2024届山西省朔州市平鲁区李林中学高三下学期四模物理试卷

这是一份2024届山西省朔州市平鲁区李林中学高三下学期四模物理试卷，共13页。试卷主要包含了，粒子的速率都相同等内容，欢迎下载使用。
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、下列说法中正确的是（ ）
A．布朗运动是指液体分子的无规则运动
B．物体对外做功，其内能一定减小
C．两分子间距离减小，分子间的引力和斥力都增大
D．用打气筒往自行车轮胎内打气时需要用力，说明气体分子间存在斥力
2、如图所示，空间有一正三棱锥，点是边的中点，点是底面的中心。现在顶点固定一负点电荷，下列说法正确的是（ ）
A．底面为等势面
B．、、三点的电场强度相同
C．若、、三点的电势为、、，则有
D．将一正的试探电荷从点沿直线经过点移到点，静电力对该试探电荷先做负功后做正功
3、如图所示，一轻质弹簧左端固定在竖直墙壁上，右端与一质量为的滑块接触，此时弹簧处于原长。现施加水平外力缓慢地将滑块向左压至某位置静止，此过程中外力做功为，滑块克服摩擦力做功为。撤去外力后滑块向有运动，最终和弹簧分离。不计空气阻力，滑块所受摩擦力大小恒定，则（ ）
A．弹簧的最大弹性势能为
B．撤去外力后，滑块与弹簧分离时的加速度最大
C．撤去外力后，滑块与弹簧分离时的速度最大
D．滑块与弹簧分离时，滑块的动能为
4、下列说法正确的是（ ）
A．做匀速圆周运动的物体，转动一周，由于初末位置速度相同，故其合力冲量为零
B．做曲线运动的物体，任意两段相等时间内速度变化一定不相同
C．一对作用力和反作用力做的功一定大小相等，并且一个力做正功另一个力做负功
D．在磁场中，运动电荷所受洛伦兹力为零的点，磁感应强度也一定为零
5、对于一定质量的理想气体，下列说法正确的是（ ）
A．若体积不变、温度升高，则每个气体分子热运动的速率都增大
B．若体积减小、温度不变，则器壁单位面积受气体分子的碰撞力不变
C．若体积不变、温度降低，则气体分子密集程度不变，压强可能不变
D．若体积减小、温度不变，则气体分子密集程度增大，压强一定增大
6、家庭装修中释放的甲醛和射线是白血病的重要诱因。家庭装修中的射线来源往往是不合格的瓷砖、洁具等，瓷砖、洁具释放的氡气具有放射性，氡222衰变为钋218的半衰期为3.8天，则氡222衰变释放出的粒子和密闭房间中氡气浓度减小1.5%需要的时间分别为（ ）
A．电子，11.4天B．质子，7.6天C．中子，19天D．粒子，11.4天
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、下列说法正确的是（ ）
A．石墨和金刚石都是晶体，木炭是非晶体
B．一定质量的理想气体经过等容过程，吸收热量，其内能不一定增加
C．足球充足气后很难压缩，是因为足球内气体分子间斥力作用的结果
D．当液体与大气相接触时，液体表面层内的分子所受其他分子作用力的合力总是指向液体内部
E．气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，与单位体积内气体的分子数和气体温度有关
8、在轴上有一叠加而成的电场，其电场方向沿轴，电势随按如图所示正弦规律变化，则下列说法中正确的是（ ）
A．之间的场强方向与之间的场强方向相反
B．当带电粒子沿轴方向仅在电场力作用下运动到、处时，其加速度最小
C．负电荷沿轴运动时，其在处的电势能小于其在处的电势能
D．若将一带正电的粒子从处由静止释放，则粒子仅在电场力作用下将沿轴负方向运动
9、如图所示，电路中、均为可变电阻，电源内阻不能忽略，平行板电容器的极板水平放置。闭合开关S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动，如果仅满足下列各选项中的条件，油滴仍可能静止不动的是（ ）
A．增大的阻值，增大的阻值B．增大的阻值，减小的阻值
C．减小的阻值，增大的阻值D．减小的阻值，减小的阻值
10、如图所示为两分子间作用力的合力与两分子间距离的关系曲线，下列说法正确的是________。
A．当大于时，分子力合力表现为吸引
B．当小于时，分子力合力表现为排斥
C．当等于时，分子间引力最大
D．当等于时，分子间势能最小
E．在由变到的过程中，分子间的作用力做负功
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）为了测某电源的电动势和内阻，实验室提供了如下器材：
电阻箱，定值电阻，两个电流表、，电键，单刀双掷开关，待测电源，导线若干．实验小组成员设计如图甲所示的电路图．
（1）闭合电键，断开单刀双掷开关，调节电阻箱的阻值为，读出电流表的示数；将单刀双掷开关合向1，调节电阻箱的阻值，使电流表的示数仍为，此时电阻箱阻值为，则电流表的阻值________．
（2）将单刀双掷开关合向2，多次调节电阻箱的阻值，记录每次调节后的电阻箱的阻值及电流表的示数，实验小组成员打算用图象分析与的关系，以电阻箱电阻为横轴，为了使图象是直线，则纵轴应取________．
A．B．C．D．
（3）若测得电流表的内阻为，定值电阻，根据（2）选取的轴，作出图象如图乙所示，则电源的电动势________，内阻________．
（4）按照本实验方案测出的电源内阻值________．（选填“偏大”、“偏小”或“等于真实值”）
12．（12分）用图示装置测量重锤的质量，在定滑轮两侧分别挂上重锤和块质量均为的铁片，重锤下端贴一遮光片，铁架台上安装有光电门。调整重锤的高度，使其从适当的位置由静止开始下落，读出遮光片通过光电门的挡光时间；从定滑轮左侧依次取下1块铁片放到右侧重锤上，让重锤每次都从同一位置由静止开始下落，计时器记录的挡光时间分别为，…，计算出，…
（1）挡光时间为时，重锤的加速度为从左侧取下块铁片置于右侧重锤上时，对应的挡光时间为，重锤的加速度为，则________（结果用和表示）
（2）作出的图线是一条直线，直线的斜率为，则重锤的质量________。
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，用质量的活塞在汽缶内封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间的摩擦忽略不计，开始时活塞距离汽缸底部的高度，气体的温度。现将汽缸缓慢加热至，活塞缓慢上升到距离汽缸底某一高度处，此过程中被封闭气体增加的内能。已知大气压强，重力加速度，活塞横截面积。求：
（i）初始时汽缸内气体的压强和缓慢加热后活塞距离汽缸底部的高度；
（ii）此过程中缸内气体吸收的热量。
14．（16分）如图所示，在真空室内的点，能沿平行纸面向各个方向不断发射电荷量为、质量为的粒子（不计重力），粒子的速率都相同。为点附近的一条水平直线，到直线的距离，为直线上一点，它与点相距，当直线以上区域只存在垂直纸面向里、磁感应强度为的匀强磁场时，水平向左射出的粒子恰到达点；当以上区域只存在沿方向的匀强电场时，其中水平向左射出的粒子也恰好到达点。已知，，求：
（1）粒子的发射速率；
（2）仅有电场时两点间的电势差；
（3）仅有磁场时，能到达直线的粒子所用最长时间和最短时间。
15．（12分）在水下气泡内空气的压强大于气泡表面外侧水的压强，两压强差与气泡半径之间的关系为，其中。现让水下10m处一半径为0.50cm的气泡缓慢上升。已知大气压强，水的密度，重力加速度取。
（i）求在水下10m处气泡内外的压强差；
（ii）忽略水温随水深的变化，在气泡上升到十分接近水面时，求气泡的半径与其原来半径之比的近似值。
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、C
【解析】
A．布朗运动是固体颗粒的运动，间接反映了液体分子的无规则运动，故A错误；
B．改变内能的方式有做功和热传递，只知道物体对外做功，而不知道热传递的情况，无法确定其内能变化，故B错误；
C．分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，随分子间距离的减小而增大，但总是斥力变化得较快，故C正确；
D．用打气筒往自行车轮胎内打气时需要用力，是因为气体压强增大的缘故，并不能说明气体分子间存在斥力，而且气体分子间的分子力几乎可以忽略不计，故D错误。
故选C。
2、C
【解析】
A．到点距离比三点到点距离短，故电势比三点电势低，又点为底面上的一点，故底面不为等势面，故A错误；
B．、、三点到点距离相同，故三点电场强度大小相等，但方向不同，故、、三点的电场强度不相同，故B错误；
C．两点到点距离相等，两点电势相等，则
故C正确；
D．两点到点距离相等，两点电势相等，点到点距离小于、或两点距离，故的电势低于、两点电势，故正试探电荷从点沿直线经过点移到点，电势能先减小后增加，故静电力对该试探电荷先做正功后做负功，故D错误；
故选C。
3、D
【解析】
A．由功能关系可知，撤去时，弹簧的弹性势能为，选项A错误；
B．滑块与弹簧分离时弹簧处于原长状态。撤去外力后，滑块受到的合力先为，由于弹簧的弹力越来越小，故合力越来越小，后来滑块受到的合力为，由于弹簧的弹力越来越小，故合力越来越大。由以上分析可知，合力最大的两个时刻为刚撤去时与滑块与弹簧分离时，由于弹簧最大弹力和摩擦力大小未知，所以无法判断哪个时刻合力更大，所以滑块与弹簧分离时的加速度不一定最大。选项B错误；
C．滑块与弹簧分离后时，弹力为零，但是有摩擦力，则此时滑块的加速度不为零，故速度不是最大，选项C错误；
D．因为整个过程中克服摩擦力做功为，则根据动能定理，滑块与弹簧分离时的动能为，选项D正确。故选D。
4、A
【解析】
A．根据动量定理，合力的冲量等于动量的变化，物体在运动一周的过程中，动量变化为零，故合力的冲量为零，故A正确；
B．在匀变速曲线运动中，加速度不变，根据
可知在任意两段相等时间内速度变化相同，故B错误；
C．一对作用力和反作用力做的功没有定量关系，一对作用力和反作用力可以同时做正功，也可以同时做负功，或不做功，故C错误；
D．在磁场中，若带电粒子的运动方向与磁场方向平行，不会受到洛伦兹力的作用，但磁感应强度不为零，故D错误。故选A。
5、D
【解析】
A．温度升高，气体分子的平均动能增大，但并不是气体中每个分子的速率都增大，也有个别速度减小的，故A错误；
BD．对于一定质量的理想气体，体积减小，分子密集程度增大。理想气体质量一定时，满足常量，若体积减小、温度不变，则压强增大，故器壁单位面积受气体分子的碰撞力会增大，故B错误，D正确；
C．同理可分析，体积不变、温度降低，气体的压强会变小，故C错误；
故选D。
6、D
【解析】
氡222衰变为钋218的过程，质量数减少4，质子数减少2，可判断发生了衰变，放出的粒子为粒子；根据半衰期公式方程
氡气浓度减小1.5%时有
解得：
天
故ABC错误，D正确。
故选D。
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、ADE
【解析】
A．石墨和金刚石都是晶体，木炭是非晶体，A正确；
B．根据可知，一定质量的理想气体经过等容过程，，吸收热量，则，即其内能一定增加，B错误；
C．足球充气后很难压缩，是因为足球内大气压作用的结果，C错误；
D．由于表面张力的作用，当液体与大气相接触时，液体表面层内的分子所受其它分子作用力的合力总是沿液体的表面，即表面形成张力，合力指向内部，D正确；
E．气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，与单位体积内气体的分子数和气体温度有关，E正确。故选ADE。
8、BC
【解析】
A．图线的斜率表示场强，由于之间图线的斜率均小于零，故场强的方向不变，故A错误；
B．图线的斜率表示场强，由图可知、处的切线斜率为零，、处场强大小为零，故粒子运动到此处时的加速度大小为零，故B正确；
C．由题意可知，在之间的场强的方向沿轴正方向，负电荷从处运动到处的过程中，电场力做负功，电势能增加，故负电荷在处的电势能小于其在处的电势能，故C正确；
D．由场强方向可知，将一正电的粒子从处由静止释放，则粒子仅在电场力作用下降沿轴正方向运动，故D错误。故选BC。
9、AD
【解析】
A．电路稳定时，电容器的电压等于可变电阻的电压，当增大、阻值时，可导致总电流减小，根据欧姆定律，电阻两端电压可能不变，则极板间电压不变，电场强度不变，油滴受到的电场力不变，则油滴静止不动，故A符合题意；
B．电路稳定时，当增大的阻值，减小的阻值，则根据闭合电路欧姆定律可知，电阻两端的电压减小，极板间电场强度减小，油滴受到的电场力减小，则油滴向下运动，故B不符合题意；
C．电路稳定时，当减小的阻值，增大的阻值，则根据闭合电路欧姆定律可知，电阻两端的电压增大，极板间电场强度增大，油滴受到的电场力增大，则油滴向上运动，故C不符合题意；
D．电路稳定后，当减小的阻值，减小的阻值，可能导致总电流增大，根据欧姆定律，电阻两端电压可能不变，则极板间电压不变，电场强度不变，油滴受到的电场力不变，则油滴静止不动，故D符合题意。故选AD。
10、ADE
【解析】
A．根据图像信息可知，当时，分子力合力表现为吸引，故A正确；
B．当时，分子力合力表现为排斥，在与之间，分子力合力表现为吸引，故B错误；
C．当时，分子力合力为吸引的最大值，但引力在小于时更大，故C错误；
D．为分子间的平衡距离，当时，分子力表现为斥力，分子间距减小时分子力做负功，分子势能增大。当分子间距时分子力表现为引力，分子间距增大时分子力做负功，分子势能增大，所以当分子间距离为时，分子势能最小，故D正确；
E．由变到的过程中，分子力合力表现为吸引，且做负功，故E正确。
故选ADE。
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、；C；3；0.9；等于真实值．
【解析】
（1）由题意可知，电路电流保持不变，由闭合电路欧姆定律可知，电路总电阻不变，则电流表内阻等于两种情况下电阻箱阻值之差，即：；
（2）根据题意与图示电路图可知，电源电动势：，整理得：，为得到直线图线，应作图象，C正确ABD错误．
（3）由图线可知：，，解得，电源电动势：，电源内阻：；
（4）实验测出了电流表的内阻，由（2）（3）可知，电源内阻的测量值等于真实值．
12、
【解析】
（1）[1]遮光片经过光电门时的速度
，
重锤做初速度为零的匀加速直线运动，由速度位移公式得
，
整理得
（2）[2]由牛顿第二定律得
整理得
则图像的斜率
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、（i），；（ii）336J
【解析】
（i）初始时汽缸内气体的压强
气体做等压变化，根据盖一吕萨克定律可得
即
解得
（ii）在气体膨胀的过程中，气体对外做功为
根据热力学第一定律可得气体内能的变化为
解得
14、（1）；（2）；（3），
【解析】
（1）设粒子做匀速圆周运动的半径为，过作的垂线交于点，如图所示：
由几何知识可得
代入数据可得粒子轨迹半径为
洛伦兹力提供向心力为
解得粒子发射速度为
（2）真空室只加匀强电场时，由粒子到达直线的动能相等，可知为等势面，电场方向垂直向下，水平向左射出的粒子经时间到达点，在这段时间内做类平抛运动，分解位移
电场力提供加速度
解得两点间的电势差
（3）只有磁场时，粒子以为圆心沿圆弧运动，当弧和直线相切于点时，粒子速度的偏转角最大，对应的运动时间最长，如图所示：
据图有
解得
故最大偏转角为
粒子在磁场中运动最大时长为
式中为粒子在磁场中运动的周期，粒子以为圆心沿圆弧运动的速度偏转角最小，对应的运动时间最短。据图有
解得
速度偏转角最小为
故最短时间为
15、（i）28Pa；（ii）．
【解析】
（i）内外压强差
①
（ii）气泡在水下处有
②
接近水面处有
③
等温变化有
④
解②③④式得
由①式知，则