2023届湖北省创新发展联盟高考物理四模试卷含解析.doc

2023年高考物理模拟试卷注意事项：1答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请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、2017年诺贝尔物理学奖授予了三位美国科学家，以表彰他们为发现引力波所作的贡献。引力波被认为是时空弯曲的一种效应，物体加速运动时会给宇宙时空带来扰动，这种扰动会以光速向外传播能量。如图为科学家们探测引力波的装置示意图，发射器发出的激光S 经半透光分束镜分为相互垂直的两束S1和S2，然后经过4km长的两臂，在两臂端点处经反射镜反射回来，S¢1和S¢2相遇形成干涉，被探测器接收。精确调节两臂，使探测器在无引力波作用时，接收到的信号强度为0。当有引力波作用时，两臂长度将因此而发生改变，则接收到的信号强度不为0。下列说法正确的是A引力波可以超光速传播B引力波不能传播能量C探测器接收到的两束波的频率相同D无引力波作用时两束激光到探测器的路程差为02、如图所示，用材料、粗细均相同的电阻丝做成ab、cd、ef三种形状的导线，分别放在电阻可忽略的足够长的相同的光滑金属导轨上，匀强磁场的方向垂直于导轨平面，在相同的水平外力F作用下，三根导线均向右做匀速运动，某一时刻撤去外力F，已知三根导线接入导轨间的长度关系满足lab<lcd<lef，且每根导线与导轨的两个触点之间的距离均相等，则下列说法中正确的是（ ）A三根导线匀速运动的速度相同B三根导线产生的感应电动势相同C匀速运动时，三根导线的热功率相同D从撤去外力到三根导线停止运动，通过导线ef的电荷量最大3、如图所示为交流发电机发电的示意图，矩形线圈ABCD面积为S、匝数为N、整个线圈的电阻为r。在磁感应强度为B的磁场中，线圈绕轴以角速度匀速转动，外电阻为R，线圈的AB边连在金属滑环K上，CD边连在金属滑环L上，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路相连。关于发电过程中的四个状态，下列说法正确的是（）A线圈转到图甲位置时，通过线圈的磁通量为B线圈转到图乙位置时，通过线圈的磁通量的变化率为C线圈转到图丙位置时，外电路中交流电流表的示数为D线圈转到图丁位置时，AB边感应电流方向为4、某同学手持篮球站在罚球线上，在裁判员示意后将球斜向上抛出，篮球刚好落入篮筐。从手持篮球到篮球刚好落入篮筐的过程中，已知空气阻力做功为Wf，重力做功为WG，投篮时该同学对篮球做功为W。篮球可视为质点。则在此过程中A篮球在出手时刻的机械能最大B篮球机械能的增量为WG-WfC篮球动能的增量为W+WG-WfD篮球重力势能的增量为W-WG+Wf5、如图所示，从倾角为的斜面上的A点，以水平速度抛出一个小球，不计空气阻力，它落在斜面上B点，重力加速度大小为g.则A、B两点间的距离和小球落到B点时速度的大小分别为（ ）ABCD6、如图所示，固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔。质量为m的小球套在圆环上。一根细线的下端系着小球，上端穿过小孔用手拉住。现拉动细线，使小球沿圆环缓慢上移，在移动过程中手对线的拉力F和轨道对小球的弹力FN的大小变化情况是()AF不变，FN增大BF减小，FN不变CF不变，FN减小DF增大，FN减小二、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、竖直悬挂的弹簧振子由最低点B开始作简谐运动，O为平衡位置，C为最高点，规定竖直向上为正方向，振动图像如图所示。则以下说法中正确的是（）A弹簧振子的振动周期为2.0sBt=0.5s时，振子的合力为零Ct=1.5s时，振子的速度最大，且竖直向下Dt=2.0s时，振子的加速度最大，且竖直向下8、下列说法正确的是（ ）A随着分子间距离的减小，其斥力和引力均增大B单晶体有固定的熔点，多晶体和非晶体没有固定的熔点C一定质量的0°C的冰熔化成0°C的水，其分子势能会增加D一定质量的气体放出热量，其分子的平均动能可能增大E.第二类永动机不可能制成的原因是它违反了能量守恒定律9、在科幻电影流浪地球中，流浪了2500年的地球终于围绕质量约为太阳质量的比邻星做匀速圆周运动，进入了“新太阳时代”。若“新太阳时代”地球公转周期与现在绕太阳的公转周期相同，将“新太阳时代”的地球与现在相比较，下列说法正确的是A所受引力之比为1：8B公转半径之比为1：2C公转加速度之比为1：2D公转速率之比为1：410、关于分子运动论热现象和热学规律，以下说法中正确的有（ ）A水中的花粉颗粒在不停地做无规则运动，反映了液体分子运动的无规则性B两分子间距离大于平衡距离时，分子间的距离越小，分子势能越小C烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体D利用浅层海水和深层海水之间的温度差制造一种热机，将海水的一部分内能转化为机械能是可能的E.一定质量的理想气体如果在某个过程中温度保持不变而吸收热量，则在该过程中气体的压强一定增大三、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）某同学用如图甲所示的装置做“探究合力做的功与动能改变量之间的关系”的实验，他们将光电门固定在水平轨道上的B点，并用重物通过细线拉带有遮光条的小车，然后保持小车和重物的质量不变，通过改变小车释放点到光电门的距离（s）进行多次实验，实验时要求小车每次都从静止释放。（1）用螺旋测微器测量遮光条的宽度，其示数如图乙所示，则遮光条的宽度_mm。（2）为了减小误差，实验时需要进行的操作是_。A将水平轨道上的A端垫高适当的高度，以平衡摩擦力B使重物的质量m远大于小车及遮光条的总质量MC调节水平轨道左端滑轮的高度（3）某次实验中，测得小车及遮光条的质量M=1kg，光电门记录小车通过的时间，则在此次实验中小车及遮光条增加的动能为_J（结果保留到小数点后两位）。（4）实验中利用_计算拉力对小车做的功W在方格纸上做出图像（是小车和重物动能之和），如图所示。由图像可以看出总是略大于W，造成这种现象的原因是_。12（12分）用图甲所示的实验装置验证、组成的系统的机械能守恒。从高处由静止开始下落，同时向上运动拉动纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。图乙给出的是实验中获取的一条纸带，其中0是打下的第一个点，每相邻两个计数点间还有4个未标出的点，计数点间的距离如图中所示。已知电源的频率为，取。完成以下问题。（计算结果保留2位有效数字）(1)在纸带上打下计数点5时的速度_。(2)在打05点过程中系统动能的增加量_，系统势能的减少量_，由此得出的结论是_。(3)依据本实验原理作出的图像如图丙所示，则当地的重力加速度_。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，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，宽度L=0.4m，一端连接R=1的电阻导线所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=1T导体棒MN放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计在平行于导轨的拉力F作用下，导体棒沿导轨向右匀速运动，速度v=5m/s求：（1）感应电动势E和感应电流I；（2）拉力F的大小；（3）若将MN换为电阻r=1的导体棒，其他条件不变，求导体棒两端的电压U14（16分）如图所示，水平地面上静止放置一辆长度为L=1.5m、质量mA=4kg的小车A，小车的上表面粗糙，小车与地面间的摩擦力极小，可以忽略不计；小车左端固定一轻质弹簧，自然长度为L=0.5m，最右端静置一质量mB=2kg的物块B（可视为质点）；现对A施加一个水平向右F=20N的恒力，小车运动一段时间后，物块B和弹簧接触，同时撤掉恒力F，已知物块B和小车间的动摩擦因数。不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2，求：（1）水平向右的恒力F作用的时间t；（2）弹簧最大压缩量d=0.3m时，弹簧的弹性时能Ep。15（12分）将轻质弹簧竖立在水平地面上在其顶端将一质量为3m的物体由静止释放当弹簧被压到最短时，弹簧压缩量为l。QN是一水平光滑轨道，N端与半径为l的光滑半圆管道相切，管道的直径MN竖直，如图所示。现将该弹簧水平放置，一端固定在Q点，另一端与质量为m的小球P接触但不连接。用外力缓缓推动小球P，将弹簧压缩后放开，P开始沿轨道运动。已知重力加速度为g，半圆管道的管口略大于小球直径。求：（1）小球P到达M点时对管道的作用力；（2）小球P离开管道后落回到NQ上的位置与N点间的距离。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、C【解析】A、B项：由题干中信息可知，引力波以光速向外传播能量，故A，B均错误；C项：光在传播过程中频率保持不变，故C正确；D项：两个波能形成干涉，故两个波传播在无引力波作用时的传播路程一定不同，故D错误。点晴：此题属于科普信息阅读题，一般从文章中结合学过的知识即可直接获得答案，难度一般不会太难，但是需要学生能够快速阅读，并从文章中准确的获得关键信息，也体现了北京高考灵活性高的特点。2、D【解析】A当匀速运动时，由可知，三种情况下F、B、L相同，但是R不同，则速度v不同，ef电阻较大，则速度较大，选项A错误；B因速度v不同，则由E=BLv可知，三根导线产生的感应电动势不相同，选项B错误；C匀速运动时，三根导线的热功率等于外力F的功率，即P=Fv，因v不同，则热功率不相同，选项C错误；D撤去F后由动量定理：而则因ef的速度v和质量m都比较大，则从撤去外力到三根导线停止运动，通过导线ef的电荷量q最大，选项D正确；故选D。3、D【解析】A线圈转到图甲位置时，通过线圈的磁通量为，与匝数无关，A错误；B线圈转到图乙位置时，感应电动势解得磁通量的变化率B错误；C电流表示数显示的为有效值C错误；D线圈转到图丁位置时，根据楞次定律可知线框中的电流为，D正确。故选D。4、A【解析】A由于篮球有空气阻力做功，则篮球在出手时刻的机械能最大，选项A正确；B篮球机械能的增量等于阻力做功，即为-Wf，选项B错误；C根据动能定理可知，篮球动能的增量等于合外力的功，即为-WG-Wf，选项C错误；D篮球重力势能的增量等于克服重力做功，即为-WG，选项D错误。5、C【解析】设小球平抛运动时间为，则水平方向有竖直方向有又联立解得，A、B两点间的距离落到B点时，小球竖直方向速度合速度大小A 与分析不符，故A错误；B 与分析不符，故B错误；C 与分析相符，故C正确；D 与分析不符，故D错误；故选：C。6、B【解析】小球沿圆环缓慢上移可看作处于平衡状态，对小球进行受力分析，作出受力示意图如图由图可知OABGFA即：，当A点上移时，半径不变，AB长度减小，故F减小，FN不变，ACD错误B正确。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、ABC【解析】A周期是振子完成一次全振动的时间，根据图像可知振子的周期是，A正确；B由图可知，时，振子位于平衡位置处，所以受到的合力为零，B正确；C由图可知，时，振子位于平衡位置处，对应的速度最大；此时刻振子的位移方向从上向下，即振子的速度方向竖直向下，C正确；D由图可知，弹簧振子在时位移负的最大位移处，所以回复力最大，方向向上，则振子的加速度最大，且竖直向上，D错误。故选ABC。8、ACD【解析】A分子间距离减小，其斥力和引力均增大，A正确；B晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，B错误；C0的冰熔化成0的水，吸收热量，分子平均动能不变，其分子势能会增加，C正确；D对气体做功大于气体放出的热量，其分子的平均动能会增大，D正确；E第一类永动机违反了能量守恒定律，第二类永动机不违反能量守恒定律，只是违反热力学第二定律，E错误。故选ACD。9、BC【解析】AB地球绕行中心天体做匀速圆周运动，万有引力提供向心力：解得：，“新太阳时代”的地球的轨道半径与现在的轨道半径之比：万有引力：所以“新太阳时代”的地球所受万有引力与现在地球所受万有引力之比：A错误，B正确；C万有引力提供加速度：所以“新太阳时代”的地球公转加速度与现在地球加速度力之比：C正确；D万有引力提供向心力：所以“新太阳时代”的地球公转速率与现在地球公转速率力之比：D错误。故选BC。10、ABD【解析】A 水中的花粉颗粒在不停地做无规则运动，是由于周围液体分子对其不平衡的撞击造成的，反映了液体分子运动的无规则性。故A正确；B 两分子间距离大于平衡距离时，分子间表现为引力，当的距离减小，分子力做正功，分子势能减小。故B正确；C 用烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，是由于云母片具有各向异性的原因，说明云母片是晶体。故C错误；D 根据能量转化与守恒以及热力学第二定律可知，用浅层海水和深层海水间的温度差造出一种热机，将海水的一部分内能转化为机械能，是可行的。故D正确；E 一定质量的理想气体，温度保持不变（U=0）而吸收热量（Q0），根据热力学第一定律，气体对外做功（W0），体积变大；在根据气体等温方程 可知，压强变小，故E错误。故选：ABD。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、4.700 AC 2.76 平衡摩擦力过度 【解析】（1）1螺旋测微器的精确度为0.01mm，主尺的读书为，读数为。（2）2AB本实验研究小车受到的合力对小车所做的功与小车动能的改变量之间的关系，可认为小车受到的合力与重物的重力大小相等，故需要平衡摩擦力，且满足重物的质量远小于小车和遮光条的总质量，B错误A正确；C需调节水平轨道左端滑轮的高度，使连接光电门的细线与轨道平行，C正确。故选AC。（3）3小车及遮光条经过光电门的速度增加的动能。（4）4因为平衡摩擦力后，可将重物的重力视为小车受到的合力，所以用重力乘于小车释放点到光电门的距离s计算拉力所做的功，即。（4）5实验中，让重物的质量远小于小车及遮光条的总质量，则平衡摩擦力后，可将重物的重力视为小车受到的合力，则分析可知造成总是略大于W是平衡摩擦力过度造成的。12、2.4 0.58 0.60 在误差允许的范围内，组成的系统机械能守恒 9.7 【解析】(1)1第4点与第6点间的平均速度等于第5点的瞬时速度，有打下计数点5时的速度。(2)2系统动能的增加量打05点过程中系统动能的增加量。3系统势能的减少量系统势能的减少量。4可见与大小近似相等，则在误差允许的范围内，组成的系统机械能守恒。(3)5系运动过程中机械能守恒，则有解得则图像的斜率则当地的重力加速度。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）2.0V ；2A；（2）0.8N；（3）1V【解析】（1）根据动生电动势公式得： V，故感应电流为：（2）金属棒匀速运动过程中，所受的安培力大小为：因为是匀速直线运动，所以导体棒所受拉力为：（3）导体棒两端电压为：14、（1）；（2）【解析】（1）根据牛顿第二定律，有物块B的加速度小车A的加速度物块B的位移小车A的位移根据位移关系有联立解得s（2）撤掉外力时，物块B的速度撤掉外力时，小车的速度从撤掉外力到弹簧压缩最短的过程中，根据动量守恒定律从撤掉外力到弹簧压缩最短的过程中，根据能量关系由上式解得15、（1）mg方向竖直向上（2）【解析】（1）依题意可知，当弹簧竖直放置，长度被压缩l时，质量为3m的物体的动能为零，其重力势能转化为弹簧的弹性势能。由机械能守恒定律，弹簧的弹性势能为设小球P到达M点时的速度大小为，由能量守恒定律得联立式，代入题给数据得在M点，设小球P到达M点时的项对小球的印用力为. 代入数据.根据牛顿第三定律可知，方向竖直向上（2）设P离开M点后，落回到轨道NQ所需的时间为t，由运动学公式得P落回到NQ的位置与N点之间的距离为联立式得