2024屆甘肅省蘭州市第六十三中學(xué)高考物理四模試卷含解析

2024屆甘肅省蘭州市第六十三中學(xué)高考物理四模試卷考生須知：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(yīng)位置上。2．請(qǐng)用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。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(wú)效。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、我國(guó)“北斗三號(hào)”全球組網(wǎng)衛(wèi)星采用星載氫原子鐘。如圖所示為氫原子的能級(jí)圖，現(xiàn)讓一束單色光照射到一群處于基態(tài)（量子數(shù)n=l）的氫原子上，受激的氫原子能自發(fā)地發(fā)出6種不同頻率的光，則照射氫原子的單色光的光子能量為（）A．13.6eV B．3.4eV C．12.09eV D．12.75eV2、重元素的放射性衰變共有四個(gè)系列，分別是U238系列(從開始到穩(wěn)定的為止)、Th232系列、U235系列及Np237系列(從開始到穩(wěn)定的為止)，其中，前三個(gè)系列都已在自然界找到，而第四個(gè)系列在自然界一直沒(méi)有被發(fā)現(xiàn)，只是在人工制造出Np237后才發(fā)現(xiàn)的，下面的說(shuō)法正確的是A．的中子數(shù)比中子數(shù)少20個(gè)B．從到，共發(fā)生7次α衰變和4次β衰變C．Np237系列中所有放射性元素的半衰期隨溫度的變化而變化D．與是不同的元素3、如圖，一個(gè)重為10N的大砝碼，用細(xì)線懸掛在O點(diǎn)，現(xiàn)在用力F拉砝碼，使懸線偏離豎直方向θ=60°時(shí)處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)所用拉力F的值不可能為A．5.0NB．NC．ND．10.0N4、一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，a、b為x軸上的兩質(zhì)點(diǎn)，平衡位置分別為，。a點(diǎn)的振動(dòng)規(guī)律如圖所示。已知波速為v=1m/s，t=1s時(shí)b的位移為0.05m，則下列判斷正確的是A．從t=0時(shí)刻起的2s內(nèi)，a質(zhì)點(diǎn)隨波遷移了2mB．t=0.5s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)a的位移為0.05mC．若波沿x軸正向傳播，則可能xb=0.5mD．若波沿x軸負(fù)向傳播，則可能xb=2.5m5、現(xiàn)有一輕質(zhì)繩拉動(dòng)小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示，小球質(zhì)量為m，速度為v，重力加速度為g，輕繩與豎直方向夾角為，小球在運(yùn)動(dòng)半周時(shí)，繩對(duì)小球施加的沖量為（）A． B．C． D．6、如圖所示，質(zhì)量為M的小車放在光滑水平面上，小車上用細(xì)線懸吊一質(zhì)量為m的小球，M＞m，用一力F水平向右拉小球，使小球和車一起以加速度a向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，細(xì)線與豎直方向成α角，細(xì)線的拉力為T。若用一力F′水平向左拉小車，使小球和車一起以加速度a′向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，細(xì)線與豎直方向也成α角，細(xì)線的拉力為T′。則（）A．a(chǎn)′＞a，T′=T B．a(chǎn)′=a，T′=T C．a(chǎn)′＜a，T′＞T D．a(chǎn)?＜a，T′＜T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、如圖所示，質(zhì)量為的物體放在傾角為30°的粗糙斜面上，一根勁度系數(shù)為的輕彈簧一端固定在斜面頂端，另一端連接物體，彈簧處于原長(zhǎng)，物體恰好靜止?，F(xiàn)將物體沿斜面向下移動(dòng)后由靜止釋放、水平地面上的斜面始終保持靜止，物體與斜面間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，取，下列說(shuō)法正確的是（）A．物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為B．物體釋放后在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，斜面對(duì)地面的壓力保持不變C．物體釋放瞬間斜面對(duì)地面的摩擦力大小為，方向水平向左D．物體釋放瞬間的加速度大小為，方向沿斜面向上8、如圖所示，一個(gè)表面光滑的斜面體M置于水平地面上，它的兩個(gè)斜面與水平面的夾角分別為α、β，且α<β，M的頂端裝有一定滑輪，一輕質(zhì)細(xì)繩跨過(guò)定滑輪后連接A、B兩個(gè)小滑塊，細(xì)繩與各自的斜面平行，不計(jì)繩與滑輪間的摩擦，A、B恰好在同一高度處于靜止?fàn)顟B(tài)．剪斷細(xì)繩后，A、B滑至斜面底端，M始終保持靜止，則()A．滑塊A的質(zhì)量大于滑塊B的質(zhì)量B．兩滑塊到達(dá)斜面底端時(shí)的速率相同C．兩滑塊到達(dá)斜面底端時(shí)，滑塊A重力的瞬時(shí)功率較大D．兩滑塊到達(dá)斜面底端所用時(shí)間相同9、在大型物流貨場(chǎng)，廣泛的應(yīng)用傳送帶搬運(yùn)貨物．如圖甲所示，與水平面傾斜的傳送帶以恒定的速率運(yùn)動(dòng)，皮帶始終是繃緊的，將m=1kg的貨物放在傳送帶上的A端，經(jīng)過(guò)1.2s到達(dá)傳送帶的B端．用速度傳感器測(cè)得貨物與傳送帶的速度v隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示．已知重力加速度g=10m／s2，則可知（）A．貨物與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5B．A、B兩點(diǎn)的距離為2.4mC．貨物從A運(yùn)動(dòng)到B過(guò)程中，傳送帶對(duì)貨物做功的大小為12.8JD．貨物從A運(yùn)動(dòng)到B過(guò)程中，貨物與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量為4.8J10、如圖所示為粗細(xì)均勻的裸銅導(dǎo)線制成的半徑為r的圓環(huán)，PQ為圓環(huán)的直徑，其左側(cè)上方的圓面積內(nèi)存在垂直圓環(huán)所在平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，圓環(huán)的電阻為2R。一根長(zhǎng)度為2r、電阻為R的均勻金屬棒MN以圓環(huán)的圓心O點(diǎn)為旋轉(zhuǎn)中心，緊貼著網(wǎng)環(huán)以角速度ω沿順時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中金屬棒與圓環(huán)始終接觸良好，開始時(shí)MN與PQ重合（）A．金屬棒中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為B．時(shí)間內(nèi)通過(guò)金屬棒MN的橫截面電荷量為C．金屬棒中電流的有效值是D．金屬棒旋轉(zhuǎn)一周電路中產(chǎn)生的熱量為三、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(guò)程。11．（6分）某同學(xué)制作了一個(gè)可用電流表直接顯示拉力大小的拉力器，原理如圖。R1是一根長(zhǎng)20cm、阻值20Ω的均勻電阻絲，勁度系數(shù)為1.0×103N/m的輕彈簧左端固定，右端連接金屬滑片P和拉環(huán)，拉環(huán)不受拉力時(shí)，滑片P恰好處于a端。閉合S，在彈簧彈性限度內(nèi)，對(duì)拉環(huán)施加水平拉力，使滑片P滑到b端，調(diào)節(jié)阻箱電R使電流表恰好滿偏。已知電源電動(dòng)勢(shì)E=6V，內(nèi)阻r=1Ω，電流表的量程為0~0.6A，內(nèi)阻不計(jì)，P與R1接觸良好且不計(jì)摩擦。（1）電阻箱R0接入電路的阻值為_______Ω；（2）電流表的刻度標(biāo)示為拉力值時(shí)，拉力刻度值的分布是________（填“均勻”或“不均勻”）的；（3）電流表刻度值為0.50A處拉力的示數(shù)為______N；（4）要通過(guò)線性圖象直觀反映電流表示數(shù)I與拉力F的關(guān)系，可作_______圖象；A．I-FB．C．D．（5）若電流表的內(nèi)阻不可忽略，則（4）問(wèn)中正確選擇的圖象斜率______（填“變大”“變小”或“不變"）。12．（12分）測(cè)量木塊和木板間動(dòng)摩擦因數(shù)的裝置如圖(a)。水平固定的長(zhǎng)木板一端有定滑輪，另一端有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。細(xì)線繞過(guò)定滑輪將木塊和鉤碼相連，木塊靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器后固定在木塊上。接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，放開木塊，鉤碼觸地后不再?gòu)椘?，木塊繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)一段距離后停在木板上。某次紙帶的數(shù)據(jù)如圖(b)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz，每相鄰兩點(diǎn)間還有1個(gè)點(diǎn)未畫出，數(shù)值單位為cm。由圖(b)數(shù)據(jù)可知，鉤碼觸地后木塊繼續(xù)運(yùn)動(dòng)的加速度大小為___m/s2；若取g＝10m/s2，則木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為___；某小組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理完成后，發(fā)現(xiàn)操作中滑輪的高度變化造成細(xì)線與木板的上表面不平行，如圖(c)，這樣他們測(cè)得的動(dòng)摩擦因數(shù)與實(shí)際值相比___（填“偏大”、“偏小”或“不變”）。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(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，ABCD為固定在豎直平面內(nèi)的軌道，AB段平直傾斜且粗糙，BC段是光滑圓弧，對(duì)應(yīng)的圓心角，半徑為r，CD段水平粗糙，各段軌道均平滑連接，在D點(diǎn)右側(cè)固定了一個(gè)圓弧擋板MN，圓弧半徑為R，圓弧的圓心也在D點(diǎn)。傾斜軌道所在區(qū)域有場(chǎng)強(qiáng)大小為、方向垂直于斜軌向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)。一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小物塊(視為質(zhì)點(diǎn))在傾斜軌道上的A點(diǎn)由靜止釋放，最終從D點(diǎn)水平拋出并擊中擋板。已知A，B之間距離為2r，斜軌與小物塊之的動(dòng)摩擦因數(shù)為，設(shè)小物塊的電荷量保持不變，重力加速度為g，，。求：(1)小物塊運(yùn)動(dòng)至圓軌道的C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大??；(2)改變AB之間的距離和場(chǎng)強(qiáng)E的大小，使小物塊每次都能從D點(diǎn)以不同的速度水平拋出并擊中擋板的不同位置，求擊中擋板時(shí)小物塊動(dòng)能的最小值。14．（16分）圖示為某種透明介質(zhì)異型磚的豎直截面，AD豎直，ABC為等腰直角三角形，BD是圓心為C的四分之一圓弧，水平放置的光屏位于磚的下端且與AD垂直?，F(xiàn)由藍(lán)色和紅色兩種單色光組成的復(fù)色光垂直AB射向C點(diǎn)，在光屏上D點(diǎn)的兩側(cè)形成間距為21cm的藍(lán)色和紅色兩個(gè)光點(diǎn)。已知，求該介質(zhì)對(duì)紅光的折射率。15．（12分）如圖甲所示，在邊界為L(zhǎng)1L2的豎直狹長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.02T，在L1的左側(cè)充滿斜向上與水平方向夾角為45°的勻強(qiáng)電場(chǎng)E1（E1大小未知）。一帶正電的微粒從a點(diǎn)由靜止釋放，微粒沿水平直線運(yùn)動(dòng)到L1邊界上的b點(diǎn)，這時(shí)開始在L1L2之間的區(qū)域內(nèi)加一豎直方向周期性變化的勻強(qiáng)電場(chǎng)E2，E2隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示（E2>0（1）微粒的比荷qm（2）a點(diǎn)到b點(diǎn)的距離；（3）將邊界L2左右移動(dòng)以改變正交場(chǎng)的寬度，使微粒仍能按上述運(yùn)動(dòng)過(guò)程通過(guò)相應(yīng)的區(qū)域，求電場(chǎng)E2變化周期

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、D【解析】

由題意應(yīng)該有得即能發(fā)出6種頻率光的一定是n=4能級(jí)，則照射氫原子的單色光的光子能量為故ABC錯(cuò)誤，D正確。故選D。2、B【解析】

的中子數(shù)為238-92=146個(gè)，的中子數(shù)為209-83=126個(gè)，則的子數(shù)比的中子數(shù)多20個(gè)，A錯(cuò)誤；根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒有：237-209=4×7，知發(fā)生了7次衰變，根據(jù)電荷數(shù)守恒有：93-83=2×7-4，知發(fā)生了4次衰變，B正確；放射性物質(zhì)的半衰期不受外界因素的影響，C錯(cuò)誤；與的質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同，它們是相同的元素，D錯(cuò)誤．3、A【解析】

ABCD．以物體為研究對(duì)象，根據(jù)圖解法可知，當(dāng)拉力F與細(xì)線垂直時(shí)最?。鶕?jù)平衡條件得F的最小值為：Fmin=Gsin60°=N，當(dāng)拉力水平向右時(shí)，拉力F=Gtan60°=N；所用拉力F的值不可能為A，B、C、D都有可能，故A正確，BCD錯(cuò)誤.4、D【解析】

根據(jù)圖象可知該波的周期為2s，振幅為0.05m。

A．在波傳播過(guò)程中，各質(zhì)點(diǎn)在自己的平衡位置附近振動(dòng)，并不隨波傳播。故A錯(cuò)誤；

B．由圖可知，t=0.5s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)a的位移為-0.05m。故B錯(cuò)誤；

C．已知波速為v=1m/s，則波長(zhǎng)：λ=vT=1×2=2m；由圖可知，在t=1s時(shí)刻a位于平衡位置而且振動(dòng)的方向向上，而在t=1s時(shí)b的位移為0.05m，位于正的最大位移處，可知若波沿x軸正向傳播，則b與a之間的距離為：（n=0，1，2，3…），可能為：xb=1.5m，3.5m。不可能為0.5m。故C錯(cuò)誤；

D．結(jié)合C的分析可知，若波沿x軸負(fù)向傳播，則b與a之間的距離為：xb=（n+）λ（n=0，1，2，3…）可能為：xb=0.5m，2.5m。故D正確。

故選D。5、A【解析】

由題意可知在水平方向運(yùn)動(dòng)半周，速度反向，水平方向有Ix=2mv豎直方向上繩子與豎直線夾角滿足mgtan=故豎直方向沖量為根據(jù)矢量的合成的三角形法則可知繩對(duì)小球施加的沖量為故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。6、A【解析】

對(duì)情況一的整體受力分析，受重力、支持力和拉力：①再對(duì)小球分析：②③聯(lián)立①②③解得：，；再對(duì)情況二的小球受力分析，據(jù)牛頓第二定律，有：④解得，由于M＞m，所以；細(xì)線的拉力：⑤A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。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、AC【解析】

A．彈簧原長(zhǎng)時(shí)，物體恰好靜止，則：，解得：，故A正確；D．彈簧拉長(zhǎng)后釋放瞬間，則有：，解得：，故D錯(cuò)誤；BC．物體釋放后沿斜面運(yùn)動(dòng)時(shí)，斜面體對(duì)地面的壓力增加：，斜面體對(duì)地面的摩擦力大小為：，方向水平向左，故B錯(cuò)誤、C正確。故選AC。8、AB【解析】滑塊A和滑塊B沿著斜面方向的分力等大，故：mAgsinα=mBgsinβ；由于α＜β，故mA＞mB，故A正確；滑塊下滑過(guò)程機(jī)械能守恒，有：mgh=mv2，則v=，由于兩個(gè)滑塊的高度差相等，故落地速度大小相等，即速率相等，故B正確；滑塊到達(dá)斜面底端時(shí)，滑塊重力的瞬時(shí)功率：PA=mAgsinα?v，PB=mBgsinα?v；由于mAgsinα=mBgsinβ，故PA=PB，故C錯(cuò)誤；由牛頓第二定律得：mgsinθ=ma，a=gsinθ，α＜β，則aA＜aB，物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，v相同、aA＜aB，則tA＞tB，故D錯(cuò)誤；故選AB．點(diǎn)睛：本題綜合考查了共點(diǎn)力平衡、牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，綜合性較強(qiáng)，注意求解瞬時(shí)功率時(shí)，不能忘記力與速度方向之間的夾角．9、AD【解析】A、在時(shí)間內(nèi)，貨物的速度小于傳送帶速度，貨物受到沿斜面向下的滑動(dòng)摩擦力作用，由牛頓第二定律有，由圖乙可得，貨物加速到與傳送帶速度相等后，在時(shí)間內(nèi)，貨物速度大于傳送帶速度，故有，由圖乙可得，聯(lián)立解得，，故A正確；B、v–t圖象與t軸所圍的面積表示位移，貨物的位移等于傳送帶的長(zhǎng)度，由圖乙可知傳送帶的長(zhǎng)度為，B錯(cuò)誤；C、貨物受到的摩擦力為，時(shí)間內(nèi)的位移為，對(duì)貨物受力分析知摩擦力沿傳送帶向下，摩擦力對(duì)貨物做正功，，同理時(shí)間內(nèi)，貨物的位移為，摩擦力沿傳送帶向上，對(duì)貨物做的負(fù)功為，所以整個(gè)過(guò)程，傳送帶對(duì)貨物做功的大小為12J–0.8J=11.2J，C錯(cuò)誤；D、貨物與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量等于摩擦力乘以相對(duì)路程，時(shí)間內(nèi)，傳送帶的位移為，時(shí)間內(nèi)，傳送帶的位移為，總相對(duì)路程為，貨物與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量為，故D正確．點(diǎn)睛：本題一方面要分析工件的運(yùn)動(dòng)情況，由圖象結(jié)合求解加速度，再結(jié)合牛頓第二定律分兩個(gè)過(guò)程列式求解摩擦因數(shù)及斜面傾角是關(guān)鍵，求摩擦產(chǎn)生的熱量注意找兩物體的相對(duì)位移．10、BD【解析】

A．只有當(dāng)MO、NO分別切割磁感線時(shí)，環(huán)中才有電流。MO、NO中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)故A錯(cuò)誤；B．金屬棒中有電流時(shí)，電流為半個(gè)周期內(nèi)通過(guò)金屬棒MN的電荷量故B正確；C．在一個(gè)周期內(nèi)，只有半個(gè)周期的時(shí)間內(nèi)金屬棒中才有電流，即所以金屬棒中電流的有效值故C錯(cuò)誤；D．依題意的即故D正確。故選BD。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(guò)程。11、9不均勻180C不變【解析】

（1）[1]由閉合電路歐姆定律可知解得R0=9Ω（3）[2]由閉合電路歐姆定律可知設(shè)彈簧形變量為x，則F=kx可知F和I非線性關(guān)系，則用電流表的刻度標(biāo)示為拉力值時(shí)，拉力刻度值的分布是不均勻的；（3）[3]電流表刻度值為0.50A時(shí)，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知可得R1=2Ω則由比例關(guān)系可知彈簧被拉伸18cm，此時(shí)拉力的示數(shù)為F=kx=1.0×103×0.18N=180N（4）[4]由（2）列得的式子可知?jiǎng)t要通過(guò)線性圖象直觀反映電流表示數(shù)I與拉力F的關(guān)系，可作圖象，故C符合題意，ABD不符合題意。故選C。（5）[5]若電流表的內(nèi)阻不可忽略，則（4）問(wèn)中的表達(dá)式變?yōu)閯t（4）問(wèn)中正確選擇的圖象斜率不變。12、30.3不變【解析】

[1]鉤碼觸地后木塊做減速運(yùn)動(dòng)，計(jì)算其加速度大小應(yīng)該用紙帶的后一段，即5~1點(diǎn)之間的部分；[2]鉤碼觸地后，木塊只在滑動(dòng)摩擦力作用下做勻減速運(yùn)動(dòng)，有f=maf=mg木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.3；[3]由于鉤碼觸地