高級中學名校試卷PAGEPAGE1吉林地區普通高中2023-2024學年度高三年級第四次模擬考試物理試題說明：1.答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上，貼好條形碼。2.答選擇題時，選出每小題〖答案〗后，用2B鉛筆把答題卡對應題目的〖答案〗標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他〖答案〗標號。答非選擇題時，用0.5毫米的黑色簽字筆將〖答案〗寫在答題卡上。字體工整，筆跡清楚。3.請按題號順序在答題卡相應區域作答，超出區域所寫〖答案〗無效；在試卷上、草紙上答題無效。4.考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題：本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個選項中，其中第1-7題只有一項符合題目要求，每小題4分；第8-10題有多項符合題目要求，每小題6分，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1.公式是最簡潔的物理語言，圖像是最直觀的表達方式，某同學想用下列甲、乙圖像描述豎直上拋運動，甲、乙圖像都是以時間t為橫軸，用a表示運動的加速度，v表示運動的速度，x表示運動的位移，s表示運動的路程，則下列說法正確的是（）A.甲可能是圖像 B.甲可能圖像C.乙可能是 D.乙是圖像〖答案〗C〖解析〗AB．取豎直向上為正方向，豎直上拋運動的位移為瞬時速度為則甲圖可能是位移與時間圖像，而路程隨著時間應一直增大，速度隨著時間先減小后增大，為線性函數圖像，故AB錯誤；CD．由位移關系變形為則函數為線性減函數，符合乙圖像，而豎直上拋的加速度恒為，不可能為乙圖像，故C正確，D錯誤。故選C。2.2023年10月3日，諾貝爾物理學獎揭曉，三位科學家以阿秒激光技術奠基人的身份共同獲獎。阿秒激光脈沖是目前人類所能控制的最短時間過程，可用來測量原子內繞核運動電子的動態行為等超快物理現象。若實驗室中產生了1個阿秒激光脈沖，該激光在真空中的波長，真空中的光速，普朗克常量，則該阿秒激光脈沖的光子的能量約為（）A. B. C. D.〖答案〗B〖解析〗根據題意，由光子的能量公式有代入數據可得故選B。3.耙在中國已有1500年以上的歷史，北魏賈思勰著《齊民要術》稱之為“鐵齒楱”。如圖甲所示，牛通過兩根耙索沿水平方向勻速耙地。兩根耙索等長且對稱，延長線的交點為，夾角，拉力大小均為F，平面與水平面的夾角為（為AB的中點），如圖乙所示。忽略耙索質量，下列說法正確的是（）A.兩根耙索的合力大小為F B.兩根耙索的合力大小為C.地對耙的水平阻力大小為 D.地對耙的水平阻力大小為F〖答案〗B〖解析〗AB．由題意得兩根耙索的合力大小故A錯誤，B正確；CD．對耙受力分析，水平方向故CD錯誤；故選B。4.一繩波形成過程的示意圖如圖所示，軟繩上選9個等間距的質點，相鄰兩個質點間距離為2cm，t=0時刻質點1在外力作用下開始沿豎直方向振動，其余質點在相互作用力的帶動下依次振動，從而形成簡諧波。當t=0.2s時質點5開始振動，下列說法正確的是（??）A.該繩波的波長為18cm B.該繩波的傳播速度為0.2m/sC.質點1起振方向豎直向下 D.t=1.0s時，質點2加速度方向豎直向下〖答案〗C〖解析〗A．當時質點5開始振動，此時質點1第一次回到平衡位置，則有則該繩波的波長為16cm，故A錯誤；C．該波向右傳播，由圖可知，質點5起振方向豎直向下，則質點1起振方向豎直向下，故C正確；BD．當時質點5開始振動，則0.2s傳播了半個波長，即半個周期，所以則波速則該波傳到質點2的時間為則質點2在t=1.0s內振動的時間為則t=1.0s時，質點2加速度方向豎直向上，故BD錯誤。故選C5.如圖所示，在一固定正點電荷產生電場中，另一正電荷先后以大小相等、方向不同的初速度從P點出發，僅在電場力作用下運動，形成了直線PM和曲線PN兩條軌跡，經過M、N兩點時的速度大小相等，則下列說法正確的有（）A.M點比P點電勢高 B.M、N兩點的電勢不同C.從P到M點始終做減速運動 D.在M、N兩點的加速度大小相等〖答案〗D〖解析〗A．由圖中正電荷運動軌跡可知，正電荷在P受力方向向右，即電場線為P指向M，所以P點電勢高于M點電勢，即M點比P點電勢低，故A錯誤；B．由題意知，同一個正電荷q兩次以大小相同、方向不同的初速度從P點出發，分別抵達M點與N點，且q在M、N點時速度大小也一樣，由動能定理可知M、N兩點的電勢相同，故B錯誤；C．q從P到M做加速運動，故C錯誤；D．根據以上分析可知，M、N兩點在同一等勢面上，且該電場是固定正電荷產生的電場，則說明M、N到固定正電荷的距離相等，由點電荷的場強公式可知M、N兩點處電場強度大小相同，根據可知，q在M、N兩點的加速度大小相等，故D正確。故選D。6.一同學在練習乒乓球削球技術時，使乒乓球豎直下落，在球與球拍接觸的瞬間，保持球拍板面水平向上，并沿水平方向揮動球拍，如圖所示。接觸前后乒乓球在豎直方向的速度大小分別為5m/s和4m/s，乒乓球與球拍之間的動摩擦因數為0.3。若乒乓球可視為質點且不計空氣阻力，g取，已知乒乓球與球拍接觸時間極短，估算乒乓球在與球拍接觸后獲得的水平速度大小約為（）A.0.8m/s B.1.5m/s C.2.7m/s D.5.4m/s〖答案〗C〖解析〗設球拍對乒乓球的作用力為，由動量定理得其中帶入兩式相比得故選C。7.圖甲是一種振動發電機的示意圖，半徑、匝數匝的線圈（每匝的周長相等）位于輻向分布的磁場中，磁場的磁感線沿半徑方向均勻分布（其右視圖如圖乙所示），線圈所在位置的磁感應強度的大小均為，外力F作用在線圈框架的P端，使線圈沿軸線做往復運動，線圈的運動速度v隨時間t變化的規律為。發電機連接一燈泡后接入理想變壓器，三個規格相同的燈泡均能正常發光，燈泡正常發光時的電阻不變，不計線圈電阻。則每個燈泡正常發光時兩端的電壓為（）A.2V B. C. D.4V〖答案〗B〖解析〗線圈中產生的感應電動勢的最大值由題意可知解得則發電機產生感應電動勢的瞬時值表達式為發電機正常工作時三個燈泡均正常發光，則變壓器原、副線圈兩端的電流關系為根據可知變壓器原、副線圈的匝數之比為，電動勢的有效值設燈泡正常發光時其兩端的電壓為U，則副線圈兩端的電壓為U，根據匝數比和電壓的關系，可知原線圈兩端的電壓為2U，則有解得故選B。8.一束光照射到底面有涂層的平行玻璃磚上表面，在玻璃磚中傳播后分為、兩束從上表面射出，如圖所示，下列說法正確的是（）A.在玻璃中光的折射率小于光的折射率B.光的頻率大于光的頻率C.遇到障礙物時光更容易產生明顯的衍射現象D.增大空氣一側的入射角，、光線都不會消失〖答案〗BD〖解析〗A．光路圖如圖所示在玻璃磚上表面折射時，a光的偏折程度較大，則a光的折射率較大，A錯誤；B．由a光的折射率較大，可得a的頻率較大，B正確；C．b光的頻率較小，則b光的波長較長，故遇到障礙物時波長較長的b光更容易產生明顯的衍射現象，C錯誤；D．兩列光的折射后經反射再從玻璃進入空氣折射，由幾何關系可知第一次折射的折射角等于第二次折射的入射角，根據光路的可逆性可得兩列光均不能發生全反射，故兩列光不會消失，D正確。故選BD。9.如圖所示為足球踢出后在空中運動依次經過a、b、c三點的軌跡示意圖，其中a、c兩點等高，b為最高點，則足球（）A.從a運動到b的時間小于從b運動到c的時間B.在b點的加速度方向豎直向下C.在a點的機械能比在b點的大D.在a點的動能與在c點的相等〖答案〗AC〖解析〗A．足球被踢出后，對足球受力分析，足球受到重力和空氣阻力，當足球從a運動到b過程中豎直方向上重力和空氣阻力都向下，b運動到c的空氣阻力向上，故a運動到b過程中的豎直方向上的加速度大于b運動到c過程中的加速度，a、c兩點等高，故從a運動到b的時間小于從b運動到c的時間，A正確；B．在b點，足球運動方向向右，空氣阻力水平向左，故此刻足球的加速度斜向下，B錯誤；C．由于過程中空氣阻力做負功，機械能減少，故在a點的機械能比在b點的大，C正確；D．從a運動到c過程中機械能減少，a、c兩點等高重力勢能相同，a點的動能比在c點時大，D錯誤。故選AC。10.設計貫通地球的弦線光滑真空列車隧道：質量為m的列車不需要引擎，從入口的A點由靜止開始穿過隧道到達另一端的B點，O′為隧道的中點，O′與地心O的距離為，假設地球是半徑為R的質量均勻分布的球體，地球表面的重力加速度為g。已知質量均勻分布的球殼對球殼內物體引力為零，P點到O′的距離為x，則（）A.列車在P點的加速度等于 B.列車在P點的加速度等于C.列車在運動中的最大速度為 D.列車在運動中的最大速度為〖答案〗AD〖解析〗AB．設地球密度為，在地球表面處有可得設P點距地心為，則有可得聯立可得在P點的重力加速度為設列車運動到P點加速度滿足解得A正確，B錯位；CD．列車在A點受到地球的引力為列車在A點受到合力為根據幾何關系有解得列車在隧道內距的距離時，合力為可知隨均勻變化列車從A到做加速度減小的加速運動，則列車在點有最大速度，則有其中，聯立解得C錯誤，D正確故選AD。二、非選擇題：共54分11.某同學使用輕彈簧、直尺、鋼球等制作了一個豎直加速度測量儀。取豎直向下為正方向，重力加速度。實驗過程如下：（1）將彈簧上端固定，在彈簧旁沿彈簧長度方向固定一直尺；（2）不掛鋼球時，彈簧下端指針位于直尺2cm刻度處；（3）將下端懸掛質量為100g的鋼球，靜止時指針位于直尺4cm刻度處，則該彈簧的勁度系數為________N/m；（4）計算出直尺不同刻度對應的加速度，并標在直尺上，就可用此裝置直接測量豎直方向的加速度，各刻度對應加速度的值是________（選填“均勻”或“不均勻”）的；（5）如圖所示，彈簧下端指針位置的加速度示數應為________（結果保留兩位有效數字）。〖答案〗（3）50（4）均勻（5）〖解析〗（3）[1]該彈簧勁度系數為（4）[2]根據牛頓第二定律得a=g-可知，加速度隨形變量成線性關系，則各刻度對應加速度的值是均勻的。（5）[3]彈簧下端指針位置的刻度為2.90cm，即彈簧形變量為0.90cm=0.0090m。代入（4）中方程得12.在做“練習使用多用電表”的實驗時，進行了如下測量：（1）若選用倍率為“×100”的電阻擋測電阻時，表針指示如圖甲所示，則（1）所測電阻的阻值為__________；如果要用此多用電表測量一個阻值約為的電阻，為了使測量結果比較精確，應選用的歐姆擋是__________（選填“”“”或“”）。（2）現用如圖乙所示的電路來測量歐姆表內部電源的電動勢，虛線框內為歐姆表內部結構。①在電路連接時，要注意毫安表的“+”接線柱要與歐姆表的__________（選填“紅”或“黑”）表筆相連；②連續調節電阻箱的阻值，記錄多組電阻箱阻值通過毫安表的電流，做出QUOTER-1IR-1I圖像，如圖丙所示，則電源的電動勢__________，在不考慮實驗偶然誤差的情況下，電源電動勢的測量值__________（選填“大于”“小于”或“等于”）真實值。〖答案〗（1）1500（2）黑5等于〖解析〗【小問1詳析】（1）[1][2]所測電阻阻值為用此多用電表測量一個阻值約為的電阻，為了使測量結果比較精確，使多用電表指針指在中間刻度附近，應選用的歐姆擋是。【小問2詳析】①[1]因歐姆表的黑表筆連接的是表內電池的正極，紅表筆連接的是表內電池的負極，因此毫安表的“+”接線柱要與歐姆表的黑表筆相連。②[2][3]設歐姆表的總內阻為R內，表內電源的電動勢為E，毫安表的內阻表示為RA，根據閉合電路歐姆定律上式變形后得丙圖中，圖線的斜率表示電源的電動勢，由丙圖可計算出電源的電動勢為求解電源電動勢時，不存在因實驗原理不完善而引起的系統誤差，因此電源電動勢的測量值等于真實值。13.一太陽能空氣集熱器，底面及側面為隔熱材料，頂面為透明玻璃板，集熱器容積為，開始時內部封閉氣體的壓強為，經過太陽暴曬，氣體溫由升至。（1）求此時氣體的壓強；（2）保持不變，緩慢抽出部分氣體，使氣體壓強再變回到，抽氣過程中集熱器內剩余氣體是吸熱還是放熱？求剩余氣體的質量與原來總質量的比值。〖答案〗（1）；（2）吸熱，〖解析〗（1）設升溫后氣體的壓強為p，由于氣體做等容變化，根據查理定律得解得（2）根據熱力學第一定律根據題意保持不變，得因為體積膨脹，即封閉氣體對外做功，有所以即剩余氣體從外界吸熱。根據克拉伯龍方程得集熱器內氣體的體積不變，則得剩余氣體的質量與原來總質量的比值14.某物流公司研發團隊，為了更好地提高包裹的分收效率，特對包裹和運輸裝置進行詳細的探究，其情景可以簡化為如圖甲所示，質量M=2kg、長度L=2m的長木板靜止在足夠長的水平面（可視為光滑）上，左端固定一豎直薄擋板，右端靜置一質量m=1kg的包裹（可視為質點）。現機器人對長木板施加一水平向右的作用力F，F隨時間t變化的規律如圖乙所示，6s后將力F撤去。已知包裹與擋板發生彈性碰撞且碰撞時間極短，包裹與長木板間動摩擦因數μ=0.1，重力加速度取g=10m/s2。從施加作用力F開始計時，求：（1）時，長木板的速度大小；（2）與擋板碰撞后瞬間，包裹的速度大小（結果保留兩位有效數字）。〖答案〗（1）；（2）〖解析〗（1）包裹與長木板發生相對滑動的力的大小為因為，所以包裹和長木板相對靜止共同加速加速度為可得到（2）設4s后包裹與長木板發生相對滑動，則包裹的加速度為長木板的加速度為可看出假設成立，包裹與長木板發生相對滑動設再經時間包裹與擋板發生碰撞，由解得則6s時長木板的速度包裹為此時兩者發生彈性碰撞可求得15.如圖所示，直角坐標系中的xOy平面為水平面，z軸豎直向上；空間存在足夠大的勻強磁場和勻強電場，磁場沿方向、磁感應強度大小為B。放在原點O處的微粒源可沿yOz平面內的任意方向發出質量均為m、電荷量均為q（q>0）的帶電微粒，微粒的速率在一定范圍內且最大速率是最小速率的2倍，微粒在垂直于磁場方向做勻速圓周運動的最大半徑為R；已知重力加速度為g，不計微粒間的相互作用。（1）若微粒均在yOz平面內做勻速圓周運動，求電場強度。（2）去掉磁場，調整勻強電場的方向使其平行于xOz平面，在方向上的分量與第（1）問的場強相同