2023-2024學(xué)年西北師大附中高考物理四模試卷含解析

2023-2024學(xué)年西北師大附中高考物理四模試卷注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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、如圖甲所示，一傾角θ＝30°的斜面體固定在水平地面上，一個物塊與一輕彈簧相連，靜止在斜面上?，F(xiàn)用大小為F＝kt（k為常量，F(xiàn)、t的單位均為國際標(biāo)準(zhǔn)單位）的拉力沿斜面向上拉輕彈簧的上端，物塊受到的摩擦力Ff隨時間變化的關(guān)系圖像如圖乙所示，物塊與斜面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度g＝10m/s2，則下列判斷正確的是（）A．物塊的質(zhì)量為2.5kgB．k的值為1.5N/sC．物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為D．時，物塊的動能為5.12J2、甲、乙兩車在平直公路上同向行駛，其v-t圖像如圖所示。已知兩車在t=3s時并排行駛，則（）A．在t=1s時，甲車在乙車后B．在t=0時，甲車在乙車前7.5mC．兩車另一次并排行駛的時刻是t=2sD．甲、乙車兩次并排行駛的位置之間沿公路方向的距離為45m3、如圖所示，車廂水平底板上放置質(zhì)量為M的物塊，物塊上固定豎直輕桿。質(zhì)量為m的球用細(xì)線系在桿上O點。當(dāng)車廂在水平面上沿直線加速運動時，球和物塊相對車廂靜止，細(xì)線偏離豎直方向的角度為θ，此時車廂底板對物塊的摩擦力為f、支持力為N，已知重力加速度為g，則（）A．f=Mgsinθ B．f=MgtanθC．N=(M+m)g D．N=Mg4、如圖所示，半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有一垂直紙面向里的勻強磁場，P為磁場邊界上的一點，大量質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子，在紙面內(nèi)沿各個方向一速率v從P點射入磁場，這些粒子射出磁場時的位置均位于PQ圓弧上且Q點為最遠(yuǎn)點，已知PQ圓弧長等于磁場邊界周長的四分之一，不計粒子重力和粒子間的相互作用，則（）A．這些粒子做圓周運動的半徑B．該勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小為C．該勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小為D．該圓形磁場中有粒子經(jīng)過的區(qū)域面積為5、如圖所示，磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場分布在半徑為R的圓內(nèi)，CD是圓的直徑，質(zhì)量m、電荷量為q的帶正電的粒子，從靜止經(jīng)電場加速后，沿著與直徑CD平行且相距的直線從A點進入磁場。若帶電粒子在磁場中運動的時間是，則加速電場的電壓是（）A． B．C． D．6、家電待機耗電問題常常被市民所忽略。北京市電力公司曾舉辦“計量日進您家”活動，免費上門為市民做家庭用電耗能診斷分析。在上門實測過程中，技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)電視機待機一天的耗電量在0.2度左右，小小機頂盒一天的待機耗電量更是高達(dá)0.4度。據(jù)最新統(tǒng)計溫州市的常住人口約1000萬人，參考下表數(shù)據(jù)，估算每年溫州市家庭用電器待機耗電量約為()家庭常用電器電視機洗衣機空調(diào)電腦戶均數(shù)量（臺）2121電器待機功耗（W/臺）10204040A．4×105度 B．4×107度 C．4×109度 D．4×1011度二、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，A、B兩物塊的質(zhì)量分別為2m和m,靜止疊放在水平地面上.A、B間以及B與地面間的動摩擦因數(shù)都為μ，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g,現(xiàn)對A施加一水平拉力F,則()A．當(dāng)時，A的加速度為B．當(dāng)時，A、B都相對地面靜止C．無論F大小為何值，B都不動D．當(dāng)時，B才可以開始滑動8、如圖所示，質(zhì)量為3.2m的物塊放在水平面上，跨過輕小動滑輪的細(xì)繩連接在物塊A和物塊B上，與物塊A相連的細(xì)繩與水面間的夾角為53°且保持不變，已知物塊B的質(zhì)量為m，重力加速度為g，，，現(xiàn)用力F沿兩段繩的角平分線方向向上拉，物塊A、B均恰好做勻速直線運動，則下列說法正確的是（）A．拉力F為mgB．物塊與水平面的摩擦力為0.6mgC．細(xì)繩拉力為3.2mgD．物塊A與水平面的動摩擦因數(shù)為0.259、在傾角為θ的斜面上固定兩根足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌PQ、MN，相距為L，導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向下．有兩根質(zhì)量均為m的金屬棒a、b，先將a棒垂直導(dǎo)軌放置，用跨過光滑定滑輪的細(xì)線與物塊c連接，連接a棒的細(xì)線平行于導(dǎo)軌，由靜止釋放c，此后某時刻，將b也垂直導(dǎo)軌放置，a、c此刻起做勻速運動，b棒剛好能靜止在導(dǎo)軌上．a(chǎn)棒在運動過程中始終與導(dǎo)軌垂直，兩棒與導(dǎo)軌電接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計．則（）A．物塊c的質(zhì)量是2msinθB．b棒放上導(dǎo)軌前，物塊c減少的重力勢能等于a、c增加的動能C．b棒放上導(dǎo)軌后，物塊c減少的重力勢能等于回路消耗的電能D．b棒放上導(dǎo)軌后，a棒中電流大小是10、如圖所示，一根長度為L的輕繩，一端固定在O點，另一端連接一質(zhì)量為m的小球．將輕繩拉直，小球拉至與O點等高的A點，由靜止釋放，當(dāng)小球運動到B點時，細(xì)繩與水平方向的夾角為．設(shè)小球從A點運動到B點的過程中重力做功為，小球過B點時，重力做功的功率為，重力加速度為g，下列說法中正確的是A．B．C．D．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）某物理興趣小組設(shè)計了如圖甲所示的歐姆表電路，通過控制開關(guān)S和調(diào)節(jié)電阻箱，可使歐姆表具有“×10”和“×100”兩種倍率，所用器材如下：A．干電池：電動勢E＝1.5V，內(nèi)阻r＝0.5ΩB．電流表G：滿偏電流Ig＝1mA，內(nèi)阻Rg＝150ΩC．定值電阻R1＝1200ΩD．電阻箱R2和R3：最大阻值999.99ΩE．電阻箱R4：最大阻值9999ΩF．開關(guān)一個，紅、黑表筆各1支，導(dǎo)線若干（1）該實驗小組按圖甲正確連接好電路。當(dāng)開關(guān)S斷開時，將紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)電阻箱R2＝________Ω，使電流表達(dá)到滿偏，此時閉合電路的總電阻叫作歐姆表的內(nèi)阻R內(nèi)，則R內(nèi)＝________Ω，歐姆表的倍率是________（選填“×10”或“×100”）；（2）閉合開關(guān)S：第一步：調(diào)節(jié)電阻箱R2和R3，當(dāng)R2＝________Ω且R3＝________Ω時，將紅、黑表筆短接，電流表再次滿偏；第二步：在紅、黑表筆間接入電阻箱R4，調(diào)節(jié)R4，當(dāng)電流表指針指向圖乙所示的位置時，對應(yīng)的歐姆表的刻度值為________。12．（12分）用如圖a所示的器材，測一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻實驗。(1)用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖a連接成可完成實驗的電路（圖中已連接了部分導(dǎo)線）；（____）(2)實驗過程中，將電阻箱拔到45Ω時，電壓表讀數(shù)為0.90V；將電阻箱拔到如圖b所示，其阻值是________Ω，此時電壓表的讀數(shù)如圖c所示，其值是____________V；(3)根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可以算出該節(jié)干電池的電動勢E=_______V，內(nèi)電阻r=________Ω。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）如圖所示，一平行玻璃磚的截面是一個矩形，玻璃磚的厚度為d，DC面涂有反光材料。一束極窄的光線從A點以θ=的入射角射入玻璃磚，AB間的距離為，已知A點的折射光線恰好射到D點，CD間的距離為，已知光在真空中的傳播速度為c。求：①玻璃磚的折射率；②光線從A點進入玻璃到第一次射出玻璃磚所經(jīng)歷的時間。14．（16分）一種測量稀薄氣體壓強的儀器如圖（a）所示，玻璃泡M的上端和下端分別連通兩豎直玻璃細(xì)管和。長為，頂端封閉，上端與待測氣體連通；M下端經(jīng)橡皮軟管與充有水銀的容器R連通。開始測量時，M與相通；逐漸提升R直到中水銀面與頂端等高，此時水銀已進入，且中水銀面比頂端低，如圖（b）所示。設(shè)測量過程中溫度、與相通的待測氣體的壓強均保持不變。已知和的內(nèi)徑均為，M的容積為，水銀的密度為，重力加速度大小為。求：(i)待測氣體的壓強(ii)該儀器能夠測量的最大壓強15．（12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。金屬桿a、b長度都稍大于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磁場，磁感應(yīng)強度為B。a桿從距水平導(dǎo)軌高度h處釋放，運動過程中a桿沒有與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，不計電阻。(1)求a桿剛進入磁場時，b桿所受安培力大??；(2)求整個過程中產(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)系上畫出h=hl到h=h2區(qū)間的關(guān)系圖線。

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】

A.當(dāng)時，則可知：解得：故A錯誤；

B.當(dāng)時，由圖像可知：說明此時刻，則：故B錯誤；

C.后來滑動，則圖像可知：解得：故C錯誤；

D.設(shè)時刻開始向上滑動，即當(dāng)：即：解得：即時刻物體開始向上滑動，時刻已經(jīng)向上滑動了，則合力為：即：根據(jù)動量定理可得：即：解得：即當(dāng)時所以速度大小為，則動能為：故D正確；故選D。2、B【解析】

在速度時間圖象中，圖象與坐標(biāo)軸圍成面積表示位移，根據(jù)位移關(guān)系分析兩車位置關(guān)系．可結(jié)合幾何知識分析兩車另一次并排行駛的時刻．并求出兩車兩次并排行駛的位置之間沿公路方向的距離．【詳解】A.根據(jù)“面積”大小表示位移，由圖象可知，1s到3s甲、乙兩車通過的位移相等，兩車在t=3s時并排行駛，所以兩車在t=1s時也并排行駛，故A錯誤；B.由圖象可知，甲的加速度a甲=△v甲/△t甲=20/2=10m/s2；乙的加速度a乙=△v乙/△t乙=(20?10)/2=5m/s2；0至1s，甲的位移x甲=a甲t2=×10×12=5m，乙的位移x乙=v0t+a乙t2=10×1+×5×12=12.5m，△x=x乙?x甲=12.5?5=7.5m，即在t=0時，甲車在乙車前7.5m，故B正確；C.1s末甲車的速度為：v=a甲t=10×1=10m/s，乙車的速度v′=10+5×1=15m/s；1?2s時，甲的位移x1=10×1+×10×12=15m；乙的位移x2=15×1+×5×1=17.5m；在1s時兩車并聯(lián)，故2s時兩車相距2.5m，且乙在甲車的前面，故C錯誤；D.

1s末甲車的速度為：v=a甲t=10×1=10m/s，1到3s甲車的位移為：x=vt+a甲t2=10×2+×10×22=40m，即甲、乙兩車兩次并排行駛的位置之間沿公路方向的距離為40m，故D錯誤。故選：B3、C【解析】

以m為研究對象，受力如圖所示由牛頓第二定律得解得而繩的拉力為以M為研究對象，受力如圖所示在豎直方向上，由平衡條件有在水平方向上，由牛頓第二定律有解得故C正確，ABD錯誤。故選C。4、B【解析】ABC、從P點射入的粒子與磁場邊界的最遠(yuǎn)交點為Q，由動圓法知P、Q連線為軌跡直徑；PQ圓弧長為磁場圓周長的，由幾何關(guān)系可知,則粒子軌跡半徑，由牛頓第二定律知，解得故B正確；AC錯誤D、該圓形磁場中有粒子經(jīng)過的區(qū)域面積大于，故D錯誤；綜上所述本題答案是：B5、B【解析】

帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動的周期是；

粒子在磁場中運動的時間是如圖所示，粒子從A點進入磁場后，從E點射出．O為磁場圓的圓心，設(shè)∠AOC=α

則sinα=，則α=45°粒子做圓周運動的圓心是O1點，設(shè)半徑O1A=r，O1A⊥CD，∠COO1=45°．

由圖可知r=R粒子做圓周運動加速過程滿足解得加速電壓故選B。6、C【解析】

溫州市的常住人口約1000萬人，平均每戶的人口按3人計算，溫州大約330萬戶家庭，一個家庭電器的待機功率：2×10W+1×20W+2×40W+1×40W=160W；所有用電器待機的總功為：W=NPt=330×104×0.16kW×（360×24h）=456192×104KW?h≈4.6×109度；故選C。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、BC【解析】

A.當(dāng)F=2.5μmg時，由牛頓第二定律有：F-2μmg=2ma，解得：a=0.25μg，故A錯誤；B.因物體A、B之間的最大靜摩擦力為：fmax=μmAg=2μmgB與地面間的最大靜摩擦力為：f′max=μ（mA+mB）g=3μmg，則當(dāng)

F＜2μmg時，A和B都不會運動，故B正確；CD.物體A、B之間的最大靜摩擦力為2μmg，B與地面間的最大靜摩擦力為3μmg，所以無論拉力多大B都不會發(fā)生滑動，故D錯誤、C正確．8、BD【解析】

AC．滑輪兩邊繩子的拉力均為B的重力，即T=mg，因滑輪兩邊繩子的夾角為37°，可知拉力F大于mg，選項AC錯誤；BD．對物塊A受力分析可知，水平方向即物塊與水平面的摩擦力為0.6mg；豎直方向：解得N=2.4mg則物塊A與水平面的動摩擦因數(shù)為選項BD正確；故選BD。9、AD【解析】

b棒靜止說明b棒受力平衡，即安培力和重力沿斜面向下的分力平衡，a棒勻速向上運動，說明a棒受繩的拉力和重力沿斜面向下的分力大小以及沿斜面向下的安培力三個力平衡，c勻速下降則c所受重力和繩的拉力大小平衡．由b平衡可知，安培力大小F安=mgsinθ，由a平衡可知F繩=F安+mgsinθ=2mgsinθ，由c平衡可知F繩=mcg；因為繩中拉力大小相等，故2mgsinθ=mcg，即物塊c的質(zhì)量為2msinθ，故A正確；b放上之前，根據(jù)能量守恒知a增加的重力勢能也是由于c減小的重力勢能，故B錯誤；a勻速上升重力勢能在增加，故根據(jù)能量守恒知C錯誤；根據(jù)b棒的平衡可知F安=mgsinθ又因為F安=BIL，故，故D正確；故選AD．考點：物體的平衡；安培力.10、AD【解析】

AB.從點運動到點過程，重力做功為：故A正確，B錯誤；CD.從點運動到點過程，根據(jù)機械能守恒可得：解得：小球過點時，重力做功的功率為：故C錯誤，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、149.51500×10014.515010【解析】

（1）[1][2]．由閉合電路歐姆定律可知：歐姆表的內(nèi)阻為則R2＝R內(nèi)－R1－Rg－r＝(1500－1200－150－0.5)Ω＝149.5Ω，中值電阻應(yīng)為1500Ω，根據(jù)多用電表的刻度設(shè)置可知，表盤上只有兩種檔位，若為×10，則中值刻度太大，不符合實際，故歐姆表倍率應(yīng)為“×100”。（2）[3][4]．為了得到“×10”倍率，應(yīng)讓滿偏時對應(yīng)的電阻為150Ω；電流為；此時表頭中電流應(yīng)為0.001A，則與之并聯(lián)電阻R3電流應(yīng)為(0.01－0.001)A＝0.009A，并聯(lián)電阻為R3＝Ω＝150Ω；R2＋r＝Ω＝15Ω故R2＝(15－0.5)Ω＝14.5Ω；[5]．圖示電流為0.60mA，干路電流為6.0mA則總