北京市西城區(qū)第三十一中學高三第四次模擬考試新高考物理試卷及答案解析

北京市西城區(qū)第三十一中學高三第四次模擬考試新高考物理試卷注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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、鉛球是田徑運動的投擲項目之一，它可以增強體質，特別是對發(fā)展軀干和上下肢的力量有顯著作用。如圖所示，某同學斜向上拋出一鉛球，若空氣阻力不計，圖中分別是鉛球在空中運動過程中的水平位移、速率、加速度和重力的瞬時功率隨時間變化的圖象，其中正確的是（）A． B． C． D．2、2019年1月3日，嫦娥四號成功登陸月球背面，全人類首次實現(xiàn)月球背面軟著陸。嫦娥四號登陸月球前，在環(huán)月軌道上做勻速圓周運動，其與月球中心連線在單位時間內掃過的面積為S，已知月球的質量為M，引力常量為G，不考慮月球的自轉，則環(huán)月軌道的半徑大小為()A． B． C． D．3、對于一定質量的理想氣體，下列敘述中正確的是（）A．當分子間的平均距離變大時，氣體壓強一定變小B．當分子熱運動變劇烈時，氣體壓強一定變大C．當分子熱運動變劇烈且分子平均距離變小時，氣體壓強一定變大D．當分子熱運動變劇烈且分子平均距離變大時，氣體壓強一定變大4、物體做豎直上拋運動：v表示物體的瞬時速度，a表示物體的加速度，t表示物體運動的時間，h代表其離拋出點的高度，Ek代表動能，Ep代表勢能，以拋出點為零勢能面．下列所示圖象中，能正確反映各物理量之間關系的是（）A． B．C． D．5、如圖，真空中固定兩個等量同種點電荷A、B，AB連線中點為O。在A、B所形成的電場中，以O點為圓心、半徑為R的圓面垂直AB連線，以O為幾何中心的邊長為2R的正方形平面垂直圓面且與AB連線共面，兩個平面邊線交點分別為e、f，則下列說法正確的是（）A．在a、b、c、d四點中存在場強和電勢均相同的點B．將一試探電荷由e點沿圓弧egf移到f點電場力始終不做功C．將一試探電荷由f點移到正方形a、b、c、d任意一點時電勢能的變化量都不相同D．沿線段eOf移動的電荷所受的電場力先增大后減小6、如圖所示，固定在同一水平面內的兩根平行長直金屬導軌的間距為d，其右端接有阻值為R的電阻，整個裝置處在豎直向上磁感應強度大小為B的勻強磁場中。一質量為m（質量分布均勻）的導體桿ab垂直于導軌放置，且與兩導軌保持良好接觸，桿與導軌之間的動摩擦因數(shù)為μ?，F(xiàn)桿受到水平向左、垂直于桿的恒力F作用，從靜止開始沿導軌運動，當運動距離L時，速度恰好達到最大（運動過程中桿始終與導軌保持垂直）。設桿接入電路的電阻為r，導軌電阻不計，重力加速度大小為g。對于此過程，下列說法中正確的是（）A．當桿的速度達到最大時，a、b兩端的電壓為B．桿的速度最大值為C．恒力F做的功與安培力做的功之和等于桿動能的變化量D．安倍力做功的絕對值等于回路中產(chǎn)生的焦耳熱二、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、如圖所示。豎直光滑桿固定不動，兩根完全相同的輕質彈簧套在桿上，彈簧下端固定。形狀相同的兩物塊A、B分別置于兩彈簧上端但不會拴接，A的質量大于B的質量?，F(xiàn)用外力作用在物體上，使兩端彈簧具有相同的壓縮量。撤去外力后，兩物塊由靜止向上運動并離開彈簧。從撤去外力到物塊速度第一次減為零的過程中。彈簧始終在彈性限度之內，以地面為零勢能面。下列說法正確的是（）A．上升過程中兩物塊機械能均守恒B．A上升的最大高度小于B上升的最大高度C．A物體的最大速度大于B物體的最大速度D．A物體的最大加速度小于B物體的最大加速度8、一列簡諧橫波沿x軸傳播，t=0時刻的波形如圖所示，此時質點A正沿y軸正向運動，質點B位于波峰，波傳播速度為4m/s，則下列說法正確的是（）A．波沿x軸正方向傳播B．質點A振動的周期為0.4sC．質點B的振動方程為D．t=0.45s時，質點A的位移為-0.01mE.從t=0時刻開始，經(jīng)過0.4s質點B的路程為0.6m9、如圖所示為等離子體發(fā)電機的示意圖。N、S為兩個磁極，所夾空間可看作勻強磁場。一束含有正、負離子的等離子體垂直于磁場方向噴入磁場中，另有兩塊相距為d的平行金屬板P、Q。每塊金屬板的寬度為a、長度為b。P、Q板外接電阻R。若磁場的磁感應強度為B，等離子體的速度為v，系統(tǒng)穩(wěn)定時等離子體導電的電阻率為。則下列說法正確的是（）A．Q板為發(fā)電機的正極 B．Q板為發(fā)電機的負極C．電路中電流為 D．電路中電流為10、如圖所示，用輕繩分別系住兩個質量相等的彈性小球A和B。繩的上端分別固定于O、點。A繩長度（長度為L）是B繩的2倍。開始時A繩與豎直方向的夾角為，然后讓A球由靜止向下運動，恰與B球發(fā)生對心正碰。下列說法中正確的是（）A．碰前瞬間A球的速率為B．碰后瞬間B球的速率為C．碰前瞬間A球的角速度與碰后瞬間B球的角速度大小之比為D．碰前瞬間A球對繩的拉力與碰后瞬間B球對繩的拉力大小之比為三、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）某實驗小組利用如圖所示的實驗裝置來驗證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)機械能守恒。(1)實驗前小組同學調整氣墊導軌底座使之水平，并查得當?shù)刂亓铀俣取?2)如圖所示，用游標卡尺測得遮光條的寬度_______cm；實驗時將滑塊從圖所示位置由靜止釋放，由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門的時間，則滑塊經(jīng)過光電門時的瞬時速度為__________m/s。在本次實驗中還需要讀出和測量的物理量有：鉤碼的質量m、滑塊質量M和__________（文字說明并用相應的字母表示）。(3)本實驗通過比較鉤碼的重力勢能的減小量__________和__________（用以上物理量符號表示）在實驗誤差允許的范圍內是否相等，從而驗證系統(tǒng)的機械能守恒。12．（12分）要測繪一個標有“2.5V2W”小燈泡的伏安特性曲線.己選用的器材有：直流電源（3V.內阻不計）電流表A1量程為0.6A，內阻為0.6n）電流表A2（量程為300mA．內阻未知）電壓表V（量程0—3V，內阻約3kQ）滑動變阻器R（0—5Ω，允許最大電流3A）開關、導線若干．其實驗步驟如下：①由于電流表A1的里程偏小.小組成員把A1、A2并聯(lián)后在接入電路，請按此要求用筆畫線代表導線在實物圖中完成余下導線的連接.（____）（2）正確連接好電路，并將滑動變阻器滑片滑至最_______端，閉合開關S，調節(jié)滑片.發(fā)現(xiàn)當A1示數(shù)為0.50A時，A2的示數(shù)為200mA，由此可知A2的內阻為_______.③若將并聯(lián)后的兩個電流表當作一個新電表，則該新電表的量程為_______A；為使其量程達到最大，可將圖中_______（選填，“I”、“II”）處斷開后再串聯(lián)接入一個阻值合適的電阻．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，一平行玻璃磚的截面是一個矩形，玻璃磚的厚度為d，DC面涂有反光材料。一束極窄的光線從A點以θ=的入射角射入玻璃磚，AB間的距離為，已知A點的折射光線恰好射到D點，CD間的距離為，已知光在真空中的傳播速度為c。求：①玻璃磚的折射率；②光線從A點進入玻璃到第一次射出玻璃磚所經(jīng)歷的時間。14．（16分）如圖所示，水平傳送帶AB與直角平臺的上表面水平平滑對接，平臺的上表面光滑，平臺高h1=0.7m，在平臺右側d=lm處有一高度為h2=0.5m的豎直薄擋板。長度L=12m的傳送帶以v0=10m/s的速度順時針轉動，現(xiàn)將質量m=lkg的小滑塊（可視為質點）由靜止放到傳送帶上，已知滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，重力加速度g取10m/s2。求：（1）若要滑塊落在擋板右側，求滑塊由靜止放在傳送帶上的位置范圍；（2）將滑塊放在傳送帶中點處并沿水平方向給滑塊一初速度，使滑塊落在擋板右側，求此初速度滿足的條件。15．（12分）光滑水平臺面離地面高，臺面上點與臺面邊緣點間距離，木塊甲、乙分別靜止在點，在相同的恒定水平外力作用下從點運動到點時撤去外力。甲落地點與點之間水平距離為，乙落地點與點之間水平距離為。已知木塊甲質量為，重力加速度為。求：（1）恒定水平外力的大??；（2）木塊乙的質量。

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．鉛球做斜上拋運動，可將其分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的豎直上拋運動，水平分位移與時間成正比，故A正確；B．鉛球做斜上拋運動，豎直方向的速度先減小后增大水平方向的速度不變，故鉛球的速度先減小后增大，故B錯誤；C．鉛球只受重力作用，故加速度保持不變，故C錯誤；D．因為速度的豎直分量先減小到零，后反向增大，再根據(jù)，所以重力的功率先減小后增大，故D錯誤。故選：A。2、A【解析】

根據(jù)萬有引力提供向心力解得該人造衛(wèi)星做圓周運動的周期為人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的圓的面積為為πr2，所以人造衛(wèi)星與地心連線在單位時間內所掃過的面積為解得環(huán)月軌道的半徑大小為：A.，與結論相符，選項A正確；B.，與結論不相符，選項B錯誤；C.，與結論不相符，選項C錯誤；D.，與結論不相符，選項D錯誤。3、C【解析】

氣體壓強在微觀上與分子的平均動能和分子密集程度有關。當分子熱運動變劇烈且分子平均距離變大時，氣體壓強可能變大、可能不變、也可能變小；當分子熱運動變劇烈且分子平均距離變小時，氣體壓強一定變大。故選C。4、C【解析】

豎直上拋運動是一種勻變速直線運動，物體運動過程中機械能守恒．根據(jù)運動學公式列出v與t的關系式，根據(jù)機械能守恒定律得出物體的動能與高度的關系式．再選擇圖象．【詳解】AB．物體做豎直上拋運動，只有重力，加速度等于g，保持不變，所以a﹣t圖象是平行于時間軸的直線，取豎直向上為正方向，則豎直上拋運動可看成一種勻減速直線運動，速度與時間的關系為v=v0﹣gtv﹣t圖象是一條向下傾斜的直線，AB不符合題意；C．以拋出點為零勢能面，則物體的重力勢能為Ep=mgh則Ep﹣h圖象是過原點的直線，C符合題意；D．根據(jù)機械能守恒定律得：mgh+Ek=mv02得Ek=mv02﹣mgh可見Ek與h是線性關系，h增大，Ek減小，Ek﹣h圖象是向下傾斜的直線．D不符合題意。故選C。5、B【解析】

A．根據(jù)等量同種電荷的電場線分布情況可知，、的電勢相同，電場強度不同，由對稱性可知，、的電勢相同，電場強度也不相同，故A錯誤；B．將一試探電荷由點沿圓弧移到點，試探電荷受到的電場力始終沿著徑向方向，始終與運動的速度方向垂直，根據(jù)做功關系可知，電場力始終不做功，故B正確；C．由于、的電勢相同，故從點到、兩點電勢能變化量相同，同理從點到、兩點電勢能變化量相同，故C錯誤；D．根據(jù)等量同種電荷的電場線分布，沿移動電場線先變疏再變密，根據(jù)可知，電場力先變小后變大，故D錯誤；故選B。6、D【解析】

AB．當桿勻速運動時速度最大，由平衡條件得：得最大速度為當桿的速度達到最大時，桿產(chǎn)生的感應電動勢為：a、b兩端的電壓為：故AB錯誤；C．根據(jù)動能定理知，恒力F做的功、摩擦力做的功與安培力做的功之和等于桿動能的變化量，故C錯誤；D．根據(jù)功能關系知，安倍力做功的絕對值等于回路中產(chǎn)生的焦耳熱，故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、BD【解析】

A．上升過程中在彈簧恢復原長前，彈簧彈力一直對物塊做正功，物塊機械能增加，A錯誤；B．物塊從撤去外力到第一次速度減為0，根據(jù)能量守恒定律解得彈簧壓縮量相同，所以對于兩物塊彈簧釋放的彈性勢能相同，因為，所以兩小球上升的最大高度關系為B正確；C．物塊速度最大時，加速度為0，假設初始狀態(tài)彈簧的壓縮量為，達到最大速度前，合力滿足為物塊向上運動的位移，因為，所以圖像為圖線與位移軸圍成的面積為合外力做功，物塊從靜止開始運動，根據(jù)動能定理可知合力為0時，B物塊動能大，根據(jù)動能表達式可知A物體的最大速度小于B物體的最大速度，C錯誤；D．撤去外力瞬間，物塊的加速度最大，根據(jù)牛頓第二定律可知解得因為，所以D正確。故選BD。8、AD【解析】

A．根據(jù)振動與波動的關系可知，波沿x軸正向傳播，A項正確；B．波動周期與質點的振動周期相同，即為B項錯誤；C．質點B的振動方程C項錯誤；D．從t=0到t=0.45s，經(jīng)過15個周期，t=0.45s時A質點的位置與t=0時刻的位置關于x軸對稱，D項正確；E．從t=0時刻開始，經(jīng)過0.4s質點B的路程為0.02m×5=0.2m，E項錯誤。故選AD。9、AC【解析】

AB．等離子體進入板間受洛倫茲力而發(fā)生偏轉，由左手定則知：正電荷受到的洛倫茲力方向向下，負電荷受到的洛倫茲力方向向上。則Q板為電源的正極。故A正確，B錯誤；CD．離子在運動過程中同時受電場力和洛倫茲力，二力平衡時有又有則流過R的電流為內電阻為其中解得故C正確，D錯誤。故選AC。10、ACD【解析】

A．A球由靜止下擺至最低點過程中機械能守恒有解得①選項A正確；B．兩球碰撞過程中系統(tǒng)動量守恒有碰撞前后系統(tǒng)動能相等，即結合①式解得②選項B錯誤；C．碰前瞬間，A球的角速度為碰后瞬間，B球的角速度結合①②式得選項C正確；D．在最低點對兩球應用牛頓第二定律得結合①②式得選項D正確；故選ACD.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、0.52cm滑塊釋放位置遮光條到光電門的位移smgs鉤碼和滑塊的動能增加量之和【解析】

(2)[1]游標卡尺主尺讀數(shù)為0.5cm，游標尺上第2個刻度與主尺上某一刻度對齊，則游標讀數(shù)為2×0.1=0.2mm=0.02cm，所以最終讀數(shù)為：0.5cm+0.02cm=0.52cm；[2]由于遮光條通過光電門的時間極短因此可以利用平均速度來代替其瞬時速度，因此滑塊經(jīng)過光電門時的瞬時速度為[3]根據(jù)實驗原理可知，該實驗中需要比較鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)重力勢能的減小量與鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)動能的增加量是否相等即可判斷機械能是否守恒，故需要測量的物理還有：滑塊釋放位置遮光條到光電門的位移s(3)[4][5]鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)為研究對象，其重力勢能的減小量為mgs，系統(tǒng)動能的增量為因此只要比較二者是否相等，即可驗證系統(tǒng)機械能是否守恒12、右1.50.84I【解析】

（1）由于小燈泡的電阻相對于電壓表內阻來說很小很小，電流表采用外接法，連接實物圖如圖所示：（2）開關閉合前，滑動變阻器應調至使電流表和電壓表的示數(shù)為零的位置，故應調至右端；根據(jù)歐姆定律得：（3）由于Ug1＝0.6×0.6V＝0.36V，Ug2＝0.3×1.5V＝0.45V，由于Ug1＜Ug2，故兩電流表兩段允許所加最大電壓為0.36V，新電流表量程為：，由于A2未達到最大量程，要