2024屆山西省古縣等三縣八校高考物理四模試卷考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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、在軌道上穩定運行的空間站中，有如圖所示的裝置，半徑分別為r和R（R＞r）的甲、乙兩個光滑的圓形軌道安置在同一豎直平面上，軌道之間有一條水平軌道CD相通，宇航員讓一小球以一定的速度先滑上甲軌道，通過粗糙的CD段，又滑上乙軌道，最后離開兩圓軌道，那么下列說法正確的是（）A．小球在CD間由于摩擦力而做減速運動B．小球經過甲軌道最高點時比經過乙軌道最高點時速度大C．如果減少小球的初速度，小球有可能不能到達乙軌道的最高點D．小球經過甲軌道最高點時對軌道的壓力大于經過乙軌道最高點時對軌道的壓力2、氫原子的能級如圖，大量氫原子處于n=4能級上。當氫原子從n=4能級躍遷到n=3能級時，輻射光的波長為1884nm，已知可見光光子的能量在1.61eV～3.10eV范圍內，下列判斷正確的是（）A．氫原子從n=4能級躍遷到n=3能級，輻射的光子是可見光光子B．從高能級向低能級躍遷時，氫原子要吸收能量C．氫原子從n=3能級躍遷到n=1能級時，輻射光的波長大于1884nmD．用氫原子從n=2能級躍遷到n=1能級輻射的光照射W逸=6.34eV的鉑，能發生光電效應3、兩根相距為L的足夠長的金屬直角導軌如圖所示放置，它們各有一部分在同一水平面內，另一部分垂直于水平面。質量均為m的金屬細桿ab、cd與導軌垂直接觸形成閉合回路，桿與導軌之間的動摩擦因數均為μ，導軌電阻不計，回路總電阻為2R。整個裝置處于磁感應強度大小為B，方向豎直向上的勻強磁場中。當ab桿在平行于水平導軌的拉力F作用下以速度v1沿導軌勻速運動時，cd桿也正好以速度v2向下勻速運動。重力加速度為g。下列說法中正確的是（）A．ab桿所受拉力F的大小為 B．cd桿所受摩擦力為零C．回路中的電流強度為 D．μ與v1大小的關系為μ=4、2017年11月24日，國家航天局探月與航天工程中心副主任裴照宇表示，嫦娥五號任務將是我國首次月球表面采樣返回任務，這次任務的完成將標志著我國探月工程“三步走”順利收官。若已知萬有引力常量G，那么在下列給出的各種情景中，能根據測量的數據求出月球密度的是()A．在月球表面使一個小球做自由落體運動，測出落下的高度H和時間tB．嫦娥五號貼近月球表面做勻速圓周運動，測出運行周期TC．嫦娥五號在高空繞月球做勻速圓周運動，測出距月球表面的高度H和運行周期TD．觀察月球繞地球的勻速圓周運動，測出月球的直徑D和運行周期T5、若“神舟”五號飛船在一段時間內保持繞地心做勻速圓周運動，則（）A．它的速度大小不變，動量也不變 B．它不斷克服地球對它的萬有引力做功C．它的速度大小不變，加速度等于零 D．它的動能不變，引力勢能也不變6、如圖甲所示，線圈ab中通有如圖乙所示的電流，電流從a到b為正方向，那么在0~t0這段時間內，用絲線懸掛的鋁環M中產生感應電流，則（）A．從左向右看感應電流的方向為順時針B．從左向石看感應電流的方向為先順時針后逆時針C．感應電流的大小先減小后增加D．鋁環與線圈之間一直有磁場力的作用，作用力先向左后向右二、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，空中飛椅在水平面內做勻速圓周運動，飛椅和人的質量為m，運動半徑為R，角速度大小為ω，鋼繩與豎直方向的夾角為θ，不計空氣阻力，重力加速度為g。下列說法正確的是A．運動周期為B．線速度大小為ωRC．鋼繩拉力的大小為mω2RD．角速度θ與夾角的關系為gtanθ=ω2R8、A、B兩物體質量均為m，其中A帶正電，帶電量為+q，B不帶電，通過勁度系數為k的絕緣輕質彈簧相連放在水平面上，如圖所示，開始時A、B都處于靜止狀態。現在施加豎直向上的勻強電場，電場強度，式中g為重力加速度，若不計空氣阻力，不考慮A物體電量的變化，則以下判斷正確的是（）A．剛施加電場的瞬間，A的加速度大小為2gB．從施加電場開始到B剛要離開地面的過程中，A物體速度大小一直增大C．從施加電場開始到B剛要離開地面的過程中，A物體的機械能增加量始終等于A物體電勢能的減少量D．B剛要離開地面時，A的速度大小為9、如圖所示，質量為m1的木塊和質量為m2的長木板疊放在水平地面上．現對木塊施加一水平向右的拉力F，木塊在長木板上滑行，長木板始終靜止．已知木塊與長木板間的動摩擦因數為μ1，長木板與地面間的動摩擦因數為μ2，且最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等．則()A．μ1一定小于μ2B．μ1可能大于μ2C．改變F的大小，F>μ2(m1＋m2)g時，長木板將開始運動D．改F作用于長木板，F>(μ1＋μ2)(m1＋m2)g時，長木板與木塊將開始相對滑動10、如圖所示，有一傾角θ＝30°的斜面體B，質量為M．物體A質量為m，彈簧對物體A施加一個始終保持水平的作用力，調整A在B上的位置，A始終能和B保持靜止．對此過程下列說法正確的是()A．A、B之間的接觸面可能是光滑的B．彈簧彈力越大，A、B之間的摩擦力越大C．A、B之間的摩擦力為0時，彈簧彈力為mgD．彈簧彈力為mg時，A所受摩擦力大小為mg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）在“探究求合力的方法”實驗中，所用器材有：方木板一塊，白紙，量程為5N的彈簧測力計兩個，橡皮條（帶兩個較長的細繩套），刻度尺，圖釘（若干個）。(1)具體操作前，同學們提出了如下關于實驗操作的建議，其中正確的是____。A．橡皮條彈性要好，拉結點到達某一位置O時，拉力要適當大些B．再次進行驗證時，結點O的位置必須保持相同C．使用測力計時，施力方向應沿測力計軸線；讀數時視線應正對測力計刻度D．拉橡皮條的細線要稍長一些，標記同一細繩方向的兩點距離要遠一些(2)實驗小組用圖甲裝置得到了如圖乙所示的兩個分力F1、F2及合力F的圖示。關于合力與分力的關系，某同學認為用虛線連接F1和F的末端A、C，則AOC如圖丙構成一個三角形，若滿足____，則說明合力與分力之間的關系滿足平行四邊形定則。12．（12分）某同學欲將內阻為100Ω、量程為300μA的電流計G改裝成歐姆表，要求改裝后歐姆表的0刻度正好對準電流表表盤的300μA刻度。可選用的器材還有：定值電阻R1（阻值25Ω）；定值電阻R2（阻值l00Ω）；滑動變阻器R（最大阻值l000Ω）；干電池（E=1.5V．r=2Ω）；紅、黑表筆和導線若干。改裝電路如圖甲所示。（1）定值電阻應選擇____（填元件符號）．改裝后的歐姆表的中值電阻為____Ω。（2）該同學用改裝后尚未標示對應刻度的歐姆表測量內阻和量程均未知的電壓表V的內阻。步驟如下：先將歐姆表的紅、黑表筆短接，調節____填圖甲中對應元件代號），使電流計G指針指到____μA；再將____（填“紅”或“黑”）表筆與V表的“+”接線柱相連，另一表筆與V表的“一”接線柱相連。若兩表的指針位置分別如圖乙和圖丙所示，則V表的內阻為____Ω，量程為____________V。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）細管AB內壁光滑、厚度不計，加工成如圖所示形狀。長L＝0.5m的BD段豎直，其B端與半徑R＝0.3m的光滑圓弧軌道平滑連接，P點為圓弧軌道的最高點。CD段是半徑R＝0.3m的四分之一圓弧，AC段在水平面上。管中有兩個可視為質點的小球a、b，質量分別為ma＝6kg、mb＝2kg。最初b球靜止在管內AC段某一位置，a球以速度v0水平向右運動，與b球發生彈性碰撞。重力加速度g取10m/s2。（1）若v0＝4m/s，求碰后a、b兩球的速度大小：（2）若a球恰好能運動到B點，求v0的大小，并通過分析判斷此情況下b球能否通過P點。14．（16分）粗細均勻的U形管中裝有水銀，左管上端開口與大氣相連，右管上端封閉，如圖所示。開始時兩管內水銀柱等高，兩管內空氣（可視為理想氣體）柱長均為l=90cm，此時兩管內空氣柱溫度均為27℃，外界大氣壓為p0=76cmHg。現在左管上端開口處緩慢注入水銀壓縮空氣柱，直至右管內水銀面上升10cm，在注入水銀過程中，左管內溫度緩慢下降到–23℃，右管內溫度保持在27℃。求：（i）注入水銀柱的長度；（ii）左管注入的水銀柱上表面離左管開口的距離。15．（12分）如圖所示，絕熱容器中封閉一定質量的理想氣體，現通過電熱絲緩慢加熱，當氣體吸收熱量Q時，活塞恰好緩慢上移H，已知活塞橫截面積為S，重量忽略不計，大氣壓強為p0，求封閉氣體內能增加量。

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、D【解析】在空間站中，所有物體都處于完全失重狀態，任何物體間都沒有相互作用力，小球在CD運動時所受彈力為零，摩擦力為零，A錯；由于處于完全失重狀態，小球運動到兩個最高點時沒有外力做功，機械能守恒，運動到最高點速度大小相同，B錯；C錯；小球做圓周運動的向心力由彈力提供，有，D對；2、D【解析】

A．氫原子從n=4能級躍遷到n=3能級，輻射的光子的能量為此能量比可見光光子的能量小，不可能是可見光光子，故A錯誤；B．從高能級向低能級躍遷時，氫原子一定向外放出能量，故B錯誤；C．氫原子從n=4能級躍遷到n=3能級輻射的光子能量小于從n=3能級躍遷到n=1能級輻射的光子能量，根據可知從n=3能級躍遷到n=1能級輻射的光子波長小于1884nm，故C錯誤；D．氫原子從n=2能級躍遷到n=1能級輻射的光子的能量值故用該光照射的鉑，能發生光電效應，故D正確。故選D。3、D【解析】

A．導體ab切割磁感線時產生沿ab方向，產生感應電動勢，導體cd向下勻速運動，未切割磁感線，不產生感應電動勢，故整個電路的電動勢為導體ab產生的，大小為：①感應電流為：②導體ab受到水平向左的安培力，由受力平衡得：③解得：④AC錯誤；B．導體棒cd勻速運動，在豎直方向受到摩擦力和重力平衡，有：⑤即導體棒cd摩擦力不為零，B錯誤；D．聯立②⑤式解得，D正確。故選D。4、B【解析】設月球的質量為M，半徑為r，則月球的密度A．在月球表面使一個小球做自由落體運動，測出下落的高度H和時間t，根據，可知算出月球的重力加速度，根據，可以算得月球的質量，但不知道月球的半徑，故無法算出密度，故A錯誤；B．根據得，所以，已知T就可算出密度，故B正確；C、根據得，但不知道月球的半徑，故無法算出密度，故C錯誤；D、觀察月球繞地球的圓周運動，只能算出地球的質量，無法算出月球質量，也就無法算出月球密度，故D錯誤；故選B。5、D【解析】

A．根據可知，軌道半徑不變，則它的速度大小不變，但是動量的方向不斷變化，即動量不斷變化，選項A錯誤；B．飛船繞地球做勻速圓周運動時，萬有引力與速度方向垂直，則萬有引力對飛船不做功，選項B錯誤；C．它的速度大小不變，因為萬有引力產生向心加速度，則加速度不等于零，選項C錯誤；D．它的速度大小不變，則它的動能不變，高度不變，則引力勢能也不變，選項D正確；故選D。6、A【解析】

AB．根據題意可知，由于電流從a到b為正方向，當電流是從a流向b，由右手螺旋定則可知，鋁環M的磁場水平向右，由于電流的減小，所以磁通量變小，根據楞次定律可得，鋁環M的感應電流順時針（從左向右看）。

當電流是從b流向a，由右手螺旋定則可知，鋁環M的磁場水平向左，當電流增大，則磁通量變大，根據楞次定律可得，所以感應電流順時針（從左向右看）。故電流方向不變，故A正確，B錯誤；

C．由圖乙可知，ab內的電流的變化率不變，則產生的磁場的變化率不變，根據法拉第電磁感應定律可知，鋁環M產生的電動勢的大小不變，所以感應電流的大小也不變。故C錯誤；D．當線圈中電流為零時，鋁環M和線圈之間無磁場力作用，選項D錯誤；

故選A。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．運動的周期：A錯誤；B．根據線速度和角速度的關系：B正確；CD．對飛椅和人受力分析：根據力的合成可知繩子的拉力：根據牛頓第二定律：化解得：，C錯誤，D正確。故選BD。8、ABD【解析】

A．在未施加電場時，A物體處于平衡狀態，當施加上電場力瞬間，A物體受到的合力為施加的電場力，故解得方向向上，故A正確；B．B剛要離開地面時，地面對B彈力為0，即對A物體即A物體合力為0，因此從開始到B剛要離開地面過程，A物體做加速度逐漸變小的加速運動，即A物體速度一直增大，故B正確；C．從開始到彈簧恢復原長的過程，A物體的機械能增量等于電勢能的減少量與彈性勢能的減少量之和，從彈簧恢復原長到B剛要離開地面的過程，A物體的機械能增量等于電勢能的減少量與彈性勢能的增加量之差，故C錯誤；D．當B離開地面時，此時B受到彈簧的彈力等于B的重力，從施加電場力到B離開地面，彈簧的彈力做功為零，A上升的距離為根據動能定理可知解得故D正確。故選ABD。9、BD【解析】

因為木塊所受的摩擦力為滑動摩擦力，地面對木板的摩擦力為靜摩擦力，無法比較動摩擦因數的大小．通過對木板分析，根據水平方向上的受力判斷其是否運動．當F作用于長木板時，先采用隔離法求出臨界加速度，再運用整體法，求出最小拉力．【詳解】對m1，根據牛頓運動定律有：F-μ1m1g=m1a，對m2，由于保持靜止有：μ1m1g-Ff=0，Ff＜μ2（m1+m2）g，所以動摩擦因數的大小從中無法比較．故A錯誤、B正確．改變F的大小，只要木塊在木板上滑動，則木塊對木板的滑動摩擦力不變，則長木板仍然保持靜止．故C錯誤．若將F作用于長木板，當木塊與木板恰好開始相對滑動時，對木塊，μ1m1g=m1a，解得a=μ1g，對整體分析，有F-μ2（m1+m2）g=（m1+m2）a，解得F=（μ1+μ2）（m1+m2）g，所以當F＞（μ1+μ2）（m1+m2）g時，長木板與木塊將開始相對滑動．故D正確．故選BD．【點睛】解決本題的關鍵能夠正確地受力分析，結合整體和隔離法，運用牛頓第二定律進行求解．10、CD【解析】設彈簧彈力為F，當時，即時，A所受摩擦力為0；若，A受到的摩擦力沿斜面向下；若，A受到的摩擦力沿斜面向上，可見AB錯誤C正確；當時，A所受摩擦力大小為，方向沿斜面向下，D正確．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、ACDAC與表示分力F2的OB長度相等，方向平行【解析】

（1）[1]A．合力與分力的關系為等效替代的關系，效果是相同的，所以在同一次實驗時，需要讓兩個力拉橡皮條和一個力拉橡皮條產生的作用效果相同，則必定結點O的位置要相同，同時拉力的大小要適當大一些，可以有效減小誤差。故A正確。B．在重復實驗再次進行驗證時，結點O的位置可以與前一次不同。故B錯誤。C．使用測力計時，施力方向應沿測力計軸線，可以減小因摩擦產生的誤差。讀數時視線應正對測力計刻度，可以減小偶然誤差。故C正確。D．拉橡皮條的細線要長一些，標記用一細繩方向的兩點要遠一些，可以減小方向誤差，故D正確。故選ACD。（2）[2]根據平行四邊形定則可知若AC與表示分力F2的OB長度相等，方向平行，則說明合力與分力之間的關系滿足平行四邊形定則。12、R11000R（或滑動變阻器）300黑500