江蘇省蘇州市新草橋中學2024年高三第四次模擬考試物理試卷含解析

江蘇省蘇州市新草橋中學2024年高三第四次模擬考試物理試卷注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(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、如圖所示，一帶正電小球穿在一根絕緣粗糙直桿上，桿與水平方向夾角為θ，整個空間存在著豎直向上的勻強電場和垂直紙面向外的勻強磁場，先給小球一初速度，使小球沿桿向下運動，在A點時的動能為100J，在C點時動能減為零，D為AC的中點，那么帶電小球在運動過程中（）A．到達C點后小球不可能沿桿向上運動B．小球在AD段克服摩擦力做的功與在DC段克服摩擦力做的功不等C．小球在D點時的動能為50JD．小球電勢能的增加量等于重力勢能的減少量2、真空中相距L的兩個固定點電荷E、F所帶電荷量大小分別是QE和QF，在它們共同形成的電場中，有一條電場線如圖中實線所示，實線上的箭頭表示電場線的方向．電場線上標出了M、N兩點，其中N點的切線與EF連線平行，且∠NEF＞∠NFE．則（）A．E帶正電，F(xiàn)帶負電，且QE>QFB．在M點由靜止釋放一帶正電的檢驗電荷，檢驗電荷將沿電場線運動到N點C．過N點的等勢面與EF連線垂直D．負檢驗電荷在M點的電勢能大于在N點的電勢能3、如圖所示，邊長為L的等邊三角形ABC內(nèi)、外分布著兩方向相反的勻強磁場，三角形內(nèi)磁場方向垂直紙面向里，兩磁場的磁感應強度大小均為B．頂點A處有一粒子源，粒子源能沿∠BAC的角平分線發(fā)射不同速度的粒子粒子質量均為m、電荷量均為+q，粒子重力不計．則粒子以下列哪一速度值發(fā)射時不能通過C點（）A． B． C． D．4、如圖所示，甲為波源，M、N為兩塊擋板，其中M板固定，N板可移動，兩板中間有一狹縫。此時測得乙處點沒有振動。為了使乙處點能發(fā)生振動，可操作的辦法是（）A．增大甲波源的頻率B．減小甲波源的頻率C．將N板豎直向下移動一些D．將N板水平向右移動一些5、為監(jiān)測某化工廠的污水排放量，技術人員在該廠的排污管末端安裝了如圖所示的流量計．該裝置由絕緣材料制成，長、寬、高分別為a、b、c，左右兩端開口．在垂直于上下底面方向加磁感應強度大小為B的勻強磁場，在前后兩個內(nèi)側面分別固定有金屬板作為電極．污水充滿管口從左向右流經(jīng)該裝置時，電壓表將顯示兩個電極間的電壓U．若用Q表示污水流量（單位時間內(nèi)排出的污水體積），下列說法中正確的是()A．若污水中正離子較多，則前表面比后表面電勢高B．若污水中負離子較多，則前表面比后表面電勢高C．污水流量Q與U成正比，與a、b無關D．污水中離子濃度越高電壓表的示數(shù)將越大6、如圖甲所示，單匝矩形線圈abcd垂直固定在勻強磁場中。規(guī)定垂直紙面向里為磁感應強度的正方向，磁感應強度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示。以順時針方向為電流正方向，以向右方向為安培力正方向，下列關于bc段導線中的感應電流i和受到的安培力F隨時間變化的圖象正確的是（）A． B．C． D．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、在一顆半徑為地球半徑0.8倍的行星表面，將一個物體豎直向上拋出，不計空氣阻力．從拋出開始計時，物體運動的位移隨時間關系如圖（可能用到的數(shù)據(jù)：地球的半徑為6400km，地球的第一宇宙速度取8km/s，地球表面的重力加速度10m/s2，則A．該行星表面的重力加速度為8m/s2B．該行星的質量比地球的質量大C．該行星的第一宇宙速度為6.4km/sD．該物體落到行星表面時的速率為30m/s8、如圖所示為形狀相同的兩個劈形物體，它們之間的接觸面光滑，兩物體與地面的接觸面均粗糙，現(xiàn)對A施加水平向右的力，兩物體均保持靜止，則物體B的受力個數(shù)可能是（）A．2個 B．3個 C．4個 D．5個9、如圖所示，以O為圓心、半徑為R的虛線圓位于足夠大的勻強電場中，圓所在平面與電場方向平行，M、N為圓周上的兩點．帶正電粒子只在電場力作用下運動，在M點速度方向如圖所示，經(jīng)過M、N兩點時速度大小相等．已知M點電勢高于O點電勢，且電勢差為U，下列說法正確的是()A．M,N兩點電勢相等B．粒子由M點運動到N點，電勢能先增大后減小C．該勻強電場的電場強度大小為D．粒子在電場中可能從M點沿圓弧運動到N點10、如圖所示，光滑輕質細桿AB、BC處在同一豎直平面內(nèi)，A、C處用鉸鏈鉸于水平地面上，B處用鉸鏈連接，AB桿豎直，BC桿與水平面夾角為37°。一個質量為3.2kg的小球（可視為質點）穿在BC桿上，現(xiàn)對小球施加一個水平向左的恒力F使其靜止在BC桿中點處（不計一切摩擦，取g=10m/s2）。則A．F的大小為40N B．小球對BC桿的作用力大小為40NC．AB桿對BC桿的作用力大小為25N D．地面對BC桿的作用力大小為25N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）某實驗小組利用如圖所示的實驗裝置來驗證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)機械能守恒。(1)實驗前小組同學調整氣墊導軌底座使之水平，并查得當?shù)刂亓铀俣取?2)如圖所示，用游標卡尺測得遮光條的寬度_______cm；實驗時將滑塊從圖所示位置由靜止釋放，由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門的時間，則滑塊經(jīng)過光電門時的瞬時速度為__________m/s。在本次實驗中還需要讀出和測量的物理量有：鉤碼的質量m、滑塊質量M和__________（文字說明并用相應的字母表示）。(3)本實驗通過比較鉤碼的重力勢能的減小量__________和__________（用以上物理量符號表示）在實驗誤差允許的范圍內(nèi)是否相等，從而驗證系統(tǒng)的機械能守恒。12．（12分）某實驗小組利用如圖甲所示的實驗裝置“探究加速度與物體受力的關系”。圖中A為質量為M的小車，連接在小車后的紙帶穿過電火花計時器B，它們均置于已平衡摩擦力的一端帶有定滑輪的足夠長的木板上，鉤碼P的質量為m，C為彈簧測力計，實驗時改變P的質量，讀出測力計不同讀數(shù)F，不計繩與滑輪的摩擦。(1)在實驗過程中，_______（選填“需要”或“不需要”）滿足“小車的質量遠大于鉤碼的質量”這一條件。(2)乙圖為某次實驗得到的紙帶，相鄰計數(shù)點間還有四個計時點沒有畫出，已知電源的頻率為f，由紙帶可得小車的加速度表達式為a=__________（用x1、x2、x3、x4、f來表示）。(3)實驗完畢后，某同學發(fā)現(xiàn)實驗時的電壓小于220V，那么加速度的測量值與實際值相比_______（選填“偏大”“偏小”或“不變”）。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，AB為一固定在水平面上的半圓形細圓管軌道，軌道內(nèi)壁粗糙，其半徑為R且遠大于細管的內(nèi)徑，軌道底端與水平軌道BC相切于B點。水平軌道BC長為2R,動摩擦因數(shù)為μ1=0.5，右側為一固定在水平面上的粗糙斜面。斜面CD足夠長，傾角為θ=37°，動摩擦因數(shù)為μ2=0.8。一質量為m，可視為質點的物塊從圓管軌道頂端A點以初速度水平射入圓管軌道，運動到B點時對軌道的壓力為自身重力的5倍，物塊經(jīng)過C點時速度大小不發(fā)生變化。sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度為g，求：（1）物塊從A點運動到B點的過程中，阻力所做的功；（2）物塊最終停留的位置。14．（16分）如圖所示，兩根平行的導電軌道M、N水平放置，相距為L。其末端放置一個與導軌垂直接觸的質量為m的導體棒。導體棒距離地面的高度為h，且處在豎直方向的勻強磁場中，磁感應強度為B。當導軌中突然通以一個強電流脈沖時，導體棒向右拋出。導體棒運動過程中始終與地面水平，其水平射程為x。求：（1）導體棒拋出時速度的大小；（2）開關閉合瞬間流經(jīng)電路的電荷量。15．（12分）如圖所示，一不計電阻的導體圓環(huán)，半徑為r、圓心在O點，過圓心放置一長度為2r、電阻為2R的均勻輻條，輻條與圓環(huán)接觸良好?，F(xiàn)將此裝置的一部分置于磁感應強度大小為B、方向垂直紙面向里的有界勻強磁場中，磁場邊界恰好與圓環(huán)的直徑在同一直線上。現(xiàn)使輻條以角速度ω繞O點順時針轉動，右側電路通過電刷與輻條中心和圓環(huán)的邊緣良好接觸，R1=R，右側為水平放置的足夠長的光滑平行導軌，間距為2r，導軌之間有垂直導軌平面向里、磁感應強度大小也為B的勻強磁場，質量為m、電阻為R的導體棒ab垂直放置在導軌上且接觸良好，不計其他電阻。（1）若S閉合，S1斷開時，求理想電表的示數(shù)；（2）若S、S1都閉合，求出導體棒ab能夠獲得的最大速度vm；（3）在導體棒ab加速過程中通過的電荷量q。

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、B【解析】

A.如果小球受電場力大于重力，則到達C點后小球可能沿桿向上運動，選項A錯誤；B.小球受重力、電場力、洛倫茲力、彈力和滑動摩擦力的作用，由于，故下滑過程中洛倫茲力減小，導致支持力和滑動摩擦力變化，故小球在AD段克服摩擦力做的功與在DC段克服摩擦力做的功不等，選項B正確；C.由于小球在AD段克服摩擦力做的功與在DC段克服摩擦力做的功不等，故小球在D點時的動能也就不為50J，選項C錯誤；D.該過程是小球的重力勢能、電勢能、動能和系統(tǒng)的內(nèi)能之和守恒，故小球電勢能的增加量不等于重力勢能的減少量，選項D錯誤；故選B。2、C【解析】

根據(jù)電場線的指向知E帶正電，F(xiàn)帶負電；N點的場強是由E、F兩電荷在N點產(chǎn)生場強的疊加，電荷E在N點電場方向沿EN向上，電荷F在N點產(chǎn)生的場強沿NF向下，合場強水平向右，可知F電荷在N點產(chǎn)生的場強大于E電荷在N點產(chǎn)生的場強，而，所以由點電荷場強公式知,A錯誤；只有電場線是直線，且初速度為0或初速度的方向與電場平行時，帶電粒子的運動軌跡才與電場線重合．而該電場線是一條曲線，所以運動軌跡與電場線不重合．故在M點由靜止釋放一帶正電的檢驗電荷，不可能沿電場線運動到N點，B錯誤；因為電場線和等勢面垂直，所以過N點的等勢面與過N點的切線垂直，C正確；沿電場線方向電勢逐漸降低，，再根據(jù)，q為負電荷，知，D錯誤；故選C．【點睛】只有電場線是直線，且初速度為0或初速度的方向與電場平行時，帶電粒子的運動軌跡才與電場線重合．電場線和等勢面垂直．N點的切線與EF連線平行，根據(jù)電場線的方向和場強的疊加，可以判斷出E、F的電性及電量的大小．先比較電勢的高低，再根據(jù)，比較電勢能．3、C【解析】

粒子帶正電，且經(jīng)過C點，其可能的軌跡如圖所示：

所有圓弧所對圓心角均為60°，所以粒子運行半徑：r=（n=1，2，3，…），粒子在磁場中做圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：qvB=m，解得：（n=1，2，3，…），則的粒子不能到達C點，故ABD不合題意，C符合題意。故選C。【點睛】粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動洛倫茲力提供向心力，根據(jù)題意作出粒子的運動軌跡是解題的關鍵，應用數(shù)學知識求出粒子的可能軌道半徑，應用牛頓第二定律求出粒子的速度即可解題．4、B【解析】

乙處點沒有振動，說明波沒有衍射過去，原因是MN間的縫太寬或波長太小，因此若使乙處質點振動，可采用N板上移減小間距或增大波的波長，波速恒定，根據(jù)可知減小甲波源的頻率即可，ACD錯誤，B正確。故選B。5、C【解析】

AB．以正離子為對象，由左手定則可知，其受到的洛倫茲力方向指向后表面，負離子受到的洛倫茲力指向前表面，故無論哪種離子較多，都是后表面電勢高于前表面，故A、B錯誤；C．當前后表面聚集一定電荷后，兩表面之間形成電勢差，當離子受到的洛倫茲力等于電場力時電勢差穩(wěn)定，即由題意可知，流量為聯(lián)立可得即Q與U成正比，與a、b無關，故C正確；D．由可知，電勢差與離子濃度無關，故D錯誤；故選C。6、A【解析】

0～0.5T時間內(nèi)，B減小，穿過線圈的磁通量減小，磁場方向垂直紙面向里，由楞次定律可知，感應電流方向沿順時針方向，為正值；

由法拉第電磁感應定律可知，感應電動勢為，不變，則E不變，感應電流i不變。由左手定則可知，bc段導線受到的安培力方向水平向右，是正的。由F=BiL知bc段導線受到的安培力大小隨B的減小而逐漸減小。

在0.5T-T時間內(nèi)，B增大，穿過線圈的磁通量增大，磁場方向垂直紙面向里，由楞次定律可知，感應電流方向沿逆時針方向，為負值；

由法拉第電磁感應定律可知，感應電動勢為，不變，則E不變，感應電流i不變。由圖知：在0.5T-T時間內(nèi)的是0～0.5T時間內(nèi)的2倍，則在0.5T-T時間內(nèi)的感應電動勢E是0～0.5T時間內(nèi)的2倍，感應電流也是2倍。在0.5T-T時間內(nèi)，由左手定則可知，bc段導線受到的安培力方向水平向左，是負的，且由F=BiL，知在0.5T-T時間內(nèi)bc段導線受到的安培力隨B的增大而增大，且是0～0.5T時間內(nèi)的4倍，故BCD錯誤，A正確。

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、AC【解析】

A．由圖讀出，物體上升的最大高度為：h=64m，上升的時間為：t=4s。對于上升過程，由可得選項A正確；B．根據(jù)可得則該行星的質量比地球的質量小，選項B錯誤；C．根據(jù)可得則則該行星的第一宇宙速度為選項C正確；D．該物體落到行星表面時的速率為故D錯誤；故選AC。8、AC【解析】

對A受力分析可知，當F與A所受的靜摩擦力大小相等時，則A、B之間沒有彈力，當F比A所受的靜摩擦力更大時，則A、B之間有彈力。當A對B沒有彈力時，B受到重力和地面的支持力2個力；當A對B有彈力時，B還受到重力、地面的支持力與摩擦力，共4個力，故AC符合題意，BD不符合題意。故選AC。9、AB【解析】

帶正電粒子僅在電場力作用下，從M運動到N，由速度大小，得出粒子的動能，從而確定粒子的電勢能大與小。由于勻強電場，則等勢面是平行且等間距。根據(jù)曲線運動條件可從而確定電場力的方向，從而得出勻強電場的電場線方向?！驹斀狻繋щ娏Ｗ觾H在電場力作用下，由于粒子在M、N兩點動能相等，則電勢能也相等，則M、N兩點電勢相等。因為勻強電場，所以兩點的連線MN即為等勢面。根據(jù)等勢面與電場線垂直特性，從而畫出電場線CO．由曲線運動條件可知，正電粒子所受的電場力沿著CO方向；

可知，速度方向與電場力方向夾角先大于90°后小于90°，電場力對粒子先做負功后做正功，所以電勢能先增大后減小。故AB正確；勻強電場的電場強度Ed=U式中的d是沿著電場強度方向的距離，則，故C錯誤；粒子在勻強電場受到的是恒定的電場力，不可能做圓周運動，選項D錯誤；故選AB.【點睛】緊扣動能相等作為解題突破口，由于僅在電場力作用下，所以得出兩點的電勢能大小關系。并利用等勢面與電場線垂直的特性，從而推出電場線位置。再由曲線運動來確定電場力的方向。同時考查U=Ed中d的含義重要性，注意公式中的d為沿電場線方向上的距離。10、BCD【解析】

AB．對小球受力分析，受重力、推力和支持力，如圖所示

根據(jù)平衡條件，得到：故A錯誤，B正確；

C．對桿BC和球整體分析，以C點為支點，設AB對桿的作用力為F′，AB桿沒有繞A點轉動，說明AB對BC的作用力的方向沿AB的方向。根據(jù)力矩平衡條件，有：F?0.6h=F′?1.6h-mg?0.8h解得：F′=25N故C正確；D．對桿BC和球整體分析，整體在豎直方向受到小球的重力和桿的重力、AB桿的作用力以及地面的作用力，設該力與水平方向之間的夾角為θ，則：

豎直方向：Mg+mg-F′-FCsinθ=0水平方向：FCcosθ=F聯(lián)立得：FC=25N故D正確。

故選BCD。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、0.52cm滑塊釋放位置遮光條到光電門的位移smgs鉤碼和滑塊的動能增加量之和【解析】

(2)[1]游標卡尺主尺讀數(shù)為0.5cm，游標尺上第2個刻度與主尺上某一刻度對齊，則游標讀數(shù)為2×0.1=0.2mm=0.02cm，所以最終讀數(shù)為：0.5cm+0.02cm=0.52cm；[2]由于遮光條通過光電門的時間極短因此可以利用平均速度來代替其瞬時速度，因此滑塊經(jīng)過光電門時的瞬時速度為[3]根據(jù)實驗原理可知，該實驗中需要比較鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)重力勢能的減小量與鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)動能的增加量是否相等即可判斷機械能是否守恒，故需要測量的物