甘肅省甘南高三第四次模擬考試新高考物理試卷及答案解析

甘肅省甘南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(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(zhǔn)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、在xoy平面內(nèi)有一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，波速為2m/s．M、N是平衡位置相距2m的兩個質(zhì)點，如圖所示．在t=0時，M通過其平衡位置沿y軸正方向運(yùn)動，N位于其平衡位置上方最大位移處．已知該波的周期大于1s，則下列說法中正確的是（）A．該波的周期為sB．在t=s時，N的速度一定為2m/sC．從t=0到t=1s，M向右移動了2mD．從t=s到t=s，M的動能逐漸增大2、如圖所示，傾角的斜面上有一木箱，木箱與斜面之間的動摩擦因數(shù)．現(xiàn)對木箱施加一拉力F，使木箱沿著斜面向上做勻速直線運(yùn)動．設(shè)F的方向與斜面的夾角為，在從0逐漸增大到60°的過程中，木箱的速度保持不變，則（）A．F先減小后增大B．F先增大后減小C．F一直增大D．F一直減小3、如圖是世界物理學(xué)史上兩個著名實驗的裝置圖，下列有關(guān)實驗的敘述正確的是A．圖甲是粒子散射實驗裝置，盧瑟福指導(dǎo)他的學(xué)生們進(jìn)行粒子散射實驗研究時，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子和中子B．圖甲是粒子散射實驗裝置，湯姆孫根據(jù)粒子散射實驗，提出了原子“棗糕模型”結(jié)構(gòu)C．圖乙是研究光電效應(yīng)的實驗裝置，根據(jù)光電效應(yīng)規(guī)律，超過極限頻率的入射光頻率越大，則光電子的最大初動能越大D．圖乙是研究光電效應(yīng)的實驗裝置，根據(jù)光電效應(yīng)規(guī)律，超過極限頻率的入射光光照強(qiáng)度一定，則光的頻率越大所產(chǎn)生的飽和光電流就越大4、如圖所示，薄紙帶放在光滑水平桌面上，滑塊放在薄紙帶上，用水平恒外力拉動紙帶，滑塊落在地面上A點；將滑塊和紙帶都放回原位置，再用大小不同的水平恒外力拉動紙帶，滑塊落在地面上B點。已知兩次滑塊離開桌邊時均沒有離開紙帶，滑塊與薄紙帶間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。兩次相比，第2次（）A．滑塊在空中飛行時間較短B．滑塊相對紙帶滑動的距離較短C．滑塊受到紙帶的摩擦力較大D．滑塊離開桌邊前運(yùn)動時間較長5、北斗三號導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)由三種不同軌道的衛(wèi)星組成，即24顆MEO衛(wèi)星（地球中圓軌道衛(wèi)星，軌道形狀為圓形，軌道半徑在3萬公里與1000公里之間），3顆GEO衛(wèi)星（地球靜止軌道衛(wèi)星）和3顆IGSO衛(wèi)星（傾斜地球同步軌道衛(wèi)星）。關(guān)于MEO衛(wèi)星，下列說法正確的是（）A．比GEO衛(wèi)星的周期小B．比GEO衛(wèi)星的線速度小C．比GEO衛(wèi)星的角速度小D．線速度大于第一宇宙速度6、氫原子的能級圖如圖所示，已知可見光的光子能量范圍是。則大量氫原子從高能級向低能級躍遷時可產(chǎn)生不同能量的可見光光子的種類有（）A．1種 B．2種 C．3種 D．4種二、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，光滑平行金屬導(dǎo)軌間距為L，與水平面夾角為θ，兩導(dǎo)軌上端用阻值為R的電阻相連，該裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面。質(zhì)量為m的金屬桿ab以沿導(dǎo)軌平面向上的初速度v0從導(dǎo)軌底端開始運(yùn)動，然后又返回到出發(fā)位置。在運(yùn)動過程中，ab與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，不計ab和導(dǎo)軌的電阻及空氣阻力。則（）A．初始時刻金屬桿的加速度為B．金屬桿上滑時間小于下滑時間C．在金屬桿上滑和下滑過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量相同D．在金屬桿上滑和下滑過程中通過電阻R上的電荷量相同8、如圖，在真空中的A、B兩點分別放置等量異種點電荷，在電場中通過A、B兩點的連線中點對稱地選取一個閉合路徑abcd?，F(xiàn)將一個質(zhì)子沿abcd移動一周，下列說法正確的是（）A．a(chǎn)點和b點的電場強(qiáng)度相同B．c點電勢低于于d點電勢C．由b→c，電場力一直做正功D．由c→d，質(zhì)子電勢能一直在增加9、一交流發(fā)電機(jī)組為某用戶區(qū)供電的示意圖如圖所示，發(fā)電機(jī)組能輸出穩(wěn)定的電壓。升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為n1：n2=1：10.線圈兩端的電壓分別為Ul、U2.輸電線的總電阻為r，降壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比為n3：n4=10：1，線圈兩端電壓分別為U3、U4.，L是用戶區(qū)里一常亮的燈泡，三個回路的干路電流分別為I1、I2、I3，隨著用電高峰的到來，用戶區(qū)開啟了大量的用電器，下列說法正確的是（）A．電壓U4不變，始終等于UlB．電流Il始終等于I3C．L變暗D．輸電線的電阻消耗的功率減小10、如圖（甲）所示，平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置，兩軌相距L=0.4m，導(dǎo)軌一端與阻值R=0.3Ω的電阻相連，導(dǎo)軌電阻不計．導(dǎo)軌x＞0一側(cè)存在沿x方向均勻增大的恒定磁場，其方向與導(dǎo)軌平面垂直向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨位置x變化如圖（乙）所示．一根質(zhì)量m=0.2kg、電阻r=0.1Ω的金屬棒置于導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直，棒在外力F作用下從x=0處以初速度v0=2m/s沿導(dǎo)軌向右變速運(yùn)動，且金屬棒在運(yùn)動過程中受到的安培力大小不變．下列說法中正確的是（

）A．金屬棒向右做勻減速直線運(yùn)動B．金屬棒在x=1m處的速度大小為0.5m/sC．金屬棒從x=0運(yùn)動到x=1m過程中，外力F所做的功為-0.175JD．金屬棒從x=0運(yùn)動到x=2m過程中，流過金屬棒的電量為2C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）如圖所示為彈簧彈射裝置，在內(nèi)壁光滑、水平固定的金屬管中放有輕彈簧，在其兩端各放置一個金屬小球1和2（兩球直徑略小于管內(nèi)徑且與彈簧不固連），壓縮彈簧并鎖定．現(xiàn)解除鎖定，則兩個小球同時沿同一直線向相反方向彈射．按下述步驟進(jìn)行實驗：①用天平測出兩球質(zhì)量分別為m1、m2；②用刻度尺測出兩管口離地面的高度均為h；③解除彈簧鎖定彈出兩球，記錄兩球在水平地面上的落點P、Q．回答下列問題：（1）要測定彈射裝置在彈射時所具有的彈性勢能，還需測量的物理量有______．（已知重力加速度g）A．彈簧的壓縮量ΔxB．兩球落點P、Q到對應(yīng)管口M、N的水平距離x1、x2C．小球直徑dD．兩球從管口彈出到落地的時間t1、t2（2）根據(jù)測量結(jié)果，可得彈性勢能的表達(dá)式為EP=_______________．（3）由上述測得的物理量來表示，如果滿足關(guān)系式_______________，那么說明彈射過程中兩小球組成的系統(tǒng)動量守恒．12．（12分）某同學(xué)用圖示的實驗裝置探究加速度與力的關(guān)系。他在氣墊導(dǎo)軌旁安裝了一個光電門B，滑塊上固定一遮光條，滑塊用細(xì)線繞過氣墊導(dǎo)軌左端的定滑輪與力傳感器相連，力傳感器可直接測出繩中拉力大小，傳感器下方懸掛鉤碼。改變鉤碼數(shù)量，每次都從A處由靜止釋放滑塊。已知滑塊（含遮光條）總質(zhì)量為M，導(dǎo)軌上遮光條位置到光電門位置的距離為L。請回答下面相關(guān)問題。(1)如圖，實驗時用游標(biāo)卡尺測得遮光條的寬度為___。某次實驗中，由數(shù)字毫秒計記錄遮光條通過光電門的時間為t，由力傳感器記錄對應(yīng)的細(xì)線拉力大小為F，則滑塊運(yùn)動的加速度大小應(yīng)表示為____（用題干已知物理量和測得物理量字母表示）。(2)下列實驗要求中不必要的是（_________）A．應(yīng)使滑塊質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼和力傳感器的總質(zhì)量B．應(yīng)使遮光條位置與光電門間的距離適當(dāng)大些C．應(yīng)將氣墊導(dǎo)軌調(diào)節(jié)至水平D．應(yīng)使細(xì)線與氣墊導(dǎo)軌平行四、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，O1O2為經(jīng)過球形透明體的直線，平行光束沿O1O2方向照射到透明體上。已知透明體的半徑為R，真空中的光速為c。(1)不考慮光在球內(nèi)的反射，若光通過透明體的最長時間為t，求透明體材料的折射率；(2)若透明體材料的折射率為，求以45°的入射角射到A點的光，通過透明體后與O1O2的交點到球心O的距離。14．（16分）如圖，一端封閉的薄玻璃管開口向下，截面積S=1cm2，重量不計，內(nèi)部充滿空氣，現(xiàn)用豎直向下的力將玻璃管緩慢地壓人水中，當(dāng)玻璃管長度的一半進(jìn)人水中時，管外、內(nèi)水面的高度差為△h=20cm。已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3，大氣壓強(qiáng)p0相當(dāng)于高1020cm的水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)，取g=10m/s2，求：（不考慮溫度變化）(i)玻璃管的長度l0；(ii)繼續(xù)緩慢向下壓玻璃管使其浸沒在水中，當(dāng)壓力F2=0.32N時，玻璃管底面到水面的距離h。15．（12分）圖示為直角三角形棱鏡的截面，，，AB邊長為20cm，D點到A點的距離為7cm，一束細(xì)單色光平行AC邊從D點射入棱鏡中，經(jīng)AC邊反射后從BC邊上的F點射出，出射光線與BC邊的夾角為，求：(1)棱鏡的折射率；(2)F點到C點的距離。

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.波速為2m/s，波的周期大于1s，則波長大于2m，M、N的平衡位置相距2m，M、N的平衡位置間距小于波長；t=0時，M通過其平衡位置沿y軸正方向運(yùn)動，N位于其平衡位置上方最大位移處，波沿x軸正方向傳播，則t=0時，波形圖如圖所示，所以該波的周期：解得：該波的周期為，故A項錯誤；B.，t=0時，N位于其平衡位置上方最大位移處，則在t=s時，N位于其平衡位置向y軸負(fù)方向運(yùn)動，由于振幅未知，所以振動的速度未知，故B項錯誤；C.波傳播過程中質(zhì)點不隨波遷移，質(zhì)點在自身平衡位置附近振動，故C項錯誤；D.在t=0時，M通過其平衡位置沿y軸正方向運(yùn)動，因，則t=s時，M位于其平衡位置上方最大位移處，t=s時，M通過其平衡位置沿y軸負(fù)方向運(yùn)動，t=s到t=s，M的動能逐漸增大，故D項正確。2、A【解析】

對物體受力分析如圖木箱沿著斜面向上做勻速直線運(yùn)動，根據(jù)平衡條件，合力為零在垂直斜面方向，有：在平行斜面方向，有：其中：聯(lián)立解得：當(dāng)時F最小，則在從0逐漸增大到60°的過程中，F(xiàn)先減小后增大，A正確，BCD錯誤。故選A。3、C【解析】

AB、圖甲是粒子散射實驗裝置，盧瑟福提出了核式結(jié)構(gòu)模型；盧瑟福通過用粒子轟擊氮原子放出氫核，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子；查得威克發(fā)現(xiàn)了中子；湯姆孫通過研究陰極射線中粒子的性質(zhì)發(fā)現(xiàn)了電子，故選項A、B錯誤；C、圖乙是研究光電效應(yīng)的實驗裝置，根據(jù)光電效應(yīng)方程可知超過極限頻率的入射光頻率越大，則光電子的最大初動能越大，故選項C正確；D、光較強(qiáng)時，包含的光子數(shù)較多，照射金屬時產(chǎn)生的光電子較多，因而飽和電流較大，入射光的光強(qiáng)一定時，頻率越大，光電子的最大初動能最越大，而不是所產(chǎn)生的飽和光電流就越大，故選項D錯誤．4、C【解析】

A．滑塊離開桌面后均做平拋運(yùn)動，豎直方向位移相等，根據(jù)可知滑塊在空中飛行時間相等，選項A錯誤；B．根據(jù)題意可知，第一次滑塊與薄紙無相對滑動，第二次滑塊與薄紙之間可能產(chǎn)生了相對滑動，也可能無相對滑動，即兩次滑塊與薄紙之間的相對滑動距離都可能是零，也可能第二次滑塊相對紙帶滑動的距離比第一次較長，選項B錯誤；CD．第二次落在B點時滑塊的水平位移較大，則離開桌面的水平速度較大，若物塊離桌邊的距離為x，根據(jù)v2=2ax可知滑塊的加速度較大，根據(jù)f=ma可知，所受的紙帶的摩擦力較大，根據(jù)可知，第二次滑塊離開桌邊前運(yùn)動時間較短；選項C正確，D錯誤；故選C。5、A【解析】

A．萬有引力提供向心力解得MEO衛(wèi)星軌道半徑比GEO軌道半徑小，所以MEO衛(wèi)星周期小，A正確；B．萬有引力提供向心力解得MEO衛(wèi)星軌道半徑比GEO軌道半徑小，所以MEO衛(wèi)星線速度大，B錯誤；C．萬有引力提供向心力解得MEO衛(wèi)星軌道半徑比GEO軌道半徑小，所以MEO衛(wèi)星角速度大，C錯誤；D．第一宇宙速度是衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度，環(huán)繞半徑為地球半徑，MEO衛(wèi)星軌道半徑大于地球半徑，線速度大小比于第一宇宙速度小，D錯誤。故選A。6、D【解析】

大量氫原子從高能級向能級躍遷時，輻射的光子能量都大于，不在范圍之內(nèi)，發(fā)出的光都是不可見光；大量氫原子從高能級向能級躍遷時，輻射的光子能量都小于，不在范圍之內(nèi)，發(fā)出的光都是不可見光；能級向能級躍遷時，輻射的光子能量為，屬于可見光；能級向能級躍遷時，輻射的光子能量為，屬于可見光；能級向能級躍遷時，輻射的光子能量為，屬于可見光；能級向能級躍遷時，輻射的光子能量為，屬于可見光；能級向能級躍遷時，輻射的光子能量為，屬于不可見光；可知只有4種可見光，故ABC錯誤，D正確。故選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、BD【解析】

A．a(chǎn)b開始運(yùn)動時，ab棒所受的安培力根據(jù)牛頓第二定律得，ab棒的加速度選項A錯誤；B．物體下滑時加速度滿足根據(jù)可知金屬桿上滑時間小于下滑時間，選項B正確；C．克服安培力做功等于回路產(chǎn)生的熱量，上滑過程中安培力較大，則克服安培力做功較大，產(chǎn)生的熱量較大，選項C錯誤；D．根據(jù)可知，在金屬桿上滑和下滑過程中通過電阻R上的電荷量相同，選項D正確。故選BD。8、BD【解析】

等量同種電荷電場線如圖：

A．結(jié)合等量異種點電荷的電場線的圖象可知，ab兩點的電場強(qiáng)度的方向不同，故A錯誤；

B．d點的電勢為正值，c點的電勢為負(fù)值，c點電勢低于d點電勢，故B正確；

C．在bc的連線上，兩電荷連線上方，場強(qiáng)豎直向分量向下，兩電荷連線下方，場強(qiáng)豎直向分量向上。則質(zhì)子由b到c，電場力先做正功后做負(fù)功，故C錯誤；

D．由c→d，質(zhì)子受力的方向與運(yùn)動的方向之間的夾角始終是鈍角，電場力做負(fù)功，電勢能一直在增大，故D正確。故選BD。9、BC【解析】

將遠(yuǎn)距離輸電的電路轉(zhuǎn)化為等效電路其中，由閉合電路的歐姆定律故隨著用電高峰的到來用戶區(qū)開啟了大量的用電器，減小，導(dǎo)致變小，則輸電電流變大。A．由變壓器的變壓比可知但輸電線上有電阻r，產(chǎn)生損失電壓，故有即，且用電高峰U1不變，U4變小，故A錯誤；B．根據(jù)變壓器上的電流與匝數(shù)成反比，有，可得電流Il始終等于I3，故B正確；C．則輸電電流變大會導(dǎo)致?lián)p失電壓變大，而U2不變，故U3減小，可得U4變小，即并聯(lián)用戶的電壓減小，由可知L的功率變小，L變暗，故C正確；D．由可知，輸電電流變大會導(dǎo)致輸電線的電阻消耗的功率增大，故D錯誤。故選BC。10、BCD【解析】

試題分析：根據(jù)圖象得函數(shù)關(guān)系式，金屬棒向右運(yùn)動切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，感應(yīng)電流，安培力，解得，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的速度位移公式，如果是勻變速直線運(yùn)動，與x成線性關(guān)系，而由上式知，金屬棒不可能做勻減速直線運(yùn)動，故A錯誤；根據(jù)題意金屬棒所受的安培力大小不變，處與處安培力大小相等，有，即，故B正確；金屬棒在處的安培力大小為，對金屬棒金屬棒從運(yùn)動到m過程中，根據(jù)動能定理有，代入數(shù)據(jù)，解得，故C正確；根據(jù)感應(yīng)電量公式，到過程中，B-x圖象包圍的面積，，，故D正確考點：考查了導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動【名師點睛】考查法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律、安培力的大小公式、做功表達(dá)式、動能定理等的規(guī)律的應(yīng)用與理解，運(yùn)動過程中金屬棒所受的安培力不變，是本題解題的突破口，注意B-x圖象的面積和L的乘積表示磁通量的變化量．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）B（2）（3）m1x1=m2x2【解析】

（1）由題意可知，彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為小球的動能，則由EP=mv2即可求得彈性勢能；故應(yīng)測量小球的質(zhì)量m以及通過光電門的速度v，為了測量小球的速度，在做平拋動的水平位移，壓縮量以及時間和小球的直徑均不需要測量；故B正確，ACD錯誤．故選B；（2）由（1）可知，EP=m1v12+m2v22由h=gt2可得：平拋運(yùn)動的時間t=；根據(jù)水平方向上的勻速直線運(yùn)動規(guī)律可知：v1=；v2=即EP=m1v12+m2v22=（3）根據(jù)動量守恒定律可知，兩球碰前動量為零，碰后方向向反，設(shè)向左為正，則有：0=m1v1-m2v2再根據(jù)水平方向x=vt可得：m1x1=m2x2；12、0.96cmA【解析】

(1)[1]游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為9mm