吉林地區(qū)普通高中2023~2024學(xué)年高三下學(xué)期四?？荚囄锢碓囶}（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1吉林地區(qū)普通高中2023-2024學(xué)年度高三年級第四次模擬考試物理試題說明：1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上，貼好條形碼。2.答選擇題時，選出每小題〖答案〗后，用2B鉛筆把答題卡對應(yīng)題目的〖答案〗標(biāo)號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他〖答案〗標(biāo)號。答非選擇題時，用0.5毫米的黑色簽字筆將〖答案〗寫在答題卡上。字體工整，筆跡清楚。3.請按題號順序在答題卡相應(yīng)區(qū)域作答，超出區(qū)域所寫〖答案〗無效；在試卷上、草紙上答題無效。4.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題：本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，其中第1-7題只有一項(xiàng)符合題目要求，每小題4分；第8-10題有多項(xiàng)符合題目要求，每小題6分，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1.公式是最簡潔的物理語言，圖像是最直觀的表達(dá)方式，某同學(xué)想用下列甲、乙圖像描述豎直上拋運(yùn)動，甲、乙圖像都是以時間t為橫軸，用a表示運(yùn)動的加速度，v表示運(yùn)動的速度，x表示運(yùn)動的位移，s表示運(yùn)動的路程，則下列說法正確的是（）A.甲可能是圖像 B.甲可能圖像C.乙可能是 D.乙是圖像〖答案〗C〖解析〗AB．取豎直向上為正方向，豎直上拋運(yùn)動的位移為瞬時速度為則甲圖可能是位移與時間圖像，而路程隨著時間應(yīng)一直增大，速度隨著時間先減小后增大，為線性函數(shù)圖像，故AB錯誤；CD．由位移關(guān)系變形為則函數(shù)為線性減函數(shù)，符合乙圖像，而豎直上拋的加速度恒為，不可能為乙圖像，故C正確，D錯誤。故選C。2.2023年10月3日，諾貝爾物理學(xué)獎揭曉，三位科學(xué)家以阿秒激光技術(shù)奠基人的身份共同獲獎。阿秒激光脈沖是目前人類所能控制的最短時間過程，可用來測量原子內(nèi)繞核運(yùn)動電子的動態(tài)行為等超快物理現(xiàn)象。若實(shí)驗(yàn)室中產(chǎn)生了1個阿秒激光脈沖，該激光在真空中的波長，真空中的光速，普朗克常量，則該阿秒激光脈沖的光子的能量約為（）A. B. C. D.〖答案〗B〖解析〗根據(jù)題意，由光子的能量公式有代入數(shù)據(jù)可得故選B。3.耙在中國已有1500年以上的歷史，北魏賈思勰著《齊民要術(shù)》稱之為“鐵齒楱”。如圖甲所示，牛通過兩根耙索沿水平方向勻速耙地。兩根耙索等長且對稱，延長線的交點(diǎn)為，夾角，拉力大小均為F，平面與水平面的夾角為（為AB的中點(diǎn)），如圖乙所示。忽略耙索質(zhì)量，下列說法正確的是（）A.兩根耙索的合力大小為F B.兩根耙索的合力大小為C.地對耙的水平阻力大小為 D.地對耙的水平阻力大小為F〖答案〗B〖解析〗AB．由題意得兩根耙索的合力大小故A錯誤，B正確；CD．對耙受力分析，水平方向故CD錯誤；故選B。4.一繩波形成過程的示意圖如圖所示，軟繩上選9個等間距的質(zhì)點(diǎn)，相鄰兩個質(zhì)點(diǎn)間距離為2cm，t=0時刻質(zhì)點(diǎn)1在外力作用下開始沿豎直方向振動，其余質(zhì)點(diǎn)在相互作用力的帶動下依次振動，從而形成簡諧波。當(dāng)t=0.2s時質(zhì)點(diǎn)5開始振動，下列說法正確的是（??）A.該繩波的波長為18cm B.該繩波的傳播速度為0.2m/sC.質(zhì)點(diǎn)1起振方向豎直向下 D.t=1.0s時，質(zhì)點(diǎn)2加速度方向豎直向下〖答案〗C〖解析〗A．當(dāng)時質(zhì)點(diǎn)5開始振動，此時質(zhì)點(diǎn)1第一次回到平衡位置，則有則該繩波的波長為16cm，故A錯誤；C．該波向右傳播，由圖可知，質(zhì)點(diǎn)5起振方向豎直向下，則質(zhì)點(diǎn)1起振方向豎直向下，故C正確；BD．當(dāng)時質(zhì)點(diǎn)5開始振動，則0.2s傳播了半個波長，即半個周期，所以則波速則該波傳到質(zhì)點(diǎn)2的時間為則質(zhì)點(diǎn)2在t=1.0s內(nèi)振動的時間為則t=1.0s時，質(zhì)點(diǎn)2加速度方向豎直向上，故BD錯誤。故選C5.如圖所示，在一固定正點(diǎn)電荷產(chǎn)生電場中，另一正電荷先后以大小相等、方向不同的初速度從P點(diǎn)出發(fā)，僅在電場力作用下運(yùn)動，形成了直線PM和曲線PN兩條軌跡，經(jīng)過M、N兩點(diǎn)時的速度大小相等，則下列說法正確的有（）A.M點(diǎn)比P點(diǎn)電勢高 B.M、N兩點(diǎn)的電勢不同C.從P到M點(diǎn)始終做減速運(yùn)動 D.在M、N兩點(diǎn)的加速度大小相等〖答案〗D〖解析〗A．由圖中正電荷運(yùn)動軌跡可知，正電荷在P受力方向向右，即電場線為P指向M，所以P點(diǎn)電勢高于M點(diǎn)電勢，即M點(diǎn)比P點(diǎn)電勢低，故A錯誤；B．由題意知，同一個正電荷q兩次以大小相同、方向不同的初速度從P點(diǎn)出發(fā)，分別抵達(dá)M點(diǎn)與N點(diǎn)，且q在M、N點(diǎn)時速度大小也一樣，由動能定理可知M、N兩點(diǎn)的電勢相同，故B錯誤；C．q從P到M做加速運(yùn)動，故C錯誤；D．根據(jù)以上分析可知，M、N兩點(diǎn)在同一等勢面上，且該電場是固定正電荷產(chǎn)生的電場，則說明M、N到固定正電荷的距離相等，由點(diǎn)電荷的場強(qiáng)公式可知M、N兩點(diǎn)處電場強(qiáng)度大小相同，根據(jù)可知，q在M、N兩點(diǎn)的加速度大小相等，故D正確。故選D。6.一同學(xué)在練習(xí)乒乓球削球技術(shù)時，使乒乓球豎直下落，在球與球拍接觸的瞬間，保持球拍板面水平向上，并沿水平方向揮動球拍，如圖所示。接觸前后乒乓球在豎直方向的速度大小分別為5m/s和4m/s，乒乓球與球拍之間的動摩擦因數(shù)為0.3。若乒乓球可視為質(zhì)點(diǎn)且不計(jì)空氣阻力，g取，已知乒乓球與球拍接觸時間極短，估算乒乓球在與球拍接觸后獲得的水平速度大小約為（）A.0.8m/s B.1.5m/s C.2.7m/s D.5.4m/s〖答案〗C〖解析〗設(shè)球拍對乒乓球的作用力為，由動量定理得其中帶入兩式相比得故選C。7.圖甲是一種振動發(fā)電機(jī)的示意圖，半徑、匝數(shù)匝的線圈（每匝的周長相等）位于輻向分布的磁場中，磁場的磁感線沿半徑方向均勻分布（其右視圖如圖乙所示），線圈所在位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為，外力F作用在線圈框架的P端，使線圈沿軸線做往復(fù)運(yùn)動，線圈的運(yùn)動速度v隨時間t變化的規(guī)律為。發(fā)電機(jī)連接一燈泡后接入理想變壓器，三個規(guī)格相同的燈泡均能正常發(fā)光，燈泡正常發(fā)光時的電阻不變，不計(jì)線圈電阻。則每個燈泡正常發(fā)光時兩端的電壓為（）A.2V B. C. D.4V〖答案〗B〖解析〗線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值由題意可知解得則發(fā)電機(jī)產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的瞬時值表達(dá)式為發(fā)電機(jī)正常工作時三個燈泡均正常發(fā)光，則變壓器原、副線圈兩端的電流關(guān)系為根據(jù)可知變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為，電動勢的有效值設(shè)燈泡正常發(fā)光時其兩端的電壓為U，則副線圈兩端的電壓為U，根據(jù)匝數(shù)比和電壓的關(guān)系，可知原線圈兩端的電壓為2U，則有解得故選B。8.一束光照射到底面有涂層的平行玻璃磚上表面，在玻璃磚中傳播后分為、兩束從上表面射出，如圖所示，下列說法正確的是（）A.在玻璃中光的折射率小于光的折射率B.光的頻率大于光的頻率C.遇到障礙物時光更容易產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象D.增大空氣一側(cè)的入射角，、光線都不會消失〖答案〗BD〖解析〗A．光路圖如圖所示在玻璃磚上表面折射時，a光的偏折程度較大，則a光的折射率較大，A錯誤；B．由a光的折射率較大，可得a的頻率較大，B正確；C．b光的頻率較小，則b光的波長較長，故遇到障礙物時波長較長的b光更容易產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象，C錯誤；D．兩列光的折射后經(jīng)反射再從玻璃進(jìn)入空氣折射，由幾何關(guān)系可知第一次折射的折射角等于第二次折射的入射角，根據(jù)光路的可逆性可得兩列光均不能發(fā)生全反射，故兩列光不會消失，D正確。故選BD。9.如圖所示為足球踢出后在空中運(yùn)動依次經(jīng)過a、b、c三點(diǎn)的軌跡示意圖，其中a、c兩點(diǎn)等高，b為最高點(diǎn)，則足球（）A.從a運(yùn)動到b的時間小于從b運(yùn)動到c的時間B.在b點(diǎn)的加速度方向豎直向下C.在a點(diǎn)的機(jī)械能比在b點(diǎn)的大D.在a點(diǎn)的動能與在c點(diǎn)的相等〖答案〗AC〖解析〗A．足球被踢出后，對足球受力分析，足球受到重力和空氣阻力，當(dāng)足球從a運(yùn)動到b過程中豎直方向上重力和空氣阻力都向下，b運(yùn)動到c的空氣阻力向上，故a運(yùn)動到b過程中的豎直方向上的加速度大于b運(yùn)動到c過程中的加速度，a、c兩點(diǎn)等高，故從a運(yùn)動到b的時間小于從b運(yùn)動到c的時間，A正確；B．在b點(diǎn)，足球運(yùn)動方向向右，空氣阻力水平向左，故此刻足球的加速度斜向下，B錯誤；C．由于過程中空氣阻力做負(fù)功，機(jī)械能減少，故在a點(diǎn)的機(jī)械能比在b點(diǎn)的大，C正確；D．從a運(yùn)動到c過程中機(jī)械能減少，a、c兩點(diǎn)等高重力勢能相同，a點(diǎn)的動能比在c點(diǎn)時大，D錯誤。故選AC。10.設(shè)計(jì)貫通地球的弦線光滑真空列車隧道：質(zhì)量為m的列車不需要引擎，從入口的A點(diǎn)由靜止開始穿過隧道到達(dá)另一端的B點(diǎn)，O′為隧道的中點(diǎn)，O′與地心O的距離為，假設(shè)地球是半徑為R的質(zhì)量均勻分布的球體，地球表面的重力加速度為g。已知質(zhì)量均勻分布的球殼對球殼內(nèi)物體引力為零，P點(diǎn)到O′的距離為x，則（）A.列車在P點(diǎn)的加速度等于 B.列車在P點(diǎn)的加速度等于C.列車在運(yùn)動中的最大速度為 D.列車在運(yùn)動中的最大速度為〖答案〗AD〖解析〗AB．設(shè)地球密度為，在地球表面處有可得設(shè)P點(diǎn)距地心為，則有可得聯(lián)立可得在P點(diǎn)的重力加速度為設(shè)列車運(yùn)動到P點(diǎn)加速度滿足解得A正確，B錯位；CD．列車在A點(diǎn)受到地球的引力為列車在A點(diǎn)受到合力為根據(jù)幾何關(guān)系有解得列車在隧道內(nèi)距的距離時，合力為可知隨均勻變化列車從A到做加速度減小的加速運(yùn)動，則列車在點(diǎn)有最大速度，則有其中，聯(lián)立解得C錯誤，D正確故選AD。二、非選擇題：共54分11.某同學(xué)使用輕彈簧、直尺、鋼球等制作了一個豎直加速度測量儀。取豎直向下為正方向，重力加速度。實(shí)驗(yàn)過程如下：（1）將彈簧上端固定，在彈簧旁沿彈簧長度方向固定一直尺；（2）不掛鋼球時，彈簧下端指針位于直尺2cm刻度處；（3）將下端懸掛質(zhì)量為100g的鋼球，靜止時指針位于直尺4cm刻度處，則該彈簧的勁度系數(shù)為________N/m；（4）計(jì)算出直尺不同刻度對應(yīng)的加速度，并標(biāo)在直尺上，就可用此裝置直接測量豎直方向的加速度，各刻度對應(yīng)加速度的值是________（選填“均勻”或“不均勻”）的；（5）如圖所示，彈簧下端指針位置的加速度示數(shù)應(yīng)為________（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）?！即鸢浮剑?）50（4）均勻（5）〖解析〗（3）[1]該彈簧勁度系數(shù)為（4）[2]根據(jù)牛頓第二定律得a=g-可知，加速度隨形變量成線性關(guān)系，則各刻度對應(yīng)加速度的值是均勻的。（5）[3]彈簧下端指針位置的刻度為2.90cm，即彈簧形變量為0.90cm=0.0090m。代入（4）中方程得12.在做“練習(xí)使用多用電表”的實(shí)驗(yàn)時，進(jìn)行了如下測量：（1）若選用倍率為“×100”的電阻擋測電阻時，表針指示如圖甲所示，則（1）所測電阻的阻值為__________；如果要用此多用電表測量一個阻值約為的電阻，為了使測量結(jié)果比較精確，應(yīng)選用的歐姆擋是__________（選填“”“”或“”）。（2）現(xiàn)用如圖乙所示的電路來測量歐姆表內(nèi)部電源的電動勢，虛線框內(nèi)為歐姆表內(nèi)部結(jié)構(gòu)。①在電路連接時，要注意毫安表的“+”接線柱要與歐姆表的__________（選填“紅”或“黑”）表筆相連；②連續(xù)調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，記錄多組電阻箱阻值通過毫安表的電流，做出QUOTER-1IR-1I圖像，如圖丙所示，則電源的電動勢__________，在不考慮實(shí)驗(yàn)偶然誤差的情況下，電源電動勢的測量值__________（選填“大于”“小于”或“等于”）真實(shí)值?！即鸢浮剑?）1500（2）黑5等于〖解析〗【小問1詳析】（1）[1][2]所測電阻阻值為用此多用電表測量一個阻值約為的電阻，為了使測量結(jié)果比較精確，使多用電表指針指在中間刻度附近，應(yīng)選用的歐姆擋是。【小問2詳析】①[1]因歐姆表的黑表筆連接的是表內(nèi)電池的正極，紅表筆連接的是表內(nèi)電池的負(fù)極，因此毫安表的“+”接線柱要與歐姆表的黑表筆相連。②[2][3]設(shè)歐姆表的總內(nèi)阻為R內(nèi)，表內(nèi)電源的電動勢為E，毫安表的內(nèi)阻表示為RA，根據(jù)閉合電路歐姆定律上式變形后得丙圖中，圖線的斜率表示電源的電動勢，由丙圖可計(jì)算出電源的電動勢為求解電源電動勢時，不存在因?qū)嶒?yàn)原理不完善而引起的系統(tǒng)誤差，因此電源電動勢的測量值等于真實(shí)值。13.一太陽能空氣集熱器，底面及側(cè)面為隔熱材料，頂面為透明玻璃板，集熱器容積為，開始時內(nèi)部封閉氣體的壓強(qiáng)為，經(jīng)過太陽暴曬，氣體溫由升至。（1）求此時氣體的壓強(qiáng)；（2）保持不變，緩慢抽出部分氣體，使氣體壓強(qiáng)再變回到，抽氣過程中集熱器內(nèi)剩余氣體是吸熱還是放熱？求剩余氣體的質(zhì)量與原來總質(zhì)量的比值?！即鸢浮剑?）；（2）吸熱，〖解析〗（1）設(shè)升溫后氣體的壓強(qiáng)為p，由于氣體做等容變化，根據(jù)查理定律得解得（2）根據(jù)熱力學(xué)第一定律根據(jù)題意保持不變，得因?yàn)轶w積膨脹，即封閉氣體對外做功，有所以即剩余氣體從外界吸熱。根據(jù)克拉伯龍方程得集熱器內(nèi)氣體的體積不變，則得剩余氣體的質(zhì)量與原來總質(zhì)量的比值14.某物流公司研發(fā)團(tuán)隊(duì)，為了更好地提高包裹的分收效率，特對包裹和運(yùn)輸裝置進(jìn)行詳細(xì)的探究，其情景可以簡化為如圖甲所示，質(zhì)量M=2kg、長度L=2m的長木板靜止在足夠長的水平面（可視為光滑）上，左端固定一豎直薄擋板，右端靜置一質(zhì)量m=1kg的包裹（可視為質(zhì)點(diǎn)）?，F(xiàn)機(jī)器人對長木板施加一水平向右的作用力F，F(xiàn)隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示，6s后將力F撤去。已知包裹與擋板發(fā)生彈性碰撞且碰撞時間極短，包裹與長木板間動摩擦因數(shù)μ=0.1，重力加速度取g=10m/s2。從施加作用力F開始計(jì)時，求：（1）時，長木板的速度大小；（2）與擋板碰撞后瞬間，包裹的速度大小（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。〖答案〗（1）；（2）〖解析〗（1）包裹與長木板發(fā)生相對滑動的力的大小為因?yàn)?，所以包裹和長木板相對靜止共同加速加速度為可得到（2）設(shè)4s后包裹與長木板發(fā)生相對滑動，則包裹的加速度為長木板的加速度為可看出假設(shè)成立，包裹與長木板發(fā)生相對滑動設(shè)再經(jīng)時間包裹與擋板發(fā)生碰撞，由解得則6s時長木板的速度包裹為此時兩者發(fā)生彈性碰撞可求得15.如圖所示，直角坐標(biāo)系中的xOy平面為水平面，z軸豎直向上；空間存在足夠大的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場，磁場沿方向、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。放在原點(diǎn)O處的微粒源可沿yOz平面內(nèi)的任意方向發(fā)出質(zhì)量均為m、電荷量均為q（q>0）的帶電微粒，微粒的速率在一定范圍內(nèi)且最大速率是最小速率的2倍，微粒在垂直于磁場方向做勻速圓周運(yùn)動的最大半徑為R；已知重力加速度為g，不計(jì)微粒間的相互作用。（1）若微粒均在yOz平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，求電場強(qiáng)度。（2）去掉磁場，調(diào)整勻強(qiáng)電場的方向使其平行于xOz平面，在方向上的分量與第（1）問的場強(qiáng)相同