陕西省西安交通大学附属中学2023年高三第四次调研考试物理试题

这是一份陕西省西安交通大学附属中学2023年高三第四次调研考试物理试题，共15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。

陕西省西安交通大学附属中学2023年高三第四次调研考试物理试题
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、5G是“第五代移动通信网络”的简称，目前世界各国正大力发展 5G网络．5G网络使用的无线电波通信频率在3.0 GHz以上的超高频段和极高频段（如图所示），比目前4G及以下网络（通信频率在0.3GHz～3.0GHz间的特高频段）拥有更大的带宽和更快的传输速率．未来5G网络的传输速率（指单位时间传送的数据量大小）可达10G bps（bps为bits per second的英文缩写，即比特率、比特/秒），是4G网络的50-100倍．关于5G网络使用的无线电波，下列说法正确的是

A．在真空中的传播速度更快
B．在真空中的波长更长
C．衍射的本领更强
D．频率更高，相同时间传递的信息量更大
2、如图所示是旅游景区中常见的滑索。研究游客某一小段时间沿钢索下滑，可将钢索简化为一直杆，滑轮简化为套在杆上的环，滑轮与滑索间的摩擦力及游客所受空气阻力不可忽略，滑轮和悬挂绳重力可忽略。游客在某一小段时间匀速下滑，其状态可能是图中的（　　）

A． B． C． D．
3、如图为模拟远距离输电的部分测试电路。a、b端接电压稳定的正弦交变电源, 定值分别为，且,理想变压器的原、副线圈匝数比为k且,电流表、电压表均为理想表，其示数分別用I和U表示。当问下调节电滑动变阻器R3的滑动端P时，电流表、电压表示数变化分别用ΔI和ΔU表示。则以下说法错误的是（　　）

A． B．
C．电源的输出功率一定减小 D．电压表示数一定增加
4、在地球同步轨道上等间距布置三颗地球同步通讯卫星，就可以让地球赤道上任意两位置间实现无线电通讯，现在地球同步卫星的轨道半径为地球半径的1．1倍。假设将来地球的自转周期变小，但仍要仅用三颗地球同步卫星实现上述目的，则地球自转的最小周期约为
A．5小时 B．4小时 C．1小时 D．3小时
5、在国际单位制中，电荷量的单位是库仑，符号是C，静电力常量k=9.0×109 N·m1 /C1．关于电荷量与库仑力，下列说法不正确的是
A．两个电荷量为1 C的点电荷在真空中相距1 m时，相互作用力相当于地球上一百万吨的物体所受的重力
B．我们几乎不可能做到使相距1 m的两个物体都带1 C的电荷量
C．在微观带电粒子的相互作用中，库仑力比万有引力强得多
D．库仑定律的公式和万有引力的公式在形式上很相似，所以它们是性质相同的两种力
6、如图所示，n匝矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小为B的水平匀强磁场中，线框面积为S，电阻不计．线框绕垂直于磁场的轴OO′以角速度ω匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，变压器副线圈接入一只额定电压为U的灯泡，灯泡正常发光．从线圈通过中性面开始计时，下列说法正确的是 （ ）

A．图示位置穿过线框的磁通量变化率最大
B．灯泡中的电流方向每秒改变次
C．线框中产生感应电动势的表达式为e＝nBSωsinωt
D．变压器原、副线圈匝数之比为
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，正三角形abc的三个顶点处分别放置三个等量点电荷，af垂直bc，e点为三角形的中心。若b、c两点处的电荷产生的电场在a点处的合场强大小为E，则（　　）

A．a、c两点处的电荷产生的电场在b点处的合场强大小也为E
B．a、b、c三点处的电荷产生的电场在e点处的合场强大小为3E
C．e点的电势高于f点的电势
D．将负电荷从e点移到f点，电势能减小
8、电阻R接在20V的恒压电源上时，消耗的电功率为P；若将R接在如图所示理想变压器的副线圈电路中时，R消耗的电功率为。已知电路中电阻R0的阻值是R的4倍，a、b两端接在（V）的交流电源上，此变压器（　　）

A．副线圈输出电压的频率为100Hz
B．副线圈输出电压的有效值为10V
C．原、副线圈的匝数之比为2︰1
D．原、副线圈的电流之比为1︰4
9、一列横波沿水平方向传播，质点A平衡位置位于处，质点P平衡位置位于处，质点A的振动图像如图甲所示，如图乙所示是质点A刚振动了1．1s时的波形图，以下说法正确的是（ ）

A．波速
B．波源的最初振动方向向上
C．时波传到P点
D．当质点P点处于波峰位置时，A质点处于波谷位置
10、下列说法正确的是________。
A．液体表面张力与浸润现象都是分子力作用的表现
B．用熵的概念表示热力学第二定律：在任何自然过程中，一个孤立系统的熵不会增加
C．晶体在物理性质上可能表现为各向同性
D．液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的
E.热量可以从低温物体传给高温物体
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）频闪摄影是研究物体运动常用的实验手段。在暗室中，照相机的快门处于常开状态，频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光，照亮运动的物体，于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置。如图所示是物体下落时的频闪照片示意图，已知频闪仪每隔闪光一次，当地重力加速度大小为，照片中的数字是竖直放置的刻度尺的读数，单位是厘米。利用上述信息可以求出：物体下落至点时速度大小为______（结果保留3位有效数字），实验中物体由点下落至点，动能的增加量约为重力势能减少量的____%（结果保留2位有效数字）。

12．（12分）图甲是一多用电表的简化电路图。其表头满偏电流，内阻，，，。

甲 乙
(1)转换开关接入__________（填“1”“2”“3”“4”“5”或“6”）端时，测量电流的量程较大，此时电流从端流__________（填“出”或“入”）。
(2)当转换开关接入“5”端时，多用电表的功能是测__________（填“电流”“电压”或“电阻”），其量程为__________。
(3)当转换开关接入“3”端时，多用电表可以用来测电阻。测量之前，先进行欧姆调零，使指针偏转到__________。图乙为某次测量电阻的刻度盘，已知使用的倍率为“×1”，则待测电阻的阻值为__________。当换用“×10”的倍率测较大电阻时，需要重新欧姆调零，与使用倍率“×1”相比，多用电表的内阻变化了__________。
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，一个上表面绝缘、质量为mA=1kg的不带电小车A置于光滑的水平面上，其左端放置一质量为、带电量为的空盒B，左端开口。小车上表面与水平桌面相平，桌面上水平放置着一轻质弹簧，弹簧左端固定，质量为的不带电绝缘小物块C置于桌面上O点并与弹簧的右端接触，此时弹簧处于原长，现用水平向左的推力将C缓慢推至M点（弹簧仍在弹性限度内）时，推力做的功为，撤去推力后，C沿桌面滑到小车上的空盒B内并与其右壁相碰，碰撞时间极短且碰后C与B粘在一起。在桌面右方区域有一方向向左的水平匀强电场，电场强度大小为，电场作用一段时间后突然消失，小车正好停止，货物刚好到达小车的最右端。已知物块C与桌面间动摩擦因数，空盒B与小车间的动摩擦因数，间距，点离桌子边沿点距离，物块、空盒体积大小不计，取。求：

（1）物块C与空盒B碰后瞬间的速度；
（2）小车的长度L；
（3）电场作用的时间。
14．（16分）如图所示，两完全相同质量为m=1kg 的滑块放在动摩擦因数为μ=的水平面上。长度均为L=1m的轻杆OA、OB搁在两个滑块上，且可绕铰链O自由转动，两轻杆夹角为74°。现用竖直向下的恒力F=20N作用在铰链上，使两滑块由静止开始滑动。已知重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：
(1)此时轻杆对滑块A的作用力FA的大小；
(2)此时每个滑块的加速度a大小；
(3)当轻杆夹角为106°时，每个滑块的速度v大小。

15．（12分）如图甲所示，水平足够长的平行金属导轨MN、PQ间距L＝0.3 m。导轨电阻忽略不计，其间连接有阻值R＝0.8 Ω的固定电阻。开始时，导轨上固定着一质量m＝0.01 kg、电阻r＝0.4 Ω的金属杆cd，整个装置处于磁感应强度B＝0.5 T的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下。现用一平行金属导轨平面的外力F沿水平方向拉金属杆cd，使之由静止开始运动。电压采集器可将其两端的电压U即时采集并输入电脑，获得的电压U随时间t变化的关系如图乙所示。求：
（1）在t＝4 s时通过金属杆的感应电流的大小和方向；
（2）4 s内金属杆cd位移的大小；
（3）4 s末拉力F的瞬时功率。




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、无线电波（电磁波）在真空的传播速度与光速相同，保持不变，其速度与频率没有关系，故A错误；
BC、由公式可知：，频率变大，波长变短，衍射本领变弱，故BC错误；
D、无线电波（电磁波）频率越高，周期越小，相同时间内可承载的信息量越大，故D正确．
2、B
【解析】
设索道的倾角为α，若不考虑任何阻力，对滑轮和乘客组成的整体，由牛顿第二定律得
（M+m）gsinα=（M+m）a
对乘客由于满足
Mgsinα=Ma
可知绳子与索道垂直。若索道与滑轮之间有摩擦，而乘客不受空气阻力，则当匀速运动时，绳子在竖直方向；若同时考虑滑轮与索道之间的摩擦以及人所受的空气阻力，则绳子应该在垂直于索道与竖直方向之间，则选项B正确，ACD错误；故选B。
3、B
【解析】
A．理想变压器初、次级线圈电压变化比

电流变化比为

则

将视为输入端电源内阻，则

所以

这也是耦合到次级线圏电阻值为，即为等效电源内阻，故A正确；
B．因

故B错误；
C．当向下调节滑动变阻器R3的滑动端P时，负载电阻变大，电源电压不变，电流减小，故电源输出功率减小，故C正确；
D．当向下调节滑动变阻器R3的滑动端P时，负载电阻变大，则回路中电流变小，则原线圈电流也减小，那么电阻R1上的电压减小，电源电压不变，所以原线圈的电压变大，根据匝数比可知副线圈的电压也变大，故D正确。
故选B。
4、B
【解析】
设地球的半径为R，则地球同步卫星的轨道半径为r=1.1R，已知地球的自转周期T=24h，
地球同步卫星的转动周期与地球的自转周期一致，若地球的自转周期变小，则同步卫星的转动周期变小。由

公式可知，做圆周运动的半径越小，则运动周期越小。由于需要三颗卫星使地球赤道上任意两点之间保持无线电通讯，所以由几何关系可知三颗同步卫星的连线构成等边三角形并且三边与地球相切，如图。由几何关系可知地球同步卫星的轨道半径为
r′=2R
由开普勒第三定律得

故B正确，ACD错误。
故选B。

5、D
【解析】
两个电荷量为1 C的点电荷在真空中相距1 m时，相互作用力；一百万吨的物体所受的重力，所以我们几乎不可能做到使相距1 m的两个物体都带1 C的电荷量；在微观带电粒子的相互作用中，因粒子间的距离很小，所以库仑力比万有引力强得多，选项ABC正确；库仑定律的公式和万有引力的公式在形式上虽然很相似，但是它们不是性质相同的两种力，选项D错误；此题选择不正确的选项，故选D.
6、C
【解析】
图示位置穿过线框的磁通量最大，但是磁通量的变化率为零，选项A错误；交流电的周期为，一个周期内电流方向改变两次，则灯泡中的电流方向每秒改变 次，选项B错误；交流电的电动势最大值：Em=nBSω，则线框中产生感应电动势的表达式为e＝nBSωsinωt,选项C正确；交流电的有效值为 ,则 ,选项D错误；故选C.
点睛：此题关键是掌握交流电的瞬时值、最大值及有效值的意义，知道它们之间的关系；掌握住理想变压器的电压、电流及功率之间的关系，本题即可得到解决．

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、AC
【解析】
A．设点电荷的电量为q，三角形的边长为L，已知b、c两点处的电荷产生的电场在a点处的合场强大小为E，b、c两点处的电荷在a点处产生的场强大小相等，夹角为，故b、c两点处的电荷在a点处产生的场强大小都是E，故有

同理可得a、c两点处的电荷产生的电场在b点处的合场强大小也为E，故A正确；
B．a、b、c三点处的电荷在e点产生的场强大小都是

由平行四边形定则可知e点处的电场强度大小为

故B错误；
C．相对b、c两点处的电荷来说，af是一根等势线，因此比较e、f两点的电势只需考虑a点处电荷产生的电场，由此可得e点的电势高于f点的电势，故C正确；
D．负电荷在电势高点电能低，故将负电荷从e点移到f点，电势能将增加，故D错误。
故选AC。
8、BC
【解析】
A．变压器不改变交变电流的频率，由题可知，交流电压的频率为

故A错误；
B．由题意可得

解得

故B正确；
C．电源的有效值为

设原、副线圈的匝数之比为n，则原、副线圈的电流之比为则R0两端电压为，根据原、副线圈电压比等匝数比即

解得

故C正确；
D．由原、副线圈中的电流之比等匝数反比可知，原、副线圈的电流之比为1：2，故D错误。
故选BC。
9、AD
【解析】
A．由题图甲知，由题图乙知，波速

A正确；
B．结合图甲、图乙可判断，该波沿轴正方向传播，根据题图乙知时，波源的振动传到处，可知波源最初振动方向向下，B错误；
C．波从处传到处需要，此时，C错误；
D．质点A、P平衡位置间距为1m，等于2.5λ，去整留零相当于1.5λ，当质点P点处于波峰位置时，质点A处于波谷位置，D正确。
故选AD。
10、ACE
【解析】
A．液体的表面张力是分子力作用的表现，外层分子较为稀疏，分子间表现为引力；浸润现象也是分子力作用的表现，故A正确；
B．根据热力学第二定律，在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减少，故B错误；
C．单晶体因排列规则其物理性质为各向异性，而多晶体因排列不规则表现为各向同性，故C正确；
D．扩散现象是分子无规则热运动的结果，不是对流形成的，故D错误；
E．热量不能自发的从低温物体传给高温物体，但在引起其它变化的情况下可以由低温物体传给高温物体，故E正确。
故选ACE。

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、1.16 95~97均正确
【解析】
[1]根据公式可得

[2]同理可得

物体有B到C过程中，动能增加量为

重力势能的减少量为

动能的增加量约为重力势能减少量的

12、1 入 电压 3V 欧姆表盘的零刻度处 10 135
【解析】
(1)[1]转换开关接入1端，电流表与电阻串联后，与并联，且并联电阻阻值较小，则分流较大，故转换开关应接入1端，电流表量程较大。
[2]根据电流的“红进黑出”结合内部电源可知电流应从端流入。
(2)[3]当转换开关接入“5”端时，电流表与电阻串联，此多用电表为电压表。
[4]量程为

(3)[5]调节欧姆调零旋钮应使指针偏转到欧姆表盘的零刻度线位置。
[6]若倍率为“×1”，则待测电阻的阻值为。
[7]多用电表的中值电阻即为内部电阻大小，倍率为“×1”时，多用电表的内阻为，倍率为“×10”时，多用电表的内阻为，则多用电表的内阻变化了。

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）2m/s（2）0.67m（3）2s
【解析】
（1）对物块C由O→M→N应用动能定理，设C到N点速度大小为得：

解得：
与空盒B右壁相碰，动量守恒：
解得：
（2）C与B碰后可看作一整体，令，则BC整体和小车加速度分别为：；
设经过时间后B与C整体与小车A速度相等，此过程中二者位移分别为、；
假设速度相等后B与C整体与小车A相对静止，C整体与小车A间摩擦力为，则：，；所以两者经时间后相对静止一起匀减速。
解得：


小车长度
（3）速度相等后BC与小车以共同加速度一起匀减速，最终速度为零。

运动时间
电场作用时间
14、（1）12.5N；（2）；（3）。
【解析】
(1)在O点，F沿杆的分力为

解得
N
(2)由
N

解得

(3)因为
N
保持不变，克服摩擦力做功
J
恒力F做功为
J

解得

15、（1）0.75 A　由d指向c　（2）12 m　（3）0.765 W
【解析】
（1）由题图乙可知，当t＝4 s时，U＝0.6 V
此时电路中的电流（通过金属杆的电流）
I＝＝0.75 A
用右手定则判断出，此时电流的方向由d指向c。
（2）由题图乙知
U＝kt＝0.15t
金属杆做切割磁感线运动产生的感应电动势E＝BLv
由电路分析：
U＝E
联立以上两式得
v＝×0.15t
由于R、r、B及L均为常数，所以v与t成正比，即金属杆在导轨上做初速度为零的匀加速直线运动，匀加速运动的加速度
a＝×0.15＝1.5 m/s2
金属杆在0～4 s内的位移
x＝at2＝12 m。
（3）在第4 s末金属杆的速度
v＝at＝6 m/s
金属杆受安培力
F安＝BIL＝0.112 5 N
由牛顿第二定律，对金属杆有
F－F安＝ma
解得拉力
F＝0.127 5 N
故4 s末拉力F的瞬时功率
P＝Fv＝0.765 W。