內(nèi)蒙古自治區(qū)烏蘭察布市集寧區(qū)2023-2024學年高考物理四模試卷含解析

內(nèi)蒙古自治區(qū)烏蘭察布市集寧區(qū)2023-2024學年高考物理四模試卷注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目選項的答案信息點涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．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、利用示波器可以顯示輸入信號的波形，單匝正方形金屬線框abed處在勻強磁場中，當以線圈平面內(nèi)某虛線為軸勻速轉(zhuǎn)動時，線圈內(nèi)產(chǎn)生的電流隨時間的變化關(guān)系如圖甲所示。則在四個選項所示的情景中，無論從線圈平面處于哪個位置開始計時，都不可能產(chǎn)生該電流的是（）A．B．C．D．2、14C測年法是利用14C衰變規(guī)律對古生物進行年代測定的方法．若以橫坐標t表示時間，縱坐標m表示任意時刻14C的質(zhì)量，m0為t=0時14C的質(zhì)量．下面四幅圖中能正確反映14C衰變規(guī)律的是A． B．C． D．3、如圖所示，物體自O(shè)點由靜止開始做勻加速直線運動，途經(jīng)A、B、C三點，其中A、B之間的距離l1＝3m，B、C之間的距離l2＝4m．若物體通過l1、l2這兩段位移的時間相等，則O、A之間的距離l等于()A．m B．mC．m D．m4、下列粒子流中貫穿本領(lǐng)最強的是（）A．α射線

B．陰極射線

C．質(zhì)子流 D．中子流5、如圖甲所示，在x≥0的區(qū)域有在垂直于xOy平面(紙面)向里的勻強磁場，現(xiàn)用力使一個等邊三角形閉合導線(粗細均勻)框，沿x軸向右勻速運動，運動中線框平面與紙面平行，底邊BC與y軸平行，從頂點A剛?cè)氪艌鲩_始計時，在線框全部進入磁場過程中，其感應(yīng)電流I（取順時針方向為正）與時間t的關(guān)系圖線為圖乙中的（）A． B． C． D．6、如圖，金星的探測器在軌道半徑為3R的圓形軌道I上做勻速圓周運動，運行周期為T，到達P點時點火進入橢圓軌道II，運行至Q點時，再次點火進入軌道III做勻速圓周運動，引力常量為G，不考慮其他星球的影響，則下列說法正確的是（）A．探測器在P點和Q點變軌時都需要加速B．探測器在軌道II上Q點的速率大于在探測器軌道I的速率C．探測器在軌道II上經(jīng)過P點時的機械能大于經(jīng)過Q點時的機械能D．金星的質(zhì)量可表示為二、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、CD、EF是兩條水平放置的阻值可忽略的平行金屬導軌，導軌間距為L，在水平導軌的左側(cè)存在磁感應(yīng)強度方向垂直導軌平面向上的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，磁場區(qū)域的長度為d，如圖所示導軌的右端接有一電阻R，左端與一彎曲的光滑軌道平滑連接將一阻值也為R的導體棒從彎曲軌道上h高處由靜止釋放，導體棒最終恰好停在磁場的右邊界處。已知導體棒與水平導軌接觸良好，且動摩擦因數(shù)為μ，則下列說法中正確的是（）A．電阻R的最大電流為B．流過電阻R的電荷量為C．整個電路中產(chǎn)生的焦耳熱為D．電阻R中產(chǎn)生的焦耳熱為8、如圖所示電路中，變壓器為理想變壓器，a、b接在電壓有效值不變的交流電源兩端，R0為定值電阻，R為滑動變阻器.現(xiàn)將變阻器的滑片從一個位置滑動到另一位置，觀察到電流表A1的示數(shù)減小了0.2A，電流表A2的示數(shù)減小了0.8A，所有電表均為理想電表，則下列說法正確的是（）A．電壓表V1示數(shù)減小B．電壓表V2、V3示數(shù)均減小C．該變壓器起降壓作用D．變阻器滑片是沿d→c的方向滑動9、如圖所示，光滑且足夠長的金屬導軌MN、PQ平行地固定在同一水平面上，兩導軌間距L=0.20m，兩導軌的左端之間連接的電阻R=0.40Ω，導軌上停放一質(zhì)量m=0.10kg的金屬桿ab，位于兩導軌之間的金屬桿的電阻r=0.10Ω，導軌的電阻可忽略不計。整個裝置處于磁感應(yīng)強度B=0.50T的勻強磁場中，磁場方向豎直向下。現(xiàn)用一水平外力F水平向右拉金屬桿，使之由靜止開始運動，在整個運動過程中金屬桿始終與導軌垂直并接觸良好，若理想電壓表的示數(shù)U隨時間t變化的關(guān)系如圖乙所示。則（）A．t=5s時通過金屬桿的感應(yīng)電流的大小為1A，方向由a指向bB．t=3s時金屬桿的速率為3m/sC．t=5s時外力F的瞬時功率為0.5WD．0~5s內(nèi)通過R的電荷量為2.5C10、如圖所示為遠距離輸電的原理圖，升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器，發(fā)電廠的輸出電壓恒定、輸電線上的電阻不變，假設(shè)用戶所用用電器都是純電阻用電器，若發(fā)現(xiàn)發(fā)電廠發(fā)電機輸出的電流增大了，則可以判定A．通過用戶的電流減小了B．用戶接入電路的總電阻減小了C．用戶消耗的電功率減小了D．加在用戶兩端的電壓變小了三、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(yīng)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(shè)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）如圖甲所示，是一塊厚度均勻、長寬比為5：4的長方形合金材料薄板式電阻器，a、b和c、d是其兩對引線，長方形在a、b方向的長度大于在c、d方向的長度。已知該材料導電性能各向同性。某同學想測定該材料的電阻率。他選取的器材有：①多用電表；②游標卡尺；③螺旋測微器；④學生電源；⑤電壓表V（量程：3V，內(nèi)阻約為3k）；⑥電流表A（量程：0.6A，內(nèi)阻約為0.2）；⑦滑動變阻器R0（最大阻值10）；⑧開關(guān)S、導線若干。（1）用多用電表粗測該電阻器的電阻值。他首先調(diào)整多用電表“指針定位螺絲”，使指針指在零刻度；再將選擇開關(guān)旋至電阻擋“×1”擋位，兩支表筆金屬部分直接接觸，調(diào)整“歐姆調(diào)零旋鈕”，使指針指向“0”。然后，用兩支表筆分別連接電阻器的a、b引線，多用電表表盤指針位置如圖乙所示。a、b兩引線之間的電阻值R=___________。（2）用游標卡尺和螺旋測微器分別測量薄板的寬度和厚度，結(jié)果如圖丙所示，則寬度L=_______mm，厚度D=_______mm。（3）為了精確測定a、b兩引線之間的電阻值R，該同學在圖丁所示的實物中，已經(jīng)按圖丁中電路圖正確連接了部分電路；請用筆畫線代替導線，完成剩余電路的連接_______。（4）若該同學保持電路不變，只將a、b引線改接為c、d引線，測量c、d之間的電阻值，則測量c、d之間電阻值的相對誤差___________（填“大于”、“小于”或“等于”）測量a、b之間電阻值的相對誤差。（5）計算該材料電阻率的表達式___________。(式中用到的物理量的符號均要取自（1）（2）（3）問)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，地面和半圓軌道面均光滑．質(zhì)量M=1kg、長L=4m的小車放在地面上，其右端與墻壁的距離為S=3m，小車上表面與半圓軌道最低點P的切線相平．現(xiàn)有一質(zhì)量m=1kg的滑塊（不計大?。┮詖0=6m/s的初速度滑上小車左端，帶動小車向右運動．小車與墻壁碰撞時即被粘在墻壁上，已知滑塊與小車表面的滑動摩擦因數(shù)μ=0.1，g取10m/s1．（1）求小車與墻壁碰撞時的速度；（1）要滑塊能沿圓軌道運動而不脫離圓軌道，求半圓軌道的半徑R的取值．14．（16分）如圖所示，在直角坐標系xoy中，第Ⅰ象限存在沿y軸正方向、電場強度為E的勻強電場，第Ⅳ象限存在一個方向垂直于紙面、磁感應(yīng)強度為B的圓形勻強磁場區(qū)域。一質(zhì)量為m，帶電荷量為-q的粒子，以某一速度從A點垂直于y軸射入第Ⅰ象限，A點坐標為（0，h），粒子飛出電場區(qū)域后，沿與x軸正方向夾角為60°的B處進入第Ⅳ象限，經(jīng)圓形磁場后，垂直射向y軸C處。不計粒子重力，求：(1)從A點射入的速度；(2)圓形磁場區(qū)域的最小面積；(3)證明粒子在最小圓形磁場中運動時間最長，并求出最長時間。15．（12分）如圖所示的xOy平面直角坐標系內(nèi)，在x≤a的區(qū)域內(nèi)，存在著垂直于xOy平面向外、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，位于坐標原點O的粒子源在xOy平面內(nèi)沿各個方向發(fā)射速率相同的同種帶正電的粒子．已知沿y軸正方向發(fā)射的粒子經(jīng)時間t0恰好從磁場的右邊界P(a，a)射出磁場．不計粒子的重力與相互作用力，求：(1)粒子的比荷；(2)磁場右邊界有粒子射出區(qū)域的長度。

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．當以線圈平面內(nèi)某虛線為軸勻速轉(zhuǎn)動時，線圈中的磁通量始終不變，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故A不可能產(chǎn)生該電流，故A符合題意；BCD．三圖中線圈繞垂直于磁場方向的軸轉(zhuǎn)動，磁通量發(fā)生變化，根據(jù)交變電流的產(chǎn)生原理可知，三者均產(chǎn)生示波器中的正弦式交變電流，故BCD不符合題意。故選A。2、C【解析】設(shè)衰變周期為T，那么任意時刻14C的質(zhì)量，可見，隨著t的增長物體的質(zhì)量越來越小，且變化越來越慢，很顯然C項圖線符合衰變規(guī)律．故選C．【點睛】本題考查衰變規(guī)律和對問題的理解能力．根據(jù)衰變規(guī)律表示出兩個物理量之間的關(guān)系再選擇對應(yīng)的函數(shù)圖象．3、D【解析】

設(shè)物體運動的加速度為a，通過O、A之間的距離l的時間為t，通過l1、l2每段位移的時間都是T，根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律，l＝at2l＋l1＝a(t＋T)2l＋l1＋l2＝a(t＋2T)2l2－l1＝aT2聯(lián)立解得l＝m．A.m，選項A不符合題意；B.m，選項B不符合題意；C.m，選項C不符合題意；D.m，選項D符合題意；4、D【解析】

α射線射線的穿透能力最弱，一張紙即可把它擋住，但是其電離能力最強，陰極射線是電子流，能穿透0.5mm的鋁板；質(zhì)子流比電子流的穿透能力要強一些，中子不帶電，相同的情況下中子的穿透能力最強．A．α射線，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；

B．陰極射線

，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C．質(zhì)子流，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D．中子流，與結(jié)論相符，選項D正確；故選D．5、B【解析】導線框從左進入磁場，磁通量向里增加，根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)磁場向外，根據(jù)安培定則可知，感應(yīng)電流方向為逆時針，即負方向；設(shè)導線框沿x軸方向運動的速度為v，經(jīng)時間t運動的位移為，根據(jù)幾何關(guān)系可知，導線框的有效長度為，感應(yīng)電流，即電流I與t成正比，故選B.6、B【解析】

A．探測器在P點需要減速做近心運動才能由軌道I變軌到軌道II，同理，在軌道II的Q點需要減速做近心運動才能進入軌道III做圓周運動，故A錯誤；B．探測器在軌道II上P點的速率大于軌道I上的速率，在軌道II上，探測器由P點運行到Q點，萬有引力做正功，則Q點的速率大于P點速率，故探測器在軌道II上Q點的速率大于在探測器軌道I的速率，故B正確；C．在軌道II上，探測器由P點運行到Q點，萬有引力做正功，機械能守恒，故探測器在軌道Ⅱ上經(jīng)過P點時的機械能等于經(jīng)過Q點時的機械能，故C錯誤；D．探測器在3R的圓形軌道運動，在軌道I上運動過程中，萬有引力充當向心力，故有解得，故D錯誤。故選B。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、ABC【解析】

金屬棒在彎曲軌道下滑時，只有重力做功，機械能守恒，由機械能守恒定律或動能定理可以求出金屬棒到達水平面時的速度，由求出感應(yīng)電動勢，然后求出感應(yīng)電流；由可以求出流過電阻R的電荷量；克服安培力做功轉(zhuǎn)化為焦耳熱，由動能定理（或能量守恒定律）可以求出克服安培力做功，得到導體棒產(chǎn)生的焦耳熱?！驹斀狻緼．金屬棒下滑過程中，由機械能守恒定律得所以金屬棒到達水平面時的速度金屬棒到達水平面后進入磁場受到向左的安培力做減速運動，則導體棒剛到達水平面時的速度最大，所以最大感應(yīng)電動勢為，最大的感應(yīng)電流為故A正確；B．流過電阻R的電荷量為故B正確；C．金屬棒在整個運動過程中，由動能定理得則克服安培力做功所以整個電路中產(chǎn)生的焦耳熱為故C正確；D．克服安培力做功轉(zhuǎn)化為焦耳熱，電阻與導體棒電阻相等，通過它們的電流相等，則金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱為故D錯誤。故選ABC。【點睛】解決該題需要明確知道導體棒的運動過程，能根據(jù)運動過程分析出最大感應(yīng)電動勢的位置，熟記電磁感應(yīng)現(xiàn)象中電荷量的求解公式。8、CD【解析】

ABD．根據(jù)變壓器原理，輸入電壓U1和輸出電壓U2保持不變，而A2示數(shù)減小，說明負載電路電阻變大，所以滑動變阻器R變大了，即變阻器滑片是沿的方向滑動的，故AB錯誤，D正確；C．原、副線圈中電流和匝數(shù)成反比，即電流變化時，則有可求得故變壓器應(yīng)為降壓變壓器，故C正確。故選CD。9、BD【解析】

A．由圖像可知，t=5.0s時，U=0.40V，此時電路中的電流（即通過金屬桿的電流）為用右手定則判斷出，此時電流的方向由b指向a，故A錯誤；B．由圖可知，t=3s時，電壓表示數(shù)為則有得由公式得故B正確；C．金屬桿速度為v時，電壓表的示數(shù)應(yīng)為由圖像可知，U與t成正比，由于R、r、B及L均與不變量，所以v與t成正比，即金屬桿應(yīng)沿水平方向向右做初速度為零的勻加速直線運動，金屬桿運動的加速度為根據(jù)牛頓第二定律，在5.0s末時對金屬桿有得此時F的瞬時功率為故C錯誤；D．t=5.0s時間內(nèi)金屬桿移動的位移為通過R的電荷量為故D正確。故選BD。10、BD【解析】

A項：如果發(fā)電機輸出電流增大，根據(jù)變流比可知，輸送電流增大，通過用戶的電流增大，故A錯誤；B項：由可知，輸送電流增大，是由于減小引起的，故B正確；C項：當用戶電阻減小時，用戶消耗的功率增大，故C錯誤；D項：發(fā)電機輸出電流增大，則輸電線上的電壓降增大，因此降壓變壓器的輸入、輸出電壓均減小，即因在用戶兩端電壓變小了，故D正確。故選：BD。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(yīng)位于阻值最大處，故滑片應(yīng)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℃．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，如圖所示要提高該溫度計所能測量的最高溫度值，應(yīng)使鉑絲電阻Rt的阻值增大或?qū)⒑懔髟吹妮敵鲭娏髡{(diào)小．12、650.601.200小于【解析】

(1)[1]開關(guān)旋至電阻擋“×1”擋位，故電阻為6。(2)[2][3]游標卡尺讀數(shù)為螺旋測微器讀數(shù)(3)[4]根據(jù)電路圖可知，連線如下(4)[5]因為cd間電阻小于ab間電阻，則電壓表分流更小，帶來的誤差更小，測量c、d之間電阻值的相對誤差小于測量a、b之間電阻值的相對誤差。(5)[6]根據(jù)可知四、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、（1）小車與墻壁碰撞時的速度是4m/s；（1）要滑塊能沿圓軌道運動而不脫離圓軌道，半圓軌道的半徑R的取值為R≤0.14m或R≥0.6m．【解析】解：（1）設(shè)滑塊與小車的共同速度為v1，滑塊與小車相對運動過程中動量守恒，有mv0=（m+M）v1代入數(shù)據(jù)解得v1=4m/s設(shè)滑塊與小車的相對位移為L1，由系統(tǒng)能量守恒定律，有μmgL1=代入數(shù)據(jù)解得L1=3m設(shè)與滑塊相對靜止時小車的位移為S1，根據(jù)動能定理，有μmgS1=代入數(shù)據(jù)解得S1=1m因L1＜L，S1＜S，說明小車與墻壁碰撞前滑塊與小車已具有共同速度，且共速時小車與墻壁還未發(fā)生碰撞，故小車與碰壁碰撞時的速度即v1=4m/s．（1）滑塊將在小車上繼續(xù)向右做初速度為v1=4m/s，位移為L1=L﹣L1=1m的勻減速運動，然后滑上圓軌道的最低點P．若滑塊恰能滑過圓的最高點，設(shè)滑至最高點的速度為v，臨界條件為mg=m根據(jù)動能定理，有﹣μmgL1﹣①②聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得R=0.14m若滑塊恰好滑至圓弧到達T點時就停止，則滑塊也能沿圓軌道運動而不脫離圓軌道．根據(jù)動能定理，有﹣μmgL1﹣代入數(shù)據(jù)解得R=0.6m綜上所述，滑塊能沿圓軌道運動而不脫離圓軌道，半圓軌道的半徑必須滿足R≤0.14m或R≥0.6m答：（1）小車與墻壁碰撞時的速度是4m