馬桶吸由皮吸和汽缸兩部分組成，下方半球形皮吸空間的容積為1000cm3，上方汽缸的長度為40cm，橫截面積為50cm2。小明在試用時(shí)，用手柄將皮吸壓在水平地面上，皮吸中氣體的壓強(qiáng)等于大氣壓。皮吸與地面及活塞與汽缸間密封完好不漏氣，不考慮皮吸與汽缸的形狀變化，環(huán)境溫度保持不變，汽缸內(nèi)薄活塞、連桿及手柄的質(zhì)量忽略不計(jì)，已知大氣壓強(qiáng)p0＝1.0×105Pa，g＝10m/s2。①若初始狀態(tài)下活塞位于汽缸頂部，當(dāng)活塞緩慢下壓到汽缸皮吸底部時(shí)，求皮吸中氣體的壓強(qiáng)；②若初始狀態(tài)下活塞位于汽缸底部，小明用豎直向上的力將活塞緩慢向上提起20cm高度保持靜止，求此時(shí)小明作用力的大小。15．（12分）如圖所示。在y≥0存在垂直xOy平面向外的勻強(qiáng)磁場，坐標(biāo)原點(diǎn)O處有一粒子源，可向x軸和x軸上方的各個(gè)方向均勻地不斷發(fā)射速度大小均為v、質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的同種帶電粒子。在x軸上距離原點(diǎn)x0處垂直于x軸放置一個(gè)長度為x0、厚度不計(jì)、能接收帶電粒子的薄金屬板P（粒子一旦打在金屬板P上，其速度立即變?yōu)?）。現(xiàn)觀察到沿x軸負(fù)方向射出的粒子恰好打在薄金屬板的上端，且速度方向與y軸平行。不計(jì)帶電粒子的重力和粒子間相互作用力：(1)求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。?2)求被薄金屬板接收的粒子中運(yùn)動(dòng)的最長與最短時(shí)間的差值；(3)求打在薄金屬板右側(cè)面與左側(cè)面的粒子數(shù)目之比。

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】

取水平地面為重力勢能零點(diǎn)，設(shè)拋出時(shí)物體的初速度為v0，高度為h，物塊落地時(shí)的豎直方向的速度大小為vy，落地速度與水平方向的夾角為，位移方向與水平方向的夾角為，根據(jù)題有解得豎直方向有解得根據(jù)幾何關(guān)系得代、解得又根據(jù)速度夾角正切值與位移夾角正切值的關(guān)系有解得故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。2、D【解析】

A．將勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移公式兩邊同除以可得對(duì)比圖線可知，箱子的初速度圖線斜率為箱子運(yùn)動(dòng)的加速度由牛頓第二定律，恒力故A錯(cuò)誤；B．箱子的初動(dòng)量為時(shí)箱子的速度大小內(nèi)箱子的動(dòng)量變化量故B錯(cuò)誤；C．時(shí)箱子的速度大小為故C錯(cuò)誤；D．內(nèi)箱子的位移為故D正確。故選D。3、C【解析】

設(shè)繩子的拉力為，物體加速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為，根據(jù)牛頓第二定律，對(duì)有對(duì)有加速度聯(lián)立解得根據(jù)平衡條件，得定滑輪對(duì)天花板的拉力為故C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。4、C【解析】

A、由于q=It，q-t圖像的斜率不變，所以電流不變，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B、由圖像可知，物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，合力為0，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C、根據(jù)光電效應(yīng)方程得，延長圖像，圖像的縱截距絕對(duì)值為逸出功，則與實(shí)線對(duì)應(yīng)金屬的逸出功比虛線的大，選項(xiàng)C正確；D、v-t圖像斜率是加速度，斜率越來越小，加速度減小，則合力減小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。5、A【解析】

A．根據(jù)玻爾的原子模型可知，電子在定態(tài)軌道上運(yùn)行時(shí)不向外輻射電磁波，A正確；B．電子在軌道間躍遷時(shí)，可通過吸收或放出一定頻率的光子實(shí)現(xiàn)，也可通過其他方式實(shí)現(xiàn)（如電子間的碰撞），B錯(cuò)誤；C．電子從外層軌道（高能級(jí)）躍遷到內(nèi)層軌道（低能級(jí)）時(shí)。動(dòng)能增大，但原子的能量減小，C錯(cuò)誤；D．電子繞著原子核做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，具有“高軌、低速、大周期”的特點(diǎn)。即在外層軌道運(yùn)動(dòng)的周期比在內(nèi)層軌道運(yùn)動(dòng)的周期大，D錯(cuò)誤。故選A。6、B【解析】

AB、

5個(gè)鐵墊圈同時(shí)做自由落體運(yùn)動(dòng)，下降的位移之比為，可以看成一個(gè)鐵墊圈自由下落，經(jīng)過位移之比為，因?yàn)槌跛俣葹榱愕膭蚣铀僦本€運(yùn)動(dòng)在相等時(shí)間內(nèi)的位移之比為，知各墊圈落到盤中的時(shí)間間隔相等，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；CD、因?yàn)楦鲏|圈落到盤中的時(shí)間間隔相等，則各墊圈依次落到盤中的時(shí)間比為，則速度之比為，故選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤．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．根據(jù)氣體壓強(qiáng)的微觀意義，氣體壓強(qiáng)和分子數(shù)密度、分子平均動(dòng)能有關(guān)，與重力無關(guān)，在完全失重的情況下，氣體對(duì)器壁的壓強(qiáng)不為零，故A錯(cuò)誤。

B．液體表面張力產(chǎn)生的原因是：液體跟氣體接觸的表面存在一個(gè)薄層，叫做表面層，表面層里的分子比液體內(nèi)部稀疏，分子間的距離比液體內(nèi)部大一些，分子間的相互作用表現(xiàn)為引力，某些小昆蟲在水面上行走自如，是因?yàn)椤耙后w的表面張力”，該力是分子力的宏觀表現(xiàn)，故B正確。

C．相對(duì)濕度：在某一溫度下，水蒸汽的壓強(qiáng)與同溫度下飽和汽壓的比，稱為空氣的相對(duì)濕度；影響蒸發(fā)快慢以及影響人們對(duì)干爽與潮濕感受的因素，不是空氣中水蒸氣的絕對(duì)數(shù)量，而是空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)與同一溫度下水的飽和汽壓的差距；水蒸氣的壓強(qiáng)離飽和汽壓越遠(yuǎn)，越有利于水的蒸發(fā)，人們感覺干爽，故C正確。

D．物體分子的平均動(dòng)能大小僅與物體的溫度有關(guān)，是一個(gè)微觀的物理量，與宏觀的物理量物體運(yùn)動(dòng)的速度無關(guān)，故D錯(cuò)誤。

E．自然界的宏觀熱過程都具有方向性，在任何一個(gè)自然過程中，一個(gè)孤立系統(tǒng)的總熵會(huì)不斷增加，即一切自然過程總是向著分子熱運(yùn)動(dòng)的無序性增大的方向進(jìn)行，故E正確。

故選BCE。8、BD【解析】A、剛釋放的瞬間，小球的瞬間加速度為零，拉力等于重力，故A錯(cuò)誤；

B、當(dāng)拉物塊的繩子與直桿垂直時(shí)，小球下降的距離最大，根據(jù)幾何關(guān)系知，，故B正確；

C、將小物塊的速度分解為沿繩子方向和垂直繩子方向，沿繩子方向的分速度等于小球的速度，根據(jù)平行四邊形定則知，小物塊在D處的速度與小球的速度之比為，故C錯(cuò)誤；

D、設(shè)小物塊下滑距離為L時(shí)的速度大小為v，此時(shí)小球的速度大小為，則,對(duì)滑塊和小球組成的系統(tǒng)根據(jù)機(jī)械能守恒定律，有：

,解得，故D正確．點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵知道兩物體組成的系統(tǒng)，只有重力做功，機(jī)械能守恒，以及知道物塊與之間的距離最小時(shí)，小球下降的高度最大，知道物塊沿繩子方向的分速度等于小球的速度．9、CD【解析】設(shè)彈簧彈力為F，當(dāng)時(shí)，即時(shí)，A所受摩擦力為0；若，A受到的摩擦力沿斜面向下；若，A受到的摩擦力沿斜面向上，可見AB錯(cuò)誤C正確；當(dāng)時(shí)，A所受摩擦力大小為，方向沿斜面向下，D正確．10、BD【解析】

A．由振動(dòng)圖像可知，該波的周期為12s，故A錯(cuò)誤：B．由兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像可知，t=3s時(shí)，當(dāng)處的質(zhì)元在平衡位置向上振動(dòng)時(shí)，處的質(zhì)元在波峰，故B正確；C．由圖可知，該波的振幅為4cm，頻率由圖1可知，在t=0時(shí)刻x=12m處的質(zhì)點(diǎn)在-4cm處，則其振動(dòng)方程為4s時(shí)刻質(zhì)元的位置所以x=12m處的質(zhì)元通過的路程據(jù)圖2知t=0s時(shí)，在x=18m處的質(zhì)元的位移為0cm，正通過平衡位置向上運(yùn)動(dòng)，其振動(dòng)方程為：在t=4s時(shí)刻，在x=18m處的質(zhì)元的位移所以在0～4s內(nèi)x=18m處的質(zhì)元通過的路程故C錯(cuò)誤；D．由兩圖比較可知，x=12m處比x=18m處的質(zhì)元可能早振動(dòng)，所以兩點(diǎn)之間的距離為(n=0、1、2……)所以(n=0、1、2……)n=0時(shí)，波長最大，為故D正確。故選BD。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、50【解析】

（1）[1]．將S撥向接點(diǎn)1，接通，調(diào)節(jié)使待測表頭指針偏轉(zhuǎn)到適當(dāng)位置，記下此時(shí)標(biāo)準(zhǔn)電流表的讀數(shù)I。（2）[2]．然后將S撥向接點(diǎn)2，調(diào)節(jié)，使標(biāo)準(zhǔn)電流表的讀數(shù)仍為I，記下此時(shí)的讀數(shù)。（3）[3]．讀取電阻箱各旋盤對(duì)應(yīng)的數(shù)值后，再乘相應(yīng)的倍率。其電阻為[4]．該電阻箱可以提供的最大阻值為電阻箱可以提供的阻值范圍為12、0.885gh小球下落過程中受到空氣阻力的影響【解析】

(1)[1]根據(jù)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)規(guī)則可知，小球的直徑為(2)[2][3]小球從A到B，重力勢能減少了mgh，動(dòng)能增加了因此，要驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒，只需比較gh與是否相等即可(3)[4]小球下落過程中，受到空氣阻力的作用，造成機(jī)械能損失，所以總是存在一定的誤差。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、（1）3mg．（2）．（3）BLq-mgr-．

【解析】

（1）ab下滑過程機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律得：mgr=，

解得：v0=，

ab運(yùn)動(dòng)到底端時(shí)，由牛頓第二定律得：F-mg=m，

解得：F=3mg，

由牛頓第三定律知：ab對(duì)軌道壓力大?。篎′=F=3mg；

（2）兩棒組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以向右為正方向，

由動(dòng)量守恒定律：mv0=mvab+mv′，

解得：v′=，

ab棒產(chǎn)生的電動(dòng)勢：Eab=BLvab，

cd棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢：Ecd=BLv′，

回路中電流：I=，

解得：I=，

此時(shí)cd棒所受安培力：F=BIL，

此時(shí)cd棒加速度：a=，

解得：a=；

（3）由題意可知，cd棒以離開磁場后向右勻速運(yùn)動(dòng)，

且從cd棒開始運(yùn)動(dòng)到通過其電荷量為q的時(shí)間內(nèi)，通過ab棒電荷量也為q．

對(duì)ab棒，由動(dòng)量定理可知：-BLt=mvab-mv0，

其