2023-2024學(xué)年安徽省重點(diǎn)中學(xué)高三第四次模擬考試物理試卷含解析

2023-2024學(xué)年安徽省重點(diǎn)中學(xué)高三第四次模擬考試物理試卷考生請(qǐng)注意：1．答題前請(qǐng)將考場、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)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(hào)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(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。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、如圖所示，三條繩子的一端都系在細(xì)直桿頂端，另一端都固定在水平面上，將桿豎直緊壓在地面上，若三條繩長度不同，下列說法正確的有（）A．三條繩中的張力都相等 B．桿對(duì)地面的壓力等于自身重力C．繩子對(duì)桿的拉力在水平方向的合力為零 D．繩子拉力的合力與桿的重力是一對(duì)平衡力2、2018年2月13日，平昌冬奧會(huì)女子單板滑雪U形池項(xiàng)目中，我國選手劉佳宇榮獲亞軍。如圖所示為U形池模型，其中a、c為U形池兩側(cè)邊緣且在同一水平面上，b為U形池最低點(diǎn)。劉佳宇(可視為質(zhì)點(diǎn))從a點(diǎn)上方高h(yuǎn)的O點(diǎn)自由下落由左側(cè)進(jìn)入池中，從右側(cè)飛出后最高點(diǎn)上升至相對(duì)c點(diǎn)高度為的d點(diǎn)。不計(jì)空氣阻力，下列判斷正確的是()A．運(yùn)動(dòng)員從O到d的過程中機(jī)械能減少B．運(yùn)動(dòng)員再次進(jìn)入池中后，剛好到達(dá)左側(cè)邊緣a然后返回C．運(yùn)動(dòng)員第一次進(jìn)入池中，由a到b的過程與由b到c的過程相比損耗機(jī)械能較小D．運(yùn)動(dòng)員從d返回到b的過程中，重力勢能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能3、伽利略通過斜面理想實(shí)驗(yàn)得出了（）A．力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因 B．物體的加速度與外力成正比C．物體運(yùn)動(dòng)不需要力來維持 D．力是克服物體慣性的原因4、下列關(guān)于科學(xué)家對(duì)物理學(xué)發(fā)展所做的貢獻(xiàn)正確的是（）A．牛頓三條運(yùn)動(dòng)定律是研究動(dòng)力學(xué)問題的基石，牛頓的三條運(yùn)動(dòng)定律都能通過現(xiàn)代的實(shí)驗(yàn)手段直接驗(yàn)證B．伽利略通過實(shí)驗(yàn)和合理的推理提出質(zhì)量并不是影響落體運(yùn)動(dòng)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(jì)算得出了太陽系中在天王星外還存在著距離太陽更遠(yuǎn)的海王星5、關(guān)于靜電場中的電場線，下列說法錯(cuò)誤的是（）A．電場線能夠形象描述電場的強(qiáng)弱和方向B．沿電場線的方向電勢有可能升高C．電場線總是垂直等勢面指向電勢降低的方向D．沿電場線方向移動(dòng)一正電荷，其電勢能一定減小6、圖1為沿斜坡向上行駛的汽車，當(dāng)汽車以牽引力F向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，汽車的機(jī)械能E與位移x的關(guān)系如圖2所示（AB段為曲線），汽車與斜面間的摩擦忽略不計(jì)．下列說法正確的是（）A．0～x1過程中，汽車所受拉力逐漸增大B．x1～x2過程中，汽車速度可達(dá)到最大值C．0～x3過程中，汽車的動(dòng)能一直增大D．x1～x2過程中，汽車以恒定的功率運(yùn)動(dòng)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、用一束波長為λ的綠光照射某極限波長為λo的金屬，能產(chǎn)生光電效應(yīng)，下列說法正確的是（）A．該金屬逸出功為W=hλoB．把這束綠光遮住一半，則逸出的光電流強(qiáng)度減小C．若改用一束紅光照射，則不可能產(chǎn)生光電效應(yīng)D．要使光電流為0，光電管兩級(jí)至少需要加大小為的電壓8、一質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動(dòng)的圖象如圖所示，下列說法正確的是__________．(填正確答案標(biāo)號(hào))A．質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)頻率是0.25HzB．在10s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過的路程是20cmC．第4s末質(zhì)點(diǎn)的速度最大D．在t＝1s和t＝3s兩時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)位移大小相等、方向相同E.在t＝2s和t＝4s兩時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)速度大小相等、方向相同9、下列說法正確的是（）A．顯微鏡下觀察到墨水中的小炭粒在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，這反映了液體分子運(yùn)動(dòng)的無規(guī)則性B．物體內(nèi)能增加，溫度不一定升高C．物體的溫度越高，分子運(yùn)動(dòng)的速率越大D．氣體的體積指的不是該氣體中所有氣體分子體積之和，而是指該氣體中所有分子所能到達(dá)的空間的體積E.在完全失重的情況下，氣體對(duì)容器壁的壓強(qiáng)為零10、兩相距2R、電量相等的點(diǎn)電荷Q1、Q2放在水平軸線上，Q1帶負(fù)電，Q2帶正電，O為兩者中點(diǎn)。以Q1為圓心、半徑為R的球面上有a、b、c三位置，a、Q1、Q2在同一豎直平面內(nèi)，b、c、Q1在同一水平平面內(nèi)，且a、b連線與水平軸垂直，b、c連線與水平軸平行，a、O相距為R，如圖所示。下列說法正確的是()A．a(chǎn)、b兩處電勢相等 B．b、c兩處電勢相等C．a(chǎn)、b兩處場強(qiáng)大小相等 D．b、c兩處場強(qiáng)大小相等三、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）如圖所示利用氣墊導(dǎo)軌“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置。主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：A．將氣墊導(dǎo)軌放在水平桌面上，并調(diào)至水平B．測出遮光條的寬度dC．將滑塊移至圖示的位置，測出遮光條到光電門的距離lD．釋放滑塊，讀出遮光條通過光電門的遮光時(shí)間tE.用天平稱出托盤和砝碼的總質(zhì)量mF.………請(qǐng)回答下列問題（重力加速度取g）：(1)滑塊經(jīng)過光電門的速度可以表示為____（用物理量符號(hào)表示）。(2)為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，還需要測的物理量是____。(3)滑塊從靜止釋放，運(yùn)動(dòng)到光電門的過程中，系統(tǒng)的重力勢能減少_____（用物理量符號(hào)表示）。(4)選用不同的l，測出對(duì)應(yīng)的t。能直觀反應(yīng)系統(tǒng)機(jī)械能守恒的圖像是_____。A．t﹣lB．t2﹣lC．﹣lD．﹣l12．（12分）某同學(xué)猜想：彈簧的彈性勢能與其勁度系數(shù)成正比、與其形變量的二次方成正比，即；其中b為與彈簧勁度系數(shù)成正比例的常數(shù)。該同學(xué)設(shè)計(jì)以下實(shí)驗(yàn)探究彈簧的彈性勢能與壓縮量的關(guān)系。如圖所示，在水平桌面上放置一個(gè)氣墊導(dǎo)軌，將彈簧一端固定于氣墊導(dǎo)軌左側(cè)。調(diào)整導(dǎo)軌使滑塊能在導(dǎo)軌上自由勻速滑動(dòng)。將光電門固定在離彈簧右側(cè)原長點(diǎn)稍遠(yuǎn)的位置。推動(dòng)滑塊壓縮彈簧一段合適的距離后，由靜止釋放滑塊?；瑝K離開彈簧后運(yùn)動(dòng)通過光電門。通過測量和計(jì)算研究上述猜想。實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行以下測量：A．測得滑塊的質(zhì)量m；B．測得滑塊上遮光片的寬度d；C．測得彈簧的原長；D．推動(dòng)滑塊壓縮彈簧后，測得彈簧長度L；E.釋放滑塊后，讀出滑塊遮光片通過光電門的時(shí)間t；F.重復(fù)上述操作，得到若干組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)并得出結(jié)論?；卮鹣铝袉栴}。（前三個(gè)問題用實(shí)驗(yàn)測得的物理量字母及比例常數(shù)b表示）（1）滑塊離開彈簧后的動(dòng)能為________。（2）由能量守恒定律知彈簧被壓縮后的最大彈性勢能與滑塊彈出時(shí)的動(dòng)能相等。若關(guān)于彈簧彈性勢能的猜想正確，則________。（3）用圖像處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并分析結(jié)論，得出的圖像如圖所示。該圖像不過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是________________。（只填寫一條）（4）若換用勁度系數(shù)更大的彈簧做實(shí)驗(yàn)，圖像斜率將________。（選填“不變”“變大”或“變小”）（5）若實(shí)驗(yàn)中測得的一組數(shù)據(jù)：，，，，。由此計(jì)算比例常數(shù)________N/m。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）如圖所示，用一塊長的木板在墻和桌面間架設(shè)斜面，桌子高，長。斜面與水平桌面間的傾角。一個(gè)質(zhì)量為的小滑塊放在桌面最右端，現(xiàn)將質(zhì)量為的小滑塊A從斜面頂端由靜止釋放，滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，滑塊與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，忽略滑塊在斜面與桌面交接處的能量損失，滑塊A與滑塊B發(fā)生正碰，碰后滑塊A最終停在離桌面右端處?；瑝K與木板及桌面間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，A、B均可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度，，。求：（1）與B相碰前瞬間小滑塊A的速度大?。唬?）小滑塊B的落地點(diǎn)距桌面最右端的水平距離。14．（16分）如圖所示，水平線ab上方存在豎直向下的勻強(qiáng)電場，ab以及ab下方都存在豎直向上的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小都相等。在ab下方同時(shí)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場。P為ab上方一點(diǎn)，到ab距離為2L。一質(zhì)量為m、帶電荷量為-q（q>0）的帶電小球從P點(diǎn)以大小為、與豎直方向成θ=30°斜向下拋出。g為重力加速度，經(jīng)過ab上C點(diǎn)（圖中未畫出）時(shí)速度水平。(1)求電場強(qiáng)度大小；(2)小球經(jīng)過ab下方Q點(diǎn)（圖中未畫出）時(shí)獲得最大速度，Q到ab的距離為，求磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小。15．（12分）如圖所示，用質(zhì)量m＝1kg的活塞在汽缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞與汽缸壁間的摩擦忽略不計(jì)，開始時(shí)活塞距離汽缸底部的高度h1＝1.0m，氣體的溫度t1=27℃?，F(xiàn)將汽缸緩慢加熱至t2=207℃，活塞緩慢上升到距離汽缸底某一高度h2處，此過程中被封閉氣體增加的內(nèi)能ΔU＝300J。已知大氣壓強(qiáng)p0＝1.0×105Pa，重力加速度g＝10m/s2，活塞橫截面積S＝5.0×10-4m2。求：(ⅰ)初始時(shí)汽缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p1和緩慢加熱后活塞距離汽缸底部的高度h2；(ⅱ)此過程中缸內(nèi)氣體吸收的熱量Q。

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、C【解析】

AC．由于三力長度不同，故說明三力與豎直方向的夾角不相同，由于桿保持靜止，故在水平方向三力水平分力的合力應(yīng)為零，故說明三力的大小可能不相等；故A錯(cuò)誤；C正確；

B．由于三力在豎直方向有向下的拉力，桿在豎直方向合力為零，故桿對(duì)地面的壓力大于重力；故B錯(cuò)誤；

D．繩子拉力的合力與桿的重力之和等于地面對(duì)桿的支持力，則繩子拉力的合力與桿的重力不是一對(duì)平衡力，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。2、A【解析】

AB．運(yùn)動(dòng)員從高h(yuǎn)處自由下落由左側(cè)進(jìn)入池中，從右側(cè)飛出后上升的最大高度為，此過程中摩擦力做負(fù)功，機(jī)械能減小，且減少的機(jī)械能為；再由右側(cè)進(jìn)入池中時(shí)，平均速率要小于由左側(cè)進(jìn)入池中過程中的平均速率，根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)的知識(shí)，可知速率減小，對(duì)應(yīng)的正壓力減小，則平均摩擦力減小，克服摩擦力做的功減小，即摩擦力做的功小于，則運(yùn)動(dòng)員再次進(jìn)入池中后，能夠沖擊左側(cè)邊緣a然后返回，故A正確，B錯(cuò)誤；C．運(yùn)動(dòng)員第一次進(jìn)入池中，由a到b過程的平均速率大于由b到c過程的平均速率，由a到b過程中的平均摩擦力大于由b到c過程中的平均摩擦力，前一過程損耗機(jī)械能較大，故C錯(cuò)誤；D．運(yùn)動(dòng)員從d返回到b的過程中，摩擦力做負(fù)功，重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能和內(nèi)能，故D錯(cuò)誤。故選A。3、C【解析】

AC.理想斜面實(shí)驗(yàn)只能說明力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，即物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來維持，故A錯(cuò)誤，C正確；B.牛頓第二定律說明力是使物體產(chǎn)生加速度的原因，物體的加速度與外力成正比，故B錯(cuò)誤；D.慣性是物體固有的屬性，質(zhì)量是物體慣性大小的量度，慣性與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和受力無關(guān)，故D錯(cuò)誤。故選C。4、B【解析】

A．牛頓三條運(yùn)動(dòng)定律是研究動(dòng)力學(xué)問題的基石，牛頓第一定律不能通過實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證，而牛頓第二定律和牛頓第三定律都能通過現(xiàn)代的實(shí)驗(yàn)手段直接驗(yàn)證，A錯(cuò)誤；B．伽利略通過實(shí)驗(yàn)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(yùn)動(dòng)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(cuò)誤；D．英國青年數(shù)學(xué)家亞當(dāng)斯與法國數(shù)學(xué)家勒威耶分別獨(dú)立地通過萬有引力定律計(jì)算得出了太陽系中在天王星外還存在著距離太陽更遠(yuǎn)的海王星，D錯(cuò)誤。故選B。5、B【解析】

A．電場線疏密描述電場的強(qiáng)弱，電場線密的地方，電場強(qiáng)度大，疏的地方電場強(qiáng)度弱，而電場線上每一點(diǎn)的切線方向表示電場的方向，故A正確，不符題意；B．沿著電場線電勢逐漸降低，電勢降低最快的方向是場強(qiáng)的方向，故B錯(cuò)誤，符合題意；C．沿著電場線電勢逐漸降低，故電場線總是垂直等勢面，且指向電勢降低最快的方向，故C正確，不符題意；D．沿電場線方向移動(dòng)一正電荷，電場力一定做正功，由功能關(guān)系可知正電荷的電勢能一定減小，故D正確，不符題意。本題選錯(cuò)誤的，故選B。6、B【解析】

A．設(shè)斜板的傾角為α，則汽車的重力勢能，由動(dòng)能定理得汽車的動(dòng)能為，則汽車的機(jī)械能為，即圖線的斜率表示F，則可知0~x1過程中汽車的拉力恒定，故A錯(cuò)誤；B．x1~x2過程中，拉力逐漸減小，以后隨著F的減小，汽車將做減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)時(shí)，加速度為零，速度達(dá)到最大，故B正確；C．由前面分析知，汽車先向上勻加速運(yùn)動(dòng)，然后做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，再做加速度逐漸增大的減速運(yùn)動(dòng)，0~x3過程中，汽車的速度先增大后減小，即動(dòng)能先增大后減小，故C錯(cuò)誤；D．x1~x2過程中，汽車牽引力逐漸減小，到x2處為零，則汽車到x2處的功率為零，故D錯(cuò)誤．故選B。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、BD【解析】該金屬逸出功為：，故A錯(cuò)誤；光的強(qiáng)度增大，則單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)目增多，遮住一半，光電子數(shù)減小，逸出的光電流強(qiáng)度減小，但仍發(fā)生光電效應(yīng)，光電子最大初動(dòng)能將不變，故C錯(cuò)誤，B正確；光電效應(yīng)方程為：，光速為：，根據(jù)動(dòng)能定理可得光電流為零時(shí)有：，聯(lián)立解得：，故D正確．所以BD正確，AC錯(cuò)誤．8、ABC【解析】

A、振動(dòng)圖象表示質(zhì)點(diǎn)在不同時(shí)刻相對(duì)平衡位置的位移，由圖象可知，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的周期T＝4s，其頻率f＝＝0.25Hz，故A正確；B、10s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)了T，其運(yùn)動(dòng)路程為s＝×4A＝×4×2cm＝20cm，故B正確；C、第4s末質(zhì)點(diǎn)在平衡位置，其速度最大，故C正確；D、t＝1s和t＝3s兩時(shí)刻，由圖象可知，位移大小相等、方向相反，故D錯(cuò)誤；E、在t＝2s質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置，其速度最大，但t＝2s和t＝4s兩時(shí)刻，速度方向相反，故E錯(cuò)誤．9、ABD【解析】

A．布朗運(yùn)動(dòng)反映了液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，A正確；B．物體的內(nèi)能是分子動(dòng)能和分子勢能的總和，內(nèi)能增加可能是分子勢能增加了，此時(shí)物體的分子動(dòng)能可能會(huì)減小，溫度可能降低，所以B正確；C．溫度越高，分子平均動(dòng)能越大，但是個(gè)別分子的動(dòng)能可能會(huì)減小，C錯(cuò)誤；D．氣體的體積是所有氣體分子占有空間的總和，而不是所有氣體分子的體積之和，D正確；E．氣體的壓強(qiáng)來自于氣體分子對(duì)容器壁的不斷撞擊，與氣體的重力無關(guān)，E錯(cuò)誤。故選ABD。10、AC【解析】

AB．在產(chǎn)生的電場中，a、b、c三點(diǎn)等勢，在產(chǎn)生的電場中，a、b等勢且高于c點(diǎn)電勢，故A正確，B錯(cuò)誤；C．由對(duì)稱性可知，a、b兩點(diǎn)場強(qiáng)大小相等，方向不同，故C正確；D．b、c與等距，距的距離b近c(diǎn)遠(yuǎn)，由平行四邊形定則可知，b點(diǎn)場強(qiáng)大于c點(diǎn)，故D錯(cuò)誤。故選AC。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、滑塊和遮光條的總質(zhì)量MmglD【解析】

(1)[1]遮光條寬度小，通過時(shí)間短，可以用平均速度近似代替瞬時(shí)速度，擋光條通過光電門的速度為v＝(2)[2]令滑塊和遮光條的總質(zhì)量為M，托盤和砝碼下落過程中，系統(tǒng)增加的動(dòng)能為Ek＝(M+m)v2＝(m+M)·()2實(shí)驗(yàn)中還要測量的物理量為滑塊和擋光條的總質(zhì)量M。(3)[3]根據(jù)題意可知，系統(tǒng)減少重力勢能即為托盤和砝碼減小的，為Ep＝mgl(4)[4]為了驗(yàn)證機(jī)械能守恒，需滿足的關(guān)系是mgl＝(m+M)·()2應(yīng)該是圖像，ABC錯(cuò)誤，D正確。故選D。12、滑塊運(yùn)動(dòng)過程中受阻力變小15.625【解析】

（1）[1]．滑塊勻速通過光電門有滑塊動(dòng)能解得①（2）[2]．彈簧被最大壓縮后的最大彈性勢能②最大彈性勢能與滑塊的動(dòng)能相等，解①②式得③（3）[3]．該圖像在縱軸上有正截距。則③式為（c為截距）則滑塊的動(dòng)能小于彈簧的最大彈性勢能，主要原因是滑塊運(yùn)動(dòng)過程中受阻力，或?qū)к売覀?cè)高于左側(cè)。（4）[4]．由③式知，圖像的斜率為。換用勁度系數(shù)更大的彈簧做實(shí)驗(yàn)，則b更大，則圖像斜率變小。（5）[