江蘇省百校聯(lián)考2023-2024學(xué)年高三第四次模擬考試物理試卷含解析

江蘇省百校聯(lián)考2023-2024學(xué)年高三第四次模擬考試物理試卷注意事項1．考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認(rèn)真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應(yīng)選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．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、太陽內(nèi)部持續(xù)不斷地發(fā)生著4個質(zhì)子（）聚變?yōu)?個氦核（）的熱核反應(yīng)，核反應(yīng)方程是，這個核反應(yīng)釋放出大量核能。已知質(zhì)子、氦核、X的質(zhì)量分別為m1、m2、m3，真空中的光速為c。下列說法中正確的是（）A．方程中的X表示中子B．方程中的X表示電子C．這個核反應(yīng)中質(zhì)量虧損Δm=m1－m2－m3D．這個核反應(yīng)中釋放的核能ΔE=(4m1－m2－2m3）c22、如圖所示為單擺的振動圖像，根據(jù)此振動圖像不能確定的物理量是（）A．?dāng)[長 B．回復(fù)力 C．頻率 D．振幅3、如圖所示，固定在豎直平面內(nèi)的光滑圓環(huán)的最高點有一個光滑的小孔。質(zhì)量為m的小球套在圓環(huán)上。一根細(xì)線的下端系著小球，上端穿過小孔用手拉住。現(xiàn)拉動細(xì)線，使小球沿圓環(huán)緩慢上移，在移動過程中手對線的拉力F和軌道對小球的彈力FN的大小變化情況是()A．F不變，F(xiàn)N增大 B．F減小，F(xiàn)N不變C．F不變，F(xiàn)N減小 D．F增大，F(xiàn)N減小4、如圖（甲）所示，質(zhì)最m=2kg的小物體放在長直的水平地面上，用水平細(xì)線繞在半徑R=0.5m的薄圓筒上。t=0時刻，圓筒由靜止開始繞豎直中心軸轉(zhuǎn)動，其角速度ω隨時間t的變化規(guī)律如圖（乙）所示，小物體和地面間的動摩擦因數(shù)為0.1，重力加速度g=10m/s2。則下列判斷正確的是（）A．細(xì)線的拉力大小為4NB．細(xì)線拉力的瞬時功率滿足P=4tC．小物體的速度隨時間的變化關(guān)系滿足v=4tD．在0-4s內(nèi)，小物體受合力的沖量為4N?g5、如圖甲所示，開口向上的導(dǎo)熱氣缸靜置于水平桌面，質(zhì)量為m的活塞封閉一定質(zhì)量氣體，若在活塞上加上質(zhì)量為m的砝碼，穩(wěn)定后氣體體積減小了△V1，如圖乙；繼續(xù)在活塞上再加上質(zhì)量為m的砝碼，穩(wěn)定后氣體體積又減小了△V2，如圖丙．不計摩擦，環(huán)境溫度不變，則（）A．△V1＜△V2 B．△V1=△V2C．△V1＞△V2 D．無法比較△V1與△V2大小關(guān)系6、基于人的指紋具有終身不變性和唯一性的特點，發(fā)明了指紋識別技術(shù)．目前許多國產(chǎn)手機都有指紋解鎖功能，常用的指紋識別傳感器是電容式傳感器，如圖所示．指紋的凸起部分叫“嵴”，凹下部分叫“峪”．傳感器上有大量面積相同的小極板，當(dāng)手指貼在傳感器上時，這些小極板和正對的皮膚表面部分形成大量的小電容器，這樣在嵴處和峪處形成的電容器的電容大小不同．此時傳感器給所有的電容器充電后達(dá)到某一電壓值，然后電容器放電，電容值小的電容器放電較快，根據(jù)放電快慢的不同，就可以探測到嵴和峪的位置，從而形成指紋圖象數(shù)據(jù)．根據(jù)文中信息，下列說法正確的是()A．在峪處形成的電容器電容較大B．在峪處形成的電容器放電較慢C．充電后在嵴處形成的電容器的電荷量大D．潮濕的手指頭對指紋識別絕對沒有影響二、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、如圖為某小型水電站的電能輸送示意圖，發(fā)電機通過升壓變壓器T1和降壓變壓器T2向用戶供電，已知輸電線的總電阻R=10Ω，降壓變壓器T2的原、副線圈匝數(shù)之比為4:1，副線圈與用電器R0組成閉合電路.若T1、T2均為理想變壓器,T2的副線圈兩端電壓．（V），當(dāng)用電器電阻R0=llΩ時()A．通過用電器R0的電流有效值是20AB．當(dāng)用電器的電阻R0減小時，發(fā)電機的輸出功率減小C．發(fā)電機中的電流變化頻率為100HzD．升壓變壓器的輸入功率為4650W8、為了測量某化工廠的污水排放量，技術(shù)人員在該廠的排污管末端安裝了如圖所示的流量計，該裝置由絕緣材料制成，長、寬、高分別為a、b、c，左、右兩端開口，在垂直于前、后面的方向加磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，在上、下兩個面的內(nèi)側(cè)固定有金屬板M、N作為電極，污水充滿管口從左向右流經(jīng)該裝置時，電壓表將顯示兩個電極間的電壓U，若用Q表示污水流量（單位時間內(nèi)流出的污水體積），下列說法中正確的是（）A．M板電勢一定高于N板的電勢B．污水中離子濃度越高，電壓表的示數(shù)越大C．污水流動的速度越大，電壓表的示數(shù)越大D．電壓表的示數(shù)U與污水流量Q成正比9、如圖所示，一根上端固定的輕繩，其下端拴一個質(zhì)量為的小球。開始時輕繩處于豎直位置。用一個方向與水平面成的外力拉動小球，使之緩慢升起至水平位置。取，關(guān)于這一過程中輕繩的拉力，下列說法中正確的是（）A．最小值為 B．最小值為 C．最大值為 D．最大值為10、如圖所示，輕彈簧的一端懸掛在天花板上，另一端固定一質(zhì)量為m的小物塊，小物塊放在水平面上，彈簧與豎直方向夾角為θ=30o。開始時彈簧處于伸長狀態(tài)，長度為L，現(xiàn)在小物塊上加一水平向右的恒力F使小物塊向右運動距離L，小物塊與地面的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，則此過程中分析正確的是（）A．小物塊和彈簧系統(tǒng)機械能改變了（F-μmg）LB．彈簧的彈性勢能可能先減小后增大接著又減小再增大C．小物塊在彈簧懸點正下方時速度最大D．小物塊動能的改變量等于拉力F和摩擦力做功之和三、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）某實驗小組的同學(xué)利用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律，實驗時進(jìn)行了如下的操作（滑輪的大小可忽略）：①滑塊甲放在氣墊導(dǎo)軌上，滑塊乙穿在涂有潤滑劑的豎直桿上，調(diào)整氣墊導(dǎo)軌水平，氣墊導(dǎo)軌的適當(dāng)位置放置光電門，實驗時記錄遮光條的擋光時間t；②將兩滑塊由圖中的位置無初速釋放，釋放瞬間兩滑塊之間的細(xì)繩剛好水平拉直；③測出兩滑塊甲、乙的質(zhì)量M=0.20kg、m=0.10kg，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間=9.80m/s2?；卮鹣铝袉栴}：(1)如圖，用游標(biāo)卡尺測得遮光條的寬度d=______cm；(2)實驗小組在實驗時同時對以下物理量進(jìn)行了測量，其中有必要的測量是_____（填序號）；A.滑輪到豎直桿的距離L=0.60mB.滑塊甲到滑輪的距離a=1.50mC.物塊甲的遮光條到光電門的距離b=0.40m(3)當(dāng)遮光條通過光電門瞬間，滑塊乙速度的表達(dá)式為v乙=________________；(4)若測量值t=_____s，在誤差允許的范圍內(nèi)，系統(tǒng)的機械能守恒。（保留兩位有效數(shù)字）12．（12分）在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的實驗中，某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實驗裝置，通過加減小車中砝碼改變小車和砝碼的總質(zhì)量M（含拉力傳感器），加減砂桶中砂子改變砂桶和砂子的總質(zhì)量m，用拉力傳感器測出輕繩的拉力大小F。(1)用此裝置探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時，___________（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力。(2)用此裝置探究加速度與力的關(guān)系時，___________（填“需要”或“不需要”）滿足Mm。(3)用此裝置探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，保持m不變，且已平衡摩擦力，當(dāng)小車和砝碼的總質(zhì)量較小時，可能不滿足Mm的情況，此時加速度a與的關(guān)系圖像正確的是___________。A．B．C．D．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(cè)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(yīng)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(cè)截面積為2S，小圓筒內(nèi)側(cè)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)?，F(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(dǎo)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）可導(dǎo)熱的汽缸豎直放置，活塞下方封有一定質(zhì)量的理想氣體，并可沿汽缸無摩擦的滑動?；钊戏椒乓晃飰K，缸內(nèi)氣體平衡后，活塞相對氣缸底部的高度為h，如圖所示。再取一完全相同的物塊放在活塞上，氣體重新平衡后，活塞下降了。若把兩物塊同時取走，外界大氣壓強和溫度始終保持不變，求氣體最終達(dá)到平衡后，活塞距汽缸底部的高度。不計活塞質(zhì)量，重力加速度為g，活塞始終不脫離氣缸。

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】

AB．由核反應(yīng)質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒可推斷出X為，故AB錯誤；

CD．質(zhì)量虧損為△m=4m1-m2-2m3釋放的核能為△E=△mc2=（4m1-m2-2m3）c2故C錯誤、D正確。

故選D。2、B【解析】

由圖可直接看出的物理量有：周期T=2s，振幅A=3cm；由單擺的周期公式：則頻率：可求出擺長為：由于不知道擺球的質(zhì)量，所以無法知道回復(fù)力。B正確，ACD錯誤。故選B。3、B【解析】

小球沿圓環(huán)緩慢上移可看作處于平衡狀態(tài)，對小球進(jìn)行受力分析，作出受力示意圖如圖由圖可知△OAB∽△GFA即：，當(dāng)A點上移時，半徑不變，AB長度減小，故F減小，F(xiàn)N不變，ACD錯誤B正確。4、D【解析】

AC．根據(jù)圖象可知，圓筒做勻加速轉(zhuǎn)動，角速度隨時間變化的關(guān)系式為圓筒邊緣線速度與物塊前進(jìn)速度大小相同，根據(jù)得物體運動的加速度根據(jù)牛頓第二定律得解得細(xì)線的拉力大小為AC錯誤；B．細(xì)線拉力的瞬時功率故B錯誤；D．物體的合力大小為在0-4s內(nèi)，小物體受合力的沖量為故D正確。故選D。5、C【解析】

設(shè)大氣壓強為，起初活塞處于平衡狀態(tài)，所以：解得該氣體的壓強為：則甲狀態(tài)氣體的壓強為：乙狀態(tài)時氣體的壓強為：丙狀態(tài)時氣體的壓強為：由玻意耳定律得：得：，所以所以：．故本題選C．【點睛】對活塞進(jìn)行受力分析，由平衡條件分別求出幾種情況下的氣體壓強；由玻意耳定律可以求出氣體體積，然后比較體積的變化即可．6、C【解析】

根據(jù)電容的決定式分析d改變時電容的變化以及電荷量的多少；根據(jù)電荷量的多少分析放電時間長短．【詳解】A．根據(jù)電容的計算公式可得，極板與指紋峪(凹下部分)距離d大，構(gòu)成的電容器電容小，故A錯誤；BC．傳感器給所有的電容器充電后達(dá)到某一電壓值，然后電容器放電，所以所有的電容器電壓一定，根據(jù)可知，極板與指紋溝(凹的部分，d大，電容小)構(gòu)成的電容器充上的電荷較少，所以在峪處形成的電容器放電過程中放電時間短，放電快；反之，在嵴處形成的電容器電容大，電荷量大，放電時間長，故C正確，B錯誤；D．濕的手與傳感器之間有水填充，改變了原來匹配成平行板電容器的電容，所以會影響指紋解鎖，故D錯誤．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】

A.降壓變壓器副線圈兩端交變電壓有效值為U=V=220V，負(fù)載電阻為11Ω，所以通過R0電流的有效值是20A，故A正確；B.當(dāng)用電器的電阻R0減小時，由于電壓不變，電流增大，輸出功率增大，則發(fā)電機的輸出功率也增大，故B錯誤；C.交流電經(jīng)過變壓器，頻率不變，則交流電的頻率f=ω/2π=50Hz.故C錯誤；D.根據(jù)I3：I4=n4：n3得，輸電線上的電流I3=5A，則輸電線上損耗的功率P損==25×10W=250W，降壓變壓器的輸入功率P3=U4I4=220×20W=4400W，則升壓變壓器的輸出功率P=P3+P損=4400+250W=4650W.故D正確；故選AD【點睛】在輸電的過程中，交流電的頻率不變，結(jié)合降壓變壓器的輸出電壓和用電器的電阻，根據(jù)歐姆定律求出通過用電器的電流，結(jié)合輸電線上的功率損失求出升壓變壓器的輸入功率．8、ACD【解析】A項，根據(jù)左手定則知負(fù)離子所受洛倫茲力方向向下，正離子所受洛倫茲力方向向上，所以M板電勢一定高于N板的電勢，故A正確；B、C項，最終離子處于平衡，故電場力等于洛倫茲力，根據(jù)牛頓第二定律有，解得，所以與離子的濃度無關(guān)，與污水流動的速度成正比，故B項錯誤，C項正確．D項，根據(jù)，則流量，即，故電壓表示數(shù)與污水流量成正比，故D項正確．綜上所述本題正確答案為ACD．9、AC【解析】

應(yīng)用極限法。靜止小球受重力、外力、繩拉力，如圖。AB．當(dāng)力三角形為直角時故A正確，B錯誤；CD．當(dāng)力三角形為直角時故C正確，D錯誤。故選AC。10、BD【解析】

物塊向右移動L，則運動到右邊與初始位置對稱的位置，此過程中受重力、拉力F、彈簧的彈力和摩擦力作用，根據(jù)功能關(guān)系和動能定理判斷機械能和動能的變化；根據(jù)小物塊的位置判斷彈簧長度的變化以及彈簧彈性勢能可能的變化情況.【詳解】物塊向右移動L，則運動到右邊與初始位置對稱的位置，此過程中彈簧的長度先減小后增大到原來的值，彈簧可能先伸長量減小，到恢復(fù)到原長，然后壓縮，且壓縮量增加到達(dá)懸點正下方；繼續(xù)向右運動時，壓縮量減小，然后伸長到原來的值，可知彈簧的彈性勢能可能先減小后增大接著又減小再增大，選項B正確；此過程中物塊對地面的壓力不等于mg，則除彈力和重力外的其它外力的功不等于（F-μmg）L，則小物塊和彈簧系統(tǒng)機械能改變量不等于（F-μmg）L，選項A錯誤；小物塊在彈簧懸點正下方時，合外力做功不是最多，則速度不是最大，選項C錯誤；因整個過程中彈簧的彈性勢能不變，彈力做功為零，根據(jù)動能定理可知小物塊動能的改變量等于拉力F和摩擦力做功之和，選項D正確；故選BD.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、0.420AC0.0020或2.0×10-3【解析】

(1)[1]游標(biāo)卡尺的讀數(shù)由主尺讀數(shù)和游標(biāo)尺讀數(shù)組成，遮光條的寬度d=4mm+4×0.05mm=4.20mm=0.420cm(2)[2]本實驗驗證系統(tǒng)的機械能守恒，即系統(tǒng)減少的重力勢能等于系統(tǒng)增加的動能，研究滑塊甲運動到光電門的過程，系統(tǒng)減少的重力勢能系統(tǒng)增加的動能繩上的速度關(guān)系如圖則有故必要的測量為滑輪到豎直桿的距離L=0.60m，物塊甲的遮光條到光電門的距離b=0.40m，故AC正確，B錯誤。故選AC。(3)[3]利用極短時間內(nèi)的平均速度表示瞬時速度，當(dāng)遮光條通過光電門瞬間，滑塊甲速度根據(jù)繩上的速度關(guān)系可知，滑塊乙的速度(4)[4]由(2)的分析可知，系統(tǒng)機械能守恒，則滿足解得t=2.0×10-3s12、需要不需要D【解析】

(1)[1]．在探究“加速度與力、質(zhì)量關(guān)系”的實驗中，用此裝置探究“加速度與質(zhì)量”的關(guān)系時，需要平衡摩擦力，否則繩子的拉力大小就不等于小車的合力；

(2)[2]．用此裝置探究“加速度與力”的關(guān)系時，不需要滿足M?m，因為繩子的拉力通過力傳感器來測量的；

(3)[3]．用此裝置探究“加速度與質(zhì)量”的關(guān)系，保持m不變，當(dāng)小車和砝碼的總質(zhì)量較小時，但仍不滿足M?m的情況時，雖然控制F不變，但改變小車的質(zhì)量過程中，繩子的拉力會明顯減小的，因此a與的圖象斜率減小，故ABC錯誤，D正確。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(shè)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(xué)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(shè)第一次碰撞到第二次碰撞前經(jīng)歷的時間為t1．有：x