湖南省重點中學(xué)2023-2024學(xué)年高考物理四模試卷含解析

湖南省重點中學(xué)2023-2024學(xué)年高考物理四模試卷注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號填寫清楚，將條形碼準確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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、如圖所示，一U型粗糙金屬導(dǎo)軌固定在水平桌面上，導(dǎo)體棒MN垂直于導(dǎo)軌放置，整個裝置處于某勻強磁場中。輕輕敲擊導(dǎo)體棒，使其獲得平行于導(dǎo)軌向右的速度并做切割磁感線運動，運動過程中導(dǎo)體棒MN與導(dǎo)軌始終保持垂直且接觸良好。欲使導(dǎo)體棒能夠在導(dǎo)軌上滑行距離較大，則磁感應(yīng)強度的方向可能為（）A．垂直導(dǎo)體棒向上偏左B．垂直導(dǎo)體棒向下偏左C．垂直金屬導(dǎo)軌平面向上D．垂直金屬導(dǎo)軌平面向下2、分別用頻率為ν和2ν的甲、乙兩種單色光照射某金屬，逸出光電子的最大初動能之比為1∶3，已知普朗克常量為h，真空中光速為c，電子電量為e。下列說法正確的是（）A．用頻率為2ν的單色光照射該金屬，單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)目一定較多B．用頻率為的單色光照射該金屬不能發(fā)生光電效應(yīng)C．甲、乙兩種單色光照射該金屬，對應(yīng)光電流的遏止電壓相同D．該金屬的逸出功為3、強臺風(fēng)往往造成巨大災(zāi)難．2018年9月16日17時，第22號臺風(fēng)“山竹”強臺風(fēng)級在廣東登陸，登陸時中心附近最大風(fēng)力達，空氣的密度，當(dāng)這登陸的臺風(fēng)正對吹向一塊長10m、寬4m的玻璃幕墻時，假定風(fēng)遇到玻璃幕墻后速度變?yōu)榱?，由此可估算出臺風(fēng)對玻璃幕墻的沖擊力F大小最接近（）A． B． C． D．4、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（BDS）是我國自行研制的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。如圖所示是北斗導(dǎo)航系統(tǒng)中部分衛(wèi)星的軌道示意圖，已知a、b、c三顆衛(wèi)星均做圓周運動，a是地球同步衛(wèi)星，則（）A．衛(wèi)星a的角速度小于c的角速度B．衛(wèi)星a的加速度大于c的加速度C．衛(wèi)星a的運行速度大于第一宇宙速度D．衛(wèi)星b的周期小于c的周期5、如圖所示，足夠長的傳送帶與水平面的夾角為θ，傳送帶以速度v0逆時針勻速轉(zhuǎn)動。在傳送帶的上端輕輕放置一個質(zhì)量為m的小木塊，小木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ>tanθ，則能客觀地反映小木塊的速度隨時間變化關(guān)系的圖象是（）A． B． C． D．6、超導(dǎo)電磁船是一種不需要螺旋槳推進的低噪音新型船，如圖是電磁船的簡化原理圖，AB和CD是與電源相連的導(dǎo)體板，AB與CD之間部分區(qū)域浸沒在海水中并有垂直紙面向內(nèi)的勻強磁場(磁場由固定在船上的超導(dǎo)線圈產(chǎn)生，其獨立電路部分未畫出)，以下說法正確的是A．使船前進的力，是磁場對海水中電流的安培力B．要使船前進，海水中的電流方向從CD板指向AB板C．同時改變磁場的方向和電源正負極，推進力方向?qū)⑴c原方向相反D．若接入電路的海水電阻為R，其兩端的電壓為U，則船在海水中前進時，AB與CD間海水中的電流強度小于二、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(zhì)譜儀又稱質(zhì)譜計，是根據(jù)帶電粒子在電磁場中能夠偏轉(zhuǎn)的原理，按物質(zhì)原子、分子或分子碎片的質(zhì)量差異進行分離和檢測物質(zhì)組成的一類儀器。如圖所示為某品牌質(zhì)譜儀的原理示意圖，初速度為零的粒子在加速電場中，經(jīng)電壓U加速后，經(jīng)小孔P沿垂直極板方向進入垂直紙面的磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中，旋轉(zhuǎn)半周后打在熒光屏上形成亮點。但受加速場實際結(jié)構(gòu)的影響，從小孔P處射出的粒子方向會有相對極板垂線左右相等的微小角度的發(fā)散（其他方向的忽略不計），光屏上會出現(xiàn)亮線，若粒子電量均為q，其中質(zhì)量分別為m1、m2（m2>m1）的兩種粒子在屏上形成的亮線部分重合，粒子重力忽略不計，則下列判斷正確的是（）A．小孔P處粒子速度方向相對極板垂線最大發(fā)散角θ滿足cosθ=B．小孔P處粒子速度方向相對極板垂線最大發(fā)散角θ滿足sinθ=C．兩種粒子形成亮線的最大總長度為D．兩種粒子形成亮線的最大總長度為8、用頭發(fā)屑模擬各種電場的分布情況如甲、乙、丙、丁四幅圖所示，則下列說法中正確的是（）A．圖甲一定是正點電荷形成的電場B．圖乙一定是異種電荷形成的電場C．圖丙可能是同種等量電荷形成的電場D．圖丁可能是兩塊金屬板帶同種電荷形成的電場9、一豎直放置的輕彈簧，一端固定于地面，一端與質(zhì)量為3kg的B固定在一起，質(zhì)量為1kg的A放于B上?，F(xiàn)在A和B正在一起豎直向上運動，如圖所示。當(dāng)A、B分離后，A上升0.2m到達最高點，此時B速度方向向下，彈簧為原長，則從A、B分離起至A到達最高點的這一過程中，下列說法正確的是(g取10m/s2)A．A、B分離時B的加速度為gB．彈簧的彈力對B做功為零C．彈簧的彈力對B的沖量大小為6N·sD．B的動量變化量為零10、研究表明，汽車在行駛過程中所受阻力的大小與運動速率的平方近似成正比。一輛汽車在平直公路上行駛，以某一功率行駛達到的最大速率為，此時所受阻力為。若增加汽車功率為原來的兩倍，其他條件不變，該汽車行駛達到的最大速率為，相應(yīng)的阻力為。對此下列表述正確的是（）A． B． C． D．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）某同學(xué)在《探究彈力和彈簧伸長關(guān)系》的實驗中，用完全相同的彈簧A和B并聯(lián)后上端固定，下端與長木板相連，長木板帶掛鉤和指針總重2N，右邊有一米尺，零刻度與彈簧上端對齊，現(xiàn)在在掛鉤上掛不同個數(shù)的夠嗎，測得數(shù)據(jù)如下表：鉤碼重力0N1N2N3N指針對齊刻度11cm12cm13cm14cm（1）每根彈簧的原長為_________cm，每根彈簧的勁度系數(shù)為______N/m；（2）若將A、B彈簧串聯(lián)起來使用，它們整體的勁度系數(shù)為______。A．25N/mB．100N/mC．50N/mD．200N/m12．（12分）(1)用分度游標卡尺測一工件外徑的度數(shù)如圖(1)所示，讀數(shù)為______；用螺旋測微器測一圓形工件的直徑讀數(shù)如圖(2)所示，讀數(shù)為______。(2)在伏安法測電阻的實驗中，待測電阻約為，電壓表的內(nèi)阻約為，電流表的內(nèi)阻約為，測量電路中電流表的連接方式如圖（a）或圖（b）所示，電阻由公式計算得出，式中與分別為電壓表和電流表的示數(shù)，若將圖（a）和圖（b）中電路圖測得的電阻值分別記為和，則______（填“”或“”）更接近待測電阻的真實值，且測量值______（填“大于”、“等于”或“小于”）真實值，測量值______（填“大于”、“等于”或“小于”）真實值。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）如圖所示，一絕緣水平桌面，空間存在一廣域勻強電場，強度大小為，現(xiàn)同時將兩個質(zhì)量均為的滑塊、由靜止釋放在桌面上。已知兩滑塊AB均帶正電，電荷量大小為q，且間的距離為。已知滑塊、與軌道間的動摩擦因數(shù)分別為和，重力加速度，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，滑塊之間發(fā)生的碰撞為彈性碰撞，且無電荷轉(zhuǎn)移，滑塊可視為質(zhì)點。求：(1)兩滑塊從靜止釋放開始經(jīng)過多長時間，滑塊之間發(fā)生第二次碰撞；(2)從釋放到最終停止所運動的位移。14．（16分）如圖，在豎直平面內(nèi)，一半徑為R的光滑絕緣圓弧軌道ABC和水平絕緣軌道PA在A點相切，BC為圓弧軌道的直徑，O為圓心，OA和OB之間的夾角為，，整個裝置處于水平向右的勻強電場中。一質(zhì)量為m、電荷量為q（q＞0）的帶電小球在電場力的作用下沿水平軌道向右運動，經(jīng)A點沿圓弧軌道通過C點，落至水平軌道；已知小球在C點所受合力的方向指向圓心，且此時小球?qū)壍赖膲毫η『脼榱悖亓铀俣却笮間。求(1)勻強電場的場強大小；(2)小球到達A點時速度的大??；(3)小球從C點落至水平軌道上的位置與A點的距離。15．（12分）如圖所示，一桌面厚度AC=h，C到地面的高度為10h。O點為桌面上一點，O點到A的距離為2h，在O點固定一個釘子，在釘子上拴一長度為4h的輕質(zhì)細線，細線另一端拴一個質(zhì)量為m的小球P（可視為質(zhì)點）。B在O正上方，OB距離為4h，把小球P拉至B點。（重力加速度為g）(1)若小球獲得一個水平向右的初速度，小球不能打在桌面上，求小球的最小初速度；(2)給小球一水平向右的初速度，當(dāng)小球恰好在豎直面內(nèi)做圓周運動時，小球運動到C點正下方后瞬間細線斷了。已知小球在運動過程中沒有與桌腿相碰，求小球自細線斷開瞬間運動到地面的水平位移和細線能承受的彈力的范圍。

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、B【解析】

欲使導(dǎo)體棒能夠在導(dǎo)軌上滑行距離較大，則導(dǎo)體棒在滑行過程中所受摩擦力應(yīng)較小，則安培力的方向應(yīng)為斜向上，由右手定則和左手定則可知，磁感應(yīng)強度的方向可能為垂直導(dǎo)體棒向下偏左，故B正確。故選B。2、B【解析】

A．單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)目與光的強度有關(guān)，由于光的強度關(guān)系未知，故A錯誤；BD．光子能量分別為和根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程可知光電子的最大初動能為，逸出光電子的最大初動能之比為1：3，聯(lián)立解得用頻率為的單色光照射該金屬不能發(fā)生光電效應(yīng)，故B正確，D錯誤；C．兩種光的頻率不同，光電子的最大初動能不同，由動能定理可知，題目對應(yīng)的遏止電壓是不同的，故C錯誤。故選B。3、C【解析】

假設(shè)經(jīng)過t時間，由動量定理得：，代入數(shù)據(jù)：，故選C4、A【解析】

萬有引力提供向心力A．由可知，衛(wèi)星a的角速度小于c的角速度，選項A正確；B．由可知，衛(wèi)星a的加速度小于c的加速度，選項B錯誤；C．由可知，衛(wèi)星a的運行速度小于第一宇宙速度，選項C錯誤；D．由可知，衛(wèi)星b的周期大于c的周期，選項D錯誤；故選A。5、B【解析】

初狀態(tài)時：重力的分力與摩擦力均沿著斜面向下，且都是恒力，所以物體先沿斜面勻加速直線運動，由牛頓第二定律得加速度：a1=gsinθ+μgcosθa恒定，斜率不變；

當(dāng)小木塊的速度與傳送帶速度相等時，由μ＞tanθ知道木塊將與帶以相同的速度勻速運動，圖象的斜率表示加速度，所以第二段的斜率為零。A．該圖與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B．該圖與結(jié)論相符，選項B正確；C．該圖與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D．該圖與結(jié)論不相符，選項D錯誤；6、D【解析】

A、B項：當(dāng)CD接直流電源的負極時，海水中電流方向由AB指向CD，是海水受到的安培力向左，根據(jù)牛頓第三定律可知，船體受到向右的作用力，故使船體向前運動，故A、B錯誤；C項：同時改變磁場的方向和電源正負極，磁場方向反向，電流方向反向，所以推進力方向?qū)⑴c原方向相同，故C錯誤；D項：因船在海水中前進時，AB與CD間海水切割磁感線產(chǎn)生電流，使接入電路的海水兩端電壓小于U，所以電流強度小于，故D正確．點晴：利用左手定則判斷出海水受到的安培力，根據(jù)牛頓第三定律即可判斷出船體的受力，即可判斷運動方向，注意與右手定則的區(qū)別．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、AD【解析】

由題意知解得同理設(shè)左右最大發(fā)射角均為時，粒子光斑的右邊緣恰好與粒子光斑的左邊緣重合，如圖所示（圖中虛線為半圓軌跡和向左發(fā)散角軌跡，實線為半圓軌跡和向左發(fā)散軌跡），則聯(lián)立解得此時兩種粒子光斑總寬度為解得故選AD。8、BC【解析】

A．點電荷的電場都是輻射狀的，所以圖甲模擬的可能是正點電荷形成的電場，也可能是負點電荷形成的電場，A錯誤；B．根據(jù)等量異種電荷電場線分布的特點對比可知，圖乙一定是異種電荷形成的電場，B正確；C．根據(jù)等量同種電荷電場線的特點對比可知，圖丙可能是同種等量電荷形成的電場，也可能是同種不等量電荷形成的電場，C正確；D．由圖可知，兩個金屬板之間的電場類似于勻強電場，所以圖丁可能是兩塊金屬板帶異種電荷形成的電場，D錯誤。故選BC。9、ABC【解析】

A、由分離的條件可知，A、B物體分離時二者的速度、加速度相等，二者之間的相互作用力為0，對A分析可知，A的加速度，所以B的加速度為g，故A正確；B、A、B物體分離時彈簧恢復(fù)原長，A到最高點彈簧恢復(fù)原長，從A、B分離起至A到達最高點的這一過程中彈簧的彈性勢能變化為零，所以彈簧對B做的功為零，故B正確；CD、A、B物體分離后A做豎直上拋運動，可知豎直上拋的初速度，上升到最高點所需的時間：，由運動的對稱性可知此時B的速度為2m/s，方向豎直向下，對B在此過程內(nèi)用動量定理(規(guī)定向下為正方向)得：，解得彈簧的彈力對B的沖量大小為：，B的動量變化量為，故C正確，D錯誤；故選ABC。10、BD【解析】

CD．汽車功率為P時，最大速率為，由二力平衡有由題意知解得①同理，汽車功率為2P時，最大速率為②解①②式得③所以D正確，C錯誤；AB．將③式代入與解得所以B正確，A錯誤。故選BD。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、9cm50N/mA【解析】

(1)[1][2]根據(jù)力的平衡，有把G=2N時，L=11cm與G=3N時，L=12cm代入解得L0=9cmk=50N/m(2)[3]將A、B彈簧串聯(lián)起來使用，當(dāng)拉力為F時，每個彈簧的形變量為x，整體形變量為2x，由F=kx,可得整體的勁度系數(shù)故填A(yù)。12、32.71.506大于小于【解析】

(1)[1]10分度的游標卡尺，精確度是0.1mm，游標卡尺的主尺讀數(shù)為32mm，游標尺上第7個刻度和主尺上某一刻度對齊，所以游標讀數(shù)為7×0.1mm=0.7mm所以最終讀數(shù)為32mm+0.7mm=32.7mm[2]螺旋測微器的固定刻度為1.5mm，可動刻度為6.0×0.001mm=0.006mm所以最終讀數(shù)為1.5mm+0.006mm=1.506mm(2)[3]由于待測電阻滿足所以電流表應(yīng)用內(nèi)接法，即更接近真實值；[4]根據(jù)串并聯(lián)規(guī)律可知，采用內(nèi)接法時真實值應(yīng)為即測量值大于真實值；[5]采用外接法時，真實值應(yīng)為即測量值小于真實值。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、(1)；(2)【解析】

(1)兩滑塊由靜止釋放后，對滑塊進行受力分析，由牛頓第二定律得得對有，故靜止，則得設(shè)發(fā)生第一次碰撞前的瞬間滑塊