湖北省孝感市漢川市2023年高考物理四模試卷含解析

2023學年高考物理模擬試卷考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、一質點做勻加速直線運動，在通過某段位移x內速度增加了v，動能變?yōu)樵瓉淼?倍。則該質點的加速度為（）A． B． C． D．2、如圖所示為某種電流表的原理示意圖，質量為m的均質細金屬棒MN的中點處通過一掛鉤與一豎直懸掛的輕彈簧相連，絕緣彈簧勁度系數(shù)為k。在矩形區(qū)域abcd內有勻強磁場，磁感應強度大小為B，方向垂直紙面向外，與MN的右端N連接的一絕緣輕指針可指示標尺上的讀數(shù)，MN的長度大于ab的長度。當MN中沒有電流通過且處于平衡狀態(tài)時，MN與矩形區(qū)域的cd邊重合，當MN中有電流通過時，指針示數(shù)可表示電流強度。已知k＝2.0N/m，ab的長度為0.20m，bc的長度為0.05m，B＝0.20T，重力加速度為g。下列說法不正確的是（）A．當電流表示數(shù)為零時，彈簧的伸長量為B．若要電流表正常工作，應將MN的M端與電源正極相接C．該電流表的量程是2.5AD．若將量程擴大到2倍，磁感應強度應變?yōu)?.20T3、自空中的A點靜止釋放一個小球，經過一段時間后與斜面體的B點發(fā)生碰撞，碰后速度大小不變，方向變?yōu)樗?，并經過相等的時間最終落在水平地面的C點，如圖所示，水平面上的D點在B點正下方，不計空氣阻力，下列說法正確的是A．A、B兩點的高度差和B、D兩點的高度差之比為1∶3B．A、B兩點的高度差和C、D兩點的間距之比為1∶3C．A、B兩點的高度差和B、D兩點的高度差之比為1∶2D．A、B兩點的高度差和C、D兩點的間距之比為1∶24、用一束紫外線照射某金屬時不能產生光電效應，可能使該金屬產生光電效應的措施是A．改用紅光照射B．改用X射線照射C．改用強度更大的原紫外線照射D．延長原紫外線的照射時間5、如圖所示，一個下面裝有輪子的貯氣瓶停放在光滑的水平地面上，頂端與豎直墻壁接觸，現(xiàn)打開尾端閥門，氣體往外噴出，設噴口面積為S，氣體密度為，氣體往外噴出的速度為，則氣體剛噴出時鋼瓶頂端對豎直墻的作用力大小是（）A． B． C． D．6、水平面內固定一個足夠大且絕緣的粗糙斜面，其上有一個帶電滑塊勻速下滑且一直在斜面上運動。僅改變下列選項中的條件，滑塊速度大小一定改變的是（）A．施加豎直方向的電場 B．翻轉滑塊，改變它與斜面的接觸面積C．施加水平方向的恒力 D．改變滑塊的質量二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、質量均為m的小球A、B分別固定在一長為L的輕桿的中點和一端點，如圖所示。當輕桿繞另一端點O在光滑水平面上做角速度為ω的勻速圓周運動時，則（）A．處于中點的小球A的線速度為B．處于中點的小球A的加速度為C．處于端點的小球B所受的合外力為D．輕桿段中的拉力與段中的拉力之比為3：28、在科幻電影《流浪地球》中，流浪了2500年的地球終于圍繞質量約為太陽質量的比鄰星做勻速圓周運動，進入了“新太陽時代”。若“新太陽時代”地球公轉周期與現(xiàn)在繞太陽的公轉周期相同，將“新太陽時代”的地球與現(xiàn)在相比較，下列說法正確的是A．所受引力之比為1：8B．公轉半徑之比為1：2C．公轉加速度之比為1：2D．公轉速率之比為1：49、靜電場方向平行于x軸，其電勢隨x軸分布的圖像如圖所示，和均為已知量，某處由靜止釋放一個電子，電子沿x軸往返運動。已知電子質量為m，帶電荷量為e，運動過程中的最大動能為，則（）A．電場強度大小為B．在往返過程中電子速度最大時的電勢能為C．釋放電子處與原點的距離為D．電子從釋放點返回需要的時間為10、如圖所示，半徑為R的圓形區(qū)域內存在著垂直紙面向里的勻強磁場，過(－2R，0)點垂直x軸放置一線型粒子發(fā)射裝置，能在0<y<R的區(qū)間內各處沿x軸正方向同時發(fā)射出速度均為ν、帶正電的同種粒子，粒子質量為m，電荷量為q。不計粒子的重力及粒子間的相互作用力。若某時刻粒子被裝置發(fā)射出后，經過磁場偏轉恰好擊中y軸上的同一位置，則下列說法中正確的是A．粒子擊中點距O點的距離為RB．磁場的磁感應強度為C．粒子離開磁場時速度方向相同D．粒子從離開發(fā)射裝置到擊中y軸所用時間t的范圍為＜t<三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某實驗小組的同學利用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律，實驗時進行了如下的操作（滑輪的大小可忽略）：①滑塊甲放在氣墊導軌上，滑塊乙穿在涂有潤滑劑的豎直桿上，調整氣墊導軌水平，氣墊導軌的適當位置放置光電門，實驗時記錄遮光條的擋光時間t；②將兩滑塊由圖中的位置無初速釋放，釋放瞬間兩滑塊之間的細繩剛好水平拉直；③測出兩滑塊甲、乙的質量M=0.20kg、m=0.10kg，當?shù)刂亓铀俣葹間=9.80m/s2。回答下列問題：(1)如圖，用游標卡尺測得遮光條的寬度d=______cm；(2)實驗小組在實驗時同時對以下物理量進行了測量，其中有必要的測量是_____（填序號）；A.滑輪到豎直桿的距離L=0.60mB.滑塊甲到滑輪的距離a=1.50mC.物塊甲的遮光條到光電門的距離b=0.40m(3)當遮光條通過光電門瞬間，滑塊乙速度的表達式為v乙=________________；(4)若測量值t=_____s，在誤差允許的范圍內，系統(tǒng)的機械能守恒。（保留兩位有效數(shù)字）12．（12分）某同學利用如圖甲所示的裝置來驗證機械能守恒定律，圖中A、B為兩個光電門。（1）該同學首先利用20分度的游標卡尺測量小球的直徑d，測量結果如圖乙所示，則d＝________cm；（2）讓小球從光電門A上方某一高度處自由下落，計時裝置測出小球通過光電門A、B的擋光時間tA、tB，已知當?shù)氐闹亓铀俣葹間，用刻度尺測量出光電門A、B間的距離h，則只需比較________與________是否相等就可以驗證小球下落過程中機械能是否守恒；（用題目中涉及的物理量符號來表示）（3）該同學的實驗操作均正確，經過多次測量發(fā)現(xiàn)，（2）中需要驗證的兩個數(shù)值總是存在一定的誤差，產生這種誤差的主要原因是__________________。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）1011年將在我國舉辦第二十四屆冬奧會，跳臺滑雪是其中最具觀賞性的項目之一．某滑道示意圖如下，長直助滑道AB與彎曲滑道BC平滑銜接，滑道BC高h=10m，C是半徑R=10m圓弧的最低點，質量m=60kg的運動員從A處由靜止開始勻加速下滑，加速度a=4.5m/s1，到達B點時速度vB=30m/s．取重力加速度g=10m/s1．（1）求長直助滑道AB的長度L；（1）求運動員在AB段所受合外力的沖量的I大??；（3）若不計BC段的阻力，畫出運動員經過C點時的受力圖，并求其所受支持力FN的大?。?4．（16分）如圖所示，金屬圓環(huán)軌道MN、PQ豎直放置，兩環(huán)之間ABDC內（含邊界）有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度為B0，AB水平且與圓心等高，CD豎直且延長線過圓心。電阻為r，長為2l的輕質金屬桿，一端套在內環(huán)MN上，另一端連接質量為m的帶孔金屬球，球套在外環(huán)PQ上，且都與軌道接觸良好。內圓半徑，外圓半徑，PM間接有阻值為R的電阻，讓金屬桿從AB處無初速釋放，恰好到達EF處，EF到圓心的連線與豎直方向成θ角。其它電阻不計，忽略一切摩擦，重力加速度為g。求：(1)這一過程中通過電阻R的電流方向和通過R的電荷量q；(2)金屬桿第一次即將離開磁場時，金屬球的速率v和R兩端的電壓U。15．（12分）如圖所示，直角三角形ABC為某種透明介質的橫截面，∠B＝30°，BC＝30cm，AB面涂有反光材料．某單色光從BC上的D點垂直BC射入介質，經AB面反射后從AC面上射出，射出方向與AB面垂直．已知BD＝21cm，不考慮光在AC面的反射．求：（i）介質的折射率；（ii）光在介質中的傳播時間．

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、A【解析】

設質點的初速度為，則動能由于末動能變?yōu)樵瓉淼?倍，則可知，末速度為原來的3倍，故，故平均速度根據(jù)位移公式可知根據(jù)加速度定義可知A正確，BCD錯誤。故選A。2、D【解析】

A．設彈簧的伸長量為Δx，則有mg＝kΔx得故當電流表示數(shù)為零時，彈簧伸長量為，故A正確，不符合題意；B．為使電流表正常工作，作用于通有電流的金屬棒MN的安培力必須向下，由左手定則可知金屬棒中電流從M端流向N端，因此M端應接正極，故B正確，不符合題意；C．設滿量程時通過MN的電流為Im，則有BImlab＋mg＝k（lbc＋Δx）解得Im＝2.5A故該電流表的量程是2.5A，故C正確，不符合題意；D．設量程擴大后，磁感應強度變?yōu)锽′，則有2B′Imlab＋mg＝k（lbc＋Δx）解得B′＝0.10T故D錯誤，符合題意。故選D。3、D【解析】

AC、AB段小球自由下落，BC段小球做平拋運動，兩段時間相同，根據(jù)，可知A、B兩點間距離與B、D兩點間距離相等，A、B兩點的高度差和B、D兩點的高度差之比為1∶1，故AC錯誤；

BD、設A、B兩點的高度差為h，根據(jù)速度位移公式可得BC段平拋初速度，持續(xù)的時間，所以CD兩點間距離，所以AB兩點的高度差和CD兩點的間距之比為1∶2，故B錯誤，D正確；

故選D．4、B【解析】

發(fā)生光電效應的原因是入射的光子能量超過了金屬表面電子逸出的逸出功，若不能發(fā)生光電效應，說明入射光子能量過小，頻率太低，應該換用頻率更高的入射光，對照選項B對．5、D【解析】

對噴出氣體分析，設噴出時間為，則噴出氣體質量為，由動量定理，有其中F為瓶子對噴出氣體的作用力，可解得根據(jù)牛頓第三定律，噴出氣體對瓶子作用力大小為F，再對瓶子分析，由平衡條件和牛頓第三定律求得鋼瓶頂端對豎直墻壁的作用力大小也是F，故D正確，ABC錯誤。故選D。6、C【解析】

AD．當滑塊勻速下滑時，對滑塊進行受力分析可知，重力沿斜面向下的分力等于滑動摩擦力的大小。施加豎直方向的電場與改變滑塊的質量效果相同，各力沿斜面向下的分力之和與滑動摩擦力的大小始終相等，滑塊仍做勻速直線運動，AD錯誤；B．翻轉滑塊，改變它與斜面的接觸面積，并未改變它與斜面間的摩擦力，所以滑塊仍做勻速直線運動，B錯誤；C．施加水平向左的恒力時（滑塊不脫離斜面），該力有沿斜面向下的分力，而且摩擦力減小，滑塊將做加速運動；施加水平向右的恒力時，該力有沿斜面向上的分力，而且摩擦力增大，滑塊將做減速運動，C正確。故選C。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、CD【解析】

A．處于中點的小球A的運動半徑為，根據(jù)線速度與角速度的關系可知線速度A錯誤；B．處于中點的小球A的加速度為B錯誤；C．處于端點的小球B的向心加速度由牛頓第二定律可知小球B所受的合外力為C正確；D．設輕桿段中的拉力為，輕桿段中的拉力為，對小球A由牛頓第二定律可得對小球B由牛頓第二定律可得聯(lián)立解得D正確。故選CD。8、BC【解析】

AB．地球繞行中心天體做勻速圓周運動，萬有引力提供向心力：解得：，“新太陽時代”的地球的軌道半徑與現(xiàn)在的軌道半徑之比：萬有引力：所以“新太陽時代”的地球所受萬有引力與現(xiàn)在地球所受萬有引力之比：A錯誤，B正確；C．萬有引力提供加速度：所以“新太陽時代”的地球公轉加速度與現(xiàn)在地球加速度力之比：C正確；D．萬有引力提供向心力：所以“新太陽時代”的地球公轉速率與現(xiàn)在地球公轉速率力之比：D錯誤。故選BC。9、ABD【解析】

A．在0＜x＜x0區(qū)間內，場強大小方向沿+x方向；在-x0＜x＜0區(qū)間內，場強大小場強方向沿－x方向，故A正確；B．根據(jù)能量守恒可知，電子速度最大即動能最大時，電勢能最小，根據(jù)負電荷在電勢高處電勢能小，則此時電勢能為故B正確；C．已知電子質量為m、帶電荷量為e，在運動過程中電子的最大功能為Ek，根據(jù)動能定理得得故C錯誤；D．根據(jù)牛頓第二定律知粒子從靜止到動能最大的時間為四分之一周期，勻加速直線運動的時間為電子從釋放點返回需要的時間為故D正確。故選ABD。10、ABD【解析】

由題意，某時刻發(fā)出的粒子都擊中的點是y軸上同一點，由最高點射出的只能擊中（0，R），則擊中的同一點就是（0，R），即粒子擊中點距O點的距離為R，所以A選項正確。從最低點射出的也擊中（0，R），那么粒子做勻速圓周運動的半徑為R，由洛侖茲力提供向心力得：，則磁感應強度，所以選項B正確。粒子運動的半徑都相同，但是入射點不同，則粒子離開磁場時的速度方向不同，選項C錯誤；顯然偏轉角最大的時間最長，顯然從最低點射出的粒子偏轉90°，在磁場中的時間最長，最長時間為。從最高點直接射向（0，R）的粒子時間最短，則最短的時間為，所以選項D正確。故選ABD?！军c睛】看起來情況比較復雜，但涉及的問題卻是常規(guī)問題，本題的關鍵點是粒子源發(fā)出的粒子是速度大小和方向均相同，則其做勻速圓周運動的半徑相同，在從最低點的特殊情況就能知道相同的半徑就是圓弧的半徑，再結合周期公式能求出最長和最短時間。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、0.420AC0.0020或2.0×10-3【解析】

(1)[1]游標卡尺的讀數(shù)由主尺讀數(shù)和游標尺讀數(shù)組成，遮光條的寬度d=4mm+4×0.05mm=4.20mm=0.420cm(2)[2]本實驗驗證系統(tǒng)的機械能守恒，即系統(tǒng)減少的重力勢能等于系統(tǒng)增加的動能，研究滑塊甲運動到光電門的過程，系統(tǒng)減少的重力勢能系統(tǒng)增加的動能繩上的速度關系如圖則有故必要的測量為滑輪到豎直桿的距離L=0.60m，物塊甲的遮光條到光電門的距離b=0.40m，故AC正確，B錯誤。故選AC。(3)[3]利用極短時間內的平均速度表示瞬時速度，當遮光條通過光電門瞬間，滑塊甲速度根據(jù)繩上的速度關系可知，滑塊乙的速度(4)[4]由(2)的分析可知，系統(tǒng)機械能守恒，則滿足解得t=2.0×10-3s12、0.885gh小球下落過程中受到空氣阻力的影響【解析】

(1)[1]根據(jù)游標卡尺的讀數(shù)規(guī)則可知，小球的直徑為(2)[2][3]小球從A到B，重力勢能減少了mgh，動能增加了因此，要驗證機械能是否守恒，只需比較gh與是否相等即可(3)[4]小球下落過程中，受到空氣阻力的作用，造成機械能