河南省开封市祥符区高三第四次模拟考试新高考物理试卷及答案解析

河南省开封市祥符区高三第四次模拟考试新高考物理试卷注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。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、2019年5月17日，在四川省西昌卫星发射基地成功发射了第45颗北斗导航卫星，该卫星属于地球静止轨道卫星（同步卫星）。已知地球的质量为M、半径为R、地球自转周期为T、该卫星的质量为m、引力常量为G，关于这颗卫星下列说法正确的是（）A．距地面高度为 B．动能为C．加速度为 D．入轨后该卫星应该位于西昌的正上方2、两个等量点电荷位于x轴上，它们的静电场的电势φ随位置x变化规律如图所示（只画出了部分区域内的电势），x轴上两点B、C点，且OB＞OC，由图可知（）A．C点的电势低于B点的电势B．B点的场强大小大于C点的场强大小，B、C点的电场方向相同C．正电荷可以在x轴上B、C之间的某两点做往复运动D．负电荷沿x轴从B移到C的过程中电场力先做正功后作负功3、如图所示的电路中，电源的电动势为E内电用为r。闭合开关S，在滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中，下列结论正确的是（）A．电容器C上的电荷量增加B．电源的总功率变小C．电压表读数变大D．电流表读数变大4、下列说法正确的是（）A．β衰变所释放的电子是原子核外电子电离形成的B．贝克勒尔通过实验发现了中子C．原子从a能级状态跃迁到b能级状态时吸收波长为λ1的光子；原子从b能级状态跃迁到c能级状态时发射波长为λ2的光子，已知λ1＞λ2，那么原子从a能级状态跃迁到c能级状态时将要吸收波长为的光子D．赫兹首次用实验证实了电磁波的存在5、如图所示，A、B都是重物，A被绕过小滑轮P的细线所悬挂，B放在粗糙的水平桌面上；小滑轮P被一根斜短线系于天花板上的O点；O'是三根细线的结点，bO'水平拉着重物B，cO'沿竖直方向拉着弹簧；弹簧、细线、小滑轮的重力和细线与滑轮间的摩擦力均可忽略，整个装置处于静止状态，g=10m/s2，若悬挂小滑轮的斜线OP的张力是N，则下列说法中正确的是（）A．弹簧的弹力为NB．重物A的质量为2.5kgC．桌面对重物B的摩擦力为ND．OP与竖直方向的夹角为60°6、最近，我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功，这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展．若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为3km/s，产生的推力约为4.8×106N，则它在1s时间内喷射的气体质量约为A．1.6×102kg B．1.6×103kg C．1.6×105kg D．1.6×106kg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、一简谐机械横波沿x轴负方向传播，已知波的波长为8m，周期为2s，t＝0s时刻波形如图甲所示，a、b、d是波上的三个质点。图乙是波上某一点的振动图象，则下列说法正确的是A．图乙可以表示质点b的振动B．在0~0.25s和0.25~0.5s两段时间内，质点b运动位移相同C．该波传播速度为v＝16m/sD．质点a在t=1s时位于波谷E.质点d简谐运动的表达式为y=0.1sinπt（m）8、如图所示，竖直放置的半圆形轨道与水平轨道平滑连接，不计一切摩擦．圆心O点正下方放置为2m的小球A，质量为m的小球B以初速度v0向左运动，与小球A发生弹性碰撞．碰后小球A在半圆形轨道运动时不脱离轨道，则小球B的初速度v0可能为（）A． B． C． D．9、一列简谐横波，在t=1s时刻的波形如图甲所示，图乙为波中质点的振动图象，则根据甲、乙两图可以判断：___________A．该波沿x轴正方向传播B．该波的传播速度为6m/sC．从t=0时刻起经过时间△t=3s，质点通过路程为6mD．在振动过程中P1、P2的位移总是相同E.质点P2做简谐运动的表达式为y=2sin(t－)m10、如图所示，一个表面光滑的斜面体M置于水平地面上，它的两个斜面与水平面的夹角分别为α、β，且α<β，M的顶端装有一定滑轮，一轻质细绳跨过定滑轮后连接A、B两个小滑块，细绳与各自的斜面平行，不计绳与滑轮间的摩擦，A、B恰好在同一高度处于静止状态．剪断细绳后，A、B滑至斜面底端，M始终保持静止，则()A．滑块A的质量大于滑块B的质量B．两滑块到达斜面底端时的速率相同C．两滑块到达斜面底端时，滑块A重力的瞬时功率较大D．两滑块到达斜面底端所用时间相同三、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）寒假期间，某课外活动小组用苹果自制了一水果电池组．现在要测量该电池组的电动势和内阻（电动势约为2V，内阻在1kΩ～2kΩ之间），实验室现有如下器材各一个多用电表：欧姆挡（×1，×11，×111，×1k）直流电流挡（1～1．5mA，1～1mA，1～11mA，1～111mA）直流电压挡（1～1．5V，1～2．5V，1～11V，1～51V，1～251V，1～511V）电压表：（1～3V，1～15V）电流表：（1～1．6A，1～3A）滑动变阻器：R1（1～11Ω），R2（1～2111Ω）开关及导线若干．（1）该小组同学先用多用电表直流电压“1～2．5V”挡，粗测了电池组的电动势，指针稳定时如图甲所示，其示数为________V（结果保留两位有效数字）；（2）为了更精确地测量该电池组的电动势和内阻，采用伏安法测量，应选________测电压，选_______测电流（填电表名称和所选量程）；滑动变阻器应选______（填电阻符号）；（3）请设计实验电路，并用线段代替导线将图乙中相关器材连成实物电路图．12．（12分）多用电表欧姆挡可以直接测量电阻。如图所示，虚线框内的电路为欧姆挡的内部电路，a、b为红、黑表笔的插孔。G是表头，满偏电流为Ig，内阻为Rg，R0是调零电阻，R1、R2、R3、R4分别是挡位电阻，对应挡位分别是“×1”“×10”“×100”“×1000”，K是挡位开关。(1)红黑表笔短接进行欧姆调零时，先选定挡位，调节滑片P，使得表头达到满偏电流。设滑片P下方电阻为R'，满偏电流Ig与流经电源的电流I的关系是_____（用题设条件中的物理量表示）。(2)已知表头指针在表盘正中央时，所测电阻的阻值等于欧姆表的总内阻的值，又叫做中值电阻。在挡位开关由低挡位调到高一级挡位进行欧姆调零时，调零电阻R0的滑片P应向______（填“上”或“下”）滑动，调零后，滑片P下方的电阻R'为原来挡位的______倍。(3)把挡位开关调到“×100”，调零完毕，测量某电阻的阻值时，发现指针偏转角度较大。要更准确测量该电阻的阻值，请写出接下来的操作过程_____________________________。(4)要用欧姆挡测量某二极管的反向电阻，红表笔应接二极管的______极。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，在xOy坐标平面的第一象限内有一沿y轴负方向的匀强电场，在第四象限内有一垂直于平面向里的匀强磁场，现有一质量为m、电量为+q的粒子（重力不计）从坐标原点O射入磁场，其入射方向与x的正方向成45°角。当粒子运动到电场中坐标为（3L，L）的P点处时速度大小为v0，方向与x轴正方向相同。求(1)粒子从O点射入磁场时的速度v；(2)匀强电场的场强E和匀强磁场的磁感应强度B；(3)粒子从O点运动到P点所用的时间。14．（16分）如图所示，对角线MP将矩形区域MNPO分成两个相同的直角三角形区域，在直角三角形MNP区域内存在一匀强电场，其电场强度大小为E、向沿轴负方向，在直角三角形MOP区域内存在一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向外（图中未画出）。一带正电的粒子从M点以速度沿轴正方向射入，一段时间后，该粒子从对角线MP的中点进入匀强磁场，并恰好未从轴射出。已知O点为坐标原点，M点在轴上，P点在轴上，MN边长为，MO边长为，不计粒子重力。求：(1)带电粒子的比荷；(2)匀强磁场的磁感应强度大小。15．（12分）如图所示，在平面直角坐标系第Ⅲ象限内充满＋y方向的匀强电场，在第Ⅰ象限的某个圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场(电场、磁场均未画出)；一个比荷为＝k的带电粒子以大小为v0的初速度自点P(－d，－d)沿＋x方向运动，恰经原点O进入第Ⅰ象限，粒子穿过匀强磁场后，最终从x轴上的点Q(9d，0)沿－y方向进入第Ⅳ象限；已知该匀强磁场的磁感应强度为B＝，不计粒子重力．(1)求第Ⅲ象限内匀强电场的场强E的大小．(2)求粒子在匀强磁场中运动的半径R及时间tB．(3)求圆形磁场区的最小半径rmin．

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、A【解析】

A．万有引力提供向心力解得同步卫星的轨道半径则距离地球表面高度为，A正确；B．万有引力提供向心力动能B错误；C．万有引力提供向心力解得加速度为C错误；D．同步卫星在赤道上空，西昌不在赤道，入轨后该卫星不可能位于西昌的正上方，D错误。故选A。2、B【解析】

根据电势的图象直接读出电势高低．由可知，图象的斜率绝对值等于场强大小，由斜率分析场强的大小关系。根据顺着电场线方向电势降低，判断电场线的方向，确定正电荷所受的电场力方向，分析其运动情况。根据电场力与位移方向间的关系，判断电场力做功的正负。【详解】A．由图知，C点的电势高于B点的电势．故A错误；B．由可知，图象的斜率绝对值等于场强大小，可以看出B点的场强大小大于C点的场强大小，斜率都为正值，说明B、C点的电场方向相同，故B正确；C．根据顺着电场线方向电势降低，可知电场线的方向从C指向B，正电荷在x轴上B、C之间所受的电场力始终由C指向B，正电荷做单向直线运动，故C错误；D．负电荷沿x轴从B移到C的过程中，电场力方向由从B指向C，电场力方向与位移相同，电场力一直做正功，故D错误。故选B。【点睛】本题考查对电势与场强、电场线方向、电场力做功等等关系的理解，难点是根据匀强电场电势差与场强的关系理解图象的斜率与场强的关系。3、D【解析】

A．与变阻器并联的电容器两端电压变小，电容不变，则由知电容器C上电荷量减小，故A错误；B．电源的总功率，与电流的大小成正比，则知电源的总功率变大，故B错误；CD．当滑片向左滑动的过程中，其有效阻值变小，所以根据闭合电路欧姆定律得知，干路电流变大，电源的内电压变大，路端电压变小，则电流表读数变大，电压表读数变小，故C错误，D正确。故选D。4、D【解析】

A．β衰变的本质是原子核内的一个中子释放一个电子变为质子，故A错误；B．根据物理学史可知，查德威克通过α粒子轰击铍核的实验，发现了中子的存在，故B错误；C．光子的能量，由题，则，从a能级状态跃迁到b能级状态时吸收波长为λ1的光子，原子从b能级状态跃迁到c能级状态时发射波长为λ2的光子，根据玻尔理论，a能级的能量值大于c能级的能量值所以原子从a能级状态跃迁到c能级状态时将要辐射波长为的光子，故C错误；D．根据物理学史可知，赫兹首次用实验证实了电磁波的存在，故D正确。故选：D。5、C【解析】

A．设悬挂小滑轮的斜线中的拉力与O′a绳的拉力分别为T1和T，则有：2Tcos30°=T1得：T=20N以结点O′为研究对象，受力如图根据平衡条件得，弹簧的弹力为F1=Tcos60°=10N故A错误；B．重物A的质量故B错误；C．绳O′b的拉力根据平衡条件可知，桌面对重物B的摩擦力为N，故C正确；D．由于动滑轮两侧绳子的拉力大小相等，根据对称性可知，细线OP与竖直方向的夹角为30°．故D错误。故选：C。6、B【解析】

设该发动机在s时间内，喷射出的气体质量为，根据动量定理，，可知，在1s内喷射出的气体质量，故本题选B．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、ADE【解析】

A．由图乙知，t=0时刻质点经过位置向下运动，图甲是t=0时刻的波形，此时a位于波峰，位移最大，与图乙中t=0时刻质点的状态不符，而质点b在t=0时刻经过平衡位置向下运动，与图乙中t=0时刻质点的状态相符，所以图乙不能表示质点d的振动，可以表示质点b的振动，故A正确；B．由于质点做简谐振动，并不是匀速直线运动，则在0～0.25s和0.25～0.5s两段时间内，质点b运动位移不相同，故B错误；C．由图可知，波的波长为8m，周期为2s，故传播速度故C错误；D．因周期T=2s，那么质点a在t=1s时，即振动半个周期，其位于波谷，故D正确；E．根据平移法可知，质点d下一时刻沿着y轴正方向运动，振幅而因此质点d简谐运动的表达式为故E正确。故选ADE。8、BC【解析】

A与B碰撞的过程为弹性碰撞，则碰撞的过程中动量守恒，设B的初速度方向为正方向，设碰撞后B与A的速度分别为v1和v2，则：mv0=mv1+2mv2由动能守恒得：联立得：

①1.恰好能通过最高点,说明小球到达最高点时小球的重力提供向心力,是在最高点的速度为vmin，由牛顿第二定律得：2mg=

②A在碰撞后到达最高点的过程中机械能守恒，得：③联立①②③得：v0=，可知若小球B经过最高点，则需要：v0⩾2.小球不能到达最高点，则小球不脱离轨道时，恰好到达与O等高处，由机械能守恒定律得：④联立①④得：v0=可知若小球不脱离轨道时,需满足：v0⩽由以上的分析可知,若小球不脱离轨道时,需满足：v0⩽或v0⩾，故AD错误，BC正确．故选BC【点睛】小球A的运动可能有两种情况：1．恰好能通过最高点，说明小球到达最高点时小球的重力提供向心力，由牛顿第二定律求出小球到达最高点点的速度，由机械能守恒定律可以求出碰撞后小球A的速度．由碰撞过程中动量守恒及能量守恒定律可以求出小球B的初速度；2．小球不能到达最高点，则小球不脱离轨道时，恰好到达与O等高处，由机械能守恒定律可以求出碰撞后小球A的速度．由碰撞过程中动量守恒及能量守恒定律可以求出小球B的初速度．9、BCE【解析】

由图乙可知，在t=1s时刻质点向轴负方向振动，则根据质点振动方向与波的传播方向可知，该波沿x轴负方向传播，故A错误；由图甲可知波长为，由图乙可知周期为，则波速为，故B正确；由于，则质点通过路程为，故C正确；由于P1、P2之间的距离为，在振动过程中P1、P2的位移不一定总是相同，故D错误；由于，则，则图乙可知质点P2做简谐运动的表达式为：，故E正确．故选BCE10、AB【解析】滑块A和滑块B沿着斜面方向的分力等大，故：mAgsinα=mBgsinβ；由于α＜β，故mA＞mB，故A正确；滑块下滑过程机械能守恒，有：mgh=mv2，则v=，由于两个滑块的高度差相等，故落地速度大小相等，即速率相等，故B正确；滑块到达斜面底端时，滑块重力的瞬时功率：PA=mAgsinα•v，PB=mBgsinα•v；由于mAgsinα=mBgsinβ，故PA=PB，故C错误；由牛顿第二定律得：mgsinθ=ma，a=gsinθ，α＜β，则aA＜aB，物体的运动时间，v相同、aA＜aB，则tA＞tB，故D错误；故选AB．点睛：本题综合考查了共点力平衡、牛顿第二定律和运动学公式，综合性较强，注意求解瞬时功率时，不能忘记力与速度方向之间的夹角．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、（1）1.8V；（2）电压表，1-3V；多用电表直流电流档1mA；R2；（3）连线图见解析；【解析】试题分析：（1）万用表读数为1.8V；（2）用伏安法测量电源的电动势及内阻，应选用1-3V的电压表测量电压，因为通过水果电池的最大电流不超过1mA,故选择多用电表直流电流1mA档；因为电池内阻在1kΩ-2kΩ之间，所以滑动变阻器选择R2；（3）实物连线如图所示．考点：测量电源的电动势及内阻；12、上10把挡位开关调到“”，将红黑表笔短接，调节滑片，使指针指到零刻度，然后再进行电阻测量正【解析】

（1）[1]．表头电阻与的上部分电阻串联，与并联，根据电流关系得（2）[2][3