四川省资阳市高中2023届高三下学期第四次模拟考试卷物理试题文试卷

这是一份四川省资阳市高中2023届高三下学期第四次模拟考试卷物理试题文试卷，共17页。试卷主要包含了答题时请按要求用笔等内容，欢迎下载使用。
四川省资阳市高中2023届高三下学期第四次模拟考试卷物理试题文试卷
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，粗细均匀的正方形金属线框abcd用轻质导线悬吊，线框一半处在匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，给导线通以如图的恒定电流，静止时每根导线的拉力为F。保持电流不变，将金属线框向下平移刚好完全进入磁场中，静止时每根导线的拉力为2F。ab边始终保持水平，导线始终竖直，则金属框的重力为( )

A． B． C．F D．
2、如图所示，理想变压器的原线圈接在u=220sin100pt(V)的交流电源上，副线圈接有R=55W的负载电阻，原、副线圈匝数之比为4∶1，电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是（　　）

A．原线圈的输入功率为220W
B．电流表的读数为1 A
C．电压表的读数为55V
D．通过电阻R的交变电流频率是100Hz
3、用如图a所示的圆弧一斜面装置研究平抛运动，每次将质量为m的小球从半径为R的四分之一圆弧形轨道不同位置静止释放，并在弧形轨道最低点水平部分处装有压力传感器测出小球对轨道压力的大小F．已知斜面与水平地面之间的夹角θ=45°，实验时获得小球在斜面上的不同水平射程x，最后作出了如图b所示的F﹣x图象，g取10m/s2，则由图可求得圆弧轨道的半径R为（ ）

A．0.125m B．0.25m C．0.50m D．1.0m
4、水平面上有质量相等的a、b两个物体，水平推力F1、F2分别作用在a、b上，一段时间后撤去推力，物体继续运动一段距离后停下，两物体的图象如图所示，图中AB//CD.则整个过程中

A．F1的冲量等于F2的冲量
B．F1的冲量大于F2的冲量
C．摩擦力对a物体的冲量等于摩擦力对b物体的冲量
D．合外力对a物体的冲量等于合外力对b物体的冲量
5、如图是飞机在上海市由北往南飞行表演过程画面，当飞机从水平位置飞到竖直位置时，相对于飞行员来说，关于飞机的左右机翼电势高低的说法正确的是（ ）

A．不管水平飞行还是竖直向上飞行，都是飞机的左侧机翼电势高
B．不管水平飞行还是竖直向上飞行，都是飞稱的右机翼电势高
C．水平飞行时，飞机的右侧机翼电势高，竖直向上飞行时，飞机的左侧机翼电势高
D．水平飞行时，飞机的左侧机翼电势高；竖直向上飞行时，飞机的右侧机翼电势高
6、如图所示，三条绳子的一端都系在细直杆顶端，另一端都固定在水平面上，将杆竖直紧压在地面上，若三条绳长度不同，下列说法正确的有（　　）

A．三条绳中的张力都相等 B．杆对地面的压力等于自身重力
C．绳子对杆的拉力在水平方向的合力为零 D．绳子拉力的合力与杆的重力是一对平衡力
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、如图所示为内壁光滑的半球形容器，半径为R。质量为m的小球在容器内的某个水平面内做匀速圆周运动，小球与球心O连线方向与竖直方向夹角为α。下列说法正确的是（ ）

A．小球所受容器的作用力为
B．小球所受容器的作用力为
C．小球的角速度
D．小球的角速度
8、如图所示，在竖直平面内有一匀强电场，一带电量为+q、质量为m的小球在力F的作用下，沿图中虚线由M至N做竖直向上的匀速运动。已知力F和MN之间的夹角为45°，MN之间的距离为d，重力加速度为g。则下列说法正确的是（　　）

A．电场的方向可能水平向左
B．电场强度E的最小值为
C．当qE＝mg时，小球从M运动到N时电势能变化量为零
D．F所做的功一定为
9、以下说法正确的是
A．晶体具有各向同性，而非晶体具有各向异性
B．液体表面张力与重力有关，在完全失重的情况下表面张力消失
C．对于一定的液体和一定材质的管壁，管内径的粗细会影响液体所能达到的高度
D．饱和汽压随温度而变，温度越高饱和汽压越大
E.因为晶体熔化时吸收的热量只增加了分子势能，所以熔化过程中晶体温度不变
10、如图所示，在光滑水平面上有宽度为d的匀强磁场区域，边界线MN平行于PQ线，磁场方向垂直平面向下，磁感应强度大小为B，边长为L（L＜d）的正方形金属线框，电阻为R，质量为m，在水平向右的恒力F作用下，从距离MN为d/2处由静止开始运动，线框右边到MN时速度与到PQ时的速度大小相等，运动过程中线框右边始终与MN平行，则下列说法正确的是（　　）

A．线框进入磁场过程中做加速运动
B．线框的右边刚进入磁场时所受安培力的大小为
C．线框在进入磁场的过程中速度的最小值为
D．线框右边从MN到PQ运动的过程中，线框中产生的焦耳热为Fd
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）如图甲所示为测量木块和木板间滑动摩擦因数μ的实验装置图，足够长的木板置于水平地面上，小木块放置在长木板上，并与拉力传感器相连，拉力传感器可沿圆弧轨道滑动。长木板在外界作用下向左移动，得到拉力传感器的示数F与细绳和水平方向的夹角θ间的关系图线如图乙所示（g取10m/s2）。（答案保留两位有效数字）

(1)木块和木板间的滑动摩擦因数μ=________________；
(2)木块的质量m=__________kg。
12．（12分）某实验小组同学利用下列器材做“研究合外力做功与动能变化的关系”实验：
A．一端带有滑轮和刻度尺的轨道
B．两个光电计时器
C．安装有挡光片的小车（质量为 M）
D．拴有细线的托盘（质量为 m0）
E.可以调节高度的平衡支架
F.一定数量的钩码
某小组选用上述器材安装实验装置如图甲所示，轨道上安装了两个光电门A、B。实验步骤：

①调节两个光电门中心的距离，记为L；
②调节轨道的倾角，轻推小车后，使小车拉着钩码和托盘能沿轨道向下匀速经过光电门 A、B，钩码的质量记为 m；
③撤去托盘和钩码，让小车仍沿轨道向下加速经过光电门 A、B，光电计时器记录小车通过 A、B的时间分别为△t1 和△t2；
④利用测得的数据求得合外力做功与动能变化的关系。根据实验过程，滑轮的摩擦力不计，回答以下问题
(1)图乙是用游标卡尺测挡光片的宽度 d，则 d=______cm。
(2)小车加速从A到B过程中合外力做的功W=________；小车动能的变化量的表达式△Ek=___（用测得的物理量的字母符号表示）。通过实验可得出：在误差允许的范围内合外力所做的功等于小车动能的增量。
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）如图所示为快件自动分捡装置原理图，快件通过一条传送带运送到各个分捡容器中。图中水平传送带沿顺时针匀速转动，右侧地面上有一个宽和高均为d=1m的容器，容器左侧离传送带右端B的距离也为d，传送带上表面离地高度为2d，快件被轻放在传送带的左端A，运动到B端后做平抛运动，AB间距离为L=2 m，快件与传送带间的动摩擦因数为0.5，重力加速度为g=10 m/s2，求：

(1)要使快件能落入容器中，传送带匀速转动的速度大小范围；
(2)试判断快件能不能不与容器侧壁碰撞而直接落在容器底部，如果能，则快件从A点开始到落到容器底部需要的最长时间为多少。
14．（16分）游乐场投掷游戏的简化装置如图所示，质量为2kg的球a放在高度h=1.8m的平台上，长木板c放在水平地面上，带凹槽的容器b放在c的最左端。a、b可视为质点，b、c质量均为1kg，b、c间的动摩擦因数μ1=0.4，c与地面间的动摩擦因数μ2=0.6.在某次投掷中，球a以v0=6m/s的速度水平抛出，同时给木板c施加一水平向左、大小为24N的恒力，使球a恰好落入b的凹槽内并瞬间与b合为一体。取g=10m/s2，求：
(1)球a抛出时，凹槽b与球a之间的水平距离x0；
(2)a、b合为一体时的速度大小；
(3)要使ab不脱离木板c，木板长度L的最小值。

15．（12分）如图所示的装置可以用来测量水的深度。该装置由左端开口的气缸和密闭的气缸组成，两气缸由一细管（容积可忽略）连通，两气缸均由导热材料制成，内径相同。气缸长为，气缸长为，薄活塞、密闭性良好且可以无摩擦滑动。初始时两气缸处于温度为27℃的空气中，气缸、中分别封闭压强为、的理想气体，活塞、均位于气缸的最左端。将该装置放入水中，测得所在处的温度为87℃，且活塞向右移动了。已知大气压强为，相当于高水柱产生的压强。求：

(1)装置所在处水的深度；
(2)活塞向右移动的距离。



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、D
【解析】
线框有一半在磁场中时，对整体根据平衡条件得到：

当线框全部在磁场中时，根据并联电路特点可知ab边和cd边电流之比为，则根据平衡条件可知：

求得：

A.由以上分析可知线框的重力为，故选项A错误；
B.由以上分析可知线框的重力为，故选项B错误；
C.由以上分析可知线框的重力为，故选项C错误；
D.由以上分析可知线框的重力为，故选项D正确。
2、C
【解析】
C．原线圈的交流电电压的有效值是220V，原、副线圈匝数之比为4∶1，由可得副线圈上得到的电压有效值为

所以电压表测电压有效值，则示数是55V，选项C正确；
B．副线圈上的电流为

又由于，则原线圈中的电流为

则电流表的读数为0.25A，故B错误；
A．原线圈输入的电功率

故A错误；
D．原副线圈的交流电的频率相同，则副线圈中的交流电的频率也是50Hz，故D错误。
故选C。
3、B
【解析】
在圆轨道上运动时，小球受到重力以及轨道的支持力作用，合力充当向心力，所以有

小球做平抛运动时时的水平射程

小球的竖直位移：

根据几何关系可得

联立即得

x
图像的纵截距表示重力，即
mg=5N
所以有

解得：
R=0.25m
故选B；
【名师点睛】
知道平抛运动水平方向和竖直方向上运动的规律，抓住竖直位移和水平位移的关系，尤其是掌握平抛运动的位移与水平方向夹角的正切值的表达式进行求解．注意公式和图象的结合，重点是斜率和截距
4、D
【解析】
C．由图，AB与CD平行，说明推力撤去后两物体的加速度相同，而撤去推力后物体的合力等于摩擦力，根据牛顿第二定律可知，两物体受到的摩擦力大小相等。但a的运动总时间小于b的时间，根据I=ft可知，摩擦力对a物体的冲量小于摩擦力对b物体的冲量，故C错误。
AB．根据动量定理，对整个过程研究得
F1t1-ftOB=0
F2t2-ftOD=0
由图看出，tOB＜tOD，则有
F1t1＜F2t2
即F1的冲量小于F2的冲量。故AB错误。
D．根据动量定理可知，合外力的冲量等于物体动量的变化量，ab两个物体动量的变化量都为零，所以相等，故D正确；
5、D
【解析】
地磁场在北半球有竖直向下和由南向北的水平分量，水平由北向南飞行时，飞机的两翼切割竖直向下的磁感线，根据右手定则可知，左侧机翼电势高；竖直向上飞行时，两翼切割水平方向的磁感线，根据右手定则可知，机翼右侧电势高，D正确，ABC错误。
故选D。
6、C
【解析】
AC．由于三力长度不同，故说明三力与竖直方向的夹角不相同，由于杆保持静止，故在水平方向三力水平分力的合力应为零，故说明三力的大小可能不相等；故A错误；C正确；
B．由于三力在竖直方向有向下的拉力，杆在竖直方向合力为零，故杆对地面的压力大于重力；故B错误；
D．绳子拉力的合力与杆的重力之和等于地面对杆的支持力，则绳子拉力的合力与杆的重力不是一对平衡力，选项D错误。
故选C。

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．对小球受力分析，如图所示：

根据力的合成，可得小球所受容器的作用力为支持力：

A错误，B正确；
CD．根据力的合成，可得小球所受合外力

小球做圆周运动的轨道半径为：

根据向心力公式得：

解得角速度，C错误，D正确。
故选BD。
8、BC
【解析】
A．小球受力情况：小球受到重力mg、拉力F与电场力qE，因为小球做匀速直线运动，合力为零，则F与qE的合力与mg大小相等、方向相反，作出F与qE的合力，如图

根据上图可知，电场力在右侧，由于小球带正电，电场方向与电场力方向相同，故指向右侧，故A错误；
B．由图可知，当电场力qE与F垂直时，电场力最小，此时场强也最小。则得：qE＝mgsinθ，所以电场强度的最小值为，故B正确；
C．当mg＝Eq时，根据几何关系，电场力水平向右，与MN垂直，小球从M运动到N电场力不做功，即小球从M运动到N时电势能变化量为零，故C正确；
D．由于电场力变化时，F大小也跟随着改变，所以做功也不能具体确定值，故D错误；
9、CDE
【解析】
A．晶体分为单晶体和多晶体，单晶体各向异性，多晶体各向同性，非晶体各向同性，故A错误；
B．液体表面张力是微观的分子引力形成的规律，与宏观的超失重现象无关，则在完全失重的状态下依然有表面张力的现象，故B错误；
C．浸润现象中，浸润液体在细管中上升时，管的内径越小，液体所能达到的高度越高，故对于一定的液体和一定材质的管壁，管内径的粗细会影响液体所能达到的高度，则C正确；
D．饱和汽压与温度有关，温度越高饱和汽压越大，故D正确；
E．晶体熔化时吸收热量，导致内能增大，但只增加了分子势能，故熔化过程中晶体温度不变，故E正确。
故选CDE。
10、BD
【解析】
A、线框右边到MN时速度与到PQ时速度大小相等，线框完全进入磁场过程不受安培力作用，线框完全进入磁场后做加速运动，由此可知，线框进入磁场过程做减速运动，故A错误；
B、线框进入磁场前过程，由动能定理得：，解得：，线框受到的安培力： ，故B正确；
C、线框完全进入磁场时速度最小，从线框完全进入磁场到右边到达PQ过程，对线框，由动能定理得： 解得： ，故C错误；
D、线框右边到达MN、PQ时速度相等，线框动能不变，该过程线框产生的焦耳热：Q＝Fd，故D正确；

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、0.58 1.0
【解析】
(1)[1]木块受四个力作用，重力mg、支持力FN、拉力F、滑动摩擦力Ff，竖直方向有
mg=FN+Fsinθ
水平方向有
Ff =Fcosθ
由于Ff =μFN联立得
μmg=F(μsinθ+cosθ)
变式为

设

整理得
μmg=Fsin(θ+α)
当θ+α=时，F有最小值，由乙图知，θ=时F有最小值，则
α=
所以

得
μ==0.58
(2)[2]把摩擦因数代入
μmg=F(μsinθ+cosθ)
得
F=
由乙图知，当θ=时F=10N，解得
mg=10N
所以
m=1.0kg
12、0.735
【解析】
(1)[1]游标为20分度，精确度为0.05mm，游标对齐的格数不估读，则测挡光片的宽度为

(2)[2]调节轨道的倾角轻推小车后使小车拉着钩码和托盘能沿轨道向下匀速下滑，说明小车的合力为零，而撤去托盘m0和钩码m，小车的合力变为

则小车加速从A到B过程中合外力做的功为

[3]光电门挡住光的时间极短，求出的平均速度可认为是小车通过A、B两位置的瞬时速度，有
，
则小车动能的变化量的表达式为


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）能，最长时间
【解析】
(1) 根据平抛运动的知识可得：

设快件落入容器的最小速度为v1，则有：

解得：

设快件落入容器的最大速度为v2，则有：
2d=v2t1
解得：

快件在传送带上匀加速运动到B点的速度为：

因此传送带的速度为：

(2) 设快件从容器左侧边沿落入容器可以直接落入容器底部，则有：

求得：

x＜2d，假设成立，因此快件落入容器底部，且从容器左边落入容器的快件从A点开始落到容器底部的时间最长；快件在传送带上加速运动的时间为：

加速运动的距离为：

匀速运动的时间为：

因此运动的最长时间

14、 (1)4.32m ；(2)3.2m/s；(3)2.96m.
【解析】
(1)a球从抛出到落到b槽内的时间

此过程中a球的水平位移

设a、b、c的质量分别为2m、m、m；假设bc之间无相对滑动一起向左加速运动，则加速度

则bc之间要产生相对滑动，其中b的加速度为

在时间t内槽b的位移为

球a抛出时，凹槽b与球a之间的水平距离
；
(2)a落在槽b中时，槽b的速度

方向向左，设向右为正方向，则对ab系统由动量守恒定律：

解得
v2=3.2m/s
(3)当a做平抛运动的时间内，木板c的加速度

当球a落到槽b中时木板c的速度

此时槽b相对木板c向右滑动的距离为

当球a落到槽b中后板c的加速度

而ab的共同加速度仍为

因ab一起向右减速，而c向左减速，则当三个物体都停止运动时相对运动的位移

则木板长度L的最小值

15、 (1) ；(2)
【解析】
(1)气缸中气体初状态：
气缸中气体末状态：
根据理想气体状态方程有

放入水中后气缸中的气体压强与气缸中的气体压强相等，即

在此处水产生的压强为

解得

高的水柱产生的压强为，所以此处水深
(2)装置放在水中后，设活塞向右侧移动的距离为
气缸中气体初状态：

气缸中气体末状态：

根据理想气体状态方程

解得