2023-2024學(xué)年天津市新四區(qū)示范校高三第四次模擬考試物理試卷含解析

2023-2024學(xué)年天津市新四區(qū)示范校高三第四次模擬考試物理試卷考生須知：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(xiě)在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請(qǐng)用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫(xiě)姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。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(wú)效。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、2020年初，在抗擊2019-nCoV，紅外線體溫計(jì)發(fā)揮了重要作用。下列關(guān)于紅外線的說(shuō)法中正確的是（）A．紅外線的波長(zhǎng)比紅光短B．利用紅外線的熱效應(yīng)可以加熱物體C．紅外遙感是利用紅外線的穿透能力強(qiáng)D．高溫物體輻射紅外線，低溫物體不輻射紅外線2、按照我國(guó)整個(gè)月球探測(cè)活動(dòng)的計(jì)劃，在第一步“繞月”工程圓滿完成各項(xiàng)目標(biāo)和科學(xué)探測(cè)任務(wù)后，第二步是“落月”工程，已在2013年以前完成。假設(shè)月球半徑為R，月球表面的重力加速度為g0，飛船沿距月球表面高度為3R的圓形軌道運(yùn)動(dòng)，到達(dá)軌道的A點(diǎn)時(shí)點(diǎn)火變軌進(jìn)入橢圓軌道，到達(dá)軌道的近月點(diǎn)B時(shí)再次點(diǎn)火進(jìn)入月球近月軌道繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)。下列判斷不正確的是（）A．飛船在軌道上的運(yùn)行速率B．飛船在A點(diǎn)處點(diǎn)火變軌時(shí)，動(dòng)能減小C．飛船在軌道繞月球運(yùn)動(dòng)一周所需的時(shí)間D．飛船從A到B運(yùn)行的過(guò)程中機(jī)械能變大3、場(chǎng)是物理學(xué)中的重要概念。物體之間的萬(wàn)有引力是通過(guò)引力場(chǎng)發(fā)生的，地球附近的引力場(chǎng)又叫重力場(chǎng)。若某點(diǎn)與地心相距x，類比電場(chǎng)強(qiáng)度的定義，該點(diǎn)的重力場(chǎng)強(qiáng)度用E表示。已知質(zhì)量均分布均勻的球殼對(duì)殼內(nèi)任一物體的萬(wàn)有引力為零，地球半徑為R。則能正確反應(yīng)E與x關(guān)系的圖像是（）A． B． C． D．4、為了做好疫情防控工作，小區(qū)物業(yè)利用紅外測(cè)溫儀對(duì)出入人員進(jìn)行體溫檢測(cè)。紅外測(cè)溫儀的原理是：被測(cè)物體輻射的光線只有紅外線可被捕捉，并轉(zhuǎn)變成電信號(hào)。圖為氫原子能級(jí)示意圖，已知紅外線單個(gè)光子能量的最大值為1.62eV，要使氫原子輻射出的光子可被紅外測(cè)溫儀捕捉，最少應(yīng)給處于激發(fā)態(tài)的氫原子提供的能量為（）A．10.20eV B．2.89eV C．2.55eV D．1.89eV5、關(guān)于物理學(xué)史，正確的是（）A．庫(kù)侖利用扭秤實(shí)驗(yàn)，根據(jù)兩電荷之間力的數(shù)值和電荷量的數(shù)值以及兩電荷之間的距離推導(dǎo)得到庫(kù)侖定律B．奧斯特發(fā)現(xiàn)電流可以使周圍的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，稱為電磁感應(yīng)C．法拉第通過(guò)實(shí)驗(yàn)總結(jié)出法拉第電磁感應(yīng)定律D．歐姆通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出歐姆定律，歐姆定律對(duì)金屬和電解質(zhì)溶液都適用，但對(duì)氣體導(dǎo)電和半導(dǎo)體元件不適用6、如圖，質(zhì)量為m=2kg的物體在=30°的固定斜個(gè)面上恰能沿斜面勻速下滑?，F(xiàn)對(duì)該物體施加水平向左的推力F使其沿斜面勻速上滑，g=10m/s2，則推力F的大小為（）A． B． C． D．二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖，一個(gè)由絕緣材料做成的半徑為R的圓環(huán)水平放置，O為圓心，一帶電小珠P穿在圓環(huán)上，可沿圓環(huán)無(wú)摩擦的滑動(dòng)。在圓環(huán)所在的水平面內(nèi)有兩個(gè)點(diǎn)電荷QA、QB分別位于A、B兩點(diǎn)，A點(diǎn)位于圓環(huán)內(nèi)、B點(diǎn)位于圓環(huán)外，已知OB=3OA=R，O、A、B三點(diǎn)位于同一直線上?，F(xiàn)給小珠P一初速度，發(fā)現(xiàn)P恰好沿圓環(huán)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。則以下判斷正確的是A．QA與QB一定為異種電荷B．QB=QAC．由QA、QB激發(fā)的電場(chǎng)，在圓環(huán)上各處電勢(shì)相等D．小珠P運(yùn)動(dòng)過(guò)程中對(duì)圓環(huán)的彈力大小處處相等8、如圖所示,實(shí)線為一列簡(jiǎn)諧橫波在某時(shí)刻的波形圖，虛線為該時(shí)刻之后7s的波形圖,已知該波的周期為4s,則下列判斷中正確的是（）A．這列波沿x軸正方向傳播B．這列波的振幅為4cmC．這列波的波速為2m/sD．該時(shí)刻x=2m處的質(zhì)點(diǎn)沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)E.該時(shí)刻x=3m處質(zhì)點(diǎn)的加速度最大9、如圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一矩形，場(chǎng)強(qiáng)方向平行于該矩形平面。已知，。各點(diǎn)的電勢(shì)分別為。電子電荷量的大小為。則下列表述正確的是（）A．電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為B．點(diǎn)的電勢(shì)為C．電子在點(diǎn)的電勢(shì)能比在點(diǎn)低D．電子從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為10、a、b兩物體沿同一直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的位置一時(shí)間（）圖像如圖所示。分析圖像可知（）A．時(shí)刻兩物體的運(yùn)動(dòng)方向相同 B．時(shí)間內(nèi)的某時(shí)刻兩物體的速度相等C．時(shí)間內(nèi)a、b兩物體運(yùn)動(dòng)的路程不等 D．時(shí)刻b物體從后面追上a物體三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11．（6分）在“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)之間的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，斌斌利用如圖所示可拆式變壓器（鐵芯不閉合）進(jìn)行研究。（1）實(shí)驗(yàn)還需要下列器材中的________；（2）實(shí)驗(yàn)中，圖中變壓器的原線圈接線“0、8”接線柱，所接電源電壓為交流10.0V，副線圈接線“0、4”接線柱，則副線圈所接電表示數(shù)可能是______。A．20.0VB．15.0VC．5.0VD．2.5V12．（12分）用如圖甲所示裝置來(lái)探究功和動(dòng)能變化的關(guān)系，木板上固定兩個(gè)完全相同的遮光條A、B，用不可伸長(zhǎng)的細(xì)線將木板通過(guò)兩個(gè)滑輪與彈簧測(cè)力計(jì)C相連，木板放在安裝有定滑輪和光電門(mén)的軌道D上，軌道放在水平桌面上，P為小桶（內(nèi)有砂子），滑輪質(zhì)量、摩擦不計(jì)，(1)實(shí)驗(yàn)中軌道應(yīng)傾斜一定角度，這樣做的目的是___________．(2)用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條的寬度，如圖乙所示，則遮光條的寬度d＝_____cm.(3)實(shí)驗(yàn)主要步驟如下：①測(cè)量木板（含遮光條）的質(zhì)量M，測(cè)量?jī)烧诠鈼l間的距離L，按圖甲所示正確連接器材；②將木板左端與軌道左端對(duì)齊，靜止釋放木板，木板在細(xì)線拉動(dòng)下運(yùn)動(dòng)，記錄彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F及遮光條B、A先后經(jīng)過(guò)光電門(mén)的時(shí)間為t1、t2，則遮光條B、A通過(guò)光電門(mén)的過(guò)程中木板動(dòng)能的變化量ΔEk＝________，合外力對(duì)木板做功W＝________.（以上兩空用字母M、t1、t2、d、L、F表示）③在小桶中增加砂子，重復(fù)②的操作，比較W、ΔEk的大小，可得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論．四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖甲所示，兩根由弧形部分和直線部分平滑連接而成的相同光滑金屬導(dǎo)軌平行放置，弧形部分豎直，直線部分水平且左端連線垂直于導(dǎo)軌，已知導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)。金屬桿a、b長(zhǎng)度都稍大于L，a桿靜止在弧形部分某處，b桿靜止在水平部分某處。水平區(qū)域有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。a桿從距水平導(dǎo)軌高度h處釋放，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中a桿沒(méi)有與b桿相碰，兩桿與導(dǎo)軌始終接觸且垂直。已知a、b的質(zhì)量分別為2m和m，電阻分別為2R和R，重力加速度為g；導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，不計(jì)電阻。(1)求a桿剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，b桿所受安培力大小；(2)求整個(gè)過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱；(3)若a桿從距水平導(dǎo)軌不同高度h釋放，則要求b桿初始位置與水平導(dǎo)軌左端間的最小距離x不同。求x與h間的關(guān)系式，并在圖乙所示的x2-h坐標(biāo)系上畫(huà)出h=hl到h=h2區(qū)間的關(guān)系圖線。14．（16分）兩平行金屬導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)軌間距。一質(zhì)量的金屬棒垂直于導(dǎo)軌靜止放在緊貼電阻處，電阻，其他電阻不計(jì)。矩形區(qū)域內(nèi)存在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，金屬棒與兩導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，電阻與邊界的距離。某時(shí)刻金屬棒在一水平外力作用下由靜止開(kāi)始向右勻加速穿過(guò)磁場(chǎng)，其加速度大小，取。(1)求金屬棒穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中平均電流的大小；(2)若自金屬棒進(jìn)入磁場(chǎng)開(kāi)始計(jì)時(shí)，求金屬棒在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間內(nèi)，外力隨時(shí)間變化的關(guān)系。(3)求金屬棒穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中所受安培力的沖量的大小。15．（12分）如圖所示，粗細(xì)均勻的U形管，左側(cè)開(kāi)口，右側(cè)封閉。右細(xì)管內(nèi)有一段被水銀封閉的空氣柱，空氣柱長(zhǎng)為l=12cm，左側(cè)水銀面上方有一塊薄絕熱板，距離管口也是l=12cm，兩管內(nèi)水銀面的高度差為h=4cm。大氣壓強(qiáng)為P0=76cmHg，初始溫度t0=27℃。現(xiàn)在將左側(cè)管口封閉，并對(duì)左側(cè)空氣柱緩慢加熱，直到左右兩管內(nèi)的水銀面在同一水平線上，在這個(gè)過(guò)程中，右側(cè)空氣柱溫度保持不變，試求：(1)右側(cè)管中氣體的最終壓強(qiáng)；(2)左側(cè)管中氣體的最終溫度。

參考答案一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、B【解析】

A．紅外線的波長(zhǎng)比紅光的波長(zhǎng)更長(zhǎng)，故A錯(cuò)誤；B．紅外線是一種看不見(jiàn)的光，通過(guò)紅外線的照射，可以使物體的溫度升高，故B正確；C．人們利用紅外線來(lái)實(shí)行遙控和遙感，是因?yàn)榧t外線波長(zhǎng)長(zhǎng)，更容易發(fā)生衍射，故C錯(cuò)誤；D．一切物體都向外輻射紅外線，故D錯(cuò)誤。故選B。2、D【解析】

A．萬(wàn)有引力提供向心力解得在月球表面解得聯(lián)立解得故A正確，不符合題意；B．飛船在點(diǎn)變軌后由圓軌道變?yōu)闄E圓軌道，做向心運(yùn)動(dòng)，要求萬(wàn)有引力大于飛船所需向心力，所以飛船應(yīng)該減速，動(dòng)能減小，故B正確，不符合題意；C．萬(wàn)有引力提供向心力結(jié)合解得故C正確，不符合題意；D．在橢圓軌道上，飛船由點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至點(diǎn)，只有萬(wàn)有引力做功，機(jī)械能守恒，故D錯(cuò)誤，符合題意。故選D。3、C【解析】

電場(chǎng)中F=Eq，類比電場(chǎng)強(qiáng)度定義，當(dāng)x＞R時(shí)E引==g=即在球外E引與x2成反比；當(dāng)x＜R時(shí)，由于質(zhì)量均分布均勻的球殼對(duì)殼內(nèi)任一物體的萬(wàn)有引力為零，距地心r處的引力場(chǎng)強(qiáng)是有半徑為x的“地球”產(chǎn)生的。設(shè)半徑為x的“地球”質(zhì)量為Mx，則Mx=則E引=故C正確。故選C。4、C【解析】

AB．處于n=2能級(jí)的原子不能吸收10.20eV、2.89eV的能量，則選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；C．處于n=2能級(jí)的原子能吸收2.55eV的能量而躍遷到n=4的能級(jí)，然后向低能級(jí)躍遷時(shí)輻射光子，其中從n=4到n=3的躍遷輻射出的光子的能量小于1.62eV可被紅外測(cè)溫儀捕捉，選項(xiàng)C正確；D．處于n=2能級(jí)的原子能吸收1.89eV的能量而躍遷到n=3的能級(jí)，從n=3到低能級(jí)躍遷時(shí)輻射光子的能量均大于1.62eV，不能被紅外測(cè)溫儀捕捉，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。5、D【解析】

A．庫(kù)侖利用扭秤實(shí)驗(yàn)，得到兩電荷之間的作用力與兩電荷之間距離的平方成反比，與電量的乘積成正比，從而推導(dǎo)出庫(kù)侖定律，但當(dāng)時(shí)的實(shí)驗(yàn)條件無(wú)法測(cè)出力的數(shù)值和電荷量的數(shù)值，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．奧斯特發(fā)現(xiàn)電流可以使周圍的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，稱為電流的磁效應(yīng)，不是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，紐曼和韋伯通過(guò)實(shí)驗(yàn)總結(jié)出了法拉第電磁感應(yīng)定律，人們?yōu)榱思o(jì)念法拉第，所以將其命名為法拉第電磁感應(yīng)定律，故C錯(cuò)誤；D．歐姆定律是個(gè)實(shí)驗(yàn)定律，適用于金屬導(dǎo)體和電解質(zhì)溶液，對(duì)氣體導(dǎo)電、半導(dǎo)體導(dǎo)電不適用。故D正確。故選D。6、C【解析】

無(wú)F時(shí)，恰能沿斜面下滑，有mgsinθ=μmgcosθ則有有F時(shí)，沿下面勻速上滑，對(duì)物體進(jìn)行受力分析如圖所示有Fcosθ=mgsinθ+μ（mgcosθ+Fsinθ）F（cosθ-μsinθ）=2mgsinθ解得故C正確，ABD錯(cuò)誤。

故選C。二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、ABC【解析】

A．小珠沿圓環(huán)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，小珠在圓周上任一點(diǎn)受到的電場(chǎng)力大小相等，故兩個(gè)點(diǎn)電荷在圓周上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等，方向不同，故與一定為異種電荷，故A正確；B．如圖所示，當(dāng)小珠運(yùn)動(dòng)到圖示位置時(shí)，由幾何知識(shí)可得：由于小珠的合力指向圓心，則有：解得：故B正確；C．沿圓環(huán)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力不做功，所以在圓環(huán)上電勢(shì)處處相等，故C正確；D．因做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其合力始終指向圓心，即彈力與庫(kù)侖力的合力指向圓心，而庫(kù)侖力是變化的，則彈力也是變化的，故D錯(cuò)誤；故選ABC。8、BDE【解析】

A．該波的周期為4s，因?yàn)椋什ㄑ豿軸負(fù)方向傳播，A錯(cuò)誤；B．波的振幅為4cm，B正確；C．波速C錯(cuò)誤：D．波沿x軸負(fù)方向傳播，處的質(zhì)點(diǎn)離開(kāi)平衡位置向下運(yùn)動(dòng)，D正確；E．該時(shí)刻處的質(zhì)點(diǎn)在波谷位置，離開(kāi)平衡位置的距離最大，加速度最大，E正確。故選BDE。9、BC【解析】

A．如圖所示在延長(zhǎng)線上取。則電勢(shì)則連線在等勢(shì)面上。由幾何關(guān)系得則則電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為故A錯(cuò)誤；B．電場(chǎng)中的電勢(shì)差有則故B正確；C．因?yàn)閯t電子在點(diǎn)的電勢(shì)能比點(diǎn)低，故C正確；D．因?yàn)閯t電子由點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能減小，則電場(chǎng)力做功為，故D錯(cuò)誤。故選BC。10、BCD【解析】

A．圖像的切線斜率表示速度，時(shí)刻a的速度為正、b的速度為負(fù)，運(yùn)動(dòng)方向相反，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．如圖所示，時(shí)間內(nèi)有一點(diǎn)N，在這一點(diǎn)b圖像的斜率與a圖像的斜率相等，即二者速度相等（臨界點(diǎn)），選項(xiàng)B正確。C．時(shí)刻和時(shí)刻，二者位置坐標(biāo)均相等，則時(shí)間內(nèi)兩物體位移相等。但該過(guò)程中，a始終正向運(yùn)動(dòng)，b先負(fù)向、后正向運(yùn)動(dòng)，則二者運(yùn)動(dòng)的路程不等，選項(xiàng)C正確。D．時(shí)刻兩物體在同一位置，之前一段時(shí)間二者速度方向相同，且b的速度大于a的速度，則b從后面追上a。選項(xiàng)D正確；故選BCD.三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11、ADD【解析】

(1)[1]探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系實(shí)驗(yàn)要用到交流電壓表，B是直流電流表，C是直流電壓表，A是多用電表，可以用多用電表的交流電壓擋測(cè)電壓，實(shí)驗(yàn)中為了安全，輸入電壓不能超過(guò)12V，需要交流學(xué)生電源，故選AD。(2)[2]如果是理想變壓器，則電壓比等于匝數(shù)比，輸出電壓為5V，但圖中變壓器存在比較大的漏磁，實(shí)際輸出電壓小于5V，故D正確。故選D。12、平衡摩擦力0.560cm【解析】

（1）為了使繩子拉力充當(dāng)合力，即細(xì)線拉力做的功等于合力對(duì)木板做的功應(yīng)先平衡摩擦力，即實(shí)驗(yàn)中軌道應(yīng)傾斜一定角度，這樣做的目的是平衡摩擦力；

（2）游標(biāo)卡尺的讀數(shù)先讀出主尺的刻度數(shù)：5mm，游標(biāo)尺的刻度第12個(gè)刻度與上邊的刻度對(duì)齊，所以游標(biāo)讀數(shù)為：0.05×12=0.60mm，總讀數(shù)為：5mm+0.60mm=5.60mm=0.560cm

（3）木板通過(guò)A時(shí)的速度：vA＝；通過(guò)B時(shí)的速度：vB＝；則木板通過(guò)A、B過(guò)程中動(dòng)能的變化量：；合力對(duì)木板所做的功：；四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13、(1)；(2)；(3)，【解析】

(1)設(shè)a桿剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為，回路中的電動(dòng)勢(shì)為，電流為，b桿所受安培