2023屆山西省鹽湖五中高考物理四模試卷含解析

2023年高考物理模擬試卷注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號填寫清楚，將條形碼準確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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，將一交流發(fā)電機的矩形線圈abcd通過理想變壓器外接電阻R=10Ω，已知線圈邊長ab=cd=0.1m,ad=bc=0.2m，匝數(shù)為50匝，線圈電阻不計，理想交流電壓表接在原線圈兩端，變壓器原副線圈匝數(shù)比n1:n2=1:3，線圈在磁感應強度B=0.2T的勻強磁場中繞垂直磁場的虛線軸以ω=200rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動，則（）A．從圖示位置開始計時，線圈中產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的關系式為e=40sin200t(V)B．交流電壓表的示數(shù)為40VC．電阻R上消耗的電功率為720WD．電流經(jīng)過變壓器后頻率變?yōu)樵瓉淼?倍2、如圖所示，理想變壓器的原線圈接在u=220sin100t(V)的交流電源上，副線圈接有R=55的負載電阻，原、副線圈匝數(shù)之比為4∶1，電流表、電壓表均為理想電表。下列說法正確的是（）A．原線圈的輸入功率為220WB．電流表的讀數(shù)為1AC．電壓表的讀數(shù)為55VD．通過電阻R的交變電流頻率是100Hz3、如圖所示，通有恒定電流的導線MN與閉合金屬框共面，第一次將金屬框由位置Ⅰ平移到位置Ⅱ，第二次將金屬框繞cd邊翻轉(zhuǎn)到位置Ⅱ，設先、后兩次穿過金屬框的磁通量變化分別為Δ?1和A．Δ?1>Δ?24、“笛音雷”是春節(jié)期間常放的一種鞭炮，其著火后一段時間內(nèi)的速度一時間圖像如圖所示（不計空氣阻力，取豎直向上為正方向），其中t0時刻為笛音雷起飛時刻、DE段是斜率大小為g的直線。則關于笛音雷的運動，下列說法正確的是（）A．“笛音雷”在t1時刻加速度最小B．“笛音雷”在t2時刻改變運動方向C．“笛音雷”在t3時刻徹底熄火D．t3~t4時間內(nèi)“笛音雷"做自由落體運動5、如圖所示，在某一水平地面上的同一直線上，固定一個半徑為R的四分之一圓形軌道AB，軌道右側固定一個傾角為30°的斜面，斜面頂端固定一大小可忽略的輕滑輪，輕滑輪與OB在同一水平高度。一輕繩跨過定滑輪，左端與圓形軌道上質(zhì)量為m的小圓環(huán)相連，右端與斜面上質(zhì)量為M的物塊相連。在圓形軌道底端A點靜止釋放小圓環(huán)，小圓環(huán)運動到圖中P點時，輕繩與軌道相切，OP與OB夾角為60°；小圓環(huán)運動到B點時速度恰好為零。忽略一切摩擦力阻力，小圓環(huán)和物塊均可視為質(zhì)點，物塊離斜面底端足夠遠，重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A．小圓環(huán)到達B點時的加速度為B．小圓環(huán)到達B點后還能再次回到A點C．小圓環(huán)到達P點時，小圓環(huán)和物塊的速度之比為2：D．小圓環(huán)和物塊的質(zhì)量之比滿足6、如圖所示，在水平晾衣桿（可視為光滑桿）上晾曬床單時，為了盡快使床單晾干，可在床單間支撐輕質(zhì)細桿.隨著細桿位置的不同，晾衣桿兩側床單間夾角（）將不同.設床單重力為，晾衣桿所受壓力大小為，下列說法正確的是（）A．當時，B．當時，C．只有當時，才有D．無論取何值，都有二、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，小球沿足夠長的斜面向上做勻變速直線運動，依次經(jīng)a、b、c、d到達最高點e.已知xab＝xbd＝6m，xbc＝1m，小球從a到c和從c到d所用的時間都是2s，設小球經(jīng)b、c時的速度分別為vb、vc，則()A．vc＝3m/sB．vb＝4m/sC．從d到e所用時間為2sD．de＝4m8、大小相同的三個小球（可視為質(zhì)點）a、b、c靜止在光滑水平面上，依次相距l(xiāng)等距離排列成一條直線，在c右側距c為l處有一豎直墻，墻面垂直小球連線，如圖所示。小球a的質(zhì)量為2m，b、c的質(zhì)量均為m。某時刻給a一沿連線向右的初動量p，忽略空氣阻力、碰撞中的動能損失和碰撞時間。下列判斷正確的是（）A．c第一次被碰后瞬間的動能為B．c第一次被碰后瞬間的動能為C．a(chǎn)與b第二次碰撞處距豎直墻的距離為D．a(chǎn)與b第二次碰撞處距豎直墻的距離為9、傾角為30°的光滑斜面上放一質(zhì)量為m的盒子A，A盒用輕質(zhì)細繩跨過定滑輪與B盒相連，B盒內(nèi)放一質(zhì)量的物體。如果把這個物體改放在A盒內(nèi)，則B盒加速度恰好與原來等值反向，重力加速度為g，則B盒的質(zhì)量mB和系統(tǒng)的加速度a的大小分別為（）A． B．C．a(chǎn)＝0.2g D．a(chǎn)＝0.4g10、兩個質(zhì)量相等、電荷量不等的帶電粒子甲、乙，以不同的速率沿著HO方向垂直射入勻強電場，電場強度方向豎直向上，它們在圓形區(qū)域中運動的時間相同，其運動軌跡如圖所示。不計粒子所受的重力，則下列說法中正確的是（）A．甲粒子帶正電荷B．乙粒子所帶的電荷量比甲粒子少C．甲粒子在圓形區(qū)域中電勢能變化量小D．乙粒子進入電場時具有的動能比甲粒子大三、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）某同學利用如圖甲所示的裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關系。實驗時，把數(shù)據(jù)記錄在表格中，數(shù)據(jù)是按加速度大小排列的，第8組數(shù)據(jù)中小車質(zhì)量和加速度數(shù)據(jù)漏記組號F/Nm/kga/m?s210.290.860.3420.140.360.3930.290.610.4840.190.360.5350.240.360.6760.290.410.7170.290.360.8180.2990.340.360.94(1)該同學又找到了第8組數(shù)據(jù)對應的紙帶以及小車質(zhì)量，紙帶如圖乙所示。已知打點計時器所用交流電的頻率為50Hz，紙帶上標出的每兩個相鄰點之間還有4個打出來的點未畫出。請你幫助該同學求出第8組中的加速度a=___m/s2；(2)如果要研究加速度與力的關系，需取表格中___組數(shù)據(jù)（填組號），做圖像；如果要研究加速度與質(zhì)量的關系，需取表格中____組數(shù)據(jù)（填組號），做圖像。這種研究方法叫做_____法；(3)做出圖像如圖丙所示，由圖像_____（填“可以”或“不可以”）判斷a與m成正比。12．（12分）為了測量一精密金屬絲的電阻率：Ⅰ．先用多用電表擋粗測其電阻為______Ω，然后用螺旋測微器測其直徑為______mm，游標卡尺測其長度是_____mm.Ⅱ．為了減小實驗誤差，需進一步測其電阻，除待測金屬絲外，實驗室還備有的實驗器材如下：A．電壓表(量程3V，內(nèi)阻約為)B．電壓表(量程15V，內(nèi)阻約為)C．電流表(量程3A，內(nèi)阻約為)D．電流表(量程600mA，內(nèi)阻約為)E．滑動變阻器(，0.6A)F．滑動變阻器(，0.1A)G．輸出電壓為3V的直流穩(wěn)壓電源EH．電阻箱I．開關S，導線若干為了盡量多測幾組實驗數(shù)據(jù)，則上述器材中應選用的實驗器材除G、I外，還需的是(填代號)________．請在虛線框內(nèi)設計最合理的電路圖_______并將圖的實物連線．_______如果金屬絲直徑為D，長度為L，所測電壓為U，電流為I，寫出計算電阻率公式________．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，光滑絕緣水平面上靜置兩個質(zhì)量均為m、相距為x0的小球A和B，A球所帶電荷量為+q，B球不帶電。現(xiàn)在A球右側區(qū)域的有限寬度范圍內(nèi)加上水平向右的勻強電場，電場強度為E，小球A在電場力作用下由靜止開始運動，然后與B球發(fā)生彈性正碰，A、B碰撞過程中沒有電荷轉(zhuǎn)移，且碰撞過程時間極短，求：(1)A球與B球發(fā)生第一次碰撞后B球的速度；(2)從A球開始運動到兩球在電場中發(fā)生第二次碰撞前電場力對A球所做的功；(3)要使A、B兩球只發(fā)生三次碰撞，所加電場的寬度d應滿足的條件。14．（16分）如圖，一固定的水平氣缸由一大一小兩個同軸圓筒組成，兩圓筒中各有一個活塞。大圓筒內(nèi)側截面積為2S，小圓筒內(nèi)側截面積為S，兩活塞用剛性輕桿連接，間距為2l，活塞之間封閉有一定質(zhì)量的理想氣體。初始時大活塞與大圓筒底部相距l(xiāng)。現(xiàn)通過滑輪用輕繩水平牽引小活塞，在輕繩右端系托盤（質(zhì)量不計）。已知整個過程中環(huán)境溫度T0、大氣壓p0保持不變，不計活塞、滑輪摩擦、活塞導熱良好。求：（i）緩慢向托盤中加沙子，直到大活塞與大圓簡底部相距，停止加沙，求此時沙子質(zhì)量；（ii）在（i）情景下對封閉氣體緩慢加熱可以使活塞回到原處，求回到原處時封閉氣體的溫度。15．（12分）如圖甲所示，在足夠大的水平地面上有A、B兩物塊(均可視為質(zhì)點)。t=0時刻，A、B的距離x0=6m，A在水平向右的推力F作用下，其速度—時間圖象如圖乙所示。t=0時刻，B的初速度大小v0=12m/s、方向水平向右，經(jīng)過一段時間后兩物塊發(fā)生彈性正碰。已知B的質(zhì)量為A的質(zhì)量的3倍，A、B與地面間的動摩擦因數(shù)分別為μ1=0.1、=0.4，取g=10m/s2。(1)求A、B碰撞前B在地面上滑動的時間t1以及距離x1；(2)求從t=0時刻起到A與B相遇的時間t2；(3)若在A、B碰撞前瞬間撤去力F，求A、B均靜止時它們之間的距離x。

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】

A．從圖示位置開始計時，磁通量為零，感應電動勢最大，所以電動勢隨時間的變化關系為（V）代入數(shù)據(jù)得（V），故A錯誤；B．由瞬時值表達式（V），可知線圈產(chǎn)生的電動勢最大值為V，但電壓示數(shù)是有效值，故示數(shù)為V故B錯誤；C．根據(jù)解得變壓器副線圈的電壓V，所以電阻R上消耗的電功率為W故C正確；D．交流電的頻率經(jīng)過變壓器不發(fā)生變化，故D錯誤。故選C。2、C【解析】

C．原線圈的交流電電壓的有效值是220V，原、副線圈匝數(shù)之比為4∶1，由可得副線圈上得到的電壓有效值為所以電壓表測電壓有效值，則示數(shù)是55V，選項C正確；B．副線圈上的電流為又由于，則原線圈中的電流為則電流表的讀數(shù)為0.25A，故B錯誤；A．原線圈輸入的電功率故A錯誤；D．原副線圈的交流電的頻率相同，則副線圈中的交流電的頻率也是50Hz，故D錯誤。故選C。3、C【解析】

第一次將金屬框由位置I平移到位置Ⅱ，磁感線穿過金屬框的方向沒有改變，磁通量變化量等于在這兩個位置時的磁通量的差值；第二次將金屬框繞邊翻轉(zhuǎn)到位置Ⅱ，磁感.線穿過金屬框的方向發(fā)生改變，磁通量變化量等于兩個位置時的磁通量絕對值之和，所以Δ?故選C4、C【解析】

A．t1時刻的斜率不是最小的，所以t1時刻加速度不是最小的，故A錯誤；B．t2時刻速度的方向為正，仍舊往上運動，沒有改變運動方向，故B錯誤；C．從圖中看出，t3時刻開始做加速度不變的減速運動，所以“笛音雷”在t3時刻徹底熄火，故C正確；D．t3~t4時間內(nèi)“笛音雷”做向上運動，速度方向為正，不可能做自由落體運動，故D錯誤。故選C。5、B【解析】

A．小圓環(huán)到達B點時受到細線水平向右的拉力和圓弧軌道對圓環(huán)的水平向左的支持力，豎直方向受到向下的重力，可知此時小圓環(huán)的加速度為g豎直向下，選項A錯誤；B．小圓環(huán)從A點由靜止開始運動，運動到B點時速度恰好為零，且一切摩擦不計，可知小圓環(huán)到達B點后還能再次回到A點，選項B正確；C．小圓環(huán)到達P點時，因為輕繩與軌道相切，則此時小圓環(huán)和物塊的速度相等，選項C錯誤；D．當小圓環(huán)運動到B點速度恰好為0時，物塊M的速度也為0，設圓弧半徑為R，從A到B的過程中小圓環(huán)上升的高度h=R；物塊M沿斜面下滑距離為由機械能守恒定律可得解得選項D錯誤。故選B。6、D【解析】

以床單和細桿整體為研究對象，整體受到重力G和晾衣桿的支持力，由平衡條件知，與取何值無關，由牛頓第三定律知床單對晾衣桿的壓力大小，與無關，ABC錯誤，D正確。

故選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、AD【解析】

物體在a點時的速度大小為v0，加速度為a，則從a到c有xac=v0t1+at12；即7=2v0+2a；物體從a到d有xad=v0t2+at22，即3=v0+2a；故a=-m/s2，故v0=4m/s；根據(jù)速度公式vt=v0+at可得vc=4-×2=3m/s，故A正確．從a到b有vb2-va2=2axab，解得vb=m/s，故B錯誤．根據(jù)速度公式vt=v0+at可得vd=v0+at2=4-×4m/s=2m/s．則從d到e有-vd2=2axde；則．故D正確．vt=v0+at可得從d到e的時間．故C錯誤．故選AD．【點睛】本題對運動學公式要求較高，要求學生對所有的運動學公式不僅要熟悉而且要熟練，要靈活，基本方法就是平時多練并且盡可能嘗試一題多解.8、AC【解析】

a球與b球發(fā)生彈性碰撞，設a球碰前的初速度為v0，碰后a、b的速度為、，取向右為正，由動量守恒定律和能量守恒定律有其中，解得，b球以速度v2與靜止的c球發(fā)生彈性碰撞，設碰后的速度為、，根據(jù)等質(zhì)量的兩個球發(fā)生動靜彈性碰撞，會出現(xiàn)速度交換，故有，AB．c第一次被碰后瞬間的動能為故A正確，B錯誤；CD．設a與b第二次碰撞的位置距離c停的位置為，兩次碰撞的時間間隔為t，b球以v2向右運動l與c碰撞，c以一樣的速度v4運動2l的距離返回與b彈碰，b再次獲得v4向左運動直到與a第二次碰撞，有對a球在相同的時間內(nèi)有聯(lián)立可得，故a與b第二次碰撞處距豎直墻的距離為故C正確，D錯誤。故選AC。9、BC【解析】

當物體放在B盒中時，以AB和B盒內(nèi)的物體整體為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律有當物體放在A盒中時，以AB和A盒內(nèi)的物體整體為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律有聯(lián)立解得加速度大小為a=0.2g故AD錯誤、BC正確。

故選BC。10、AC【解析】

A．甲粒子向上偏轉(zhuǎn)，所受的電場力向上，與電場方向相同，故甲粒子帶正電荷，A正確；B．兩個粒子豎直方向都做初速度為零的勻加速直線運動，有y＝＝E、t、m相等，則y∝q可知，乙粒子所帶的電荷量比甲粒子多，B錯誤；C．電場力對粒子做功為甲粒子電荷量少，偏轉(zhuǎn)位移小，則電場力對甲粒子做功少，其電勢能變化量小，C正確；D．水平方向有x＝v0t相同時間內(nèi)，乙粒子的水平位移小，則乙粒子進入電場時初速度小，初動能就小，D錯誤。故選AC。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、0.90（0.89~0.92）2、4、5、7、91、3、6、7、8控制變量不可以【解析】

(1)[1]每兩個相鄰點之間還有4個打出來的點未畫出，故相鄰點之間的時間間隔為：T=0.02×5s=0.1s根據(jù)逐差公式可得，故加速度為代入數(shù)據(jù)可得.(2)[2]研究加速度與力的關系，需要保證質(zhì)量不變，選取2、4、5、7、9組數(shù)據(jù)。[3]研究加速度與質(zhì)量的關系時，需要控制力F不變，選取1、3、6、7、8組數(shù)據(jù)。[4]涉及多個變量時，需要控制其他變量恒定，改變其中一個變量，這種方法為控制變量法。(3)[5]分析丙圖可知，圖線為曲線，并不能說明是正比例關系，故應作圖線，研究a與成正比關系。12、6.02.093—2.097100.15ADE【解析】由圖示多用電表可知，待測電阻阻值是；由圖示螺旋測微器可知，其讀數(shù)為：，由圖示游標卡尺可知，其示數(shù)為：；實驗需要G電源，I開關與導線，電源電動勢為3V，因此電壓表應選A．通過待測電阻的最大電流約為，則電流表應選：D．為保證電路安全方便實驗操作，滑動變阻器應選：E．故選ADE；為測多組實驗數(shù)據(jù)，滑動變阻器應采用分壓接法；，，則有，電流表應采用外接法，實驗電路圖如圖所示根據(jù)實驗電路圖連接實物電路圖，如圖所示由電阻定律可知:，又，聯(lián)立得.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）5qEx0（3）8x0<d≤18x0【解析】

（1）設A球與B球第一次碰撞前的速度為v0，碰撞后的速度分別為vA1、vB1。

對A，根據(jù)牛頓第二定律得：qE=ma

由運動學公式有：v02=2ax0。

解得：v0=

對于AB碰撞過程，取向右為正方向，由動量守恒定律和機械能守恒定律得：

mv0=mvA1+mvB1

mv02=mvA12+mvB12。

解得：vB1=v0=，vA1=0

（2）設第一次碰撞到第二次碰撞前經(jīng)歷的時間為t1．有：xA1=vA1t1+at12=vB1t1

從A球開始運動到兩球在電場中發(fā)生第二次碰撞前電場力對A球所做的功為：

W=qE（x0+xA1）

解得：W=5qEx0。

（3）設第二次碰撞前A的速度為vA1′，碰撞后A、B的速度分別為vA2、vB2．有：

vA1′=vA1+at1。

第二次碰撞過程，有：

mvA1′+mvB1=mvA2+mvB2。

mvA1′2+mvB12=mvA22+mvB22