四川省武胜烈面中学2022-2023学年高三第四次统考物理试题试卷

这是一份四川省武胜烈面中学2022-2023学年高三第四次统考物理试题试卷，共16页。试卷主要包含了考生要认真填写考场号和座位序号等内容，欢迎下载使用。

四川省武胜烈面中学2022-2023学年高三第四次统考物理试题试卷
注意事项
1．考生要认真填写考场号和座位序号。
2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。

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，斜面体放在水平地面上，物块在一外力F的作用下沿斜面向下运动，斜面体始终保持静止，则(　　)

A．若物块做加速运动，地面对斜面体的摩擦力方向一定水平向左
B．若物块做加速运动，地面对斜面体的摩擦力方向一定水平向右
C．若物块做减速运动，地面对斜面体的摩擦力方向水平向左
D．若物块做减速运动，地面对斜面体的摩擦力方向水平向右
2、在地球上不同的地方，重力加速度大小是不同的。若把地球看成一个质量分布均匀的球体，已知地球半径为R，地球自转的周期为T，则地球两极处的重力加速度与赤道处的重力加速度之差为
A． B． C． D．
3、如图甲所示，一个圆形线圈放于一个随时间变化的匀强磁场内，磁场方向垂直线圈所在的平面（纸面），以垂直纸面向里为正方向。磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示。取图示线圈中电流方向为正方向，用i表示线圈中的感应电流，则下列表示电流随时间变化的4幅i-t图像正确的是（　　）

A． B． C． D．
4、我国拥有世界上最大的单口径射电望远镜，被称为“天眼”，如图所示。“天眼” “眼眶”所围圆面积为S，其所在处地磁场的磁感应强度大小为B，与“眼眶”平面平行、垂直的分量分别为Bl、B2，则穿过“眼眶”的磁通量大小为

A．0 B．BS
C．B1S D．B2S
5、下列说法正确的是（　　）
A．光电效应既显示了光的粒子性，又显示了光的波动性
B．原子核内的中子转化成一个质子和一个电子，这种转化产生的电子发射到核外，就是β粒子，这就是β衰变的实质
C．一个氘核与一个氚核聚变生成一个氦核的同时，放出一个电子
D．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，电势能增大，原子的总能量不变
6、地光是在地震前夕出现在天边的一种奇特的发光现象，它是放射性元素氡因衰变释放大量的带电粒子，通过岩石裂隙向大气中集中释放而形成的。已知氡的半衰期为3.82d，经衰变后产生一系列子体，最后变成稳定的，在这一过程中（　　）
A．要经过4次α衰变和4次β衰变
B．要经过4次α衰变和6次β衰变
C．氡核的中子数为86，质子数为136
D．标号为a、b、c、d的4个氡核经3.82d后一定剩下2个核未衰变
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、如图所示，粗糙程度均匀的绝缘空心斜面ABC放置在水平面上，∠CAB=30°，斜面内部0点(与斜面无任何连接)固定一个正点电荷，一带负电可视为质点的小物体可以分别静止在M、P、N点，P为MN的中点，OM=ON，OM∥AB，下列说法正确的是（　　）

A．小物体在M、P、N点静止时一定都是受4个力
B．小物体静止在P点时受到的摩擦力最大
C．小物体静止在P点时受到的支持力最大
D．小物体静止在M、N点时受到的支持力相等
8、一列沿x轴正向传播的简谐横波，t=0时刻的波形如图所示，波速大小为v=0.6m/s，此时波刚好传到0.24m的位置，P为0.60m处的质点。下列说法中正确的是（　　）

A．经过0.6s传播到P点
B．刚传播到P点时P点由平衡位置向上振动
C．从t=0时刻到刚传播到P点过程中O点的路程为30cm
D．0.18m处的质点的振动方程为y=5sin(5πt)cm
9、4月20日深夜，“长征三号乙”运载火箭成功发射第44颗“北斗”导航卫星。这是“北斗”导航卫星在2019年的首次发射，“北斗”卫星导航系统今年继续高密度全球组网。若某颗卫星入轨后绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为，运动周期为。已知地球半径为，引力常量为，下列说法正确的是（ ）
A．卫星的线速度大小 B．地球的质量
C．地球的平均密度 D．地球表面重力加速度大小
10、a、b两物体沿同一直线运动，运动的位置一时间（）图像如图所示。分析图像可知（ ）

A．时刻两物体的运动方向相同 B．时间内的某时刻两物体的速度相等
C．时间内a、b两物体运动的路程不等 D．时刻b物体从后面追上a物体
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（a）所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中打点计时器的电源为交流电源，可以使用的频率有20Hz、30 Hz和40 Hz，打出纸带的一部分如图（b）所示．

该同学在实验中没有记录交流电的频率，需要用实验数据和其他条件进行推算．
（1）若从打出的纸带可判定重物匀加速下落，利用和图（b）中给出的物理量可以写出：在打点计时器打出B点时，重物下落的速度大小为_________，打出C点时重物下落的速度大小为________，重物下落的加速度的大小为________.
（2）已测得=8.89cm，=9.5.cm，=10.10cm；当重力加速度大小为9.80m/，试验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的1%．由此推算出为________ Hz．
12．（12分）测量木块和木板间动摩擦因数的装置如图(a)。水平固定的长木板一端有定滑轮，另一端有打点计时器。细线绕过定滑轮将木块和钩码相连，木块靠近打点计时器，纸带穿过打点计时器后固定在木块上。接通打点计时器，放开木块，钩码触地后不再弹起，木块继续向前运动一段距离后停在木板上。某次纸带的数据如图(b)，打点计时器所用电源的频率为50Hz，每相邻两点间还有1个点未画出，数值单位为cm。由图(b)数据可知，钩码触地后木块继续运动的加速度大小为___m/s2；若取g＝10m/s2，则木块与木板间的动摩擦因数为___；某小组实验数据处理完成后，发现操作中滑轮的高度变化造成细线与木板的上表面不平行，如图(c)，这样他们测得的动摩擦因数与实际值相比___（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。


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，带等量异种电荷的两平行金属板竖直放置（M板带正电，N板带负电），板间距为d=80cm，板长为L，板间电压为U=100V。两极板上边缘连线的中点处有一用水平轻质绝缘细线拴接的完全相同的小球A和B组成的装置Q，在外力作用下Q处于静止状态，该装置中两球之间有一处于压缩状态的绝缘轻质小弹簧（球与弹簧不拴接），左边A球带正电，电荷量为q=4×10-5C，右边B球不带电，两球质量均为m=1.0×10-3kg，某时刻装置Q中细线突然断裂，A、B两球立即同时获得大小相等、方向相反的速度（弹簧恢复原长）。若A、B之间弹簧被压缩时所具有的弹性能为1.0×10-3J，小球A、B均可视为质点，Q装置中弹簧的长度不计，小球带电不影响板间匀强电场，不计空气阻力，取g=10m/s2。
求：(1)为使小球不与金属板相碰，金属板长度L应满足什么条件？
(2)当小球B飞离电场恰好不与金属板相碰时，小球A飞离电场时的动能是多大？
(3)从两小球弹开进入电场开始，到两小球间水平距离为30cm时，小球A的电势能增加了多少？

14．（16分）如图，EMNF是一块横截面为正方形的透明玻璃砖，其折射率n=，边长MN =3 cm．一束激光AB从玻璃砖的EM面上的B点入射，∠ABE=300，BM=cm在玻璃砖右侧有一竖直屏幕POQ，PQ∥FN，O点与MN等高，且NO=1 cm．若激光从玻璃砖射出后会在PQ上形成光斑H（图中未标出），且光在每个面上的反射只考虑一次．求：

(i)激光在B点发生折射的折射角；
(ji)光斑H到O点的距离HO．
15．（12分）如图所示，在直角坐标系xOy平面内第一、三、四象限存在垂直纸面向里的匀强磁场，第二象限存在沿y轴正方向的匀强电场。两个电荷量均为q、质量均为m的带负电粒子a、b先后以v0的速度从y轴上的P点分别沿x轴正方向和负方向进入第一象限和第二象限，经过一段时间后，a、b两粒子恰好在x负半轴上的Q点相遇，此时a、b两粒子均为第一次通过x轴负半轴，P点离坐标原点O的距离为d，已知磁场的磁感应强度大小为，粒子重力不计，a、b两粒子间的作用力可忽略不计。求：
（1）粒子a从P点出发到达Q点的时间t；
（2）匀强电场的电场强度E的大小。




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】
当物块与斜面间的动摩擦因数μ＝tanθ时，则物块对斜面体的压力、摩擦力的水平分量大小相等，斜面体不受地面的摩擦力；μ>tanθ时，物块对斜面体的摩擦力的水平分量大于压力的水平分量，地面对斜面体有向右的摩擦力；μtanθ，地面对斜面体的摩擦力一定向右，即C错误，D正确．故选D.
点睛：此题首先要知道斜面体与水平面无摩擦力的条件，即μ＝tanθ，然后根据物体的运动情况确定摩擦力μmgcosθ和mgsinθ的关系.
2、D
【解析】
在两极：；在赤道上：，则；
A. ，与结论不相符，选项A错误；
B. ，与结论不相符，选项B错误；
C. ，与结论不相符，选项C错误；
D. ，与结论相符，选项D正确；
3、B
【解析】
AB．由楞次定律判定感应电流方向。0~1s、4~5s两时间段内电流方向与题意正方向相反，1~2s、2～3s两时间段内电流方向与题意正方向相同。所以B正确，A错误；
CD．由电磁感应定律和欧姆定律得感应电流

则i的大小与的大小成正比。结合题图乙知，3~4s时间内

无感应电流。其他时间段内的大小相等，则感应电流大小恒定，即各段电流大小相等。所以CD错误。
故选B。
4、D
【解析】
在匀强磁场中，眼眶与磁场Bl平行，穿过的磁通量Φ=0，眼眶与磁场B2垂直，则穿过的磁通量Φ=B2S，故ABC错误，D正确；
故选D。
5、B
【解析】
A．光电效应说明了光子具有能量，显示了光的粒子性，故A错误；
B．原子核内的中子转化成一个质子和一个电子，这种转化产生的电子发射到核外，就是β粒子，这就是β衰变的实质，故B正确；
C．核反应方程满足质量数和质子数守恒

所以放出的是中子，不是电子，故C错误；
D．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，电势能增大，原子的总能量减小，故D错误。
故选B。
6、A
【解析】
AB．原子核衰变过程，一次α衰变核电荷数和质量数分别减少2和4，一次β衰变核电荷数不变，质量数增加1，所以要经过4次α衰变和4次β衰变，A正确，B错误；
C．氡核的质子数为86，质量数为222，中子数为136，C错误；
D．半衰期是大量原子核衰变的统计规律，几个原子核不具有统计意义，D错误。
故选A。

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、CD
【解析】
对小物体分别在三处静止时所受力分析如图所示：

A．结合平衡条件，由图，小物体在P、N两点时一定受四个力的作用，而在M处不一定。故A错误。
B．小物体静止在P点时，摩擦力f=mgsin30°，静止在N点时：f′=mgsin30°+F′cos30°，静止在M点时：f″=mgsin30°-F′cos30°，可见静止在N点时所受摩擦力最大。故B错误。
CD．小物体静止在P点时，设库仑力为F，受到的支持力：N=mgcos30°+F，在M、N点时：N′=mgcos30°+F′sin30°，由库仑定律知：F＞F′，故N＞N′，即小物体静止在P点时受到的支持力最大，静止在M、N点时受到的支持力相等。故CD正确。
故选CD。
8、AC
【解析】
A．简谐横波传播到点的时间为

故A正确；
B．根据同侧法可知，时刻0.24m的位置的质点由平衡位置向下振动，波源开始振动的方向是向下，所以刚传播到点时点由平衡位置向下振动，故B错误；
C．由图可知波长为

简谐横波的周期为

所以有

从时刻到刚传播到点过程中点的路程为

故C正确；
D．由图可知振幅为

角速度为

时刻0.18m处的质点的位移为-5cm，所以0.18m处的质点的振动方程为

故D错误；
故选AC。
9、AC
【解析】
A．根据线速度的定义可知卫星的线速度大小为

选项A正确；
B．由，得地球的质量为

选项B错误；
C．根据密度公式可知地球的密度

选项C正确；
D．根据万有引力提供向心力有

地球表面万有引力近似等于重力有

联立解得地球表面的重力加速度大小

选项D错误。
故选AC。
10、BCD
【解析】
A．图像的切线斜率表示速度，时刻a的速度为正、b的速度为负，运动方向相反，选项A错误；
B．如图所示，时间内有一点N，在这一点b图像的斜率与a图像的斜率相等，即二者速度相等（临界点），选项B正确。

C．时刻和时刻，二者位置坐标均相等，则时间内两物体位移相等。但该过程中，a始终正向运动，b先负向、后正向运动，则二者运动的路程不等，选项C正确。
D．时刻两物体在同一位置，之前一段时间二者速度方向相同，且b的速度大于a的速度，则b从后面追上a。选项D正确；
故选BCD.

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、 40
【解析】
（1）[1]打B点时，重物下落的速度等于AC段的平均速度，所以
；
[2]同理打出C点时，重物下落的速度
；
[3]由加速度的定义式得

（2）[4]由牛顿第二定律得：
，
解得：
，
代入数值解得：
f=40Hz．
【点睛】
本题主要考查验证机械能守恒定律实验、纸带数据分析．解决这类问题的关键是会根据纸带数据求出打某一点的瞬时速度、整个过程的加速度；解决本题要特别注意的是打点计时器的频率不是经常用的50 Hz．
12、3 0.3 不变
【解析】
[1]钩码触地后木块做减速运动，计算其加速度大小应该用纸带的后一段，即5~1点之间的部分
；
[2]钩码触地后，木块只在滑动摩擦力作用下做匀减速运动，有
f=ma
f=mg
木块与木板间的动摩擦因数
=0.3；
[3]由于钩码触地后细线不再提供拉力，减速运动的加速度与之前的加速运动情况无关，所以不影响测量结果，测得的动摩擦因数与实际值相比不变。

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) L<0.8m； (2)8.5×10-2J； (3) 5×10-4J
【解析】
(1)两小球与弹簧系统机械能守恒，弹簧的弹性势能，转化为两个小球的动能

小球获得的初速度

A球带正电，A球在水平方向做匀减速运动，B球不带电，B在水平方向做匀速运动，所以是B先碰到极板。
B向右做平抛运动，由得飞行时间

竖直方向的位移

为使小球不与金属板相碰，金属板的长度应满足L<0.8m。
(2)水平方向：A球向左做匀减速运动，加速度

A球飞离电场时的水平速度

竖直方向：A球向下做自由落体运动，竖直速度

A球离开电场时的动能

(3)两小球进入电场后，竖直方向都做自由落体运动，因此两小球在运动的过程中始终位于同一水平线上。当两球间的距离为x=30cm时

整理得

解得
或（不合理，舍去）
此时，A球水平位移

根据功能关系可知，A球增加的电势能等于克服电场力做功，即

14、（1）300（2）
【解析】
作出光路图如图所示：

(i)由图可知：
由折射定律有：
则：
解得：
(ii)在中：
其中：，
则：MC=2cm
NC=MN-MC=1cm
由图可知：
因：
则：光线在C点发生全反射，最终从FN射出玻璃砖
由图可知：
因：，则
即：
因为和相似，则：，即
过D点做直线垂直PQ于G，则：，
在中，，则：
解得：
【点睛】
对于几何光学问题，关键是正确画出光路图，灵活运用几何知识辅助求解．同时要掌握折射率的两个公式，并能熟练运用．
15、（1）（2）
【解析】
（1）粒子a进入磁场后做圆周运动，洛伦兹力提供向心力
由得R=2d
设粒子做圆周运动的周期为T

粒子a的运动轨迹如图所示，由几何关系可得粒子a做圆周运动对应的圆心角
则粒子a从P点出发到达Q点的时间

（2）粒子b做类平抛运动，设粒子b到达Q点所用的时间为
在x轴方向有
在y轴方向有
由牛顿第二定律知F=qE=ma
联立可得