2027届青海省海东市高三第四次模拟考试物理试卷（含答案解析）

这是一份2027届青海省海东市高三第四次模拟考试物理试卷（含答案解析），共16页。试卷主要包含了下列说法正确的是，速度方向竖直向下等内容，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、沿同一直线运动的A、B两物体运动的v-t图象如图所示，由图象可知
A．A、B两物体运动方向始终相同
B．A、B两物体的加速度在前4s内大小相等、方向相反
C．A、B两物体在前4s内不可能相遇
D．A、B两物体若在6s时相遇，则时开始时二者相距30m
2、行驶中的汽车遇到红灯刹车后做匀减速直线运动直到停止，等到绿灯亮时又重新启动开始做匀加速直线运动直到恢复原来的速度继续匀速行驶，则从刹车到继续匀速行驶这段过程，位移随速度变化的关系图象描述正确的是
A．B．
C．D．
3、如图所示，是一测定风力仪器的结构图，悬挂在O点的轻质细金属丝的下端固定一个质量为m的金属球P，在竖直平面内的刻度盘可以读出金属球P自由摆动时摆线的摆角。图示风向水平向左，金属球P静止时金属丝与竖直方向的夹角为，此时风力F的大小是（ ）
A．
B．
C．
D．
4、下列关于物质结构的叙述中不正确的是
A．天然放射性现象的发现表明了原子核内部是有复杂结构的B．质子的发现表明了原子核是由质子和中子组成的
C．电子的发现表明了原子内部是有复杂结构的D．粒子散射实验是原子核式结构模型的实验基础
5、如图所示，吊篮A、物体B、物体C的质量均为m，两物体分别固定在竖直弹簧两端，弹簧的质量不计，整个系统在轻绳悬挂下处于静止状态，现将悬挂吊篮的轻绳剪断在轻绳刚被剪断的时间（ ）
A．物体B的加速度大小为gB．物体C的加速度大小为2g
C．吊篮A的加速度大小为gD．吊篮A与物体C间的弹力大小为0.5mg
6、如图所示，一人用钳碗夹住圆柱形茶杯，在手竖直向上的力F作用下，夹子和茶杯相对静止，并一起向上运动。夹子和茶杯的质量分别为m、M假设夹子与茶杯两侧间的静摩擦力在竖方向上，夹子与茶杯两侧间的弹力在水平方向上，最大静摩擦力均为f，则下列说法正确的是（ ）
A．人加大夹紧钳碗夹的力，使茶杯向上匀速运动，则夹子与茶杯间的摩擦力增大
B．当夹紧茶杯的夹子往下稍微移动一段距离，使夹子的顶角张大，但仍使茶杯匀速上升，人的作用力F将变小
C．当人加速向上提茶杯时，作用力下可以达到的最大值是
D．无论人提着茶杯向上向下做怎样的运动，若茶杯与夹子间不移动，则人的作用力F=(M+m）g
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，半径为的圆弧BCD与倾角为θ的斜面相切于B点，与水平地面相切于C点，与圆O2轨道相切于D点，圆心O1、O2和D在同一水平直线上，圆O2的半径为r。质量为m的质点从斜面上某位置由静止释放，刚好能在圆O2轨道内做完整的圆周运动。不计一切阻力，重力加速度为g。则质点（ ）
A．释放点距离地面的高度为5r
B．在C时对轨道压力为
C．从圆弧BCD进入圆O2轨道的瞬间，前后向心加速度之比为5：2
D．从圆弧BCD进入圆O2轨道的瞬间，前后角速度之比为2：5
8、两条平行虚线间存在一匀强磁场，磁感应强度方向与纸面垂直．边长为、总电阻为的正方形导线框abcd位于纸面内，cd边与磁场边界平行，如图（a）所示．已知导线框一直向右做匀速直线运动，cd边于时刻进入磁场．线框中感应电动势随时间变化的图线如图（b）所示(感应电流的方向为顺时针时，感应电动势取正)．下列说法正确的是（ ）
A．磁感应强度的大小为 T
B．导线框运动速度的大小为
C．磁感应强度的方向垂直于纸面向外
D．在至这段时间内，导线框所受的安培力大小为
9、如图所示，粗糙的固定水平杆上有A、B、C三点，轻质弹簧一端固定在B点正下方的O点，另一端与套在杆A点、质量为m的圆环相连，此时弹簧处于拉伸状态。圆环从A处由静止释放，向右运动经过B点时速度为v、加速度为零，到达C点时速度为零，下列说法正确的是（ ）
A．从A到C过程中，圆环在B点速度最大
B．从A到B过程中，杆对环的支持力一直减小
C．从A到B过程中，弹簧对圆环做的功一定大于
D．从B到C过程中，圆环克服摩擦力做功等于
10、如图是某初中地理教科书中的等高线图（图中数字的单位是米）。小山坡的右侧比左侧更陡些，如果把一个球分别从山坡左右两侧滚下（把山坡的两侧看成两个斜面，不考虑摩擦等阻碍），会发现右侧小球加速度更大些。现在把该图看成一个描述电势高低的等势线图，左右两侧各有a、b两点，图中数字的单位是伏特，下列说法正确的是（ ）
A．b点电场强度比a点大
B．左侧电势降低的更快
C．同一电荷在电势高处电势能也一定大
D．同一电荷在电场强度大处所受电场力也一定大
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）用如图甲所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。
(1)下列实验条件必须满足的有____________；
A．斜槽轨道光滑
B．斜槽轨道末段水平
C．挡板高度等间距变化
D．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球
(2)为定量研究，建立以水平方向为轴、竖直方向为轴的坐标系；
a．取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于Q点，钢球的_______（选填“最上端”、“最下端”或者“球心”）对应白纸上的位置即为原点；在确定轴时_______（选填“需要”或者“不需要”）轴与重锤线平行；
b．若遗漏记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据：如图乙所示，在轨迹上取A、B、C三点，AB和BC的水平间距相等且均为，测得AB和BC的竖直间距分别是和，则_______（选填“大于”、“等于”或者“小于”）。可求得钢球平抛的初速度大小为_______（已知当地重力加速度为，结果用上述字母表示）。
(3)为了得到平拋物体的运动轨迹，同学们还提出了以下三种方案，其中可行的是_______；
A．从细管水平喷出稳定的细水柱，拍摄照片，即可得到平抛运动轨迹
B．用频闪照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置，平滑连接各位置，即可得到平抛运动轨迹
C．将铅笔垂直于竖直的白纸板放置，笔尖紧靠白纸板，铅笔以一定初速度水平抛出，将会在白纸上留下笔尖的平抛运动轨迹
(4)伽利略曾研究过平抛运动，他推断：从同一炮台水平发射的炮弹，如果不受空气阻力，不论它们能射多远，在空中飞行的时间都一样。这实际上揭示了平抛物体_______。
A．在水平方向上做匀速直线运动
B．在竖直方向上做自由落体运动
C．在下落过程中机械能守恒
12．（12分）为了测量一个电动势约为6V~8V，内电阻小于的电源，由于直流电压表量程只有3V，需要将这只电压表通过连接一固定电阻（用电阻箱代替），改装为量程9V的电压表，然后再用伏安法测电源的电动势和内电阻，以下是他们的实验操作过程：
(1)把电压表量程扩大，实验电路如图甲所示，实验步骤如下，完成填空。
第一步：按电路图连接实物
第二步：把滑动变阻器滑动片移到最右端，把电阻箱阻值调到零
第三步：闭合电键，把滑动变阻器滑动片调到适当位置，使电压表读数为3.0V
第四步：把电阻箱阻值调到适当值，使电压表读数为__________V。
第五步：不再改变电阻箱阻值，保持电压表和电阻箱串联，撤去其它线路，即得量程为9V的电压表
(2)以上实验可供选择的器材有：
A．电压表（量程为3V，内阻约）
B．电流表（量程为3A，内阻约）
C．电阻箱（阻值范围）
D.电阻箱（阻值范围）
E.滑动变阻器（阻值为，额定电流3A）
F.滑动变阻器（阻值为，额定电流0.2A）
电阻箱应选_______，滑动变阻器应选_______。
③用该扩大了量程的电压表（电压表的表盘没变），测电源电动势E和内电阻r，实验电路如图乙所示，得到多组电压表U和电流I的值，并作出U—I图线如图丙所示，可知电池的电动势为____V，内电阻为_____。（结果保留2位有效数字）
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，在坐标系第一象限内I、Ⅱ区域有磁场，磁感应强度大小，方向垂直纸面向里，I区域有与磁场正交的匀强电场，电场强度大小，方向未知。现有一质量、电荷量的带负电的粒子以某一速度v沿与x轴正方向夹角为的方向从O点进入第一象限，在I区域内做直线运动，而后进入Ⅱ区域，由右侧射出，一段时间后，粒子经过x轴上的D点（图中未画出）。已知A点坐标为、C点坐标为，，，不计粒子重力。求：
（1）粒子速度的大小v；
（2）粒子运动轨迹与x轴的交点D的坐标；
（3）由O运动到D点的时间。
14．（16分）如图所示，粗细均匀的U形玻璃管左管开口、右管封闭，两管均竖直向上，管中有有A、B两段水银柱，在玻璃管中封有Ⅰ、Ⅱ两段气体，A段水银柱长为h=10cm，B段水银左右两管中液面高度差也为h，左管中封闭的气柱Ⅰ长为h，右管中封闭的气柱长为3h，大气压强为75cmHg，现向左管中缓慢倒入水银，使水银柱B在左右两管中的液面相平，求：
①左管中倒入的水银柱的长度；
②气柱Ⅰ的长度变为多少。
15．（12分）受控核聚变是当前研究的热点。我国的“东方超环”世界领先，将氘氚燃料用特殊的加热方法加热到聚变反应温区（即1亿度以上）以点燃氘氚反应[一个氘核（）和一个氚核（）发生聚变核反应，生成一个氦核（），放出一个中子]，利用特殊设计的“笼子”将它们稳定地约束在该真空容器内。使聚变反应能够稳定进行，其中一种方法是磁约束，围绕这种"磁笼子"的设计和建道，人类已经走过了半个多世纪艰苦的历程。某校的研究小组进行了以下的设计，如图所示，矩形abcd的ab边长为2L，ab与ac夹角为，矩形对角线ac上下方分别分布着磁感应强度大小为B的匀强磁场，一个氚核（）从ab边中点P处以某一速度垂直ab边进入下方磁场恰好不从对角线ac边射出，一个氘核（）从c点以某一速度水平向左进入上方磁场并与氚核（）在对角线ac上相遇并发生聚变反应，生成一个氦核（），放出一个中子，生成的氢核（）速度方向竖直向下。已知一个核子的质量为m，质子的电量为q，求：
（1）氘核（）与氚核（）射入磁场时的速度大小之比；
（2）先后释放氚核（）与氘核（）的时间差；
（3）生成的氢核（）速度v应满足的条件。使之偏转后恰好到达矩形的a点。
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】
A物体先向负方向做减速运动，然后在向正方向做加速运动；B物体一直向正方向加速，故选项A错误；直线的斜率等于加速度，则A、B两物体的加速度在前4s内大小相等方向相同，选项B错误；前4s内两物体运动方向相反，因不知起始位置，则A、B两物体在前4s内可能相遇，选项C错误；A、B两物体若在6s时相遇，则计时开始时二者相距，选项D正确；故选D.
点睛：能从图象中获取尽量多的信息是解决图象问题的关键，在同一个坐标系中要正确比较各个图象表示的运动情况，明确图象斜率的含义，最好能把图象和实际运动想结合起来．
2、C
【解析】
在减速过程由速度和位移关系可知：v2﹣v02=2ax，可得；a为负值，故图象应为开口向下的二次函数图象；由速度为零开始增大时，v2=2a（x﹣x0）；x0是停止时的位置坐标；x=﹣x0，a为正值，故图象为开口向上的二次函数图象；故C正确，ABD错误。
3、C
【解析】
如图受力分析：
则风力
故选C。
4、B
【解析】
A．天然放射现象说明原子核内部有复杂结构。故A正确，不符合题意；
B．质子的发现与原子核是由质子和中子组成的没有关联。故B错误，符合题意；
C．汤姆生发现电子，知道原子还可以再分，表明了原子内部是有复杂结构的。故C正确，不符合题意；
D．α粒子散射实验说明原子的核式结构模型，故D正确，不符合题意；
故选B。
5、D
【解析】
A．弹簧开始的弹力
F=mg
剪断细线的瞬间，弹簧弹力不变，B的合力仍然为零，则B的加速度为0，故A错误；
BC．剪断细线的瞬间，弹力不变，将C和A看成一个整体，根据牛顿第二定律得
即A、C的加速度均为1.5g，故BC错误；
D．剪断细线的瞬间，A受到重力和C对A的作用力，对A有
得
故D正确。
故选D。
6、C
【解析】
AB．无论人手夹紧还是夹子下移使夹子顶角变化，茶杯向上匀速运动时，茶杯处于平衡状态，合力为零。故
摩擦力不变，故AB错误；
C．当向上加速时，茶杯所受的摩擦力达到最大静摩擦力时，力F的值最大，则有
联立解得，故C正确；
D．当茶杯的运动状态改变，如向上匀加速运动时，F大于（M+m）g，故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】
A．质点刚好能在圆O2轨道做完整的圆周运动，在轨道的最高点
设释放点离地高度为h，根据机械能守恒定律
解得
A错误；
B．设质点在C点速度为，轨道对质点的支持力为，由机械能守恒有
根据牛顿第二定律
解得
由牛顿第三定律可知，质点在C时对轨道压力为，B正确；
C．质点从圆弧BCD进入圆O2轨道的瞬间，速度不变，由线速度与角速度关系
可知
C错误；
D．质点从圆弧BCD进入圆O2轨道的瞬间，速度不变，向心加速度
可知
D正确。
故选BD。
8、BC
【解析】
由E–t图象可知，线框经过0.2 s全部进入磁场，则速度，选项B正确；E=0.01 V，根据E=BLv可知，B=0.2 T，选项A错误；线框进磁场过程中，感应为电流顺时针，根据右手定则可知，原磁场的磁感应强度的方向垂直于纸面向外，选项C正确；在t=0.4 s至t=0.6 s这段时间内，导线框中的感应电流，所受的安培力大小为F=BIL=0.04 N，选项D错误．
9、BC
【解析】
A．圆环由A点释放，此时弹簧处于拉伸状态，则圆环加速运动，设AB之间的D位置为弹簧的原长，则A到D的过程中，弹簧弹力减小，圆环的加速度逐渐减小，D到B的过程中，弹簧处于压缩状态，则弹簧弹力增大，圆环的加速度先增大后减小，B点时，圆环合力为零，竖直向上的弹力等于重力，从B到C的过程中，圆环可能做减速运动，无论是否存在弹簧原长的位置，圆环的加速度始终增大，也可能先做加速后做减速运动，加速度先减小后增大，故B点的速度不一定最大，故A错误；
B．当圆环从A到D运动时，弹簧为拉力且逐渐减小，此时杆对环的支持力等于环的重力与弹簧弹力向下的分量之和，可知杆对环的支持力随弹簧弹力的减小而减小；当圆环从D到B运动时，弹簧被压缩，且弹力沿弹簧向上逐渐增加，此时杆对环的支持力等于环的重力与弹簧弹力向上的分量之差，可知杆对环的支持力随弹簧弹力的增加而减小；即从A到B过程中，杆对环的支持力一直减小，选项B正确；
C．从A到B过程中，弹簧对圆环做的功、摩擦力做负功，根据功能关系可知，弹簧对圆环做功一定大于mv2，故C正确；
D．从B到C过程中，弹簧弹力做功，圆环克服摩擦力做功，根据功能关系可知，圆环克服摩擦力做功不等于mv2，故D错误。
故选BC。
10、AD
【解析】
A．根据
U=Ed
相同电势差右侧b点的距离更小，所以b点电场强度比a点大，故A正确；
B．等势线越密集的地方电势降落的越快，b点等势线更密集，所以右侧电势降低的更快，故B错误；
C．电势能还与电荷的正负有关，所以同一电荷在电势高处电势能也不一定大，故C错误；
D．同一电荷在电场强度大处所受电场力一定大，故D正确。
故选AD。
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、BD 球心 需要 大于 AB B
【解析】
(1)[1]因为本实验是研究平抛运动，只需要每次实验都能保证钢球做相同的平抛运动，即每次实验都要保证钢球从同一高度处无初速度释放并水平抛出，没必要要求斜槽轨道光滑，因此A错误，BD正确；挡板高度可以不等间距变化，故C错误。
故选BD。
(2)a．[2][3]因为钢球做平抛运动的轨迹是其球心的轨迹，故将钢球静置于Q点，钢球的球心对应的白纸上的位置即为坐标原点(平抛运动的起始点)；在确定轴时需要轴与重锤线平行。
b．[4][5]由于平抛的竖直分运动是自由落体运动，故相邻相等时间内竖直方向上的位移之比为1:3:5：…，故两相邻相等时间内竖直方向上的位移之比越来越大，因此大于；由
，
联立解得
(3)[6]将铅笔垂直于竖直的白纸板放置，笔尖紧靠白纸板，铅笔以一定初速度水平抛出，由于铅笔受摩擦力作用，且不一定能保证铅笔水平，铅笔将不能始终保持垂直白纸板运动，铅笔将发生倾斜，故不会在白纸上留下笔尖的平抛运动轨迹，故C不可行，AB可行。
(4)[7]从同一炮台水平发射的炮弹，如果不受空气阻力，可认为做平抛运动，因此不论它们能射多远，在空中飞行的时间都一样，这实际上揭示了平抛物体在竖直方向上做自由落体运动，故选项B正确。
12、1.0 C E 6.9 1.5
【解析】
(1)[1]把3V的直流电压表接一电阻箱，改装为量程为9V的电压表时，将直流电压表与电阻箱串联，整个作为一只电压表，据题分析，电阻箱阻值调到零，电压表读数为3V，则知把电阻箱阻值调到适当值，使电压表读数为
(2)[2]由题，电压表的量程为3V，内阻约为2kΩ，要改装成9V的电压表，根据串联电路的特点可知，所串联的电阻箱电阻应为
2×2kΩ=4kΩ
故电阻箱应选C；
[3]在分压电路中，为方便调节，滑动变阻器选用阻值较小的，即选E；
(3)[4]由丙读出，外电路断路时，电压表的电压为
U=2.3V
则电源的电动势为
[5]内阻为
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） ；（3）
【解析】
（1）粒子在Ⅰ区域内做直线运动，因为速度的变化会引起洛伦兹力的变化，所以粒子必做匀速直线运动。这样，电场力和洛伦兹力大小相等，方向相反，电场E的方向与微粒运动的方向垂直，即与x轴正向成角斜向右下方。由平衡条件有
得
（2）粒子进入Ⅱ区域洛伦兹力提供向心力做圆周运动，轨迹如图所示
根据洛伦兹力提供向心力有
得
由几何知识得
解得
，
粒子在磁场右边界射出点距x轴，根据几何关系得
所以D点坐标为，
（3）由O运动到D点分三段，I区域内有
Ⅱ区域内有
出磁场后有
由O运动到D点的时间
14、①29cm②7.46cm
【解析】
①开始时气体Ⅱ的压强
p1=75cmHg+20cmHg=95cmHg
设倒入水银柱的长为Lcm，则当B水银柱左右两边液面相平时，气体Ⅱ的压强为
p2=75cmHg+10cmHg+LcmHg=(85+L）cmHg
气体Ⅱ这时的长为h1=25cm
则有
p1×3hS=p2h1S
解得
L=29cm
即左管中倒入的水银柱的长为29cm。
②对于气体Ⅰ，开始的压强
p′1=75cmHg+10cmHg=85cmHg
倒入水银后的压强
p′2=85cmHg+29cmHg=114cmHg
气体发生等温变化，则有
p′1hS= p′2h′S
解得
h′=7.46cm
15、（1）；（2）；（3）
【解析】
（1）从P点射入的氚核（）轨迹如图甲所示
由几何关系知圆心在b处，轨迹半径
从c点射入的氘核（），轨迹半径
解得
（2）从P点射入的氟核（），运动周期
从c点射入的氘核（），运动周期
（3）氘核（）和氚核（）在e点相遇有
氦核的运动轨迹如图乙所示
解得