2023-2024學年天津市新四區(qū)示范校高三第四次模擬考試物理試卷含解析

2023-2024學年天津市新四區(qū)示范校高三第四次模擬考試物理試卷考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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、2020年初，在抗擊2019-nCoV，紅外線體溫計發(fā)揮了重要作用。下列關于紅外線的說法中正確的是（）A．紅外線的波長比紅光短B．利用紅外線的熱效應可以加熱物體C．紅外遙感是利用紅外線的穿透能力強D．高溫物體輻射紅外線，低溫物體不輻射紅外線2、按照我國整個月球探測活動的計劃，在第一步“繞月”工程圓滿完成各項目標和科學探測任務后，第二步是“落月”工程，已在2013年以前完成。假設月球半徑為R，月球表面的重力加速度為g0，飛船沿距月球表面高度為3R的圓形軌道運動，到達軌道的A點時點火變軌進入橢圓軌道，到達軌道的近月點B時再次點火進入月球近月軌道繞月球做圓周運動。下列判斷不正確的是（）A．飛船在軌道上的運行速率B．飛船在A點處點火變軌時，動能減小C．飛船在軌道繞月球運動一周所需的時間D．飛船從A到B運行的過程中機械能變大3、場是物理學中的重要概念。物體之間的萬有引力是通過引力場發(fā)生的，地球附近的引力場又叫重力場。若某點與地心相距x，類比電場強度的定義，該點的重力場強度用E表示。已知質量均分布均勻的球殼對殼內任一物體的萬有引力為零，地球半徑為R。則能正確反應E與x關系的圖像是（）A． B． C． D．4、為了做好疫情防控工作，小區(qū)物業(yè)利用紅外測溫儀對出入人員進行體溫檢測。紅外測溫儀的原理是：被測物體輻射的光線只有紅外線可被捕捉，并轉變成電信號。圖為氫原子能級示意圖，已知紅外線單個光子能量的最大值為1.62eV，要使氫原子輻射出的光子可被紅外測溫儀捕捉，最少應給處于激發(fā)態(tài)的氫原子提供的能量為（）A．10.20eV B．2.89eV C．2.55eV D．1.89eV5、關于物理學史，正確的是（）A．庫侖利用扭秤實驗，根據(jù)兩電荷之間力的數(shù)值和電荷量的數(shù)值以及兩電荷之間的距離推導得到庫侖定律B．奧斯特發(fā)現(xiàn)電流可以使周圍的小磁針發(fā)生偏轉，稱為電磁感應C．法拉第通過實驗總結出法拉第電磁感應定律D．歐姆通過實驗得出歐姆定律，歐姆定律對金屬和電解質溶液都適用，但對氣體導電和半導體元件不適用6、如圖，質量為m=2kg的物體在=30°的固定斜個面上恰能沿斜面勻速下滑?，F(xiàn)對該物體施加水平向左的推力F使其沿斜面勻速上滑，g=10m/s2，則推力F的大小為（）A． B． C． 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、如圖，一個由絕緣材料做成的半徑為R的圓環(huán)水平放置，O為圓心，一帶電小珠P穿在圓環(huán)上，可沿圓環(huán)無摩擦的滑動。在圓環(huán)所在的水平面內有兩個點電荷QA、QB分別位于A、B兩點，A點位于圓環(huán)內、B點位于圓環(huán)外，已知OB=3OA=R，O、A、B三點位于同一直線上?，F(xiàn)給小珠P一初速度，發(fā)現(xiàn)P恰好沿圓環(huán)做勻速圓周運動。則以下判斷正確的是A．QA與QB一定為異種電荷B．QB=QAC．由QA、QB激發(fā)的電場，在圓環(huán)上各處電勢相等D．小珠P運動過程中對圓環(huán)的彈力大小處處相等8、如圖所示,實線為一列簡諧橫波在某時刻的波形圖，虛線為該時刻之后7s的波形圖,已知該波的周期為4s,則下列判斷中正確的是（）A．這列波沿x軸正方向傳播B．這列波的振幅為4cmC．這列波的波速為2m/sD．該時刻x=2m處的質點沿y軸負方向運動E.該時刻x=3m處質點的加速度最大9、如圖所示，在勻強磁場中有一矩形，場強方向平行于該矩形平面。已知，。各點的電勢分別為。電子電荷量的大小為。則下列表述正確的是（）A．電場強度的大小為B．點的電勢為C．電子在點的電勢能比在點低D．電子從點運動到點，電場力做功為10、a、b兩物體沿同一直線運動，運動的位置一時間（）圖像如圖所示。分析圖像可知（）A．時刻兩物體的運動方向相同 B．時間內的某時刻兩物體的速度相等C．時間內a、b兩物體運動的路程不等 D．時刻b物體從后面追上a物體三、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）在“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)之間的關系”實驗中，斌斌利用如圖所示可拆式變壓器（鐵芯不閉合）進行研究。（1）實驗還需要下列器材中的________；（2）實驗中，圖中變壓器的原線圈接線“0、8”接線柱，所接電源電壓為交流10.0V，副線圈接線“0、4”接線柱，則副線圈所接電表示數(shù)可能是______。A．20.0VB．15.0VC．5.0VD．2.5V12．（12分）用如圖甲所示裝置來探究功和動能變化的關系，木板上固定兩個完全相同的遮光條A、B，用不可伸長的細線將木板通過兩個滑輪與彈簧測力計C相連，木板放在安裝有定滑輪和光電門的軌道D上，軌道放在水平桌面上，P為小桶（內有砂子），滑輪質量、摩擦不計，(1)實驗中軌道應傾斜一定角度，這樣做的目的是___________．(2)用游標卡尺測量遮光條的寬度，如圖乙所示，則遮光條的寬度d＝_____cm.(3)實驗主要步驟如下：①測量木板（含遮光條）的質量M，測量兩遮光條間的距離L，按圖甲所示正確連接器材；②將木板左端與軌道左端對齊，靜止釋放木板，木板在細線拉動下運動，記錄彈簧測力計示數(shù)F及遮光條B、A先后經(jīng)過光電門的時間為t1、t2，則遮光條B、A通過光電門的過程中木板動能的變化量ΔEk＝________，合外力對木板做功W＝________.（以上兩空用字母M、t1、t2、d、L、F表示）③在小桶中增加砂子，重復②的操作，比較W、ΔEk的大小，可得出實驗結論．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）如圖甲所示，兩根由弧形部分和直線部分平滑連接而成的相同光滑金屬導軌平行放置，弧形部分豎直，直線部分水平且左端連線垂直于導軌，已知導軌間距為L。金屬桿a、b長度都稍大于L，a桿靜止在弧形部分某處，b桿靜止在水平部分某處。水平區(qū)域有豎直向上的勻強磁場，磁感應強度為B。a桿從距水平導軌高度h處釋放，運動過程中a桿沒有與b桿相碰，兩桿與導軌始終接觸且垂直。已知a、b的質量分別為2m和m，電阻分別為2R和R，重力加速度為g；導軌足夠長，不計電阻。(1)求a桿剛進入磁場時，b桿所受安培力大?。?2)求整個過程中產(chǎn)生的焦耳熱；(3)若a桿從距水平導軌不同高度h釋放，則要求b桿初始位置與水平導軌左端間的最小距離x不同。求x與h間的關系式，并在圖乙所示的x2-h坐標系上畫出h=hl到h=h2區(qū)間的關系圖線。14．（16分）兩平行金屬導軌水平放置，導軌間距。一質量的金屬棒垂直于導軌靜止放在緊貼電阻處，電阻，其他電阻不計。矩形區(qū)域內存在有界勻強磁場，磁場的磁感應強度大小，金屬棒與兩導軌間的動摩擦因數(shù)均為，電阻與邊界的距離。某時刻金屬棒在一水平外力作用下由靜止開始向右勻加速穿過磁場，其加速度大小，取。(1)求金屬棒穿過磁場的過程中平均電流的大小；(2)若自金屬棒進入磁場開始計時，求金屬棒在磁場中運動的時間內，外力隨時間變化的關系。(3)求金屬棒穿過磁場的過程中所受安培力的沖量的大小。15．（12分）如圖所示，粗細均勻的U形管，左側開口，右側封閉。右細管內有一段被水銀封閉的空氣柱，空氣柱長為l=12cm，左側水銀面上方有一塊薄絕熱板，距離管口也是l=12cm，兩管內水銀面的高度差為h=4cm。大氣壓強為P0=76cmHg，初始溫度t0=27℃。現(xiàn)在將左側管口封閉，并對左側空氣柱緩慢加熱，直到左右兩管內的水銀面在同一水平線上，在這個過程中，右側空氣柱溫度保持不變，試求：(1)右側管中氣體的最終壓強；(2)左側管中氣體的最終溫度。

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、B【解析】

A．紅外線的波長比紅光的波長更長，故A錯誤；B．紅外線是一種看不見的光，通過紅外線的照射，可以使物體的溫度升高，故B正確；C．人們利用紅外線來實行遙控和遙感，是因為紅外線波長長，更容易發(fā)生衍射，故C錯誤；D．一切物體都向外輻射紅外線，故D錯誤。故選B。2、D【解析】

A．萬有引力提供向心力解得在月球表面解得聯(lián)立解得故A正確，不符合題意；B．飛船在點變軌后由圓軌道變?yōu)闄E圓軌道，做向心運動，要求萬有引力大于飛船所需向心力，所以飛船應該減速，動能減小，故B正確，不符合題意；C．萬有引力提供向心力結合解得故C正確，不符合題意；D．在橢圓軌道上，飛船由點運動至點，只有萬有引力做功，機械能守恒，故D錯誤，符合題意。故選D。3、C【解析】

電場中F=Eq，類比電場強度定義，當x＞R時E引==g=即在球外E引與x2成反比；當x＜R時，由于質量均分布均勻的球殼對殼內任一物體的萬有引力為零，距地心r處的引力場強是有半徑為x的“地球”產(chǎn)生的。設半徑為x的“地球”質量為Mx，則Mx=則E引=故C正確。故選C。4、C【解析】

AB．處于n=2能級的原子不能吸收10.20eV、2.89eV的能量，則選項AB錯誤；C．處于n=2能級的原子能吸收2.55eV的能量而躍遷到n=4的能級，然后向低能級躍遷時輻射光子，其中從n=4到n=3的躍遷輻射出的光子的能量小于1.62eV可被紅外測溫儀捕捉，選項C正確；D．處于n=2能級的原子能吸收1.89eV的能量而躍遷到n=3的能級，從n=3到低能級躍遷時輻射光子的能量均大于1.62eV，不能被紅外測溫儀捕捉，選項D錯誤。故選C。5、D【解析】

A．庫侖利用扭秤實驗，得到兩電荷之間的作用力與兩電荷之間距離的平方成反比，與電量的乘積成正比，從而推導出庫侖定律，但當時的實驗條件無法測出力的數(shù)值和電荷量的數(shù)值，選項A錯誤；B．奧斯特發(fā)現(xiàn)電流可以使周圍的小磁針發(fā)生偏轉，稱為電流的磁效應，不是電磁感應現(xiàn)象，選項B錯誤；C．法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象，紐曼和韋伯通過實驗總結出了法拉第電磁感應定律，人們?yōu)榱思o念法拉第，所以將其命名為法拉第電磁感應定律，故C錯誤；D．歐姆定律是個實驗定律，適用于金屬導體和電解質溶液，對氣體導電、半導體導電不適用。故D正確。故選D。6、C【解析】

無F時，恰能沿斜面下滑，有mgsinθ=μmgcosθ則有有F時，沿下面勻速上滑，對物體進行受力分析如圖所示有Fcosθ=mgsinθ+μ（mgcosθ+Fsinθ）F（cosθ-μsinθ）=2mgsinθ解得故C正確，ABD錯誤。

故選C。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、ABC【解析】

A．小珠沿圓環(huán)做勻速圓周運動，小珠在圓周上任一點受到的電場力大小相等，故兩個點電荷在圓周上各點的場強大小相等，方向不同，故與一定為異種電荷，故A正確；B．如圖所示，當小珠運動到圖示位置時，由幾何知識可得：由于小珠的合力指向圓心，則有：解得：故B正確；C．沿圓環(huán)做勻速圓周運動，電場力不做功，所以在圓環(huán)上電勢處處相等，故C正確；D．因做勻速圓周運動，其合力始終指向圓心，即彈力與庫侖力的合力指向圓心，而庫侖力是變化的，則彈力也是變化的，故D錯誤；故選ABC。8、BDE【解析】

A．該波的周期為4s，因為，故波沿x軸負方向傳播，A錯誤；B．波的振幅為4cm，B正確；C．波速C錯誤：D．波沿x軸負方向傳播，處的質點離開平衡位置向下運動，D正確；E．該時刻處的質點在波谷位置，離開平衡位置的距離最大，加速度最大，E正確。故選BDE。9、BC【解析】

A．如圖所示在延長線上取。則電勢則連線在等勢面上。由幾何關系得則則電場強度的大小為故A錯誤；B．電場中的電勢差有則故B正確；C．因為則電子在點的電勢能比點低，故C正確；D．因為則電子由點運動到點時電勢能減小，則電場力做功為，故D錯誤。故選BC。10、BCD【解析】

A．圖像的切線斜率表示速度，時刻a的速度為正、b的速度為負，運動方向相反，選項A錯誤；B．如圖所示，時間內有一點N，在這一點b圖像的斜率與a圖像的斜率相等，即二者速度相等（臨界點），選項B正確。C．時刻和時刻，二者位置坐標均相等，則時間內兩物體位移相等。但該過程中，a始終正向運動，b先負向、后正向運動，則二者運動的路程不等，選項C正確。D．時刻兩物體在同一位置，之前一段時間二者速度方向相同，且b的速度大于a的速度，則b從后面追上a。選項D正確；故選BCD.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、ADD【解析】

(1)[1]探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關系實驗要用到交流電壓表，B是直流電流表，C是直流電壓表，A是多用電表，可以用多用電表的交流電壓擋測電壓，實驗中為了安全，輸入電壓不能超過12V，需要交流學生電源，故選AD。(2)[2]如果是理想變壓器，則電壓比等于匝數(shù)比，輸出電壓為5V，但圖中變壓器存在比較大的漏磁，實際輸出電壓小于5V，故D正確。故選D。12、平衡摩擦力0.560cm【解析】

（1）為了使繩子拉力充當合力，即細線拉力做的功等于合力對木板做的功應先平衡摩擦力，即實驗中軌道應傾斜一定角度，這樣做的目的是平衡摩擦力；

（2）游標卡尺的讀數(shù)先讀出主尺的刻度數(shù)：5mm，游標尺的刻度第12個刻度與上邊的刻度對齊，所以游標讀數(shù)為：0.05×12=0.60mm，總讀數(shù)為：5mm+0.60mm=5.60mm=0.560cm

（3）木板通過A時的速度：vA＝；通過B時的速度：vB＝；則木板通過A、B過程中動能的變化量：；合力對木板所做的功：；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)；(3)，【解析】

(1)設a桿剛進入磁場時的速度為，回路中的電動勢為，電流為，b桿所受安培