湖南省常寧一中高三第四次模擬考試新高考物理試卷及答案解析

湖南省常寧一中高三第四次模擬考試新高考物理試卷注意事項1．考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務必將自己的姓名、準考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．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、某原子電離后其核外只有一個電子，若該電子在核的靜電力作用下繞核做勻速圓周運動，那么電子運動A．半徑越小，周期越大 B．半徑越小，角速度越小C．半徑越大，線速度越小 D．半徑越大，向心加速度越大2、一半徑為R的半圓形玻璃磚放置在豎直平面上，其截面如下圖所示.圖中O為圓心，MN為豎直方向的直徑.有一束細光線自O點沿水平方向射入玻璃磚，可以觀測到有光線自玻璃磚內(nèi)射出，現(xiàn)將入射光線緩慢平行下移，當入射光線與O點的距離為d時，從玻璃磚射出的光線剛好消失.則此玻璃的折射率為（

）A． B． C． D．3、關(guān)于做簡諧運動的單擺，下列說法正確的是（）A．單擺做穩(wěn)定的受迫振動時，單擺振動的頻率等于周期性驅(qū)動力的頻率B．秒擺的擺長和振幅均減為原來的四分之一，周期變?yōu)?.5sC．已知擺球初始時刻的位置及其周期，就可知擺球在任意時刻運動速度的方向D．單擺經(jīng)過平衡位置時擺球所受的合外力為零4、如圖所示是旅游景區(qū)中常見的滑索。研究游客某一小段時間沿鋼索下滑，可將鋼索簡化為一直桿，滑輪簡化為套在桿上的環(huán)，滑輪與滑索間的摩擦力及游客所受空氣阻力不可忽略，滑輪和懸掛繩重力可忽略。游客在某一小段時間勻速下滑，其狀態(tài)可能是圖中的（）A． B． C． D．5、如圖所示，圓形線圈在條形磁鐵頂部S極處，線圈平面與磁鐵垂直．當條形磁鐵緩緩沿豎直方向上升，直至遠離線圈的整個過程中，從上往下看線圈中感應電流方向為（）A．始終順時針 B．始終逆時針C．先順時針再逆時針 D．先逆時針再順時針6、在水平地面上O點正上方不同高度的A、B兩點分別水平拋出一小球，不計空氣阻力，如果兩小球均落在同一點C上，則兩小球（）A．拋出時的速度大小可能相等 B．落地時的速度大小可能相等C．落地時的速度方向可能相同 D．在空中運動的時間可能相同二、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、某時刻O處質(zhì)點沿y軸開始做簡諧振動，形成沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，經(jīng)過0.8s形成的波動圖象如圖所示。P點是x軸上距坐標原點96m處的質(zhì)點。下列判斷正確的是（）A．該質(zhì)點開始振動的方向沿y軸向上B．該質(zhì)點振動的周期是0.8sC．從O處質(zhì)點開始振動計時，經(jīng)過3.2s，P處質(zhì)點開始振動D．該波的波速是24m/s8、如圖所示，質(zhì)量為m的托盤P（包括框架）懸掛在輕質(zhì)彈簧的下端處于靜止狀態(tài)，托盤的上表面水平。t=0時刻，將質(zhì)量也為m的物塊Q輕輕放到托盤上，t1時刻P、Q速度第一次達到最大，t2時刻，P、Q第一次下降到最低點，下列說法正確的是（）A．Q剛放上P瞬間它們的加速度大小為B．0~t1時間內(nèi)彈簧彈力的沖量大于2mgt1C．0~t1時間內(nèi)P對Q的支持力不斷增大D．0~t2時間內(nèi)P、Q的重力勢能和彈簧彈性勢能的總和不斷減小9、如圖所示，質(zhì)量為m1的木塊和質(zhì)量為m2的長木板疊放在水平地面上．現(xiàn)對木塊施加一水平向右的拉力F，木塊在長木板上滑行，長木板始終靜止．已知木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)為μ1，長木板與地面間的動摩擦因數(shù)為μ2，且最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等．則()A．μ1一定小于μ2B．μ1可能大于μ2C．改變F的大小，F(xiàn)>μ2(m1＋m2)g時，長木板將開始運動D．改F作用于長木板，F(xiàn)>(μ1＋μ2)(m1＋m2)g時，長木板與木塊將開始相對滑動10、如圖所示，電阻不計、間距為L的粗糙平行金屬導軌水平放置于磁感應強度為B。方向豎直向下的勻強磁場中，導軌左端接一定值電阻R，質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒MN置于導軌上，受到垂直于金屬棒的水平外力F的作用由靜止開始運動，外力F與金屬棒速度v的關(guān)系是F＝F0＋kv（F0，k是常量），金屬棒與導軌始終垂直且接觸良好，金屬棒與導軌間的動摩擦因數(shù)為μ。下列關(guān)于金屬棒的速度v隨時間t變化的圖象和感應電流的功率P隨v2變化的圖像可能正確的是（）A． B．C． D．三、實驗題：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）某同學設計了如下實驗裝置，用來測定小滑塊與桌面間的動摩擦因數(shù)。如圖甲所示，水平桌面上有一滑槽，其末端與桌面相切，桌面與地面的高度差為。讓小滑塊從滑槽的最高點由靜止滑下，滑到桌面上后再滑行一段距離，隨后離開桌面做平拋運動，落在水面地面上的點，記下平拋的水平位移。平移滑槽的位置后固定，多次改變距離，每次讓滑塊從滑槽上同一高度釋放，得到不同的水平位移。作出圖像，即可根據(jù)圖像信息得到滑塊與桌面間的動摩擦因數(shù)（重力加速度為g）(1)每次讓滑塊從滑槽上同一高度釋放，是為了____________(2)若小滑塊離開桌面時的速度為v，隨著L增大v將會_____（選填增大、不變或減?。?3)若已知圖像的斜率絕對值為，如圖乙所示，則滑塊與桌面間的動摩擦因數(shù)____（用本題中提供的物理量符號表示）12．（12分）某同學設計了如圖所示的裝置來探究加速度與力的關(guān)系。彈簧秤固定在一合適的木板上，桌面的右邊緣固定一支表面光滑的鉛筆以代替定滑輪，細繩的兩端分別與彈簧秤的掛鉤和礦泉水瓶連接。在桌面上畫出兩條平行線MN、PQ，并測出間距d。開始時讓木板置于MN處，現(xiàn)緩慢向瓶中加水，直到木板剛剛開始運動為止，記下彈簧秤的示數(shù)F0，以此表示滑動摩擦力的大小。再將木板放回原處并按住，繼續(xù)向瓶中加水后，記下彈簧秤的示數(shù)F1，然后釋放木板，并用秒表記下木板運動到PQ處的時間t。則：(1)木板的加速度可以用d、t表示為a＝_______。(2)改變瓶中水的質(zhì)量重復實驗，確定加速度a與彈簧秤示數(shù)F1的關(guān)系。下列圖像能表示該同學實驗結(jié)果的是________。(3)用加水的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比，它的優(yōu)點是_______。A．可以改變滑動摩擦力的大小B．可以更方便地獲取多組實驗數(shù)據(jù)C．可以比較精確地測出滑動摩擦力的大小D．可以獲得更大的加速度以提高實驗精度四、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，空間存在一有邊界的條形勻強磁場區(qū)域，磁場方向與豎直平面（紙面）垂直，磁場邊界的間距為L，磁感應強度為B。一個質(zhì)量為m、匝數(shù)為N、邊長也為L的正方形導線框沿豎直方向運動，線框所在平面始終與磁場方向垂直，且線框上、下邊始終與磁場的邊界平行，導線框總電阻為R。t=0時刻導線框的上邊恰好與磁場的下邊界重合（圖中位置I），導線框的速度為v0。經(jīng)歷一段時間后，當導線框的下邊恰好與磁場的上邊界重合時（圖中位置II），導線框的速度剛好為零。（1）求導線框在位置I時的加速度大??；（2）求從位置I到位置II的過程中，導線框中的焦耳熱；（3）定性畫出導線框從位置I到再次回到位置I時速度隨時間變化圖象；（4）上升階段和下降階段導線框克服安培力做功分別為W1和W2，試判斷W1與W2的大小關(guān)系，并簡述判斷依據(jù)。14．（16分）如圖所示，直線y=x與y軸之間有垂直于xOy平面向外的勻強磁場區(qū)域Ⅱ，直線x=d與y=x間有沿y軸負方向的勻強電場，電場強度E=3×105V/m，另有一半徑R=m的圓形勻強磁場區(qū)域I，磁感應強度B1=0.9T，方向垂直坐標平面向外，該圓與直線x=d和x軸均相切，且與x軸相切于S點。一帶負電的粒子從S點沿y軸的正方向以速度v0進入圓形磁場區(qū)域I，經(jīng)過一段時間進入勻強磁場區(qū)域Ⅱ，且第一次進入勻強磁場區(qū)域Ⅱ時的速度方向與直線y=x垂直。粒子速度大小，粒子的比荷為，粒子重力不計。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：(1)粒子在圓形勻強磁場區(qū)域工中做圓周運動的半徑大??；(2)坐標d的值；(3)要使粒子能運動到x軸的負半軸，則勻強磁場區(qū)域Ⅱ的磁感應強度B2應滿足的條件。15．（12分）一列簡諧橫波在均勻介質(zhì)中沿x軸正方向傳播，t=0時刻的波動圖象如圖甲所示，其中處于x=12m處的質(zhì)點c的振動圖象如圖乙所示。求：①質(zhì)點a的運動狀態(tài)傳到質(zhì)點d所用的時間；②從t=0時刻開始，5.5s內(nèi)質(zhì)點b運動的路程和t=5.5s時質(zhì)點b的位移。

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、C【解析】

原子核與核外電子的庫侖力提供向心力；A．根據(jù)，可得，故半徑越小，周期越小，A錯誤；B．根據(jù)，可得，故半徑越小，角速度越大，B錯誤；C．根據(jù)，可得，故半徑越大，線速度越小，C正確；D．根據(jù)，可得，故半徑越大，加速度越小，D錯誤。故選C。2、C【解析】

根據(jù)題意可知，當入射光線與O點的距離為d時，從玻璃磚射出的光線剛好消失，光線恰好在MN圓弧面上發(fā)生了全反射，作出光路圖，如圖根據(jù)幾何知識得：,聯(lián)立得：A.與上述計算結(jié)果不相符，故A錯誤；B.與上述計算結(jié)果不相符，故B錯誤；C.與上述計算結(jié)果相符，故C正確；D.與上述計算結(jié)果不相符，故D錯誤。3、A【解析】

A．系統(tǒng)做穩(wěn)定的受迫振動時，系統(tǒng)振動的頻率等于周期性驅(qū)動力的頻率，與固有頻率無關(guān)，故A正確；B．根據(jù)單擺的周期公式知擺長縮短為原來的四分之一，則周期變?yōu)樵瓉淼亩种?，即?s，故B錯誤；C．擺球在同一位置振動方向有兩種，所以已知初始時刻的位置和振動周期，不知道初始時刻擺球的振動方向，不能知道振子在任意時刻運動速度的方向，故C錯誤；D．單擺運動中，擺球在最低點做圓周運動，所以擺球經(jīng)過平衡位置時所受的合外力提供向心力，故D錯誤。故選A。4、B【解析】

設索道的傾角為α，若不考慮任何阻力，對滑輪和乘客組成的整體，由牛頓第二定律得（M+m）gsinα=（M+m）a對乘客由于滿足Mgsinα=Ma可知繩子與索道垂直。若索道與滑輪之間有摩擦，而乘客不受空氣阻力，則當勻速運動時，繩子在豎直方向；若同時考慮滑輪與索道之間的摩擦以及人所受的空氣阻力，則繩子應該在垂直于索道與豎直方向之間，則選項B正確，ACD錯誤；故選B。5、A【解析】

當條形磁鐵緩緩沿豎直方向上升，直至遠離線圈的整個過程中，磁場方向一直向下，穿過線圈的磁通量逐漸減小，根據(jù)楞次定律可知，從上往下看線圈中一直產(chǎn)生順時方向的感應電流，故A正確，BCD錯誤。故選A。6、B【解析】

AD．小球做平拋運動，豎直方向有，則在空中運動的時間由于不同高度，所以運動時間不同，相同的水平位移，因此拋出速度不可能相等，故AD錯誤；B．設水平位移OC為x，豎直位移BO為H，AO為h，則從A點拋出時的速度為從B點拋出時的速度為則從A點拋出的小球落地時的速度為從B點拋出的小球落地時的速度為當解得此時兩者速度大小相等，故B正確；C．平拋運動軌跡為拋物線，速度方向為該點的切線方向，分別從AB兩點拋出的小球軌跡不同，在C點的切線方向也不同，所以落地時方向不可能相同，故C錯誤。故選B。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、BC【解析】

A．由上下坡法可知，質(zhì)點開始振動的方向沿y軸負方向，故A錯誤；B．0.8s傳播一個波長，周期為0.8s，故B正確；CD．波速v＝＝30m/s傳到P點的時間t＝s＝3.2s故C正確，D錯誤。故選BC。8、AC【解析】

A．Q剛放上P瞬間，彈簧彈力不變，仍為mg，故根據(jù)牛頓第二定理可知，它們的加速度故A正確；B．t1時刻P、Q速度第一次達到最大，此時P、Q整體合力為零，此時彈簧彈力故0~t1時間內(nèi)彈簧彈力小于2mg，故0~t1時間內(nèi)彈簧彈力的沖量小于2mgt1，故B錯誤；C．0~t1時間內(nèi)整體向下的加速度逐漸減小到零，對Q有故P對Q的支持力N不斷增大，故C正確；D．t2時刻，P、Q第一次下降到最低點，動能為零，故根據(jù)機械能守恒可知，0~t2時間內(nèi)P、Q的重力勢能和彈簧彈性勢能的總和先減小再增大，故D錯誤。故選AC。9、BD【解析】

因為木塊所受的摩擦力為滑動摩擦力，地面對木板的摩擦力為靜摩擦力，無法比較動摩擦因數(shù)的大小．通過對木板分析，根據(jù)水平方向上的受力判斷其是否運動．當F作用于長木板時，先采用隔離法求出臨界加速度，再運用整體法，求出最小拉力．【詳解】對m1，根據(jù)牛頓運動定律有：F-μ1m1g=m1a，對m2，由于保持靜止有：μ1m1g-Ff=0，F(xiàn)f＜μ2（m1+m2）g，所以動摩擦因數(shù)的大小從中無法比較．故A錯誤、B正確．改變F的大小，只要木塊在木板上滑動，則木塊對木板的滑動摩擦力不變，則長木板仍然保持靜止．故C錯誤．若將F作用于長木板，當木塊與木板恰好開始相對滑動時，對木塊，μ1m1g=m1a，解得a=μ1g，對整體分析，有F-μ2（m1+m2）g=（m1+m2）a，解得F=（μ1+μ2）（m1+m2）g，所以當F＞（μ1+μ2）（m1+m2）g時，長木板與木塊將開始相對滑動．故D正確．故選BD．【點睛】解決本題的關(guān)鍵能夠正確地受力分析，結(jié)合整體和隔離法，運用牛頓第二定律進行求解．10、ABD【解析】

AB．分析金屬棒運動情況，由力的合成和牛頓第二定律可得合因為金屬棒從靜止出發(fā)，所以有且合即加速度，加速度方向水平向右；（1）若，則有加速度為定值，金屬棒水平向右做勻加速直線運動，則有說明速度與時間成正比，故A可能；(2)若，則有隨增大而增大，說明金屬棒做加速度增大的加速運動，速度-時間圖象的斜率增大；(3)若，則有隨增大而減小，說明金屬棒在做加速度減小的加速運動，速度-時間圖象的斜率減小，故B可能；CD．設金屬棒在某一時刻速度為，由題意可知感應電動勢環(huán)路電流為則有感應電流與速度成正比；感應電流功率為則有感應電流的功率與速度的平方成正比，故C錯誤，D正確。故選ABD。三、實驗題：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、保證滑塊到達滑槽末端的速度相同減小【解析】

(1)[1]每次讓滑塊從滑槽上同一高度釋放，是為了保證到達斜面體底端的速度相同；(2)[2]滑塊離開滑槽后，受到摩擦力作用，做勻減速直線運動，設離開滑槽的速度為v0，根據(jù)運動學公式可知隨著L增大，v將會減?。?3)[3]滑塊從桌邊做平拋運動，則有且有聯(lián)立解得若x2－L圖像的斜率絕對值為k，則有得12、CBC【解析】

(1)[1]木板做初速度為零的勻加速直線運動，根據(jù)得解得即木板的加速度為。(2)[2]AB．由于摩擦力的存在，所以當時，木板才產(chǎn)生加速度，即圖線不過原點，與橫軸有交點，AB錯誤；CD．據(jù)題意，木板受到的滑動摩擦力為，對木板和礦泉水瓶組成的系統(tǒng)根據(jù)牛頓第二定律應有聯(lián)立解得其中m為礦泉水瓶的質(zhì)量，M為木板的質(zhì)量根據(jù)函數(shù)斜率和截距的概念可知，當時，近似不變，即圖像的斜率不變，當?shù)V泉水的質(zhì)量逐漸增大到一定量后變小，即圖像向下彎曲，C正確D錯誤。故選C。(3)[3]A．木板與桌面間的正壓力以及動摩擦因數(shù)不變，所以加水的方法不改變滑動摩擦力的大小，A錯誤；BC．緩慢向瓶中加水，拉力是連續(xù)增大，而掛鉤碼時拉力不是連續(xù)增大的，所以可以更方便地獲取多組實驗數(shù)據(jù)，比較精確地測出摩擦力的大小