2023-2024学年四川省绵阳市东辰高中高三第四次模拟考试物理试卷含解析

2023-2024学年四川省绵阳市东辰高中高三第四次模拟考试物理试卷
注意事项:
1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。

2．答题时请按要求用笔。

3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。

4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。

5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、如图，光滑斜劈A 上表面水平，物体B 叠放在A 上面，斜面光滑，AB 静止释放瞬间，B 的受力图是（ ）
A ．
B ．
C ．
D ．
2、AC 、CD 为两个倾斜角度不同的固定光滑斜面，其中45ACB ∠<︒，水平距离均为BC ，两个完全相同且可视为质点的物块分别从A 点和D 点由静止开始下滑，不计一切阻力，则（ ）
A ．沿AC 下滑的物块到底端用时较少
B ．沿A
C 下滑的物块重力的冲量较大
C ．沿AC 下滑的物块到底端时重力功率较小
D ．沿AC 下滑的物块到底端时动能较小
3、在光电效应实验中，某实验小组用同种频率的单色光，先后照射锌和银的表面，都能产生光电效应。

对这两个过程，下列四个物理量中，可能相同的是（ ）
A ．饱和光电流
B ．遏止电压
C ．光电子的最大初动能
D ．逸出功
4、曲柄连杆结构是发动机实现工作循环，完成能量转换的主要运动零件如图所示，连杆下端连接活塞Q ，上端连接曲轴P 。

在工作过程中，活塞在气缸内上下做直线运动，带动曲轴绕圆心O 旋转，若P 做线速度大小为v 0的匀速圆周运动，则下列说法正确的是
A ．当OP 与OQ 垂直时，活塞运动的速度等于v 0
B ．当OP 与OQ 垂直时，活塞运动的速度大于v 0
C ．当OPQ 在同一直线时，活塞运动的速度等于v 0
D ．当OPQ 在同一直线时，活塞运动的速度大于v 0
5、我国新一代可控核聚变研究装置“中国环流器二号M”目前建设顺利，预计2020年投入运行，开展相关科学实验。

该装置以氢、氘气体为“燃料”，通过将其注入装置并击穿、“打碎”产生近堆芯级别的等离子体，来模拟核聚变反应。

若已知21 H 的质量为m 131，H 的质量为m 2，42He 的质量为m 3，1
0n 质量为m 4，关于下列核反应方程，下列说法中正确的是（ ）
A ．423112H H +→He +10x n 是热核反应，其中x=2
B ．14472N +He 178→O +11x H 是热核反应，其中x=1
C ．14111705N n →+B +42x He 是人工转变，其中x=1
D ．
235
1
9092038U n →+Sr 13654+Xe +10x n 是裂变反应，其中x=8 6、2020年全国第十四届冬季运动会在呼伦贝尔市举行。

为此全市都在开展丰富多彩的冰上运动。

如图所示，在游乐场的滑冰道上有甲、乙两同学坐在冰车上进行游戏。

当甲从倾角为θ的光滑冰道顶端A 由静止开始自由下滑时，在斜面底部B 处的乙通过冰钎作用于冰面，从静止开始沿光滑的水平冰道向右做匀加速直线运动。

已知甲、乙和冰车均可
视为质点，甲通过斜面与水平面的交接处（B处）时，速度的方向改变、大小不变，且最终甲刚好能追上乙，则（）
A．到甲刚好追上乙时，甲在水平面上和斜面上的滑行时间一定不相等
B．到甲刚好追上乙时，甲在水平面上和斜面上的滑行时间一定相等
C．甲在斜面上的加速度一定小于乙的加速度
D．无法求出甲从过B点至追上乙行进的距离与AB距离之比
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。

在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、空间中有水平方向的匀强电场，同一电场线上等间距的五个点如图所示，相邻各点间距均为2cm。

一个电子在该
-，再运动至c点时速度为零。

电子电荷水平线上向右运动，电子过a点时动能为6eV，运动至b点时电势能为3eV
量的大小为e，不计重力。

下列说法正确的是（）
A．由a至b的运动过程，电场力做功大小为3eV
B．匀强电场的电场强度大小为300V/m
C．等势面d的电势为3V
D．该电子从c点返回a点时动能为6eV
8、如图1所示，质量m=1kg的滑块在水平面上做匀减速直线运动，在对滑块施加一水平方向拉力F和不对滑块施加
-图像如图2所示，下列判断正确的是（）
水平拉力F的两种情况下，滑块运动的2v x
A．水平拉力大小一定等于1 N
B．滑块所受的摩擦力大小可能等于2 N
C．滑块受水平拉力时的图像可能是a 。

D．滑块不受水平拉力时的图像一定是a
9、如图所示，在粗糙水平面上放置质量分别为m、m、3m、2m的四个木块A、B、C、D，木块A、B用一不可伸长
的轻绳相连，木块间的动摩擦因数均为μ，木块C、D与水平面间的动摩擦因数相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

若用水平拉力F拉木块B，使四个木块一起匀速前进，重力加速度为g，则需要满足的条件是（）
A．木块A、C间的摩擦力与木块B、D间的摩擦力大小之比为3：2
B．木块C、D与水平面间的动摩擦因数最大为
4
μ
C．轻绳拉力F T最大为mg
μ
D．水平拉力F最大为7
3
mg μ
10、两列在同一介质中的简谐横波沿相反方向传播，某时刻两列波相遇，如图所示，其中实线波的频率为2.50Hz，图示时刻平衡位置x＝3m处的质点正在向上振动。

则下列说法正确的是（）
A．实线波沿x轴正方向传播，虚线波沿x轴负方向传播
B．两列波在相遇区域发生干涉现象
C．两列波的波速均为25m/s
D．从图示时刻起再过0.025s，平衡位置x＝1.875m处的质点将位于y＝30cm处
三、实验题：本题共2小题，共18分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11．（6分）某同学要将一量程为250μA的微安表改装为量程为1.50V的电压表。

该同学测得微安表内阻为1200Ω，经计算后将一阻值为R的电阻与微安表连接，进行改装。

然后利用一标准电压表，对改装后的电表进行检测。

(1)将图（a）中的实物连线补充完整_______；
(2)当标准电压表的示数为1.00V时，微安表的指针位置如图（b）所示，由此可以推测出改装的电压表量程不是预期值，而是_______；（填正确答案标号）
A．1.20V B．1.25V C．1.30V D．1.35V
(3)产生上述问题的原因可能是______。

（填正确答案标号）
A．微安表内阻测量错误，实际内阻大于1200Ω
B．微安表内阻测量错误，实际内阻小于1200Ω
C．R值计算错误，接入的电阻偏小
D．R值计算错误，接入的电阻偏大
12．（12分）为了精密测量一金属丝的电阻率：
(1)如图甲所示，先用多用电表“×1 Ω”挡粗测其电阻为____________Ω，然后用螺旋测微器测其直径为
______________mm．
(2)为了减小实验误差，需进一步测其电阻，除待测金属丝外，实验室还备有的实验器材如下：
A．电压表V(量程3 V，内阻约15 kΩ；量程15 V，内阻约75 kΩ)
B．电流表A(量程0.6 A，内阻约1 Ω；量程3 A，内阻约0.2 Ω)
C．滑动变阻器R1(0～5 Ω，1A)
D．滑动变阻器R2(0～2000 Ω，0.1 A)
E．1.5 V 的干电池两节，内阻不计
F．电阻箱
G．开关S，导线若干
为了测多组实验数据，则上述器材中的滑动变阻器应选用___________(选填“R1”或“R2”)．
请在虚线框内设计最合理的电路图并完成实物图的连线_______________
四、计算题：本题共2小题，共26分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13．（10分）如图，A 、B 为半径R ＝1 m 的四分之一光滑绝缘竖直圆弧轨道，在四分之一圆弧区域内存在着E ＝1×
106V/m 、竖直向上的匀强电场，有一质量m ＝1 kg 、带电荷量q ＝＋1.4×10－5C 的物体（可视为质点），从A 点的正上方距离A
点H 处由静止开始自由下落（不计空气阻力），BC 段为长L ＝2 m 、与物体间动摩擦因数μ＝0.2的粗糙绝缘水平面.（取g ＝10 m/s 2）
（1）若H ＝1 m ，物体能沿轨道AB 到达最低点B ，求它到达B 点时对轨道的压力大小；
（2）通过你的计算判断：是否存在某一H 值，能使物体沿轨道AB 经过最低点B 后最终停在距离B 点0.8 m 处．
14．（16分）如图所示，两个平行光滑金属导轨AB 、CD 固定在水平地面上，其间距L=0.5m ，左端接有阻值R=3Ω的定值电阻。

一根长度与导轨间距相等的金属杆順置于导轨上，金属 杆的质量m=0.2kg,电阻r=2Ω，整个装置处在方向竖直向下、磁感应强度大小B=4T 的匀强磁场中，t=0肘刻，在MN 上加 一与金属杆垂直，方向水平向右的外力F ，金属杆由静止开始 以a=2m/s 2的加速度向右做匀加速直线运动，2s 末撤去外力F ，运动过程中金属杆与导轨始终垂直且接触良好。

（不计导轨和连接导线的电阻，导轨足够长)求：
(1)1s 末外力F 的大小；
(2)撤去外力F 后的过程中，电阻R 上产生的焦耳热。

15．（12分）如图所示，用质量为m ，横截面积为S 的活塞在气缸内封闭一定质量的理想气体，不计活塞厚度及活塞和气缸之间的摩擦。

开始时活塞距气缸底的高度为h 且气缸足够高，气体温度为T 0，外界大气压强为P 0，重力加速度为g ，其中02P S m g
=求∶ （i ）封闭气体的压强；
（ii ）在活塞上面放置一个物体，物体的质量也为m ，再次平衡后，发现活塞距气缸底的高度为
12
h ，则此时气体。

的温度为多少。

参考答案
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、B
【解析】
物体A 释放前，物体B 受到重力和支持力，两力平衡；楔形物体A 释放后，由于物体A 上表面是光滑的，则物体B 水平方向不受力，物体B 在水平方向的状态不改变，即仍保持静止状态，在竖直方向由于A 的加速度小于重力加速度g ，所以B 受到向上的支持力，故B 正确，ACD 错误．
故选B
2、A
【解析】
A ．由于两者水平距离相同，均可用水平距离表示出运动时间，设水平距离为x ，斜面倾角为θ，则：
21sin cos 2
x g t θθ=⋅ 得：
24sin cos sin 2x x t g g θθθ
== 则倾角越大用时越少，A 正确；
B ．重力冲量：
I mgt =
沿轨道AC 下滑的物块到底端用时较小，重力的冲量较小，B 错误；
CD ．由动能定理：
212
mgh mv = 可知沿轨道AC 下滑的物块重力做功大，所以到底端时速度大，动能较大；沿轨道AC 下滑的物块到底端时速度大，倾斜角度θ大，由重力瞬时功率功率：
sin P mgv θ=
可知其重力瞬时功率较大，C 错误，D 错误。

故选A 。

3、A
【解析】
A ．饱和光电流和光的强度有关，这个实验可以通过控制光的强度来实现饱和光电流相同，A 正确；
CD ．不同的金属其逸出功是不同的，根据光电效应方程：
k E h W ν=-
用同种频率的单色光，光子能量h ν相同，光电子的最大初动能E k 不同，CD 错误；
B ．根据遏止电压和最大初动能关系：
k E U e
= 可知光电子的最大初动能不同，遏止电压也不同，B 错误。

故选A 。

4、A
【解析】
AB ．当OP 与OQ 垂直时，设∠PQO=θ，此时活塞的速度为v ，将P 点的速度分解为沿杆方向和垂直于杆方向的速度；将活塞的速度v 分解为沿杆方向和垂直于杆方向的速度，则此时v 0cosθ=vcosθ，即v=v 0，选项A 正确，B 错误； CD ．当OPQ 在同一直线时，P 点沿杆方向的速度为零，则活塞运动的速度等于0，选项CD 错误；
5、C
【解析】
A ．221124H H +　→He +10x n 是热核反应，根据核电荷数守恒和质量守恒可知，其中x=1，A 错误；
B ．14472N +He 178→O +11x H 是人工转变，其中x=1，B 错误；
C ．14111705N n →+B +42x He 是人工转变，其中x=1，C 正确；
D ．23519092038 U n →+Sr 13654+Xe +10x n 是裂变反应，根据核反应前后电荷数守恒和质量数守恒知x =10，故D 错误。

故选C 。

6、B
【解析】
AB ．设甲到达B 的时间为t 1，追上B 的时间为t 2，水平面都是光滑的，A 到达水平面后做匀速直线运动，设甲的速度为v ，则甲在水平面上的位移
221()x v t t =- ①
乙做匀加速直线运动，被甲追上时的速度也是v ，乙的位移
222
v x t = ② 联立①②可得
212122()t t t t ==-
可知到甲刚好追上乙时，甲在水平面上和斜面上的滑行时间一定相等，故A 错误，B 正确；
C ．由以上的分析可知，甲的速度达到v 用的时间少，所以甲在斜面上的加速度一定大于乙的加速度，故C 错误；
D ．AB 之间的距离
22112222
t x v v x t =⋅=⋅= 所以甲从过B 点至追上乙行进的距离与AB 距离之比为2，故D 错误。

故选B 。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。

在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、AD
【解析】
A ．电场线沿水平方向，则等间距的各点处在等差等势面上。

电子沿电场线方向做匀变速运动。

电子从a 至c 的过程，电势能与动能之和守恒，动能减小了6eV ，则电势能增加了6eV ，则电势差
6V ac U =
则
3V ab bc U U ==
电子从a 至b 的过程，电场力做负功，大小为
3eV ab eU =
A 正确；
B ．电场强度大小
2150V/m 2210m
ac U E -==⨯⨯ B 错误；
C ．电子经过等势面b 时的电势能为3eV -，则b 点的电势
3V b ϕ=
又有
23V 6V b d ϕϕ-=⨯=
则
3V d ϕ=-
C 错误；
D ．电子在a 点时动能为6eV ，从a 减速运动至c ，然后反向加速运动再至a 点，由能量守恒定律知电子此时的动能仍为6eV ，D 正确。

故选AD 。

8、ABC
【解析】
由题图2可知，a 图线对应滑块运动的加速度大小为
212236m /s 1m /s 2218
a v x ==⨯=
b 图线对应滑块运动的加速度大小为
222236m /s 2m /s 229
a v x ==⨯= 若滑块受到的拉力与v 方向相同，则
1f F ma -=
2f ma =
解得
2N f =
1N F =
若滑块受到的拉力与v 方向相反，则
2f F ma +=
1f ma =
解得
1N f =
1N F =
则滑块受水平拉力时的图像可能是a ，也可能是b 。

选项ABC 正确，D 错误。

故选ABC 。

9、BC
【解析】
A ．设左侧A 与C 之间的摩擦力大小为F f1，右侧
B 与D 之间摩擦力大小为F f2设木块
C 、
D 与水平面间的动摩擦因数最大为μ'，木块C 、D 均做匀速运动，与地面间的动摩擦因数相同，则
F f1=4μ'mg ，F f2=3μ'mg
得
F f1与F f2之比为4：3，故A 错误；
B ．对A 、
C 整体分析知，轻绳上的拉力大小
F T =4μ'mg
A 刚要滑动时，静摩擦力达到最大值
F T =μmg
联立两式得木块C 、D 与水平面间的动摩擦因数最大为4
μ，故B 正确； CD ．对B 、D 整体分析，水平拉力F 最大不能超过最大静摩擦力的大小，所以
7(7)4
mg F mg μμ'== (4)T
F mg mg μμ'== 故C 正确，D 错误。

故选BC 。

10、AD
【解析】
A ．图示时刻平衡位置x =3m 处的质点正在向上振动，根据波动规律可知，实线波沿x 轴正方向传播，则虚线波沿x 轴负方向传播，故A 正确；
B ．介质决定波速，两列波传播速度大小相同，由图可知，实线波的波长λ1=6m ，虚线波的波长λ2=9m ，由v =λf 可知，实线波和虚线波的频率之比为
f 1：f 2=λ2：λ1=3：2
由于f 1不等于f 2，故两列波在相遇区域不会发生稳定的干涉现象，故B 错误；
C ．实线波的频率为2.50Hz ，波长λ1=6m ，则波速
115m/s v f λ==
故C 错误；
D ．实线波波峰传到平衡位置x ＝1.875m 处的质点所用时间为
1 1.875 1.5s 0.025s 15
t -== 虚线波波峰传到平衡位置x ＝1.875m 处的质点所用时间为 2 2.25 1.875s 0.025s 15t -=
= 说明从图示时刻起再过0.025s ，平衡位置x ＝1.875m 处的质点处于波峰位置，由波的叠加可知，平衡位置x ＝1.875m 处的质点将位于y ＝30cm ，故D 正确。

故选AD 。

三、实验题：本题共2小题，共18分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11、 B BC
【解析】
(1)[1]微安表与分压电阻串联可以改装成电压表，实物电路图如图所示。

(2)[2]微安表量程为250μA，由图（b）所示表盘可知，其分度值为5μA，其示数为200μA，是满偏量程的4
5
，此时标
准电压值为1.00V，即满偏量程的4
5
对应着电压值为1.00V，故改装后的电压表最大量程为
1.00
V 1.25V
4
5
U==
B正确，ACD错误。

故选B。

(3)[3]由微安表改装的电压表，示数偏大，说明其内阻偏小，原因有可能是微安表内阻值小于1200Ω，也有可能滑动变阻器R的接入电阻偏小造成的，故BC正确，AD错误。

故选BC。

12、(1)8.0 2.096 (2)R1(3)如图甲、乙所示
【解析】
欧姆表指针示数与倍率的乘积是欧姆表示数；螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数；在保证安全的前提下，为方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器；为准确测量电阻阻值，应测多组实验数据，滑动变阻器可以采用分压接法，根据待测电阻与电表内阻间的关系确定电流表的接法，作出实验电路图，然后根据电路图连接实物电路图；
【详解】
解：(1)由图示多用电表可知，待测电阻阻值是8×1Ω=8Ω；
由图示螺旋测微器可知，的固定刻度读数为2mm，可动刻度读数为0.01×9.6mm=0.096mm，其读数为：
2mm+9.6×0.01mm=2.096mm；
(2)滑动变阻器R2(0～2000 Ω，0.1 A)的阻值比待测金属丝阻值8Ω大得太多，为保证电路安全，方便实验操作，滑动变阻器应选R1，最大阻值5Ω；为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法，由于被测电阻阻值较小，则电流表应采用外接法，实验电路图如图所示
根据实验电路图连接实物电路图，如图所示
四、计算题：本题共2小题，共26分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13、（1）8 N；（2）不存在某一H值，使物体沿着轨道AB经过最低点B后，停在距离B点0.8 m处．
【解析】
（1）物体由初始位置运动到B点的过程中根据动能定理有
mg（R＋H）－qER＝1
2
mv2
到达B点时由支持力F N、重力、电场力的合力提供向心力F N－mg＋qE＝
2 mv R
解得F N＝8 N
根据牛顿第三定律，可知物体对轨道的压力大小为8 N，方向竖直向下
（2）要使物体沿轨道AB到达最低点B，当支持力为0时，最低点有个最小速度v，则
qE－mg＝
2 mv R
解得v＝2 m/s
在粗糙水平面上，由动能定理得：－μmgx＝－1
2
mv2
所以x＝1 m>0.8 m
故不存在某一H值，使物体沿着轨道AB经过最低点B后，停在距离B点0.8 m处.
【名师点睛】
本题主要考查了动能定理及牛顿第二定律的直接应用，关键是能正确分析物体的受力情况和运动情况，选择合适的过程应用动能定理，难度适中．
14、（1）2N（2）0.96J
【解析】
（1）t=1s时刻，金属杆MN的速度大小为v1=at1=2×1=2m/s
金属杆MN 产生的感应电动势为 E=BLv 1
金属杆MN 中的电流大小 E I R r
=+ 金属杆MN 受到的安培力大小 F 安=BIL
联立得 221B L v F R r
安=+ 根据牛顿第二定律得 F-F 安=ma
联立解得 F=2N
（2）t=2s 时刻，金属杆MN 的速度大小为 v 2=at 2=2×
2=4m/s 撤去外力F 后的过程中，根据能量守恒定律得知电路中产生的总焦耳热 Q=12mv 22=12×0.2×42=1.6J 电阻R 上产生的焦耳热 Q R =
R R r +Q=332+×1.6J=0.96J 15、（i ）032
P ；（ii ）023T 【解析】
（i ）以活塞为研究对象，由平衡条件得
10PS P S mg =+
得
1032
P P = （ii ）对活塞由平衡条件可知
202P S P S mg =+，10T T =，11V h S =22V h S =
由理想气体方程得
112212
PV PV T T = 解得
2023
T T =。