高三物理第四次模拟考试试题(含解析) 人教新目标 版

2019高考模拟考试
理科综合能力测试
二、选择题：本题共8小题，每小题6分。

在每小题给出的四个选项中，第14～18题只有一项符合题目要求，第19～21题有多项符合题目要求。

全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

1. 下列说法中正确的是：
A. 由能量守恒观点可知，在光电效应现象中，对于同一种金属而言，同颜色入射光的强度越大，飞出的光电子的初动能就越大
B. 原子核越大，其结合能越大，则原子核越稳定
C. 引入量子化观点的玻尔原子理论成功地解释了所有原子的原子光谱
D. 玛丽.居里和她的丈夫通过对铀和含铀的矿石的研究发现了放射性元素钋和镭
【答案】D
【解析】A、根据光电效应方程：，光电子的最大初动能与入射光的强度没有关系，与入射光的频率成线性关系，A错误；
B、比结合能越大，原子核越稳定，中等质量的原子核最稳定，B错误；
C、玻尔原子理论成功地解释了氢原子的原子光谱，对其它比较复杂的原子光谱没法解释，C 错误；
D、玛丽.居里和她的丈夫通过对铀和含铀的矿石的研究发现了放射性元素钋和镭，D正确。

故选D。

2. 一个质子和一个粒子在同一匀强磁场中垂直于磁场的平面内，仅在磁场力作用下做半径相同的匀速圆周运动。

则质子的动能和粒子的动能之比∶
A. 4∶1
B. 1∶1
C. 1∶2
D. 2∶1
【答案】B
【解析】质子和α粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，得：动能为
则得到：
故选：B。

3. 如图所示，物体在斜向上恒力F作用下沿水平面作直线运动，下列判断正确的是:
A. 若水平面光滑，物体一定受三个力作用
B. 若水平面粗糙，物体一定受四个力作用
C. 若物体做匀速直线运动，则一定受四个力作用
D. 若物体做匀加速直线运动，则一定受四个力作用
【答案】C
【解析】AB、当物体沿水平面做匀加速运动，F竖直向上的分力等于重力时，地面对物体没有支持力和摩擦力，不论水平面是光滑还是粗糙，物体只受两个力：重力和拉力。

故AB错误；
C、若物体做匀速直线运动，当F竖直向上的分力小于重力时，地面对物体有支持力和摩擦力，物体受到重力、拉力、支持力和摩擦力四个力作用，F水平方向的分力等于摩擦力，一定受四个力作用。

故C正确。

D. 若物体做匀加速直线运动，则可能受四个力作用，但不一定受四个力，故D错误。

故选：C。

4. 质量不同、半径相同的甲乙两个小球从高空中某处由静止开始下落，且甲球质量比乙球质量大。

设它们所受空气阻力f与下落速度v的关系为f=kv，k为定值。

则下列四个运动图象
哪一个与两小球运动相符：
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】AB、小球下落过程中，受到重力与空气阻力，由牛顿第二定律得：mg−f=ma，f=kv，则得a=g−kv/m可见，速度v增大，加速度a减小。

故AB错误。

C、由上式可知，当速度相等时，质量越大，加速度越大。

故C正确，D错误。

故选：C
【名师点睛】
分析小球的受力情况，根据牛顿第二定律判断加速度如何变化，而v-t图象的斜率等于加速度，根据斜率进行分析选择。

5. 某个质量为m、带电量为-q(q>0)的小球仅在重力作用下从静止开始沿竖直向下方向做匀加速直线运动，一段时间后在小球运动的空间中施加竖直方向的匀强电场，小球又经过相等的时间恰好回到出发点，则：
A. 电场强度方向竖直向下，大小为4mg/q
B. 电场强度方向竖直向下，大小为5mg/q
C. 电场强度方向竖直向上，大小为mg/q
D. 电场强度方向竖直向上，大小为3mg/q
【答案】A
【解析】小球受到的电场力一定向上，故电场强度方向竖直向下。

设经过时间t施加竖直方向的匀强电场，小球下落的高度为h，则：
联立可得：a=3g
根据牛顿第二定律：
故选：A。

6. 假设地球可视为质量均匀分布的球体，已知地球表面的重力加速度在两极的大小为g0，在赤道的大小为g；地球半径为R，引力常数为G，则：
A. 地球同步卫星的高度为
B. 地球的质量为
C. 地球的第一宇宙速度为
D. 地球密度为
【答案】AB
【解析】A、由万有引力定律可知：，在地球的赤道上：
对于同步卫星：
联立可得：h=，A正确；
B、根据，地球的质量：M=，B正确；
D、地球的质量：，联立三式可得:，D错误。

故选：AB。

7. 甲乙两车在一平直道路上同向运动，其v-t图像如图所示。

若图中△OPQ的面积为s0，初始时，甲车在乙车前方△s处。

则下列说法正确的是：
A. 若t=t0/2时相遇，则△s=s0/2
B. 若t=t0时二者相遇，则t=2t0时二者还会再次相遇
C. 若t=t0时二者相遇，则到二者再次相遇时乙共走了10s0
D. 若t=3t0/2时相遇，则到这次相遇甲走了9s0/4
【答案】CD
【解析】A、由图线可知：。

若t=t0/2时相遇，则：，，A错误；
B、若t=t0时二者相遇，则t0到2t0时间内，乙的速度大于甲的速度，t=2t0时二者不会再次相遇，B错误；
C、若t=t0时二者相遇，则，再经时间t二者再次相遇，则：
乙又运动的距离：
由A解析得，前t0时间内乙的位移x1：
联立解得：
从开始到二者第二次相遇，乙共走了：。

C正确；
D、由图线可知：乙的加速度是甲的加速度的二倍，设甲的加速度为a，则：
若t=3t0/2时相遇，则到这次相遇甲走的距离：。

D正确。

故选：CD.
【名师点睛】
此题是追击与相遇问题，解决此类问题的关键是分析清楚两物体的位移关系．两物体的位移之差等于初始时的距离是两物体相遇的条件．
8. 相距为L的两条平行光滑的金属导轨AB、CD被固定在水平桌面上，两根质量都是m、电阻都为R的导体棒甲和乙置于导轨上。

一条跨过桌边定滑轮的轻质细线一端与导体棒甲相连，另一端与套在光滑竖直杆上的质量为m的物块丙相连，整个系统处于竖直向上的匀强磁场(图中未画出)中，磁感应强度为B。

初态整个系统处于静止状态，跨过滑轮的细绳水平。

现由静止状态开始释放物块丙，当其下落高度为h时细线与杆成370角，此时物块丙的速度为v，导体棒乙的速度为u。

若不计导轨电阻及一切摩擦,运动过程中导体棒始终与导轨垂直且有良好的接触，则：
A. 在此过程中绳上拉力对导体棒甲所做的功等于
B. 在此过程中电路中生成的电能
C. 在此过程中电路中产生的焦耳热
D. 在此过程中甲和丙总的机械能减少量等于系统内生成的电热
【答案】ABC
【解析】A、设绳子对丙做的功为W，对丙运用动能定理：，
，设绳子的拉力为T，速度为v时，绳子对丙做功的功率：，绳子对甲做功的功率：，大小始终相等，所以在此过程中绳上拉力对导体棒甲所做的功等于，A正确；
B、安培力对甲做的功，等于此过程中电路中生成的电能，对于甲和丙这个系统，根据能量转化与守恒定律, 电路中生成的电能:，B正确；
C、对于甲、乙、丙三个物体组成的系统运用能量转化与守恒定律,在此过程中电路中产生的焦耳热：，C错误；
D、在此过程中甲、乙和丙总的机械能减少量等于系统内生成的电热，D错误。

故选AB。

三、非选择题:包括必考题和选考题两部分。

第22题～第32题为必考题，每个试题考生都必须作答。

第33题～第40题为选考题，考生根据要求作答。

（一）必考题（共129分）
9. 某实验小组利用如图所示的装置验证牛顿第二定律。

原理是利用牛顿第二定律计算小车加速度的理论值，通过纸带分析得到的实验测量值，比较两者的大小是否相等从而验证牛顿第二定律。

（1）在平衡小车与桌面之间摩擦力后的实验过程中打出了一条纸带如图所示。

计时器打点的
时间间隔为0.02s。

从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离。

该小车的加速度的实验测量值a测=_________m/s2。

（结果保留两位有效数字）
（2）如果用天平测得小车和车内钩码的总质量为M，砝码和砝码盘的总质量为m，则小车加速度的理论值为a理=____________________（当地的重力加速度为g）
（3）对于该实验下列做法正确的是（填字母代号）_______
A．在调节木板倾斜度平衡小车受到的滑动摩擦力时，将砝码和砝码盘通过定滑轮拴小车上B．调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行
C．小车和车内钩码的总质量要远大于砝码和砝码盘的总质量
D．通过增减小车上的钩码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度
E．实验时，先放开小车再接通打点计时器的电源
【答案】(1). 0.16（0.15也对）(2). mg/(M+m) (3). BD
【解析】(1) 相邻计数点之间还有4个点，说明相邻的两个计数点时间间隔为0.1s
运用匀变速直线运动的公式为：△x=at2
得：
（2）设绳子拉力为T，根据牛顿第二定律，对于砝码和砝码盘：mg-T=ma，
对于小车和车内钩码：T=Ma
联立得：a=mg/（M+m）
（3）A、在调节木板倾斜度平衡小车受到的滑动摩擦力时，不能将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在小车上。

故A错误；
B、调节滑轮的高度时，应使牵引小车的细绳与长木板保持平行。

故B正确；
C、利用牛顿第二定律计算小车加速度的理论值，不需要使小车和车内钩码的总质量远大于砝码和砝码盘的总质量，C错误；
D、通过增减小车上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度。

故D正确；
E、实验时，应先接通电源，再释放小车。

故E错误；
故选：BD。

【名师点睛】
探究加速度与拉力的关系实验时，要平衡摩擦力，平衡摩擦力时，要求小车在无动力的情况下平衡摩擦力，不需要挂任何东西。

小车的加速度应根据打点计时器打出的纸带求出；平衡摩擦力时，是重力沿木板方向的分力等于摩擦力，即：mgsinθ=μmgcosθ，可以约掉m，只需要平衡一次摩擦力。

操作过程是先接通打点计时器的电源，再放开小车。

根据牛顿第二定律求出绳子拉力与砝码桶及桶内砝码的总重力的关系，求出加速度的理论值；利用理论值计算加速度，不需要使小车和车内钩码的总质量远大于砝码和砝码盘的总质量。

10. （1）下列关于多用电表使用的说法中正确的是____________
A．在测量未知电压时，必须先选择电压最大量程进行试测
B．测量阻值不同的电阻时，都必须重新欧姆调零
C．测量电路中的电阻时，不用把该电阻与电源断开
D．测量电阻时，如果红、黑表笔插错插孔，则不会影响测量结果
（2）用多用电表的欧姆挡粗测某电阻的阻值，如图所示，则该电阻的阻值是__________kΩ，该档位的欧姆表内阻是________kΩ。

（结果保留两位有效数字）
（3）如图所示为某一型号二极管，其两端分别记为A和B。

其外表所标示的极性已看不清，为确定该二极管的极性，用多用电表的电阻挡进行测量。

将多用电表的红表笔与二极管的A 端、黑表笔与二极管的B端相连时，表的指针偏转角度很小；调换表笔的连接后，表的指针偏转角度很大，由上述测量可知该二极管的正极为________(填“A”或“B”)端。

【答案】(1). AD (2). 3.2 (3). 1.5 (4). A
【解析】（1）A、在测量未知电压时，为了保护电表，必须先选择电压最大量程进行试测，A 正确；
B、用同一挡位测量阻值不同的电阻时不必重新调零，换挡后要重新进行欧姆调零，故B错误；
C、欧姆表有内置电源，用欧姆表测量电路中的某个电阻，应该把该电阻与电路断开，故C错误；
D、测量电阻时，多用电表内部电源被接通，电流从多用电表内部流出，因为电阻不分正负极，所以电流流向电阻哪一端无所谓，红、黑表笔分别插在负、正插孔不会影响测量结果，故D 正确；
故选AD。

（2）该电阻的阻值是32100Ω=3.2kΩ；该档位的欧姆表内阻等以中值电阻15×100Ω
=1.5kΩ。

（3）多用点表的黑表笔接内部电源的正极，红表笔接内部电源的负极；当多用电表的红表笔与二极管的A端、黑表笔与二极管的B端相连时，表的指针偏转角度很小，阻值很大，说明红表笔接二极管的正极，即A为正极。

11. 如图所示，竖直平面内有间距l=40cm、足够长的平行直导轨，导轨上端连接一开关S。

长度恰好等于导轨间距的导体棒ab与导轨接触良好且无摩擦，导体棒ab的电阻R＝0.40Ω，质量m=0.20kg。

导轨电阻不计，整个装置处于与导轨平面垂直的水平匀强磁场中，磁场的磁感强度B＝0.50T，方向垂直纸面向里。

空气阻力可忽略不计，取重力加速度g= 10m/s2。

（1）当t0=0时ab棒由静止释放，t=1.5s时，闭合开关S。

求：
①闭合开关S瞬间ab棒速度v的大小；
②当ab棒向下的加速度a=5.0 m/s2时，其速度v′的大小；
（2）若ab棒由静止释放，经一段时间后闭合开关S，ab棒恰能沿导轨匀速下滑，求ab棒匀速下滑时电路中的电功率P。

【答案】（1）（2）40W
【解析】（1）①导体棒做自由落体运动，根据运动学公式有①
②设导体棒以加速度a=5.0m/s2向下运动时其所受安培力为F A，速度为v′
根据牛顿第二定律有②
解得：F A=1.0N
③
④
⑤
解得：⑥
（2）解法1：导体棒沿轨道匀速下滑时通过导体棒的电流为I m，则⑦
解得：I m=10A
此时电路中的电功率P= I m2R=40W ⑧
P= 40W ⑨
解法2：导体棒沿轨道匀速下滑时受安培力为F A′，速度为v m
则，
解得：
此时电路中的电功率
12. 某同学设计了如图所示的趣味实验来研究碰撞问题，用材料和长度相同的不可伸长的轻绳依次将5个大小相同、质量不等的小球悬挂于水平天花板下方，且相邻的小球静止时彼此接触但无相互作用力，小球编号从左到右依次为1、2、3、4、5，每个小球的质量为其相邻左边小球质量的k倍，，所有小球的球心等高。

现将1号小球由最低点向左拉起高度h，保持绳绷紧状态由静止释放1号小球，使其与2号小球碰撞，2号小球再与3号小球碰撞……。

所有碰撞均为在同一直线上的正碰且无机械能损失。

已知重力加速度为g，空气阻力、小球每次碰撞时间均可忽略不计。

（1）求1号小球与2号小球碰撞之前的速度v1的大小；
（2）求第5个球被第4个小球碰后的速度；
（3）摆线长为L=16h，在第5个球右侧偏离竖直方向成θ=60°角的虚线上的A点钉了一个钉子，则A距悬点的距离与L的比例系数p满足什么条件时，第5个小球能绕A点做完整的圆周运动。

【答案】（1）（2）（3）P≥
【解析】（1）设1号小球的质量为m1，碰前的速度为v1，
对于1号小球由h高运动到最低点过程，根据机械能守恒有①
解得：②
（2）设1号、2号小球碰撞后的速度分别为v1′和v2，取水平向右为正方向。

对于1、2号小球碰撞的过程，根据动量守恒定律有③
根据机械能守恒有④
解得：
设2号、3号小球碰撞后的速度分别为v2′和v3，
对于2、3号小球碰撞的过程，根据动量守恒定律有
根据机械能守恒有
同理可解得：3号小球被碰后的速度
由以上规律可推知5号小球被碰后的速度⑤
解得⑥
（3）5号小球绕钉子A做完整的圆周运动在最高点至少有⑦
第5个小球从最底点运动到圆周的最高点根据机械能守恒
解得⑨
所以有P≥小球能绕A点做完整的圆周运动。

⑩
选考题
13. 如v-T图所示，一定质量的理想气体经历了三个过程的状态变化,从状态1开始,经状态2和状态3,最后回到原状态。

下列判断正确的是（）
A. 三个状态中,3状态气体的压强最小
B. 1和2两个状态中,单位时间内单位面积上容器壁受到的气体分子撞击的次数相同
C. 从状态1到状态2的过程中,气体吸收的热量大于气体对外做功
D. 三个状态中,2状态的分子平均动能最大
E. 从状态3到状态1的过程中气体温度不变,所以气体既不吸热也不放热
【答案】ACD
【解析】A、根据理想气体状态方程：，在3状态，V/T最大，P最小，A正确；B、1和2两个状态的压强相等，由于温度不同，单位时间内单位面积上容器壁受到的气体分子撞击的次数不同，B错误；
C、从状态1到状态2的过程中,体积增大，温度升高，对外做功且内能增大，气体吸收的热
量大于气体对外做功，C正确；
D、三个状态中,2状态的温度最高，分子平均动能最大，D正确；
E、从状态3到状态1的过程中气体体积减小，外界对气体做功；温度不变,内能不变；所以气体放热，E错误。

故选ACD。

14. 如图所示,一个导热足够高的气缸竖直放置,活塞可沿气缸壁无摩擦滑动。

内部封闭一定质量的理想气体。

活塞质量m0=10.0kg,截面积s=1.0×10-3m2,活塞下表面距离气缸底部
h=60.0cm。

气缸和活塞处于静止状态.气缸外大气压强p0=1.0×105p a,温度T0=300K.重力加速度g=10.0m/s2。

（气体不会泄露，气缸的厚度不计）求:
①在活塞上缓慢倒入沙子,当气体的体积减为原来的一半时，倒入沙子的质量是多少?
②在①问中加入沙子质量不变的前提下,外界气体压强不变,温度缓慢升到T=400k时,气体对外做功多少?
【答案】①②40J
【解析】①由等温有：P1v=P2v/2
由平衡条件有：P1s-P0s-m0g=0
P2s-P0s-m0g-mg=0
联立解得：m=20kg
②由等压有：
由功的定义有：w=P2s(h’-h)
联立解得：w=40J
15. 一振动周期为T、位于x=0处的波源从平衡位置开始沿y轴正方向做简谐运动，该波源产生的简谐横波沿x轴正方向传播，波速为v，关于在x=5vT/2处的质点P，下列说法正确的是（）
A. 质点P振动周期为T，振动速度的最大值为v
B. 若某时刻质点P振动的速度方向沿y轴负方向，则该时刻波源处质点振动的速度方向沿y 轴正方向
C. 质点P开始振动的方向沿y轴正方向
D. 当P已经开始振动后，若某时刻波源在波峰，则质点P一定在波谷
E. 若某时刻波源在波谷，则质点P也一定在波谷
【答案】BCD
【解析】AC、根据波的特点：简谐波传播过程中，质点的起振方向都与波源的起振方向相同，且各个质点振动的周期都等于波源的振动周期，故质点P振动周期为T，质点P开始振动的方向沿y轴正方向；质点的振动速度与波传播速度不同；故A错误，C正确；
B、知道波的周期和波速，该波的波长λ=vT，质点P到波源的距离，所以两处质点的振动情况相反，即某时刻质点P振动的速度方向沿y轴负方向，则该时刻波源处质点振动的速度方向沿y轴正方向，故B正确；
D、知道波的周期和波速,该波的波长λ=vT,质点P到波源的距离，所以两处质点的振动情况相反，即某时刻波源在波峰，则质点P一定在波谷，故D正确、E错误。

故选：BCD。

【名师点睛】
简谐波传播过程中，各质点的起振方向都与波源的起振方向相同，且各个质点振动的周期都等于波源的振动周期；质点的振动速度与波传播速度不同；简谐横波传播过程中，介质中简谐波的波长为λ=vT，根据质点P与波源距离与波长的关系，分析振动情况的关系。

16. 如图所示，在坐标系的第一象限内有一横截面为四分之一圆周的柱状玻璃体OPQ，OP=OQ =R，一束单色光垂直OP面射入玻璃体，在OP面上的入射点为A，OA=R/2，此单色光通过玻璃体后沿BD方向射出，且与x轴交于D点，OD=R，求：
①该玻璃的折射率是多少？
②将OP面上的该单色光至少向上平移多少，它将不能从PQ面直接折射出来。

【答案】（1）（2）
【解析】试题分析：：①在PQ面上的入射角30°
由几何关系可得60°
折射率
②临界角
从OP面射入玻璃体的光，在PQ面的入射角等于临界角时，刚好发生全反射而不能从PQ面直接射出。

设光在OP面的入射点为M，在PQ面的反射点为N
至少向上平移的距离
考点：光的折射定律及全反射现象。