山西省太原市四十八中高三第四次模拟考试新高考物理试卷及答案解析

山西省太原市四十八中高三第四次模拟考试新高考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、如图所示空间中存在沿水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小为，将长度为2L的通电直导线由中点O处弯成折线，夹角为60°，现在导线中通有恒定电流。如果在空间另外施加一磁感应强度大小为的匀强磁场，且使导线MO、NO所受的安培力相等，则下列说法正确的是（）A．磁场的方向斜向左下方与水平方向成60°角，MO受到的安培力的大小为B．磁场方向竖直向上，MO受到的安培力的大小为C．磁场方向竖直向下，MO受到的安培力的大小为D．磁场方向斜向右上方与水平方向成60°角，MO受到的安培力的大小为2、如图所示，在水平向右的匀强电场中，质量为的带电小球以初速度从点竖直向上抛出，通过点时，速度大小为，方向与电场方向相反，则小球从点运动到点的过程中（）A．动能增加 B．机械能增加 C．重力势能增加 D．电势能增加3、在冬季，剩有半瓶热水的老式暖水瓶经过一个夜晚后，第二天拔瓶口的软木塞时觉得很紧，不易拔出来．其中主要原因是A．软木塞受潮膨胀B．瓶口因温度降低而收缩变小C．白天气温升高，大气压强变大D．瓶内气体因温度降低而压强减小4、如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与一质量为、套在粗糙竖直固定杆处的圆环相连，弹簧水平且处于原长。圆环从处由静止开始下滑，经过处的速度最大，到达处的速度为零，，此为过程Ⅰ；若圆环在处获得一竖直向上的速度，则恰好能回到处，此为过程Ⅱ．已知弹簧始终在弹性范围内，重力加速度为，则圆环（）A．过程Ⅰ中，加速度一直减小B．Ⅱ过程中，克服摩擦力做的功为C．在C处，弹簧的弹性势能为D．过程Ⅰ、过程Ⅱ中克服摩擦力做功相同5、在地球同步轨道卫星轨道平面内运行的低轨道卫星，其轨道半径为同步卫星半径的，则该低轨道卫星运行周期为（）A．1h B．3h C．6h D．12h6、将三个质量均为m的小球用细线相连后（间无细线相连），再用细线悬挂于O点，如图所示，用力F拉小球c，使三个小球都处于静止状态，且细线Oa与竖直方向的夹角保持，则F的最小值为（）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、如图所示为手机无线充电原理图，若连接电源的为发射线圈，手机端为接收线圈，接收线圈匝数为，电阻为，横截面积为，手机可看成纯电阻，匀强磁场平行于线圈轴线穿过线圈。下列说法正确是（）A．只要发射线圈中有电流流入，接收线圈两端一定可以获得电压B．只要接收线圈两端有电压，发射线圈中的电流一定不是恒定电流C．当接收线圈中磁感应强度大小均匀增加时，接收线圈中有均匀增加的电流D．若时间内，接收线圈中磁感应强度大小均匀增加，则接收线圈两端的电压为8、歼－15飞机是我国研制的多用途舰载战斗机。某飞行训练中，第一次舰保持静止，飞机从静止开始沿甲板运动，当飞机的速度为v时通过的距离为x1，经历的时间为t1；第二次舰以速度v0匀速运动，飞机相对甲板由静止开始沿舰运动的同方向加速，当飞机相对海面的速度为v时沿甲板通过的距离为x2，经历的时间为t2。设两次飞机均做匀加速运动且加速度大小相等。则（）A． B． C． D．9、2019年8月19日20时03分04秒，我国在西昌卫星发射中心利用长征三号乙增强型火箭发射中星18号同步通信卫星，下列说法正确的是（）A．中星18号同步通信卫星可定位在北京上空B．中星18号同步通信卫星的运动周期为24hC．中星18号同步通信卫星环绕地球的速度为第一宇宙速度D．中星18号同步通信卫星比近地卫星运行角速度小10、一质量为m的物体以某一速度冲上一个倾角为37°的斜面，其运动的加速度的大小为0.9g．这个物体沿斜面上升的最大高度为H，则在这过程中()A．物体克服重力做功0.9mgHB．物体克服摩擦力做功0.6mgHC．物体的动能损失了1.5mgHD．物体的重力势能增加了mgH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）用图甲所示的实验装置验证、组成的系统的机械能守恒。从高处由静止开始下落，同时向上运动拉动纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。图乙给出的是实验中获取的一条纸带，其中0是打下的第一个点，每相邻两个计数点间还有4个未标出的点，计数点间的距离如图中所示。已知电源的频率为，，，取。完成以下问题。（计算结果保留2位有效数字）(1)在纸带上打下计数点5时的速度_____。(2)在打0~5点过程中系统动能的增加量______，系统势能的减少量_____，由此得出的结论是________________。(3)依据本实验原理作出的图像如图丙所示，则当地的重力加速度______。12．（12分）用图示装置测量重锤的质量，在定滑轮两侧分别挂上重锤和n块质量均为m0的铁片，重锤下端贴一遮光片，铁架台上安装有光电门。调整重锤的高度，使其从适当的位置由静止开始下落，读出遮光片通过光电门的挡光时间t0；从定滑轮左侧依次取下1块铁片放到右侧重锤上，让重锤每次都从同一位置由静止开始下落，计时器记录的挡光时间分别为t1，t2…，计算出t12，t22…(1)挡光时间为t0时，重锤的加速度为a0从左侧取下i块铁片置于右侧重锤上时，对应的挡光时间为ti，重锤的加速度为ai，则=__________（结果用t0和ti表示）(2)作出的图线是一条直线，直线的斜率为k，则重锤的质量M=_____。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）如图所示，空间存在一个半径为R0的圆形匀强磁场区域，磁场的方向垂直于纸面向里、磁感应强度的大小为B。有一个粒子源在纸面内沿各个方向以一定速率发射大量粒子，粒子的质量为m、电荷量为+q。将粒子源置于圆心，则所有粒子刚好都不离开磁场，不考虑粒子之间的相互作用。（1）求带电粒子的速率；（2）若粒子源可置于磁场中任意位置，且磁场的磁感应强度大小变为，求粒子在磁场中最长的运动时间t。14．（16分）如图，绝热气缸A与导热气缸B均固定于地面，由刚性杆连接的绝热活塞与两气缸间均无摩擦．两气缸内装有处于平衡状态的理想气体，开始时体积均为、温度均为．缓慢加热A中气体，停止加热达到稳定后，A中气体压强为原来的1.2倍．设环境温度始终保持不变，求气缸A中气体的体积和温度．15．（12分）如图所示，棱镜的截面为直角三角形ABC，∠A=，斜边AB=a。棱镜材料的折射率为n=。在此截面所在的平面内，一条光线以的入射角从AC边的中点M左侧射入棱镜。（不考虑光线沿原路返回的情况，已知光速为c）(1)画出光在棱镜中传播的光路图；(2)求光在棱镜中传播的时间。

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、D【解析】

A．当所加磁场的方向斜向左下方与水平方向成60°角时，NO受到的安培力仍垂直纸面向里，大小为，MO受到的安培力垂直纸面向外，大小为，A错误；B．当所加磁场方向竖直向上时，NO受到的安培力仍垂直纸面向里，大小为，MO受到的安培力垂直纸面向里，大小为，B错误；C．当所加磁场方向竖直向下时，NO受到安培力垂直纸面向里，大小为，MO受到的安培力垂直纸面向外，大小为，C错误；D．当所加磁场方向斜向右上方与水平方向成60°角时，NO受到的安培力仍垂直纸面向里，大小为当，MO受到的安培力垂直纸面向里，大小为，D正确。故选D。2、C【解析】

A．小球由到过程中动能增加量故A错误；BC．在竖直方向上，小球只受重力作用，小球竖直方向的分运动为竖直上抛运动，点为小球还动的最高点，，从到，小球克服重力做的功所以小球的重力势能增加量小球的机械能增加量故B错误，C正确；D．由能量守恒定律可知，小球机械能增大，电势能减少，故D错误。故选C。3、D【解析】

木塞难拔出的现象，是因为瓶内的气压小于瓶外的大气压，所以外界大气压对瓶塞向里的压力大于瓶内气体对木塞向外的压力，可以根据理想气体的等容变化分析瓶内的气压变化．【详解】一开始暖瓶塞受力平衡如图：由于暖水瓶内气体的体积不变，经过一晚的时间，瓶内的温度会降低，即气体的温度降低，根据查理定律得：；由于，所以，即暖瓶内的压强由原来的减小为现在的，气体向外的压力减小，所以拔出瓶塞更费力．A．软木塞受潮膨胀，与结论不相符，选项A错误；B．瓶口因温度降低而收缩变小，与结论不相符，选项B错误；C．白天气温升高，大气压强变大，与结论不相符，选项C错误；D．瓶内气体因温度降低而压强减小，与结论相符，选项D正确；故选D.4、D【解析】

A．圆环从处由静止开始下滑，经过处的速度最大，则经过处的加速度为零，到达处的速度为零，所以圆环先做加速运动，再做减速运动，所以加速度先减小，后增大，故A错误；BCD．在过程Ⅰ、过程Ⅱ中，圆环经过同一位置所受的摩擦力大小相等，则知在两个过程中，克服摩擦力做功相同，设为，研究过程Ⅰ，运用动能定理列式得研究过程Ⅱ，运用动能定理列式得联立解得克服摩擦力做的功为弹簧弹力做功所以在处，弹簧的弹性势能为故B、C错误，D正确；故选D。5、B【解析】

根据开普勒第三定律解得故选B。6、C【解析】

静止时要将三球视为一个整体，重力为3mg，当作用于c球上的力F垂直于oa时，F最小，由正交分解法知：水平方向Fcos30°=Tsin30°，竖直方向Fsin30°+Tcos30°=3mg，解得Fmin=1.5mg．故选C．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、BD【解析】

A．若发射线圈中有恒定电流，则产生的磁场不变化，在接收线圈中不会产生感应电流，也就不会获得电压，A错误；B．只要接收线圈两端有电压，说明穿过接收线圈的磁场变化，所以发射线圈中的电流一定不是恒定电流，B正确；C．若穿过接收线圈的磁感应强度均匀增加，如果线圈闭合，根据法拉第电磁感应定律可知线圈中产生恒定的感应电动势，根据闭合电路欧姆定律可知接收线圈中有感应电流且恒定，C错误；D．根据法拉第电磁感应定律有根据分压规律得两端的电压D正确。故选BD。8、BC【解析】

当舰静止时，根据运动学公式有：v=at1v2=2ax1当舰运动时，有v-v0=at2整理得：故BC正确，AD错误。故选BC。9、BD【解析】

A．中星18号同步通信卫星轨道面与赤道面是共面，不能定位在北京上空，故A错误；B．其运动周期为24h，故B正确；C．根据可得：中星18号同步通信卫星环绕地球的速度小于第一宇宙速度即近地卫星的环绕速度，故C错误；D．中星18号同步通信卫星轨道高于近地卫星轨道，运行角速度比近地卫星运行角速度小，故D正确。故选：BD。10、CD【解析】

AD.重力势能的增加量等于克服重力做的功mgH，故重力势能增加了mgH，故A错误，D正确；B.物体上滑过程，根据牛顿第二定律，有：mgsin37°+f=ma，解得摩擦力大小：f=0.3mg，物体克服摩擦力做功：Wf=0.3mg×=0.5mgH，故B错误；C．物体上滑过程,根据牛顿第二定律,得合外力大小为F合=ma=0.9mg，根据动能定理得：△Ek=−F合=−1.5mgH，故物体的动能减少了1.5mgH，故C正确．故选CD。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、2.40.580.60在误差允许的范围内，组成的系统机械能守恒9.7【解析】

(1)[1]第4点与第6点间的平均速度等于第5点的瞬时速度，有打下计数点5时的速度。(2)[2]系统动能的增加量打0~5点过程中系统动能的增加量。[3]系统势能的减少量系统势能的减少量。[4]可见与大小近似相等，则在误差允许的范围内，组成的系统机械能守恒。(3)[5]系运动过程中机械能守恒，则有解得则图像的斜率则当地的重力加速度。12、【解析】

(1)[1]遮光片经过光电门时的速度，重锤做初速度为零的匀加速直线运动，由速度位移公式得整理得(2)[2]由牛顿第二定律得整理得则图像的斜率解得四、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、（1）；（2）【解析】

（1）根据洛伦兹力提供向心力有根据几何关系有R0=2r解得（2）磁场的大小变为后，粒子的轨道半径为2R0，根据几何关系可以得到，当弦最长时，运动的时间最长，弦为2R0时最长，圆心角为60°，时间为14、；【解析】