2024-2025學(xué)年貴州省黔東南州高三下學(xué)期第四次模擬（4月）考試物理試題含解析

2024-2025學(xué)年貴州省黔東南州高三下學(xué)期第四次模擬（4月）考試物理試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(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、1789年英國著名物理學(xué)家卡文迪許首先估算出了地球的平均密度．根據(jù)你所學(xué)過的知識，估算出地球密度的大小最接近（）（地球半徑R=6400km，萬有引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2）A．5.5×103kg/m3 B．5.5×104kg/m3 C．7.5×103kg/m3 D．7.5×104kg/m32、某次空降演練中，跳傘運動員從飛機上跳下，10s后打開降落傘，并始終保持豎直下落，在0~14s內(nèi)其下落速度隨時間變化的v—t圖像如圖所示，則（）A．跳傘運動員在0~10s內(nèi)下落的高度為5v2B．跳傘運動員（含降落傘）在0~10s內(nèi)所受的阻力越來越大C．10s時跳傘運動員的速度方向改變，加速度方向保持不變D．10~14s內(nèi)，跳傘運動員（含降落傘）所受合力逐漸增大3、如圖所示，理想變壓器的原線圈接在u=220sin100t(V)的交流電源上，副線圈接有R=55的負載電阻，原、副線圈匝數(shù)之比為4∶1，電流表、電壓表均為理想電表。下列說法正確的是（）A．原線圈的輸入功率為220WB．電流表的讀數(shù)為1AC．電壓表的讀數(shù)為55VD．通過電阻R的交變電流頻率是100Hz4、如圖所示，兩根相距為L的平行直導(dǎo)軌水平放置，R為固定電阻，導(dǎo)軌電阻不計。電阻阻值也為R的金屬桿MN垂直于導(dǎo)軌放置，桿與導(dǎo)軌之間有摩擦，整個裝置處在豎直向下的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度大小為B。t=0時刻對金屬桿施加一水平外力F作用，使金屬桿從靜止開始做勻加速直線運動。下列關(guān)于通過R的電流I、桿與導(dǎo)軌間的摩擦生熱Q、外力F、外力F的功率P隨時間t變化的圖像中正確的是（）A． B． C． D．5、一定質(zhì)量的理想氣體，從狀態(tài)M開始，經(jīng)狀態(tài)N、Q回到原狀態(tài)M，其p-V圖象如圖所示，其中QM平行于橫軸，NQ平行于縱軸．則（）A．M→N過程氣體溫度不變B．N→Q過程氣體對外做功C．N→Q過程氣體內(nèi)能減小D．Q→M過程氣體放出熱量6、反射式速調(diào)管是常用的微波器件之一，它利用電子團在電場中的振蕩來產(chǎn)生微波，其振蕩原理與下述過程類似，已知靜電場的方向平行于x軸，其電勢q隨x的分布如圖所示，一質(zhì)量m＝1.0×10﹣20kg，帶電荷量大小為q＝1.0×10﹣9C的帶負電的粒子從（1，0）點由靜止開始，僅在電場力作用下在x軸上往返運動。忽略粒子的重力等因素，則（）A．x軸左側(cè)的電場強度方向與x軸正方向同向B．x軸左側(cè)電場強度E1和右側(cè)電場強度E2的大小之比E1：E2＝2：1C．該粒子運動的周期T＝1.5×10﹣8sD．該粒子運動的最大動能Ekm＝2×10﹣8J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、為了測定一個水平向右的勻強電場的場強大小，小明所在的物理興趣小組做了如下實驗：用長為L的絕緣輕質(zhì)細線，上端固定于O點，下端拴一質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的小球（可視為質(zhì)點），如圖所示，開始時，將線與小球拉成水平，然后釋放，小球由靜止開始向下擺動，擺到B點時速度恰好為零，然后又從B點向A點擺動，如此往復(fù)．小明用測量工具測量與水平方向所成的角度θ，剛好為60°．不計空氣阻力，下列說法中正確的是（）A．在B點時小球受到的合力為0B．電場強度E的大小為C．小球從A運動到B，重力勢能減小D．小球在下擺的過程中，小球的機械能和電勢能之和先減小后增大8、質(zhì)譜儀用來分析帶電粒子的質(zhì)量與電荷量，其構(gòu)造原理如圖所示。將第-種粒子源放于處，經(jīng)加速電場（電壓為）加速后垂直于磁場方向、垂直于磁場邊界進入勻強磁場。在磁場中運動后到達磁場邊界上的點。換第二種粒子源也放在處，其粒子同樣到達點。粒子從粒子源射出的初速度均為零，不計粒子重力。則下列說法正確的是（）A．若第二種粒子的電性與第一種不同，需同時改變電場方向與磁場方向B．若第二種粒子的電性與第一種不同，只需改變電場方向或磁場方向即可C．若第二種粒子與第--種粒子是同位素，其質(zhì)量比為，保持電場電壓不變，則磁場磁感應(yīng)強度需調(diào)整為原來的D．若第二種粒子與第--種粒子的質(zhì)量比為、電荷量比為，保持磁場磁感應(yīng)強度不變，則電場電壓需調(diào)整為原來的9、平行金屬板、與電源和滑線變阻器如圖所示連接，電源的電動勢為，內(nèi)電阻為零；靠近金屬板的處有一粒子源能夠連續(xù)不斷地產(chǎn)生質(zhì)量為，電荷量，初速度為零的粒子，粒子在加速電場的作用下穿過板的小孔，緊貼板水平進入偏轉(zhuǎn)電場；改變滑片的位置可改變加速電場的電壓和偏轉(zhuǎn)電場的電壓，且所有粒子都能夠從偏轉(zhuǎn)電場飛出，下列說法正確的是（）A．粒子的豎直偏轉(zhuǎn)距離與成正比B．滑片向右滑動的過程中從偏轉(zhuǎn)電場飛出的粒子的偏轉(zhuǎn)角逐漸減小C．飛出偏轉(zhuǎn)電場的粒子的最大速率D．飛出偏轉(zhuǎn)電場的粒子的最大速率10、如圖所示，質(zhì)量為m的小球與輕質(zhì)彈簧相連，穿在豎直光滑的等腰直角三角形的桿AC上，桿BC水平彈簧下端固定于B點，小球位于桿AC的中點D時，彈簧處于原長狀態(tài)?，F(xiàn)把小球拉至D點上方的E點由靜止釋放，小球運動的最低點為E，重力加速度為g，下列說法正確的是（）A．小球運動D點時速度最大B．ED間的距離等于DF間的距離C．小球運動到D點時，桿對小球的支持力為D．小球在F點時彈簧的彈性勢能大于在E點時彈簧的彈性勢能三、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）某實驗小組成員用如圖所示的裝置做“探究彈力與彈簧伸長關(guān)系”的實驗．（1）將彈簧懸掛在支架上，彈簧上端剛好與豎直刻度尺的零刻度對齊，當(dāng)彈簧下端掛上一個鉤碼且處于靜止時，彈簧下端的指針指在刻度尺上的位置如圖1所示，此時彈簧的長度為l1＝______cm.（2）對于實驗中的操作，下列說法正確的是__________．A．測量彈簧原長時，需要把彈簧水平放穩(wěn)后進行測量讀數(shù)B．掛鉤上掛的鉤碼越多，實驗誤差越小C．彈簧的自重不會影響彈簧的勁度系數(shù)測量D．由于彈簧的自重，會使測量的勁度系數(shù)有一定的誤差（3）在彈簧彈性限度內(nèi)，改變彈簧下端所掛鉤碼的個數(shù)，同時測出對應(yīng)彈簧的長度，已知每個鉤碼的質(zhì)量為50g，在m-l坐標(biāo)系中描點作圖如圖2所示，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭取9.80m/s2，則由圖象可以得到彈簧的勁度系數(shù)k＝______N/m(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)．12．（12分）圖甲為某實驗小組做“驗證機械能守恒定律”的實驗裝置，光電門A、B固定在氣墊導(dǎo)軌上，細線兩端分別與鉤碼和滑塊相連，重力加速度為g。(1)實驗的主要操作如下：①按圖組裝好實驗器材；②讓滑塊從氣墊導(dǎo)軌上光電門A的右側(cè)某位置由靜止釋放；③記錄遮光條通過光電門A、B所用的時間分別為t1、t2；④改變光電門B的位置，進行多次實驗。為完成該實驗，還缺少的主要操作是_____；(2)實驗中還需要測量的物理量有_____；①滑塊的長度D；②遮光條的寬度d；③兩個光電門之間的距離L；④滑塊（含遮光條）的質(zhì)量M；⑤鉤碼的質(zhì)量m。(3)對于滑塊（含遮光條）和鉤碼組成的系統(tǒng)，重力勢能的減少量Ep=_______；動能的增加量Ek=_____；（用上述所給的字母表示）(4)實驗小組處理采集的多組數(shù)據(jù)并在坐標(biāo)系Ep-Ek中描點作圖，如圖乙所示，若兩軸的標(biāo)度相同，造成該實驗結(jié)果的原因是_______。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）學(xué)校組織趣味運動會，某科技小組為大家提供了一個寓教于樂的游戲.如圖所示，磁性小球在鐵質(zhì)圓軌道外側(cè)旋轉(zhuǎn)而不脫落，好像軌道對它施加了魔性一樣，小球旋轉(zhuǎn)一周后在C點脫離軌道，投入左邊內(nèi)軌的某點上，已知豎直圓弧軌道由半徑為2R的左半圓軌道AB和半徑為R的右半圓軌道BC無縫對接，A、B點處于豎直線上，可看成質(zhì)點、質(zhì)量為m的小球沿軌道外側(cè)做圓周運動，已知小球受軌道的磁性引力始終指向圓心且大小恒為F，不計摩擦和空氣阻力，重力加速度為g。(1)若小球在A點的速度為，求小球在該點對軌道的彈力；(2)若磁性引力F可調(diào)整，要使小球能完成完整的圓周運動，求的最小值；(3)若小球從最高點開始沿軌道外側(cè)運動，最后從C點拋出落到左側(cè)圓軌道上（球脫離軌道后與軌道的引力消失），問小球能否落在與右邊小圓圓心等高處？如果不能，求出小球的落點與O點的最短豎直距離。14．（16分）如圖甲所示，質(zhì)童為m=0.3kg的小物塊B（可視為質(zhì)點）放在質(zhì)量為M=0.1kg、長度L=0.6m的木板A的最左端，A和B一起以v0=lm/s的速度在光滑水平面上向右運動，一段時間后A與右側(cè)一豎直固定擋板P發(fā)生彈性碰撞。以碰撞瞬間為計時起點，取水平向右為正方向，碰后0.5s內(nèi)B的速度v隨時間t變化的圖像如圖乙所示。取重力加速度g=10m/s2，求：（1）A與B間的動摩擦因數(shù)；（2）A與P第1次碰撞到第2次碰撞的時間間隔；（3）A與P碰撞幾次，B與A分離。15．（12分）在光滑絕緣水平面上，存在著有界勻強磁場，邊界為PO、MN，磁感應(yīng)強度大小為B0，方向垂直水平南向下，磁場的寬度為，俯視圖如圖所示。在磁場的上方固定半徑的四分之一光滑絕緣圓弧細桿，桿兩端恰好落在磁場邊緣的A、B兩點。現(xiàn)有帶孔的小球a、b（視為質(zhì)點）被強力絕緣裝置固定穿在桿上同一點A，球a質(zhì)量為2m、電量為－q；球b質(zhì)量為m、電量為q；某瞬時絕緣裝置解鎖，a、b被彈開，裝置釋放出3E0的能量全部轉(zhuǎn)為球a和球b的動能，a、b沿環(huán)的切線方向運動。求：（解鎖前后小球質(zhì)量、電量、電性均不變，不計帶電小球間的相互作用）(1)解鎖后兩球速度的大小va、vb分別為多少；(2)球a在磁場中運動的時間；(3)若MN另一側(cè)有平行于水平面的勻強電場，球a進人電場后做直線運動，球b進入電場后與a相遇；求電場強度E的大小和方向。

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、A【解析】

由黃金代換可得地球質(zhì)量，地球體積公式可得密度，故A正確BCD錯誤。2、B【解析】

A．假設(shè)空降兵在空中做勻加速運動，10s時的速度剛好為v2，則這段時間內(nèi)的下落位移應(yīng)為但實際上由圖可知，根據(jù)圖線與橫軸圍成的面積表示位移可得其下落位移必然大于5v2。故A錯誤；B．空降兵在空中受到重力和空氣阻力的作用，而由圖像可知，空降兵在0~10s內(nèi)的加速度不斷減小，由牛頓第二定律可知空降兵受到的空氣阻力應(yīng)當(dāng)不斷增大，故B正確；C．10s時空降兵的速度圖像仍在x軸上方，速度方向并未改變，但空降兵的速度走向由增大變?yōu)闇p小，故而加速度方向改變。故C錯誤；D．由圖可知，10~14s內(nèi)，空降兵的速度逐漸減小，且減小的速率逐漸降低，表明空降兵的加速度逐漸減小，根據(jù)牛頓第二定律可知其所受合力逐漸減小。故D錯誤。故選B。3、C【解析】

C．原線圈的交流電電壓的有效值是220V，原、副線圈匝數(shù)之比為4∶1，由可得副線圈上得到的電壓有效值為所以電壓表測電壓有效值，則示數(shù)是55V，選項C正確；B．副線圈上的電流為又由于，則原線圈中的電流為則電流表的讀數(shù)為0.25A，故B錯誤；A．原線圈輸入的電功率故A錯誤；D．原副線圈的交流電的頻率相同，則副線圈中的交流電的頻率也是50Hz，故D錯誤。故選C。4、B【解析】

A．t時刻桿的速度為v=at產(chǎn)生的感應(yīng)電流則I∝t；故A錯誤。

B．摩擦生熱為則Q∝t2，故B正確。C．桿受到的安培力根據(jù)牛頓第二定律得F-f-F安=ma得F隨t的增大而線性增大，故C錯誤。

D．外力F的功率為P-t圖象應(yīng)是曲線，故D錯誤。

故選B。5、D【解析】

A．M→N過程氣體的pV乘積先增加后減小，可知溫度先升高后降低，選項A錯誤；B．N→Q過程氣體的體積不變，不對外做功，選項B錯誤；C．N→Q過程氣體壓強增大，體積不變，由可知，溫度升高，則內(nèi)能增加，選項C錯誤；D．Q→M過程氣體壓強不變，體積減小，外界對氣體做功，即W>0；由可知，溫度降低，內(nèi)能減小，即?E<0，根據(jù)熱力學(xué)第一定律?E=W+Q可知Q<0，氣體放出熱量，選項D正確．6、D【解析】

A．沿著電場線方向電勢降落，可知x軸左側(cè)場強方向沿x軸負方向，x軸右側(cè)場強方向沿x軸正方向，故A錯誤；：B．根據(jù)U＝Ed可知：左側(cè)電場強度為：E1＝V/m＝2.0×103V/m；右側(cè)電場強度為：E2＝V/m＝4.0×103V/m；所以x軸左側(cè)電場強度和右側(cè)電場強度的大小之比E1：E2＝1：2，故B錯誤；C．設(shè)粒子在原點左右兩側(cè)運動的時間分別為t1、t2，在原點時的速度為vm，由運動學(xué)公式有：vm＝t1同理可知：vm＝t2；Ekm＝mvm2；而周期：T＝2（t1+t2）；聯(lián)立以上各式并代入相關(guān)數(shù)據(jù)可得：T＝3.0×10﹣8s；故C錯誤。D．該粒子運動過程中電勢能的最大值為：EPm＝qφm＝﹣2×10﹣8J，由能量守恒得當(dāng)電勢能為零時動能最大，最大動能為Ekm＝2×10﹣8J，故D正確；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】試題分析：小球在B點受重力豎直向下，電場力水平向右，故合力一定不為零，故A錯誤；小球由A到B的過程中，由動能定理可得：mgLsinθ-EqL（1-cos60°）=0，則電場強度的大小為，選項B正確；小球從A運動到B，重力做正功，W=mgh=mgLsinθ，故重力勢能減小mgLsinθ=，故C正確；小球在下擺過程中，除重力做功外，還有電場力做功，故機械能不守恒，但機械能和電勢能總能力之和不變，故D錯誤．故選BC．考點：動能定理；能量守恒定律8、ACD【解析】

AB．如圖所示帶電粒子運動有3個子過程。兩種粒子要在電場中加速，則電場力方向相同。因電性不同，則電場方向相反。粒子進入磁場時速度方向相同，在磁場中均向下偏轉(zhuǎn)，所受洛倫茲力方向相同，由左手定則知粒子電性不同，則磁場方向不同，故A正確，B錯誤；CD．加速電場加速有磁場中圓周運動有解得第二種粒子與第-種粒子是同位素，其電荷量相同，若質(zhì)量比為，則解得故CD正確。故選ACD。9、BC【解析】

A．在加速電場中，由動能定理得在偏轉(zhuǎn)電場中，加速度為則偏轉(zhuǎn)距離為運動時間為聯(lián)立上式得其中l(wèi)是偏轉(zhuǎn)極板的長度，d是板間距離。粒子的豎直偏轉(zhuǎn)距離與成正比，故A錯誤；B．從偏轉(zhuǎn)電場飛出的粒子的偏轉(zhuǎn)角的正切值聯(lián)立解得滑片向右滑動的過程中，U1增大，U2減小，可知偏轉(zhuǎn)角逐漸減小，故B正確；CD．緊貼M板飛出時，電場做功最多，粒子具有最大速率。由動能定理解得故C正確，D錯誤。故選BC。10、CD【解析】

分析圓環(huán)沿桿下滑的過程的受力和做功情況，只有重力和彈簧的拉力做功，所以圓環(huán)機械能不守恒，但是系統(tǒng)的機械能守恒；沿桿方向合力為零的時刻，圓環(huán)的速度最大?！驹斀狻緼．圓環(huán)沿桿滑下，ED段受到重力和彈簧彈力（桿對小球的支持力垂直于桿，不做功），且與桿的夾角均為銳角，則小球加速，D點受重力和桿對小球的支持力，則加速度為，仍加速，DF段受重力和彈簧彈力，彈力與桿的夾角為鈍角，但一開始彈力較小，則加速度先沿桿向下，而F點速度為0，則DF段，先加速后減速，D點時速度不是最大，故A錯誤；B．若ED間的距離等于DF間的距離，則全過程，全過程小球重力勢能減少，彈性勢能不變，則系統(tǒng)機械能不守恒，故B錯誤；C．D點受重力和桿對小球的支持力，垂直于桿方向受力分析得桿對小球的支持力為，故C正確；D．若ED間的距離等于DF間的距離，則全過程，全過程小球重力勢能減少，彈性勢能不變，則ED間的距離應(yīng)小于DF間的距離，則全過程，全過程小球重力勢能減少，彈性勢能增大，則系統(tǒng)機械能守恒，故D正確；故選CD。本題考查彈簧存在的過程分析，涉及功能關(guān)系。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、22.50（22.50?22.52均可）C23.0（22.7?23.2均可）【解析】

（1）[1]已知刻度尺的零刻度線與彈簧上端平齊，由示數(shù)可知此時彈簧的長為22.50cm；（2）[2]A.彈簧自身有重力，彈簧豎直懸技時由于自身重力必然有一定的伸長，故彈簧豎直懸掛時測出的長度，才能作為實驗中彈簧的原始長度，A錯誤；B.懸掛的鉤碼太多，有可能會超過彈簧的彈性限度，B錯誤；CD.由于：k=即k與彈力的變量△F及對應(yīng)的形變量△x有關(guān)，與彈簧的自重?zé)o關(guān)，C正確，D錯誤．（3）[3]根據(jù)圖象有：k==N/m=23.0N/m12、將氣墊導(dǎo)軌調(diào)節(jié)水平②③④⑤mgL氣墊導(dǎo)軌沒有調(diào)水平且B端偏低【解析】

(1)[1]．為完成該實驗，還缺少的主要操作是將氣墊導(dǎo)軌調(diào)節(jié)水平；(2)[2]．滑塊經(jīng)過兩個光電門時的速度分別為則要驗證的關(guān)系為則要測量的物理量是：②遮光條的寬度d；③兩個光電門之間的距離L；④滑塊（含遮光條）的質(zhì)量M；⑤鉤碼的質(zhì)量m。(3)[3]．對于滑塊（含遮光條）和鉤碼組成的系統(tǒng)，重力勢能的減少量Ep=mgL；[4]．動能的增加量Ek=；(4)[5]．根據(jù)Ep-Ek圖像，若Ep=Ek則直線傾角為45°，而現(xiàn)在圖中直線傾角為42°，可知Ep<Ek可知原因可能是滑塊的重力做正功造成的，即氣墊導(dǎo)軌沒有調(diào)水平且B端偏低。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）F，方向豎直向下；（2）；（3）不能，【解析】

（1）設(shè)在A點軌道對小球向上的彈力大小為FN，由牛頓第二定律得代入數(shù)據(jù)得FN=F由牛頓第三定律得，小球在A點對軌道的彈力大小為F，方向豎直向下（2）要使小球能完成完整的運動，只需在B點不脫軌即可。當(dāng)vA=0時，到達B處速度最小，由動能定理得當(dāng)小球處于半徑為R的軌道最低點B時，小球更容易脫落，則所以當(dāng)FN=0時，磁性引力最小，故（3）小球能沿軌道運動到C點，設(shè)vA=0，則從A到C的過程中有得若小球落到與右邊小圓圓心等高處，設(shè)從C點以速度v0平拋，則豎直方向有水平方向有得水平速度