甘肅省天水市一中高三第四次模擬考試新高考物理試卷及答案解析

甘肅省天水市一中高三第四次模擬考試新高考物理試卷請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。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、AB是固定在空中的光滑水平橫桿，一質(zhì)量為M的物塊穿在桿AB上，物塊通過細(xì)線懸吊著一質(zhì)量為m的小球．現(xiàn)用沿桿的恒力F拉物塊使物塊、小球一起（保持相對靜止）向右運動，細(xì)線與豎直方向夾角為θ，則以下說法正確的是（）A．桿對物塊的支持力為MgB．細(xì)線上的拉力為C．D．物塊和小球的加速度為2、電容器是一種常用的電學(xué)元件，在電工、電子技術(shù)中有著廣泛的應(yīng)用。以下有關(guān)電容式傳感器在生活中應(yīng)用說法正確的是（）甲：電容式觸摸屏乙：電容式壓力傳感器丙：電容式油位傳感器?。弘娙菔郊铀俣葌鞲衅鰽．甲圖中，手指作為電容器一電極，如果改用絕緣筆在電容式觸摸屏上仍能正常操作B．乙圖中，力F增大過程中，電流計中的電流從a流向bC．丙圖中，油箱液位上升時，電容變小D．丁圖中，當(dāng)傳感器由靜止突然向左加速，電容器處于充電狀態(tài)3、2019年10月30日在新疆喀什發(fā)生4級地震，震源深度為12km。如果該地震中的簡諧橫波在地殼中勻速傳播的速度大小為4km/s，已知波沿x軸正方向傳播，某時刻剛好傳到x=120m處，如圖所示，則下列說法錯誤的是（）A．從波傳到x=120m處開始計時，經(jīng)過t=0.06s位于x=360m的質(zhì)點加速度最小B．從波源開始振動到波源遷移到地面需要經(jīng)過3s時間C．波動圖像上M點此時速度方向沿y軸負(fù)方向，動能在變大D．此刻波動圖像上除M點外與M點位移大小相同的質(zhì)點有7個4、據(jù)科學(xué)家推算，六億兩千萬年前，一天只有21個小時，而現(xiàn)在已經(jīng)被延長到24小時，假設(shè)若干年后，一天會減慢延長到25小時，則若干年后的地球同步衛(wèi)星與現(xiàn)在的相比，下列說法正確的是（）A．可以經(jīng)過地球北極上空B．軌道半徑將變小C．加速度將變大D．線速度將變小5、如圖甲所示是法拉第制作的世界上最早的發(fā)電機的實驗裝置。有一個可繞固定轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的銅盤，銅盤的一部分處在蹄形磁體中實驗時用導(dǎo)線連接銅盤的中心C。用導(dǎo)線通過滑片與鋼盤的邊線D連接且按觸良好，如圖乙所示，若用外力轉(zhuǎn)動手柄使圓盤轉(zhuǎn)動起來，在CD兩端會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢（）A．如圖甲所示，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的原因是銅盤盤面上無數(shù)個以C為圓心的同心圓環(huán)中的磁通量發(fā)生了變化B．如圖甲所示，因為銅盤轉(zhuǎn)動過程中穿過銅盤的磁通量不變，所以沒有感應(yīng)電動勢C．如圖乙所示，用外力順時針（從左邊看）轉(zhuǎn)動銅盤，電路中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，通過R的電流自下而上D．如圖乙所示，用外力順時針（從左邊看）轉(zhuǎn)動銅盤，電路中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，通過R的電流自上而下6、如圖甲所示，理想變壓器原線圈匝數(shù)n=200匝，副線圈匝數(shù)n2=100匝，交流電壓表和交流電流表均為理想電表，兩個電阻R的阻值均為125Ω，圖乙為原線圈兩端的輸入電壓與時間的關(guān)系圖象，下列說法正確的是（）A．通過電阻的交流電頻率為100HzB．電壓表的示數(shù)為250VC．電流表的示數(shù)為0.25AD．每個電阻R兩端電壓最大值為二、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，粗糙的水平地面上有三塊材料完全相同的木塊A、B、C，質(zhì)量均為m，B、C之間用輕質(zhì)細(xì)繩連接．現(xiàn)用一水平恒力F作用在C上，三者開始一起做勻加速運動，運動過程中把一塊橡皮泥粘在某一塊上面，系統(tǒng)仍加速運動，且始終沒有相對滑動．則在粘上橡皮泥并達(dá)到穩(wěn)定后，下列說法正確的是A．無論粘在哪個木塊上面，系統(tǒng)加速度都將減小B．若粘在A木塊上面，繩的拉力減小，A、B間摩擦力不變C．若粘在B木塊上面，繩的拉力增大，A、B間摩擦力增大D．若粘在C木塊上面，繩的拉力和A、B間摩擦力都減小8、如圖所示，傾斜固定放置的帶電平行金屬板，兩板間距為，分別為上板和下板上的點，點高于點，距離大于，連線與上板夾角為，為銳角，平行板間存在水平向里的勻強磁場，磁場的磁感應(yīng)強度大小為B。一帶電荷量為的粒子從直線上的P點沿直線向點運動，初速度大小為，則下列判斷正確的是（）A．帶電粒子一定受到重力作用 B．上板一定帶正電C．帶電粒子可能做勻變速直線運動 D．兩板間的電場強度可能大于9、如圖所示，abcd為固定的水平光滑矩形金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為L左右兩端接有定值電阻R1和R2，R1=R2=R，整個裝置處于磁感應(yīng)強度大小為B，方向豎直向下的勻強磁場中．質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上，棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，不計導(dǎo)軌與棒的電阻．兩根相同的輕質(zhì)彈簧甲和乙一端固定，另一端同時與棒的中點連接．初始時刻，兩根彈簧恰好處于原長狀態(tài)，棒獲得水平向左的初速度，第一次運動至最右端的過程中Rl產(chǎn)生的電熱為Q，下列說法中正確的是A．初始時刻棒所受安培力的大小為B．棒第一次回到初始位置的時刻，R2的電功率小于C．棒第一次到達(dá)最右端的時刻，兩根彈簧具有彈性勢能的總量為D．從初始時刻至棒第一次到達(dá)最左端的過程中，整個回路產(chǎn)生的電熱大于10、CD、EF是兩條水平放置的阻值可忽略的平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為L，在水平導(dǎo)軌的左側(cè)存在磁感應(yīng)強度方向垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，磁場區(qū)域的長度為d，如圖所示導(dǎo)軌的右端接有一電阻R，左端與一彎曲的光滑軌道平滑連接將一阻值也為R的導(dǎo)體棒從彎曲軌道上h高處由靜止釋放，導(dǎo)體棒最終恰好停在磁場的右邊界處。已知導(dǎo)體棒與水平導(dǎo)軌接觸良好，且動摩擦因數(shù)為μ，則下列說法中正確的是（）A．電阻R的最大電流為B．流過電阻R的電荷量為C．整個電路中產(chǎn)生的焦耳熱為D．電阻R中產(chǎn)生的焦耳熱為三、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）為了粗略測量電阻，小明同學(xué)用量程為5mA的毫安表、電動勢為3V的電池、0~999.9Ω)的電阻箱制作了一塊簡易歐姆表，電路如圖所示：（1）為制作歐姆表，__準(zhǔn)確測量毫安表的內(nèi)阻（填“需要”或“不需要”）；（2）進(jìn)行歐姆調(diào)零之后，用該表測量某電阻時，a表筆是__表筆（填“紅”或“黑”），此時毫安表讀數(shù)為2.5mA，則待測電阻阻值為____Ω；（3）如果在毫安表兩端并聯(lián)一個電阻，其余電路均不變，表盤中間刻度對應(yīng)的電阻值___（填“變大”、“變小”或“不變”）；（4）該歐姆表用久后，電池老化造成電動勢減小，內(nèi)阻增大，但仍能進(jìn)行歐姆調(diào)零，則用其測得的電阻值___真實值（填“大于”、“小于”或“等于”）。12．（12分）如圖所示，用做平拋運動實驗的裝置驗證機能守恒定律。小球從桌面左端以某一初速度開始向右滑動，在桌面右端上方固定一個速度傳感，記錄小球離開桌面時的速度（記作v）。小球落在地面上，記下落點，小球從桌面右邊緣飛出點在地面上的投影點為O，用刻度尺測量落點到O點的距離x。通過改變小球的初速度，重復(fù)上述過程，記錄對應(yīng)的速度v和距離x。已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間。若想驗證小球在平拋運動過程中機械能守恒，只需驗證平拋運動過程的加速度等于重力加速度即可。（1）某同學(xué)按如圖所示測量高度h和水平距離x，其中存在測量錯誤的是________（填“h”或“x”），正確的測量方法應(yīng)是________。（2）若小球在下落過程中的加速度為a，則x與v的關(guān)系式為x=________。（3）該同學(xué)在坐標(biāo)紙上畫出了縱、橫坐標(biāo)，以為縱坐標(biāo)，畫出的圖象為一條過原點的直線，圖線的斜率為k，那么該同學(xué)選擇________為橫坐標(biāo)，根據(jù)平拋運動得到的加速度為________。然后與比較，若兩者在誤差允許范圍內(nèi)相等，就驗證了小球在平拋運動過程中機械能守恒。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，直線MN上方有平行于紙面且與MN成45°的有界勻強電場，電場強度大小未知；MN下方為方向垂直于紙面向里的有界勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B?，F(xiàn)從MN上的O點向磁場中射入一個速度大小為v、方向與MN成45°角的帶正電粒子，該粒子在磁場中運動時的軌道半徑為R。該粒子從O點出發(fā)記為第一次經(jīng)過直線MN，第五次經(jīng)過直線MN時恰好又通過O點。不計粒子的重力。（1）畫出粒子在磁場和電場中運動軌跡的草圖并求出粒子的比荷大??；（2）求出電場強度E的大小和第五次經(jīng)過直線MN上O點時的速度大??；（3）求該粒子從O點出發(fā)到再次回到O點所需的時間t。14．（16分）如圖所示，電源電動勢，內(nèi)阻，閉合開關(guān)后，標(biāo)有“、”的燈泡恰能正常發(fā)光，電流表為理想電流表，求：(1)電流表的示數(shù)是多少安培；(2)電阻等于多少歐姆；(3)電源的輸出功率等于多少瓦特。15．（12分）如圖所示，質(zhì)量m的小環(huán)串在固定的粗糙豎直長桿上，從離地h高處以一定初速度向上運動，運動過程中與長桿之間存在大小的滑動摩擦力．小環(huán)能達(dá)到的最大高度為3h，求：(1)小環(huán)從h高處出發(fā)至第二次經(jīng)過2h高處過程中，重力做功和摩擦力做功分別為多少？(2)在高中我們定義“由相互作用的物體的相對位置決定的能量”叫勢能，如相互吸引的物體和地球，其相對位置關(guān)系決定重力勢能．對比(1)問中兩力做功，說明為什么不存在與摩擦力對應(yīng)的“摩擦力勢能”的概念．(3)以地面為零勢能面．從出發(fā)至小環(huán)落地前，小環(huán)的機械能E隨路程s的變化關(guān)系是什么？

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、C【解析】

對小球和物塊組成的整體，分析受力如圖1所示，根據(jù)牛頓第二定律得：水平方向：，豎直方向：．故A錯誤；以小球為研究對象，分析受力情況如圖2所示，由牛頓第二定律得：；,故B錯誤；對整體在水平方向：，故選項C正確，選項D錯誤．【點睛】以小球和物塊整體為研究對象，分析受力，根據(jù)牛頓第二定律研究橫桿對M的摩擦力、彈力與加速度的關(guān)系．對小球研究，根據(jù)牛頓第二定律，采用合成法研究細(xì)線與豎直方向的夾角、細(xì)線的拉力與加速度的關(guān)系．2、D【解析】

A．甲圖中，絕緣筆與工作面不能形成一個電容器，所以不能在電容屏上進(jìn)行觸控操作。故A錯誤。B．乙圖中，力F增大過程中，電容器極板間距減小，電容變大，電容器充電，電流計中的電流從b流向a，選項B錯誤；C．丙圖中，油箱液位上升時，正對面積變大，電容變大，選項C錯誤；D．丁圖中，當(dāng)傳感器由靜止突然向左加速，電介質(zhì)插入電容器，電容變大，電容器處于充電狀態(tài)，選項D正確。故選D。3、B【解析】

A．根據(jù)圖像可知，波長為60m，波速為4km/s，所以可得周期為0.015s，0.06s的時間剛好是整數(shù)個周期，可知橫波剛傳到360m處，此處質(zhì)點開始從平衡位置向-y方向運動，加速度最小，A正確，不符題意；B．波在傳播的時候，波源沒有遷移，B錯誤，符合題意；C．波的傳播方向是向右，所以根據(jù)同側(cè)法可知，波動圖像上M點此時速度方向沿y軸負(fù)方向，動能在變大，C正確，不符題意；D．過M點作水平線，然后作關(guān)于x軸的對稱線，可知與波動圖像有7個交點，所以此刻波動圖像上除M點外與M點位移大小相同的質(zhì)點有7個，D正確，不符題意。本題選錯誤的，故選B。4、D【解析】

AB．由萬有引力提供向心力得解得當(dāng)周期變大時，軌道半徑將變大，但依然與地球同步，故軌道平面必與赤道共面，故A、B錯誤；C．由萬有引力提供向心力得可得軌道半徑變大，則加速度減小，故C錯誤；D．由萬有引力提供向心力得可得軌道半徑變大，則線速度將變小，故D正確；故選D。5、C【解析】

AB．外力搖手柄使得銅盤轉(zhuǎn)動產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的原因是銅盤盤面上無數(shù)個沿半徑方向的銅棒在切割磁感線而產(chǎn)生的，故AB錯誤；CD．若用外力順時針(從左邊看)轉(zhuǎn)動銅盤時，根據(jù)右手定則可得感應(yīng)電流方向為C到D(電源內(nèi)部)，D端是感應(yīng)電動勢的正極，所以通過R的電流自下而上，故C正確，D錯誤。故選C。6、C【解析】

A．由圖乙知T=

0.02s，則=50Hz，變壓器不改變交流電的頻率，所以輸出交流電的頻率仍為50Hz，A錯誤；B．由可知，電壓表的示數(shù)125VB錯誤；C．由于電壓表0.5A又，則電流表的示數(shù)0.25AC正確；D．每個電阻R兩端電壓最大值為UmR=0.5×125×=VD錯誤。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、AD【解析】A、因無相對滑動，所以，無論橡皮泥粘到哪塊上，根據(jù)牛頓第二定律都有：，a都將減?。瓵正確；

B、若粘在A木塊上面，以C為研究對象，受F、摩擦力μmg、繩子拉力T，，則得：，a減小，F(xiàn)、μmg不變，所以，T增大，對A：，a減小，即減小，B錯誤；

C、若粘在B木塊上面，a減小，以A為研究對象，m不變，由知，A所受摩擦力減小，以C為研究對象，，T增大，故C錯誤；

D、若粘在C木塊上面，a減小，對A有：，可知A的摩擦力減小，以AB為整體，有，得：，則T減小，D正確；故選AD．8、AB【解析】

C．帶電粒子在復(fù)合場中一定受洛倫茲力而做直線運動，一定為勻速運動，選項C錯誤；A．帶電粒子沿做勻速直線運動，根據(jù)左手定則可知洛倫茲力垂直方向向上，而電場力方向垂直平行板向下，此二力不在一條直線上，可知一定受重力，選項A正確；B．帶電粒子只受三個力，應(yīng)用矢量三角形定則可知洛倫茲力垂直向上，則粒子帶正電，選項B正確；D．為銳角，可知和兩個力成銳角，此二力合力大于，又重力和電場力的合力大小等于，即，即，選項D錯誤。故選AB。9、BD【解析】

A.由F=BIL及I==，得安培力大小為FA=BIL=，故A錯誤；B.由于安培力始終對MN做負(fù)功，產(chǎn)生焦耳熱，由動能定理得：當(dāng)棒再次回到初始位置時，速度小于v0，棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢小于BLv0，則R2的電功率小于，故B正確；C.由能量守恒得知，當(dāng)棒第一次達(dá)到最右端時，物體的機械能全部轉(zhuǎn)化為整個回路中的焦耳熱和甲乙彈簧的彈性勢能，兩個電阻相同并聯(lián)，故產(chǎn)生的熱量相同，則電路中產(chǎn)生總熱量為2Q，所以兩根彈簧具有的彈性勢能為，故C錯誤；D.由于安培力始終對MN做負(fù)功，產(chǎn)生焦耳熱，棒第一次達(dá)到最左端的過程中，棒平均速度最大，安培力平均值最大．從初始時刻到第一次運動至最右端的過程中電路中產(chǎn)生總熱量為2Q，則從初始時刻至棒第一次到達(dá)最左端的過程中，整個回路中產(chǎn)生的焦耳熱應(yīng)大于×2Q，故D正確．10、ABC【解析】

金屬棒在彎曲軌道下滑時，只有重力做功，機械能守恒，由機械能守恒定律或動能定理可以求出金屬棒到達(dá)水平面時的速度，由求出感應(yīng)電動勢，然后求出感應(yīng)電流；由可以求出流過電阻R的電荷量；克服安培力做功轉(zhuǎn)化為焦耳熱，由動能定理（或能量守恒定律）可以求出克服安培力做功，得到導(dǎo)體棒產(chǎn)生的焦耳熱?！驹斀狻緼．金屬棒下滑過程中，由機械能守恒定律得所以金屬棒到達(dá)水平面時的速度金屬棒到達(dá)水平面后進(jìn)入磁場受到向左的安培力做減速運動，則導(dǎo)體棒剛到達(dá)水平面時的速度最大，所以最大感應(yīng)電動勢為，最大的感應(yīng)電流為故A正確；B．流過電阻R的電荷量為故B正確；C．金屬棒在整個運動過程中，由動能定理得則克服安培力做功所以整個電路中產(chǎn)生的焦耳熱為故C正確；D．克服安培力做功轉(zhuǎn)化為焦耳熱，電阻與導(dǎo)體棒電阻相等，通過它們的電流相等，則金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱為故D錯誤。故選ABC?！军c睛】解決該題需要明確知道導(dǎo)體棒的運動過程，能根據(jù)運動過程分析出最大感應(yīng)電動勢的位置，熟記電磁感應(yīng)現(xiàn)象中電荷量的求解公式。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、不需要紅600變小大于【解析】

（1）[1]歐姆表的工作原理而即則不用確定出Rg的值；根據(jù)工作原理可求得相應(yīng)電流對應(yīng)的電阻值。（2）[2]右表筆接歐姆檔的內(nèi)部電源的正極，根據(jù)所有測量都滿足紅進(jìn)黑出向右偏的規(guī)律，可知右表筆b為黑表筆，左表筆a為紅表筆；[3]毫安表讀數(shù)2.5mA是表頭滿偏電流5mA的一半，有可知此時的待測電阻值剛好等于歐姆表內(nèi)阻，有Ω=600Ω（3）[4]在毫安表兩端并聯(lián)一個電阻后，有其歐姆內(nèi)阻為，阻值變小，即中值刻度值變小。（4）[5]電池電動勢減小了，則歐姆調(diào)零后，歐姆表的內(nèi)阻故歐姆表的內(nèi)阻減小了，由于歐姆表的中值電阻等于歐姆表的內(nèi)阻，故實際測量時，當(dāng)讀數(shù)為600Ω，實際電阻是小于600Ω的，故測量值大于實際電阻值。12、h從桌面到地面的距離v【解析