2024届陕西省西安市高新一中高三下学期第四次模考物理试题

2024届陕西省西安市高新一中高三下学期第四次模考物理试题
一、单选题 (共6题)
第(1)题
如图甲所示，用瓦片做屋顶是我国建筑的特色之一。

铺设瓦片时，屋顶结构可简化为图乙所示，建筑工人将瓦片轻放在两根相互平行的檩条正中间，若瓦片能静止在檩条上。

已知檩条间距离为d，以下说法正确的是（ ）
A．瓦片共受到4个力的作用
B．减小檩条的倾斜角度时，瓦片与檩条间的弹力变小
C．减小檩条的倾斜角度时，瓦片与檩条间的摩擦力变大
D．减小檩条间的距离d时，瓦片可能会下滑
第(2)题
如图所示，半径为R，圆心角为135°的扇形玻璃砖OAB，M为OB边上的一点，。

一束平行单色红光从OB边射入玻璃砖，入射方向与OA边平行。

由M点入射的光从圆弧边AB出射后恰好与OA平行。

真空中的光速为c，除了全发射，不考虑其它反射光，则（ ）
A．玻璃砖圆弧边上有光射出的长度为
B．从玻璃砖圆弧边射出的光对应在OB边上的长度为
C
．从B点入射的光在玻璃砖中传播时间为
D．若改为单色绿光，由M点入射的光经玻璃砖后从圆弧边射出仍然与OA平行
第(3)题
如图1和2为工地搬运长方体大理石块的设备示意图，该设备吊起部分可以理想化为图3所示，ABCD为一块厚厚的水平钢
板，AEFB和DHGC为两根不可伸长的轻绳，两绳子关于水平钢板左右对称放置，且AE和DH平行于大理石块的后表
面，BF和CG平行于大理石块的前表面，AE、DH、BF、CG与水平方向的夹角均为，忽略AE和DH与大理石块的后表面（包括E、H两点）、BF和CG与大理石块的前表面（包括F、G两点）的所有作用力，若EF与大理石块左表面、HG与大理石块右表面的动摩擦因素均为，若能吊起大理石块，至少为（）
A．B．C．D．
第(4)题
如图所示，匀质硬导线ab、ac、bc均为圆弧，连接后分别固定在xOy、xOz、yOz平面内，圆心都在O点且半径，指
向x轴正方向的磁场以的速率均匀增大，下列说法正确的是（ ）
A．bc段导线中的电流从b流向c
B．导线产生的感应电动势大小为
C．ac段导线所受安培力方向沿y轴负方向
D．ab段导线所受安培力大小小于bc段导线所受安培力大小
第(5)题
到2022年10月12日为止我国宇航员已进行了三次太空授课，在天宫课堂上我们看到宇航员们演示物理、化学实验，从中获取知识。

如图甲所示，某同学在观看太空水球光学实验后，想研究光在含有气泡的水球中的传播情况，于是找到一块环形玻璃砖模拟光的传播，俯视图如图乙所示。

光线a沿半径方向射入玻璃砖，光线b与光线a平行，两束光线之间的距离设为x，已知玻璃砖内圆半径为R，外圆半径为2R，折射率为，光在真空中的速度为c，不考虑光的多次反射。

下列关于光线b的说法正确的是（）
A．当时，光可能经过内圆
B．当时，光线从外圆射出的方向与图中入射光线的夹角为30°
C．当时，光线在玻璃砖中的传播时间为
D．此状态下的太空水球处于完全失重状态，不受重力
第(6)题
某兴趣小组在做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验时，将配制好的油酸酒精溶液滴入撒好痱子粉的水盘，下列说法正确的是（ ）
A．滴入油酸酒精溶液时，滴管下端应远离水面
B．为清晰显示油膜的边界，应滴入油酸酒精溶液后再撒上痱子粉
C．滴入油酸酒精溶液后，出现如图所示的图样是因为痱子粉撒得太少太薄
D．配制好的油酸酒精溶液放置太久，会导致分子直径测量值偏小
二、多选题 (共4题)
第(1)题
如图所示，在半径为R的圆形区域内存在匀强电场，电场方向与纸面平行，O为圆心，AC、BD为圆的两条直径，夹角为。

一粒子源从D点以相同速率v沿纸面内各个方向射入电场，粒子质量均为m，电荷量均为。

已知从C点射出的粒子速率仍
为v，沿DC方向射入的粒子恰好从B点射出。

不计粒子重力及它们间的相互作用。

下列说法正确的是（ ）
A．电场强度
B．电场强度的方向垂直AC向上
C．粒子射出电场的最大速率为
D．所有粒子在电场中运动的时间相同
第(2)题
下列说法正确的是（ ）
A．物体做受迫振动达到稳定后，其振动频率一定等于驱动力频率
B．单摆简谐运动的周期与振幅有关，振幅越大周期越长
C．相机镜头表面的增透膜，利用了薄膜干涉原理
D．当波源和观察者相互远离时，观察者接收到的波的频率小于波源发出的频率
E．通过一个狭缝来观察日光灯可以看到彩色条纹，是光的偏振现象
第(3)题
如图所示，同一竖直面内的正方形导线框a、b的质量分别为2m和m。

二者的边长均为L、电阻均为R。

它们分别系在一跨过两个定滑轮的轻绳两端，在两导线框之间有一宽度为2L、磁感应强度大小为B、方向垂直竖直面的匀强磁场区域。

开始时，线框b的上边与匀强磁场的下边界重合，线框a的下边到匀强磁场上边界的距离为L。

现将线框a由静止释放，当线框b全部进入磁场时恰好开始做匀速直线运动。

不计摩擦和空气阻力，重力加速度为g。

则下列说法正确的是（ ）
A．a匀速下降的距离为3L
B．b匀速运动的速度为
C．a经过磁场过程中产生的热量为3mgL
D．b进入磁场与a进入磁场过程中通过两线框导线横截面的电荷量相等
第(4)题
如图所示，有一个理想变压器，原线圈匝数，两组副线圈匝数，理想二极管和的电容器接在副
线圈两端，定值电阻接在副线圈两端，在端输入交流电，开关S闭合电路稳定后，原线圈
电压为，电流为，副线圈的电压为，电流为，下列说法正确的是（ ）
A．电容器C的电荷量一直在变化B．电容器C的电荷量是
C．原线圈与副线圈的电流满足D．定值电阻R电功率是
三、实验题 (共2题)
第(1)题
为探究物体所受合力不变时，加速度a与质量M的关系，某同学设计了一个实验：如图甲所示，设沙和沙桶的总质量为m，改变小车（含砝码）的质量M，研究小车的加速度a和质量M之间的关系。

在平衡了摩擦力之后，打点计时器打出的某一条纸带如图乙所示，已知打点计时器所用的交流电源的频率为f，重力加速度为g，试解答下列问题：
(1)该实验中小车所受的合力F________（选填“大于”“等于”或“小于”）沙和沙桶的总重力mg。

(2)该实验可用图像法处理数据，应作a－________（选填“M”或“”）图像进行分析研究（已知m≪M）。

(3)如图乙，相邻计数点间的距离在纸带上已标出，相邻两计数点间均有4个点未画出，则打相邻两计数点的时间间
隔T=________。

利用纸带上的数据计算可得小车的加速度a=________。

（用题中已知物理量的符号表示）
第(2)题
某同学为精确测量某金属导体的电阻，设计了如图甲所示的电路图。

图中E为学生电源、G为灵敏电流计、A1、A2为电流
表、R1为电阻箱、R2与R3均为滑动变阻器、R0为定值电阻、S为开关、R x为待测金属导体，另有导线若干。

具体的实验操作如下：
A．按照如图甲所示的电路图连接好实验器材；
B．将滑动变阻器R2的滑片、滑动变阻器R3的滑片均调至适当位置，闭合开关S；
C．调整R3，并反复调整R1和R2使灵敏电流计的示数为零，测得此时A1的示数为I1，A2的示数为I2，电阻箱的示数为R1；D．实验完毕，整理器材。

（1）根据图甲实验电路图，将图乙实物图中连线补充完整________。

（2）电路中需要两个量程为6A的电流表，但实验室提供的器材中，只有量程为0.3A、内阻为20Ω的电流表。

现将量程为0.3A 的电流表扩充为6A量程，则应该并联一个阻值R′ = _______Ω的电阻。

如图所示为某次测量时改装后的电流表表盘指针位置，则此时的电流读数为_______A。

（3）待测金属导体R x的阻值为_________用所测物理量来表示）；电流表A1、A2的内阻对测量结果______（选填“有”或“无”）影响。

四、解答题 (共3题)
第(1)题
如图甲所示，倾角的斜面固定在水平地面上，斜面上放置长度、质量的长木板A，长木板的下端恰好与
斜面底部齐平；一可视为质点、质量、带电量的物块B放在木板上，与木板上端距离；与木板上端距离的虚线右侧存在足够宽匀强电场，电场方向垂直斜面向上．时刻起，一沿斜面向上的恒力F作用在长木板上，后撤去F，物块B在内运动的图像如图乙所示，且物块B在时速度恰好减为0．已知物块与长木板间的动摩
擦因数，长木板与斜面间的动摩擦因数，物块B带电量始终不变，重力加速度g取，求：
（1）恒力F的大小；
（2）匀强电场的电场强度大小；
（3）从时刻起到木板下端再次与斜面底部齐平的过程中，物块B与木板A间因摩擦产生的热量．
第(2)题
在材料学中可用最小偏向角法测量固体材料的折射率，如图，当单色平行光穿过三棱镜后，α表示入射角，β表示折射角，φ表示出射角，折射方向③和入射方向①之间存在一定的夹角δ，此角被称为偏向角。

当入射角α等于出射角φ时，偏向角具有最小值δmin。

现通过测角仪测量出顶角θ=60°，最小偏向角δmin=30°，求该固体材料的折射率n。

第(3)题
如图所示为一折射率、边长为d的正方体玻璃砖的横截面，一入射光线以45°入射角从EH的中点M射入玻璃砖，经
过HG面反射后，光线从FG右侧N点（图中未画出）射出，求：
①判断是否有光线从底面HG面折射射出，并说明理由；
②若真空中的光速为c，求光线从M到N的运动时间。