甘肅省蘭州名校2023-2024學(xué)年高三第四次模擬考試物理試卷含解析

甘肅省蘭州名校2023-2024學(xué)年高三第四次模擬考試物理試卷注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫考場(chǎng)號(hào)和座位序號(hào)。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。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、如圖所示，以19.6m/的水平初速v0拋出的物體，飛行一段時(shí)間后，垂直地撞在傾角θ為450的斜面上，可知物體完成這段飛行的時(shí)間是A．1s B．2s C．s D．3s2、如圖所示，在兩等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中，MN為兩電荷連線的中垂線，a、b、c三點(diǎn)所在直線平行于兩電荷的連線，且a與c關(guān)于MN對(duì)稱，b點(diǎn)位于MN上，d點(diǎn)位于兩電荷的連線上。以下判斷正確的是（）A．b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于d點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)B．b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零C．a(chǎn)、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于b、c兩點(diǎn)間的電勢(shì)差D．試探電荷+q在a點(diǎn)的電勢(shì)能小于在c點(diǎn)的電勢(shì)能3、在一場(chǎng)足球比賽中，質(zhì)量為0.4kg的足球以15m/s的速率飛向球門，被守門員撲出后足球的速率變?yōu)?0m/s，方向和原來的運(yùn)動(dòng)方向相反，在守門員將球撲出的過程中足球所受合外力的沖量為（）A．2kg·m/s，方向與足球原來的運(yùn)動(dòng)方向相同B．2kg·m/s，方向與足球原來的運(yùn)動(dòng)方向相反C．14kg·m/s，方向與足球原來的運(yùn)動(dòng)方向相同D．14kg·m/s，方向與足球原來的運(yùn)動(dòng)方向相反4、同一平面內(nèi)固定有一長直導(dǎo)線PQ和一帶缺口的剛性金屬圓環(huán)，在圓環(huán)的缺口兩端引出兩根導(dǎo)線，分別與兩塊垂直于圓環(huán)所在平面固定放置的平行金屬板MN連接，如圖甲所示．導(dǎo)線PQ中通有正弦交流電流i，i的變化如圖乙所示，規(guī)定從Q到P為電流的正方向，則在1~2s內(nèi)A．M板帶正電，且電荷量增加B．M板帶正電，且電荷量減小C．M板帶負(fù)電，且電荷量增加D．M板帶負(fù)電，且電荷量減小5、在軸上有兩個(gè)點(diǎn)電荷、，其靜電場(chǎng)的電勢(shì)在軸上的分布情況如圖所示，則（）A．和帶有同種電荷B．處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零C．將一負(fù)電荷從處移動(dòng)到處，其電勢(shì)能增加D．將一負(fù)電荷從處移到處，電場(chǎng)力做功為零6、乒乓球作為我國的國球，是一種大家喜聞樂見的體育運(yùn)動(dòng)，它對(duì)場(chǎng)地要求低且容易上手。如圖所示，某同學(xué)疫情期間在家鍛煉時(shí)，對(duì)著墻壁練習(xí)打乒乓球，球拍每次擊球后，球都從同一位置斜向上飛出，其中有兩次球在不同高度分別垂直撞在豎直墻壁上，不計(jì)空氣阻力，則球在這兩次從飛出到撞擊墻壁前（）A．飛出時(shí)的初速度大小可能相等B．飛出時(shí)的初速度豎直分量可能相等C．在空中的時(shí)間可能相等D．撞擊墻壁的速度可能相等二、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、一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)變化圖像如圖所示，它由狀態(tài)a經(jīng)過狀態(tài)b到狀態(tài)c。關(guān)于這一過程的說法，正確的是A．理想氣體的體積先增大后保持不變B．理想氣體的體積一直增加C．理想氣體的內(nèi)能先增大后保持不變D．理想氣體對(duì)外做功，吸收熱量E.外界對(duì)理想氣體做功，理想氣體放出熱量8、一列沿x軸傳播的橫波在t＝0.05s時(shí)刻的波形圖如圖甲所示，P、Q為兩質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖象如圖乙所示，下列說法中正確的是__________A．該波的波速為20m/sB．該波沿x軸負(fù)方向傳播C．t＝0.1s時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)Q的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸正方向D．t＝0.2s時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)Q的速度大于質(zhì)點(diǎn)P的速度E.t＝0.3s時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)Q距平衡位置的距離大于質(zhì)點(diǎn)P距平衡位置的距離9、如圖所示，質(zhì)量為m=245g的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在質(zhì)量為M=0.5kg的木板左端，足夠長的木板靜止在光滑水平面上，物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.4，質(zhì)量為m0=5g的子彈以速度v0=300m/s沿水平方向射入物塊并留在其中（時(shí)間極短），g=10m/s2，則在整個(gè)過程中A．物塊和木板組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒B．子彈的末動(dòng)量大小為0.01kg·m/sC．子彈對(duì)物塊的沖量大小為0.49N·sD．物塊相對(duì)木板滑行的時(shí)間為1s10、如圖所示，空中飛椅在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，飛椅和人的質(zhì)量為m，運(yùn)動(dòng)半徑為R，角速度大小為ω，鋼繩與豎直方向的夾角為θ，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g。下列說法正確的是A．運(yùn)動(dòng)周期為B．線速度大小為ωRC．鋼繩拉力的大小為mω2RD．角速度θ與夾角的關(guān)系為gtanθ=ω2R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）某興趣小組要將一塊量程為1mA，內(nèi)阻約為幾十歐的電流表改裝成量程為3V的電壓表。首先要測(cè)量該電流表的內(nèi)阻，現(xiàn)有如下器材：待測(cè)電流表G（量程1mA、阻值約幾十歐）；滑動(dòng)變阻器（總阻值5000、額定電流0.5A）、滑動(dòng)變阻器（總阻值500、額定電流1A）、電阻箱R2（總阻值999.9）；電源（電動(dòng)勢(shì)為1.5V，內(nèi)阻很?。㈦娫矗妱?dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻很小）、開關(guān)、導(dǎo)線若干。(1)該小組如果選擇如圖甲所示的電路來測(cè)量待測(cè)電表G的內(nèi)阻，則滑動(dòng)變阻器R1應(yīng)該選擇____（選填“A”或“B”；A．滑動(dòng)變阻器（總阻值5000、額定電流0.5A）；B．滑動(dòng)變阻器（總阻值500、額定電流1A）），電源應(yīng)選擇____（選填“A”或“B”；A．電源（電動(dòng)勢(shì)為1.5V，內(nèi)阻很?。?；B．電源（電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻很?。?2)實(shí)驗(yàn)時(shí)，先斷開S2，閉合開關(guān)S1，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1，使得G的示數(shù)為Ig；保證R1的阻值不變，再閉合S2，調(diào)節(jié)電阻箱R2，使得G表示數(shù)為，此時(shí)電阻箱R2的示數(shù)如圖乙所示，則G表的內(nèi)阻的測(cè)量值是______（選填“A”或“B”；A．24.0；B．96.0）。以上三空答案依次是（____________）A．(1)A、B(2)AB．(1)B、A(2)BC．(1)A、B(2)BD．(1)B、A(2)A12．（12分）如圖甲所示為利用多用電表的電阻擋研究電容器的充、放電的實(shí)驗(yàn)電路圖。多用電表置于×1k擋，電源電動(dòng)勢(shì)為，內(nèi)阻為，實(shí)驗(yàn)中使用的電解電容器的規(guī)格為“”。歐姆調(diào)零后黑表筆接電容器正極，紅表筆接電容器負(fù)極。(1)充電完成后電容器兩極板間的電壓________（選填“大于”“等于”或“小于”）電源電動(dòng)勢(shì)，電容器所帶電荷量為________C；(2)如圖乙所示，充電完成后未放電，迅速將紅、黑表筆交換，即黑表筆接電容器負(fù)極，紅表筆接電容器正極，發(fā)現(xiàn)電流很大，超過電流表量程，其原因是___________。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，某同學(xué)想把剖面MON為等腰三角形的玻璃磚加工成“玻璃鉆石”送給媽媽．已知頂角∠MON=1θ，該玻璃折射率n=1．現(xiàn)有一光線垂直MN邊入射．（i）為了使該光線在OM邊和ON邊都能發(fā)生全反射，求θ的取值范圍．（ii）若θ=41°，試通過計(jì)算說明該光線第一次返回MN邊能否射出．14．（16分）如圖所示為一個(gè)帶有閥門K、容積為2dm3的容器(容積不可改變)。先打開閥門讓其與大氣連通,再用打氣筒向里面打氣,打氣筒活塞每次可以打進(jìn)1×105Pa、200cm3的空氣,忽略打氣和用氣時(shí)氣體的溫度變化(設(shè)外界大氣的壓強(qiáng)po=1×105Pa)(i)若要使氣體壓強(qiáng)增大到5.0×105Pa,應(yīng)打多少次氣?(ii)若上述容器中裝的是5.0×105Pa的氧氣,現(xiàn)用它給容積為0.7dm3的真空瓶充氣,使瓶中的氣壓最終達(dá)到符合標(biāo)準(zhǔn)的2.0×105Pa,則可充多少瓶?15．（12分）直流電動(dòng)機(jī)的工作原理可以簡化為如圖所示的情景，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向豎直向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B；平行金屬軌道MN、PQ，相距為L，固定在水平面內(nèi)；電阻為R的金屬導(dǎo)體棒ab與平行軌道垂放置，且與軌道接觸良好；MP間接有直流電源。閉合開關(guān)S，金屬導(dǎo)體棒向右運(yùn)動(dòng)，通過輕繩豎直提升質(zhì)量為m的物體，重力加速度為g。忽略一切阻力、導(dǎo)軌的電阻和直流電源的內(nèi)阻。(1)求物體勻速上升時(shí)，通過導(dǎo)體棒ab的電流大小；(2)導(dǎo)體棒ab水平向右運(yùn)動(dòng)的過程中，同時(shí)會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，這個(gè)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)總要削弱電源電動(dòng)勢(shì)的作用，我們稱之為反電動(dòng)勢(shì)。設(shè)導(dǎo)體棒ab向上勻速提升重物的功率為P出，電流克服反電動(dòng)勢(shì)做功的功率為P反，請(qǐng)證明：P出=P反；(解題過程中需要用到、但題目沒有給出的物理量，要在解題時(shí)做必要的說明)(3)若通過電源連續(xù)調(diào)節(jié)MP間的電壓U，物體勻速上升的速度v也將連續(xù)變化，直流電動(dòng)機(jī)所具有這種良好的“電壓無極變速”調(diào)速性能在許多行業(yè)中廣泛應(yīng)用。請(qǐng)寫出物體勻速上升的速度v與電壓U的函數(shù)關(guān)系式。

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、B【解析】物體做平拋運(yùn)動(dòng)，當(dāng)垂直地撞在傾角為45°的斜面上時(shí)，物體的速度方向與斜面垂直，把物體的速度分解如圖所示，

由圖可得：此時(shí)物體的豎直方向上的分速度的大小為vy=v0=19.6m/s，由vy=gt可得運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：，故選B．2、C【解析】

A.在兩等量異種點(diǎn)電荷連線上中點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)最小，在兩等量異種點(diǎn)電荷連線的中垂線上中點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度最大。所以b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)小于連線中點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)，d點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于中點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)，則b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)小于d點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.根據(jù)適矢量的疊加，b點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)由b指向c，不為零，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.由對(duì)稱性可知，a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)差等于b、c兩點(diǎn)間的電勢(shì)差，選項(xiàng)C正確；D.因a點(diǎn)的電勢(shì)高于c點(diǎn)的電勢(shì)，故試探電荷+q在a點(diǎn)的電勢(shì)能大于在c點(diǎn)的電勢(shì)能，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。3、D【解析】

設(shè)球飛向球門的方向?yàn)檎较颍皇亻T員撲出后足球的速度為則由動(dòng)量定理可得負(fù)號(hào)說明合外力沖量的方向與足球原來的運(yùn)動(dòng)方向相反，故A、B、C錯(cuò)誤，D正確；故選D。4、A【解析】

在1~2s內(nèi)，穿過金屬圓環(huán)的磁場(chǎng)垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度變小，穿過金屬圓環(huán)的磁通量變小，磁通量的變化率變大，假設(shè)環(huán)閉合，由楞次定律可知感應(yīng)電流磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相同，即感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，然后由安培定則可知感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向，由法拉第電磁感應(yīng)定律可知感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)增大，由此可知上極M板電勢(shì)高，帶正電，電荷量增加，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤；故選A．5、D【解析】

A．由圖知處的電勢(shì)等于零，所以q1和q2帶有異種電荷，A錯(cuò)誤；B．圖象的斜率描述該處的電場(chǎng)強(qiáng)度，故處場(chǎng)強(qiáng)不為零，B錯(cuò)誤；C．負(fù)電荷從移到，由低電勢(shì)向高電勢(shì)移動(dòng)，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，故C錯(cuò)誤；D．由圖知，負(fù)電荷從處移到處，電勢(shì)不變，則電勢(shì)能不變，電場(chǎng)力做功為零。所以D正確。故選D。6、A【解析】

C．將乒乓球的運(yùn)動(dòng)反向處理，即為平拋運(yùn)動(dòng)，由題知，兩次的豎直高度不同，所以兩次運(yùn)動(dòng)時(shí)間不同，故C錯(cuò)誤；B．在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，因兩次運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不同，故初速度在豎直方向的分量不同，故B錯(cuò)誤；D．撞擊墻壁的速度，即可視反向平拋運(yùn)動(dòng)的水平初速度，兩次水平射程相等，但兩次運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不同，故兩次撞擊墻壁的速度不同，故D錯(cuò)誤；A．由上分析，可知豎直速度大的，其水平速度速度就小，所以根據(jù)速度的合成可知，飛出時(shí)的初速度大小可能相等，故A正確。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(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、BCD【解析】

AB．由理想氣體狀態(tài)方程,由狀態(tài)a經(jīng)過狀態(tài)b,壓強(qiáng)不變，溫度升高，體積增大。態(tài)b到狀態(tài)c，溫度不變，壓強(qiáng)減小，體積增大。所以體積一直增大。故A錯(cuò)誤。B正確。C．一定量理想氣體的內(nèi)能由溫度決定，狀態(tài)a經(jīng)過狀態(tài)b到狀態(tài)c，溫度向增大，后不變。所以內(nèi)能先增大后保持不變。故C正確。DE．狀態(tài)a經(jīng)過狀態(tài)b到狀態(tài)c，體積一直增大，所以理想氣體對(duì)外做功。又內(nèi)能先增大后保持不變，總體相對(duì)于初始增大。由熱力學(xué)第一定律,內(nèi)能增大且對(duì)外做功，必須吸收熱量。所以D正確,E錯(cuò)誤。8、ACD【解析】

A．分析圖甲確定波長λ＝4m，根據(jù)圖乙確定周期T＝0.2s，則該波的波速故A正確；B．分析圖乙可知，t＝0.05s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P處于平衡位置沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，根據(jù)波動(dòng)規(guī)律可知，該波沿x軸正方向傳播，故B錯(cuò)誤；C．分析圖甲可知，t＝0.05s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q處于波谷，t＝0.1s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q位于平衡位置沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，故C正確；D．t＝0.2s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)Q位于平衡位置，質(zhì)點(diǎn)P位于波峰，質(zhì)點(diǎn)Q的速度大于質(zhì)點(diǎn)P，故D正確；E．t＝0.3s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q位于平衡位置，質(zhì)點(diǎn)P位于波谷，質(zhì)點(diǎn)Q距平衡位置的距離小于質(zhì)點(diǎn)P，故E錯(cuò)誤．故ACD。9、BD【解析】

A．子彈進(jìn)入木塊的過程中，物塊和木板的動(dòng)量都增大，所以物塊和木板組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒．故A錯(cuò)誤；B．選取向右為正方向，子彈打入木塊過程，由動(dòng)量守恒定律可得：m0v0=（m0+m）v1……①木塊在木板上滑動(dòng)過程，由動(dòng)量守恒定律可得：（m0+m）v1=（m0+m+M）v2……②聯(lián)立可得：所以子彈的末動(dòng)量：p＝m0v2＝5×10?3×2＝0.01kg·m/s．故B正確；C．由動(dòng)量定理可得子彈受到的沖量：I＝△p＝p?p0＝0.01kg·m/s?5×10?3×300kg·m/s＝1.49kg·m/s=1.49N·s．子彈與物塊作用力的時(shí)間相等，相互作用力大小始終相等，而方向相反，所以子彈對(duì)物塊的沖量大小也是1.49N·s．故C錯(cuò)誤；D．對(duì)子彈木塊整體，由動(dòng)量定理得：-μ（m0+m）gt=（m0+m）（v2-v1）……③由①②③式可得，物塊相對(duì)于木板滑行的時(shí)間．故D正確．10、BD【解析】

A．運(yùn)動(dòng)的周期：A錯(cuò)誤；B．根據(jù)線速度和角速度的關(guān)系：B正確；CD．對(duì)飛椅和人受力分析：根據(jù)力的合成可知繩子的拉力：根據(jù)牛頓第二定律：化解得：，C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。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、A【解析】

[1]用半偏法測(cè)電流表內(nèi)阻，為減小實(shí)驗(yàn)誤差，滑動(dòng)變阻器最大阻值與電源電動(dòng)勢(shì)應(yīng)大些，由實(shí)驗(yàn)器材可知，為減小實(shí)驗(yàn)誤差，滑動(dòng)變阻器R1應(yīng)選擇A，電源應(yīng)選擇B；由圖示電阻箱可知，電阻箱示數(shù)為閉合開關(guān)S2后認(rèn)為電路電流不變，電流表示數(shù)為，由并聯(lián)電路特點(diǎn)可知，流過電阻箱的電流為，電流表與電阻箱并聯(lián)，其兩端電壓相等，則解得，電流表內(nèi)阻故電流表應(yīng)選A。綜上所述三空答案依次是A、B、A，故選A。12、等于此時(shí)電容器為電源，且與多用電表內(nèi)部電源串聯(lián)【解析】

(1)[2][3]電容器充電完成后，電容器兩極板間的電壓等于電源電動(dòng)勢(shì)。由公式可得(2)[4]紅、黑表筆交換后，電容器視為電源，且與