山西省太原市小店區(qū)山西大學附屬中學2024屆高三第四次模擬考試物理試卷含解析

山西省太原市小店區(qū)山西大學附屬中學2024屆高三第四次模擬考試物理試卷注意事項1．考生要認真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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、小球從某一高度處自由下落著地后反彈，然后又落下，每次與地面碰后動能變?yōu)榕鲎睬暗?。以剛開始下落時為計時起點，小球的v－t圖像如圖所示，不計空氣阻力，下列說法正確的是（）A．圖像中選取豎直向下為正方向B．每個階段的圖線并不相互平行C．每次與地面相碰后能夠上升的最大高度是前一次下落高度的一半D．每次與地面相碰后上升到最大高度所需的時間是前一次下落時間的一半2、木星和土星都擁有眾多的衛(wèi)星，其中“木衛(wèi)三”作為太陽系唯一一顆擁有磁場的衛(wèi)星，在其厚厚的冰層下面可能存在生命，而“土衛(wèi)二”具有生命誕生所需的全部要素，是最適宜人類居住的星球，經(jīng)探測它們分別繞木星和土星做圓周運動的軌道半徑之比為，若木星和土星的質(zhì)量之比為，則下列關(guān)于“木衛(wèi)三”和“土衛(wèi)二”的相關(guān)說法正確的是（）A．運行周期之比為 B．向心加速度之比為C．環(huán)繞速度之比為 D．表面重力加速度之比3、質(zhì)量為1kg的物塊M水平向右滑上逆時針轉(zhuǎn)動的傳送帶如圖甲所示，物塊的v－t圖像如圖乙所示。在整個運動過程中，以下說法不正確的是（g=10m/s2）（）A．物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2B．整個過程中物塊在傳送帶上留下的劃痕長度為9mC．物塊與傳送帶的相對位移大小為3m，相對路程為9mD．運動過程中摩擦生熱為18J4、放射性同位素釷（）經(jīng)α、β衰變會生成氡（），其衰變方程為→＋xα＋yβ，其中（）A．x＝1，y＝3 B．x＝3，y＝2 C．x＝3，y＝1 D．x＝2，y＝35、關(guān)于近代物理學，下列說法正確的是A．光電效應(yīng)現(xiàn)象揭示了光具有波動性B．—群氫原子從n＝4的激發(fā)態(tài)躍遷時，最多能輻射6種不同頻率的光子C．盧瑟福通過粒子散射實驗證實原子核由質(zhì)子和中子組成D．氡的半衰期為3.8天，若取4個氡原子核，經(jīng)過7.6天后一定剩下1個氡原子核6、高空拋物是一種不文明的行為，而且會帶來很大的社會危害2019年6月26日，廈門市某小區(qū)樓下一位年輕媽媽被從三樓陽臺丟下的一節(jié)5號干電池擊中頭部，當場鮮血直流，若一節(jié)質(zhì)量為0.1kg的干電池從1.25m高處自由下落到水平地面上后又反彈到0.2m高度，電池第一次接觸地面的吋間為0.01s，第一次落地對地面的沖擊力跟電池重量的比值為k，重力加速度大小g=10m/s2，則（）A．該電池的最大重力勢能為10JB．該電池的最大動能為100JC．k=71D．電池在接觸地面過程中動量的變化量大小為0.3kg?m/s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，排球運動員站在發(fā)球線上正對球網(wǎng)跳起從O點向正前方先后水平擊出兩個速度不同的排球。速度較小的排球落在A點，速度較大的排球落在B點，若不計空氣阻力，則下列說法正確的是（）A．兩排球下落相同高度所用的時間相等B．兩排球下落相同高度時在豎直方向上的速度相間C．兩排球通過相等的水平距離，落在A點的排球所用的時間較少D．兩排球在落地前的一小段相等時間內(nèi)，落在B點的排球下降的高度較小8、如圖所示，兩塊長方體滑塊A和B疊放在傾角為θ的斜面體C上。已知A、B質(zhì)量分別為m1和m1，A與C的動摩擦因數(shù)為μ1，B與A的動摩擦因數(shù)為μ1．兩滑塊AB在斜面體上以相同加速度自由下滑，斜面體C在水平地面上始終保持靜止，則下列說法正確的是（）A．斜面C受到地面的靜摩擦力方向水平向左B．滑塊A與斜面間的動摩擦因數(shù)μ1＝tanθC．滑塊A受到斜面對其摩擦力的大小為μ1（m1+m1）gcosθD．滑塊B所受的摩擦力大小為μ1m1gcosθ9、如圖甲、乙所示，分別用恒力F1、F2先后將質(zhì)量為m的物體，由靜止開始沿同一粗糙的固定斜面由底端拉到頂端，兩次到達頂端的速度相同，第一次力F1沿斜面向上，第二次F2水平向右。則兩個過程中（）A．物體機械能變化量相同B．物體與斜面摩擦生熱相同C．F1做的功與F2做的功相同D．F1做功的功率比F2做功的功率小10、如圖，一束光經(jīng)玻璃三棱鏡折射后分為兩束單色光a、b，則下列說法正確的是（）A．在真空中，a光的傳播速度大于b光的傳播速度B．在玻璃中，a光的波長大于b光的波長C．玻璃磚對a光的折射率小于對b光的折射率D．若改變光束在左側(cè)面的入射方向使入射角逐漸變小，則折射光線a首先消失E.分別用a、b光在同一個雙縫干涉實驗裝置上做實驗，a光的干涉條紋間距大于b光的干涉條紋間距三、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）如圖所示，用做平拋運動實驗的裝置驗證機能守恒定律。小球從桌面左端以某一初速度開始向右滑動，在桌面右端上方固定一個速度傳感，記錄小球離開桌面時的速度（記作v）。小球落在地面上，記下落點，小球從桌面右邊緣飛出點在地面上的投影點為O，用刻度尺測量落點到O點的距離x。通過改變小球的初速度，重復上述過程，記錄對應(yīng)的速度v和距離x。已知當?shù)氐闹亓铀俣葹間。若想驗證小球在平拋運動過程中機械能守恒，只需驗證平拋運動過程的加速度等于重力加速度即可。（1）某同學按如圖所示測量高度h和水平距離x，其中存在測量錯誤的是________（填“h”或“x”），正確的測量方法應(yīng)是________。（2）若小球在下落過程中的加速度為a，則x與v的關(guān)系式為x=________。（3）該同學在坐標紙上畫出了縱、橫坐標，以為縱坐標，畫出的圖象為一條過原點的直線，圖線的斜率為k，那么該同學選擇________為橫坐標，根據(jù)平拋運動得到的加速度為________。然后與比較，若兩者在誤差允許范圍內(nèi)相等，就驗證了小球在平拋運動過程中機械能守恒。12．（12分）圖甲為驗證機械能守恒定律的實驗裝置，通過電磁鐵控制的小鐵球從A處自由下落，毫秒計時器(圖中未畫出)記錄下小鐵球經(jīng)過光電門B的擋光時間t，小鐵球的直徑為d，用作為球經(jīng)過光電門時的速度，重力加速度為g。(1)用游標卡尺測得小鐵球的直徑d如圖乙所示，則d＝________mm；(2)實驗中還需要測量的物理量是________；A．A距地面的高度HB．A、B之間的高度hC．小鐵球從A下落到B的時間tAB(3)要驗證小鐵球下落過程中機械能是否守恒，只需驗證等式________是否成立即可(用實驗中測得物理量的符號表示)；(4)某實驗小組測得小球動能的增加量ΔEk總是稍大于重力勢能的減少量ΔEp，原因可能是_______。(寫出一個即可)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）如圖所示，在xoy平面內(nèi)，有一線狀電子源沿x正方向發(fā)射速度均為v的電子，形成寬為2R、在y軸方向均勻分布且關(guān)于x軸對稱的電子流.電子流沿+x方向射入一個半徑為R、中心位于原點O的圓形勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直xoy平面向里.在磁場區(qū)域的正下方d處，有一長為2d的金屬板MN關(guān)于y軸對稱放置，用于接收電子，電子質(zhì)量為m，電量為e，不計電子重力及它們間的相互作用.(1)若正對0點射入的電子恰好從P點射出磁場，求磁感應(yīng)強度大小B；(2)在第(1)問的情況下，求電子從進入磁場到打在MN板上的時間t：(3)若所有電子都能從P點射出磁場，MN板能接收到的電子數(shù)占發(fā)射電子總數(shù)的比例是多大?14．（16分）如圖，一直角三棱柱ABC，其中，，AB長度為2L，M為AB的中點，N為BC的中點，一光線從AB面上的M點以45°的入射角射入三棱柱，折射光線經(jīng)過N點。已知光在真空中的傳播速度為c，求：（1）三棱柱折射率n；（2）光從開始射入三棱柱到第一次射出所需的時間。15．（12分）如圖所示，邊長為4a的正三角形區(qū)域內(nèi)存在方向垂直于紙面向外的勻強磁場，磁感應(yīng)強度的大小為B，一個質(zhì)量為m、電荷量為q(q>0)的帶電粒子（重力不計）從AB邊的中心O進入磁場，粒子進入磁場時的速度方向垂直于磁場且與AB邊的夾角為60°。（1）若粒子的速度為v，加一勻強電場后可使粒子進入磁場后做直線運動，求電場場強的大小和方向；（2）若粒子能從BC邊的中點P離開磁場，求粒子的入射速度大小以及在磁場中運動的時間。

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、D【解析】

A．由于小球從某一高度處自由下落，根據(jù)速度時間圖線知選取豎直向上為正方向，故A錯誤；B．不計空氣阻力，下落過程和上升過程中只受重力，根據(jù)牛頓第二定律可得下落過程和上升過程中的加速度為重力加速度，速度時間圖線的斜率表示加速度，所以每個階段的圖線相互平行，故B錯誤；C．與地面相碰后能夠上升的最大高度是前一次下落過程，根據(jù)動能定理可得與地面相碰后上升過程中，根據(jù)動能定理可得根據(jù)題意有解得故C錯誤；D．根據(jù)運動學公式可得與地面相碰后上升的時間與地面相碰后上升到最大高度所需的時間是前一次下落時間的解得故D正確；故選D。2、A【解析】

ABC．根據(jù)解得則運行周期之比為，向心加速度之比為，線速度之比為，故A正確，BC錯誤；

D．根據(jù)星球表面萬有引力等于重力可知由于不知道“木衛(wèi)三”和“土衛(wèi)二”的半徑之比，所以無法求出表面重力加速度之比，故D錯誤。

故選A。3、C【解析】

A．由圖知，物塊運動的加速度大小為根據(jù)牛頓第二定律得可得故A正確；B．由圖知，傳送帶的速度為在0-3s內(nèi)，傳送帶的位移方向向左；根據(jù)圖象的“面積”表示位移，可得0-3s內(nèi)，物塊運動的位移大小為方向向右，則整個過程中物塊在傳送帶上留下的劃痕長度為故B正確；C．0-3s內(nèi)，由于物塊相對于傳送帶來說一直向右運動，所以物塊與傳送帶的相對位移大小和相對路程都為9m，故C錯誤；D．運動過程中摩擦生熱為故D正確；不正確的故選C。4、B【解析】

粒子為，粒子為，核反應(yīng)滿足質(zhì)量數(shù)守恒和質(zhì)子數(shù)守恒：解得：x＝3，y＝2，ACD錯誤，B正確。故選B。5、B【解析】光電效應(yīng)現(xiàn)象揭示了光具有粒子性，故A錯誤；—群氫原子從n＝4的激發(fā)態(tài)躍遷時，最多能輻射，即6種不同頻率的光子，故B正確；盧瑟福通過粒子散射實驗證實原子的核式結(jié)構(gòu)模型，故C錯誤；半衰期只適用大量原子核，對極個別原子核沒有不適用，故D錯誤．所以B正確，ACD錯誤．6、C【解析】

A．電池的最大重力勢能為：EP=mgh=0.1×10×1.25J=1.25J故A錯誤。B．最大動能與最大重力勢能相等，為1.25J，故B錯誤。CD．選向下為正，接觸地面過程中動量的變化量為：△P=mv′-mv=-m-m=0.1×（）kgm/s=-7kgm/s由動量定理：（mg-kmg）△t=△p代入數(shù)據(jù)得：K=71故C正確，D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、AB【解析】

A．從同一高度水平發(fā)出兩個速度不同的排球，根據(jù)平拋運動規(guī)律，豎直方向上有可知兩排球下落相同高度所用的時間相等，A項正確；B．由可知兩排球下落相同高度時在豎直方向上的速度相同，B項正確；C．由平拋運動規(guī)律可知水平方向上有x=vt，可知速度較大的排球通過相等的水平距離所用的時間較少，C項錯誤；D．由于做平拋運動的排球在豎直方向的運動為自由落體運動，兩排球在落地前的一小段相等時間內(nèi)下降的高度相同，D項錯誤。故選AB。8、AC【解析】

A．把AB看成一個整體，AB對C的壓力在水平方向的分力為Nx＝（m1+m1）gcosθ?sinθ方向水平向右，AB對C的摩擦力在水平方向的分力為fx＝fcosθ，方向水平向左。因為AB一起加速下滑，所以（m1+m1）gsinθ＞f，則Nx＞fx，所以斜面C有向右的運動趨勢，則斜面C受到地面的靜摩擦力方向水平向左。故A正確；B．因為AB一起加速下滑，所以μ1（m1+m1）gcosθ＜（m1+m1）gsinθ則μ1＜tanθ，故B錯誤；C．把AB看成一個整體，滑塊A與斜面之間的摩擦力為f＝μ1（m1+m1）gcosθ故C正確；D．滑塊AB一起加速下滑，其加速度為a＝gsinθ﹣μ1gcosθB與A之間的摩擦力是靜摩擦，則AB之間的摩擦力為f′＝m1a＝mg（sinθ﹣μ1cosθ）故D錯誤。故選AC.9、AD【解析】

A．兩個過程中，物體的末速度相同，動能相同，則動能的變化量相同，物體上升相同的高度，重力勢能變化量相同，所以物體的機械能變化量相同，故A正確；B．由圖分析可知，第一個物體所受的摩擦力小于第二個物體所受的摩擦力，故兩物體克服摩擦力做功不同，故物體與斜面的摩擦力產(chǎn)熱不相同，故B錯誤；C．根據(jù)動能定理得解得第一個物體所受的摩擦力小于第二個物體所受的摩擦力，故兩物體克服摩擦力做功不同，重力做功相同，則F1做的功比F2做的少，故C錯誤；D．根據(jù)知x、v相同，則t相同，而F1做的功小于F2做的功，根據(jù)可知F1做功的功率比F2做功的功率小，故D正確。故選AD。10、BCE【解析】

A．在真空中所有光的傳播速度都等于光速，故A錯誤；BC．由光路圖可知，光的偏折程度較小，光的偏折程度較大，則玻璃三棱鏡對光的折射率小，對光的折射率大；折射率越大，頻率越大，波長越小，則知光的頻率比光的小，光的波長比光的大，故B、C正確；D．當改變光束在左側(cè)面的入射方向使入射角逐漸變小時，光在右側(cè)面的入射角逐漸增大，由分析知，光的臨界角大于光的臨界角，所以隨著入射角逐漸增大，光先發(fā)生全反射，則光先消失，故D錯誤；E．根據(jù)條紋間距公式可知，由于光的波長大于光，所以光的條紋間距大于光，故E正確；故選BCE。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、h從桌面到地面的距離v【解析】

（1）[1][2]．其中h的測量有問題，應(yīng)該是從桌面到地面的距離；（2）[3]．小球下落過程中，豎直方向水平方向：解得：（3）[4][5]．根據(jù)可得，則以為縱坐標，畫出的圖象為一條過原點的直線，圖線的斜率為k，那么該同學選擇v2為橫坐標；由得到的加速度為。然后與比較，若兩者在誤差允許范圍內(nèi)相等，就驗證了小球在平拋運動過程中機械能守恒。12、5.4Bd2=2ght2金屬球下落過程中阻力做功【解析】

(1)[1]由圖可知：游標卡尺游尺為10分度，精確度為0.1mm，主尺刻度為5mm，游尺“4”與主尺刻度對齊，所以讀數(shù)為5mm+0.1×4mm=5.4mm。(2)[2]AB．此題需要用到重力勢能變化量，故需要測量AB之間的高度，不需要知道距離地面的高度，故A錯誤，B正確；C．因為要判定mgh與mv2關(guān)系，不需要知道小鐵球從A下落到B的時間tAB，故C錯誤。故選B。(3)[3]利用小鐵球通過光電門的平均速度來代替瞬時速度，故B點速度v=根據(jù)機械能守恒的表達式有mgh=mv2可得d2=2ght2故只要驗證d2=2ght2即可。(4)[4]實驗中發(fā)現(xiàn)動能增加量△Ek總是稍小于重力勢能減少量△EP，可能的原因是金屬球下落過程中阻力做功。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）可求得電子旋轉(zhuǎn)的軌道半徑是，根據(jù)公式解得（2）電子在磁場中運動時間為電子出磁場后的運動時間為總時間為（3）所有電子在磁場中運動的半徑相等，因為所有電子都能從點射出磁場，所以所有電子在磁場中運動的半