西北师大附中2023-2024学年高三第五次模拟考试物理试卷含解析

西北师大附中2023-2024学年高三第五次模拟考试物理试卷注意事项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，相距为L的两条足够长的光滑平行不计电阻的金属导轨与水平面夹角为θ，处于方向垂直导轨平面向下且磁感应强度为B的匀强磁场中。将金属杆ab垂直放在导轨上，杆ab由静止释放下滑距离x时速度为v。已知金属杆质量为m，定值电阻以及金属杆的电阻均为R，重力加速度为g，导轨杆与导轨接触良好。则下列说法正确的是（）A．此过程中流过导体棒的电荷量q等于B．金属杆ab下滑x时加速度大小为gsinθ－C．金属杆ab下滑的最大速度大小为D．金属杆从开始运动到速度最大时，杆产生的焦耳热为mgxsinθ－2、如图甲所示，线圈ab中通有如图乙所示的电流，电流从a到b为正方向，那么在0~t0这段时间内，用丝线悬挂的铝环M中产生感应电流，则（）A．从左向右看感应电流的方向为顺时针B．从左向石看感应电流的方向为先顺时针后逆时针C．感应电流的大小先减小后增加D．铝环与线圈之间一直有磁场力的作用，作用力先向左后向右3、如图，理想变压器原、副线圈匝数之比为1：2，原线圈与固定电阻R1串联后，接入输出电压有效值恒定的正弦交流电源。副线圈电路中负载电阻为可变电阻R2，A、V是理想电表。当R2=2R1时，电流表的读数为1A，电压表的读数为4V，则（）A．电源输出电压为8VB．电源输出功率为4WC．当R2=8Ω时，变压器输出功率最大D．当R2=8Ω时，电压表的读数为3V4、如图所示，水平地面上有一个由四块完全相同石块所组成拱形建筑，其截面为半圆环，石块的质量均为m。若石块接触面之间的摩擦忽略不计，则P、Q两部分石块之间的弹力为（）A． B． C． D．5、仰卧起坐是《国家学生体质健康标准》中规定的女生测试项目之一。根据该标准高三女生一分钟内完成55个以上仰卧起坐记为满分。若某女生一分钟内做了50个仰卧起坐，其质量为50kg，上半身质量为总质量的0.6倍，仰卧起坐时下半身重心位置不变，g取10m/s2。则测试过程中该女生克服重力做功的平均功率约为（）A．10W B．40W C．100W D．200W6、“嫦娥四号”实现了人类首次月背登陆，为实现“嫦娥四号”与地球间通信，我国还发射了“鹊桥”中继卫星，“鹊桥”绕月球拉格朗日点的Halo轨道做圆周运动，已知点距月球约6.5万千米，“鹊桥”距月球约8万千米，“鹊桥”距点约6.7万千米，月球绕地球做圆周运动的周期约为27天，地球半径为6400km，地球表面重力加速度为，电磁波传播速度为。下列最接近“嫦娥四号”发出信号通过“鹊桥”传播到地面接收站的时间的是（）A． B． C． 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、如图所示，长方体物块上固定一长为L的竖直杆，物块及杆的总质量为如2m.质量为m的小环套在杆上，当小环从杆顶端由静止下滑时，物块在水平拉力F作用下，从静止开始沿光滑水平面向右匀加速运动，环落至杆底端时，物块移动的距离为2L,已知F=3mg,重力加速度为g.则小环从顶端下落到底端的运动过程A．小环通过的路程为B．小环所受摩擦力为C．小环运动的加速度为D．小环落到底端时，小环与物块及杆的动能之比为5:88、如图，发电机的输出电压，通过理想降压变压器给若干盏灯泡供电，输电线上连接可调电阻r。变压器原线圈两端接有理想交流电压表V，副线圈干路接有理想交流电流表A，下列说法正确的是（）A．电压表V的示数始终为1000V B．仅可调电阻r增大，电压表V的示数减小C．仅接入灯泡增多，电流表A的示数增大 D．仅可调电阻r增大，电流表A的示数减小9、下列说法正确的是（）A．液体表面存在张力是因为液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离B．密闭容器中的理想气体温度不变，体积增大，则气体一定吸热C．分子间距增大时，分子势能增大，分子力做负功D．热量可以从低温物体传到高温物体而不引起其他变化E.液体不浸润固体的原因是，附着层的液体分子比液体内部的分子稀疏10、2019年9月12日，我国在太原卫星发射中心“一箭三星”发射成功。现假设三颗星a、b、c均在在赤道平面上绕地球匀速圆周运动，其中a、b转动方向与地球自转方向相同，c转动方向与地球自转方向相反，a、b、c三颗星的周期分别为Ta=6h、Tb=24h、Tc=12h，下列说法正确的是（）A．a、b每经过6h相遇一次B．a、b每经过8h相遇一次C．b、c每经过8h相遇一次D．b、c每经过6h相遇一次三、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）图示为做“碰撞中的动量守恒”的实验装置(1)入射小球每次都应从斜槽上的同一位置无初速度释放，这是为了___A．入射小球每次都能水平飞出槽口B．入射小球每次都以相同的速度飞出槽口C．入射小球在空中飞行的时间不变D．入射小球每次都能发生对心碰撞(2)入射小球的质量应___（选填“大于”、“等于”或“小于”）被碰小球的质量；(3)设入射小球的质量为，被碰小球的质量为，为碰前入射小球落点的平均位置，则关系式_____（用、及图中字母表示）成立，即表示碰撞中动量守恒。12．（12分）某同学利用DIS、定值电阻R0、电阻箱R1等实验器材测量电池a的电动势和内阻，实验装置如图甲所示．实验时多次改变电阻箱的阻值，记录外电路的总电阻阻值R，用电压传感器测得端电压U，并在计算机上显示出如图乙所示的1/U－1/R关系图线a.重复上述实验方法测量电池b的电动势和内阻，得到图乙中的图线b.(1)由图线a可知电池a的电动势Ea＝________V，内阻ra＝________Ω.(2)若用同一个电阻R先后与电池a及电池b连接，则两电池的输出功率Pa________Pb(填“大于”、“等于”或“小于”)，两电池的效率ηa________ηb(填“大于”、“等于”或“小于”)．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，半径均为的光滑圆弧轨道与在点平滑连接，固定在竖直面内，端与固定水平直杆平滑连接，两段圆弧所对的圆心角均为60°，一个质量为的圆环套在直杆上，静止在点，间的距离为，圆环与水平直杆间的动摩擦因数，现给圆环施加一个水平向右的恒定拉力，使圆环向右运动，圆环运动到点时撤去拉力，结果圆环到达点时与圆弧轨道间的作用力恰好为零，重力加速度，求：(1)拉力的大小；(2)若不给圆环施加拉力，而是在点给圆环一个初速度，结果圆环从点滑出后，下落高度时的位置离点距离也为，初速度应是多大。14．（16分）如图所示，半径为的光滑圆弧轨道，与半径为的半圆光滑空心管轨道平滑连接并固定在竖直面内，粗糙水平地面上紧靠管口有一长度为L=2.5m、质量为M=0.1kg的静止木板，木板上表面正好与管口底部相切，处在同一水平线上。质量为m2=0.05kg的物块静止于B处，质量为m1=0.15kg的物块从光滑圆弧轨道项部的A处由静止释放，物块m1下滑至B处和m2碰撞后合为一个整体。两物块一起从空心管底部C处滑上木板，两物块恰好没从木板左端滑下。物块与木板之间的动摩擦因素μ=0.3，两物块均可视为质点，空心管粗细不计，重力加速度取g=10m/s2。求：(1)物块m1滑到圆弧轨道底端B处未与物块m2碰撞前瞬间受到的支持力大小；(2)物块m1和m2碰撞过程中损失的机械能；(3)木板在地面上滑行的距离。15．（12分）空间存在一边界为MN、方向与纸面垂直、大小随时间变化的磁场，磁感应强度B随时间t的变化关系如图甲所示，方向向里为正。用单位长度电阻值为R0的硬质导线制作一个半径为r的圆环，将该圆环固定在纸面内，圆心O在MN上，如图乙所示。(1)判断圆环中感应电流的方向；(2)求出感应电动势的大小；(3)求出0~t1的时间内电路中通过的电量。

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、A【解析】

A．根据、、可得此过程中流过导体棒的电荷量为故A正确；B．杆下滑距离时，则此时杆产生的感应电动势为回路中的感应电流为杆所受的安培力为根据牛顿第二定律有解得故B错误；C．当杆的加速度时，速度最大，最大速度为故C错误；D．杆从静止开始到最大速度过程中，设杆下滑距离为，根据能量守恒定律有总又杆产生的焦耳热为杆总所以得：杆故D错误；故选A。2、A【解析】

AB．根据题意可知，由于电流从a到b为正方向，当电流是从a流向b，由右手螺旋定则可知，铝环M的磁场水平向右，由于电流的减小，所以磁通量变小，根据楞次定律可得，铝环M的感应电流顺时针（从左向右看）。

当电流是从b流向a，由右手螺旋定则可知，铝环M的磁场水平向左，当电流增大，则磁通量变大，根据楞次定律可得，所以感应电流顺时针（从左向右看）。故电流方向不变，故A正确，B错误；

C．由图乙可知，ab内的电流的变化率不变，则产生的磁场的变化率不变，根据法拉第电磁感应定律可知，铝环M产生的电动势的大小不变，所以感应电流的大小也不变。故C错误；D．当线圈中电流为零时，铝环M和线圈之间无磁场力作用，选项D错误；

故选A。3、C【解析】

A．当R2=2R1时，电流表的读数为1A，电压表的读数为4V，所以R2=4Ω，R1=2Ω，理想变压器原、副线圈匝数之比为1：2，根据电压与匝数成正比得原线圈电压是U1=2V，根据电流与匝数成反比得原线圈电流是I1=2A，所以电源输出电压为U=U1+I1R1=2+2×2=6V故A错误；B．电源输出功率为P=UI1=12W故B错误；C．根据欧姆定律得副线圈电流为，所以原线圈电流是，所以，变压器输出的功率所以当R2=8Ω时，变压器输出的功率P2最大，即为，故C正确；D．当R2=8Ω时，U2=6V，即电压表的读数为6V，故D错误。故选C。4、A【解析】

对石块P受力分析如图由几何关系知：根据平衡条件得，Q对P作用力为：A正确，BCD错误。故选A。5、C【解析】

该同学身高约1.6m，则每次上半身重心上升的距离约为×1.6m=0.4m，则她每一次克服重力做的功W=0.6mgh=0.6×50×10×0.4=120J1min内她克服重力所做的总功W总=50W=50×120=6000J她克服重力做功的平均功率为故C正确，ABD错误。

故选C。6、A【解析】

根据地球对月球的万有引力提供月球绕地球圆周运动的向心力，有忽略地球自转，在地球表面附近可计算地月间距万千米所以到地球距离为44.5万千米，根据勾股定理可计算地球到“鹊桥”距离约为45万千米，所以“嫦娥四号”到地球表面通讯距离为53万千米，即m，因此通信时间最接近2s，故A正确，BCD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、ABD【解析】

ABC.水平方向上，据牛顿第二定律有：代入数据解得：小球在水平方向上做初速度为零的匀加速直线运动，另据水平方向的位移公式有：解得运动时间为：在竖直方向上有：解得：即小球在竖直方向上做加速度为的匀加速直线运动，据牛顿第二定律有：解得小球所受摩擦力为：故小球运动的加速度为：小球的合运动为匀加速直线运动，其路程与位移相等，即为：故AB正确，C错误；D.小环落到底端时的速度为：环其动能为：环此时物块及杆的速度为：杆其动能为：杆故有小环与物块及杆的动能之比为5:8，故D正确。8、BCD【解析】

A．电压表示数A错误；BD．可调电阻r增大，副线圈电阻不变，则电路总电阻增大，电流减小，副线圈电阻分压减小，BD正确；C．仅接入灯泡增多，副线圈电流增大，电流表示数增大，C正确。故选BCD。9、ABE【解析】

A．液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间距离，分子力表现为引力，故液体表面存在表面张力；故A正确；B．密闭容器中的理想气体温度不变，气体内能不变，体积增大，气体对外界做功，由热力学第一定律可得气体一定要从外界吸热，故B正确；C．当分子间作用力表制现为斥力时，距离增大，分子力做正功，分子势能减小；当分子间作用力表现为引力时，距离增大，分子力做负功，分子势能增大。故C错误；D．根据热力学第二定律的另一种表述可知，热量不能自发地从低温物体传到高温物体，而不引起其他变化，故D错误；E．液体不浸润固体的原因是，附着层的液体分子可能比液体内部稀疏，也就是说，附着层内液体分子间的距离大于分子力平衡的距离，附着层内分子间的作用表现为引力，附着层由收缩的趋势，就像液体表面张力的作用一样。这样的液体与固体之间表现为不浸润，所以E正确。故选ABE。10、BC【解析】

AB．a、b转动方向相同，在相遇一次的过程中，a比b多转一圈，设相遇一次的时为，则有解得，所以A错误，B正确。CD．b、c转动方向相反，在相遇一次的过程中，b、c共转一圈，设相遇次的时间为，则有解得，故C正确，D错误。故选BC。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、B大于【解析】

(1)[1]入射小球每次都应从斜槽上的同一位置无初速度释放，目的是使入射小球每次都以相同的速度飞出槽口，故B正确，ACD错误。故选B。(2)[2]为了防止入射小球反弹，入射小球的质量应大于被碰小球的质量。(3)[3]由于小球下落高度相同，则根据平抛运动规律可知，小球下落时间相同；P为碰前入射小球落点的平均位置，M为碰后入射小球的位置，N为碰后被碰小球的位置，碰撞前入射小球的速度碰撞后入射小球的速度碰撞后被碰小球的速度如果则表明通过该实验验证了两球碰撞过程中动量守恒，即成立，即表示碰撞中动量守恒。12、20.5小于大【解析】

(1)图线与纵轴的交点表示外电路断路时的，即，所以，由得，所以图线的斜率为，即，所以；(2)当两外电阻相同时，由图象可知，，即，所以由得，由公式可知，图线的横截距的绝对值表示内阻的倒数，故由图可知，电池内电阻，又电池效率，在两外电阻相等的情况下，有【点睛】本题考查了闭合电路欧姆定律的数据处理的方法，应用了图象法及电源的