山西大學2023年高三第四次模擬考試物理試卷含解析

2023學年高考物理模擬試卷考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請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、2020年3月9日19時55分，我國在西昌衛(wèi)基發(fā)射中心，成功發(fā)射北斗系統(tǒng)第五十四顆導航衛(wèi)星，北斗三號CEO-2是一顆地球同步軌道衛(wèi)星，以下關(guān)于這顆衛(wèi)星判斷正確的是（）A．地球同步軌道衛(wèi)星的運行周期為定值B．地球同步軌道衛(wèi)星所受引力保持不變C．地球同步軌道衛(wèi)星繞地運行中處干平衡狀態(tài)D．地球同步軌道衛(wèi)星的在軌運行速度等于第一宇宙速度2、如圖，AC、BD為圓的兩條互相垂直的直徑，圓心為O，半徑為R，將等電量的異種點電荷Q放在圓周上，它們的位置關(guān)于AC對稱，+Q與O點的連線和OC間夾角為30°，靜電常量為k，則（）A．O點的電場強度大小為B．O點的電場強度方向由O指向AC．O點電勢小于C點電勢D．試探電荷q從B點移到D點過程中，電勢能始終不變3、如圖是某金屬在光的照射下產(chǎn)生的光電子的最大初動能Ek，與入射光頻率v的關(guān)系圖象。由圖象可知錯誤的是（）A．該金屬的逸出功等于hv0B．該金屬的逸出功等于EC．入射光的頻率為時，產(chǎn)生的光電子的最大初動能為D．入射光的頻率為2v0時，產(chǎn)生的光電子的最大初動能為E4、如圖所示，圖甲為一簡諧橫波在t=0.10s時的波形圖，P是平衡位置在x=0.5m處的質(zhì)點，Q是平衡位置在x=2m處的質(zhì)點；圖乙為質(zhì)點Q的振動圖象。下列說法正確的是（）A．這列波沿x軸正方向傳播 B．這列波的傳播速度為2m/sC．t=0.15s，P的加速度方向與速度方向相同 D．從t=0.10s到t=0.15s，P通過的路程為10cm5、在升降機底部安裝一個加速度傳感器，其上放置了一個質(zhì)量為m小物塊，如圖甲所示。升降機從t=0時刻開始豎直向上運動，加速度傳感器顯示加速度a隨時間t變化如圖乙所示。取豎直向上為正方向，重力加速度為g，以下判斷正確的是（）A．在0～2t0時間內(nèi)，物塊先處于失重狀態(tài)，后處于超重狀態(tài)B．在t0～3t0時間內(nèi)，物塊先處于失重狀態(tài)，后處于超重狀態(tài)C．t=t0時刻，物塊所受的支持力大小為mgD．t=3t0時刻，物塊所受的支持力大小為2mg6、北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)(BDS)是中國自行研制的全球衛(wèi)星定位和導軌系統(tǒng)，預計2020年形成全球覆蓋能力。如圖所示是北斗導航系統(tǒng)中部分衛(wèi)星的軌道示意圖，已知a、b、c三顆衛(wèi)星均做勻速圓周運動，軌道半徑ra=rA．a(chǎn)的向心力小于c的向心力B．a(chǎn)、b衛(wèi)星的加速度一定相等C．c在運動過程中不可能經(jīng)過北京上空D．b的周期等于地球自轉(zhuǎn)周期二、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，兩個等量異種點電荷、固定在同一條水平線上，電荷量分別為和。是水平放置的足夠長的光滑絕緣細桿，細桿上套著一個中間穿孔的小球，其質(zhì)量為，電荷量為（可視為試探電荷，不影響電場的分布）。現(xiàn)將小球從點電荷的正下方點由靜止釋放，到達點電荷的正下方點時，速度為，為的中點。則（）A．小球從至先做加速運動，后做減速運動B．小球運動至點時速度為C．小球最終可能返回至點D．小球在整個運動過程中的最終速度為8、幾個水球可以擋住一顆子彈？《國家地理頻道》的實驗結(jié)果是：四個水球足夠！完全相同的水球緊挨在一起水平排列，子彈在水球中沿水平方向做勻變速直線運動，恰好能穿出第4個水球，則下列判斷正確的是()A．子彈在每個水球中的速度變化相同B．子彈在每個水球中運動的時間不同C．每個水球?qū)ψ訌椀臎_量不同D．子彈在每個水球中的動能變化相同9、如圖所示，在光滑水平的平行導軌MN、HG左端接一阻值為的電阻（導軌電阻不計），兩軌道之間有垂直紙面向里的勻強磁場。一電阻也為的金屬桿，垂直兩導軌放在軌道上。現(xiàn)讓金屬桿在外力作用下分別以速度v1、v2由圖中位置1勻速運動到位置2，兩次運動過程中桿與導軌接觸良好，若兩次運動的速度之比為，則在這兩次運動中下列說法正確的是（）A．R0兩端的電壓之比為U1:U2＝1:2B．回路中產(chǎn)生的總熱量之比Q1:Q2＝1:4C．外力的功率之比P1:P2＝1:2D．通過導體橫截面的電荷量q1:q2＝1:110、如圖甲所示，豎直光滑桿固定不動，套在桿上的彈簧下端固定，將套在桿上的滑塊向下壓縮彈簧至離地高度處，滑塊與彈簧不拴接。現(xiàn)由靜止釋放滑塊，通過傳感器測量出滑塊的速度和離地高度并作出如圖乙所示滑塊的圖象，其中高度從0.2m上升到0.35m范圍內(nèi)圖象為直線，其余部分為曲線，以地面為零勢能面，不計空氣阻力，取，由圖象可知（）A．小滑塊的質(zhì)量為0.1kgB．輕彈簧原長為0.2mC．彈簧最大彈性勢能為0.5JD．小滑塊的重力勢能與彈簧的彈性勢能總和最小為0.4J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）用如圖a所示的電路測量鉑熱敏電阻的阻值與溫度的關(guān)系．（1）開關(guān)閉合前，滑動變阻器的滑片應移至______端（填“A”或“B”）．（2）實驗測得不同溫度下的阻值，并繪得如圖b的Rt-t關(guān)系圖線，根據(jù)圖線寫出該熱敏電阻的Rt-t關(guān)系式：Rt=______________（Ω）．（3）鉑的電阻對溫度變化很靈敏，可以制成電阻溫度計．請利用開關(guān)、導線、鉑熱敏電阻、圖a中某一電表和圖c所示的恒流源（調(diào)節(jié)旋鈕時可以選擇不同的輸出電流，且輸出電流不隨外部條件的變化而變化），設計一個簡易電阻溫度計并在圖d的虛線框內(nèi)畫出電路原理圖____________________．（4）結(jié)合圖b的關(guān)系圖線，選擇恒流源的輸出電流為0.15A，當選用的電表達到滿偏時，電阻溫度計所測溫度為__________________℃．如果要提高該溫度計所能測量的最高溫度值，請?zhí)岢鲆环N可行的方法：_________________________________________．12．（12分）在“測定金屬的電阻率”實驗中：（1）用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，測量結(jié)果如圖甲所示，其示數(shù)為____cm；用刻度尺測得金屬絲的長度如圖乙所示，其示數(shù)為_____cm；用歐姆表粗略測量該金屬絲的電阻，選擇“×1”歐姆擋測量，示數(shù)如圖丙所示，其示數(shù)為_____Ω。（2）用伏安法進一步精確測金屬絲的電阻R，實驗所用器材如下：a.電流表A(量程為0.2A，內(nèi)阻為1Ω)b.電壓表V(量程為9V，內(nèi)阻約3kΩ)c.定值電阻R0(阻值為2Ω)d.滑動變阻器R(最大阻值為10Ω，額定電流為2A)e.電池組(電動勢為9V，內(nèi)阻不計)f.開關(guān)、導線若干①某小組同學利用以上器材設計電路，部分電路圖如圖丁所示，請把電路圖補充完整_____。(要保證滑動變阻器的滑片任意移動時，電表均不被燒壞)②某次實驗中，電壓表的示數(shù)為4.5V，電流表的示數(shù)為0.1A，則金屬絲電阻的值為________Ω；根據(jù)該測量值求得金屬絲的電阻率為________Ω·m。(計算結(jié)果均保留三位有效數(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）如圖所示，等腰三角形ABC為一透明材料做成的三棱鏡的橫截面示意圖，，AC邊長為，M、N分別為AC、BC的中點。一平行AB的細光束從M點射入棱鏡，經(jīng)AB面反射一次后從N點射出，光在真空中的傳播速度用表示，求光在透明材料內(nèi)傳播所用的時間。14．（16分）如圖甲所示為足夠長、傾斜放置的平行光滑導軌，處在垂直斜面向上的勻強磁場中，導軌上端接有一定值電阻，導軌平面的傾角為37°，金屬棒垂直導軌放置，用一平行于斜面向上的拉力F拉著金屬棒由靜止向上運動，金屬棒的質(zhì)量為0.2kg，其速度大小隨加速度大小的變化關(guān)系如圖乙所示.金屬棒和導軌的電阻不計，，求：（1）拉力F做功的最大功率（2）回路中的最大電功率15．（12分）如圖甲所示，A端封閉、B端開口、內(nèi)徑均勻的玻璃管長，其中有一段長的水銀柱把一部分空氣封閉在玻璃管中。當玻璃管水平放置時，封閉氣柱A長。現(xiàn)把玻璃管緩慢旋轉(zhuǎn)至豎直，如圖乙所示，再把開口端向下插入水銀槽中，直至A端氣柱長為止，這時系統(tǒng)處于靜止平衡。已知大氣壓強，整個過程溫度不變，試求：(1)玻璃管旋轉(zhuǎn)至豎直位置時，A端空氣柱的長度；(2)如圖丙所示，最后槽內(nèi)水銀進入玻璃管內(nèi)的水銀柱的長度d（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

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】

A．同步衛(wèi)星相對地球是靜止的，即運行周期等于地球自轉(zhuǎn)周期，為定值，A正確；BC．地球同步軌道衛(wèi)星所受引力充當圓周運動的向心力，時時刻刻指向圓心，為變力，其合力不為零，故不是出于平衡狀態(tài)，BC錯誤；D．第一宇宙速度是最小發(fā)射速度，最大環(huán)繞速度，即為在地球表面環(huán)繞的衛(wèi)星的速度，而同步衛(wèi)星軌道半徑大于地球半徑，根據(jù)可知，軌道半徑越大，線速度越小，所以同步衛(wèi)星運行速度小于第一宇宙速度，D錯誤。故選A。2、A【解析】

AB．兩電荷在O點的場強大小為E1=E2=k夾角為120°根據(jù)平行四邊形定則知合場強為E=E1=E2=k方向平行兩個電荷的連線向右，故A正確，B錯誤；C．等量正負點電荷連線的中垂線上電勢相等，因而φO=φC，故C錯誤；D．如果只有+Q存在，則B點電勢大于D點電勢；如果只有-Q存在，同樣是B點電勢大于D點電勢；由于電勢是標量，所以兩個場源電荷同時存在時，依然有B點電勢大于D點電勢，故試探電荷q從B點移到D點過程中，電勢能是變化的，故D錯誤。故選A。3、C【解析】

ABD．根據(jù)光電效應方程有Ekm=hν－W0其中W0為金屬的逸出功，其中W0=hν0所以有Ekm=hν－h(huán)ν0由此結(jié)合圖象可知，該金屬的逸出功為E或者W0=hν0，當入射光的頻率為2ν0時，代入方程可知產(chǎn)生的光電子的最大初動能為E，故ABD正確；C．入射光的頻率時，小于極限頻率，不能發(fā)生光電效應，故C錯誤。此題選擇錯誤的，故選C。4、C【解析】

A．分析振動圖像，由乙圖讀出，在t=0.10s時Q點的速度方向沿y軸負方向，根據(jù)波動規(guī)律結(jié)合圖甲可知，該波沿x軸負方向的傳播，故A錯誤；B．由甲圖讀出波長為λ=4m，由乙圖讀出周期為T=0.2s，則波速為故B錯誤；C．從t=0.10s到t=0.15s，質(zhì)點P振動了，根據(jù)波動規(guī)律可知，t=0.15s時，質(zhì)點P位于平衡位置上方，速度方向沿y軸負方向振動，則加速度方向沿y軸負方向，兩者方向相同，故C正確；D．在t=0.10s時質(zhì)點P不在平衡位置和最大位移處，所以從t=0.10s到t=0.15s，質(zhì)點P通過的路程s≠A=10cm故D錯誤。故選C。5、C【解析】

A．由乙圖可知，在0～2t0時間內(nèi)，物塊先處于超重狀態(tài)，后處于失重狀態(tài)，A錯誤；B．由乙圖可知，在t0～3t0時間內(nèi)，物塊先處于超重狀態(tài)，后處于失重狀態(tài)，B獵；C．由乙圖可知，t=t0時刻，物塊所受的支持力大小為mg，C正確；D．由乙圖可知，t=3t0時刻，物塊所受的支持力大小為mg，D錯誤。故選C。6、D【解析】因a、c的質(zhì)量關(guān)系不確定，則無法比較兩衛(wèi)星的向心力的大小，選項A錯誤；a、b衛(wèi)星的半徑相同，則加速度的大小一定相同，選項B錯誤；c是一般的人造衛(wèi)星，可能會經(jīng)過北京的上空，選項C錯誤；a、b的半徑相同，則周期相同，因a是地球的同步衛(wèi)星，則兩衛(wèi)星的周期都等于地球自轉(zhuǎn)的周期，選項D正確；故選D.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、BD【解析】

A．根據(jù)等量異種點電荷的電場線分布，可知，兩點電荷連線的中垂面是等勢面，電勢為0，正點電荷附近電勢大于0，負點電荷附近電勢小于0，根據(jù)對稱關(guān)系可得其中，所以小球從C到D運動過程中，只有電場力做功，且由于電勢降低，所以電勢能減小，電場力做正功，小球在做加速運動，所以A錯誤；B．小球由C到D，由動能定理得則由C到O，由動能定理可得所以B正確；C．由分析可知無窮遠處電勢也是0，小球由O到D加速運動，再由D到無窮遠處，電勢升高，電勢能增加，電場力做負功，小球做減速運動，所有不可能返回O點，所以C錯誤；D．小球從O到無窮遠處，電場力做功為0，由能量守恒可知，動能變化量也是0，即無窮遠處的速度為所以D正確。故選BD。8、BCD【解析】

A.設水球的直徑為d，子彈運動的過程為勻減速直線運動，直到末速度為零，我們可以應用逆過程，相當于子彈初速度為零做勻加速直線運動．因為通過最后1個、最后2個、以及后3個、全部4個的位移分別為d,2d,3d和4d,根據(jù)x=知，所用時間之比為1:::2，所以子彈在每個水球中運動的時間不同；子彈在水球中沿水平方向做勻變速直線運動，所以加速度相同，由△v=at可知，運動的時間不同，則速度的變化量不同；故A錯誤，B正確；C.根據(jù)沖量的定義：I=Ft，受力是相同的，運動的時間不同，所以每個水球?qū)ψ訌椀臎_量不同．故C正確；D.根據(jù)動能定理：△EK=W=Fd，受力是相同的，運動的位移相同，所以子彈受到的阻力對子彈做的功相等，所以子彈在毎個水球中的動能變化相同．故D正確．故選BCD【點睛】子彈運動的過程為勻減速直線運動，直到末速度為零，我們可以應用逆過程，相當于子彈初速度為零做勻加速直線運動來解決此題；根據(jù)沖量的定義判斷沖量的變化；根據(jù)動能定理判斷動能的變化．9、AD【解析】

A．兩種情況下桿產(chǎn)生的電動勢分別為、回路中的總電阻為R。故回路中兩次的電流分別為、故電流之比為根據(jù)歐姆定律，R0兩端的電壓之比故A正確；B．兩次運動所用的時間為故產(chǎn)生的熱量之比為故B錯誤；C．由于棒做勻速直線運動，故外力的功率等于回路中的功率，故故C錯誤。D．兩種情況下磁通量的變化量相同，則通過導體橫截面的電荷量為故通過電阻橫截面的電荷量為q1:q2=1:1故D正確。故選AD。10、BC【解析】

A．在從0.2m上升到0.35m范圍內(nèi)，△Ek=△EP=mg△h，圖線的斜率絕對值為：所以：m=0.2kg故A錯誤；B．在Ek-h圖象中，圖線的斜率表示滑塊所受的合外力，由于高度從0.2m上升到0.35m范圍內(nèi)圖象為直線，其余部分為曲線，說明滑塊從0.2m上升到0.35m范圍內(nèi)所受作用力為恒力，所示從h=0.2m，滑塊與彈簧分離，彈簧的原長的0.2m。故B正確；C．根據(jù)能的轉(zhuǎn)化與守恒可知，當滑塊上升至最大高度時，增加的重力勢能即為彈簧最大彈性勢能，所以Epm=mg△h=0.2×10×（0.35-0.1）=0.5J故C正確；

D．由圖可知，當h=0.18m時的動能最大；在滑塊整個運動過程中，系統(tǒng)的動能、重力勢能和彈性勢能之間相互轉(zhuǎn)化，因此動能最大時，滑塊的重力勢能與彈簧的彈性勢能總和最小，根據(jù)能的轉(zhuǎn)化和守恒可知EPmin=E-Ekm=Epm+mgh-Ekm=0.5+0.2×10×0.1-0.32=0.38J故D錯誤；故選BC。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、B50+t50將恒流源的輸出電流調(diào)小【解析】

（1）開關(guān)閉合前，為了保護電路，滑動變阻器的滑片應位于阻值最大處，故滑片應移至B端；（2）由圖象可知，鉑絲電阻Rt的阻值與溫度的關(guān)系式：Rt＝50+t；（3）直流恒流電源正常工作時，其輸出電流不隨外部條件的變化而變化，并且可讀出其大小，電壓表并聯(lián)在鉑絲電阻Rt的兩端，如圖所示：（4）當恒流源的輸出電流為0.15A，所以當電壓表示數(shù)最大時，即Rt兩端的電壓Ut＝15V時，鉑絲電阻Rt的阻值最大，由丙圖中所畫的Rt﹣t圖象可知，此時溫度計所能測量的溫度最高；由I得鉑絲電阻Rt的阻值為：Rt′100Ω，則溫度計所能測量的最高溫度為：t＝Rt﹣50＝100﹣50＝50℃