安徽省白泽湖中学2023届高考物理四模试卷含解析.doc

2023年高考物理模拟试卷考生须知：1全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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，“共享单车”极大地方便了老百姓的出行，某高档“共享单车”通过变速器调整链条在轮盘和飞轮的挂入位置，改变行驶速度。轮盘和飞轮的齿数如下表所示：名称轮盘飞轮A轮B轮C轮D轮E轮齿数N/个4839241813则下列说法正确的是()A当A轮与C轮组合时，两轮的转速之比为11B当A轮与C轮组合时，两轮边缘上的点的线速度大小之比为12C当B轮与E轮组合时，两轮角速度之比为13D当B轮与E轮组合时，两轮边缘上的点的向心加速度大小之比为312、一个带负电的粒子从x=0处由静止释放，仅受电场力作用，沿x轴正方向运动，加速度a随位置变化的关系如图所示，x2x1=x3x2可以得出（）A从x1到x3过程中，电势先升高后降低B在x1和x3处，电场强度相同C粒子经x1和x3处，速度等大反向D粒子在x2处，电势能最大3、 “双星系统”由相距较近的星球组成，每个星球的半径均远小于两者之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体，它们在彼此的万有引力作用下，绕某一点做匀速圆周运动。如图所示，某一双星系统中A星球的质量为m1，B星球的质量为m2，它们球心之间的距离为L，引力常量为G，则下列说法正确的是（）AB星球的轨道半径为BA星球运行的周期为CA星球和B星球的线速度大小之比为m1：m2D若在O点放一个质点，则它受到两星球的引力之和一定为零4、2019年10月30日在新疆喀什发生4级地震，震源深度为12 km。如果该地震中的简谐横波在地壳中匀速传播的速度大小为4 km/s，已知波沿x轴正方向传播，某时刻刚好传到x=120 m处，如图所示，则下列说法错误的是（ ）A从波传到x=120 m处开始计时，经过t=0.06 s位于x=360 m的质点加速度最小B从波源开始振动到波源迁移到地面需要经过3 s时间C波动图像上M点此时速度方向沿y轴负方向，动能在变大D此刻波动图像上除M点外与M点位移大小相同的质点有7个5、如图所示，劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于水平面上质量为m 的物体P接触，但未与物体P连接，弹簧水平且无形变。现对物体P施加一个水平向右的瞬间冲量，大小为I0，测得物体P向右运动的最大距离为x0，之后物体P被弹簧弹回最终停在距离初始位置左侧2x0处。已知弹簧始终在弹簧弹性限度内，物体P与水平面间的动摩擦因数为，重力加速度为g，下列说法中正确的是 （ ） A物体P与弹簧作用的过程中，系统的最大弹性势能B弹簧被压缩成最短之后的过程，P先做加速度减小的加速运动，再做加速度减小的减速运动，最后做匀减速运动C最初对物体P施加的瞬时冲量D物体P整个运动过程，摩擦力的冲量与弹簧弹力的冲量大小相等、方向相反6、2019年1月3日，“嫦娥四号”探测器成功实现在月球背面软着陆。探测器在距离月球表面附近高为h处处于悬停状态，之后关闭推进器，经过时间t自由下落到达月球表面。已知月球半径为R，探测器质量为m，万有引力常量为G，不计月球自转。下列说法正确的是（）A下落过程探测器内部的物体处于超重状态B“嫦娥四号”探测器落到月球表面时的动能为C月球的平均密度为D“嫦娥四号”探测器在月球表面获得的水平速度就可离开月球表面围绕月球做圆周运动二、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、甲乙两物体从同一地点开始沿同一方向运动，用某测速仪描绘出两物体的v-t图象如图所示，已知甲物体的图象是两段半径相同的圆弧，乙物体的图象是一倾斜直线，t4=2t2，甲的初速度末速度均等于乙的末速度。已知则下列说法正确的（）A0t1时间内，甲乙两物体距离越来越小Bt1时刻，甲乙两物体的加速度大小可能相等Ct3t4时间内，乙车在甲车后方D0t4时间内，两物体的平均速度相等8、关于电场，下列说法正确的是（ ）A过电场中同一点的电场线与等势面一定垂直B电场中某点电势的值与零电势点的选取有关，某两点间的电势差的值也与零电势点的选取有关C电场中电势高低不同的两点，同一点电荷在高电势点的电势能大D电场力对点电荷做正功，该点电荷的电势能一定减小9、下列有关原子和原子核的认识，正确的是（）A平均结合能越大，原子核越稳定B氢原子辐射光子后，电子绕核运动的动能增大C卢瑟福通过粒子散射实验的研究，发现了中子.D光电效应现象中，光电子的最大初动能与入射光的频率成正比10、下列关于匀变速运动说法正确的是（）A只有在加速度和速度方向相同时，速度大小才可能增大B若速度为零，则物体所受合外力可能不能为零C若物体做匀加速直线运动时，从时刻开始连续相等时间内位移之比不可能是1：4：8：13：D若物体的加速度增加，则在相同时间内速度变化量一定增大三、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）某同学猜想：弹簧的弹性势能与其劲度系数成正比、与其形变量的二次方成正比，即；其中b为与弹簧劲度系数成正比例的常数。该同学设计以下实验探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系。如图所示，在水平桌面上放置一个气垫导轨，将弹簧一端固定于气垫导轨左侧。调整导轨使滑块能在导轨上自由匀速滑动。将光电门固定在离弹簧右侧原长点稍远的位置。推动滑块压缩弹簧一段合适的距离后，由静止释放滑块。滑块离开弹簧后运动通过光电门。通过测量和计算研究上述猜想。实验中进行以下测量：A测得滑块的质量m；B测得滑块上遮光片的宽度d；C测得弹簧的原长；D推动滑块压缩弹簧后，测得弹簧长度L；E.释放滑块后，读出滑块遮光片通过光电门的时间t； F.重复上述操作，得到若干组实验数据，分析数据并得出结论。回答下列问题。（前三个问题用实验测得的物理量字母及比例常数b表示）（1）滑块离开弹簧后的动能为_。（2）由能量守恒定律知弹簧被压缩后的最大弹性势能与滑块弹出时的动能相等。若关于弹簧弹性势能的猜想正确，则_。（3）用图像处理实验数据并分析结论，得出的图像如图所示。该图像不过坐标原点的原因是_。（只填写一条）（4）若换用劲度系数更大的弹簧做实验，图像斜率将_。（选填“不变”“变大”或“变小”）（5）若实验中测得的一组数据：，。由此计算比例常数_N/m。12（12分）要描绘一只标有“9V、5W”字样小灯泡的完整伏安特性曲线，实验室可供如下器材：A电流表A1（量程16A，内阻约为1.5）B电流表A2（量程3A，内阻约为1.2）C电压表V（量程3V，内阻k）D滑动变阻器（阻值111，额定电流1.8A）E滑动变阻器（阻值1111，额定电流1.5A）F定值电阻kG直流电源（电动势）H导线和开关（1）请在虚线框中画出电路图_（2）滑动变阻器应选_；电流表应选_（填写元件前序号）（3）灯泡两端实际电压与电压表读数U关系式为_（4）根据该电路设计图进行实验，测得电压表的读数为U、电流表读数为I，若考虑电表的内阻，则此时灯泡的电阻为_（用题目中所给字母或符号表示）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，地面上固定一倾角为的光滑斜面，斜面底端固定一挡板，一轻质弹簧下端与挡板相连，上端自然伸长至B点，初始时刻，物块a在外力的作用下被压至E点，撤去外力后，物块a沿斜面从B点射出，到达传送带右端时速度恰好水平向左，大小，与物块b粘在一起向左运动，其中物块a、b质量均为，传送带长为，始终以v=3m/s的速度顺时针转动，物块和传送带之间的动摩擦因数，为不计空气阻力，重力加速度求：（1）初始时刻的弹性势能；（2）ab在传送带上运动时产生的划痕长度；（3）由于传送物块电动机需要多消耗的电能。14（16分）受控核聚变是当前研究的热点。我国的“东方超环”世界领先，将氘氚燃料用特殊的加热方法加热到聚变反应温区（即1亿度以上）以点燃氘氚反应一个氘核（）和一个氚核（）发生聚变核反应，生成一个氦核（），放出一个中子，利用特殊设计的“笼子”将它们稳定地约束在该真空容器内。使聚变反应能够稳定进行，其中一种方法是磁约束，围绕这种"磁笼子"的设计和建道，人类已经走过了半个多世纪艰苦的历程。某校的研究小组进行了以下的设计，如图所示，矩形abcd的ab边长为2L，ab与ac夹角为，矩形对角线ac上下方分别分布着磁感应强度大小为B的匀强磁场，一个氚核（）从ab边中点P处以某一速度垂直ab边进入下方磁场恰好不从对角线ac边射出，一个氘核（）从c点以某一速度水平向左进入上方磁场并与氚核（）在对角线ac上相遇并发生聚变反应，生成一个氦核（），放出一个中子，生成的氢核（）速度方向竖直向下。已知一个核子的质量为m，质子的电量为q，求：（1）氘核（）与氚核（）射入磁场时的速度大小之比；（2）先后释放氚核（）与氘核（）的时间差；（3）生成的氢核（）速度v应满足的条件。使之偏转后恰好到达矩形的a点。15（12分）如图所示，质量为m、电荷量为q的带电粒子，以初速度v沿垂直磁场方向射入磁感应强度为B的匀强磁场，在磁场中做匀速圆周运动，不计带电粒子所受重力：（1）求粒子做匀速圆周运动的半径R和周期T；（2）为使该粒子做匀速直线运动，还需要同时存在一个与磁场方向垂直的匀强电场，求电场强度E的大小。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】ABA轮与C轮通过链条连接，轮边缘上的点的线速度大小相等，齿数之比为21，转速之比为12，选项A、B错误；CDB轮与E轮通过链条连接，轮边缘上的点的线速度大小相等，齿数之比为31，转速之比为13，角速度之比为13，轮边缘上的点的向心加速度之比为13，选项C正确，D错误。2、A【解析】AB由图可知，加速度方向沿x轴正方向，加速度方向沿x轴负方向，由于粒子带负电，则电场强度方向沿x轴负方向，电场强度沿x轴正方向，根据沿电场线方向电势降低可知，从x1到x3过程中，电势先升高后降低，在x1和x3处，电场强度方向相反，故A正确，B错误；C图像与坐标轴所围面积表示速度变化量，由图像可知，速度变化为0，则粒子经x1和x3处，速度相同，故C错误；D电场强度方向沿x轴负方向，电场强度沿x轴正方向，则在x2处电势最高，负电荷的电势能最小，故D错误。故选A。3、B【解析】由于两星球的周期相同，则它们的角速度也相同，设两星球运行的角速度为，根据牛顿第二定律，对A星球有：对B星球有得又得故A错误；B根据解得周期，故B正确；CA星球和B星球的线速度大小之比故C错误；DO点处的质点受到B星球的万有引力受到A星球的万有引力故质点受到两星球的引力之和不为零，故D错误。故选B。4、B【解析】A根据图像可知，波长为60m，波速为4km/s，所以可得周期为0.015s，0.06s的时间刚好是整数个周期，可知横波刚传到360m处，此处质点开始从平衡位置向-y方向运动，加速度最小，A正确，不符题意；B波在传播的时候，波源没有迁移，B错误，符合题意；C波的传播方向是向右，所以根据同侧法可知，波动图像上M点此时速度方向沿y轴负方向，动能在变大，C正确，不符题意；D过M点作水平线，然后作关于x轴的对称线，可知与波动图像有7个交点，所以此刻波动图像上除M点外与M点位移大小相同的质点有7个，D正确，不符题意。本题选错误的，故选B。5、C【解析】因物体整个的过程中的路程为4x0，由功能关系可得： ,可知， ，故C正确；当弹簧的压缩量最大时，物体的路程为x0，则压缩的过程中由能量关系可知： ，所以：EPmgx0（或EP=3mgx0）故A错误；弹簧被压缩成最短之后的过程，P向左运动的过程中水平方向上受到弹簧的弹力和滑动摩擦力，滑动摩擦力不变，而弹簧的弹力随着压缩量的减小而减小，可知物体先做加速度先减小的变加速运动，再做加速度增大的变减速运动，最后物体离开弹簧后做匀减速运动；故B错误；物体P整个运动过程，P在水平方向只受到弹力与摩擦力，根据动量定理可知，摩擦力的冲量与弹簧弹力的冲量的和等于I0，故D错误故选C.点睛：本题分析物体的受力情况和运动情况是解答的关键，要抓住加速度与合外力成正比，即可得到加速度是变化的运用逆向思维研究匀减速运动过程，求解时间比较简洁6、C【解析】A下落过程探测器自由下落，处于完全失重状态，其内部的物体也处于完全失重状态。故A错误；B“嫦娥四号”探测器做自由落体运动，有解得 “嫦娥四号”探测器落到月球表面时的动能 故B错误；C由万有引力等于重力，有解得月球的平均密度故C正确； D月球的第一宇宙速度 “嫦娥四号”探测器在月球表面获得的水平速度就可离开月球表面围绕月球做圆周运动。故D错误。故选C。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、BD【解析】A甲乙两物体从同一地点开始沿同一方向运动，0t1时间内，甲的速度比乙的大，则甲在乙的前面，甲乙两物体距离越来越大，故A错误。B根据速度时间图线的斜率表示加速度，可知，t1时刻，甲乙两物体的加速度大小可能相等，故B正确。C根据“面积”表示位移，结合几何知识可知，0t4时间内，两物体的位移相等，t4时刻两车相遇，而在t3t4时间内，甲车的位移比乙车的位移大，则知在t3t4时间内，乙车在甲车前方，故C错误。D0t4时间内，两物体的位移相等，用时相等，则平均速度相等，故D正确。故选BD。8、AD【解析】A假设过电场中同一点的电场线与等势面不垂直，则场强沿等势面有分量，沿该分量移动电荷电场力做功不为0，则电势变化，与等势面相矛盾，故A正确；B电场中某点电势的大小与零电势点的选取有关，而两点间的电势差的大小则与零电势点的选取无关，故B错误；C电场中电势高低不同的两点，正点电荷在电场中的高电势点电势能大，而负点电荷在电场中的高电势点电势能小，故C错误；D电场力对点电荷做正功，该点电荷的电势能一定减小，电场力对点电荷做负功，该点电荷的电势能一定增大，故D正确。故选AD。9、AB【解析】A平均结合能越大，原子核越稳定，故A正确；B氢原子辐射光子后，原子的能级降低，电子的轨道半径减小，根据则可得动能为可知电子绕核运动的动能增大，故B正确；C卢瑟福通过粒子散射实验的研究，建立了原子的核式结构理论，故C错误；D光电效应现象中，根据则光电子的最大初动能与入射光的频率不是成正比关系，故D错误。故选AB。10、BCD【解析】A对于匀变速直线运动，由得，只有在加速度和速度方向相同时，速度大小才增大；对于曲线运动，加速度方向和速度方向的之间夹角大于小于时，速度大小也增大，故A错误；B做竖直上抛运动的物体，到达最高点时，速度为零，但它所受的合外力为自身重力，不为零，故B正确；C物体做匀加速直线运动时，从时刻开始连续相等时间内位移之差为一恒量，即为而1：4：8：13：位移之差分别是3、5，故从时刻开始连续相等时间内位移之比不可能是1：4：8：13：，故C正确；D由得，物体的加速度增加，则在相同时间内速度变化量一定增大，故D正确。故选BCD。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、 滑块运动过程中受阻力 变小 15.625 【解析】（1）1滑块匀速通过光电门有滑块动能解得（2）2弹簧被最大压缩后的最大弹性势能最大弹性势能与滑块的动能相等，解式得（3）3该图像在纵轴上有正截距。则式为（c为截距）则滑块的动能小于弹簧的最大弹性势能，主要原因是滑块运动过程中受阻力，或导轨右侧高于左侧。（4）4由式知，图像的斜率为。换用劲度系数更大的弹簧做实验，则b更大，则图像斜率变小。（5）5由式得12、 D A 【解析】（1）1描绘灯泡伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，由题意可知，灯泡额定电压为9V，电压表量程为3V，把电压表量程扩大为9V，应给电压表串联一个定值电阻R3；电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法，实验电路图如图所示（2）23灯泡额定电流为A1.56A电流表应选A；为方便实验操作，滑动变阻器应选择D；（3）4定值电阻阻值是电压表内阻的2倍，则定值电阻两端电压为电压表两端电压的2倍，故灯泡两端电压为U1=3U；（4）5由图示电路图可知，电流表读数为I，则通过灯泡的电流为，则灯泡电阻四、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）24.5J；（2）2.4m（3）24J。【解析】（1）将物块a在B点的速度沿水平和竖直方向分解，则物块a由E到B的过程中根据能量守恒有（2）物块a、b碰撞过程中根据动量守恒解得对ab整体，根据牛顿第二定律有解得减速位移故先减速到0再反向加速减速时间相对位移加速时间相对位移：故划痕长度（3）由于物块动能未变，故电动机多消耗的电能用来补充系统损失掉的热量14、（1）；（2）；（3）【解析】（1）从P点射入的氚核（）轨迹如图甲所示由几何关系知圆心在b处，轨迹半径从c点射入的氘核（），轨迹半径解得（2）从P点射入的氟核（），运动周期从c点射入的氘核（），运动周期（3）氘核（）和氚核（）在e点相遇有氦核的运动轨迹如图乙所示解得15、（1），；（2）。【解析】（1）粒子在磁场中受洛伦兹力F=qvB，洛伦兹力提供粒子做匀速圆周运动所需的向心力，有则粒子做匀速圆周运动的半径粒子做匀速圆周运动周期可得（2）分析知粒子带正电，为使该粒子做匀速直线运动，需加一竖直向下的匀强电场，电场力与洛伦兹力等大反向，相互平衡，即qE=qvB电场强度E的大小E=vB答：（1）求粒子做匀速圆周运动的半径，周期；（2）电场强度E=vB。