山西省朔州一中高三第四次模擬考試新高考物理試卷及答案解析

山西省朔州一中高三第四次模擬考試新高考物理試卷注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目選項的答案信息點涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。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，B、M、N分別為豎直光滑圓軌道的右端點，最低點和左端點，B點和圓心等高，N點和圓心O的連線與豎直方向的夾角為。現(xiàn)從B點的正上方某處A點由靜止釋放一個小球，經(jīng)圓軌道飛出后以水平上的v通過C點，已知圓軌道半徑為R，，重力加速度為g，則一下結(jié)論正確的是A．C、N的水平距離為R B．C、N的水平距離為2RC．小球在M點對軌道的壓力為6mg D．小球在M點對軌道的壓力為4mg2、如圖，金星的探測器在軌道半徑為3R的圓形軌道I上做勻速圓周運動，運行周期為T，到達P點時點火進入橢圓軌道II，運行至Q點時，再次點火進入軌道III做勻速圓周運動，引力常量為G，不考慮其他星球的影響，則下列說法正確的是（）A．探測器在P點和Q點變軌時都需要加速B．探測器在軌道II上Q點的速率大于在探測器軌道I的速率C．探測器在軌道II上經(jīng)過P點時的機械能大于經(jīng)過Q點時的機械能D．金星的質(zhì)量可表示為3、用比值法定義物理量是物理學中一種常用的方法。下列四個選項中全部都應用了比值定義法的是①加速度②電場強度③電容④電流⑤導體電阻⑥磁感應強度A．①③⑤⑥ B．②③⑤⑥ C．②③④⑥ D．①③④⑥4、如圖所示，真空中等邊三角形OMN的邊長為L=2.0m，在M、N兩點分別固定電荷量均為的點電荷，已知靜電力常量，則兩點電荷間的庫侖力的大小和O點的電場強度的大小分別為（）A． B．C． D．5、1896年法國科學家貝可勒爾發(fā)現(xiàn)了放射性元素能夠自發(fā)地發(fā)出射線的現(xiàn)象，即天然放射現(xiàn)象。讓放射性元素鐳衰變過程中釋放出的α、β、γ三種射線，經(jīng)小孔垂直進入勻強電場中，如圖所示。下列說法正確的是（

）A．③是α射線，α粒子的電離能力最強，穿透能力也最強B．①是β射線，是高速電子流，來自于原子的核外電子C．原子核發(fā)生一次衰變的過程中，不可能同時產(chǎn)生α、β兩種射線D．原子序數(shù)大于83的元素，都具有放射性，原子序數(shù)小于或等于83的元素，都不具有放射性6、有一個變壓器，當輸入電壓為220V時輸出電壓為12V，某同學在實驗過程中發(fā)現(xiàn)此變壓器副線圈燒壞了，于是他從變壓器上拆掉燒壞的副線圈，用絕緣導線在鐵芯上新繞了5匝線圈作為副線圈（如圖所示），然后將原線圈接到110V交流電源上，將交流電流表與100Ω的固定電阻串聯(lián)后接在新繞的5匝線圈兩端，這時電流表的示數(shù)為5mA。該同學按理想變壓器分析，求出了該變壓器副線圈的匝數(shù)。你認為該變壓器原來的副線圈匝數(shù)應為（）A．2200 B．1100 C．60 D．30二、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、在光滑水平桌面中央固定一邊長為0.3m的小正三棱柱abc俯視如圖．長度為L=1m的細線，一端固定在a點，另一端拴住一個質(zhì)量為m=0.5kg、不計大小的小球．初始時刻，把細線拉直在ca的延長線上，并給小球以v0=2m/s且垂直于細線方向的水平速度，由于光滑棱柱的存在，細線逐漸纏繞在棱柱上（不計細線與三棱柱碰撞過程中的能量損失）．已知細線所能承受的最大張力為7N，則下列說法中正確的是：A．細線斷裂之前，小球角速度的大小保持不變B．細線斷裂之前，小球的速度逐漸減小C．細線斷裂之前，小球運動的總時間為0.7π（s）D．細線斷裂之前，小球運動的位移大小為0.9（m）8、拉格朗日點又稱平動點。地球和月球連線之間，存在一個拉格朗日點，處在該點的空間站在地球和月球引力的共同作用下，可與月球一起以相同的周期繞地球做勻速圓周運動。已知空間站、月球圍繞地球做勻速圓周運動的軌道半徑分別約為3.2×105km和3.8×105，月球圍繞地球公轉(zhuǎn)周期約為27天。g取10m/s2，下列說法正確的是（）A．地球的同步衛(wèi)星軌道半徑約為4.2×104kmB．空間站的線速度與月球的線速度之比約為0.84C．地球的同步衛(wèi)星的向心加速度大于空間站的向心加速度D．月球的向心加速度小于空間站向心加速度9、如圖甲所示，在光滑水平面上，輕質(zhì)彈簧一端固定，物體以速度向右運動壓縮彈簧，測得彈簧的最大壓縮量為，現(xiàn)讓彈簧一端連接另一質(zhì)量為的物體（如圖乙所示），物體以的速度向右壓縮彈簧，測得彈簧的最大壓縮量仍為，則()A．物體的質(zhì)量為B．物體的質(zhì)量為C．彈簧壓縮最大時的彈性勢能為D．彈簧壓縮最大時的彈性勢能為10、如圖所示，定值電阻R和電阻箱電阻R串聯(lián)在恒定電壓為U的電路中，電壓表V1、V2和電流表A均為理想電表，且電壓表V1的示數(shù)大于電壓表V2的示數(shù)。已知電阻箱電阻R2的最大值大于定值電阻R1的值，若現(xiàn)在逐漸增大電阻箱的電阻直至最大，則下列有關(guān)說法正確的是（）A．不變，不變B．變大，變大C．電阻箱電阻消耗的功率逐漸增大D．電阻箱電阻消耗的功率先增大后減小三、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）某同學用圖甲所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律，A、B為固定在鐵架臺上的光電門，計時電腦記錄小球通過光電門的時間，使用該裝置研究小球下落運動過程中的機械能情況。計時電腦記錄小球通過A、B兩光電門的遮光時間分布是和，當?shù)氐闹亓铀俣葹間。(1)用20分度游標卡尺測量小球直徑，刻度線如圖乙所示，則______cm；(2)為了驗證小球自A到B過程中機械能是否守恒，還需要進行哪些實驗測量____A．用天平測出小球的質(zhì)量B．測出小球到光電門A的豎直高度C．A、B光電門中點間的豎直高度(3)根據(jù)實驗測得的物理量，如果滿足________關(guān)系，即能證明小球在自A到B過程中機械能守恒；(4)若計時電腦還記錄了小球自A到B的時間，本實驗還可以測量當?shù)氐闹亓铀俣?，則重力加速度________。（使用、、和表示）12．（12分）某實驗小組探究彈簧的勁度系數(shù)k與其長度（圈數(shù)）的關(guān)系．實驗裝置如圖所示：一均勻長彈簧豎直懸掛，7個指針P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6分別固定在彈簧上距懸點0、10、20、30、40、50、60圈處；通過旁邊豎直放置的刻度尺，可以讀出指針的位置，P0指向0刻度．設彈簧下端未掛重物時，各指針的位置記為x0；掛有質(zhì)量為0.100kg的砝碼時，各指針的位置記為x．測量結(jié)果及部分計算結(jié)果如下表所示（n為彈簧的圈數(shù)，重力加速度取9.80m/s2）．已知實驗所用彈簧總?cè)?shù)為60，整個彈簧的自由長度為11.88cm．（1）將表中數(shù)據(jù)補充完整：①________；②________．

P1

P2

P3

P4

P5

P6

x0（cm）

2.04

4.06

6.06

8.05

10.03

12.01

x（cm）

2.64

5.26

7.81

10.30

12.93

15.41

n

10

20

30

40

50

60

k（N/m）

163

①

56.0

43.6

33.8

28.8

（m/N）

0.0061

②

0.0179

0.0229

0.0296

0.0347

（2）以n為橫坐標，為縱坐標，在答題卷給出的坐標紙上畫出1/k－n圖像．（3）題（2）圖中畫出的直線可近似認為通過原點．若從實驗中所用的彈簧截取圈數(shù)為n的一段彈簧，該彈簧的勁度系數(shù)k與其圈數(shù)n的關(guān)系的表達式為k＝_____N/m；該彈簧的勁度系數(shù)k與其自由長度l0（單位為m）的關(guān)系的表達式為k＝_____N/m．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，地面上固定一傾角為的光滑斜面，斜面底端固定一擋板，一輕質(zhì)彈簧下端與擋板相連，上端自然伸長至B點，初始時刻，物塊a在外力的作用下被壓至E點，，撤去外力后，物塊a沿斜面從B點射出，到達傳送帶右端時速度恰好水平向左，大小，與物塊b粘在一起向左運動，其中物塊a、b質(zhì)量均為，傳送帶長為，始終以v=3m/s的速度順時針轉(zhuǎn)動，物塊和傳送帶之間的動摩擦因數(shù)，為不計空氣阻力，重力加速度．求：（1）初始時刻的彈性勢能；（2）ab在傳送帶上運動時產(chǎn)生的劃痕長度；（3）由于傳送物塊電動機需要多消耗的電能。14．（16分）如圖所示，一塊質(zhì)量為kg，長為m的均質(zhì)薄木板靜止在足夠長的水平桌面上，在木板的左端靜止擺放著質(zhì)量為kg的小木塊（可視為質(zhì)點），薄木板和小木塊之間的動摩擦因數(shù)為，薄木板與地面之間的動摩擦因數(shù)為．在時刻，在木板左端施加一水平向左恒定的拉力N，取m/s1．則：（1）拉力剛作用在木板上時，木板的加速度大小是多少？（1）如果一直作用在上，那么經(jīng)多少時間將離開？（3）若在時間s末撤去，再經(jīng)過多少時間和第一次速度相同？在此情況下，最終在上留下的痕跡的長度是多少？15．（12分）如圖所示，在xOy平面內(nèi)，MN與y軸平行，間距為d，其間有沿x軸負方向的勻強電場E。y軸左側(cè)有寬為L的垂直紙面向外的勻強磁場，MN右側(cè)空間存在范圍足夠?qū)?、垂直紙面的勻強磁場（圖中未標出）。質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子從P（d，0）沿x軸負方向以大小為v0的初速度射入勻強電場。粒子到達O點后，經(jīng)過一段時間還能再次回到O點。已知電場強度E=，粒子重力不計。(1)求粒子到O點的速度大小；(2)求y軸左側(cè)磁場區(qū)域磁感應強度B1的大小應滿足什么條件？(3)若滿足(2)的條件，求MN右側(cè)磁場的磁感應強度B2和y軸左側(cè)磁場區(qū)域磁感應強度B1的大小關(guān)系。

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】

AB．小球從N到C的過程可看作逆過來的平拋，則解得：故A、B項錯誤。CD．小球從M到N的過程應用動能定理可得：對小球在M點時受力分析，由牛頓第二定律可得：解得：根據(jù)牛頓第三定律可得：小球在M點對軌道的壓力為6mg。故C項正確，D項錯誤。故選C。2、B【解析】

A．探測器在P點需要減速做近心運動才能由軌道I變軌到軌道II，同理，在軌道II的Q點需要減速做近心運動才能進入軌道III做圓周運動，故A錯誤；B．探測器在軌道II上P點的速率大于軌道I上的速率，在軌道II上，探測器由P點運行到Q點，萬有引力做正功，則Q點的速率大于P點速率，故探測器在軌道II上Q點的速率大于在探測器軌道I的速率，故B正確；C．在軌道II上，探測器由P點運行到Q點，萬有引力做正功，機械能守恒，故探測器在軌道Ⅱ上經(jīng)過P點時的機械能等于經(jīng)過Q點時的機械能，故C錯誤；D．探測器在3R的圓形軌道運動，在軌道I上運動過程中，萬有引力充當向心力，故有解得，故D錯誤。故選B。3、D【解析】

①加速度與速度的變化量無關(guān)，所以加速度屬于比值定義法；②電場強度與場源電荷量成正比，與距離的平方成反比，所以電場強度不屬于比值定義法；③電容是由電容器本身的性質(zhì)決定，其大小與帶電量以及兩板間的電壓無關(guān)，所以電容屬于比值定義法；④電流的大小由導體兩端的電壓和導體的電阻決定，單位時間內(nèi)通過導體橫截面的電荷量叫電流強度，電流屬于比值定義法；⑤電阻與導線長度、橫截面積及電阻率有關(guān)，所以導體的電阻不屬于比值定義法；⑥磁感應強度與放入磁場中的電流元無關(guān)，所以屬于比值定義法；A.①③⑤⑥與分析不符，故A錯誤；B.②③⑤⑥與分析不符，故B錯誤；C.②③④⑥與分析不符，故C錯誤；D.①③④⑥與分析相符，故D正確。4、A【解析】

根據(jù)庫侖定律，M、N兩點電荷間的庫侖力大小為，代入數(shù)據(jù)得M、N兩點電荷在O點產(chǎn)生的場強大小相等，均為，M、N兩點電荷形成的電場在O點的合場強大小為聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)得A．與分析相符，故A正確；B．與分析不符，故B錯誤；C．與分析不符，故C錯誤；D．與分析不符，故D錯誤；故選：A。5、C【解析】

A．由射線的帶電性質(zhì)可知，①是β射線，②是γ射線，③是α射線，α粒子的電離能力最強，穿透能力最弱，A不符合題意；B．β射線是原子核發(fā)生β衰變時產(chǎn)生的，是高速電子流，來自于原子核，B不符合題意；C．原子核發(fā)生一次衰變的過程中，只能發(fā)生α衰變或β衰變，不能同時發(fā)生α衰變和β衰變，故不可能同時產(chǎn)生α、β兩種射線，C符合題意；D．原子序數(shù)大于83的元素，都具有放射性，原子序數(shù)小于或等于83的元素，有的也具有放射性，D不符合題意。故選C。6、C【解析】

由題意可知當新繞5匝線圈后，原線圈接到110V交流電源上，新繞線圈電流為5mA，則新繞線圈的電壓為U根據(jù)原副線圈電壓值比等于匝數(shù)比可知U可得原線圈的匝數(shù)為n1=U又因為當副線圈沒有損壞輸入電壓為220V時輸出電壓為12V，可得U可得該變壓器原來的副線圈匝數(shù)應為n2=U故C正確，ABD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、CD【解析】試題分析：A、B細線斷裂之前，繩子拉力與速度垂直，不做功，不改變小球的速度大小，故小球的速度大小保持不變，由圓周運動的速度與角速度的關(guān)系式v=r，隨r減小，小球角速度增大，故A、B錯誤；繩子剛斷裂時，拉力大小為7N，由F=m，解得此時的半徑為r=m，由于小球每轉(zhuǎn)120°半徑減小0.3m，則知小球剛好轉(zhuǎn)過一周，細線斷裂，則小球運動的總時間為t=，其中r1=1m，r2=0.7m，r3=0.4m，v0=2m/s，解得t=0.7π（s），故C正確；小球每轉(zhuǎn)120°半徑減小0.3m，細線斷裂之前，小球運動的位移大小為0.9m，故D正確．故選CD考點：牛頓第二定律圓周運動規(guī)律8、ABC【解析】

A．由題知，月球的周期T2=27天=648h，軌道半徑約為r2=3.8×105km，地球同步衛(wèi)星的周期T1=24h，軌道半徑約r1，根據(jù)開普勒第三定律有：代入數(shù)據(jù)解得：r1=4.2×104km，A正確；B．空間站與月球相對靜止，角速度相同，根據(jù)得兩者線速度之比為：B正確；C．根據(jù)萬有引力提供向心力有：解得：，地球同步衛(wèi)星的軌道半徑小于空間站的軌道半徑，所以地球的同步衛(wèi)星的向心加速度大于空間站的向心加速度，C正確；D．空間站與月球相對靜止，角速度相同，根據(jù)月球的軌道半徑大于同步衛(wèi)星的軌道半徑，所以月球的向心加速度大于空間站向心加速度，D錯誤。故選ABC。9、AC【解析】

對圖甲，設物體A的質(zhì)量為M，由機械能守恒定律可得，彈簧壓縮x時彈性勢能EP=M；對圖乙，物體A以2的速度向右壓縮彈簧，A、B組成的系統(tǒng)動量守恒，彈簧達到最大壓縮量仍為x時，A、B二者達到相等的速度v由動量守恒定律有：M=(M+m)v由能量守恒有：EP=M-(M+m)聯(lián)立兩式可得：M=3m，EP=M=m，故B、D錯誤，A、C正確．故選A、C10、AD【解析】

A．對于定值電阻，根據(jù)歐姆定律有：故A正確；B．將定值電阻和恒定電壓電路等效成一個電源，其中U是等效電動勢，R1是等效內(nèi)阻，可得故B錯誤；CD．在等效電路中，當R2=R1，電阻箱電阻消耗的功率最大，又依題意可知電阻箱的原阻值小于定值電阻R1，可見，在逐漸增大電阻箱的電阻直至最大的過程中，電阻箱電阻消耗的功率先增大后減小，故C錯誤，D正確。故選AD。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、1.025C【解析】

(1)[1]游標卡尺的主尺刻度為10mm，游標尺刻度為5×0.05mm=0.25mm，所以小球直徑=10mm+0.25mm=10.25mm=1.025cm(2)[2]如果機械能守恒，則小球減小的重力勢能等于增加的動能，則即所以不需要測量小球的質(zhì)量。研究的過程是小球在兩光電門之間的能量變化，需要A、B光電門中點間的豎直高度。故AB錯誤，C正確。(3)[3]由以上分析可知，如果滿足，即能證明小球在自A到B過程中機械能守恒。而即(4)[4]根據(jù)勻變速運動的速度時間關(guān)系，有得12、（1）①81.7②0.0122（2）如圖所示（3）（1.67—1.83）×103/n、（3.31—3.62）/l0【解析】試題分析：（1）①中；②（2）圖線如圖：（3）③由圖線可知直線的斜率為，故直線方程滿足，即（N/m）（在之間均可）④由于60匝彈簧的總長度為11.88cm；則n匝彈簧的原長滿足，代入可得：．（在之間均可）考點：測量彈簧的勁度系數(shù)實驗；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、（1）24.5J；（2）2.4m（3）24J。【解析】

（1）將物塊a在B點的速度沿水平和豎直方向分解，則物