浙江省溫州市“十五校聯(lián)合體”2024屆高考物理四模試卷含解析

浙江省溫州市“十五校聯(lián)合體”2024屆高考物理四模試卷請考生注意：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，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。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、如圖甲所示，質(zhì)量為0.5kg的物塊和質(zhì)量為1kg的長木板，置于傾角為足夠長的固定斜面上，時刻對長木板施加沿斜面向上的拉力F，使長木板和物塊開始沿斜面上滑，作用一段時間t后撤去拉力F。已知長木板和物塊始終保持相對靜止，上滑時速度的平方與位移之間的關(guān)系如圖乙所示，，，。則下列說法正確的是（）A．長木板與斜面之間的動摩擦因數(shù)為B．拉力F作用的時間為C．拉力F的大小為13ND．物塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)μ2可能為0.882、如圖所示，固定在豎直平面內(nèi)的大圓環(huán)的半徑為。質(zhì)量為的小環(huán)套在大圓環(huán)上，且與大圓環(huán)接觸面光滑。在勁度系數(shù)為的輕彈簧作用下，小環(huán)恰靜止于大圓環(huán)上，彈簧與豎直方向的夾角為30°，則（）A．彈簧伸長的長度為B．彈簧伸長的長度為C．彈簧縮短的長度為D．彈簧縮短的長度為3、如圖所示，圖中曲線為兩段完全相同的六分之一圓弧連接而成的金屬線框（金屬線框處于紙面內(nèi)），每段圓弧的長度均為L，固定于垂直紙面向外、大小為B的勻強磁場中。若給金屬線框通以由A到C、大小為I的恒定電流，則金屬線框所受安培力的大小和方向為（）A．ILB，垂直于AC向左B．2ILB，垂直于AC向右C．，垂直于AC向左D．，垂直于AC向左4、如圖所示，一固定的細直桿與水平面的夾角為α=15°，一個質(zhì)量忽略不計的小輕環(huán)C套在直桿上，一根輕質(zhì)細線的兩端分別固定于直桿上的A、B兩點，細線依次穿過小環(huán)甲、小輕環(huán)C和小環(huán)乙，且小環(huán)甲和小環(huán)乙分居在小輕環(huán)C的兩側(cè)．調(diào)節(jié)A、B間細線的長度，當系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)時β=45°.不計一切摩擦．設(shè)小環(huán)甲的質(zhì)量為m1，小環(huán)乙的質(zhì)量為m2，則m1∶m2等于()A．tan15° B．tan30° C．tan60° D．tan75°5、氫原子能級示意圖如圖所示．光子能量在1.63eV~3.10eV的光為可見光．要使處于基態(tài)（n=1）的氫原子被激發(fā)后可輻射出可見光光子，最少應(yīng)給氫原子提供的能量為A．12.09eV B．10.20eV C．1.89eV D．1.5leV6、如圖所示為氫原子的能級圖，用光子能量為的單色光照射大量處于基態(tài)的氫原子，激發(fā)后的氫原子可以輻射出幾種不同頻率的光，則下列說法正確的是（）A．氫原子最多輻射兩種頻率的光B．氫原子最多輻射四種頻率的光C．從能級躍遷到能級的氫原子輻射的光波長最短D．從能級躍遷到能級的氫原子輻射的光波長最短二、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，正方形金屬線框自某一高度在空氣中豎直下落（空氣阻力不計），然后進入并完全穿過與正方形等寬的勻強磁場區(qū)域，進入時線框動能為Ek1，穿出時線框動能為Ek2。從剛進入到剛穿出磁場這一過程，線框產(chǎn)生的焦耳熱為Q，克服安培力做的功為W1，重力做的功為W2，線框重力勢能的減少量為?Ep，則下列關(guān)系正確的是（）A．Q=W1 B．Q=W2W1C．Q=?EpEk1Ek2 D．W2=W1(Ek2Ek1)8、如圖，理想變壓器原.副線圈匝數(shù)比n1:n2=3:1，燈泡A、B完全相同，燈泡L與燈泡A的額定功率相同，但額定電壓不同，當輸入端接上(V)的交流電壓后，三個燈泡均正常發(fā)光，圖中兩電流表均為理想電流表，且電流表A2的示數(shù)為2A，則（）A．電流表A1的示數(shù)為12AB．燈泡L的額定功率為20WC．燈泡A的額定電壓為5VD．將副線圈上的燈泡A撤去，燈泡L不能正常發(fā)光9、為了研究某種透明新材料的光學(xué)性質(zhì)，將其壓制成半圓柱形，如圖甲所示。一束激光由真空沿半圓柱體的徑向與其底面過O的法線成θ角射人。CD為光學(xué)傳感器，可以探測光的強度。從AB面反射回來的光強隨角θ變化的情況如圖乙所示?，F(xiàn)在將這種新材料制成的一根光導(dǎo)纖維束彎成半圓形，暴露于空氣中(假設(shè)空氣中的折射率與真空相同)，設(shè)半圓形外半徑為R，光導(dǎo)纖維束的半徑為r。則下列說法正確的是A．該新材料的折射率n>1B．該新材料的折射率n<1C．圖甲中若減小入射角θ，則反射光線和折射光線之間的夾角也將變小D．用同種激光垂直于光導(dǎo)纖維束端面EF射入，如圖丙。若該束激光不從光導(dǎo)纖維束側(cè)面外泄，則彎成的半圓形半徑R與纖維束半徑r應(yīng)滿足的關(guān)系為10、如圖所示，甲、乙、丙是繞地球做勻速圓周運動的3艘飛船，下列說法正確的是（）A．丙開動發(fā)動機向后瞬時噴氣后，其勢能不變B．丙開動發(fā)動機向后瞬時噴氣后的一段時間內(nèi)，可能沿原軌道追上同一軌道上的乙C．甲受稀薄氣體的阻力作用后，其動能增大、勢能減小D．甲受稀薄氣體的阻力作用后，阻力做功大小與引力做功大小相等三、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）某興趣小組在實驗室用圓錐擺演示儀來測定當?shù)氐闹亓铀俣?。圖甲是演示儀的簡化示意圖，細線下面懸掛一個小鋼球（直徑忽略不計），細線上端固定在電動機轉(zhuǎn)盤上，利用電動機帶動鋼球做圓錐擺運動。用轉(zhuǎn)速測定儀測定電動機的轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)刻度板的位置，使刻度板水平且恰好與小鋼球接觸，但無相互作用力，用豎直放置的刻度尺測定細線懸點到刻度板的豎直距離，不計懸點到轉(zhuǎn)軸間的距離。(1)開動轉(zhuǎn)軸上的電動機，讓擺球轉(zhuǎn)動起來形成圓錐擺。調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，當越大時，越__________（選填“大”或“小”）。(2)圖乙為某次實驗中的測量結(jié)果，其示數(shù)為__________cm。(3)用直接測量的物理量的符號表示重力加速度，其表達式為__________。12．（12分）某小組利用打點計時器測量橡膠滑塊與瀝青路面間的動摩擦因數(shù)。給橡膠滑塊一初速度，使其拖動紙帶滑行，打出紙帶的一部分如圖所示。已知打點計時器所用交流電的頻率為50Hz，紙帶上標出的每兩個相鄰點之間還有4個打出的點未畫出，經(jīng)測量AB、BC、CD、DE間的距離分別為。在ABCDE五個點中，打點計時器最先打出的是_______點，在打出D點時物塊的速度大小為____m/s（保留3位有效數(shù)字）；橡膠滑塊與瀝青路面間的動摩擦因數(shù)為________（保留1位有效數(shù)字，g取9.8m/s2）。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，水平地面上有兩個靜止的物塊A和B，A、B的質(zhì)量分別為m1＝2kg，m2＝1kg，它們與地面間的動摩擦因數(shù)均為μ＝0.5?，F(xiàn)對物塊A施加一大小I＝40N·s，水平向右的瞬時沖量，使物塊A獲得一個初速度，t＝1s后與物塊B發(fā)生彈性碰撞，且碰撞時間很短，A、B兩物塊均可視為質(zhì)點，重力加速度g＝10m/s2。(1)求A與B碰撞前瞬間，A的速度大??；(2)若物塊B的正前方20m處有一危險區(qū)域，請通過計算判斷碰撞后A、B是否會到達危驗區(qū)域。14．（16分）在如圖所示的xoy平面直角坐標系中，一足夠長絕緣薄板正好和x軸的正半軸重合，在全部區(qū)域和的條形區(qū)域內(nèi)均分布著方向垂直紙面向里的相同的勻強磁場，且區(qū)域磁場上下邊界平行。一帶正電粒子，從y軸上的（0，a）點以速度v沿與y軸負向成45°角出射。帶電粒子與擋板碰撞前后，x方向的分速度不變，y方向的分速度反向、大小不變，且碰撞過程中無電荷量損失。已知粒子質(zhì)量為m，電荷量為q，磁感應(yīng)強度的大小，不計粒子的重力。(1)求粒子進入下方磁場后第一次打在絕緣板上的位置；(2)為保證粒子不從的下邊界射出，磁場下邊界位置縱坐標y需要滿足的條件；(3)在滿足(2)的情況下，若在絕緣板上的合適位置開一小孔，粒子穿過后能再次回到出發(fā)點。寫出在板上開這一小孔可能的位置坐標（不需要寫出過程）；(4)在滿足(3)的情況下，求粒子從（0，a）出射僅一次經(jīng)過區(qū)域的磁場到再次返回出發(fā)點經(jīng)歷的時間。15．（12分）如圖所示，半圓形玻璃磚的半徑為R，圓心為O。一束單色光由玻璃磚上的P點垂直于半圓底面射入玻璃磚，其折射光線射向底面的Q點（圖中未畫出），折射率為，測得P點與半圓底面的距離為。計算確定Q點的位置。

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、D【解析】

A．撤去力F后長木板的加速度由牛頓第二定律解得μ1=0.25選項A錯誤；B．有拉力作用時的加速度拉力撤掉時的速度為拉力作用的時間為選項B錯誤；C．由牛頓第二定律解得F=13.5N選項C錯誤；D．物塊與長木板之間無相對滑動，可知物塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)大于0.25，選項D正確。故選D。2、A【解析】

如圖所示靜止小環(huán)受重力，由假設(shè)法分析知，彈簧有向內(nèi)的拉力，為伸長狀態(tài)，大圓環(huán)的支持力沿半徑向外。在力三角形中，由正弦定理得由胡克定律得聯(lián)立可得故A正確，BCD錯誤。3、D【解析】

由左手定則可知，導(dǎo)線所受安培力垂直于AC向左；設(shè)圓弧半徑為R，則解得則所受安培力故選D。4、C【解析】試題分析：小球C為輕環(huán)，重力不計，受兩邊細線的拉力的合力與桿垂直，C環(huán)與乙環(huán)的連線與豎直方向的夾角為600，C環(huán)與甲環(huán)的連線與豎直方向的夾角為300，A點與甲環(huán)的連線與豎直方向的夾角為300，乙環(huán)與B點的連線與豎直方向的夾角為600，根據(jù)平衡條件，對甲環(huán)：，對乙環(huán)有：，得，故選C．【名師點睛】小球C為輕環(huán)，受兩邊細線的拉力的合力與桿垂直，可以根據(jù)平衡條件得到A段與豎直方向的夾角，然后分別對甲環(huán)和乙環(huán)進行受力分析，根據(jù)平衡條件并結(jié)合力的合成和分解列式求解．考點：共點力的平衡條件的應(yīng)用、彈力．5、A【解析】

由題意可知，基態(tài)（n=1）氫原子被激發(fā)后，至少被激發(fā)到n=3能級后，躍遷才可能產(chǎn)生能量在1.63eV~3.10eV的可見光．故．故本題選A．6、D【解析】

AB．基態(tài)的氫原子吸收的能量后會剛好躍遷到能級，大量氫原子躍遷到的能級后最多輻射種頻率的光子，所以AB均錯誤；CD．由公式以及，知能級間的能量差越大，輻射出的光子的頻率越大，波長就越短，從到能級間的能量差最大，輻射的光波長最短，C錯誤，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、ACD【解析】

AB．由能量關(guān)系可知，線框產(chǎn)生的焦耳熱Q等于克服安培力做的功為W1，選項A正確，B錯誤；CD．由動能定理即W2=W1(Ek2Ek1)而W2=?Ep則Q=W1=?EpEk1Ek2選項CD正確。故選ACD。8、BD【解析】

A．因三個燈泡均正常發(fā)光，所以副線圈中總電流為由變壓規(guī)律可知原線圈中電流為即電流表A1的示數(shù)為，故A錯誤；BC．令副線圈兩端電壓為，則由變壓規(guī)律可知原線圈兩端電壓為令燈泡L兩端電壓為，則有根據(jù)題意則有聯(lián)立可得，則燈泡A的額定電壓為10V，燈泡L與燈泡A的額定功率相同，則燈泡L和A的額定功率故B正確，C錯誤；D．將副線圈上的燈泡A撤去，則輸出電流變小，根據(jù)理想變壓器中電流與匝數(shù)成反比可知，輸入電流變小，燈泡L不能正常發(fā)光，故D正確；故選BD。9、AD【解析】

AB.由題圖乙知，當時發(fā)生全反射，則有：故選項A符合題意，B不符合題意；C.圖甲中若減小入射角，根據(jù)反射定律和折射定律可知反射角和折射角都減小，則反射光線和折射光線之間的夾角也將變大，故選項C不符合題意；D.激光不從光導(dǎo)纖維束側(cè)面外泄的臨界條件是入射光在外側(cè)面處發(fā)生全反射，臨界光路如圖所示，可得：解得：，所以該束激光不從光導(dǎo)纖維束側(cè)面外泄，則彎成的半圓形半徑與纖維束半徑應(yīng)滿足的關(guān)系為，故選項D符合題意。10、AC【解析】

A．丙向后瞬時噴氣后，速度增大，但位置尚未變化，其勢能不變，選項A正確；。B．綜合應(yīng)用牛頓第二定律、功和能的推論。丙飛船向后瞬時噴氣后速度增大，之后離開原來軌道，軌道半徑變大，不可能沿原軌道追上同一軌道上的乙，選項B錯誤；CD．甲受稀薄氣體的阻力作用時，甲軌道半徑緩慢減小，做半徑減小的圓周運動，由可知其動能增大、勢能減小、機械能減小，由動能定理可知，即此過程中有阻力做功大小小于引力做功大小，選項C正確，D錯誤；故選AC.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、小18.50【解析】

(1)[1]越大，細線與豎直方向夾角越大，則h越小。(2)[2]懸點處的刻度為，水平標尺的刻度為，則示數(shù)為所以示數(shù)為。(3)[3]假設(shè)細線與豎直方向夾角為，由牛頓第二定律得又解得12、E1.370.5【解析】

[1]橡膠滑塊在瀝青路面上做勻減速直線運動，速度越來越小，在相等的時間內(nèi)，兩計數(shù)點間的距離越來越小，所以打點計時器最先打出的是E點；[2]由題知，每兩個相鄰點之間還有4個打出的點未畫出，所以兩個相鄰計數(shù)點的時間為：T=0.1s，根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，則打出D點時物塊的速度大小為代入數(shù)據(jù)解得：vD=1.37m/s；[3]根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得：代