山西省太原市小店區(qū)山西大學(xué)附屬中學(xué)2024屆高三第四次模擬考試物理試卷含解析

山西省太原市小店區(qū)山西大學(xué)附屬中學(xué)2024屆高三第四次模擬考試物理試卷注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫(xiě)考場(chǎng)號(hào)和座位序號(hào)。2．試題所有答案必須填涂或書(shū)寫(xiě)在答題卡上，在試卷上作答無(wú)效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、小球從某一高度處自由下落著地后反彈，然后又落下，每次與地面碰后動(dòng)能變?yōu)榕鲎睬暗?。以剛開(kāi)始下落時(shí)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，小球的v－t圖像如圖所示，不計(jì)空氣阻力，下列說(shuō)法正確的是（）A．圖像中選取豎直向下為正方向B．每個(gè)階段的圖線并不相互平行C．每次與地面相碰后能夠上升的最大高度是前一次下落高度的一半D．每次與地面相碰后上升到最大高度所需的時(shí)間是前一次下落時(shí)間的一半2、木星和土星都擁有眾多的衛(wèi)星，其中“木衛(wèi)三”作為太陽(yáng)系唯一一顆擁有磁場(chǎng)的衛(wèi)星，在其厚厚的冰層下面可能存在生命，而“土衛(wèi)二”具有生命誕生所需的全部要素，是最適宜人類(lèi)居住的星球，經(jīng)探測(cè)它們分別繞木星和土星做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑之比為，若木星和土星的質(zhì)量之比為，則下列關(guān)于“木衛(wèi)三”和“土衛(wèi)二”的相關(guān)說(shuō)法正確的是（）A．運(yùn)行周期之比為 B．向心加速度之比為C．環(huán)繞速度之比為 D．表面重力加速度之比3、質(zhì)量為1kg的物塊M水平向右滑上逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的傳送帶如圖甲所示，物塊的v－t圖像如圖乙所示。在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，以下說(shuō)法不正確的是（g=10m/s2）（）A．物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2B．整個(gè)過(guò)程中物塊在傳送帶上留下的劃痕長(zhǎng)度為9mC．物塊與傳送帶的相對(duì)位移大小為3m，相對(duì)路程為9mD．運(yùn)動(dòng)過(guò)程中摩擦生熱為18J4、放射性同位素釷（）經(jīng)α、β衰變會(huì)生成氡（），其衰變方程為→＋xα＋yβ，其中（）A．x＝1，y＝3 B．x＝3，y＝2 C．x＝3，y＝1 D．x＝2，y＝35、關(guān)于近代物理學(xué)，下列說(shuō)法正確的是A．光電效應(yīng)現(xiàn)象揭示了光具有波動(dòng)性B．—群氫原子從n＝4的激發(fā)態(tài)躍遷時(shí)，最多能輻射6種不同頻率的光子C．盧瑟福通過(guò)粒子散射實(shí)驗(yàn)證實(shí)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(gè)氡原子核，經(jīng)過(guò)7.6天后一定剩下1個(gè)氡原子核6、高空拋物是一種不文明的行為，而且會(huì)帶來(lái)很大的社會(huì)危害2019年6月26日，廈門(mén)市某小區(qū)樓下一位年輕媽媽被從三樓陽(yáng)臺(tái)丟下的一節(jié)5號(hào)干電池?fù)糁蓄^部，當(dāng)場(chǎng)鮮血直流，若一節(jié)質(zhì)量為0.1kg的干電池從1.25m高處自由下落到水平地面上后又反彈到0.2m高度，電池第一次接觸地面的吋間為0.01s，第一次落地對(duì)地面的沖擊力跟電池重量的比值為k，重力加速度大小g=10m/s2，則（）A．該電池的最大重力勢(shì)能為10JB．該電池的最大動(dòng)能為100JC．k=71D．電池在接觸地面過(guò)程中動(dòng)量的變化量大小為0.3kg?m/s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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示，排球運(yùn)動(dòng)員站在發(fā)球線上正對(duì)球網(wǎng)跳起從O點(diǎn)向正前方先后水平擊出兩個(gè)速度不同的排球。速度較小的排球落在A點(diǎn)，速度較大的排球落在B點(diǎn)，若不計(jì)空氣阻力，則下列說(shuō)法正確的是（）A．兩排球下落相同高度所用的時(shí)間相等B．兩排球下落相同高度時(shí)在豎直方向上的速度相間C．兩排球通過(guò)相等的水平距離，落在A點(diǎn)的排球所用的時(shí)間較少D．兩排球在落地前的一小段相等時(shí)間內(nèi)，落在B點(diǎn)的排球下降的高度較小8、如圖所示，兩塊長(zhǎng)方體滑塊A和B疊放在傾角為θ的斜面體C上。已知A、B質(zhì)量分別為m1和m1，A與C的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1，B與A的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1．兩滑塊AB在斜面體上以相同加速度自由下滑，斜面體C在水平地面上始終保持靜止，則下列說(shuō)法正確的是（）A．斜面C受到地面的靜摩擦力方向水平向左B．滑塊A與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1＝tanθC．滑塊A受到斜面對(duì)其摩擦力的大小為μ1（m1+m1）gcosθD．滑塊B所受的摩擦力大小為μ1m1gcosθ9、如圖甲、乙所示，分別用恒力F1、F2先后將質(zhì)量為m的物體，由靜止開(kāi)始沿同一粗糙的固定斜面由底端拉到頂端，兩次到達(dá)頂端的速度相同，第一次力F1沿斜面向上，第二次F2水平向右。則兩個(gè)過(guò)程中（）A．物體機(jī)械能變化量相同B．物體與斜面摩擦生熱相同C．F1做的功與F2做的功相同D．F1做功的功率比F2做功的功率小10、如圖，一束光經(jīng)玻璃三棱鏡折射后分為兩束單色光a、b，則下列說(shuō)法正確的是（）A．在真空中，a光的傳播速度大于b光的傳播速度B．在玻璃中，a光的波長(zhǎng)大于b光的波長(zhǎng)C．玻璃磚對(duì)a光的折射率小于對(duì)b光的折射率D．若改變光束在左側(cè)面的入射方向使入射角逐漸變小，則折射光線a首先消失E.分別用a、b光在同一個(gè)雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置上做實(shí)驗(yàn)，a光的干涉條紋間距大于b光的干涉條紋間距三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11．（6分）如圖所示，用做平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)的裝置驗(yàn)證機(jī)能守恒定律。小球從桌面左端以某一初速度開(kāi)始向右滑動(dòng)，在桌面右端上方固定一個(gè)速度傳感，記錄小球離開(kāi)桌面時(shí)的速度（記作v）。小球落在地面上，記下落點(diǎn)，小球從桌面右邊緣飛出點(diǎn)在地面上的投影點(diǎn)為O，用刻度尺測(cè)量落點(diǎn)到O點(diǎn)的距離x。通過(guò)改變小球的初速度，重復(fù)上述過(guò)程，記錄對(duì)應(yīng)的速度v和距離x。已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間。若想驗(yàn)證小球在平拋運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒，只需驗(yàn)證平拋運(yùn)動(dòng)過(guò)程的加速度等于重力加速度即可。（1）某同學(xué)按如圖所示測(cè)量高度h和水平距離x，其中存在測(cè)量錯(cuò)誤的是________（填“h”或“x”），正確的測(cè)量方法應(yīng)是________。（2）若小球在下落過(guò)程中的加速度為a，則x與v的關(guān)系式為x=________。（3）該同學(xué)在坐標(biāo)紙上畫(huà)出了縱、橫坐標(biāo)，以為縱坐標(biāo)，畫(huà)出的圖象為一條過(guò)原點(diǎn)的直線，圖線的斜率為k，那么該同學(xué)選擇________為橫坐標(biāo)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)得到的加速度為_(kāi)_______。然后與比較，若兩者在誤差允許范圍內(nèi)相等，就驗(yàn)證了小球在平拋運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒。12．（12分）圖甲為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置，通過(guò)電磁鐵控制的小鐵球從A處自由下落，毫秒計(jì)時(shí)器(圖中未畫(huà)出)記錄下小鐵球經(jīng)過(guò)光電門(mén)B的擋光時(shí)間t，小鐵球的直徑為d，用作為球經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的速度，重力加速度為g。(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)得小鐵球的直徑d如圖乙所示，則d＝________mm；(2)實(shí)驗(yàn)中還需要測(cè)量的物理量是________；A．A距地面的高度HB．A、B之間的高度hC．小鐵球從A下落到B的時(shí)間tAB(3)要驗(yàn)證小鐵球下落過(guò)程中機(jī)械能是否守恒，只需驗(yàn)證等式________是否成立即可(用實(shí)驗(yàn)中測(cè)得物理量的符號(hào)表示)；(4)某實(shí)驗(yàn)小組測(cè)得小球動(dòng)能的增加量ΔEk總是稍大于重力勢(shì)能的減少量ΔEp，原因可能是_______。(寫(xiě)出一個(gè)即可)四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，在xoy平面內(nèi)，有一線狀電子源沿x正方向發(fā)射速度均為v的電子，形成寬為2R、在y軸方向均勻分布且關(guān)于x軸對(duì)稱(chēng)的電子流.電子流沿+x方向射入一個(gè)半徑為R、中心位于原點(diǎn)O的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直xoy平面向里.在磁場(chǎng)區(qū)域的正下方d處，有一長(zhǎng)為2d的金屬板MN關(guān)于y軸對(duì)稱(chēng)放置，用于接收電子，電子質(zhì)量為m，電量為e，不計(jì)電子重力及它們間的相互作用.(1)若正對(duì)0點(diǎn)射入的電子恰好從P點(diǎn)射出磁場(chǎng)，求磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B；(2)在第(1)問(wèn)的情況下，求電子從進(jìn)入磁場(chǎng)到打在MN板上的時(shí)間t：(3)若所有電子都能從P點(diǎn)射出磁場(chǎng)，MN板能接收到的電子數(shù)占發(fā)射電子總數(shù)的比例是多大?14．（16分）如圖，一直角三棱柱ABC，其中，，AB長(zhǎng)度為2L，M為AB的中點(diǎn)，N為BC的中點(diǎn)，一光線從AB面上的M點(diǎn)以45°的入射角射入三棱柱，折射光線經(jīng)過(guò)N點(diǎn)。已知光在真空中的傳播速度為c，求：（1）三棱柱折射率n；（2）光從開(kāi)始射入三棱柱到第一次射出所需的時(shí)間。15．（12分）如圖所示，邊長(zhǎng)為4a的正三角形區(qū)域內(nèi)存在方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q(q>0)的帶電粒子（重力不計(jì)）從AB邊的中心O進(jìn)入磁場(chǎng)，粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度方向垂直于磁場(chǎng)且與AB邊的夾角為60°。（1）若粒子的速度為v，加一勻強(qiáng)電場(chǎng)后可使粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后做直線運(yùn)動(dòng)，求電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向；（2）若粒子能從BC邊的中點(diǎn)P離開(kāi)磁場(chǎng)，求粒子的入射速度大小以及在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。

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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、D【解析】

A．由于小球從某一高度處自由下落，根據(jù)速度時(shí)間圖線知選取豎直向上為正方向，故A錯(cuò)誤；B．不計(jì)空氣阻力，下落過(guò)程和上升過(guò)程中只受重力，根據(jù)牛頓第二定律可得下落過(guò)程和上升過(guò)程中的加速度為重力加速度，速度時(shí)間圖線的斜率表示加速度，所以每個(gè)階段的圖線相互平行，故B錯(cuò)誤；C．與地面相碰后能夠上升的最大高度是前一次下落過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理可得與地面相碰后上升過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理可得根據(jù)題意有解得故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得與地面相碰后上升的時(shí)間與地面相碰后上升到最大高度所需的時(shí)間是前一次下落時(shí)間的解得故D正確；故選D。2、A【解析】

ABC．根據(jù)解得則運(yùn)行周期之比為，向心加速度之比為，線速度之比為，故A正確，BC錯(cuò)誤；

D．根據(jù)星球表面萬(wàn)有引力等于重力可知由于不知道“木衛(wèi)三”和“土衛(wèi)二”的半徑之比，所以無(wú)法求出表面重力加速度之比，故D錯(cuò)誤。

故選A。3、C【解析】

A．由圖知，物塊運(yùn)動(dòng)的加速度大小為根據(jù)牛頓第二定律得可得故A正確；B．由圖知，傳送帶的速度為在0-3s內(nèi)，傳送帶的位移方向向左；根據(jù)圖象的“面積”表示位移，可得0-3s內(nèi)，物塊運(yùn)動(dòng)的位移大小為方向向右，則整個(gè)過(guò)程中物塊在傳送帶上留下的劃痕長(zhǎng)度為故B正確；C．0-3s內(nèi)，由于物塊相對(duì)于傳送帶來(lái)說(shuō)一直向右運(yùn)動(dòng)，所以物塊與傳送帶的相對(duì)位移大小和相對(duì)路程都為9m，故C錯(cuò)誤；D．運(yùn)動(dòng)過(guò)程中摩擦生熱為故D正確；不正確的故選C。4、B【解析】

粒子為，粒子為，核反應(yīng)滿足質(zhì)量數(shù)守恒和質(zhì)子數(shù)守恒：解得：x＝3，y＝2，ACD錯(cuò)誤，B正確。故選B。5、B【解析】光電效應(yīng)現(xiàn)象揭示了光具有粒子性，故A錯(cuò)誤；—群氫原子從n＝4的激發(fā)態(tài)躍遷時(shí)，最多能輻射，即6種不同頻率的光子，故B正確；盧瑟福通過(guò)粒子散射實(shí)驗(yàn)證實(shí)原子的核式結(jié)構(gòu)模型，故C錯(cuò)誤；半衰期只適用大量原子核，對(duì)極個(gè)別原子核沒(méi)有不適用，故D錯(cuò)誤．所以B正確，ACD錯(cuò)誤．6、C【解析】

A．電池的最大重力勢(shì)能為：EP=mgh=0.1×10×1.25J=1.25J故A錯(cuò)誤。B．最大動(dòng)能與最大重力勢(shì)能相等，為1.25J，故B錯(cuò)誤。CD．選向下為正，接觸地面過(guò)程中動(dòng)量的變化量為：△P=mv′-mv=-m-m=0.1×（）kgm/s=-7kgm/s由動(dòng)量定理：（mg-kmg）△t=△p代入數(shù)據(jù)得：K=71故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、AB【解析】

A．從同一高度水平發(fā)出兩個(gè)速度不同的排球，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，豎直方向上有可知兩排球下落相同高度所用的時(shí)間相等，A項(xiàng)正確；B．由可知兩排球下落相同高度時(shí)在豎直方向上的速度相同，B項(xiàng)正確；C．由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知水平方向上有x=vt，可知速度較大的排球通過(guò)相等的水平距離所用的時(shí)間較少，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D．由于做平拋運(yùn)動(dòng)的排球在豎直方向的運(yùn)動(dòng)為自由落體運(yùn)動(dòng)，兩排球在落地前的一小段相等時(shí)間內(nèi)下降的高度相同，D項(xiàng)錯(cuò)誤。故選AB。8、AC【解析】

A．把AB看成一個(gè)整體，AB對(duì)C的壓力在水平方向的分力為Nx＝（m1+m1）gcosθ?sinθ方向水平向右，AB對(duì)C的摩擦力在水平方向的分力為fx＝fcosθ，方向水平向左。因?yàn)锳B一起加速下滑，所以（m1+m1）gsinθ＞f，則Nx＞fx，所以斜面C有向右的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，則斜面C受到地面的靜摩擦力方向水平向左。故A正確；B．因?yàn)锳B一起加速下滑，所以μ1（m1+m1）gcosθ＜（m1+m1）gsinθ則μ1＜tanθ，故B錯(cuò)誤；C．把AB看成一個(gè)整體，滑塊A與斜面之間的摩擦力為f＝μ1（m1+m1）gcosθ故C正確；D．滑塊AB一起加速下滑，其加速度為a＝gsinθ﹣μ1gcosθB與A之間的摩擦力是靜摩擦，則AB之間的摩擦力為f′＝m1a＝mg（sinθ﹣μ1cosθ）故D錯(cuò)誤。故選AC.9、AD【解析】

A．兩個(gè)過(guò)程中，物體的末速度相同，動(dòng)能相同，則動(dòng)能的變化量相同，物體上升相同的高度，重力勢(shì)能變化量相同，所以物體的機(jī)械能變化量相同，故A正確；B．由圖分析可知，第一個(gè)物體所受的摩擦力小于第二個(gè)物體所受的摩擦力，故兩物體克服摩擦力做功不同，故物體與斜面的摩擦力產(chǎn)熱不相同，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)動(dòng)能定理得解得第一個(gè)物體所受的摩擦力小于第二個(gè)物體所受的摩擦力，故兩物體克服摩擦力做功不同，重力做功相同，則F1做的功比F2做的少，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)知x、v相同，則t相同，而F1做的功小于F2做的功，根據(jù)可知F1做功的功率比F2做功的功率小，故D正確。故選AD。10、BCE【解析】

A．在真空中所有光的傳播速度都等于光速，故A錯(cuò)誤；BC．由光路圖可知，光的偏折程度較小，光的偏折程度較大，則玻璃三棱鏡對(duì)光的折射率小，對(duì)光的折射率大；折射率越大，頻率越大，波長(zhǎng)越小，則知光的頻率比光的小，光的波長(zhǎng)比光的大，故B、C正確；D．當(dāng)改變光束在左側(cè)面的入射方向使入射角逐漸變小時(shí)，光在右側(cè)面的入射角逐漸增大，由分析知，光的臨界角大于光的臨界角，所以隨著入射角逐漸增大，光先發(fā)生全反射，則光先消失，故D錯(cuò)誤；E．根據(jù)條紋間距公式可知，由于光的波長(zhǎng)大于光，所以光的條紋間距大于光，故E正確；故選BCE。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11、h從桌面到地面的距離v【解析】

（1）[1][2]．其中h的測(cè)量有問(wèn)題，應(yīng)該是從桌面到地面的距離；（2）[3]．小球下落過(guò)程中，豎直方向水平方向：解得：（3）[4][5]．根據(jù)可得，則以為縱坐標(biāo)，畫(huà)出的圖象為一條過(guò)原點(diǎn)的直線，圖線的斜率為k，那么該同學(xué)選擇v2為橫坐標(biāo)；由得到的加速度為。然后與比較，若兩者在誤差允許范圍內(nèi)相等，就驗(yàn)證了小球在平拋運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒。12、5.4Bd2=2ght2金屬球下落過(guò)程中阻力做功【解析】

(1)[1]由圖可知：游標(biāo)卡尺游尺為10分度，精確度為0.1mm，主尺刻度為5mm，游尺“4”與主尺刻度對(duì)齊，所以讀數(shù)為5mm+0.1×4mm=5.4mm。(2)[2]AB．此題需要用到重力勢(shì)能變化量，故需要測(cè)量AB之間的高度，不需要知道距離地面的高度，故A錯(cuò)誤，B正確；C．因?yàn)橐卸╩gh與mv2關(guān)系，不需要知道小鐵球從A下落到B的時(shí)間tAB，故C錯(cuò)誤。故選B。(3)[3]利用小鐵球通過(guò)光電門(mén)的平均速度來(lái)代替瞬時(shí)速度，故B點(diǎn)速度v=根據(jù)機(jī)械能守恒的表達(dá)式有mgh=mv2可得d2=2ght2故只要驗(yàn)證d2=2ght2即可。(4)[4]實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)動(dòng)能增加量△Ek總是稍小于重力勢(shì)能減少量△EP，可能的原因是金屬球下落過(guò)程中阻力做功。四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13、(1)(2)(3)【解析】

（1）可求得電子旋轉(zhuǎn)的軌道半徑是，根據(jù)公式解得（2）電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為電子出磁場(chǎng)后的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為總時(shí)間為（3）所有電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑相等，因?yàn)樗须娮佣寄軓狞c(diǎn)射出磁場(chǎng)，所以所有電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半