黑龍江省雙城市兆麟中學(xué)2023屆全國高三模擬考試（四）物理試題

黑龍江省雙城市兆麟中學(xué)2023屆全國高三模擬考試（四）物理試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。一、單項(xiàng)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(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖，兩質(zhì)點(diǎn)a，b在同一平面內(nèi)繞O沿逆時針方向做勻速圓周運(yùn)動，a，b的周期分別為2s和20s，a，b和O三點(diǎn)第一次到第二次同側(cè)共線經(jīng)歷的時間為()A． B． C． D．2、如圖所示，空間有與豎直平面夾角為θ的勻強(qiáng)磁場，在磁場中用兩根等長輕細(xì)金屬絲將質(zhì)量為m的金屬棒ab懸掛在天花板的C、D兩處，通電后導(dǎo)體棒靜止時金屬絲與磁場方向平行。已知磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，接人電路的金屬棒長度為l，重力加速度為g，以下關(guān)于導(dǎo)體棒中電流的方向和大小正確的是（）A．由b到a， B．由a到b，C．由a到b， D．由b到a，3、雙星系統(tǒng)中兩個星球A、B的質(zhì)量都是m，相距L，它們正圍繞兩者連線上某一點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動。實(shí)際觀測該系統(tǒng)的周期T要小于按照力學(xué)理論計(jì)算出的周期理論值T0，且，于是有一人猜測這可能是受到了一顆未發(fā)現(xiàn)的星球C的影響，并認(rèn)為C位于A、B的連線正中間，相對A、B靜止，則A、B組成的雙星系統(tǒng)周期理論值T0及C的質(zhì)量分別為（）A．， B．，C．， D．，4、汽車A、B在同一水平路面上同一地點(diǎn)開始做勻加速直線運(yùn)動，A、B兩車分別在t0和2t0時刻關(guān)閉發(fā)動機(jī)，二者速度一時間關(guān)系圖象如圖所示。已知兩車的質(zhì)量相同，兩車運(yùn)動過程中受阻力都不變。則A、B兩車（）A．阻力大小之比為2：1B．加速時牽引力大小之比為2：1C．牽引力的沖量之比為1：2D．牽引力做功的平均功率之比為2：15、（題文）（題文）如圖，兩同心圓環(huán)A、B置于同一水平面上，其中B為均勻帶負(fù)電絕緣環(huán)，A為導(dǎo)體環(huán).當(dāng)B繞環(huán)心轉(zhuǎn)動時，導(dǎo)體環(huán)A產(chǎn)生順時針電流且具有擴(kuò)展趨勢，則B的轉(zhuǎn)動情況是（）A．順時針加速轉(zhuǎn)動B．順時針減速轉(zhuǎn)動C．逆時針加速轉(zhuǎn)動D．逆時針減速轉(zhuǎn)動6、如圖所示，真空中孤立導(dǎo)體球均勻帶電，電荷量為+Q。試探電荷從P點(diǎn)由靜止釋放，只在電場力作用下運(yùn)動到無限遠(yuǎn)處，電場力做功為W，若導(dǎo)體球電荷量變?yōu)?2Q，則該試探電荷從P點(diǎn)運(yùn)動至無限遠(yuǎn)的過程中電場力做功為（）A．2W B．4W C．W D．W二、多項(xiàng)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(xiàng)中，有多個選項(xiàng)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、一簡諧機(jī)械橫波沿x軸負(fù)方向傳播，已知波的波長為8m，周期為2s，t＝0s時刻波形如圖甲所示，a、b、d是波上的三個質(zhì)點(diǎn)。圖乙是波上某一點(diǎn)的振動圖象，則下列說法正確的是A．圖乙可以表示質(zhì)點(diǎn)b的振動B．在0~0.25s和0.25~0.5s兩段時間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)b運(yùn)動位移相同C．該波傳播速度為v＝16m/sD．質(zhì)點(diǎn)a在t=1s時位于波谷E.質(zhì)點(diǎn)d簡諧運(yùn)動的表達(dá)式為y=0.1sinπt（m）8、水平面上兩個質(zhì)量相等的物體甲和乙，它們分別在水平推力和作用下開始沿同一直線運(yùn)動，運(yùn)動一段時間后都先后撤去推力，以后兩物體又各自運(yùn)動一段時間后靜止在同一位置，兩物體的動能—位移圖象如圖所示，圖中線段，則下列說法正確的是（）A．甲受到的摩擦力小于乙受到的摩擦力B．兩個水平推力的大小關(guān)系是大于C．在兩物體的加速階段，甲的加速度等于乙的加速度D．物體甲克服摩擦力做的功大于物體乙克服摩擦力做的功9、圖甲為一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0.2s時的波形圖，質(zhì)點(diǎn)P、Q的平衡位置分別位于x=2m和x=4m處。圖乙為介質(zhì)中某一質(zhì)點(diǎn)的振動圖像，則（）A．該簡諧橫波的傳播速度為10m/sB．乙圖可能是質(zhì)點(diǎn)Q的振動圖像C．t=0時質(zhì)點(diǎn)P的速度沿y軸負(fù)方向D．t=0.25s時，質(zhì)點(diǎn)P的位移為1cmE.t=0.1s時，質(zhì)點(diǎn)P的加速度與質(zhì)點(diǎn)Q的加速度相同10、如圖所示，電阻不計(jì)、間距為l的光滑平行金屬導(dǎo)軌水平放置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)軌左端接一定值電阻R．質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒MN置于導(dǎo)軌上，受到垂直于金屬棒的水平外力F的作用由靜止開始運(yùn)動，外力F與金屬棒速度v的關(guān)系是F=F0+kv（F0、k是常量），金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好．金屬棒中感應(yīng)電流為i，受到的安培力大小為FA，電阻R兩端的電壓為UR，感應(yīng)電流的功率為P，它們隨時間t變化圖象可能正確的有A． B．C． D．三、實(shí)驗(yàn)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“探究物體質(zhì)量一定時，加速度與力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)”中，小明同學(xué)做了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)，在調(diào)節(jié)桌面水平后，添加了力傳感器來測細(xì)線中的拉力。已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣热　?1)關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的操作，下列說法正確的是_______。A．必須用天平測出沙和沙桶的質(zhì)量B．一定要保證沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量C．應(yīng)當(dāng)先釋放小車，再接通電源D．需要改變沙和沙桶的總質(zhì)量，打出多條紙帶(2)由多次實(shí)驗(yàn)得到小車的加速度a與力傳感器顯示數(shù)F的關(guān)系如圖乙所示，則小車與軌道間的滑動摩擦力________N。(3)小明同學(xué)不斷增加沙子質(zhì)量重復(fù)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)小車的加速度最后會趨近于某一數(shù)值，從理論上分析可知，該數(shù)值應(yīng)為________m/s2。12．（12分）某實(shí)驗(yàn)小組利用電流傳感器（可視為理想電流表）和定值電阻以及電阻箱、待測電池等器材，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路測定電池電動勢和內(nèi)阻。電流的值通過數(shù)據(jù)采集器輸入到計(jì)算機(jī)，數(shù)據(jù)采集器和計(jì)算機(jī)對原電路的影響可忽略。他們連接好電路，閉合開關(guān)S后，發(fā)現(xiàn)無論如何調(diào)節(jié)電阻箱，計(jì)算機(jī)中顯示電流均為零，由此判斷電路可能出現(xiàn)了故障。經(jīng)小組討論后，嘗試用多用電表的歐姆檔來檢測電路。已知保護(hù)電阻，電流傳感器量程為。操作步驟如下：①將多用電表擋位調(diào)到電阻“×1”擋，再將紅、黑表筆短接，進(jìn)行歐姆調(diào)零；②斷開甲圖電路開關(guān)S，將多用電表兩表筆分別接在上，多用電表的指針不偏轉(zhuǎn)；③斷開甲圖電路開關(guān)S，將多用電表兩表筆分別接在上，多用電表的示數(shù)如圖乙所示；④斷開甲圖電路開關(guān)S，將多用電表兩表筆分別接在上，多用電表的指針不偏轉(zhuǎn)；⑤斷開甲圖電路開關(guān)S，將多用電表兩表筆分別接在上，計(jì)算機(jī)中顯示電流不為零?；卮鹣铝袉栴}：（1）操作步驟③中，多用電表內(nèi)阻_____________；（2）操作步驟⑤中，多用電表紅表筆應(yīng)接_______________（選“”或“”點(diǎn)）;（3）電路的故障可能是__________________;A．保護(hù)電阻短路B．保護(hù)電阻斷路C．電阻箱短路D．電阻箱斷路（4）排除電路故障后，該小組按照圖甲的電路測量電源的電動勢和內(nèi)阻。改變電阻箱的阻值，得到多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。根據(jù)數(shù)據(jù)作出圖像，如圖所示，則電源電動勢_____________V，內(nèi)阻__________（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。四、計(jì)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，一豎直光滑絕緣的管內(nèi)有勁度系數(shù)為的絕緣彈簧，其下端固定于水平地面，上端與一不帶電的質(zhì)量為的絕緣小球A相連，開始時小球A靜止。整個裝置處于一方向豎直向下的勻強(qiáng)電場中，電場強(qiáng)度大小為?，F(xiàn)將另一質(zhì)量也為、帶電荷量為的絕緣帶電小球B從距A某個高度由靜止開始下落，B與A發(fā)生碰撞后起向下運(yùn)動、但不粘連，相對于碰撞位置B球能反彈的最大高度為，重力加速度為，全過程小球B的電荷量不發(fā)生變化。求：(1)開始時彈簧的形變量為多少；(2)AB分離時速度分別為多大；(3)B開始下落的位置距A的高度。14．（16分）如圖BC是位于豎直平面內(nèi)的一段光滑的圓弧軌道，圓弧軌道的半徑為r＝3m，圓心角θ＝53°，圓心O的正下方C與光滑的水平面相連接，圓弧軌道的末端C處安裝了一個壓力傳感器．水平面上靜止放置一個質(zhì)量M＝1kg的木板，木板的長度l＝1m，木板的上表面的最右端放置一個靜止的小滑塊P1，小滑塊P1的質(zhì)量m1未知，小滑塊P1與木板之間的動摩擦因數(shù)μ＝0.1．另有一個質(zhì)量m1＝1kg的小滑塊P1，從圓弧軌道左上方的某個位置A處以某一水平的初速度拋出，恰好能夠沿切線無碰撞地從B點(diǎn)進(jìn)入圓弧軌道，滑到C處時壓力傳感器的示數(shù)為N，之后滑到水平面上并與木板發(fā)生彈性碰撞且碰撞時間極短．（不計(jì)空氣阻力，重力加速度g＝10m/s1，cos53°＝0.6）．求：（1）求小滑塊P1經(jīng)過C處時的速度大?。唬?）求位置A與C點(diǎn)之間的水平距離和豎直距離分別是多少？（3）假設(shè)小滑塊P1與木板間摩擦產(chǎn)生的熱量為Q，請定量地討論熱量Q與小滑塊P1的質(zhì)量m1之間的關(guān)系．15．（12分）如圖所示，粗細(xì)均勻的U形管，左側(cè)開口，右側(cè)封閉。右細(xì)管內(nèi)有一段被水銀封閉的空氣柱，空氣柱長為l=12cm，左側(cè)水銀面上方有一塊薄絕熱板，距離管口也是l=12cm，兩管內(nèi)水銀面的高度差為h=4cm。大氣壓強(qiáng)為P0=76cmHg，初始溫度t0=27℃?，F(xiàn)在將左側(cè)管口封閉，并對左側(cè)空氣柱緩慢加熱，直到左右兩管內(nèi)的水銀面在同一水平線上，在這個過程中，右側(cè)空氣柱溫度保持不變，試求：(1)右側(cè)管中氣體的最終壓強(qiáng)；(2)左側(cè)管中氣體的最終溫度。

參考答案一、單項(xiàng)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(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、B【解析】a、b和O三點(diǎn)第一次到第二次同側(cè)共線即質(zhì)點(diǎn)a要比質(zhì)點(diǎn)b多運(yùn)動一周．則要滿足,代入數(shù)據(jù)得解得：，B正確．故選B2、C【解析】

對導(dǎo)體棒進(jìn)行受力分析，根據(jù)左手定則分析導(dǎo)體棒中的電流方向，根據(jù)三角形定則分析求解安培力的大小，從而根據(jù)求解導(dǎo)體棒的電流大小?！驹斀狻繉?dǎo)體棒靜止，則其受力如圖所示：根據(jù)左手定則可知，導(dǎo)體棒的電流方向?yàn)橛蒩到b，根據(jù)平衡條件可知安培力的大小為：所以感應(yīng)電流的大小為：故ABD錯誤C正確。故選C。3、D【解析】

兩星的角速度相同，根據(jù)萬有引力充當(dāng)向心力知：可得r1=r2①兩星繞連線的中點(diǎn)轉(zhuǎn)動，則有：②所以③由于C的存在，雙星的向心力由兩個力的合力提供，則④又⑤解③④⑤式得可知D正確，ABC錯誤。故選D。4、C【解析】

A．關(guān)閉發(fā)動機(jī)后，汽車在阻力的作用下做勻減速運(yùn)動，由v—t圖像知a3：a4=1：2再根據(jù)牛頓第二定律知，汽車A、B所受阻力分別為f1=ma3，f2=ma4得f1：f2=1：2A錯誤；B．在加速階段，對A車F1－f1=ma1對B車F2－f2=ma2由v-t圖像知a1：a2=2：1，a1=a4=2a2=2a3聯(lián)立解得F1：F2=1：1B錯誤；D．由圖知，在加速階段，兩車的平均速度相等均為，牽引力相等，所以牽引力平均功率得P1=P2D錯誤；C．牽引力作用的時間t1：t2=1：2牽引力的沖量C正確。故選C。5、A【解析】由圖可知，A中感應(yīng)電流為順時針，由楞次定律可知，感應(yīng)電流的內(nèi)部磁場向里，由右手螺旋定則可知，引起感應(yīng)電流的磁場可能為：向外增大或向里減??；若原磁場向外，則B中電流應(yīng)為逆時針，由于B帶負(fù)電，故B應(yīng)順時針轉(zhuǎn)動且轉(zhuǎn)速增大；若原磁場向里，則B中電流應(yīng)為順時針，則B應(yīng)逆時針轉(zhuǎn)動且轉(zhuǎn)速減??；又因?yàn)閷?dǎo)體環(huán)A具有擴(kuò)展趨勢，則B中電流應(yīng)與A方向相反，即B應(yīng)順時針轉(zhuǎn)動且轉(zhuǎn)速增大，A正確．6、A【解析】

根據(jù)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場的電勢分布特點(diǎn)可知，當(dāng)導(dǎo)體球電荷量變?yōu)?2Q時，除無窮遠(yuǎn)處電勢仍為0外，其它點(diǎn)的電勢變?yōu)樵瓉淼膬杀叮瑒tP點(diǎn)與無窮遠(yuǎn)處的電勢差變?yōu)樵瓉淼膬杀?，根?jù)可知試探電荷仍從P點(diǎn)運(yùn)動至無限遠(yuǎn)的過程中電場力做功為故A正確，BCD錯誤。故選A。二、多項(xiàng)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(xiàng)中，有多個選項(xiàng)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．由圖乙知，t=0時刻質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過位置向下運(yùn)動，圖甲是t=0時刻的波形，此時a位于波峰，位移最大，與圖乙中t=0時刻質(zhì)點(diǎn)的狀態(tài)不符，而質(zhì)點(diǎn)b在t=0時刻經(jīng)過平衡位置向下運(yùn)動，與圖乙中t=0時刻質(zhì)點(diǎn)的狀態(tài)相符，所以圖乙不能表示質(zhì)點(diǎn)d的振動，可以表示質(zhì)點(diǎn)b的振動，故A正確；B．由于質(zhì)點(diǎn)做簡諧振動，并不是勻速直線運(yùn)動，則在0～0.25s和0.25～0.5s兩段時間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)b運(yùn)動位移不相同，故B錯誤；C．由圖可知，波的波長為8m，周期為2s，故傳播速度故C錯誤；D．因周期T=2s，那么質(zhì)點(diǎn)a在t=1s時，即振動半個周期，其位于波谷，故D正確；E．根據(jù)平移法可知，質(zhì)點(diǎn)d下一時刻沿著y軸正方向運(yùn)動，振幅而因此質(zhì)點(diǎn)d簡諧運(yùn)動的表達(dá)式為故E正確。故選ADE。8、AC【解析】

A．依題意及題圖可知，在動能減少階段，兩物體均做勻減速運(yùn)動．物體受到的摩擦力大小等于圖象斜率的絕對值，易得甲受到的摩擦力小于乙受到的摩擦力，故A正確；B．在動能增加階段，兩物體均做勻加速運(yùn)動，圖象的斜率表示物體的合力，由題圖知得故小于，故B錯誤：C．在加速階段，兩物體受到的合力相等，易知兩物體的加速度大小相等，故C正確；D．整個運(yùn)動階段，由動能定理可知，甲、乙兩物體克服摩擦力做的功分別等于和所做的功，根據(jù)功的公式容易得到，做的功小于做的功，所以物體甲克服摩擦力做的功小于物體乙克服摩擦力做的功，故D錯誤。故選：AC。9、ABC【解析】

A．從甲圖中可知，根據(jù)圖乙可知，故波速為A正確；B．根據(jù)走坡法可知圖甲中的P點(diǎn)在t=0.2時正向上運(yùn)動，而Q點(diǎn)在t=0.2s時正向下振動，而圖乙中t=0.2s時質(zhì)點(diǎn)正通過平衡位置向下振動，所以乙圖可能是質(zhì)點(diǎn)Q的振動圖像，B正確；C．因?yàn)橹芷跒?.4s，故在t=0時，即將甲圖中的波形向前推半個周期，P點(diǎn)正向下振動，C正確；D．根據(jù)題意可知0.1s為四分之一周期，質(zhì)點(diǎn)P在0.2s~0.3s內(nèi)的位移為2cm，0.25s為過程中的中間時刻，質(zhì)點(diǎn)從平衡位置到波峰過程中做減速運(yùn)動，所以前一半時間內(nèi)的位移大于后一半時間內(nèi)的位移，即0.25s時的位移大于1cm，D錯誤；E．P點(diǎn)和Q點(diǎn)相距半個波長，兩點(diǎn)為反相點(diǎn)，振動步調(diào)總是相反，在任意時刻兩點(diǎn)的加速度方向總是相反，E錯誤。故選ABC。10、BC【解析】

對金屬棒受力分析，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律和牛頓第二定律得出表達(dá)式，分情況討論加速度的變化情況，分三種情況討論：勻加速運(yùn)動，加速度減小的加速，加速度增加的加速，再結(jié)合圖象具體分析．【詳解】設(shè)金屬棒在某一時刻速度為v，由題意可知，感應(yīng)電動勢，環(huán)路電流，即；安培力，方向水平向左，即，；R兩端電壓，即；感應(yīng)電流功率，即．分析金屬棒運(yùn)動情況，由力的合成和牛頓第二定律可得：，即加速度，因?yàn)榻饘侔魪撵o止出發(fā)，所以，且，即，加速度方向水平向右．

（1）若，，即，金屬棒水平向右做勻加速直線運(yùn)動．有，說明，也即是，，所以在此情況下沒有選項(xiàng)符合．

（2）若，隨v增大而增大，即a隨v增大而增大，說明金屬棒做加速度增大的加速運(yùn)動，速度與時間呈指數(shù)增長關(guān)系，根據(jù)四個物理量與速度的關(guān)系可知B選項(xiàng)符合；（3）若，隨v增大而減小，即a隨v增大而減小，說明金屬棒在做加速度減小的加速運(yùn)動，直到加速度減小為0后金屬棒做勻速直線運(yùn)動，根據(jù)四個物理量與速度關(guān)系可知C選項(xiàng)符合．三、實(shí)驗(yàn)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、D1.05m/s2【解析】

(1)[1]AB．對小車的拉力是通過力傳感器得到的，故無需測量沙和沙桶的質(zhì)量，也不需要滿足沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，故AB錯誤；C．使用打點(diǎn)計(jì)時器，應(yīng)先接通電源，在釋放小車，故C錯誤；D．探究物體質(zhì)量一定時加速度與力的關(guān)系，要改變沙和沙桶的總質(zhì)量，打出多條紙帶，故D正確。故選D。(2)[2]根據(jù)牛頓第二定律可知圖象時解得(3)[3]沙和沙桶的位移為x1，小車的位移為x2，在相同時間t內(nèi)兩者之間有定滑輪相連，所以位移之間的關(guān)系為則加速度關(guān)系為即小車的加速度是砂和砂桶加速度的。設(shè)繩子的拉力為T，根據(jù)牛頓第二定律得化簡可得不斷增加沙子質(zhì)量時，m趨于無窮大，即可判斷小車的加速度為12、15.0cD1.53.0【解析】

（1）[1]．操作步驟③中，多用電表內(nèi)阻等于中值電阻，大小為15.0Ω；（2）[2]．因c端是電流傳感器的負(fù)極，則操作步驟⑤中，多用電表紅表筆應(yīng)接點(diǎn)；（3）[3]．根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟的分析可知，電路的故障可能是電阻箱R斷路，故選D；（4）[4][5]．根據(jù)閉合電路歐姆定律可得：E=I(R+R0+r)即：由圖像可知：則r=3.0Ω四、計(jì)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)(3)【解析】

(1)設(shè)開始彈簧的壓縮量為，對A故(2)B球受電場力為AB小球剛分離時對B由牛頓第二定律有AB二者加速度相等對A有所以即彈簧拉伸量等于開始時的壓縮量，剛分離時AB小球速度相等，設(shè)為依題意，B相對于碰撞位置上升最高，故AB分離后B再上升高度，AB分離后B向上做豎直上拋運(yùn)動，由運(yùn)動學(xué)公式即(3)設(shè)A