2024届东北三省三校高三下学期四模物理试卷含答案.pdf

学科网（北京）股份有限公司 哈尔滨师大附中哈尔滨师大附中 东北师大附中东北师大附中 辽宁省实验中学辽宁省实验中学 2024 年高三第四次联合模拟考试年高三第四次联合模拟考试 物理试卷物理试卷 本试卷共本试卷共 15 题，共题，共 100 分，共分，共 4 页。考试用时页。考试用时 75 分钟。分钟。注意事项：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。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答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。效。3考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题：本题共一、选择题：本题共 10 小题，共小题，共 46 分。在每小题给出的四个选项中，第分。在每小题给出的四个选项中，第 17 题只有一项符合题只有一项符合题目要求，每小题题目要求，每小题 4 分；第分；第 810 题有多项符合题目要求，每题题有多项符合题目要求，每题 6 分，全部选对的得分，全部选对的得 6 分，选对分，选对但不全的得但不全的得 3 分，有选错的得分，有选错的得 0 分。分。1下列关于物理思想与方法的说法不正确的是（）A通过观察平面镜反射光线的偏移演示桌面微小形变的实验，使用了极限思维法 B探究加速度与力、质量的关系实验，使用了控制变量法 C验证力的平行四边形定则实验，使用了等效替代思想 D根据速度定义式xvt=，当t非常小时，xt就可以表示物体的瞬时速度，使用了极限思维法 2北斗二期导航系统的“心脏”是上海天文台自主研发的星载氢原子钟，它是利用氢原子能级跃迁时辐射出来的电磁波去控制校准石英钟的。如图为氢原子能级图，则下列说法正确的是（）A氢原子从低能级向高能级跃迁时辐射光子 B大量处于4n=能级的氢原子向低能级跃迁时，形成的线状光谱总共有 3 条亮线 C大量处于4n=能级的氢原子辐射出来的光子中，波长最长的光子能量为 0.66eV D用大量能量为 3.6eV 的光子持续照射处于基态的氢原子，可使其电离 3甲、乙两物体从同一地点出发且在同一条直线上运动，它们的位移-时间（xt）图像如图所示，由图像可以看出在 0-5s 内（）学科网（北京）股份有限公司 A甲、乙两物体始终同向运动 B4s 时甲、乙两物体间的距离最大 C甲物体的平均速度大于乙物体的平均速度 D甲物体的速率始终大于乙物体的速率 4x 轴上固定着两个点电荷 A、B，两点电荷分别位于04ABxxd=、处，两者所在区域为真空，在两者连线上某点的电场强度 E 与该点位置的关系如图所示。选取 x 轴正方向为场强的正方向，无限远处电势为零。以下说法正确的是（）A点电荷 A、B 均带正电 B点电荷 A、B 所带电荷量的绝对值之比为 19 Cxd=处电势为零 D将电子从5xd=处无初速度释放，其电势能一直增加 5如图所示，两个质量相等可视为质点的小球 a、b 通过铰链用长为2L的刚性轻杆连接，a 球套在竖直杆M 上，b 球套在水平杆 N 上，最初刚性轻杆与细杆 M 的夹角为 45。两根足够长的细杆 M、N 不接触（a、b球均可无碰撞通过 O 点），且两杆间的距离忽略不计，将两小球从图示位置由静止释放，不计一切摩擦，重力加速度为 g。下列说法中正确的是（）Aa、b 两球组成系统机械能不守恒 Ba 球到达与 b 球等高位置时速度大小为gL Ca 球运动到最低点时，b 球速度最大 Da 球从初位置下降到最低点的过程中，刚性轻杆对 a 球的弹力一直做负功 6 如图所示，“鹊桥”中继星处于地月拉格朗日点上时，可以和月球保持同步绕地球做匀速圆周运动。地球、月球和“鹊桥”中继星均可视为质点，忽略地球、月球以外的天体对“鹊桥”中继星的引力，忽略“鹊桥”中继星对月球的影响，则当“鹊桥”中继星处于拉格朗日点上时，下列选项正确的是（）学科网（北京）股份有限公司 A中继星绕地球做圆周运动所需的向心力仅来源于地球对它的引力 B中继星绕地球做圆周运动的周期大于月球绕地球做圆周运动的周期 C中继星绕地球做圆周运动的向心加速度小于月球绕地球做圆周运动的向心加速度 D中继星绕地球做圆周运动的线速度大于月球绕地球做圆周运动的线速度 7如图甲所示，一粮食储备仓库工人正利用传送带运送货物，以恒定速率0v逆时针运行的传送带与水平面的夹角37=，转轴间距3.5mL=。工人将货物（可视为质点）沿传送方向以速度115m/sv=，从传送带顶端推下，4.5st=时货物运动到传送带底端，货物在传送带上运动的vt图像如图乙所示。已知sin370.6,cos370.8=，重力加速度 g 取210m/s，不计空气阻力，则（）A2.5st=时，货物所受摩擦力方向改变 B货物与传送带间的动摩擦因数为 0.4 C传送带运行的速度大小为0.5m/s D 货物向下运动过程中所具有的机械能先减小后不变 8有一列沿水平方向传播的简谐横波，在波的传播方向上有平衡位置相距 4m 的 A、B 两质点，已知波的传播方向由 B 指向 A，图甲、乙分别是 A、B 两质点的振动图像。则这列波的波速可能为（）A40m/s9 B12m/s C40m/s D60m/s 9如图所示，A、B 为水平放置的两平行正对金属板、在板中央分别开有小孔 M、N。小孔对平行板之间的电场无影响，其中 R 为滑动变阻器，电源内阻不可忽略。闭合开关 S待电路稳定后，将一带负电的可视为质点的小球从小孔 M、N 正上方的 P 点由静止释放，小球恰好能运动至小孔 N 处。每次都将小球在 P 点由静止释放，忽略板外电场对小球运动的影响，不计空气阻力、下列说法正确的是（）学科网（北京）股份有限公司 A若仅将 A 板上移少许，则带电小球将无法运动至 B 板的小孔 N 处 B若仅将 B 板上移少许，则带电小球将无法运动至 B 板的小孔 N 处 C若仅将 R 的滑片上移，则带电小球能从 B 板的小孔 N 处穿出 D若仅将 R 的滑片下移，则带电小球能从 B 板的小孔 N 处穿出 10如图所示，在 xOy 平面内存在着磁感应强度大小均为 B 的匀强磁场，其中第一、二、四象限内的磁场方向垂直纸面向外，第三象限内的磁场方向垂直纸面向里。(),0PL、()0,QL为坐标轴上的两个点。现有一电量大小为 q、质量为 m 的带正电粒子（不计重力），以与 x 轴正向成45的速度从 P 点射出，恰好经原点O 并能到达 Q 点，则下列对 PQ 段运动描述正确的是（）A粒子运动的最短时间为mqB B粒子运动的总路程一定为22L C粒子在 Q 点的速度方向可能与 y 轴垂直 D粒子从 P 点到 O 点的时间与从 O 点到 Q 点的时间之比可能为 13 二、非选择题：本题共二、非选择题：本题共 5 小题，共小题，共 54 分。分。11（6 分）小明同学在估测油酸分子大小的实验中，具体操作如下：取油酸 1.0mL 注入 1000mL 的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到 1000mL 的刻度为止。摇动容量瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸和酒精混合溶液；学科网（北京）股份有限公司 用滴管吸取混合溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒内体积达到 1.0mL 为止，恰好共滴了 100 滴；在浅水盘内注入约 2cm 深的水，将细痱子粉均匀地撒在水面上，再用滴管吸取混合溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽可能地散开，可以清楚地看出油膜轮廓；待油膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上绘出油膜的形状；将画有油膜形状的玻璃板放在每小格边长为 2.0cm 的方格纸上。（1）利用上述具体操作中的有关数据可知，油膜的面积是_2cm，估测出油酸分子的直径是_m（此空保留一位有效数字）。（2）小明同学通过实验得到的油酸分子的直径和大多数同学相比，测量结果偏大。对于出现这种结果的原因，可能是由于（）A在求每滴溶液体积时，1mL 溶液的滴数少记了 2 滴 B计算油酸面积时，错将所有不完整的方格作为完整的方格处理 C水面上痱子粉撒的较多，油酸膜没有充分展开 D油膜中含有大量未溶解的酒精 12（8 分）物理兴趣小组的同学为了测量某个量程为 3V 电压表的内阻，设计了如图甲所示的电路。实验器材如下：A待测电压表 V（量程为 3V，内阻约为几千欧姆）B滑动变阻器 R（阻值范围 0-10）C电阻箱1R（阻值范围 0-9999）D直流电源 E（电动势为 6V，内阻不计）E开关一个，导线若干 （1）闭合开关 S 前，应将滑动变阻器的滑动头 P 滑动至_端（填“a”或“b”）。（2）将电阻箱的电阻调到 1000，闭合开关 S，调节滑动变阻器，使电压表的示数为满偏电压 3V。保持电路的其它部分不变，只调节电阻箱的电阻，使电压表示数变为 1V 时，电阻箱示数如图乙所示，此时电阻箱接入电路的电阻为_，经计算得电压表的内阻为_。（3）由以上方法测量并计算的电压表内阻比其真实内阻_（填“偏大”、“偏小”或“不变”）13（10 分）如图所示，三棱镜的截面为直角三角形，其中90,60bc=，bc 的长度为 3L，某种颜色的细光束从 ac 边上的 d 点垂直射入三棱镜，2cdL=，折射光线射到 ab 边上的 e 点，出射光线与 ab 的夹角45=，反射光线射到 bc 边上的 f 点，已知光在真空中的传播速度为 c，求：学科网（北京）股份有限公司 （1）三棱镜对此单色光的折射率，并通过计算判断 be 边是否有光线射出；（2）光线从 d 点经 e 点到 f 点的传播时间。14（12 分）如图所示，倾角37=的固定粗糙斜面上存在匀强磁场区域 MNPQ，磁场方向垂直斜面向上，磁感应强度大小5TB=，MN、PQ 均与斜面底边平行。有一边长0.4mL=、质量1kgm=、电阻2R=的正方形均匀导体线框 abcd，导体线框 abcd 与斜面间的动摩擦因数为0.5=将线框从图示位置由静止释放，线框底边始终与斜面底边平行，当 ab 边刚进入磁场时，线框恰好做匀速直线运动，并能匀速通过整个磁场区域，重力加速度 g 取210m/s,sin370.6.cos370.8=，不计空气阻力，求：（1）线框 abcd 由静止释放时，线框的 ab 边与磁场边界线 MN 的距离；（2）从线框 abcd 到达磁场边界线 MN 开始至全部进入磁场的过程中通过线框的电量；（3）线框 abcd 穿过整个磁场的过程中 ab 边产生的总焦耳热 Q。15（18 分）如图所示，半径为 R 的光滑14圆弧槽静止在足够长的光滑水平面上，圆弧底端与水平面相切，其最低点的右侧相距为 R 处有厚度不计、上表面粗糙程度处处相同的薄木板，薄木板的最左端放置一小滑块，薄木板右端固定一竖直挡板，挡板左侧连有一轻质弹簧，现将一小球从圆弧槽最高点正上方的一定高度处由静止释放，小球落入圆弧槽后从圆弧槽最低点滑离；然后以大小为0v的速度与小滑块发生对心弹性碰撞，碰撞时间极短；随后小滑块相对薄木板向右滑动、压缩弹簧后反弹，且恰好能回到薄木板的最左端而不滑落。已知小球和圆弧槽的质量均为 m，小滑块的质量为 2m，薄木板以及固定挡板的总质量为 4m，小球和小滑块均可视为质点，重力加速度为 g，不计空气阻力。求：（1）小球开始下落时距离水平地面的高度 h；学科网（北京）股份有限公司（2）小球与滑块碰撞的瞬间，小球与圆弧槽底端的距离 x；（3）弹簧的最大弹性势能pmE。学科网（北京）股份有限公司 哈师大附中哈师大附中 2024 年高三第四次模拟考试年高三第四次模拟考试 物理答案物理答案 一、选择题一、选择题 1A 2C 3D 4B 5C 6D 7C 8AC 9BC 10AD 二、实验题二、实验题 11（1）436（424-448 均给分）102 10 （2）AC 12（1）a （2）7048 2024 （3）偏大 三、计算题三、计算题 13（10 分）（1）由30a=根据几何关系可知光线在e点的入射角为30 根据折射定律可得sin452sin30n=可知全反射临界角12sin2Cn=根据几何关系可得光线在f点入射角为60，因为sin60sinC，则光线在bc边上的f点发生全反射，bc边上并无光线射出。（2）由入射点d为三等分点可知4adL=，则4 38 3sin30,3cos303addeadL aeL=根据几何关系可得2 3sin303abaeefL=则光通过的路程2 3SdeefL=+=根据折射率与光速之间的关系有2C2cvn=则光线从d点经e点到f点的传播时间为2 6SLtvc=14（12 分）（1）设框ABCD进入磁场瞬间速度大小为v，由：FBIL=EIR=EBLV=学科网（北京）股份有限公司 可得22B LVFR=安（可以等同上面三个表达式）进入磁场后保持匀速，可得：sin37cos37mgmgF=+安 可得1m/sv=框由静止释放到AB边刚好进入磁场相对斜面的位移为d 可得：21sin37cos372mgdmgdmv=可得0.25md=（2）由公式：qIt=BLvIR=Ltv=可得0.4Cq=（3）由于线框恰好匀速通过整个磁场区域，故磁场区域的 MN 和 PQ 之间距离为框边长L 2sin372cos37mgLmgLQ=+总 1.6JQ=总 故AB边产生的总焦耳热为：10.4J4ABQQ=总 15（1）设小球滑离圆弧槽时，圆弧槽的反冲速度大小为1v，方向水平向左由动量守恒定律得01mvmv=解得10vv=从小球开始下落至球、槽第一次分离过程，系统机械能守恒。由机械能守恒定律得22011122mghmvmv=+解得20vhg=（2）设小球从开始下落至刚好滑离圆弧槽，相对地面向右滑过1x，圆弧槽反冲相对地面后退2x，由平均动量守恒可得12mxmx=学科网（北京）股份有限公司 12xxR+=解得1211,22xR xR=小球要继续向右滑过2xR+，历时t，则20032xRRtvv+=圆弧槽在t时间内向左继续滑行的距离为1003322RRv tvv=小球与滑块碰撞的瞬间，小球与圆弧槽底端的距离123xv txRR=+=（3）规定向右为正方向，小球与滑块发生弹性碰撞，动量守恒，机械能守恒 0022mvmvmv=+2220021112222mvmvmv=+解得003vv=方向向左；0223vv=方向向右。滑块与薄木板共速时弹簧的弹性势能最大，由动量守恒定律得()2224mvmm v=+解得029vv=因滑块恰好回到薄木板的最左端，故薄木板与滑块间一定有摩擦，且相对薄木板向右运动和返回向左运动的摩擦生热相同，设为Q，则()22Pm21122422Emvmm vQ=+滑块恰好回到薄木板的最左端时仍共速，速度仍为v，故PmEQ=解得20Pm427mvE=