山西省运城市空港新区一中2024-2025学年高三第四次模拟考试物理试卷含解析

山西省运城市空港新区一中2024-2025学年高三第四次模拟考试物理试卷考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请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、如图所示，质量为m的滑块从斜面底端以平行于斜面的初速度v0冲上固定斜面，沿斜面上升的最大高度为h.已知斜面倾角为α，斜面与滑块间的动摩擦因数为μ，且μ<tanα，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取斜面底端为零势能面，则能表示滑块在斜面上运动的机械能E、动能Ek、势能Ep与上升高度h之间关系的图象是()A．B．C．D．2、如图所示为氢原子的能级图，用某种频率的光照射大量处于基态的氢原子，结果受到激发后的氢原子能辐射出六种不同频率的光子。让辐射出的光子照射某种金属，所有光线中，有三种不同波长的光可以使该金属发生光电效应，则下列有关说法中正确的是（）A．受到激发后的氢原子处于n=6能级上B．该金属的逸出功小于10.2eVC．该金属的逸出功大于12.75eVD．光电子的最大初动能一定大于2.55eV3、某一人造卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为地球同步卫星绕地球轨道半径的，则此卫星运行的周期大约是（）A．6h B．8.4h C．12h D．16.9h4、某理想变压器原、副线圈的匝数之比为10∶1，当原线圈两端输入如图所示(图示中的图线为正弦曲线的正值部分)的电压时，副线圈的输出电压为（）A．22V B．22V C．11V D．11V5、太阳内部持续不断地发生着4个质子（）聚变为1个氦核（）的热核反应，核反应方程是，这个核反应释放出大量核能。已知质子、氦核、X的质量分别为m1、m2、m3，真空中的光速为c。下列说法中正确的是（）A．方程中的X表示中子B．方程中的X表示电子C．这个核反应中质量亏损Δm=m1－m2－m3D．这个核反应中释放的核能ΔE=(4m1－m2－2m3）c26、如图所示，虚线表示某点电荷Q所激发电场的等势面，已知a、b两点在同一等势面上，c、d两点在另一个等势面上．甲、乙两个带电粒子以相同的速率，沿不同的方向从同一点a射入电场，在电场中沿不同的轨迹adb曲线、acb曲线运动．则下列说法中正确的是A．两粒子电性相同B．甲粒子经过c点时的速率大于乙粒子经过d点时的速率C．两个粒子的电势能都是先减小后增大D．经过b点时，两粒子的动能一定相等二、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，质量均为m的a、b两小球在光滑半球形碗内做圆周运动，碗的球心为O、半径为0.1m，Oa、Ob与竖直方向夹角分别为53°、37°，两球运动过程中，碗始终静止在水平地面上，已知sin37°0.6，g取10m/s2。则下列说法正确的是（）A．a、b两球做圆周运动的线速度之比为B．a、b两球做圆周运动的角速度之比为C．a、b两球相邻两次相距最近的时间间隔为sD．a、b两球运动过程中，碗对地面始终有摩擦力作用8、下列说法正确的是A．温度由摄氏温度t升至2t，对应的热力学温度便由T升至2TB．相同温度下液体中悬浮的花粉小颗粒越小，布朗运动越剧烈C．做功和热传递是改变物体内能的两种方式D．分子间距离越大，分子势能越大，分子间距离越小，分子势能也越小E.晶体具有固定的熔点，物理性质可表现为各向同性9、2019年7月25日，北京理工大学宣布：“北理工1号”卫星搭乘星际荣耀公司的双曲线一号火箭成功发射，进入地球轨道。如图所示，“北理工1号”卫星与高轨道卫星都在同一平面内绕地球做同方向的匀速圆周运动，此时恰好相距最近。已知地球的质量为M，高轨道卫星的角速度为ω，“北理工1号”卫星的轨道半径为R1，引力常量为G，则下列说法正确的是（）A．“北理工1号”卫星的运行周期大于高轨道卫星的运行周期B．“北理工1号”卫星的机械能小于高轨道卫星的机械能C．“北理工1号”卫星的加速度和线速度大于高轨道卫星的加速度和线速度D．从此时到两卫星再次相距最近，至少需时间10、如图所示，铜圆盘安装在竖直的铜轴上，圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场中。电路通过电刷与圆盘的边缘和铜轴接触良好，电源电动势为E，内阻为r，定值电阻为R。先将开关闭合，待圆盘转速稳定后再断开开关，不计一切摩擦，下列说法中正确的是（）A．闭合开关时，从上往下看圆盘逆时针转动B．闭合开关转速稳定时，流过圆盘的电流为零C．断开开关时，a点电势低于b点电势D．断开开关后，流过电阻R上的电流方向与原电流方向相反三、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）某同学为验证机械能守恒定律设计了如图所示的实验，一钢球通过轻绳系在O点，由水平位置静止释放，用光电门测出小球经过某位置的时间，用刻度尺测出该位置与O点的高度差h。（已知重力加速度为g）（1）为了完成实验还需测量的物理量有________（填正确答案标号）。A．绳长lB．小球的质量mC．小球的直径dD．小球下落至光电门处的时间t（2）正确测完需要的物理量后，验证机械能守恒定律的关系式是________________（用已知量和测量量的字母表示）。12．（12分）实验小组采用如图甲所示实验装置测量木块与木板间动摩擦因数μ，提供的器材有：带定滑轮的长木板，有凹槽的木块，质量为20g的钩码若干，打点计时器，电源，纸带，细线等．实验中将部分钩码悬挂在细线下，剩余的钩码放在木块的凹槽中，保持长木板水平，利用打出的纸带测量木块的加速度．(1)正确进行实验操作，得到一条纸带，从某个清晰的打点开始，依次标注0、1、2、3、4、5、6，分别测出位置0到位置3、位置6间的距离，如图乙所示．已知打点周期T＝0.02s，则木块的加速度a＝________m/s2.(2)将木块凹槽中的钩码逐个添加到细线下端，改变悬挂钩码的总质量m，测得相应的加速度a，作出a－m图象如图丙所示．已知当地重力加速度g＝9.8m/s2，则木块与木板间动摩擦因数μ＝________(保留两位有效数字)；μ的测量值________(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值，原因是________________________(写出一个即可)．(3)实验中________(选填“需要”或“不需要”)满足悬挂钩码总质量远小于木块和槽中钩码总质量．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。13．（10分）一导热性能良好的圆柱形气缸固定在水平面上，气缸上端开口，内壁光滑，截面积为。A是距底端高处的小卡环。质量为的活塞静止在卡环上，活塞下密封质量为的氢气，C为侧壁上的单向导管。大气压强恒定为。环境温度为时，从处注入水，当水深为时，关闭C，卡环恰对活塞无作用力。接下来又从处缓慢导入一定量氢气，稳定后再缓慢提升环境温度到，稳定时活塞静止在距缸底处，设注水过程中不漏气，不考虑水的蒸发，氢气不溶于水。求：①最初被封闭的氢气的压强；②导入氢气的质量。14．（16分）如图所示，光导纤维可简化为长玻璃丝的示意图，玻璃丝长为L，折射率为n（n＝）。AB代表端面。为使光能从玻璃丝的AB端面传播到另一端面。求光在端面AB上的入射角θ应满足的条件。15．（12分）我国发射的“神舟”五号飞船于2003年10月15日上午9:00在酒泉载人航天发射场发射升空，按预定计划在太空飞行了接近21小时，环绕地球14圈，在完成预定空间科学和技术试验任务后于北京时间10月16日6时07分在内蒙古中部地区准确着陆。飞船运行及航天员活动时刻表如下：15日[09:00发射升空][09:10船箭分离][09:34感觉良好]15日[09:42发射成功][17:26天地通知][18:40展示国旗]15日[19:58家人通话][23:45太空熟睡]16日[04:19进入最后一圈][05:04进入轨道][0.5:35命令返回]16日[0.5:36飞船分离][05:38制动点火][06:07飞船着陆]16日[06:36回收成功][06:54自主出舱]试回答下列问题：(1)根据以上数据可以估计船的轨道半径约是通讯卫星轨道半径的多少倍？（保留根号）(2)当返回舱降到距地球10km时，回收着陆系统启动工作，弹出伞舱盖，连续完成拉出引导伞、减速伞和主伞动作，主伞展开面积足有1200m2，由于空气阻力作用有一段减速下落过程，若空气阻力与速度的平方成正比，并已知返回舱的质量为8t，这一过程的收尾速度为14m/s，则当返回舱速度为42m/s时的加速度为多大？（g取10m/s2）(3)当返回舱在距地面约1m时，点燃反推火箭发动机，最后以不大于3.5m/s的速度实现软着陆，这一过程中反推火箭产生的动力约等于多少？（这一过程空气阻力与自身重力可看作平衡）

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】本题考查动能、势能、机械能有关知识，势能Ep="mgh"势能与高度成正比，上升到最大高度H时，势能最大，A错；由能量守恒，机械损失，克服摩擦力做功，转化为内能，上升过程E＝E0-mgcosh/sin="E0-"mgh/tan,下行时，E=mgH-mg(H-h)/tan,势能E与高度h为线性关系，B错；上行时，动能EK=EK0-(mgsin+mgcos)h/cos下行时EK=(mgsin-mgcos)（H-h）/cos动能EK高度h是线性关系，C错，D正确2、B【解析】

A．根据公式可知所以由跃迁规律可得由第4能级向低能级跃迁时，产生6种不同频率的光子，故A错误；BC．由题意及能级差关系可知跃迁到基态的三种光能使其发生光电效应，所以金属逸出功小于由跃迁到产生的光子能量金属逸出功大于由跃迁到产生的光子能量故B正确，C错误；D．由于金属的逸出功不知具体数值，所以根据可知光电子的最大初动能也不能确定具体值，故D错误；故选B。3、B【解析】

由题意卫星的轨道半径是同步卫星半径的，根据开普勒第三定律有可得故ACD错误，B正确。

故选B。4、C【解析】

由公式其中V解得V故ABD错误，C正确。故选C。5、D【解析】

AB．由核反应质量数守恒、电荷数守恒可推断出X为，故AB错误；

CD．质量亏损为△m=4m1-m2-2m3释放的核能为△E=△mc2=（4m1-m2-2m3）c2故C错误、D正确。

故选D。6、B【解析】根据曲线运动时质点所受的合力指向轨迹的内侧可知，甲受到引力，乙受到斥力，则甲与Q是异种电荷，而乙与Q是同种电荷，故两粒子所带的电荷为异种电荷．故A错误．甲粒子从a到c过程，电场力做正功，动能增加，而乙从a到d过程，电场力做负功，动能减小，两初速度相等，则知甲粒子经过c点时的速度大于乙粒子经过d点时的速度．故B正确．甲粒子从a到b过程，电场力先做正功后做负功，电势能先减小后增大；电场力对乙粒子先做负功后做正功，电势能先增大后减小．故C错误．a到b时，电场力对两粒子的做的功都是0，两个粒子的速率再次相等，由于不知道质量的关系，所以不能判定两个粒子的动能是否相等．故D错误．故选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、BD【解析】

AB．小球做匀速圆周运动，由重力和支持力的合力提供向心力，则θ是半径与竖直方向的夹角，解得则线速度之比为则故A错误，B正确。C．a的角速度b的角速度相距最近时满足解得选项C错误；D．a、b两球运动过程中，两球对碗的压力的水平分量为mgtanθ，因θ不同，则两球对碗的压力的水平分量不相等，对碗来说两球对碗的水平方向的作用力不为零，则碗对地面始终有摩擦力作用，选项D正确。故选BD。8、BCE【解析】

A．温度由摄氏温度t升至2t，对应的热力学温度便由T升至T′，其中T'=2t+273，不一定等于2T，故A错误；B．相同温度下液体中悬浮的花粉小颗粒越小，受力越不易平衡，布朗运动越剧烈，故B正确；C．根据热力学第一定律可知，做功和热传递是改变内能的两种方式，故C正确；D．若分子力表现为斥力时，分子间距离越大，分子力做正功，分子势能越小；分子间距离越小，分子力做负功，分子势能越大。若分子力表现为引力时，分子间距离越大，分子力做负功，分子势能越大；分子间距离越小，分子力做正功，分子势能越小，故D错误；E．根据晶体的特性可知，晶体具有固定的熔点，多晶体的物理性质表现为各向同性，故E正确。故选BCE。9、CD【解析】

A．由可知卫星的轨道越高，周期越大，A项错误；B．卫星的机械能等于其动能与势能之和，因不知道卫星的质量，故不能确定卫星的机械能大小关系，故B项错误；C．由可知轨道半径越大，向心加速度越小，故“北理工1号”卫星的加速度较大，由可知轨道半径越小，线速度越大，故“北理工1号”卫星的线速度较大，C项正确；D．设“北理工1号”卫星的角速度为，根据万有引力提供向心力有可得可知轨道半径越大，角速度越小，两卫星由相距最近至再次相距最近时，圆周运动转过的角度差为2π，即可得经历的时间故D项正确。故选CD。10、BC【解析】

A．闭合开关时，铜圆盘中有电流经过，圆盘中电流方向沿半径向外，根据左手定则可知，从上往下看圆盘顺时针转动，故A错误；B．闭合开关转速稳定时，圆盘不受安培力作用，根据可知流过圆盘的电流为零，故B正确；C．断开开关时，从上往下看，圆盘顺时针转动，圆盘的半径切割磁感线产生感应电动势，由右手定则知，圆盘中电流方向沿半径向里，所以点电势低于点电势，故C正确；D．闭合开关时，流过电阻上的电流方向从点经电阻到点；断开开关时，点电势低于点电势，流过电阻上的电流方向从点经电阻到点，所以断开开关后，流过电阻上的电流方向与原电流方向相同，故D错误；故选BC。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、C【解析】

（1）[1]系统机械能守恒时满足又解得还需要测量的量是小球的直径d。（2）[2]由（1）知成立时，小球机械能守恒。12、(1)3.33(2)0.32～0.36大于滑轮与轴承、细线间有摩擦，纸带与打点计时器间有摩擦等(3)不需要【解析】（1）已知打点周期T＝0.02s，根据逐差法可得木块的加速度为：．（2）设木块的质量为M，根据牛