北京市第十九中2022-2023学年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答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2答题时请按要求用笔。3请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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，在圆形空间区域内存在关于直径ab对称、方向相反的两个匀强磁场，两磁场的磁感应强度大小相等，一金属导线制成的圆环刚好与磁场边界重合，下列说法中正确的是A若使圆环向右平动，感应电流先沿逆时针方向后沿顺时针方向B若使圆环竖直向上平动，感应电流始终沿逆时针方向C若圆环以ab为轴转动，a点的电势高于b点的电势D若圆环以ab为轴转动，b点的电势高于a点的电势2、图为氢原子的能级示意图。处于n=4能级的一群氢原子向低能级跃迁时，辐射出的光子再照射列逸出功为2.29eV的某金属板上，下列说法正确的是（）A共有10种不同频率的光子辐射出来B共有6种不同频率的光子能使该金属发生光电效应现象C入射光子的频率越高，逸出光电子的最大初动能越大D从金属板中逸出的光电子就是粒子3、如图所示，质量为m的物体A静止在质量为M的斜面B上，斜面B的倾角30°。现用水平力F推物体A，在F由零逐渐增加至mg再逐渐减为零的过程中，A和B始终保持静止。对此过程下列说法正确的是（ ）A地面对B的支持力随着力F的变化而变化BA所受摩擦力方向始终沿斜面向上CA所受摩擦力的最小值为 ，最大值为mgDA对B的压力的最小值为mg，最大值为mg4、一辆汽车在公路上匀速行驶的速度为，正常匀速行驶过程中发现前方处有一个特殊路况，驾驶员刹车减速，汽车停在该特殊路况前处。若该驾驶员的反应时间大约为，则汽车减速过程中加速度的大小约为（ ）ABCD5、半径相同的两个金属小球A、B带有等量的电荷，相隔较远的距离，两球之间的吸引力大小为F，今用第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A、B两球接触后移开，这时A、B两球之间作用力的大小是（）ABCD6、一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正方向运动，其电势能Ep随位移x变化的关系如图所示，其中0x2段是关于直线x=x1对称的曲线，x2x3段是直线，则下列说法正确的是Ax1处电场强度最小，但不为零B粒子在0x2段做匀变速运动，x2x3段做匀速直线运动C若x1、x3处电势为1、3，则1<3Dx2x3段的电场强度大小方向均不变二、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、以下说法正确的是_A质量、温度都相同的氢气和氧气，分子平均动能不相同B空调既能制热又能制冷，说明热量可以从低温物体向高温物体传递C知道阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和密度.不能估算出气体分子的大小D一定质量的理想气体，经等容升温，气体的压强増大，用分子动理论的观点分析，这是因为气体分子数密度增大E.一定量的理想气体在某过程中从外界吸热2.5×104J，并对外界做功1.0×104J，则气体的温度升高，密度减小8、图（a）为一交流发电机示意图，线圈abcd在匀强磁场中绕固定轴OO'沿顺时针方向匀速转动，图（b）是该发电机的电动势已随时间t按余弦规律变化的图像。已知线圈电阻为2.5，定值电阻R=10，电表均为理想交流电表。由此可以判定（）A电流表读数为0.8AB电压表读数为10VCt=0.1s时刻，穿过线圈的磁通量为零D00.05s内，通过电阻R的电荷量为0.04C9、2019年1月3日10时26分，“嫦娥四号”探测器成功在月球背面着陆，标志着我国探月航天工程达到了一个新高度，如图所示为“嫦娥四号”到达月球背面的巡视器。已知地球质量大约是月球质量的81倍，地球半径大约是月球半径的4倍。不考虑地球、月球自转的影响，则下列判断中最接近实际的是（）A地球表面重力加速度与月球表面重力加速度之比为9：4B地球表面重力加速度与月球表面重力加速度之比为81：16C地球的第一宇宙速度与月球的第一宇宙速度之比为9：2D地球的第一宇宙速度与月球的第一宇宙速度之比为2：910、如图所示为一质点的简谐运动图象。由图可知A质点的运动轨迹为正弦曲线Bt=0时，质点正通过平衡位置向正方向运动Ct=0.25s时，质点的速度方向与位移的正方向相同D质点运动过程中，两端点间的距离为0.1m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）如图所示为用光电门测定钢球下落时受到的阻力的实验装置。直径为d、质量为m的钢球自由下落的过程中，先后通过光电门A、B，计时装置测出钢球通过A、B的时间分别为tA、tB。用钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度。测出两光电门间的距离为h，当地的重力加速度为g。设钢球所受的空气阻力大小不变。（1）钢球下落的加速度大小a=_， 钢球受到的空气阻力Ff=_。（2）本题“用钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度”，但从严格意义上讲是不准确的，实际上钢球通过光电门的平均速度_(选填“>”或“<")钢球球心通过光电门的瞬时速度。12（12分）在探究加速度与力、质量的关系的实验中，某同学设计了如图所示的实验装置，通过加减小车中砝码改变小车和砝码的总质量M（含拉力传感器），加减砂桶中砂子改变砂桶和砂子的总质量m，用拉力传感器测出轻绳的拉力大小F。(1)用此装置探究加速度与质量的关系时，_（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力。(2)用此装置探究加速度与力的关系时，_（填“需要”或“不需要”）满足Mm。(3)用此装置探究加速度与质量的关系，保持m不变，且已平衡摩擦力，当小车和砝码的总质量较小时，可能不满足Mm的情况，此时加速度a与的关系图像正确的是_。A B C D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平面直角坐标系中，直角三角形ACD内存在垂直平面向里磁感应强度为B的匀强磁场，线段CO=OD=L，CD边在x轴上，ADC=30°。电子束沿y轴方向以相同的速度v0从CD边上的各点射入磁场，已知这些电子在磁场中做圆周运动的半径均为，在第四象限正方形ODQP内存在沿x轴正方向、大小为E=Bv0的匀强电场，在y=L处垂直于y轴放置一足够大的平面荧光屏，屏与y轴交点为P。忽略电子间的相互作用，不计电子的重力。(1)电子的比荷；(2)从x轴最右端射入电场中的电子打到荧光屏上的点与P点间的距离：(3)射入电场中的电子打到荧光屏上的点距P的最远距离。14（16分）如图所示，两根平行的导电轨道M、N水平放置，相距为L。其末端放置一个与导轨垂直接触的质量为m的导体棒。导体棒距离地面的高度为h，且处在竖直方向的匀强磁场中，磁感应强度为B。当导轨中突然通以一个强电流脉冲时，导体棒向右抛出。导体棒运动过程中始终与地面水平，其水平射程为x。求：（1）导体棒抛出时速度的大小；（2）开关闭合瞬间流经电路的电荷量。15（12分）如图所示为一种研究高能粒子在不同位置对撞的装置。在关于y轴对称间距为2d的MN、PQ边界之间存在两个有界匀强磁场，其中K（K在x轴上方）下方I区域磁场垂直纸面向外，JK上方区域磁场垂直纸面向里，其磁感应强度均为B直线加速器1与直线加速器2关于O点轴对称，其中心轴在位于x轴上，且末端刚好与MN、PQ的边界对齐；质量为m、电荷量为e的正、负电子通过直线加速器加速后同时以相同速率垂直MN、PQ边界进入磁场。为实现正、负电子在区域的y轴上实现对心碰撞（速度方向刚好相反），根据入射速度的变化，可调节边界与x轴之间的距离h，不计粒子间的相互作用，不计正、负电子的重力，求：（1）哪个直线加速器加速的是正电子；（2）正、负电子同时以相同速度1进入磁场，仅经过边界一次，然后在区域发生对心碰撞，试通过计算求出v1的最小值。（3）正、负电子同时以v2速度进入磁场，求正、负电子在区域y轴上发生对心碰撞的位置离O点的距离。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】若圆环向右平动，由楞次定律知感应电流先沿逆时针方向后沿顺时针方向，A正确；若圆环竖直向上平动，由于穿过圆环的磁通量未发生变化，所以圆环中无感应电流产生，B错误；若圆环以ab为轴转动，在090°内，由右手定则知b点的电势高于a点的电势，在90°180°内，由右手定则知a点的电势高于b点的电势，以后a、b两点电势按此规律周期性变化，CD错误故选A.2、C【解析】A. 共有种不同频率的光子辐射出来，选项A错误；B. 其中能级差大于2.29eV的跃迁有：41、31、21、42，即共有4种不同频率的光子能使该金属发生光电效应现象，选项B错误；C. 根据光电效应规律可知，入射光子的频率越高，逸出光电子的最大初动能越大，选项C正确；D. 从金属板中逸出的光电子是，不是粒子，选项D错误。故选C。3、D【解析】A对AB组成的整体受力分析，整体受力平衡，竖直方向受到重力和地面对B的支持力，所以地面对B的支持力等于，保持不变，A错误；B拉力F最大时沿斜面向上的分力为重力沿斜面向下的分力为故此时摩擦力沿斜面向下，B错误；C对A受力分析，受到重力、支持力、拉力和摩擦力作用，当拉力沿斜面向上的分力等于重力沿斜面向下的分力时，摩擦力为零，所以摩擦力最小为零，当时，f最大，C错误；D垂直于斜面方向有当时， 最小，最小为当时，最大，最大为D正确。故选D。4、C【解析】在驾驶员的反应时间内汽车匀速运动，其位移为刹车阶段内匀减速运动，位移为又有，解得故选C。5、C【解析】两球之间是吸引力，故假设A的带电量为Q，B的带电量为-Q，两球之间的相互吸引力的大小是：，第三个不带电的金属小球C与A接触后，A和C的电量都为，C与B接触时先中和再平分，则C、B分开后电量均为，这时，A、B两球之间的相互作用力的大小：故C正确ABD错误。故选C。6、D【解析】EP-x图像的斜率表示粒子所受电场力F，根据F=qE可知x1处电场强度最小且为零，故A错误；B、粒子在0x2段切线的斜率发生变化，所以加速度也在变化，做变速运动， x2x3段斜率不变，所以做匀变速直线运动，故B错误；C、带负电的粒子从x1到x3的过程中电势能增加，说明电势降低，若x1、x3处电势为1、3，则1>3,故C错误；D、x2x3段斜率不变，所以这段电场强度大小方向均不变，故D正确；故选D点睛：EP-x图像的斜率表示粒子所受电场力F，根据F=qE判断各点场强的方向和大小，以及加速度的变化情况。至于电势的高低，可以利用结论“负电荷逆着电场线方向移动电势能降低，沿着电场线方向移动电势能升高”来判断。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、BCE【解析】A温度都相同的氢气和氧气，分子平均动能一定相同，故A错误；B空调既能制热又能制冷，说明在外界的影响下，热量可以从低温物体向高温物体传递，故B正确；C知道阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和密度，可求出摩尔体积，将气体分子占据的空间看成立方体形，立方体的边长等于气体分子间的平均距离，由摩尔体积除以阿伏加德罗常数可求出每个气体分子占据的空间大小，从而能求出分子间的平均距离。不能估算出气体分子大小，故C正确；D一定质量的理想气体，经等容升温，气体的压强增大，因体积不变，则气体分子数密度不变，气体的平均动能变大，用分子动理论的观点分析，这是因为气体分子对器壁的碰撞力变大，故D错误；E由热力学第一定律可知，一定量的理想气体在某过程中从外界吸热2.5×104J，并对外界做功1.0×104J，则气体的内能增加，温度升高，体积变大，密度减小，故E正确。故选BCE。8、AC【解析】AB电动势有效值为电流表的读数电压表读数选项A正确，B错误； Ct=0.1s时刻，感应电动势最大，此时穿过线圈的磁通量为零，选项C正确；D00.05s内，通过电阻R的电荷量为 则选项D错误。故选AC。9、BC【解析】AB根据天体表面物体的重力等于万有引力，有可得所以地球表面重力加速度与月球表面重力加速度之比为故A错误，B正确；CD当质量为m的物体在环绕天体表面飞行时的速度即为天体第一宇宙速度，根据万有引力提供向心力有可得第一宇宙速度所以地球的第一宇宙速度与月球的第一宇宙速度之比为故C正确，D错误。故选BC。10、CD【解析】试题分析：简谐运动图象反映质点的位移随时间变化的情况，不是质点的运动轨迹，故A错误t=0时，质点离开平衡位置的位移最大，速度为零，故B错误根据图象的斜率表示速度，则t=0.25s时，质点的速度为正值，则速度方向与位移的正方向相同故C正确质点运动过程中，两端点间的距离等于2倍的振幅，为 S=2A=2×5cm=10cm=0.1m，故D正确故选CD。考点：振动图线【名师点睛】由振动图象可以读出周期、振幅、位移、速度和加速度及其变化情况，是比较常见的读图题，要注意振动图象不是质点的运动轨迹；根据图象的斜率表示速度分析振动的运动方向质点运动过程中，两端点间的距离等于2倍的振幅。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、 mg 【解析】（1）1钢球通过光电门A、B时的瞬时速度分别为、由解得加速度2由牛顿第二定律得解得（2）3由匀变速直线运动的规律，钢球通过光电门的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，而球心通过光电门的中间位移的速度大于中间时刻的瞬时速度。12、需要 不需要 D 【解析】(1)1在探究“加速度与力、质量关系”的实验中，用此装置探究“加速度与质量”的关系时，需要平衡摩擦力，否则绳子的拉力大小就不等于小车的合力；(2)2用此装置探究“加速度与力”的关系时，不需要满足Mm，因为绳子的拉力通过力传感器来测量的；(3)3用此装置探究“加速度与质量”的关系，保持m不变，当小车和砝码的总质量较小时，但仍不满足Mm的情况时，虽然控制F不变，但改变小车的质量过程中，绳子的拉力会明显减小的，因此a与的图象斜率减小，故ABC错误，D正确。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) (3) 【解析】根据电子束沿速度v0射入磁场，然后进入电场可知，本题考查带电粒子在磁场和电场中的运动，根据在磁场中做圆周运动，在电场中做类平抛运动，运用牛顿第二定律结合几何知识并且精确作图进行分析求解；【详解】（1）由题意可知电子在磁场中的轨迹半径由牛顿第二定律得 电子的比荷；（2）若电子能进入电场中，且离O点右侧最远，则电子在磁场中运动圆轨迹应恰好与边AD相切，即粒子从F点离开磁场进入电场时，离O点最远：设电子运动轨迹的圆心为点。则从F点射出的电子，做类平抛运动，有，代入得电子射出电场时与水平方向的夹角为有 所以，从x轴最右端射入电场中的电子打到荧光屏上的点为G，则它与P点的距离；（3）设打到屏上离P点最远的电子是从(x,0)点射入电场，则射出电场时 设该电子打到荧光屏上的点与P点的距离为X，由平抛运动特点得所以所以当，有。【点睛】本题属于带电粒子在组合场中的运动，粒子在磁场中做匀速圆周运动，要求能正确的画出运动轨迹，并根据几何关系确定某些物理量之间的关系，粒子在电场中的偏转经常用化曲为直的方法，求极值的问题一定要先找出临界的轨迹，注重数学方法在物理中的应用。14、 (1) ；（2）。【解析】（1）平抛运动的竖直方向有水平方向有解得（2）瞬时加速过程的时间为，导体棒受安培力由牛顿第二定律得由运动规律得电荷量解以上各式得15、（1）直线加速器2（2）；（3）y2，n1，3，5，72k1。【解析】（1）正负电子进入磁场后要在区域相遇，因此正负电子出加速器以后都向上偏转，根据左手定则可知直线加速器2加速得为正电子（2）如图所示：d2Rsin，R（1cos）h或直接得：整理得：R即当，即h时，Rmin根据ev1Bm，求得：v1（3）当v，则R，距离总是满足：y2h情况一：hR，只有一种情况hR，y情况二：hR，hR，那么y2，n1，3，5，72k1