2024屆湖北省荊州市沙市中學(xué)高三第四次模擬考試物理試卷含解析

2024屆湖北省荊州市沙市中學(xué)高三第四次模擬考試物理試卷注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。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、如圖所示，左側(cè)是半徑為R的四分之一圓弧，右側(cè)是半徑為2R的一段圓?。邎A心在一條豎直線上，小球a、b通過一輕繩相連，二者恰好等于等高處平衡．已知，不計所有摩擦，則小球a、b的質(zhì)量之比為A．3:4 B．3:5 C．4:5 D．1:22、如圖，一演員表演飛刀絕技，由O點先后拋出完全相同的三把飛刀，分別垂直打在豎直木板上M、N、P三點.假設(shè)不考慮飛刀的轉(zhuǎn)動，并可將其看做質(zhì)點，已知O、M、N、P四點距離水平地面高度分別為h、4h、3h、2h，以下說法正確的是（）A．三把刀在擊中板時動能相同B．三次飛行時間之比為C．三次初速度的豎直分量之比為3:2:1D．設(shè)三次拋出飛刀的初速度與水平方向夾角分別為θ1、θ2、θ3，則有θ1＞θ2＞θ33、如圖所示為氫原子的能級圖，用某種頻率的光照射大量處于基態(tài)的氫原子，受到激發(fā)后的氫原子只輻射出三種不同頻率的光a、b、c，頻率νa＞νb＞νc，下列說法正確的是A．照射氫原子的光子能量為12.75eVB．從n=3能級躍遷到n=2能級輻射出的光頻率為νaC．從n=3能級躍遷到n=1能級輻射出的光頻率為νcD．光a能使逸出功為10.2eV的某金屬發(fā)生光電效應(yīng)4、如圖所示，三根完全相同的通電直導(dǎo)線a、b、c平行固定，三根導(dǎo)線截面的連線構(gòu)成一等邊三角形，O點為三角形的中心，整個空間有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向平行于等邊三角形所在平面且垂直bc邊指向a的勻強(qiáng)磁場?，F(xiàn)在三根導(dǎo)線中通以方向均向里的電流，其中Ib=Ic=I。已知通電長直導(dǎo)線在某點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小跟電流成正比，導(dǎo)線b在O點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。則下列說法正確的是（）A．若O點的磁感應(yīng)強(qiáng)度平行ac邊，則Ia=（1＋）IB．若O點的磁感應(yīng)強(qiáng)度平行ab邊，則Ia=（1＋）IC．若O點的磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直ac邊，則Ia=（－1）ID．若O點的磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直ab邊，則Ia=（－1）I5、如圖所示，電源E，導(dǎo)線，導(dǎo)電細(xì)軟繩ab、cd，以及導(dǎo)體棒bc構(gòu)成閉合回路，導(dǎo)電細(xì)軟繩ab、cd的a端和d端固定不動，加上恰當(dāng)?shù)拇艌龊?，?dāng)導(dǎo)體棒保持靜止時，閉合回路中abcd所在平面與過ad的豎直平面成30°，已知ad和bc等長且都在水平面內(nèi)，導(dǎo)體棒bc中的電流I=2A，導(dǎo)體棒的長度L=0.5m，導(dǎo)體棒的質(zhì)量m=0.5kg，g取10m/s2，關(guān)于磁場的最小值和方向，說法正確的是（）A．T，豎直向上 B．T，豎直向下C．2.5T，由b指向a D．2.5T，由a指向b6、如圖所示，一光滑半圓形軌道固定在水平地面上，圓心為O、半徑為R，一根輕橡皮筋一端連在可視為質(zhì)點的小球上。另一端連在距離O點正上方R處的P點。小球放在與O點等高的軌道上A點時，輕橡皮筋處于原長。現(xiàn)將小球從A點由靜止釋放，小球沿圓軌道向下運動，通過最低點B時對圓軌道的壓力恰好為零。已知小球的質(zhì)量為m，重力加速度為g，則小球從A點運動到B點的過程中下列說法正確的是（）A．小球通過最低點時，橡皮筋的彈力等于mgB．橡皮筋彈力做功的功率逐漸變大C．小球運動過程中，橡皮筋彈力所做的功等于小球動能增加量D．小球運動過程中，機(jī)械能的減少量等于橡皮筋彈性勢能的增加量二、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、下列說法正確的是A．做簡諧振動的物體，速度和位移都相同的相鄰時間間隔為一個周期B．當(dāng)障礙物的尺寸小于波長或與波長差不多時才能發(fā)生衍射C．波的周期與波源的振動周期相同，波速與波源的振動速度相同D．電磁波在與電場和磁場均垂直的方向上傳播E.相對論認(rèn)為時間和空間與物質(zhì)的運動狀態(tài)有關(guān)8、如圖所示，兩根相互平行，間距為足夠長的金屬導(dǎo)軌固定在水平面上，導(dǎo)軌間存在的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向里，導(dǎo)軌上的金屬桿ab、cd所受滑動摩擦力均為0.2N，兩桿電阻均為0.1Ω，導(dǎo)軌電阻不計，已知ab受恒力的作用，ab和cd均向右做勻速直線運動，下列說法正確的是（）A．恒力 B．兩桿的速度差大小為C．此時回路中電流大小為2A D．a(chǎn)b桿克服安培力做功功率等于回路中產(chǎn)生焦耳熱的功率9、下列說法正確的是（）A．液體中的擴(kuò)散現(xiàn)象是由分子間作用力造成的B．理想氣體吸收熱量時，溫度和內(nèi)能都可能保持不變C．當(dāng)兩分子間距從分子力為0（分子間引力與斥力大小相等，且均不為0）處減小時，其分子間的作用力表現(xiàn)為斥力D．液體的飽和汽壓不僅與液體的溫度有關(guān)而且還與液體的表面積有關(guān)E.一切自發(fā)過程總是沿著分子熱運動的無序性增大的方向進(jìn)行的10、如圖所示，正方形ABCD位于豎直平面內(nèi)，E、F、G、H分別為四條邊的中點,且GH連線水平，O為正方形的中心。豎直平面內(nèi)分布有一勻強(qiáng)電場、電場方向與水平面成45°角。現(xiàn)自O(shè)點以初速度水平向左射出一帶正電粒子，粒子恰能到達(dá)G點。若不計空氣阻力，下列說法正確的是（）A．電場方向一定由O指向DB．粒子從O到G，電勢能逐漸減小C．粒子返回至H點時速率也為D．若僅將初速度方向改為豎直向上，粒子一定經(jīng)過DE間某點三、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）某實驗小組用來研究物體加速度與質(zhì)量的關(guān)系，實驗裝置如圖甲所示。其中小車和位移傳感器的總質(zhì)量為，所掛鉤碼總質(zhì)量為，小車和定滑輪之間的繩子與軌道平面平行，不計輕繩與滑輪之間的摩擦及空氣阻力，重力加速度為。(1)若已平衡摩擦力，在小車做勻加速直線運動過程中，繩子中的拉力大小=__________（用題中所給已知物理量符號來表示）；當(dāng)小車的總質(zhì)量和所掛鉤碼的質(zhì)量之間滿足__________時，才可以認(rèn)為繩子對小車的拉力大小等于所掛鉤碼的重力；(2)保持鉤碼的質(zhì)量不變，改變小車的質(zhì)量，某同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出圖線，如圖乙所示，可知細(xì)線的拉力為__________（保留兩位有效數(shù)字）。12．（12分）如圖甲為某同學(xué)測量某一電源的電動勢和內(nèi)電阻的電路圖，其中虛線框內(nèi)為用毫安表改裝成雙量程電流表的電路。已知毫安表的內(nèi)阻為10，滿偏電流為100mA。電壓表量程為3V，R0、R1、R2為定值電阻，其中的R0=2。(1)已知R1=0.4，R2=1.6。若使用a和b兩個接線柱，電流表量程為________A；若使用a和c兩個接線柱，電流表量程為________A。(2)實驗步驟：①按照原理圖連接電路；②開關(guān)S撥向b，將滑動變阻器R的滑片移動到________端（填“左”或“右”）。閉合開關(guān)S1；③多次調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，記下相應(yīng)的毫安表的示數(shù)I和電壓表的示數(shù)U。(3)數(shù)據(jù)處理：①利用實驗測得的數(shù)據(jù)畫成了如圖乙所示的圖像；②由圖像的電源的電動勢E=________V，內(nèi)阻r=________（E和r的結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）。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）某汽車輪胎能在的范圍內(nèi)正常工作，正常工作時胎內(nèi)氣體的壓強(qiáng)最高不能超過，最低不能低于。在的室溫環(huán)境下給該輪胎充氣，充氣結(jié)束時，胎內(nèi)氣體的溫度升高到。假定輪胎容積不變，分析解答下列問題。(i)夏天的汽車行駛在溫度較高的馬路上，輪胎容易爆裂。若該胎內(nèi)氣體溫度高達(dá)，從微觀上分析胎內(nèi)氣體壓強(qiáng)變化導(dǎo)致爆胎這一現(xiàn)象；(ii)求充氣結(jié)束時輪胎內(nèi)氣體壓強(qiáng)的范圍（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。14．（16分）如圖所示，電源電動勢，內(nèi)阻，閉合開關(guān)后，標(biāo)有“、”的燈泡恰能正常發(fā)光，電流表為理想電流表，求：(1)電流表的示數(shù)是多少安培；(2)電阻等于多少歐姆；(3)電源的輸出功率等于多少瓦特。15．（12分）如圖所示，長0.32m的不可伸長的輕繩一端固定于O點，另一端拴一質(zhì)量為0.3kg的小球B靜止在水平面上，繩恰好處于伸直狀態(tài)。一質(zhì)量為0.2kg的小球A以某一速度沿水平面向右運動，與小球B發(fā)生彈性正碰，碰撞后小球B恰好能在豎直平面內(nèi)完成完整的圓周運動，不計空氣阻力，重力加速度取10m/s2，求∶(1)碰撞后小球B的速度大??；(2)碰撞前小球A的速度大小。

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、A【解析】

對a和b兩個物體受力分析，受力分析圖如下，因一根繩上的拉力相等，故拉力都為T；由力的平衡可知a物體的拉力，b物體的拉力，，則聯(lián)立可解得，A正確．2、D【解析】

A.將飛刀的運動逆過來看成是一種平拋運動，三把刀在擊中板時的速度大小即為平拋運動的初速度大小，運動時間為，初速度為，由圖看出，三把刀飛行的高度不同，運動時間不同，水平位移大小相等，由平拋運動的初速度大小不等，即打在木板上的速度大小不等，故三把刀在擊中板時動能不同;故A錯誤.B.豎直方向上逆過來看做自由落體運動，運動時間為，則得三次飛行時間之比為;故B錯誤.C.三次初速度的豎直分量等于平拋運動下落的速度豎直分量，由，可得它們得豎直分速度之比為;故C錯誤.D.設(shè)任一飛刀拋出的初速度與水平方向夾角分別為θ，則，則得θ1＞θ2＞θ3;故D正確.3、D【解析】

根據(jù)公式，可知，n=3，因此受到激發(fā)后的氫原子處于第n=3能級；A．根據(jù)氫原子由n=3躍遷到n=1產(chǎn)生的光子能量與從n=1躍遷到n=3所吸收的光子能量相等可知，照射氫原子的光子能量為：△E31=E3-E1=-1.51-（-13.6）=12.09eV，故A錯誤；B．頻率大小關(guān)系為va＞vb＞vc，從n=3躍遷到n=2輻射出的能量最小，即其對應(yīng)的光頻率為vc，故B錯誤；C．氫原子由n=3躍遷到n=1產(chǎn)生的光的能量最大，輻射出的光頻率為va，故C錯誤；D．氫由n=3躍遷到n=1產(chǎn)生的光的能量12.09eV，依據(jù)光電效應(yīng)方程，所以能使逸出功為10.2eV的金屬能發(fā)生光電效應(yīng)，故D正確。4、A【解析】

三條直導(dǎo)線在O點的磁場方向如圖；其中Bc和Bb的合場強(qiáng)水平向右大小為Bbc=B；方向水平向右。A．若O點的磁感應(yīng)強(qiáng)度平行ac邊，則三條通電導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場和勻強(qiáng)磁場在垂直于ac方向的合磁場為零，即其中Bc=B=kI，解得Ia=（1＋）I選項A正確；B．若O點的磁感應(yīng)強(qiáng)度平行ab邊，則三條通電導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場和勻強(qiáng)磁場在垂直于ab方向的合磁場為零，即其中Bb=B=kI，解得Ia=（-1）I選項B錯誤；C．若O點的磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直ac邊，則三條通電導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場和勻強(qiáng)磁場在平行于ac方向的合磁場為零，即表達(dá)式無解，則O點的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不可能垂直ac邊，選項C錯誤；D．若O點的磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直ab邊，則三條通電導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場和勻強(qiáng)磁場在平行于ab方向的合磁場為零，即其中Bc=B=kI，解得Ia=（+1）I選項D錯誤。故選A。5、C【解析】

對導(dǎo)體棒受力分析，受到重力，繩子的拉力和安培力，拉力和安培力的合力豎直向上，根據(jù)三角形定則知，安培力方向與拉力方向垂直時，安培力最小，根據(jù)左手定則可知，磁場的方向沿ba所在直線，由b指向a，磁感應(yīng)強(qiáng)度最小，則根據(jù)共點力平衡可知mgsin30°=BIL，解得B=2.5T，故C正確，A、B、D錯誤；故選C。6、D【解析】

小球運動到最低點時，根據(jù)牛頓第二定律可得F-mg=m，橡皮筋的彈力F=mg+m，故F大于mg，故A錯誤；根據(jù)P=Fvcosα可知，開始時v=1，則橡皮筋彈力做功的功率P=1．在最低點速度方向與F方向垂直，α=91°，則橡皮筋彈力做功的功率P=1，故橡皮筋彈力做功的功率先變大后變小，故B錯誤；小球運動過程中，根據(jù)動能定理知，重力做功和橡皮筋彈力所做的功之和等于小球動能增加量，故C錯誤。小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，知小球運動過程中，機(jī)械能的減少量等于橡皮筋彈性勢能的增加量，故D正確。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、ADE【解析】

A．做簡諧振動的物體，兩相鄰的位移和速度始終完全相同的兩狀態(tài)間的時間間隔為一個周期，故A正確；B．當(dāng)障礙物的尺寸小于波長或與波長差不多時才能發(fā)生明顯衍射，故B錯誤；C．波的周期與波源的振動周期相同，波速是波在介質(zhì)中的傳播速度，在均勻介質(zhì)中波速是不變的，而波源的振動速度是波源做簡諧運動的速度，是時刻變化的，故C錯誤；D．電磁波在與電場和磁場均垂直的方向上傳播，電磁波是橫波，故D正確；E．相對論認(rèn)為時間和空間與物質(zhì)的運動狀態(tài)有關(guān)，故E正確。故選ADE。8、AB【解析】

A．對金屬桿ab、cd整體，由于兩桿所受的安培力大小相等，方向相反，所以由平衡條件有故A正確。BC．cd桿做勻速直線運動，則有解得I=2.5A，因兩桿均切割磁感線，故均產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，且ab產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢一定大于cd產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，則有解得速度差為故B正確，C錯誤。D．a(chǎn)b桿克服安培力做功功率為回路中產(chǎn)生焦耳熱的功率為可知ab桿克服安培力做功功率不等于回路中產(chǎn)生焦耳熱的功率，故D錯誤。故選AB。9、BCE【解析】

A．?dāng)U散現(xiàn)象是分子無規(guī)則熱運動的表現(xiàn)，A錯誤；B．理想氣體吸收熱量時，若同時對外做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知溫度和內(nèi)能可能不變，B正確；C．當(dāng)兩分子間距從分子力為0處減小時，分子引力和分子斥力均增大，由于斥力增大的快，其分子間作用力表現(xiàn)為斥力，C正確；D．液體的飽和汽壓與液體的表面積無關(guān)，D錯誤；E．由熱力學(xué)第二定律可知，一切自發(fā)過程總是沿著分子熱運動的無序性增大的方向進(jìn)行的，E正確。故選BCE。10、AD【解析】

A．自O(shè)點以初速度水平向左射出一帶正電粒子，粒子恰能到達(dá)G點，可知粒子沿OG方向做勻減速運動，粒子受到的合外力沿GO方向水平向右，因重力豎直向下，則電場力斜向右上方，即電場方向一定由O指向D，選項A正確；B．粒子從O到G，電場力做負(fù)功，則電勢能逐漸增加，選項B錯誤；C．粒子返回至O點時速率為，則到達(dá)H點的速度大于v0，選項C錯誤；D．設(shè)正方形邊長為2L，粒子速度方向向左時，粒子所受的合外力水平向右，其大小等于mg,加速度為向右的g，因粒子恰能到達(dá)G點，則僅將初速度方向改為豎直向上，粒子的加速度水平向右，大小為g，則當(dāng)粒子水平位移為L時，則：豎直位移則粒子一定經(jīng)過DE間某點，選項D正確；故選AD。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、0.20【解析】

(1)[1]平衡摩擦力后：解得：；[2]當(dāng)小車和位移傳感器的總質(zhì)量和所掛鉤碼的質(zhì)量之間滿足時，才可以認(rèn)為繩子對小車的拉力大小等于所掛鉤碼的重力；(2)由牛頓第二定律知：則的圖線的斜率是合外力，即繩子拉力，則：。12、0.63.0左3.02.5（2.3~2.7均可）【解析】

(1)[1]若使用a和b兩