2023-2024學(xué)年江蘇?。贤?、金陵、海安）名校聯(lián)考高三下學(xué)期四模物理試題（解析版）

高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE12024屆高三第四次模擬考試物理注意事項(xiàng):1．考生在答題前請(qǐng)認(rèn)真閱讀本注意事項(xiàng)及各題答題要求2．本試卷共6頁(yè)，滿分為100分，考試時(shí)間為75分鐘。考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。3．答題前，請(qǐng)務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)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。4．請(qǐng)認(rèn)真核對(duì)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(hào)與本人是否相符。5．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對(duì)應(yīng)選項(xiàng)的方框涂滿、涂黑；如需改動(dòng)，請(qǐng)用橡皮擦干凈后，再選涂其他〖答案〗。作答非選擇題，必須用0.5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(wú)效。6．如需作圖，必須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號(hào)等須加黑、加粗。一、單項(xiàng)選擇題：共11題，每題4分，共44分。每題只有一個(gè)選項(xiàng)最符合題意。1.帝企鵝是南極常見的一種動(dòng)物，如圖所示的是一只處在南極極點(diǎn)的帝企鵝。如果把地球看成一個(gè)均勻的球體，關(guān)于此帝企鵝與重力有關(guān)的問(wèn)題，下列說(shuō)法中正確的是（）A.帝企鵝受到的重力的方向一定指向地心B.帝企鵝受到的重力的方向一定偏離地心C.帝企鵝對(duì)地面的壓力就是其受到的重力D.帝企鵝受到的重力小于地球?qū)λ奈Α即鸢浮紸〖解析〗AB．重力的方向豎直向下，由于把地球看成一個(gè)均勻的球體，則帝企鵝受到的重力的方向一定指向地心，故A正確，B錯(cuò)誤；C．帝企鵝對(duì)地面的壓力的受力物體是地球，帝企鵝的重力的受力物體是企鵝，壓力與重力作用在不同物體上，因此，不能夠認(rèn)為帝企鵝對(duì)地面的壓力就是其受到的重力，故C錯(cuò)誤；D．由于帝企鵝處在南極極點(diǎn)，帝企鵝相對(duì)于地心處于靜止?fàn)顟B(tài)，并沒有隨地球自轉(zhuǎn)，則帝企鵝受到的重力等于地球?qū)λ奈?，故D錯(cuò)誤。故選A。2.2023年5月。我國(guó)自主三代核電技術(shù)“華龍一號(hào)”全球首堆示范工程—福清核電5、6號(hào)機(jī)組正式通過(guò)竣工驗(yàn)收，設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到90%，反映了我國(guó)建立起了更加成熟完備的核科技工業(yè)體系。根據(jù)圖示的原子核的比結(jié)合能曲線，以下判斷中正確的是（）A.兩個(gè)核結(jié)合成時(shí)要釋放能量B.兩個(gè)結(jié)合成存在能量與質(zhì)量的相互轉(zhuǎn)化C.我國(guó)核電站發(fā)電就是利用輕核聚變釋放能量D.中核子的平均質(zhì)量比中核子的平均質(zhì)量小〖答案〗A〖解析〗A．兩個(gè)核聚變結(jié)合成核時(shí)，有質(zhì)量虧損，由質(zhì)能方程可知，兩個(gè)核結(jié)合成時(shí)要釋放能量，故A正確；B．能量和質(zhì)量之間只是相差一個(gè)系數(shù)，兩者都反映物體的屬性，彼此之間不存在轉(zhuǎn)化關(guān)系，故B錯(cuò)誤；C．我國(guó)核電站發(fā)電是利用重核裂變釋放能量，故C錯(cuò)誤；D．由題圖可知，核的比結(jié)合能比核的比結(jié)合能小，由于平均質(zhì)量越小的原子核，其比結(jié)合能越大，所以中核子的平均質(zhì)量比中核子的平均質(zhì)量大，故D錯(cuò)誤。故選A。3.魚洗最早是在先秦時(shí)期使用的一種金屬制盥洗用具，它的大小像一個(gè)洗臉盆，底部是扁平的，盆沿左右各有一個(gè)把柄，稱為雙耳。魚洗最奇妙的地方是，用雙手有節(jié)奏地摩擦盆邊雙耳，摩擦得法，可噴出水柱。下列說(shuō)法正確的是（）A.該現(xiàn)象是波的衍射形成的B.魚洗中的水位越低，噴出的水柱越高C.雙手摩擦越快，這種現(xiàn)象就越明顯D.魚洗產(chǎn)生了共振而使水劇烈震蕩〖答案〗D〖解析〗A．用雙手快速且有節(jié)奏地摩擦魚洗盆邊雙耳時(shí)，可產(chǎn)生兩個(gè)頻率相同的振源，振波在水中傳播，發(fā)生了波的干涉，故A錯(cuò)誤；BCD．魚洗做受迫振動(dòng)，當(dāng)摩擦力引起的振動(dòng)頻率和魚洗壁振動(dòng)的頻率相等或十分接近時(shí)，魚洗壁產(chǎn)生了共振，從而使魚洗中的水劇烈震蕩，魚洗中的水位越低，則與魚洗壁接觸部分越少，水的振動(dòng)越不明顯，則越不容易噴出水柱，故BC錯(cuò)誤，D正確。故選D。4.邊長(zhǎng)L的硬輕質(zhì)正三角形導(dǎo)線框abc置于豎直平面內(nèi)，ab邊水平，絕緣細(xì)線下端c點(diǎn)懸掛重物，勻強(qiáng)磁場(chǎng)大小為B垂直紙面向里?，F(xiàn)將a、b接在輸出恒定電流電源的正負(fù)極上，當(dāng)ab邊的電流強(qiáng)度為I，重物恰好對(duì)地?zé)o壓力，則重物重力的大小為（）A.BIL B.C. D.2BIL〖答案〗B〖解析〗根據(jù)分流原理可知流過(guò)路徑的電流大小為，根據(jù)平衡條件得解得故選B。5.如圖甲所示是可拆變壓器的實(shí)驗(yàn)裝置圖，已知小燈泡額定電壓為2V，調(diào)節(jié)學(xué)生電源，使小燈泡正常發(fā)光，此時(shí)原線圈上的電壓隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示。變壓器可看作理想變壓器，下列說(shuō)法正確的是（）A.此時(shí)通過(guò)小燈泡的交變電流頻率為100HzB.若拆走可拆卸鐵芯，則小燈泡兩端沒有電壓C.此時(shí)變壓器的原副線圈匝數(shù)之比為5：1D.若原線圈接學(xué)生電源直流輸出端，則小燈泡仍能發(fā)光〖答案〗C〖解析〗A．變壓器不改變交流電的頻率，所以通過(guò)燈泡的交變電流頻率為故A錯(cuò)誤；B．若拆走可拆卸鐵芯，變壓器仍能工作，燈泡兩端仍然有電壓，故B錯(cuò)誤；C．原線圈電壓有效值根據(jù)原副線圈電壓與線圈匝數(shù)的關(guān)系，所以此時(shí)變壓器的原副線圈匝數(shù)之比為故C正確；D．若原線圈接學(xué)生電源直流輸出端，不能發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，副線圈兩端無(wú)電壓，則燈泡不能發(fā)光，故D錯(cuò)誤。故選C。6.如圖所示，雜技演員從某高度水平拋出小球A的同時(shí)，從相同高度由靜止釋放相同的小球B。運(yùn)動(dòng)過(guò)程中空氣阻力大小與速率成正比。下列判斷正確的是（）A.B球先落地B.A球落地時(shí)的速率一定較大C.兩球落地時(shí)的速率可能相等D.運(yùn)動(dòng)全過(guò)程中，合外力做功相等〖答案〗C〖解析〗A．運(yùn)動(dòng)過(guò)程中空氣阻力大小與速率成正比，將A球的運(yùn)動(dòng)分解為水平方向和豎直方向兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)，兩球完全相同，豎直方向的初速度均為0，則兩球在豎直的方向的受力情況一樣，兩球在豎直方向具有相同的運(yùn)動(dòng)，則兩球同時(shí)落地，故A錯(cuò)誤；BC．A球在水平方向做減速運(yùn)動(dòng)，若落地時(shí)A球的水平速度剛好為0，又兩球在豎直方向的分速度相等，則兩球落地時(shí)的速率可能相等，故B錯(cuò)誤，C正確；D．運(yùn)動(dòng)全過(guò)程中，兩球重力做功相等，由于A球具有水平速度，所以同一時(shí)刻A球受到的空氣阻力大于B球受到的空氣阻力，且A球通過(guò)的路程大于B的路程，則A球克服空氣阻力做功大于B球克服空氣阻力做功，所以合外力對(duì)兩球做功不相等，故D錯(cuò)誤。故選C。7.潮汐是發(fā)生在沿海地區(qū)海水周期性漲落的一種自然現(xiàn)象，主要是受月球?qū)Ｋ囊Χ纬桑瑢?dǎo)致地球自轉(zhuǎn)持續(xù)減速，同時(shí)月球也會(huì)逐漸遠(yuǎn)離地球。如圖所示，已知地球和月球的球心分別為O和O?，A和B是地球上的兩個(gè)海區(qū)，多年后，下列說(shuō)法正確的是（）A.海區(qū)A的角速度小于海區(qū)B的角速度B.地球赤道上的重力加速度會(huì)增大C.月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的加速度會(huì)增大D.地球的同步衛(wèi)星距離地面的高度會(huì)減小〖答案〗B〖解析〗A．根據(jù)題意可知，A和B是地球上的兩個(gè)海區(qū)，角速度與地球自轉(zhuǎn)角速度相同，則海區(qū)A的角速度等于海區(qū)B的角速度，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)題意，對(duì)地球赤道上的物體有地球自轉(zhuǎn)持續(xù)減速，周期變大，可得，地球赤道上的重力加速度會(huì)增大，故B正確；C．由萬(wàn)有引力提供向心力有由于月球逐浙遠(yuǎn)離地球，增大，則月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的加速度會(huì)減小，故C錯(cuò)誤；D．解得由于地球自轉(zhuǎn)周期變大，則地球的同步衛(wèi)星距離地面的高度會(huì)增大，故D錯(cuò)誤。故選B。8.某發(fā)射星云可認(rèn)為完全由氫原子構(gòu)成，其發(fā)光機(jī)理可簡(jiǎn)化為：能量為12.09eV的紫外光子照射該星云時(shí)，會(huì)使其氫原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，處于激發(fā)態(tài)的氫原子會(huì)輻射光子。氫原子能級(jí)圖如圖所示，部分顏色的可見光光子能量范圍見下表，則觀測(cè)到該星云的顏色是（）顏色紅黃藍(lán)紫能量范圍（eV）1.62～1.99207～2.202.78～2.902.90～3.11A.紅色 B.黃色 C.藍(lán)色 D.紫色〖答案〗A〖解析〗根據(jù)題意可知，此為大量氫原子躍遷的過(guò)程，而基態(tài)氫原子吸收紫外光子后發(fā)生躍遷，躍遷后的能量為可知躍遷后的氫原子處于能級(jí)，而躍遷后的氫原子并不穩(wěn)定，會(huì)向外輻射光子，再次躍遷回基態(tài)，其躍遷方式可以從能級(jí)躍遷至能級(jí)，再由能級(jí)躍遷至能級(jí)，或直接由能級(jí)躍遷至能級(jí)，由此可知?dú)湓訌哪芗?jí)向基態(tài)躍遷的過(guò)程中會(huì)輻射3種頻率的光子。從能級(jí)躍遷至能級(jí)釋放的能量為從能級(jí)躍遷至能級(jí)釋放的能量由能級(jí)躍遷至能級(jí)釋放的能量對(duì)比表中各種色光光子能量范圍可知，從能級(jí)躍遷至能級(jí)時(shí)輻射的能量在紅光光子能量范圍內(nèi)，其他兩種躍遷所輻射的光子能量均不在所給色光光子能量范圍內(nèi)，因此，觀測(cè)到該星云的顏色為紅色。故選A。9.真空中，點(diǎn)電荷a、b分別位于x軸上的處的P點(diǎn)和處的Q點(diǎn)，它們之間連線上電場(chǎng)強(qiáng)度E隨位置x變化的圖像如圖所示。一帶正電的粒子由處的M點(diǎn)靜止釋放，能通過(guò)處的N點(diǎn)。粒子僅受電場(chǎng)力，O為坐標(biāo)原點(diǎn)，以下判斷正確的是（）A.a、b均帶正電B.a電荷量小于b電荷量C.x軸上從P至Q電勢(shì)先降低再升高D.M、O間的電勢(shì)差大于O、N間的電勢(shì)差〖答案〗D〖解析〗A．由圖像可知，從P到Q電場(chǎng)強(qiáng)度方向不變，帶正電的檢驗(yàn)電荷從M點(diǎn)由靜止釋放后能通過(guò)N點(diǎn)，說(shuō)明a帶正電、b帶負(fù)電，故A錯(cuò)誤；B．a(chǎn)帶正電、b帶負(fù)電，合場(chǎng)強(qiáng)最小時(shí)，a、b在該點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)相等，設(shè)合場(chǎng)強(qiáng)最小時(shí)橫坐標(biāo)為x，則有，可知故B錯(cuò)誤；C．從P到Q電場(chǎng)強(qiáng)度方向不變，從正電荷指向負(fù)電荷，沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)降低，可知x軸上從P至Q電勢(shì)逐漸降低，故C錯(cuò)誤；D．M、O間的平均電場(chǎng)強(qiáng)度大于O、N間的平均電場(chǎng)強(qiáng)度，M、O間距離和O、N間距離相等，根據(jù)可知M、O間的電勢(shì)差大于O、N間的電勢(shì)差，故D正確。故選D。10.如圖所示，水平放置的輕質(zhì)絕緣彈簧左端固定在豎直墻壁上，右端連接一放置在光滑絕緣水平面上的帶正電小球，水平面上方存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)。初始時(shí)彈簧處于壓縮狀態(tài)，將小球由靜止釋放，小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中彈簧始終在彈性限度內(nèi)，則在小球向右運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中（）A.彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，小球的速度最大B.彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，小球的加速度為零C.小球運(yùn)動(dòng)到最右端過(guò)程，彈簧的彈性勢(shì)能變化量為零D.小球運(yùn)動(dòng)到最右端時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能比初始時(shí)的大〖答案〗D〖解析〗AB．當(dāng)小球受到電場(chǎng)力和彈簧彈力平衡時(shí)，加速度為零，小球速度有最大值，此時(shí)彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，故AB錯(cuò)誤；CD．在小球向右運(yùn)動(dòng)到最右端的過(guò)程，電場(chǎng)力做正功，根據(jù)動(dòng)能定理可知彈簧彈力做負(fù)功，小球運(yùn)動(dòng)到最右端時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能比初始時(shí)的大，故C錯(cuò)誤、D正確。故選D。11.如圖所示，一根導(dǎo)體棒ab搭在兩根足夠長(zhǎng)光滑水平導(dǎo)軌上，整個(gè)空間有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。給棒一個(gè)向右的初速度v0，此時(shí)棒所受的安培力大小為F0，只考慮電阻R，其余電阻均不計(jì)。則在此后過(guò)程中，則棒的速度大小v、棒受的安培力大小為F與位移x的關(guān)系圖像正確的是（）A. B.C. D.〖答案〗C〖解析〗AB取向右為正方向，則金屬桿向右滑行過(guò)程中，加速度為兩邊同乘極短時(shí)間，結(jié)合，可知因此整個(gè)過(guò)程中，有可解得故AB錯(cuò)誤；CD．根據(jù)結(jié)合可得可知安培力大小為F隨位移x均勻減小，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。二、非選擇題（共5題，共56分）12.智能化育苗蔬菜基地對(duì)環(huán)境要求嚴(yán)格，其中包括對(duì)光照強(qiáng)度的調(diào)控，光照強(qiáng)度簡(jiǎn)稱照度I，反映光照的強(qiáng)弱，光越強(qiáng)，照度越大，單位為勒克斯（lx）。為了控制照度，科技人員設(shè)計(jì)了圖甲所示的智能光控電路。（1）智能光控電路的核心元件是光敏電阻R，某同學(xué)用如圖乙所示電路，測(cè)量光敏電阻在不同照度時(shí)的阻值，實(shí)驗(yàn)所用器材：電源E1（9V）、滑動(dòng)變阻器R4（最大阻值為20Ω），電壓表（量程為0~3V，內(nèi)阻為3kΩ）和毫安表（量程為0~3mA，內(nèi)阻不計(jì)）。定值電阻R0＝6kΩ、開關(guān)、導(dǎo)線若干。則在閉合電路開關(guān)前應(yīng)該把滑動(dòng)變阻器的滑片移到______（選填“左”或“右”）端。（2）某次測(cè)量時(shí)電壓表的示數(shù)如圖丙所示，其讀數(shù)為______V，電流表讀數(shù)為1.5mA，此時(shí)光敏電阻的阻值為______kΩ。（3）通過(guò)測(cè)量得到6組數(shù)據(jù)如下表，請(qǐng)?jiān)趫D丁中作出阻值R隨照度I變化的圖像______，由圖可判斷光敏電阻的阻值與照度______反比例函數(shù)關(guān)系（選填“滿足”或“不滿足”）。照度I（klx）20406.08.010.012.0電阻R（kΩ）7.54.02.82.32.01.8（4）該同學(xué)用上述光敏電阻接入圖甲所示的電路，其中電源電動(dòng)勢(shì)E＝6.0V，內(nèi)阻忽略不計(jì)，電阻R1＝100Ω，電阻箱R2的阻值調(diào)節(jié)范圍是0~9999.9Ω，光敏電阻R的電壓U增加到2.0V時(shí)光照系統(tǒng)開始工作，為了使照度降低到4klx時(shí)，自動(dòng)控制系統(tǒng)開始補(bǔ)光，R2的阻值應(yīng)該調(diào)節(jié)為______kΩ。（5）要加快蔬菜的生長(zhǎng)，適度提高光照時(shí)間，可調(diào)節(jié)的方法是______?！即鸢浮剑?）左（2）1.80V3.6（3）不滿足（4）7.9（5）減小R2〖解析〗【小問(wèn)1詳析】為了保證電路的安全應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑到左端，從而使光敏電阻兩端的電壓為零；【小問(wèn)2詳析】[1]電壓表的最小刻度值為0.1V，如圖丙所示，電壓表的讀數(shù)為1.80V，[2]根據(jù)串聯(lián)電路電壓與電阻成正比的關(guān)系，磁敏電阻兩端的電壓為電流表讀數(shù)為1.5mA，故此時(shí)磁敏電阻的阻值為【小問(wèn)3詳析】[1][2]根據(jù)圖像可知縱坐標(biāo)與橫坐標(biāo)的乘積不是一個(gè)常數(shù)，所以光敏電阻的阻值與照度不滿足反比例函數(shù)關(guān)系；【小問(wèn)4詳析】（4）根據(jù)閉合電路歐姆定律根據(jù)圖像可知在照度降低到4klx時(shí)，對(duì)應(yīng)的阻值為又有其中U=2V聯(lián)立可得【小問(wèn)5詳析】減小R2的阻值，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，總電流變大，R兩端的電壓變大，從而導(dǎo)致自動(dòng)控制系統(tǒng)正常工作時(shí)的最小照度高于4000lx，加快蔬菜的生長(zhǎng)。13.戰(zhàn)繩作為一項(xiàng)超燃脂的運(yùn)動(dòng)，十分受人歡迎?；蝿?dòng)戰(zhàn)繩一端使其上下振動(dòng)（可視為簡(jiǎn)諧振動(dòng)）形成橫波。圖（甲）、（乙）分別是戰(zhàn)繩上P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像，傳播方向?yàn)镻到Q。P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的平衡位置相距3m，波長(zhǎng)，求：（1）該列波的波長(zhǎng)；（2）振動(dòng)從P傳到Q的時(shí)間。〖答案〗（1）24m；（2）1.25s〖解析〗（1）波傳播方向?yàn)镻到Q，則有（n=0，1，2，3?）可得（n=0，1，2，3?）當(dāng)n=0時(shí)，，不符合題意；當(dāng)n=1時(shí)，；當(dāng)n=2時(shí)，=，不符合題意；故波長(zhǎng)為（2）由題圖可知，則有波速為振動(dòng)從P傳到Q時(shí)間14.某充氣式座椅簡(jiǎn)化模型如圖所示，質(zhì)量相等且導(dǎo)熱良好的兩個(gè)氣缸C、D，通過(guò)活塞a、b封閉質(zhì)量相等的兩部分同種氣體A、B，兩活塞通過(guò)輕彈簧相連。整個(gè)裝置靜置在水平面上，已知C氣缸質(zhì)量為M，封閉氣體的初始高度均為L(zhǎng)，初始環(huán)境溫度為，大氣壓強(qiáng)為，重力加速度為g，活塞的橫截面積為S、質(zhì)量和厚度不計(jì)，活塞光滑且活塞與氣缸不漏氣。（1）若環(huán)境溫度緩慢升至，求穩(wěn)定后A氣體的高度。（2）若環(huán)境溫度緩慢升至，此過(guò)程中A氣體內(nèi)能增加量為U，求A氣體從外界吸收的熱量Q?！即鸢浮剑?）；（2）〖解析〗（1）若環(huán)境溫度緩慢升至，根據(jù)受力平衡可知，氣體發(fā)生等壓變化，則有解得（2）若環(huán)境溫度緩慢升至，A氣體內(nèi)能增加量為U，氣體膨脹，則氣體對(duì)外界做功為根據(jù)熱力學(xué)第一定律可得15.如圖所示，質(zhì)量的物體A上表面為光滑斜面，斜面長(zhǎng)，與水平方向的夾角，在斜面下端有一質(zhì)量的小物體B，某時(shí)刻A、B一起從P點(diǎn)以初速度向左勻減速滑行。已知重力加速度。（1）求A的下表面與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；（2）當(dāng)A的速度減為零時(shí)，立即對(duì)A施加水平向右的推力。①若A、B一起水平向右勻加速運(yùn)動(dòng)，求A的右端回到P位置的過(guò)程中推力所做的功W；②若A的右端回到P位置，B恰好運(yùn)動(dòng)到斜面最高點(diǎn)，求該過(guò)程中A與地面間因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能Q。〖答案〗（1）0.75；（2）①52J；②80J〖解析〗（1）對(duì)小物體由牛頓第二定律有對(duì)A、B整體由牛頓第二定律有解得，（2）①根據(jù)A、B整體牛頓第二定律根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式又整理得代入數(shù)據(jù)解得②設(shè)在向右運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，A對(duì)B的支持力為N1，地面對(duì)A的支持力N2，B的加速度在水平、豎直方向的分量分別為、，根據(jù)結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式又解得代入數(shù)據(jù)得16.在電子工業(yè)中，離子注入成為了微電子工藝中一種重要的摻雜技術(shù)，利用磁場(chǎng)、電場(chǎng)可以實(shí)現(xiàn)離子的分離和注入．某同學(xué)設(shè)想的一種離子分離與注入原理如圖所示．空間直角坐標(biāo)系中，x軸正半軸上放置有足夠長(zhǎng)涂有熒光物質(zhì)的細(xì)棒，有離子擊中的點(diǎn)會(huì)發(fā)出熒光．在平面的上方分布有沿y軸正向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．一發(fā)射帶正電離子的離子源置于坐標(biāo)原點(diǎn)O，只在平面內(nèi)不斷射出速率均為v的離子，速度方向分布在z軸兩側(cè)各為角的范圍內(nèi)，且沿各個(gè)方向的離子個(gè)數(shù)均勻分布，包含有電量相同，質(zhì)量分別為m和的兩種離子．發(fā)現(xiàn)x軸上出現(xiàn)兩條亮線，可確認(rèn)擊中右側(cè)亮線最右端的是沿z軸正向射入磁場(chǎng)的質(zhì)量為m的離子，且右側(cè)亮線最右端到O點(diǎn)的距離為L(zhǎng)．不計(jì)離子間的相互作用力和離子重力，整個(gè)裝置置于真空中．（1）求離子的電量q；（2）若磁感應(yīng)強(qiáng)度在范圍內(nèi)波動(dòng)（k小于0.5，波動(dòng)周期遠(yuǎn)大于離子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間），要使x軸上的兩條亮線某時(shí)刻恰好能連接成一條亮線，求k值；（3）若某段時(shí)間內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度恒為B，角增為，離子源只發(fā)出質(zhì)量為m的離子．在平面的上方再施加沿y軸正向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，在平面上某點(diǎn)（O點(diǎn)除外）垂直離子速度方向放置待注入離子的某種材料小圓板（忽略大小），可得到最大注入深度，若離子進(jìn)入該材料過(guò)程中受到的阻力恒為其速度的k倍，求該最大深度d．〖答案〗（1）；（2）；（3）〖解析〗（1）根據(jù)得又得（2）同理可得x軸上的兩條亮線某時(shí)刻恰好能連接成一條亮線，則聯(lián)立得（3）周期①研究在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)的離子（時(shí)間越長(zhǎng)粒子被加速越大）②③④⑤在離子進(jìn)入到材料中運(yùn)動(dòng)的某階段極短時(shí)間內(nèi)，對(duì)某個(gè)離子用動(dòng)量定理，得⑥則全程有⑦由①②③④⑤⑥⑦得2024屆高三第四次模擬考試物理注意事項(xiàng):1．考生在答題前請(qǐng)認(rèn)真閱讀本注意事項(xiàng)及各題答題要求2．本試卷共6頁(yè)，滿分為100分，考試時(shí)間為75分鐘?？荚嚱Y(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。3．答題前，請(qǐng)務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)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。4．請(qǐng)認(rèn)真核對(duì)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(hào)與本人是否相符。5．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對(duì)應(yīng)選項(xiàng)的方框涂滿、涂黑；如需改動(dòng)，請(qǐng)用橡皮擦干凈后，再選涂其他〖答案〗。作答非選擇題，必須用0.5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(wú)效。6．如需作圖，必須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號(hào)等須加黑、加粗。一、單項(xiàng)選擇題：共11題，每題4分，共44分。每題只有一個(gè)選項(xiàng)最符合題意。1.帝企鵝是南極常見的一種動(dòng)物，如圖所示的是一只處在南極極點(diǎn)的帝企鵝。如果把地球看成一個(gè)均勻的球體，關(guān)于此帝企鵝與重力有關(guān)的問(wèn)題，下列說(shuō)法中正確的是（）A.帝企鵝受到的重力的方向一定指向地心B.帝企鵝受到的重力的方向一定偏離地心C.帝企鵝對(duì)地面的壓力就是其受到的重力D.帝企鵝受到的重力小于地球?qū)λ奈Α即鸢浮紸〖解析〗AB．重力的方向豎直向下，由于把地球看成一個(gè)均勻的球體，則帝企鵝受到的重力的方向一定指向地心，故A正確，B錯(cuò)誤；C．帝企鵝對(duì)地面的壓力的受力物體是地球，帝企鵝的重力的受力物體是企鵝，壓力與重力作用在不同物體上，因此，不能夠認(rèn)為帝企鵝對(duì)地面的壓力就是其受到的重力，故C錯(cuò)誤；D．由于帝企鵝處在南極極點(diǎn)，帝企鵝相對(duì)于地心處于靜止?fàn)顟B(tài)，并沒有隨地球自轉(zhuǎn)，則帝企鵝受到的重力等于地球?qū)λ奈?，故D錯(cuò)誤。故選A。2.2023年5月。我國(guó)自主三代核電技術(shù)“華龍一號(hào)”全球首堆示范工程—福清核電5、6號(hào)機(jī)組正式通過(guò)竣工驗(yàn)收，設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到90%，反映了我國(guó)建立起了更加成熟完備的核科技工業(yè)體系。根據(jù)圖示的原子核的比結(jié)合能曲線，以下判斷中正確的是（）A.兩個(gè)核結(jié)合成時(shí)要釋放能量B.兩個(gè)結(jié)合成存在能量與質(zhì)量的相互轉(zhuǎn)化C.我國(guó)核電站發(fā)電就是利用輕核聚變釋放能量D.中核子的平均質(zhì)量比中核子的平均質(zhì)量小〖答案〗A〖解析〗A．兩個(gè)核聚變結(jié)合成核時(shí)，有質(zhì)量虧損，由質(zhì)能方程可知，兩個(gè)核結(jié)合成時(shí)要釋放能量，故A正確；B．能量和質(zhì)量之間只是相差一個(gè)系數(shù)，兩者都反映物體的屬性，彼此之間不存在轉(zhuǎn)化關(guān)系，故B錯(cuò)誤；C．我國(guó)核電站發(fā)電是利用重核裂變釋放能量，故C錯(cuò)誤；D．由題圖可知，核的比結(jié)合能比核的比結(jié)合能小，由于平均質(zhì)量越小的原子核，其比結(jié)合能越大，所以中核子的平均質(zhì)量比中核子的平均質(zhì)量大，故D錯(cuò)誤。故選A。3.魚洗最早是在先秦時(shí)期使用的一種金屬制盥洗用具，它的大小像一個(gè)洗臉盆，底部是扁平的，盆沿左右各有一個(gè)把柄，稱為雙耳。魚洗最奇妙的地方是，用雙手有節(jié)奏地摩擦盆邊雙耳，摩擦得法，可噴出水柱。下列說(shuō)法正確的是（）A.該現(xiàn)象是波的衍射形成的B.魚洗中的水位越低，噴出的水柱越高C.雙手摩擦越快，這種現(xiàn)象就越明顯D.魚洗產(chǎn)生了共振而使水劇烈震蕩〖答案〗D〖解析〗A．用雙手快速且有節(jié)奏地摩擦魚洗盆邊雙耳時(shí)，可產(chǎn)生兩個(gè)頻率相同的振源，振波在水中傳播，發(fā)生了波的干涉，故A錯(cuò)誤；BCD．魚洗做受迫振動(dòng)，當(dāng)摩擦力引起的振動(dòng)頻率和魚洗壁振動(dòng)的頻率相等或十分接近時(shí)，魚洗壁產(chǎn)生了共振，從而使魚洗中的水劇烈震蕩，魚洗中的水位越低，則與魚洗壁接觸部分越少，水的振動(dòng)越不明顯，則越不容易噴出水柱，故BC錯(cuò)誤，D正確。故選D。4.邊長(zhǎng)L的硬輕質(zhì)正三角形導(dǎo)線框abc置于豎直平面內(nèi)，ab邊水平，絕緣細(xì)線下端c點(diǎn)懸掛重物，勻強(qiáng)磁場(chǎng)大小為B垂直紙面向里?，F(xiàn)將a、b接在輸出恒定電流電源的正負(fù)極上，當(dāng)ab邊的電流強(qiáng)度為I，重物恰好對(duì)地?zé)o壓力，則重物重力的大小為（）A.BIL B.C. D.2BIL〖答案〗B〖解析〗根據(jù)分流原理可知流過(guò)路徑的電流大小為，根據(jù)平衡條件得解得故選B。5.如圖甲所示是可拆變壓器的實(shí)驗(yàn)裝置圖，已知小燈泡額定電壓為2V，調(diào)節(jié)學(xué)生電源，使小燈泡正常發(fā)光，此時(shí)原線圈上的電壓隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示。變壓器可看作理想變壓器，下列說(shuō)法正確的是（）A.此時(shí)通過(guò)小燈泡的交變電流頻率為100HzB.若拆走可拆卸鐵芯，則小燈泡兩端沒有電壓C.此時(shí)變壓器的原副線圈匝數(shù)之比為5：1D.若原線圈接學(xué)生電源直流輸出端，則小燈泡仍能發(fā)光〖答案〗C〖解析〗A．變壓器不改變交流電的頻率，所以通過(guò)燈泡的交變電流頻率為故A錯(cuò)誤；B．若拆走可拆卸鐵芯，變壓器仍能工作，燈泡兩端仍然有電壓，故B錯(cuò)誤；C．原線圈電壓有效值根據(jù)原副線圈電壓與線圈匝數(shù)的關(guān)系，所以此時(shí)變壓器的原副線圈匝數(shù)之比為故C正確；D．若原線圈接學(xué)生電源直流輸出端，不能發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，副線圈兩端無(wú)電壓，則燈泡不能發(fā)光，故D錯(cuò)誤。故選C。6.如圖所示，雜技演員從某高度水平拋出小球A的同時(shí)，從相同高度由靜止釋放相同的小球B。運(yùn)動(dòng)過(guò)程中空氣阻力大小與速率成正比。下列判斷正確的是（）A.B球先落地B.A球落地時(shí)的速率一定較大C.兩球落地時(shí)的速率可能相等D.運(yùn)動(dòng)全過(guò)程中，合外力做功相等〖答案〗C〖解析〗A．運(yùn)動(dòng)過(guò)程中空氣阻力大小與速率成正比，將A球的運(yùn)動(dòng)分解為水平方向和豎直方向兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)，兩球完全相同，豎直方向的初速度均為0，則兩球在豎直的方向的受力情況一樣，兩球在豎直方向具有相同的運(yùn)動(dòng)，則兩球同時(shí)落地，故A錯(cuò)誤；BC．A球在水平方向做減速運(yùn)動(dòng)，若落地時(shí)A球的水平速度剛好為0，又兩球在豎直方向的分速度相等，則兩球落地時(shí)的速率可能相等，故B錯(cuò)誤，C正確；D．運(yùn)動(dòng)全過(guò)程中，兩球重力做功相等，由于A球具有水平速度，所以同一時(shí)刻A球受到的空氣阻力大于B球受到的空氣阻力，且A球通過(guò)的路程大于B的路程，則A球克服空氣阻力做功大于B球克服空氣阻力做功，所以合外力對(duì)兩球做功不相等，故D錯(cuò)誤。故選C。7.潮汐是發(fā)生在沿海地區(qū)海水周期性漲落的一種自然現(xiàn)象，主要是受月球?qū)Ｋ囊Χ纬?，?dǎo)致地球自轉(zhuǎn)持續(xù)減速，同時(shí)月球也會(huì)逐漸遠(yuǎn)離地球。如圖所示，已知地球和月球的球心分別為O和O?，A和B是地球上的兩個(gè)海區(qū)，多年后，下列說(shuō)法正確的是（）A.海區(qū)A的角速度小于海區(qū)B的角速度B.地球赤道上的重力加速度會(huì)增大C.月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的加速度會(huì)增大D.地球的同步衛(wèi)星距離地面的高度會(huì)減小〖答案〗B〖解析〗A．根據(jù)題意可知，A和B是地球上的兩個(gè)海區(qū)，角速度與地球自轉(zhuǎn)角速度相同，則海區(qū)A的角速度等于海區(qū)B的角速度，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)題意，對(duì)地球赤道上的物體有地球自轉(zhuǎn)持續(xù)減速，周期變大，可得，地球赤道上的重力加速度會(huì)增大，故B正確；C．由萬(wàn)有引力提供向心力有由于月球逐浙遠(yuǎn)離地球，增大，則月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的加速度會(huì)減小，故C錯(cuò)誤；D．解得由于地球自轉(zhuǎn)周期變大，則地球的同步衛(wèi)星距離地面的高度會(huì)增大，故D錯(cuò)誤。故選B。8.某發(fā)射星云可認(rèn)為完全由氫原子構(gòu)成，其發(fā)光機(jī)理可簡(jiǎn)化為：能量為12.09eV的紫外光子照射該星云時(shí)，會(huì)使其氫原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，處于激發(fā)態(tài)的氫原子會(huì)輻射光子。氫原子能級(jí)圖如圖所示，部分顏色的可見光光子能量范圍見下表，則觀測(cè)到該星云的顏色是（）顏色紅黃藍(lán)紫能量范圍（eV）1.62～1.99207～2.202.78～2.902.90～3.11A.紅色 B.黃色 C.藍(lán)色 D.紫色〖答案〗A〖解析〗根據(jù)題意可知，此為大量氫原子躍遷的過(guò)程，而基態(tài)氫原子吸收紫外光子后發(fā)生躍遷，躍遷后的能量為可知躍遷后的氫原子處于能級(jí)，而躍遷后的氫原子并不穩(wěn)定，會(huì)向外輻射光子，再次躍遷回基態(tài)，其躍遷方式可以從能級(jí)躍遷至能級(jí)，再由能級(jí)躍遷至能級(jí)，或直接由能級(jí)躍遷至能級(jí)，由此可知?dú)湓訌哪芗?jí)向基態(tài)躍遷的過(guò)程中會(huì)輻射3種頻率的光子。從能級(jí)躍遷至能級(jí)釋放的能量為從能級(jí)躍遷至能級(jí)釋放的能量由能級(jí)躍遷至能級(jí)釋放的能量對(duì)比表中各種色光光子能量范圍可知，從能級(jí)躍遷至能級(jí)時(shí)輻射的能量在紅光光子能量范圍內(nèi)，其他兩種躍遷所輻射的光子能量均不在所給色光光子能量范圍內(nèi)，因此，觀測(cè)到該星云的顏色為紅色。故選A。9.真空中，點(diǎn)電荷a、b分別位于x軸上的處的P點(diǎn)和處的Q點(diǎn)，它們之間連線上電場(chǎng)強(qiáng)度E隨位置x變化的圖像如圖所示。一帶正電的粒子由處的M點(diǎn)靜止釋放，能通過(guò)處的N點(diǎn)。粒子僅受電場(chǎng)力，O為坐標(biāo)原點(diǎn)，以下判斷正確的是（）A.a、b均帶正電B.a電荷量小于b電荷量C.x軸上從P至Q電勢(shì)先降低再升高D.M、O間的電勢(shì)差大于O、N間的電勢(shì)差〖答案〗D〖解析〗A．由圖像可知，從P到Q電場(chǎng)強(qiáng)度方向不變，帶正電的檢驗(yàn)電荷從M點(diǎn)由靜止釋放后能通過(guò)N點(diǎn)，說(shuō)明a帶正電、b帶負(fù)電，故A錯(cuò)誤；B．a(chǎn)帶正電、b帶負(fù)電，合場(chǎng)強(qiáng)最小時(shí)，a、b在該點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)相等，設(shè)合場(chǎng)強(qiáng)最小時(shí)橫坐標(biāo)為x，則有，可知故B錯(cuò)誤；C．從P到Q電場(chǎng)強(qiáng)度方向不變，從正電荷指向負(fù)電荷，沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)降低，可知x軸上從P至Q電勢(shì)逐漸降低，故C錯(cuò)誤；D．M、O間的平均電場(chǎng)強(qiáng)度大于O、N間的平均電場(chǎng)強(qiáng)度，M、O間距離和O、N間距離相等，根據(jù)可知M、O間的電勢(shì)差大于O、N間的電勢(shì)差，故D正確。故選D。10.如圖所示，水平放置的輕質(zhì)絕緣彈簧左端固定在豎直墻壁上，右端連接一放置在光滑絕緣水平面上的帶正電小球，水平面上方存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)。初始時(shí)彈簧處于壓縮狀態(tài)，將小球由靜止釋放，小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中彈簧始終在彈性限度內(nèi)，則在小球向右運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中（）A.彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，小球的速度最大B.彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，小球的加速度為零C.小球運(yùn)動(dòng)到最右端過(guò)程，彈簧的彈性勢(shì)能變化量為零D.小球運(yùn)動(dòng)到最右端時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能比初始時(shí)的大〖答案〗D〖解析〗AB．當(dāng)小球受到電場(chǎng)力和彈簧彈力平衡時(shí)，加速度為零，小球速度有最大值，此時(shí)彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，故AB錯(cuò)誤；CD．在小球向右運(yùn)動(dòng)到最右端的過(guò)程，電場(chǎng)力做正功，根據(jù)動(dòng)能定理可知彈簧彈力做負(fù)功，小球運(yùn)動(dòng)到最右端時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能比初始時(shí)的大，故C錯(cuò)誤、D正確。故選D。11.如圖所示，一根導(dǎo)體棒ab搭在兩根足夠長(zhǎng)光滑水平導(dǎo)軌上，整個(gè)空間有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。給棒一個(gè)向右的初速度v0，此時(shí)棒所受的安培力大小為F0，只考慮電阻R，其余電阻均不計(jì)。則在此后過(guò)程中，則棒的速度大小v、棒受的安培力大小為F與位移x的關(guān)系圖像正確的是（）A. B.C. D.〖答案〗C〖解析〗AB取向右為正方向，則金屬桿向右滑行過(guò)程中，加速度為兩邊同乘極短時(shí)間，結(jié)合，可知因此整個(gè)過(guò)程中，有可解得故AB錯(cuò)誤；CD．根據(jù)結(jié)合可得可知安培力大小為F隨位移x均勻減小，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。二、非選擇題（共5題，共56分）12.智能化育苗蔬菜基地對(duì)環(huán)境要求嚴(yán)格，其中包括對(duì)光照強(qiáng)度的調(diào)控，光照強(qiáng)度簡(jiǎn)稱照度I，反映光照的強(qiáng)弱，光越強(qiáng)，照度越大，單位為勒克斯（lx）。為了控制照度，科技人員設(shè)計(jì)了圖甲所示的智能光控電路。（1）智能光控電路的核心元件是光敏電阻R，某同學(xué)用如圖乙所示電路，測(cè)量光敏電阻在不同照度時(shí)的阻值，實(shí)驗(yàn)所用器材：電源E1（9V）、滑動(dòng)變阻器R4（最大阻值為20Ω），電壓表（量程為0~3V，內(nèi)阻為3kΩ）和毫安表（量程為0~3mA，內(nèi)阻不計(jì)）。定值電阻R0＝6kΩ、開關(guān)、導(dǎo)線若干。則在閉合電路開關(guān)前應(yīng)該把滑動(dòng)變阻器的滑片移到______（選填“左”或“右”）端。（2）某次測(cè)量時(shí)電壓表的示數(shù)如圖丙所示，其讀數(shù)為______V，電流表讀數(shù)為1.5mA，此時(shí)光敏電阻的阻值為______kΩ。（3）通過(guò)測(cè)量得到6組數(shù)據(jù)如下表，請(qǐng)?jiān)趫D丁中作出阻值R隨照度I變化的圖像______，由圖可判斷光敏電阻的阻值與照度______反比例函數(shù)關(guān)系（選填“滿足”或“不滿足”）。照度I（klx）20406.08.010.012.0電阻R（kΩ）7.54.02.82.32.01.8（4）該同學(xué)用上述光敏電阻接入圖甲所示的電路，其中電源電動(dòng)勢(shì)E＝6.0V，內(nèi)阻忽略不計(jì)，電阻R1＝100Ω，電阻箱R2的阻值調(diào)節(jié)范圍是0~9999.9Ω，光敏電阻R的電壓U增加到2.0V時(shí)光照系統(tǒng)開始工作，為了使照度降低到4klx時(shí)，自動(dòng)控制系統(tǒng)開始補(bǔ)光，R2的阻值應(yīng)該調(diào)節(jié)為______kΩ。（5）要加快蔬菜的生長(zhǎng)，適度提高光照時(shí)間，可調(diào)節(jié)的方法是______?！即鸢浮剑?）左（2）1.80V3.6（3）不滿足（4）7.9（5）減小R2〖解析〗【小問(wèn)1詳析】為了保證電路的安全應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑到左端，從而使光敏電阻兩端的電壓為零；【小問(wèn)2詳析】[1]電壓表的最小刻度值為0.1V，如圖丙所示，電壓表的讀數(shù)為1.80V，[2]根據(jù)串聯(lián)電路電壓與電阻成正比的關(guān)系，磁敏電阻兩端的電壓為電流表讀數(shù)為1.5mA，故此時(shí)磁敏電阻的阻值為【小問(wèn)3詳析】[1][2]根據(jù)圖像可知縱坐標(biāo)與橫坐標(biāo)的乘積不是一個(gè)常數(shù)，所以光敏電阻的阻值與照度不滿足反比例函數(shù)關(guān)系；【小問(wèn)4詳析】（4）根據(jù)閉合電路歐姆定律根據(jù)圖像可知在照度降低到4klx時(shí)，對(duì)應(yīng)的阻值為又有其中U=2V聯(lián)立可得【小問(wèn)5詳析】減小R2的阻值，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，總電流變大，R兩端的電壓變大，從而導(dǎo)致自動(dòng)控制系統(tǒng)正常工作時(shí)的最小照度高于4000lx，加快蔬菜的生長(zhǎng)。13.戰(zhàn)繩作為一項(xiàng)超燃脂的運(yùn)動(dòng)，十分受人歡迎。晃動(dòng)戰(zhàn)繩一端使其上下振動(dòng)（可視為簡(jiǎn)諧振動(dòng)）形成橫波。圖（甲）、（乙）分別是戰(zhàn)繩上P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像，傳播方向?yàn)镻到Q。P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的平衡位置相距3m，波長(zhǎng)，求：（1）該列波的波長(zhǎng)；（2）振動(dòng)從P傳到Q的時(shí)間。〖答案〗（1）24m；（2）1.25s〖解析〗（1）波傳播方向?yàn)镻到Q，則有（n=0，1，2，3?）可得（n=0，1，2，3?）當(dāng)n=0時(shí)，，不符合題意；當(dāng)n=1時(shí)，；當(dāng)n=2時(shí)，=，不符合題意；故波長(zhǎng)