江西省九江市修水一中高三第四次模擬考試新高考物理試卷及答案解析

江西省九江市修水一中高三第四次模擬考試新高考物理試卷考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。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、已知氫原子能級公式為，其中n=1，2，…稱為量子數(shù)，A為已知常量；要想使氫原子量子數(shù)為n的激發(fā)態(tài)的電子脫離原子核的束縛變?yōu)榘子呻娮铀璧哪芰看笥谟闪孔訑?shù)為n的激發(fā)態(tài)向澈發(fā)態(tài)躍遷時放出的能量，則n的最小值為（）A．2 B．3 C．4 D．52、用相同頻率的光照射兩塊不同材質(zhì)的金屬板M、N，金屬板M能發(fā)生光電效應，金屬板N不能發(fā)生光電效應。則（）A．金屬板M的逸出功大于金屬板N的逸出功B．若增加光的照射強度，則金屬板N有可能發(fā)生光電效應C．若增加光的照射強度，則從金屬板M中逸出的光電子的最大初動能會增大D．若增加光的照射強度，則單位時間內(nèi)從金屬板M中逸出的光電子數(shù)會增加3、如圖是在兩個不同介質(zhì)中傳播的兩列波的波形圖．圖中的實線分別表示橫波甲和橫波乙在t時刻的波形圖，經(jīng)過1．5s后，甲、乙的波形分別變成如圖中虛線所示．已知兩列波的周期均大于1．3s，則下列說法中正確的是A．波甲的速度可能大于波乙的速度 B．波甲的波長可能大于波乙的波長C．波甲的周期一定等于波乙的周期 D．波甲的頻率一定小于波乙的頻率4、我國計劃于2020年發(fā)射火星探測器，如圖是探測器到達火星后的變軌示意圖，探測器在軌道Ⅰ上的運行速度為，在軌道Ⅱ上P點的運行速度為v2，Q點的運行速度為，在軌道Ⅲ上P點的運行速度為v4，R點的運行速度為v5，則下列關(guān)系正確的是A． B．C． D．5、一般的曲線運動可以分成很多小段，每小段都可以看成圓周運動的一部分，即把整條曲線用一系列不同半徑的小圓弧來代替。如圖甲所示，通過A點和曲線上緊鄰A點兩側(cè)的兩點作一圓，在極限情況下，這個圓叫作A點的曲率圓，其半徑叫做A點的曲率半徑。如圖乙所示，行星繞太陽作橢圓運動，太陽在橢圓軌道的一個焦點上，近日點B和遠日點C到太陽中心的距離分別為rB和rC，已知太陽質(zhì)量為M，行星質(zhì)量為m，萬有引力常量為G，行星通過B點處的速率為vB，則橢圓軌道在B點的曲率半徑和行星通過C點處的速率分別為（）A．， B．，C．， D．，6、下列關(guān)于科學家對物理學發(fā)展所做的貢獻正確的是（）A．牛頓三條運動定律是研究動力學問題的基石，牛頓的三條運動定律都能通過現(xiàn)代的實驗手段直接驗證B．伽利略通過實驗和合理的推理提出質(zhì)量并不是影響落體運動快慢的原因C．奧斯特由環(huán)形電流和條形磁鐵磁場的相似性，提出分子電流假說，解釋了磁現(xiàn)象的電本質(zhì)D．伽利略通過萬有引力定律計算得出了太陽系中在天王星外還存在著距離太陽更遠的海王星二、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，在一電場強度為E的勻強電場中放一金屬空心導體，圖中a、b分別為金屬導體內(nèi)部與空腔中的兩點，當達到靜電平衡狀態(tài)后，則有（）A．a(chǎn)、b兩點的電場強度都為零 B．a(chǎn)點電場強度為零，b點不為零C．a(chǎn)、b點的電勢相等 D．a(chǎn)點電勢比b點電勢高8、在如圖所示的電路中，燈泡L的電阻小于電源的內(nèi)阻r，閉合電鍵S，將滑動變阻器滑片P向左移動一段距離后，下列結(jié)論正確的是（）A．燈泡L變亮B．電流表讀書變小，電壓表讀數(shù)變大C．電源的輸出功率變小D．電容器C上電荷量增多9、如圖所示，在邊長為L的正方形區(qū)域ABCD內(nèi)存在磁感應強度大小為B，方向垂直紙面向外的勻強磁場。質(zhì)量為m，電荷量為q的帶電粒子（不計重力），分別以相同的速率v從A點沿不同方向垂直磁場方向射入磁場，當沿AC方向射入時，垂直于BC邊射出磁場。則粒子（）A．帶負電B．運動速率C．在磁場中運動的最長時間D．在磁場中運動的最長時間10、如圖所示，A球用不可伸長的細線懸掛在天花板上，處于靜止狀態(tài)，B球和A球用橡皮筋連接，B球在A球正下方某一位置，此時橡皮筋處于松弛狀態(tài)?，F(xiàn)由靜止釋放B球，不計空氣阻力，則在B球下落的過程中（細線與橡皮筋均不會斷），下列說法正確的是A．細線的張力先不變后增大B．A球受到的合力先不變后增大C．B球的動能與橡皮筋的彈性勢能之和不斷增大D．B球的重力勢能與機械能均不斷減小三、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）很多人都認為“力越小速度就越小”，為了檢驗這個觀點是否正確，某興趣小組的同學設計了這樣的實驗方案：在水平桌面上放一木塊，木塊后端與穿過打點計時器的紙帶相連，前端通過定滑輪與不可伸長的細線相連接，細線上不等間距地掛了五個鉤碼，其中第四個鉤碼與第五個鉤碼之間的距離最大。起初木塊停在靠近打點計時器的位置，第五個鉤碼到地面的距離小于木塊到定滑輪的距離，如圖甲所示。接通打點計時器，木塊在鉤碼的牽引下，由靜止開始運動，所有鉤碼落地后，木塊會繼續(xù)運動一段距離。打點計時器使用的交流電頻率為50Hz。圖乙是實驗得到的第一個鉤碼落地后的一段紙帶，紙帶運動方向如箭頭所示。（當?shù)刂亓铀俣却笮取9.8m/s2）(1)根據(jù)紙帶上提供的數(shù)據(jù)，可以判斷第五個鉤碼落地時可能出現(xiàn)在紙帶中的______段（用D1，D2，…，D15字母區(qū)間表示）；第四個鉤碼落地后至第五個鉤碼落地前木塊在做______運動。(2)根據(jù)紙帶上提供的數(shù)據(jù)，還可以計算出第五個鉤碼落地后木塊運動的加速度大小為______m/s2；木塊與桌面間的動摩擦因數(shù)為=______。（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）(3)根據(jù)紙帶上提供的數(shù)據(jù)，分析可知“力越小速度就越小”的觀點是___的。（填“正確”或“錯誤”）12．（12分）歐姆表的內(nèi)部電路可簡化為一個電動勢為E的電源、一個電流表和一個阻值為r的電阻串聯(lián)而成(如圖甲所示)。小明同學欲測量某多用電表歐姆擋在“×100”擋時的內(nèi)部電阻和電動勢，選用的器材如下：多用電表，電壓表(量程0~3V、內(nèi)阻為3kΩ)，滑動變阻器(最大阻值2kΩ)，導線若干。請完善以下步驟：(1)將多用電表的選擇開關(guān)調(diào)到“×100”擋，再將紅、黑表筆短接，進行_____(機械/歐姆)調(diào)零；(2)他按照如圖乙所示電路進行測量，將多用電表的紅、黑表筆與a、b兩端相連接，此時電壓表右端應為_____接線柱(正/負)；(3)調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片至某位置時，電壓表示數(shù)如圖丙所示，其讀數(shù)為________V。(4)改變滑動變阻器阻值，記錄不同狀態(tài)下歐姆表的示數(shù)R及相應電壓表示數(shù)U。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出的圖線如圖丁所示，由圖可得電動勢E=________V，內(nèi)部電路電阻r=________kΩ。(結(jié)果均保留兩位小數(shù))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）圖示為某一柱狀透明體的截面圖，半徑為R的圓弧面AB與透明體的側(cè)面AD、BD分別相切于A、B兩點，P點在AD上且AP＝R?，F(xiàn)有一細束單色光從P點垂直AD面射入透明體，射到圓弧面AB時恰好發(fā)生全反射，第一次從F點射出透明體。已知光在真空中的速度大小為c。求：(1)透明體的折射率n以及從F點射出透明體時的折射角r的正弦值；(2)單色光從P點射入到從F點射出透明體所用的時間t。14．（16分）如圖所示的坐標系內(nèi)，直角三角形OPA區(qū)域內(nèi)有一方向垂直于紙面向外的勻強磁場。在x軸上方，三角形磁場區(qū)域右側(cè)存在一個與三角形OP邊平行的勻強電場，電場強度為E，方向斜向下并與x軸的夾角為30°，已知OP邊的長度為L，有一不計重力、質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子從靜止開始經(jīng)加速電場加速后，以v0的速度從A點垂直于y軸射入磁場；一段時間后，該粒子在OP邊上某點以垂直于OP邊方向射入電場，最終速度方向垂直于x軸射出電場。求：(1)加速電壓及勻強磁場的磁感應強度大小(2)帶電粒子到達x軸時的動能與帶電粒子剛進入磁場時動能的比值(3)帶電粒子從射入磁場到運動至x軸的時間15．（12分）如圖所示，MN板間存在勻強電場，場強E=300N/C，方向豎直向上電場上A、B兩點相距10cm，AB連線與電場方向夾角，A點和M板相距2cm，求：（1）求AB兩點間的電勢差大?。唬?）若M板接地（電勢為0），A點電勢；（3）將點電荷從A移到B，電場力做的功。

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】

電子由激發(fā)態(tài)脫離原子核的束博變?yōu)樽杂呻娮铀璧哪芰繛闅湓佑闪孔訑?shù)為的激發(fā)態(tài)向激發(fā)態(tài)躍遷時放出的能量為根據(jù)題意有解得即的最小值為4，故C正確，A、B、D錯誤；故選C。2、D【解析】

A．金屬板M能發(fā)生光電效應，金屬板N不能發(fā)生光電效應，說明入射光的頻率大于金屬板M的極限頻率而小于金屬板N的極限頻率，由，知金屬板M的逸出功小于金屬板N的逸出功，故A錯誤；B．能否發(fā)生光電效應取決于入射光的頻率和金屬的極限頻率的大小關(guān)系，而與光的照射強度無關(guān)，故B錯誤；C．根據(jù)愛因斯坦光電效應方程可知，在金屬板M逸出功一定的情況下，光電子的最大初動能只與入射光的頻率有關(guān)，故C錯誤；D．在能發(fā)生光電效應的前提下，若增加光的照射強度，則單位時間內(nèi)從金屬板M中逸出的光電子數(shù)增加，故D正確。故選D。3、A【解析】

AC．經(jīng)過1.5s后，甲、乙的波形分別變成如圖中虛線所示，且周期均大于1.3s，則根據(jù)，可知，兩波的周期分別可能為1s和，則根據(jù)波速度，可知，若甲的周期為，而乙的周期為1s，則甲的速度大于乙的速度，故A正確，C錯誤；B．由圖可知，橫波甲的波長為4m，乙的波長為6m，故說明甲波的波長比乙波的短，故B錯誤；D．若甲的周期為1s而乙的周期為，則由可知，甲的頻率大于乙的頻率，故D錯誤。故選A。4、C【解析】

A．在軌道Ⅰ上P點的速度小于軌道Ⅱ上P點的速度，選項A錯誤；B．在軌道Ⅰ上的速度大于經(jīng)過Q點的圓軌道上的速度，即大于軌道Ⅱ上Q點的速度，選項B錯誤；C．探測器在軌道Ⅰ上運行，若經(jīng)過P點時瞬時加速，就變成橢圓軌道，而且在P點加速時獲得的速度越大，橢圓軌道的遠火星點就越遠，軌道Ⅲ的遠火星點R比軌道Ⅱ上的遠火星點Q更遠，因此，選項C正確；D．設P點到火星中心的距離為r，Q點到火星中心的距離為r1，R點到火星中心的距離為r2，由開普勒第二定律有：，，，則，選項D錯誤.故選C.5、C【解析】

由題意可知，一般曲線某點的相切圓的半徑叫做該點的曲率半徑，已知行星通過B點處的速率為vB，在太陽的引力下，該點的向心加速度為設行星在這個圓上做圓周運動，同一點在不同軌道的向心加速度相同，則在圓軌道上B點的加速度為則B點的曲率半徑為根據(jù)開普勒第二定律，對于同一顆行星，在相同時間在掃過的面積相等，則即行星通過C點處的速率為所以C正確，ABD錯誤。故選C。6、B【解析】

A．牛頓三條運動定律是研究動力學問題的基石，牛頓第一定律不能通過實驗直接驗證，而牛頓第二定律和牛頓第三定律都能通過現(xiàn)代的實驗手段直接驗證，A錯誤；B．伽利略通過實驗和合理的推理提出物體下落的快慢與物體的輕重沒有關(guān)系，即質(zhì)量并不影響落體運動快慢，B正確；C．安培由環(huán)形電流和條形磁鐵磁場的相似性，提出分子電流假說，解釋了磁現(xiàn)象的電本質(zhì)，C錯誤；D．英國青年數(shù)學家亞當斯與法國數(shù)學家勒威耶分別獨立地通過萬有引力定律計算得出了太陽系中在天王星外還存在著距離太陽更遠的海王星，D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、AC【解析】

AB．金屬空心導體放在勻強電場中，出現(xiàn)靜電感應現(xiàn)象，最終處于靜電平衡狀態(tài)，導體內(nèi)部的場強處處為零，所以a、b兩點的電場強度都為零，A正確，B錯誤；CD．處于靜電平衡的導體上，以及導體的內(nèi)部的電勢處處相等，即為等勢體，則a點電勢等于b點電勢，C正確，D錯誤；

故選AC。8、BD【解析】

AB．將滑動變阻器滑片P向左移動一段距離后，滑動變阻器的電阻變大，根據(jù)串反并同，燈泡L中電流減小，電流表讀數(shù)變小，電壓表讀數(shù)變大，燈泡L變暗，選項A錯誤，B正確；C．當外電路的總電阻等于電源的內(nèi)阻時，電源的輸出功率最大。雖然燈泡L的電阻小于電源的內(nèi)阻r，但外電路的總電阻與電源的內(nèi)阻大小不確定，故電源的輸出功率變化情況不確定，故選項C錯誤；D．將滑動變阻器滑片P向左移動一段距離后，電容器C上電壓增大，電容器C上電荷量增多，選項D正確。故選BD。9、BC【解析】

A．由左手定則可知粒子帶正電，選項A錯誤；B．根據(jù)粒子的運動軌跡可知由可得選項B正確；CD．從C點射出的粒子在磁場中運動的時間最長，圓弧所對的圓心角為60°，則最長時間為選項C正確，D錯誤。故選BC。10、AC【解析】

A．細線的張力先等于A球的重力，當橡皮筋的彈力不斷增大后，細線的張力不斷增大。故A正確。B．A球始終靜止，合力始終為零。故B錯誤。C．B球的動能與橡皮筋的彈性勢能及B球的重力勢能之和為一定值，B球的重力勢能不斷減小，則B球的動能與橡皮筋的彈性勢能之和不斷增大。故C正確。D．B球高度一直減小，B球的重力勢能不斷減小；橡皮筋伸直前，B球做自由落體運動，機械能守恒，橡皮筋被拉長后，B球的一部分機械能轉(zhuǎn)化為橡皮筋的彈性勢能，B球的機械能減小，所以B機械能先不變后減小。故D錯誤。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、勻速直線5.00.51錯誤【解析】

(1)[1][2]．第五個鉤碼落地后木塊將做減速運動，點跡間距逐漸減小，則可以判斷第五個鉤碼落地時可能出現(xiàn)在紙帶中的；由此也可判斷第四個鉤碼落地后至第五個鉤碼落地前的一段時間內(nèi)，紙帶上點跡均勻，木塊在做勻速直線運動。(2)[3][4]．由紙帶可看出，第五個鉤碼落地后根據(jù)可得木塊運動的加速度大小為由可得μ=0.51(3)[5]．根據(jù)紙帶上提供的數(shù)據(jù)，分析可知“力越小速度就越小”的觀點是錯誤的。12、歐姆正0.95(0.94~0.96)1.45(1.41~1.47)1.57(1.52-1.59)【解析】

（1）[1]選擇合適的檔位進行歐姆調(diào)零，使指針指向歐姆表的零刻度位置；（2）[2]黑表筆和歐姆檔內(nèi)部的電源正極相連，電壓表右端和黑表筆相