2023-2024学年安徽省合肥市重点中学高三第四次模拟考试物理试卷含解析

2023-2024学年安徽省合肥市重点中学高三第四次模拟考试物理试卷请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、如图所示，a、b两个小球用一根不可伸长的细线连接，细线绕过固定光滑水平细杆CD，与光滑水平细杆口接触，C、D在同一水平线上。D到小球b的距离是L，在D的正下方也固定有一光滑水平细杆DE。D、E间距为，小球a放在水平地面上，细线水平拉直，由静止释放b，当细线与水平细杆E接触的一瞬间，小球a对地面的压力恰好为0，不计小球大小，则下列说法正确的是A．细线与水平细杆E接触的一瞬间，小球b加速度大小不变B．细线与水平细杆E接触的一瞬间，小球b速度发生变化C．小球a与小球b质量比为5：1D．将D、E细杆向左平移相同的一小段距离再固定，由静止释放小球b，线与E相碰的一瞬间，小球a会离开地面。2、如图所示，在水平匀强电场中，有一带电粒子（不计重力）以一定的初速度从M点运动到N点，则在此过程中，以下说法中正确的是（）A．电场力对该带电粒子一定做正功B．该带电粒子的运动速度一定减小C．M、N点的电势一定有φM＞φND．该带电粒子运动的轨迹一定是直线3、关于恒星，下列说法正确的是（）A．质量越大的恒星，寿命越短B．体积越大的恒星，亮度越大C．红色恒星的温度比蓝色恒星的温度高D．恒星发光、发热主要来自于恒星内部的化学反应4、单镜头反光相机简称单反相机，它用一块放置在镜头与感光部件之间的透明平面镜把来自镜头的图像投射到对焦屏上。对焦屏上的图像通过五棱镜的反射进入人眼中。如图为单反照相机取景器的示意图，为五棱镜的一个截面，，光线垂直射入，分别在和上发生反射，且两次反射的入射角相等，最后光线垂直射出。若两次反射都为全反射，则该五棱镜折射率的最小值是（）A． B． C． D．5、如图所示，足够长的水平传送带以速度逆时针转动，一质量为1kg的物体以的速度水平向右滑上传送带，经一定的时间后，物体返回到出发点。已知物体与带之间的动摩擦因数，重力加速度g=10m/s2。则在该过程中摩擦力对物体做的功为（）A．0 B．2.5J C．6.5J D．12J6、如图，两端封闭的玻璃直管下方用一小段水银柱封闭了一定质量的理想气体，上方为真空．现在管的下方加热被封闭的气体，下图中不可能发生的变化过程是（）A．B．C．D．二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、若宇航员到达某一星球后，做了如下实验:(1)让小球从距离地面高h处由静止开始下落，测得小球下落到地面所需时间为t;(2)将该小球用轻质细绳固定在传感器上的O点，如图甲所示。给小球一个初速度后，小球在竖直平面内绕O点做完整的圆周运动，传感器显示出绳子拉力大小随时间变化的图象所示(图中F1、F2为已知)。已知该星球近地卫星的周期为T，万有引力常量为G，该星球可视为均质球体。下列说法正确的是A．该星球的平均密度为 B．小球质量为C．该星球半径为 D．环绕该星球表面运行的卫星的速率为8、如图所示，A、B两带电小球的质量均为m，电荷量的大小均为Q（未知）。小球A系在长为L的绝缘轻绳下端，小球B固定于悬挂点的正下方，平衡时，小球A、B位于同一高度，轻绳与竖直方向成角。已知重力加速度为g，静电力常量为k，则以下说法正确的是（）A．小球A、B带异种电荷B．小球A所受静电力大小为C．小球A、B所带电荷量D．若小球A的电荷量缓慢减小，则小球A的重力势能减小，电势能增大9、一质量为m的物体静止在光滑水平面上，现对其施加两个水平作用力，两个力随时间变化的图象如图所示，由图象可知在t2时刻物体的（）A．加速度大小为B．速度大小为C．动量大小为D．动能大小为10、如图所示，倾角为的粗糙斜面AB固定在水平地面AC上，AB、AC均绝缘、BC竖直且高为h，地面D点固定一电量绝对值为的负点电荷，C、D相距h。质量为m、带电量为q(＞0)的小滑块以初速度从斜面底端A点滑上斜面，恰好能到达斜面顶端。整个装置处于水平向右的匀强电场中，场强大小，若取无穷远为零势能面，已知孤立点电荷周围电场的电势可表示为，式中k为静电力常量、r为离场源电荷的距离，Q为场源电荷的带电量(正电荷取正值，负电荷取负值)，则小滑块()A．从A运动到B的过程中，克服摩擦力做的功B．从A运动到B的过程中，减少的电势能等于克服重力做的功C．从A运动到AB中点的过程中，点电荷q对小滑块做的功D．从A运动到AB中点时的动能三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）某实验小组要测量木块与长木板间的动摩擦因数，设计如图甲所示装置，已知当地的重力加速度为。(1)对于实验的要求，下列说法正确的是_______；A．将长木板没有定滑轮的一端适当垫高，平衡摩擦力B．钩码的质量要远小于木块的质量C．要保证长木板水平D．接通电源的同时释放木块(2)按正确的操作要求进行操作，打出的一条纸带如图乙所示，打点计时器使用的是的交流电源，纸带上的点每5个点取1个记数点，但第3个记数点没有画出，则该木块的加速度_____；（结果保留三位有效数字）(3)若木块的质量为，钩码的质量为，则木块与长木板间的动摩擦因数为_____（用、、、表示结果）。12．（12分）小宇同学利用图示器材探究电路规律：（1）断开开关S，旋转选择开关，使其尖端对准欧姆档，此时读数为20Ω，此时测得的是____________的阻值；（2）将旋转开关指向直流电流档，闭合开关S，将滑片从最左端缓慢移动到最右端，发现该过程中读数最大为320mA，则移动过程中读数变化情况是（___）A．逐渐增大B．逐渐减小C．先减小后增大D．先增大后减小（3）将旋转开关指向直流电压档，闭合开关S后移动滑动头，发现该过程中电表读数最大为1.2V，结合前两问条件可知，该电源电动势为________V．（结果保留两位小数）四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）如图，内横截面积为S的圆桶容器内下部盛有密度为的某种液体，上部用软塞封住一部分气体，两端开口的薄壁玻璃管C下端插入液体中，上端从软塞中穿出与大气相通。气缸B的下端有小孔通过一小段导管D与A中气体相通，面积为，不计重力的轻活塞封住了一部分气体。开始C内外的液面等高，A内气柱的长度为h，保持温度不变，缓慢向下压B内的活塞，当活塞到达B底时，C内液体刚好上升到A的内上表面，此时C的下端仍在A的液体中。外界气压为p0，重力加速度为g，玻璃管C的横截面积为0.1S，不计导管D内气体的体积。求：(1)此时作用在活塞上的压力；(2)开始时气缸B内气体的长度。14．（16分）如图所示，粗细均匀的U型玻璃管竖直放置，其中左侧管开口，且足够长，右侧管封闭。DE段是水银柱，AD段是理想气体，其中AB=75cm，BC=CD=DE=25cm。已知大气压强p0=75cmHg，开始时封闭气体的温度为1000K。则：(1)缓慢降低环境温度，使水银柱全部到达BC段，则此时环境温度为多少？(2)保持环境温度1000K不变，向左侧管中逐渐滴入水银，使水银柱充满BC段，则加入水银的长度为多少？15．（12分）对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，可以更加深刻地理解其物理本质。（1）单个微小粒子撞击巨大物体的力是局部而短促的脉冲，但大量粒子撞击物体的平均效果是均匀而持续的力。我们假定单位体积内粒子数量为n，每个粒子的质量为m，粒子运动速率均为v。如果所有粒子都垂直物体表面运动并与其碰撞，利用所学力学知识，导出物体表面单位面积所受粒子压力f与m、n和v的关系。（2）实际上大量粒子运动的速率不尽相同。如果某容器中速率处于100~200m/s区间的粒子约占总数的10%，而速率处于700~800m/s区间的粒子约占总数的5%，论证：上述两部分粒子，哪部分粒子对容器壁的压力贡献更大。

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、C【解析】

AB．细线与水平细杆接触瞬间，小球的速度不会突变，但是由与小球做圆周运动半径变小，由可知，其加速度变大，故A、B错误；C．当细线与水平细杆E接触的一瞬间，对小球a可知，细线中的拉力为对小球b，由牛顿第二定律可得由机械能守恒可得解得故C正确；D．将D、E细杆向左平移相同的一小段距离x，则解得故小球a不会离开地面，故D错误；故选C。2、C【解析】

AB．粒子的带电性质不知道，所以受到的电场力方向不确定，电场力可能做正功也可能做负功，则粒子的速度可能增加也可能减小，故AB错误；C．沿着电场线的方向电势一定降低，所以φM＞φN，故C正确；D．粒子只受电场力作用，电场力的方向在水平方向，而粒子的运动方向和水平方向有一夹角，所以粒子不会做直线运动，故D错误；故选C.3、A【解析】

A．根据宇宙规律可知，质量越大的恒星，寿命越短，A正确；B．恒星的亮度与恒星的体积和温度及它与地球的距离有关，温度越高，体积越大，距离越近，亮度越亮，故体积大的恒星，其亮度不一定大，B错误；C．恒星的颜色是由温度决定的，温度越低，颜色越偏红，温度越高，颜色越偏蓝，故红色恒星的温度比蓝色恒星的温度低，C错误；D．恒星发光、发热主要来自于恒星内部的核聚变，D错误.故选A。4、A【解析】

设入射到CD面上的入射角为θ，因为在CD和EA上发生全反射，且两次反射的入射角相等。如图：根据几何关系有解得根据解得最小折射率选项A正确，BCD错误。故选A。5、A【解析】

由题意可知，物体在传送带上做匀变速运动，物体先向右做减速运动，速度为零时再向左做加速运动，回到出发点时速度大小，根据动能定理可知摩擦力做功为零，故A正确，BCD错误。故选A。6、B【解析】

A、图A为P-T图象，气体先做等压变化，温度升高，后做等容变化，压强随温度的升高而增大；故A正确．B、图B为p-t图，图中的气体的第二段变化的过程压强不变，显然是不可能的；故B错误．C、图C是p-V图象，气体先做等压变化，体积增大，后做等容变化，压强增大；故C正确．D、图D是V-T图象，气体第一段图线不变，表示气体先做等压变化，体积增大，后做等容变化；故D正确．本题选择不可能的故选B．【点睛】该题结合气体的状态图象考查对理想气体的状态方程的应用，解答的关键是先得出气体的状态参量变化的规律，然后再选择图象．二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、ABD【解析】

A.对近地卫星有，星球密度，体积，解得，故A正确。B.小球通过最低点时拉力最大，此时有最高点拉力最小，此时有最高点到最低点，据动能定理可得可得，小球做自由落体运动时，有可得，，故B正确。C.根据及可得：星球平均密度可表示为可得，故C错误。D.环绕该星球表面运行的卫星的速率可表示为故D正确。8、BD【解析】

AB．带电的小球A处于平衡状态，A受到库仑力F、重力mg以及绳子的拉力T的作用，其合力为零，则有解得由图可知，AB间库仑力为排斥力，即AB为同种电荷，故A错误，B正确；C．根据库仑定律有，而解得故C错误；D．若小球A的电荷量缓慢减小，AB间的库仑力减小，小球A下摆，则小球A的重力势能减小，库仑力做负功，电势能增大，故D正确。故选BD。9、AD【解析】

A．由图像可知：在t2时刻物体的加速度由牛顿第二定律可得加速度大小故A正确；BCD．由动量定理和图像面积可得则根据动量和动能的关系得故BC错误，D正确。故选AD。10、ABD【解析】

A．因C、D相距，由几何关系可知，AD=BD，又因，故A、B两点在点电荷产生的电场中等电势，故从A运动到B，点电荷对小滑块做的总功为零。从A运动到B的过程：由动能定理得而，解得故A正确；B．小滑块减少的电势能等于电场力做的功，从A运动到B的过程中，点电荷对小滑块做的总功为零，故减少的电势能等于匀强电场对小滑块做的功，即故B正确；C．由公式可知，点电荷产生的电场在A点的电势在AB中点的电势故C错误；D．由对称性可知，从A运动到AB中点的过程中，克服摩擦力做的功为，故由动能定理可得解得故D正确。故选ABD。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、C0.737【解析】

(1)[1]AB．本实验不需要平衡摩擦力，也不需要使钩码的质量远小于木块的质量，选项AB错误；C．为了能使木块对长木板的正压力等于木块的重力，长木板必须水平，选项C正确；D．接通电源，待打点计时器打点稳定，再释放木块，选项D错误。故选C。(2)[2]每打5个点取一个记数点，所以相邻的计数点间的时间间隔，根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小，则有求得。(3)[3]由牛顿第二定律得求得。12、滑动变阻器A1.48【解析】（1）当断开电键S，旋转选择开关，使其尖端对准欧姆档，由图可知，此时欧姆档测量滑动变阻器总电阻．（2）将旋转开关指向直流电流档，闭合电键S，将滑片从最左端缓慢移动到最右端的过程中，变阻器滑片两侧的电阻并联，总电阻先增大后减小，则总电流先减小后增大．滑片从最右端移至中点的过程中，变阻器并联电阻增大，并联电压增大，而滑片右侧电阻减小，所以直流电流档的读数增大．滑片从中点移至最右端的过程中，电路的总电流增大，通过变阻器左侧电阻的电流减小，所以直流电流档的读数增大，故A正确．（3）将旋转开关指向直流电流档，闭合电键S时，读数最大时，由闭合电路欧姆定律得：E=Imax（R1+r）=0.32（R1+r）将旋转开