2022-2023学年江西省赣中南五校联考高三第四次模拟考试物理试卷含解析.doc

2023年高考物理模拟试卷注意事项：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、在x轴上有两个固定的点电荷Q1、Q2，其中Q1为正电荷，Q2为负电荷。一带正电的粒子仅在电场力作用下从原点O由静止开始沿x轴运动，其动能Ek随位置x的变化关系如图，则能够正确表示Q1、Q2位置的图像是（）ABCD2、如图，空间存在一方向水平向右的匀强电场，两个带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下，两细绳都恰好与天花板垂直，则AP和Q都带正电荷BP和Q都带负电荷CP带正电荷，Q带负电荷DP带负电荷，Q带正电荷3、如图所示为五个点电荷产生的电场的电场线分布情况，a、b、c、d是电场中的四个点，曲线cd是一带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，则下列说法正确的是（）A该带电粒子带正电Ba点的电势高于b点的电势C带电粒子在c点的动能小于在d点的动能D带电粒子在c点的加速度小于在d点的加速度4、如图所示，在竖直面内，固定一足够长通电导线a，电流水平向右，空间还存在磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里的匀强磁场。在通电导线a的正下方，用细线悬挂一质量为m的导线b，其长度为L，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）A若使悬挂导线b的细线不受力，需要在导线b中通入水平向左的电流B若导线b中通入方向向右、大小为的电流，细线恰好不受力，则导线a在导线b处产生的磁场的磁感应强度大小为C若导线b中通入方向向右、大小为的电流，细线恰好不受力，则导线a在导线b处产生的磁场的磁感应强度大小为D若导线b中通入方向向右、大小为的电流。细线恰好不受力，此时若使b中电流反向，大小不变，则每一根细线受到导线b的拉力大小将变成5、三点构成等边三角形，边长为，匀强电场方向与构成的平面夹角30°，电势，下列说法正确的是（）A场强大小为B场强大小为C将一个正电荷从点沿直线移到点，它的电势能一直增大D将一个正电荷从点沿直线移到点，它的电势能先增大后减小6、如图所示，强度足够的、不可伸长的轻线一端系着一个小球p，另一端套在图钉A上，图钉A正上方有距它h的图钉B，此时小球在光滑的水平平台上做半径为a的匀速圆周运动。现拔掉图钉A，则A小球继续做匀速圆周运动B小球做远离O的曲线运动，直到被图钉B拉住时停止C小球做匀速直线运动，直到被图钉B拉住时再做匀速圆周运动D不管小球做什么运动，直到被图钉B拉住时小球通过的位移为h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、在倾角为的斜面上固定两根足够长且间距为L的光滑平行金属导轨PQ、MN，导轨处于磁感应强度为B的匀强做场中，磁场方向垂直于斜面向下。有两根质量分别为m1和m2的金属棒a、b，先将a棒垂直于导轨放置，用跨过光滑定滑轮的细线与物块c连接，连接a棒的细线平行于导轨，由静止释放c，此后某时刻，将b也垂直于导轨放置，此刻起a、c做匀速运动而b静止，a棒在运动过程中始终与导轨垂直，两棒与导轨接触良好，导轨电阻不计，则（）A物块c的质量是m1sinBb棒放上导轨后，b棒中电流大小是Cb棒放上导轨前，物块c减少的重力势能等于a、c增加的动能Db棒放上导轨后，a棒克服安培力所做的功等于a、b棒上消耗的电能之和8、如图甲，用强磁场将百万度高温的等离子体（等量的正离子和电子）约束在特定区域实现受控核聚变的装置叫托克马克。我国托克马克装置在世界上首次实现了稳定运行100 秒的成绩。多个磁场才能实现磁约束，其中之一叫纵向场，图乙为其横截面的示意图，越靠管的右侧磁场越强。尽管等离子体在该截面上运动的曲率半径远小于管的截面半径，但如果只有纵向场，带电粒子还会逐步向管壁“漂移”，导致约束失败。不计粒子重力，下列说法正确的是（）A正离子在纵向场中沿逆时针方向运动B发生漂移是因为带电粒子的速度过大C正离子向左侧漂移，电子向右侧漂移D正离子向下侧漂移，电子向上侧漂移9、如图所示，两条平行导轨MN、PQ的间距为L，水平导轨的左端与两条竖直固定、半径为r的光滑圆弧导轨相切，水平导轨的右端连接阻值为R的定值电阻，从水平导轨左端起宽度为d的区域内存在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场。现将一金属杆从圆弧导轨的最高处由静止释放，金属杆滑到磁场右边界时恰好停止。已知金属杆的质量为m、电阻也为R，且与水平导轨间的动摩擦因数为，金属杆在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，导轨的电阻不计，重力加速度大小为g，则()A金属杆到达圆弧导轨的最低点前瞬间对导轨的压力大小为3mgB金属杆在磁场中运动的最大加速度为 C整个过程中，通过金属杆横截面的电荷量为 D整个过程中，定值电阻上产生的焦耳热为mg(rd)10、如图所示，小车质量为，小车顶端为半径为的四分之一光滑圆弧，质量为的小球从圆弧顶端由静止释放，对此运动过程的分析，下列说法中正确的是（g为当地重力加速度）（ ）A若地面粗糙且小车能够静止不动，则地面对小车的静摩擦力最大为B若地面粗糙且小车能够静止不动，则地面对小车的静摩擦力最大为C若地面光滑，当小球滑到圆弧最低点时，小车速度为D若地面光滑，当小球滑到圆弧最低点时，小车速度为三、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）为了测量一电压表V的内阻，某同学设计了如图1所示的电路。其中V0是标准电压表，R0和R分别是滑动变阻器和电阻箱，S和S1分别是单刀双掷开关和单刀开关，E是电源。(1)用笔画线代替导线，根据如图1所示的实验原理图将如图2所示的实物图连接完整_。(2)实验步骤如下：将S拨向接点1，接通S1，调节_，使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时_的读数U；然后将S拨向接点2，保持R0不变，调节_，使_，记下此时R的读数；多次重复上述过程，计算R读数的_，即为待测电压表内阻的测量值。(3)实验测得电压表的阻值可能与真实值之间存在误差，除偶然误差因素外，还有哪些可能的原因，请写出其中一种可能的原因：_。12（12分）某实验小组在“测定金属丝电阻率”的实验中，为减小实验误差，选择了内阻已知的电流表，实验中电阻两端电压从零开始调节。(1)以下电路图符合上述要求的是_；(2)请根据所选电路图，完善以下实物图连接_。(3)若电流表的内阻为RA，金属丝的长度为L，直径为d，实验中某次电压表、电流表的示数分别为U、I，则该次实验金属丝电阻率的表达式为=_（用题中字母表示）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） “嫦娥四号”在月球背面软着陆和巡视探测，创造了人类探月的历史。为了实现“嫦娥四号”与地面间的太空通讯，我国于2018年5月发射了中继卫星“鹊桥”，它是运行于地月拉格朗日点的通信卫星，点位于地球和月球连线的延长线上。若某飞行器位于点，可以在几乎不消耗燃料的情况下与月球同步绕地球做匀速圆周运动，如图所示。已知飞行器质量远小于月球质量，地球与月球的中心距离为，点与月球的中心距离为，月球绕地球公转周期为，引力常量为。求：（1）该飞行器在点的加速度大小。（2）地球质量与月球质量的比值。14（16分）如图所示，在xOy坐标系的第一象限内有一圆形有界匀强磁场，磁场方向垂直于坐标平面向外，磁感应强度大小为B0.1T从坐标原点沿与x轴正向成的方向，向第一象限内射入质量为kg、电荷量为C的带正电粒子，粒子的速度大小为v01×104m/s，粒子经磁场偏转后，速度垂直于x轴若不计粒子的重力，求结果可用m表示):（1）粒子在磁场中做圆周运动的半径及运动的时间;（2）匀强磁场的最小面积15（12分）如图所示，光滑轨道槽ABCD与粗糙轨道槽GH（点G与点D在同一高度但不相交，FH与圆相切）通过光滑圆轨道EF平滑连接，组成一套完整的轨道，整个装置位于竖直平面内。现将一质量的小球甲从AB段距地面高处静止释放，与静止在水平轨道上、质量为1kg的小球乙发生完全弹性碰撞。碰后小球乙滑上右边斜面轨道并能通过轨道的最高点E点。已知CD、GH与水平面的夹角为=37°，GH段的动摩擦因数为=0.25，圆轨道的半径R0.4m，E点离水平面的竖直高度为3R（E点为轨道的最高点），（，）求两球碰撞后：（1）小球乙第一次通过E点时对轨道的压力大小；（2）小球乙沿GH段向上滑行后距离地面的最大高度；（3）若将小球乙拿走，只将小球甲从AB段离地面h处自由释放后，小球甲又能沿原路径返回，试求h的取值范围。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】由动能定理可知可知图像的斜率等于电场力，由图像可知，在0x0之间存在一个场强为0的点（设为M点），且在OM之间运动时电场力做正功，在M与x0之间运动时电场力做负功；由此刻判断0x0区间肯定在两点荷的同一侧，且正电荷Q1距离O点较近，故选项A正确，BCD错误；故选A。2、D【解析】AB受力分析可知，P和Q两小球，不能带同种电荷，AB错误；CD若P球带负电，Q球带正电，如下图所示，恰能满足题意，则C错误D正确，故本题选D3、C【解析】A带电粒子做曲线运动，所受的合力指向轨迹凹侧，分析可知该带电粒子带负电，A错误；BC根据等势面与电场线垂直，画出过a点的等势面如图所示。则根据沿电场线方向电势逐渐降低知所以同理可得由于带电粒子带负电，则粒子的电势能根据能量守恒定律知，带电粒子的动能B错误，C正确；D电场线的疏密程度表示电场强度的大小则带电粒子受到的电场力由牛顿第二定律知带电粒子的加速度D错误。故选C。4、C【解析】ABC根据右手螺旋定则，通电导线a在b处产生的磁场方向垂直纸面向里，b处磁感应强度为，若使悬挂导线b的细线不受力，根据左手定则，需要在导线b中通入水平向右的电流，且满足解得选项AB错误，C正确；D此时若使b中电流反向，大小不变，则导线b受安培力方向向下解得则每一根细线受到导线b的拉力将变成mg，D错误。故选C。5、B【解析】AB匀强电场在构成的平面上的电场强度分量因为电势，所以AB为等势线，电场线与AB垂直指向C，则解得故A错误，B正确；C根据，将一个正电荷从点沿直线移到点，电势一直降低，它的电势能一直减小，故C错误； D因为AB为等势线，所以将一个正电荷从点沿直线移到点，它的电势能不变，故D错误。故选B。6、C【解析】ABC.拔掉钉子A后，小球沿切线飞出，做匀变速直线运动，知道线环被钉子B套住，之后细线的拉力提供向心力，小球再做匀速圆周运动，故C正确，AB错误。D,知道线环被钉子B套住前，匀速运动的位移为，故D错误。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由b平衡可知，安培力大小由a平衡可知由c平衡可知联立解得物块c的质量为A错误；Bb棒放上导轨后，根据b棒的平衡可知又因为可得b棒中电流大小是B正确；Cb放上导轨之前，根据能量守恒知物块c减少的重力势能等于a、c增加的动能与a增加的重力势能之和，C错误；Db棒放上导轨后，a棒克服安培力所做的功转化为全电路的电能，即等于a、b两棒上消耗的电能之和，D正确。故选BD。8、AD【解析】A根据左手定则可判断出正离子在纵向场中沿逆时针方向运动，故A正确；B因为左右两边磁场强度不一样，导致左右的半径不同，所以发生偏移；CD根据得发现B越大，R越小，所以右边部分的R大于左边部分的R，结合左手定则判断出正离子就会向下侧漂移，电子向上侧漂移，故C错误，D正确。故选AD。9、AC【解析】A金属杆沿圆弧导轨下滑过程中机械能守恒，mgrmv2在到达最低点前瞬间Fmgm解得F3mg故A正确；B金属杆刚进入磁场时，所受安培力最大，加速度最大，对金属杆受力分析，由牛顿第二定律有mgmam解得amg故B错误；C根据q可知，整个过程中通过金属杆横截面的电荷量为q故C正确；D根据能量的转化和守恒可知，整个过程中系统产生的热量Q总mgrmgd定值电阻上产生的焦耳热Q焦mg(rd)故D错误。故选AC。10、BC【解析】AB若地面粗糙且小车能够静止不动，设圆弧半径为R，当小球运动到半径与竖直方向的夹角为时，速度为v根据机械能守恒定律有：mv2=mgRcos由牛顿第二定律有：N-mgcos=m解得小球对小车的压力为：N=3mgcos其水平分量为 Nx=3mgcossin=mgsin2根据平衡条件知，地面对小车的静摩擦力水平向右，大小为：f=Nx=mgsin2可以看出：当sin2=1，即=45°时，地面对车的静摩擦力最大，其值为fmax=mg故A错误，B正确CD若地面光滑，当小球滑到圆弧最低点时，小车的速度设为v，小球的速度设为v小球与小车组成的系统在水平方向动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：mv-Mv=0；系统的机械能守恒，则得：mgR=mv2+Mv2，解得：v=故C正确，D错误故选BC【点睛】本题中地面光滑时，小车与小球组成的系统在水平方向所受合外力为零，系统在水平方向动量守恒，但系统的总动量并不守恒三、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、 标准电压表 标准电压表仍为U 平均值 电阻箱阻值不连接，电流通过电阻发热导致电阻阻值发生变化，电源连续使用较长时间，电动势降低，内阻增大等。 【解析】（1）电路连线如图；（2）将S拨向接点1，接通S1，调节R0，使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时标准电压表V0的读数U；然后将S拨向接点2，保持R0不变，调节R，使标准电压表V0仍为U，记下此时R的读数；多次重复上述过程，计算R读数的平均值，即为待测电压表内阻的测量值。（3）原因：电阻箱阻值不连续；电流通过电阻发热导致电阻阻值发生变化；电源连续使用较长时间，电动势降低，内阻增大等。12、B 【解析】(1)1电阻两端电压从零开始调节，故选择分压式；电流表内阻已知，电流表选择内接法，选B(2)2接原理图连接实物图如图(3)3由实验原理得由电阻定律得，横截面积，联立，可解得：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) 该飞行器在点的加速度大小 (2)设飞行器质量为m，地球质量为M1，月球质量为M2，对飞行器有对于月球来说，飞行器对它的引力远远小于地球对它的引力大小，故略去不计联立解得地球质量与月球质量的比值为。14、（1）×10-5s ；（2）×10-2m2【解析】（1）带电粒子在磁场中做圆周运动，由：qv0B=m可得粒子做圆周运动的半径为：R=0.1m粒子在磁场中做圆周运动的周期：T=由几何关系可知，粒子做圆周运动的轨迹所对应的圆心角为120° 粒子在磁场中运动的时间：t=×10-5s（2）粒子的运动轨迹如图所示，设入射点在P点，出射点在Q点 由几何关系可知：PQ=2Rcos30°=m则圆形磁场的最小半径：r=m因此匀强磁场的最小面积：S=r2=×10-2m215、（1）30N ；（2）1.62m ；（3）h0.8m或h2.32m【解析】（1）小球甲从A点到B点由机械能守恒定律可得：两小球碰撞时由动量守恒定律可得：由机械能守恒定律可得：小球乙从BC轨道滑至E 点过程，由机械能守恒定律得： 小球乙在E点，根据牛顿第二定律及向心力公式，根据牛顿第三定律小球乙对轨道的压力N=N，由以上各式并代入数据得：，=30N（2）D、G离地面的高度设小球乙上滑的最大高度为，则小球乙在GH段滑行的距离小球乙从水平轨道位置滑至最高点的过程，根据动能定理：其中，由以上各式并代入数据得（3）只有小球甲时，小球甲要沿原路径返回，若未能完成圆周运动，则 若能完成圆周运动，则小球甲返回时必须能经过圆轨道的最高点E。设小球沿GH上升的竖直高度为，上升过程克服摩擦力做功为，则：小球甲从释放位置滑至最高点的过程，根据动能定理：设小球甲返回至G点时的速度为，根据动能定理：从G点返回至E点的过程，根据机械能守恒：在E点，由以上各式得h=2.32m故小球甲沿原路径返回的条件为或