河北省正定县第一中学2022-2023学年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、假设某宇航员在地球上可以举起m1=50kg的物体，他在某星球表面上可以举起m2=100kg的物体，若该星球半径为地球半径的4倍，则（）A地球和该星球质量之比为B地球和该星球第一宇宙速度之比为C地球和该星球瓦解的角速度之比为D地球和该星球近地卫星的向心加速度之比为2、在港珠澳大桥建设中，将数根直径22米、高40.5米的空心钢筒打入海底围成人工岛，创造了快速筑岛的世界纪录一根钢筒的重力为G，由如图所示的起重机用8根对称分布的、长为22米的钢索将其吊起，处于静止状态，则()A钢筒受到8个力作用B每根钢索受到的拉力大小为GC钢筒的重心可能在钢筒上D钢筒悬吊在空中可能处于失重状态3、如图所示是利用光电管产生光电流的电路是（ ）AK为光电管的阳极B通过灵敏电流计G的电流方向从b到aC若用黄光照射能产生光电流，则用红光照射也一定能产生光电流D若用黄光照射能产生光电流，则用紫光照射也一定能产生光电流4、如图所示，质量为、长度为的导体棒的电阻为，初始时，导体棒静止于水平轨道上，电源的电动势为、内阻为。匀强磁场的磁感应强度大小为，其方向斜向上与轨道平面成角且垂直于导体棒开关闭合后，导体棒仍静止，则导体棒所受摩擦力的大小和方向分别为（）A，方向向左B，方向向右C，方向向左D，方向向右5、如图所示，竖直平面内的光滑固定轨道由一个半径为R的圆弧AB和另一个圆弧BC组成，两者在最低点B平滑连接。一小球（可视为质点）从A点由静止开始沿轨道下滑，恰好能通过C点，则BC弧的半径为（ ）ABCD6、如图，理想变压器的原线圈接在输出电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈的中间有一抽头将副线圈分为匝数分别为n1和n2的两部分，抽头上接有定值电阻R。开关S接通“1”、“2”时电流表的示数分别为I1、I2，则为（）ABCD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、2019年1月11日1时11分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功将“中星2D”卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道。该卫星可为全国广播电台、电视台等机构提供广播电视及宽带多媒体等传输任务。若已知“中星2D”的运行轨道距离地面高度h、运行周期T、地球的半径R，引力常量G，根据以上信息可求出（ ）A地球的质量B“中星2D”的质量C“中星2D”运行时的动能D“中星2D”运行时的加速度大小8、如图，光滑绝缘细管与水平面成30°角，在管的上方P点固定一个正点电荷Q，P点与细管在同一竖直平面内。一带电量为q的小球位于管的顶端A点，PA连线水平，qQ将小球由静止开始释放，小球沿管到达底端C点。已知B是AC中点，PBAC，小球在A处时的加速度为a不考虑小球电荷量对电场的影响，则（ ）AA点的电势低于B点的电势BB点的电场强度大小是A点的4倍C小球从A到C的过程中电势能先增大后减小D小球运动到C处的加速度为ga9、下列说法正确的是_A狭义相对论认为，真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，光速与光源、观察者间的相对运动无关B电视遥控器发出的红外线的波长比医院里“CT”中发出的X射线的波长要短C分别用红光、紫光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，红光的相邻两个亮条纹的中心间距大于紫光的相邻两个亮条纹的中心间距D如图1所示，a、b两束光以不同的入射角由玻璃射向真空，结果折射角相同，则在玻璃中a光的全反射临界角大于b光的全反射临界角E.如图2所示，偏振片P的透振方向为竖直方向，沿与竖直方向成45°角振动的偏振光照射到偏振片P上，在P的另一侧能观察到透射光10、如图所示，甲图为沿x轴传播的一列简谐横波在t0时刻的波动图象，乙图为参与波动质点P的振动图象，则下列判断正确的是（）A该波的传播速率为4m/sB该波的传播方向沿x轴正方向C经过0.5s，质点P沿波的传播方向向前传播2mD该波在传播过程中若遇到4m的障碍物，能发生明显衍射现象三、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）小妮同学利用如图甲所示的实验装置验证系统机械能守恒。A、B是两个质量均为m的相同小球，O为穿过轻杆的固定转轴，C为固定在支架上的光电门，初始时杆处于水平状态，重力加速度为g。实验步骤如下(1)用游标卡尺测得小球B的直径d如图乙所示，则d=_mm；(2)用毫米刻度尺测得AO长为l， BO长为2l；(3)由静止释放两小球，当小球B通过光电门时，测得光线被小球挡住的时间为t，则在杆由水平转至竖直的过程中两小球组成的系统增加的动能Ek=_， 减少的重力势能Ep=_ （用m、g、l、d、t表示）。(4)若在误差允许的范围内Ek=Ep，则小球A、B组成的系统机械能守恒。12（12分）如图是用双缝干涉测光的波长的实验设备实物图。(1)双缝放在图中哪个位置_(填“”或“”)。(2)要使单缝和双缝相互平行，应该使用_进行调节。(3)已知双缝到毛玻璃之间的距离是L，双缝之间的距离是d，单缝到双缝之间的距离是s，在某次实验中，先将目镜中的中心刻线对准某条亮纹(记作第1条)的中心，这时手轮上的示数为x1，转动手轮使中心刻线对准第7条亮纹的中心，这时手轮上的示数为x7。由此可以计算出这次实验中所测得的单色光的波长为_。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,两个导热气缸竖直放置,底部由一细管连通(忽略细管的容积)两气缸内各有一个活塞,左边气缸内活塞质量为2m,右边气缸内活塞质量为m,活塞与气缸无摩擦,活塞的厚度可忽略活塞的下方为理想气体,上方为真空当气体处于平衡状态时,两活塞位于同一高度h,活塞离气缸顶部距离为2h,环境温度为T1 (i)若在右边活塞上放一质量为m的物块,求气体再次达到平衡后两活塞的高度差(假定环境温度始终保持为T1);  (ii)在达到上一问的终态后,环境温度由T1缓慢上升到5T1,求气体再次达到平衡后两活塞的高度差14（16分）如图所示，半径为R=0.5m，内壁光滑的圆轨道竖直固定在水平地面上圆轨道底端与地面相切，一可视为质点的物块A以的速度从左侧入口向右滑入圆轨道，滑过最高点Q，从圆轨道右侧出口滑出后，与静止在地面上P点的可视为质点的物块B碰撞（碰撞时间极短），P点左侧地面光滑，右侧粗糙段和光滑段交替排列，每段长度均为L=0.1m，两物块碰后粘在一起做直线运动已知两物块与各粗糙段间的动摩擦因数均为，物块A、B的质量均为，重力加速度g取（1）求物块A到达Q点时的速度大小v和受到的弹力F；（2）若两物块最终停止在第k个粗糙段上，求k的数值；（3）求两物块滑至第n（n<k）个光滑段上的速度与n的关系式15（12分）竖直平面内有一直角形内径相同的细玻璃管，A端封闭，C端开口，最初AB段处于水平状态，中间有一段水银将气体封闭在A端，各部分尺寸如图所示，外界大气压强p0=75cmHg。（1）若从右侧缓慢注入一定量的水银，可使封闭气体的长度减小为20cm，需要注入水银的总长度为多少？（2）若将玻璃管绕经过A点的水平轴顺时针转动90°，当AB段处于竖直、BC段处于水平位置时，封闭气体的长度变为多少？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】AD人的作用力是固定的，则由：F=m1g地=m2g星而近地卫星的向心加速度和重力加速度近似相等；根据：则：AD错误；B第一宇宙速度解得：则：B错误；C星球的自转角速度足够快，地表的重力为0时星球瓦解，根据：得：C正确。故选C。2、B【解析】A钢筒受到重力和8根钢索的拉力共9个力作用，选项A错误；B由题意知，每根钢索与竖直方向夹角为30°，设每根钢索的拉力大小为F，钢筒处于静止状态，则由平衡条件有8Fcos 30°G解得FG结合牛顿第三定律可知，选项B正确；C钢筒空心，它的重心一定不在钢筒上，选项C错误；D钢筒悬吊在空中处于静止状态，加速度为零，选项D错误。故选B。3、D【解析】K受到光照发射电子，为光电管的阴极，则电流为顺时针，从a到b若用黄光照射能产生光电流，则用频率大于黄光的光照射一定能产生光电流，例如紫光答案选D4、A【解析】磁场方向与导体棒垂直，导体棒所受安培力大小方向垂直于磁场方向与电流方向所确定的平面斜向下。其水平向右的分量大小为由力的平衡可知摩擦力大小为方向向左。选项A项正确，BCD错误。故选A。5、A【解析】设BC弧的半径为r。小球恰好能通过C点时，由重力充当向心力，则有： 小球从A到C的过程，以C点所在水平面为参考平面，根据机械能守恒得： 联立解得：A，与结论相符，选项A正确；B，与结论不相符，选项B错误；C，与结论不相符，选项C错误；D，与结论不相符，选项D错误；故选A。6、C【解析】设变压器原线圈两端的电压为U0、匝数为n0，根据变压器原理可知副线圈n1和n2的电压分别为，根据能量守恒，整理得故ABD错误，C正确。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、AD【解析】AB根据可得 但是不能求解m，选项A正确，B错误；C “中星2D”的质量未知，则不能求解其运行时的动能，选项C错误；D根据 可得可求解“中星2D”运行时的加速度大小，选项D正确；故选AD。8、ABD【解析】A. 正点电荷的电场线呈发散型，沿着电场线方向，电势降低，因此A点的电势低于B点的电势，故A正确；B. 结合几何关系：PA=2PB，由点电荷电场强度公式可知，B点的电场强度大小是A点的4倍，故B正确；C.小球带负电，正点电荷Q对小球的电场力为吸引力，从A到C的过程中，电场力先做正功，后做负功，则小球电势能先减小后增大，故C错误；D. 小球在AC两处受到的电场力大小相等，在A处时小球的加速度为a，对A点处小球受力分析，小球受电场力、重力与支持力，则：Fcos30°+mgsin30°=ma在C处时，小球受到重力、电场力与支持力，则：mgsin30°Fcos30°=ma解得：a=ga故D正确。9、ACE【解析】A.狭义相对论中光速不变原理：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的故A正确； B.红外线的波长比射线长故B错误； C.红光的波长长于紫光，所以在同一个双缝干涉实验装置上做实验，红光的相邻两个亮条纹的中心间距大于紫光的相邻两个亮条纹的中心间距故C正确； D.由几何分析可知光束对应的折射率大，而全反射临界角正弦值与折射率成反比，所以光的全反射临界角小于光的全反射临界角故D错误； E.由于偏振光在偏振片的透振方向有分量所以对应的会在另一侧观察到透射光故E正确10、AD【解析】A由甲图读出该波的波长为4 m，由乙图读出周期为T1 s，则波速为v4 m/s故A正确；B在乙图上读出t0时刻P质点的振动方向沿y轴负方向，在甲图上判断出该波的传播方向沿x轴负方向，故B错误；C质点P只在自己的平衡位置附近上下振动，并不沿波的传播方向向前传播，故C错误；D由于该波的波长为4 m，与障碍物尺寸相差不多，能发生明显的衍射现象，故D正确。故选AD。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、12.40 mgl 【解析】(1)1游标卡尺的主尺读数为12mm，游标读数为则游标卡尺的最终读数为(3)2小球B通过光电门的瞬时速度A、B转动的半径之比为1：2，A、B的角速度相等，根据知A、B的速度之比为1：2，所以A的瞬时速度系统动能增加量3系统重力势能的减小量12、 拨杆 【解析】(1)1相干光频率必须相同，所以双缝应该放在位置；(2)2相干光为单色光，振动方向相同，所以要保证单缝与双缝平行，需要借助拨杆调节；(3)3根据相邻两条明条纹或者暗条纹之间的距离公式x可知，x得四、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) 【解析】(i)设左、右活塞的面积分别为S1和S2，气体的压强为P1，由于两活塞平衡有：，得：在右边活塞上加一质量为m的物块后，右活塞降至气缸底部，所有气体都在左气缸中，设左边活塞没有碰到气缸顶部，则等压过程，有：得故假设成立且两活塞高度差为；(ii)环境温度由T1缓慢上升时,气体做等压变化直到左边活塞上升到气缸顶部，设此时温度为，由，得：小于5T1故气体开始做等容变化，直到压强增大到即将把右边活塞顶起，即压强由变为，由得：仍小于5T1气体继续升温到5T1过程中气体做等压变化，设右边活塞上升x，由：可得：，最终两活塞高度差为点睛：本题关键是明确气体经历等压过程，然后灵活地选择气体实验定律列方程求解活塞的高度14、（1）4m/s；102N，方向向下；（2） （3）【解析】（1）物块A滑入圆轨道到达Q的过程中机械能守恒，根据机械能守恒： 物块A做圆周运动： 由联立得： 方向向下 （2）在与B碰撞前，系统机械能守恒，A和B在碰撞过程中动量守恒： A、B碰后向右滑动，由动能定理得： 由联立得所以；（3）碰后A、B滑至第n个光滑段上的速度，由动能定理得： 解得：点睛：本题考查动量守恒定律、机械能守恒定律及向心力等内容，要求我们能正确分析物理过程，做好受力分析及能量分析；要注意能量的转化与守恒的灵活应用15、（1）30cm，（2）39.04cm。【解析】（1）由玻意耳定律：得到：解得：p2=125cmHg右侧水银总高度h2=50cm，注入水银的总长度为：(h2-h1)+(L1-L2)=30cm；（2）设顺时针转动90°后，水银未溢出，且AB部分留有x长度的水银，玻意耳定律：代入数据，得到：变形为x2-125x+1250cm=0解得>0，假设成立，不合题意，舍去；则：末态气体长度L3=L1+l1-。