2025屆遼寧省本溪滿族自治區(qū)高級中學(xué)高三第四次模擬考試物理試卷含解析

2025屆遼寧省本溪滿族自治區(qū)高級中學(xué)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(yīng)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、光電效應(yīng)實驗，得到光電子最大初動能Ekm與入射光頻率ν的關(guān)系如圖所示。普朗克常量、金屬材料的逸出功分別為（）A．， B．， C．， D．，2、關(guān)于近代物理學(xué)，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3、在豎直平衡（截面）內(nèi)固定三根平行的長直導(dǎo)線a、b、c，通有大小相等、方向如圖所示的電流．若在三根導(dǎo)線所在空間內(nèi)加一勻強磁場后，導(dǎo)線a所受安培力的合力恰好為零，則所加磁場的方向可能是（）A．垂直導(dǎo)線向左B．垂直導(dǎo)線向右C．垂直紙面向里D．垂直紙面向外4、“嫦娥四號”實現(xiàn)了人類首次月背登陸，為實現(xiàn)“嫦娥四號”與地球間通信，我國還發(fā)射了“鵲橋”中繼衛(wèi)星，“鵲橋”繞月球拉格朗日點的Halo軌道做圓周運動，已知點距月球約6.5萬千米，“鵲橋”距月球約8萬千米，“鵲橋”距點約6.7萬千米，月球繞地球做圓周運動的周期約為27天，地球半徑為6400km，地球表面重力加速度為，電磁波傳播速度為。下列最接近“嫦娥四號”發(fā)出信號通過“鵲橋”傳播到地面接收站的時間的是（）A． B． C． D．5、地質(zhì)勘探發(fā)現(xiàn)某地區(qū)表面的重力加速度發(fā)生了較大的變化，懷疑地下有空腔區(qū)域。進一步探測發(fā)現(xiàn)在地面P點的正下方有一球形空腔區(qū)域儲藏有天然氣，如圖所示。假設(shè)該地區(qū)巖石均勻分布且密度為ρ，天然氣的密度遠小于ρ，可忽略不計。如果沒有該空腔，地球表面正常的重力加速度大小為g；由于空腔的存在，現(xiàn)測得P點處的重力加速度大小為kg(k<1)。已知引力常量為G，球形空腔的球心深度為d，則此球形空腔的體積是A． B． C． D．6、質(zhì)量為m的物體用輕繩AB懸掛于天花板上。用水平向左的力F緩慢拉動繩的中點O，如圖所示。用T表示繩OA段拉力的大小，在O點向左移動的過程中A．F逐漸變大，T逐漸變大B．F逐漸變大，T逐漸變小C．F逐漸變小，T逐漸變大D．F逐漸變小，T逐漸變小二、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,傾角為30°的斜面體置于水平地面上。一根不可伸長的輕繩兩端分別系著小球A和物塊B,跨過固定于斜面體頂端的小滑輪O,A的質(zhì)量為m,B的質(zhì)量為4m。開始時,用手托住A,使OA段繩恰處于水平伸直狀態(tài)(繩中無拉力),OB繩平行于斜面,此時B靜止不動。將A由靜止釋放,在其下擺過程中,斜面體始終保持靜止。下列判斷中正確的是()A．物塊B始終處于靜止狀態(tài)B．地面對斜面體的摩擦力方向一直向右C．物塊B受到的摩擦力一直減小D．小球A、B系統(tǒng)的機械能不守恒8、如圖所示，一根固定的絕緣豎直長桿位于范圍足夠大且相互正交的勻強電場和勻強磁場中，電場強度大小為E=，磁感應(yīng)強度大小為B。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小圓環(huán)套在桿上，環(huán)與桿間的動摩擦因數(shù)為μ0現(xiàn)使圓環(huán)以初速度v0向下運動，經(jīng)時間to，圓環(huán)回到出發(fā)點。若圓環(huán)回到出發(fā)點之前已經(jīng)開始做勻速直線運動，不計空氣阻力，重力加速度為g。則下列說法中正確的是（）A．環(huán)經(jīng)過時間剛好到達最低點B．環(huán)的最大加速度為am=g+C．環(huán)在t0時間內(nèi)損失的機械能為m(-)D．環(huán)下降過程和上升過程摩擦力的沖量大小不相等9、一列簡諧橫波沿軸正方向傳播，已知時的波形如圖所示，波上有P、Q兩點，其縱坐標分別為下列說法中正確的是A．P點的振動形式傳到Q點需要B．P、Q在振動的過程中的任一時刻，位移的大小總相同C．在內(nèi)，P點通過的路程為20cmD．經(jīng)過，Q點回到平衡位置10、如圖所示，一個斜面固定在水平面上，不計空氣阻力。第一次將小物體從斜面頂端處以水平初速度v沿水平方向拋出，落在斜面上的位置與斜面頂端的距離為斜面長度的。第二次將小物體從斜面頂端以速度同方向水平拋出。若小物體碰撞斜面后不彈起，則小物體第一次與第二次在空中的運動過程（）A．時間之比為 B．時間之比為C．豎直位移之比為 D．豎直位移之比為三、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．12．（12分）某同學(xué)制作了一個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，滑片P恰好處于a端。閉合S，在彈簧彈性限度內(nèi)，對拉環(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。已知電源電動勢E=6V，內(nèi)阻r=1Ω，電流表的量程為0~0.6A，內(nèi)阻不計，P與R1接觸良好且不計摩擦。（1）電阻箱R0接入電路的阻值為_______Ω；（2）電流表的刻度標示為拉力值時，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）問中正確選擇的圖象斜率______（填“變大”“變小”或“不變"）。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）湯姆孫利用磁偏轉(zhuǎn)法測定電子比荷的裝置如圖所示，真空管內(nèi)的陰極K發(fā)出的電子（不計初速度、重力和電子間的相互作用）經(jīng)加速電壓加速后，穿過B中心的小孔沿中心軸的方向進入到兩塊水平正對放置的平行極板D1和D2間的區(qū)域。當(dāng)D1、D2兩極板間不加偏轉(zhuǎn)電壓時，電子束打在熒光屏的中心P1點處，形成了一個亮點；加上圖示的電壓為U的偏轉(zhuǎn)電壓后，亮點移到P2點，再加上一個方向垂直于紙面的勻強磁場，調(diào)節(jié)磁場的強弱，當(dāng)磁感應(yīng)強度的大小為B時，亮點重新回到P1點，去掉偏轉(zhuǎn)電壓后，亮點移到P3點。假設(shè)電子的電量為e，質(zhì)量為m，D1、D2兩極板的長度為L，極板間距為d，極板右端到熒光屏中心的距離為s，R與P豎直間距為y，水平間距可忽略不計。（只存在磁場時電子穿過場區(qū)后的偏角很小，tan≈sin；電子做圓周運動的半徑r很大，計算時略去項的貢獻）。（1）判定磁場的方向，求加速電壓的大小；（2）若測得電子束不偏轉(zhuǎn)時形成的電流為I，且假設(shè)電子打在熒光屏。上后不反彈，求電子對熒光屏的撞擊力大??；（3）推導(dǎo)出電子比荷的表達式。14．（16分）我們已經(jīng)學(xué)過了關(guān)于兩個質(zhì)點之間萬有引力的大小是：F=．但是，在某些特殊情況下，非質(zhì)點之間的萬有引力計算及其應(yīng)用的問題，我們可以利用下面兩個已經(jīng)被嚴格證明是正確的結(jié)論，而獲得快速有效地解決：a．若質(zhì)點m放置在質(zhì)量分布均勻的大球殼M（球殼的厚度也均勻）的空腔之內(nèi)，那么m和M之間的萬有引力總是為零．b．若質(zhì)點m放置在質(zhì)量分布均勻的大球體M之外（r≥r0），那么它們之間的萬有引力為：F=，式中的r為質(zhì)點m到球心之間的距離;r0為大球體的半徑．假設(shè)地球可視為一個質(zhì)量分布均勻且密度為ρ的球體，通過地球的南北兩極之間能夠打通一個如圖所示的真空小洞．若地球的半徑為R，萬有引力常數(shù)為G，把一個質(zhì)量為m的小球從北極的洞口由靜止狀態(tài)釋放后，小球能夠在洞內(nèi)運動．（1）求：小球運動到距地心為0.5R處的加速度大小a；（2）證明：小球在洞內(nèi)做簡諧運動；（3）求：小球在運動過程中的最大速度vm．15．（12分）如圖所示，地面和半圓軌道面均光滑．質(zhì)量M=1kg、長L=4m的小車放在地面上，其右端與墻壁的距離為S=3m，小車上表面與半圓軌道最低點P的切線相平．現(xiàn)有一質(zhì)量m=1kg的滑塊（不計大?。┮詖0=6m/s的初速度滑上小車左端，帶動小車向右運動．小車與墻壁碰撞時即被粘在墻壁上，已知滑塊與小車表面的滑動摩擦因數(shù)μ=0.1，g取10m/s1．（1）求小車與墻壁碰撞時的速度；（1）要滑塊能沿圓軌道運動而不脫離圓軌道，求半圓軌道的半徑R的取值．

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】

根據(jù)得縱軸截距的絕對值等于金屬的逸出功，等于b，圖線的斜率故A正確，BCD錯誤；故選A。2、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．3、D【解析】

根據(jù)安培定則可知，導(dǎo)線b在a處的磁場向里，導(dǎo)線c在a處的磁場向外，因b離a較近，可知bc在a處的合磁場垂直紙面向里；因?qū)Ь€a所受安培力的合力恰好為零，可知a處所加磁場的方向為垂直紙面向外；A．垂直導(dǎo)線向左，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B．垂直導(dǎo)線向右，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C．垂直紙面向里，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D．垂直紙面向外，與結(jié)論相符，選項D正確；4、A【解析】

根據(jù)地球?qū)υ虑虻娜f有引力提供月球繞地球圓周運動的向心力，有忽略地球自轉(zhuǎn)，在地球表面附近可計算地月間距萬千米所以到地球距離為44.5萬千米，根據(jù)勾股定理可計算地球到“鵲橋”距離約為45萬千米，所以“嫦娥四號”到地球表面通訊距離為53萬千米，即m，因此通信時間最接近2s，故A正確，BCD錯誤。故選：A。5、D【解析】

地球表面正常的重力加速度大小為,由于空腔的存在，現(xiàn)測得P點處的重力加速度大小為，則空腔體積大小的巖石對物體吸引產(chǎn)生的加速度為，結(jié)合萬有引力定律，即，解得：，故D項正確，ABC錯誤。6、A【解析】

以結(jié)點O為研究對象受力分析如下圖所示：由題意知點O緩慢移動，即在移動過程中始終處于平衡狀態(tài)，則可知：繩OB的張力TB=mg根據(jù)平衡條件可知：Tcosθ-TB=0，Tsinθ-F=0由此兩式可得：F=TBtanθ=mgtanθ在結(jié)點為O被緩慢拉動過程中，夾角θ增大，由三角函數(shù)可知：F和T均變大。A.F逐漸變大，T逐漸變大與分析相符，故A正確。B.F逐漸變大，T逐漸變小與分析不符，故B錯誤。C.F逐漸變小，T逐漸變大與分析不符，故C錯誤。D.F逐漸變小，T逐漸變小與分析不符，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、AB【解析】

小球下擺時做圓周運動，下擺的速度越來越大，所需向心力越來越大，小球達到最低點時速度最大，繩子的拉力最大；小球A下擺過程中只受重力作用，機械能守恒，設(shè)繩子的長度是L，由機械能守恒定律得：mgL=12mv2，在最低點，由牛頓第二定律得：F-mg=mv2L，解得繩子的拉力為F=3mg，即物塊B受到繩子沿斜面向上的拉力為3mg，而B的重力沿斜面向下的分力為4mgsin30°=2mg，所以，斜面對B的靜摩擦力沿斜面向下為mg，而物塊B在小球A還沒有下擺時受到斜面的靜摩擦力沿斜面向上為2mg，因此物塊B始終處于靜止狀態(tài)，物塊B受到的摩擦力先減小后增大，故C錯誤；對物體B和斜面體整體受力分析，由于A球向左下方拉物體8、BC【解析】

AB．由題意可知，環(huán)在運動的過程中，受到的電場力大小為，方向始終豎直向上。假設(shè)豎直向下為正方向，則當(dāng)環(huán)下滑的過程中，受力分析，根據(jù)牛頓第二定律得：得：負號代表該加速度與運動方向相反，故物體在下滑的過程中做加速度逐漸減小的減速運動；當(dāng)環(huán)上升的過程中，根據(jù)牛頓第二定律解得：環(huán)做加速度逐漸減小的減速運動，在到達原出發(fā)點前，加速度減為零，此時，開始以速度v做勻速直線運動。所以由于運動的不對稱性可以確定，從開始下滑到最低點的時間不等于;整個運動過程中，加速度一直減小，所以在運動的最開始時，加速度最大，加速度大小的最大值為：則A錯誤,B正確；C．由以上計算，可知，整個過程中，系統(tǒng)損失的機械能C正確；D．環(huán)上升和下降的過程中，摩擦力的沖量大小相等，D錯誤。故選BC。9、AB【解析】

由圖看出,P、Q兩點平衡位置間的距離等于半個波長,因簡諧波傳播過程中,在一個周期內(nèi)傳播一個波長,所以振動形式從P傳到Q需要半個周期,故A正確；P、Q的振動情況總是相反,所以在振動過程中,它們的位移大小總是相等,故B正確；若圖示時刻P在平衡位置或最大位移處,在內(nèi),P點通過的路程為:,而實際上圖示時刻,P點不在平衡位置或最大位移處,在內(nèi)，P點通過的路程不等于20cm，故C錯誤；圖示時刻,Q點向下運動,速度減小,所以從圖示位置運動到波谷的時間大于,再從波谷運動到平衡位置的時間為,所以經(jīng)過,Q點沒有回到平衡位置.故D錯誤.故選AB10、AD【解析】

AB．設(shè)斜面傾角為，長度為L。小物塊以速度v平拋落在斜面上時位移關(guān)系有解得則落點距斜面頂端距離若第二次落在斜面上，同理落點距斜面頂端則有該距離大于斜面的長度L，則第二次拋出時落在水平面上。以速度v平拋時以速度平拋落在水平面上時有則有所以A正確，B錯誤；CD．第一次與第二次平拋的豎直位移之比為所以D正確，C錯誤。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、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。12、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示為拉力值時，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，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）列得的式子可知則要通過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）問中的表達式變?yōu)閯t（4）問中正確選擇的圖象斜率不變。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）垂直紙面向外，；（2）；（3）【解析】

（1）磁場方向垂直紙面向外。設(shè)加速電壓為，電子剛進入偏轉(zhuǎn)極板時的速度大小為v，則對加速的電子應(yīng)用動能定理得兩種場都存在的情況中，電子不偏轉(zhuǎn)，則電子受到的洛倫茲力為極板間電場強度為電場力為電子不偏轉(zhuǎn)，則聯(lián)立解得（2）設(shè)一個極短時間t內(nèi)撞擊熒光屏的電子個數(shù)為n，撞擊力為，則對這些電子用動量定理，得由電流的定義式得聯(lián)立解得（3）在撤去電場后，設(shè)電子的偏轉(zhuǎn)角為，電子軌跡半徑為r，如圖所示由圖可知由于很小，則由于可略去，所以又洛倫茲力充當(dāng)向心力，所以聯(lián)立解得電子的荷質(zhì)比14、（1）（2）做簡諧運動（3）【解析】

解：（1）根據(jù)題意可知，小球距離地心為r=0.5R處萬有引力大小又由牛頓第二定律可知三式聯(lián)立可得：（2）假設(shè)小球相對于球心的位移是x，則有：又兩式聯(lián)立可得：考慮萬有引力F的方向總是指向地心，即