2024届吉林省东辽五中高考物理四模试卷含解析

2024届吉林省东辽五中高考物理四模试卷

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）

填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处”。

2.作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦

干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。

3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先

划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。

4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将木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年的诺贝尔物理学奖于10月8日公布，有一半的奖金归属了一对师徒瑞士的天文学家MichelMayor和

DidierQudoz,以表彰他们“发现了一颗围绕类太阳恒星运行的系外行星”。由于行星自身不发光，所以我们很难直接

在其他恒星周围找到可能存在的系外行星，天文学家通常都采用间接的方法来侦测太阳系外的行星，视向速度法是目

前为止发现最多系外行星的方法。行星自身的质量使得行星和恒星围绕着他们共同的质量中心在转动，在地球上用望

远镜就有可能看到行星引力对于恒星的影响。在视线方向上，恒星受行星引力作用，时而远离时而靠近我们，这种细

微的摇摆反应在光谱上，就会造成恒星光谱不断地红移和蓝移。我们称这种探测系外行星的方法为视向速度法。结合

以上信息，下列说法正确的是（）

A.在绕着共同的质量中心转动的恒星和行星组成的双星系统中，恒星和行星做圆周运动的线速度大小一定相等

B.在绕着共同的质量中心转动的恒星和行星组成的双星系统中，由于恒星质量大，转动半径小，所以恒星做圆周运

动的周期比行星的周期小

C.若某恒星在靠近我们，该恒星发出光的频率将变高，因此接收到的频率就会变高，即恒星光谱会出现蓝移

I）.若某恒星在远离我们，该恒星发出光的频率不变，但我们接收到的频率会比它发出时的频率低，即恒星光谱会出

现红移

2、如图所示，磁性白板放置在水平地面上，在白板上用一小磁铁压住一张白纸。现向右轻拉白纸，但未拉动，在该过

程中

小破快

财由故总“））^^7777

A.小磁铁受到向右的摩擦力

B.小磁铁只受两个力的作用

C.白纸下表面受到向左的摩擦力

D.白板下表面与地面间无摩擦力

3、如图甲所示，一滑块从固定斜面上匀速下滑，用，表示下落时间、s表示下滑位移、后表示滑块的动能、切表示滑

块势能、E表示滑块机械能，取斜面底为零势面，乙图中物理量关系正确的是（）

甲

4、如图所示，四根等长的缆绳一端悬于起重机的吊钩上，另一端分别系在一个正方形的框架上，框架下面悬吊着重物,

起重机将重物以0.5%的速度沿竖直方向匀速向上吊起,若起重机的输出功率为20kW,每根缆绳与竖直方向的夹角均

为37。，忽略吊钩、框架及绳的重力，不计一切摩擦，sin37°=0.6,cos37°=0.8.则悬于吊钩的每根缆绳的拉力大小

为（）

A.5.0X104NB.4.0X104N

C.1.25X104ND.1.0X104N

5、某弹簧振子沿x轴的简谐运动图象如图所示，下列描述正确的是（）

x/cny

A.，=ls时，振子的速度为零，加速度为负的最大值

B.，=2s时，振子的速度为负，加速度为正的最大值

C.，=3S时，振子的速度为负的最大值，加速度为零

D.f=4s时，振子的速度为正，加速度为负的最大值

6、如图所示，图中曲线为两段完全相同的六分之一圆弧连接而成的金属线框（金属线框处于纸面内），每段圆弧的长

度均为L固定于垂直纸面向外、大小为〃的匀强磁场中。若给金属线框通以由A到C、大小为/的恒定电流，则金

属线框所受安培力的大小和方向为（）

A.ILB,垂直于AC向左

B.2ILBf垂直于AC向右

C.----,垂直于4c向左

31LB

D.,垂直于AC向左

71

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，电阻不计、间距为/的光滑平行金属导轨水平放置于磁感应强度为以方向竖直向下的匀强磁场中，导

轨左端接一定值电阻R.质量为小、电阻为「的金属棒MN置于导轨上，受到垂直于金属棒的水平外力尸的作用由静

止开始运动，外力产与金属棒速度了的关系是尸=尸。+依（/。、上是常量），金属棒与导轨始终垂直且接触良好.金属棒

中感应电流为i,受到的安培力大小为FA,电阻K两端的电压为UR,感应电流的功率为P,它们随时间，变化图象可

能正确的有

N

c.该卫星运动动能为二要:、D.该卫星周期与近地卫星周期之比为（1+4放

2（/?+/?）

10、下列说法正确的是（）

A.常见的金属是多晶体，具有确定的熔点

干湿泡湿度计的湿泡和干泡所示的温度相差越多，表示空气湿度越大

把玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，尖端会变钝是因为液体表面张力作用的结果

D.脱脂棉脱脂的目的，在于使它从不能被水浸润变为可以被水浸润，以便吸取药液

E.饱和汽的压强一定大于非饱和汽的压强

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）某同学用图示的实验装置探究加速度与力的关系。他在气垫导轨旁安装了一个光电门从滑块上固定一遮

光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，力传感器可直接测出绳中拉力大小，传感器下方悬挂

钩码。改变钩码数量，每次都从A处由静止释放滑块。已知滑块（含遮光条）总质量为“，导轨上遮光条位置到光电

门位置的距离为L请问答下面相关问题,

23

殳

05101520

（1）如图，实验时用游标卡尺测得遮光条的宽度为一。某次实验中，由数字亳秒计记录遮光条通过光电门的时间为

由力传感器记录对应的细线拉力大小为凡则滑块运动的加速度大小应表示为（用题干已知物理量和测得物理量

字母表示）。

（2）下列实验要求中不必要的是（)

A.应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量

应使遮光条位置与光电门间的距离适当大些

应将气垫导轨调节至水平

D.应使细线与气垫导轨平行

12.（12分）如图所示，为某同学设计的“探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系”实验装置简图.

电源插头

纸带一电火花计时寿

（1）本实验采用的实验方法是

A.控制变量法B.假设法C.理想实验法D.等效替代法

（2）在保持小车受力相同时，探究加速度与质量关系的实验中，以下故法正确的是_____.

A.平衡摩擦力时，应将装有祛码的小桶用细绳通过定滑轮系在小车上

B.每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力

C.实验时，先放开小车，再接通打点计时器电源

D.为得出加速度a与与质量m的关系而作出图象

m

（3）下图是实验中获取的一条纸带的一部分，其中O、A、B、C、D是计数点，每相邻两计数点间还有4个点（图中

未标出），计数点间的距离如图，打“B”计数点时小车的速度大小为m/s.由纸带求出小车的加速度

的大小为m/s"计算结果均保留2位有效数字）

（4）如图所示是某同学在探究加速度与力的关系时，根据测量数据作出的a-F图线.其中图线不过原点的原因是

，图线在末端弯曲的原因是.

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，电阻不计、间距为L的平行金属导轨固定于水平面上，其左端接有阻值为K的电阻，整个装

置放在磁感应强度为仄方向竖直向上的匀强磁场中。质量为小、电阻为〃的金属棒ab垂直放置予导轨上，以水平初

速度向右运动，金属棒的位移为x时停下。其在运动过程中始终与导轨垂直且与导轨保持良好接触。金属棒与导轨

间的动摩擦因数为〃，重力加速度为g。求：金属棒在运动过程中

（1）通过金属棒ab的电流最大值和方向；

⑵加速度的最大值am；

（3）电阻R上产生的焦耳热

14.（16分）如图所示，一透明材料制成的圆柱形棒直径为4cm,长度为30cm。一束光线从圆柱形棒的一个底面中心

垂直射入，经？X10-9s由另一底面射出。求:

4

（1）该透明材料的折射率;

(2)保持入射点不变，调整光线的入射方向，使其在内壁上发生全反射，仍从另一底面射出，最多能经历几次全反射。

15.(12分)两平行金属导轨水平放置，导轨间距d=().8m。一质量6=0.2依的金属棒。〃垂直于导轨静止放在紧

贴电阻A处，电阻/<=0.1。，其他电阻不计。矩形区域MNQP内存在有界匀强磁场，磁场的磁感应强度大小

B-O.25T,例'=尸。=.丫=0£5]“金属棒与两导轨间的动摩擦因数均为4=0.4,电阻R与边界叱的距离

s=0.36m。某时刻金属棒在一水平外力作用下由静止开始向右匀加速穿过磁场，其加速度大小a=2m/s2,g取

IOm/s2o

(I)求金属棒访穿过磁场的过程中平均电流的大小；

⑵若自金属棒。〃进入磁场开始计时，求金属棒，而在磁场中运动的时间内，外力歹随时间/变化的关系。

⑶求金属棒ab穿过磁场的过程中所受安培力的冲量的大小/次。

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】

AB.双星间的万有引力提供它们各自圆周运动的向心力，则恒星和行星做圆周运动的角速度大小相等，周期相同，则

Mm

Gtmo~r]

Mm

GMarr-,

~1T

可得

i]_M

-------

r2in

由于恒星与行星质量不同，则轨道半径不同，由公式U=可知，恒星和行星做圆周运动的线速度大小不同，故AB

错误；

C.根据多普勒效应可知，若某恒星在靠近我们，该恒星发出光的频率不变，但我们接收到的频率会比它发出时的频

率，即恒星光谱会出现蓝移，故c错误；

D.根据多普勒效应可知，若某恒星在远离我们，该恒星发出光的频率不变，但我们接收到的频率会比它发出时的频

率低，即恒星光谱会出现红移，故D正确。

故选D。

2、C

【解析】

AB.小磁铁受到竖直向下的重力、白板对小磁铁吸引力和竖直向上的支持力，三力平衡，静止不动，所以小磁铁不受

摩擦力，AB错误；

C.对小磁铁和白纸作为整体受力分析可知，水平方向上受到向右的拉力和向左的摩擦力平衡，C正确；

D.对小磁针、白纸和磁性白板整体受力分析可知，水平方向上受到向右的拉力和地面对磁性白板向左的摩擦力平衡,

D错误。

故选C。

3、D

【解析】

A.滑块匀速下滑，动能々不变，A错误；

BC.势能

且

s—vt

所以

Ep=E/)t-mgvt•sin0

BC错误；

D.滑块机械能

E=E.-fs

D正确。

故选D。

4、C

【解析】

p

由/>=a，可知/=一=4、1()41\[,故重物的重力G=/=4xl(rN.设每跟缆绳的拉力大小为「根据共点力平衡条件

v

可得47cos37°=G，解得了=L25xlO"N,故C正确.

5、A

【解析】

根据振动图象判断质点振动方向的方法：沿着时间轴看去，“上坡”段质点向上振动，“下坡”段质点向下振动.

【详解】

AC.在Qis和/=3s时，振子偏离平衡位置最远，速度为零，回复力最大，加速度最大，方向指向平衡位置，A正确,

C错误；

BD.在i=2s和/=4s时，振子位于平衡位置，速度最大，回复力和加速度均为零，BD错误.

6、D

【解析】

由左手定则可知，导线所受安培力垂直于AC向左；设圆弧半径为R,则

-2/rR=L

6

解得

71

则所受安培力

八8/匹二侬

7171

故选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、BC

【解析】

对金属棒受力分析，根据法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律和牛顿第二定律得出表达式，分情况讨论加速

度的变化情况，分三种情况讨论：匀加速运动，加速度减小的加速，加速度增加的加速，再结合图象具体分析.

【详解】

EBL

设金属棒在某一时刻速度为y,由题意可知，感应电动势上=8”,环路电流/=^—二--v,

R+rR+r

即/8l，；

安培力，方向水平向左，即

B2I}V

=BIL=

R+r

F安5

R两端电压

"R+r

即UR

感应电流功率

B2l)

P=EI=V-

R+r

即PocF.

分析金属棒运动情况，由力的合成和牛顿第二定律可得:

标/2片72

加=尸一国=4+人，-益力=不+也一稿段,

即加速度〃二区，因为金属棒从静止出发，所以外＞0,且七＞0,即。＞0,加速度方向水平向右.

m

52rp

(1)若攵=~^—,F^=Fot即。=」，金属棒水平向右做匀加速直线运动.有u=c〃，说明us/,也即是/ocf,

『t,URM,,所以在此情况下没有选项符合.

D2r2

(2)若一,产合随丫增大而增大，即a随v增大而增大，说明金属棒做加速度增大的加速运动，速度与时间

R+r

呈指数增长关系，根据四个物理量与速度的关系可知B选项符合；

j2

(3)若一，/合随口增大而减小，即。随v增大而减小，说明金属棒在做加速度减小的加速运动，直到加速度

R+r

减小为0后金属棒做匀速直线运动，根据四个物理量与速度关系可知C选项符合.

8、CD

【解析】

ABD.在开关K闭合时，此时电路中的总电阻为Rg=25C。由图乙可知初级线圈的有效值为

^=2W|=22QV

次级线艇的电压为

(7,=^-(/I=-lx220=50V

'N,'22

Q两端的电压为S=50V,此消耗的功率为

%=如黑=50W

电路中消耗的总电功率为

P=—=—=1(X)W

R*c,A25

当开关K断开时，&两端的有效值由

工J

2R

得

幺二25夜V

，2

&消耗的功率为

PR="二空空=25W

R2R,5()

电路中消耗的总电功率为

P=小露金噜=行

故AB错误，D正确;

C.在两种情况下并不影响距两端的电压，故拈消耗的功率是相同的，故C正确。

故选CD,

9、BC

【解析】

A.地球同步卫星和地球自转同步，周期为24h,A错误;

B.由

Mm

G=/w(—)2r=w—=

2Tr

可知

.GM

g二Fr

GM

8~

则该卫星所在处的重力加速度是

R2

&二而工产

B正确；

C.由于

该卫星的动能

mg*

=-mv2

22(7?4-/2)

选项C正确；

D.根据开普勒第三定律可知，该卫星周期与近地卫星周期之比为

品

二(If

R

选项D错误。

故选BC.

10、ACD

【解析】

A.常见的金属是多晶体，具有确定的熔点，选项A正确；

B.干湿泡湿度计的湿泡和干泡所示的温度相差越多，说明湿泡的蒸发非常快，空气的相对湿度越小，选项B错误；

C.把玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，尖端会变钝是因为液体表面张力作用的结果，选项C正确；

D.脱脂棉脱脂的目的，在于使它从不能被水浸润变为可以被水浸润，以便吸取药液，选项D正确；

E.饱和汽压的大小与温度有关，在温度不知道的情况下，不能简单地说饱和汽的压强一定大于非饱和汽的压强，故E

错误。

故选ACDo

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、0.96cm£A

2Lt2

【解析】

游标卡尺的主尺读数为9mm,游标尺上第12个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为

12x0.05mm=0.60mm,所以最终读数为：

d=9mm+0.60mm=9.60mm

[2]己知初速度为零，位移为L,要计算加速度，需要知道末速度，故需要由数字计时器读出遮光条通过光电门4的时

邮,末速度：

v=—d

t

由v2=2aL得：

v2d2

a-=y

2L2Lt2

⑵网A.拉力是直接通过传感器测量的，故与小车质量和钩码质量大小关系无关，不必要使滑块质量远大于钩码和力传

感器的总质量，故A符合题意；

B.应使A位置与光电门间的距离适当大些，有利于减小误差，故B不符合题意；

C.应将气垫导轨调节水平，使拉力才等于合力，故C不符合题意；

D.要保持拉线方向与气垫导轨平行，拉力才等于合力，故D不符合题意。

12、ABD0.541.5未平衡摩擦力或未完全平衡摩擦力未满足小车的质量远远大于小桶和祛码的总

质量

【解析】

(1)本实验采用的实验方法是控制变量法；

(2)平衡摩擦力时，应不挂小桶，让小车拖着纸带在木板上做匀速运动，选项A错误；每次改变小车的质量时，不

需要重新平衡摩擦力，选项B正确；实验时要先接通电源后放小车，选项C错误；因为为正比关系，故为得

m

出加速度a与与质量m的关系而作出图象，选项D正确；故选BD.

m

(3)计数点间的时间间隔T=0.02SX5=0.1S,打B计数点时小车的速度大小为

v==0.54m/s；

n"2T

根据逐差法得a小车的加速度。一-1Sm/s?

(4)由图线可知，当力F到达一定的值时才有加速度，故图线不过原点的原因是未平衡摩擦力或未完全平衡摩擦力;

图线在末端鸾曲的原因是未满足小车的质量远远大于小桶和祛码的总质量;

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。

BL\,^2R12

13、⑴F，电流方向为⑵册="+八13必=右,。,叫一"〃期

【解析】

(1)电动势的最大值为

E,“=BL%

由闭合电路欧姆定律得

1=也

R+r

通过导体棒ab的电流方向为〃一b

⑵由牛顿第二定律

F+f=m