湖南省长沙同升湖实验学校2023年高三第四次模拟考试物理试卷含解析.doc

2023年高考物理模拟试卷考生请注意：1答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3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、如图所示，通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共面，第一次将金属框由位置平移到位置，第二次将金属框绕cd边翻转到位置，设先、后两次穿过金属框的磁通量变化分别为和，则（）A B C D不能判断2、光滑斜面长为L，物体从斜面顶端由静止开始匀加速下滑，当物体的速度是到达斜面底端速度的时，它沿斜面下滑的距离是ALBLCLDL3、下列说法正确的是（ ）A做匀速圆周运动的物体，转动一周，由于初末位置速度相同，故其合力冲量为零B做曲线运动的物体，任意两段相等时间内速度变化一定不相同C一对作用力和反作用力做的功一定大小相等，并且一个力做正功另一个力做负功D在磁场中，运动电荷所受洛伦兹力为零的点，磁感应强度B也一定为零4、百余年前，爱因斯坦的广义相对论率先对黑洞作出预言。2019年4月10日21点整，天文学家召开全球新闻发布会，宣布首次直接拍摄到黑洞的照片。若认为黑洞为一个密度极大的球形天体，质量为，半径为，吸引光绕黑洞做匀速圆周运动。已知光速为，以黑洞中心为起点，到黑洞外圈视界边缘的长度为临界半径，称为史瓦西半径。下面说法正确的是（）A史瓦西半径为B史瓦西半径为C黑洞密度为D黑洞密度为5、下列说法正确的是_A射线为原子的核外电子电离后形成的电子流B一个氢原子从n=3的激发态跃迁到基态时，最多能产生3个不同频率的光子C用加温、加压或改变其化学状态的方法都不能改变原子核衰变的半衰期D原子核经过衰变生成新核，则新核的质量总等于原核的质量6、如图所示，一管壁半径为R的直导管（导管柱的厚度可忽略）水平放置在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里；沿导管向左流动的液休中，仅含有一种质量为m、带电荷量为+q的带电微粒，微粒受磁场力影响发生偏转，导管上、下壁a、b两点间最终形成稳定电势差U，导管内部的电场可看作匀强电场，忽略浮力，则液体流速和a、b电势的正负为（）A，a正、b负B，a正、b负C，a负、b正D、a负、b正二、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、图甲为一简谐横波在时的波形图，是平衡位置在处的质点，是平衡位置在处的质点，图乙为质点的振动图象。下列说法正确的是_。 A这列波沿轴正方向传播B这列波的传播速度为C时，质点位于波谷位置D在到时间内，质点通过的路程为E.时，质点的加速度沿轴负方向8、如图所示，等量同种正电荷固定在M、N两点，虚线框ABCD是以MN连线的中点为中心的正方形，其中G、H、E、F分别为四条边的中点，则以下说法中正确的是（ ）A若A点电势为5V，则B点电势为5VB同一正电荷在A点具有的电势能大于在D点具有的电势能C在G点释放一个带正电粒子(不计重力)，粒子将沿GH连线向H点运动D在E点释放一个带正电粒子(不计重力)，粒子将沿EF连线向F点运动9、如图甲所示，轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上。一质量为m的小球，从离弹簧上端高h处由静止释放，某同学在研究小球落到弹簧后向下运动到最低点的过程，他以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下方向建立坐标轴Ox，做出小球所受弹力F大小随小球下落的位置坐标x的变化关系如图乙所示。不计空气阻力，重力加速度为g。以下判断正确的是（）A小球在下落的过程中机械能守恒B小球到达最低点的坐标大于C小球受到的弹力最大值等于2mgD小球动能的最大值为mgh+mgx010、下列说法正确的是（）A水亀可以停在水面上是因为液体具有表面张力B功可以全部转化为热，但热量不能全部转化为功C当两分子间距离大于平衡位置的间离时，分子间的距离越大，分子势能越小D液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点E.气体分子无论在什么温度下，其分子速率都呈现“中间多、两头少”的分布特点三、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）学校实验小组为测量一段粗细均匀的金属丝的电阻率，实验室备选了如下器材：A电流表A1，量程为10mA，内阻r1=50B电流表A1，量程为0.6A，内阻r2=0.2C电压表V，量程为6V，内阻r3约为15kD滑动变阻器R，最大阻值为15，最大允许电流为2AE定值电阻R1=5E.定值电阻R2=100G.直流电源E，动势为6V，内阻很小H.开关一个，导线若千I.多用电表J.螺旋测微器、刻度尺(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，如图1所示，则金属丝的直径D=_mm(2)实验小组首先利用多用电表粗测金属丝的电阻，如图2所示，则金属丝的电阻为_(3)实验小组拟用伏安法进一步地测量金属丝的电阻，则电流表应选择_，定值屯阻应选择_(填对应器材前的字母序号)(4)在如图3所示的方框内画出实验电路的原理图(5)电压表的示数记为U，所选用电流表的示数记为I，则该金属丝电阻的表达式Rx=_，用刻度尺测得待测金属丝的长度为L，则由电阻率公式便可得出该金属丝的电阻率_(用字母表示)12（12分）某同学在“验证力的平行四边形定则”的实验中，利用以下器材：两个轻弹簧A和B、白纸、方木板、橡皮筋、图钉、细线、钩码、刻度尺、铅笔。实验步骤如下：（1）用刻度尺测得弹簧A的原长为6.00cm，弹簧B的原长为8.00cm；（2）如图甲，分别将弹簧A、B悬挂起来，在弹簧的下端挂上质量为m=100g的钩码，钩码静止时，测得弹簧A长度为6.98cm，弹簧B长度为9.96cm。取重力加速度g=9.8m/s2，忽略弹簧自重的影响，两弹簧的劲度系数分别为kA=_N/m，kB=_N/m；（3）如图乙，将木板水平固定，再用图钉把白纸固定在木板上，将橡皮筋一端固定在M点，另一端系两根细线，弹簧A、B一端分别系在这两根细线上，互成一定角度同时水平拉弹簧A、B，把橡皮筋结点拉到纸面上某一位置，用铅笔描下结点位置记为O。测得此时弹簧A的长度为8.10cm，弹簧B的长度为11.80cm，并在每条细线的某一位置用铅笔记下点P1和P2；（4）如图丙，取下弹簧A，只通过弹簧B水平拉细线，仍将橡皮筋结点拉到O点，测得此时弹簧B的长度为13.90cm，并用铅笔在此时细线的某一位置记下点P，此时弹簧B的弹力大小为F=_N（计算结果保留3位有效数字）；（5）根据步骤（3）所测数据计算弹簧A的拉力FA、弹簧B的拉力FB，在图丁中按照给定的标度作出FA、FB的图示_，根据平行四边形定则作出它们的合力F的图示，测出F的大小为_N。（结果保留3位有效数字）（6）再在图丁中按照给定的标度作出F的图示_，比较F与F的大小及方向的偏差，均在实验所允许的误差范围之内，则该实验验证了力的平行四边形定则。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）2020年2月18日，我国发射的嫦娥四号着陆器和玉兔二号探测器再次启动，打破了探测器在月球上工作的世界纪录，并将开始第15个月昼的科学探测活动。若着陆器与探测器总质量为，着陆过程简化如下：在距月面处悬停，当发动机推力为时，先竖直向下做匀加速直线运动；当发动机推力为时，随即做匀减速直线运动，且两个阶段加速度大小相等，刚好在距离月面时再次悬停，此过程总共用时，此后关闭发动机做自由落体运动，直到接触月球表面。月球表面重力加速度取，求：(1)探测器接触月球表面时的速度大小；(2)发动机施加推力的差值的大小。14（16分）如图所示，R为变阻箱，电压表为理想电压表，电源电动势，当变阻箱阻值为时，闭合电键后，电压表读数，求：(1)电路中的电流I和电源内阻r；(2)电源的输出功率P和效率；(3)试推导说明当R为多大时，电源的输出功率最大。15（12分）如图所示，竖直平面内固定一半径为R的光滑半圆环，圆心在O点。质量均为m的A、B两小球套在圆环上，用不可形变的轻杆连接，开始时球A与圆心O等高，球B在圆心O的正下方。轻杆对小球的作用力沿杆方向。（1）对球B施加水平向左的力F，使A、B两小球静止在图示位置，求力的大小F；（2）由图示位置静止释放A、B两小球，求此后运动过程中A球的最大速度v；（3）由图示位置静止释放A、B两小球，求释放瞬间B球的加速度大小a。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】第一次将金属框由位置I平移到位置，磁感线穿过金属框的方向没有改变，磁通量变化量等于在这两个位置时的磁通量的差值；第二次将金属框绕边翻转到位置，磁感.线穿过金属框的方向发生改变，磁通量变化量等于两个位置时的磁通量绝对值之和，所以，选项C正确.ABD错故选C2、A【解析】设物体沿斜面下滑的加速度为a，物体到达斜面底端时的速度为v，则有:v22aL2aL联立两式可得：LL，A正确，BCD错误。故选A。3、A【解析】A根据动量定理，合力的冲量等于动量的变化，物体在运动一周的过程中，动量变化为零，故合力的冲量为零，故A正确；B在匀变速曲线运动中，加速度不变，根据可知在任意两段相等时间内速度变化相同，故B错误；C一对作用力和反作用力做的功没有定量关系，一对作用力和反作用力可以同时做正功，也可以同时做负功，或不做功，故C错误；D在磁场中，若带电粒子的运动方向与磁场方向平行，不会受到洛伦兹力的作用，但磁感应强度不为零，故D错误。故选A。4、B【解析】AB逃逸速度此为脱离中心天体吸引的临界速度，代入光速可知临界半径为A错误，B正确；CD若光绕黑洞表面做匀速圆周运动，轨道半径等于黑洞半径，由可知密度为CD错误。故选B。5、C【解析】试题分析：衰变的电子是原子核中的一个中子转变为一个质子和一个电子，电子释放出来，不是来自核外电子，A错误；一个氢原子从n=3的激发态跃迁到基态时，最多产生两种不同频率的光子，但是若是大量氢原子从n=3的激发态跃迁到基态时，最多可产生3种不同频率的光子，B错误；原子核的半衰期与外界因素无关，C正确；原子核经过衰变生成新核，需要释放出射线，质量减小，D错误；考点：考查了原子衰变，氢原子跃迁6、C【解析】如题图所示液体中带正电微粒流动时，根据左手定则，带电微粒受到向下的洛伦兹力，所以带电微粒向下偏，则a点电势为负，b点电势为正，最终液体中的带电微粒所受的电场力与磁场力和带电微粒所受重力的合力为零，即解得，故C正确，ABD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、BCE【解析】A分析振动图像，由乙图读出，在t=0.10s时Q点的速度方向沿y轴负方向，根据波动规律结合图甲可知，该波沿x轴负方向的传播，故A错误；B由甲图读出波长为=4m，由乙图读出周期为T=0.2s，则波速为故B正确；C由乙图可知时，质点位于波谷位置。故C正确；D在t=0.10s时质点P不在平衡位置和最大位移处，所以从t=0.10s到t=0.15s，质点P通过的路程sA=10cm，故D错误；E从t=0.10s到t=0.15s，质点P振动了，根据波动规律可知，t=0.15s时，质点P位于平衡位置上方，则加速度方向沿y轴负方向，故E正确。故选BCE。8、AD【解析】A根据等量同种电荷等势面分布情况和对称性可知，A点和B点电势相等，若A点电势为5V，则B点电势为5V，故A正确；B根据等量同种电荷等势面分布情况和对称性可知，A点和D点电势相等，则同一正电荷在A D两点具有的电势能相等，故B错误；C由G点释放一个带正电粒子(不计重力) ，该粒子所受的电场力垂直于MN连线向上，所以粒子将沿GH连线向上运动，故C错误；D在E点电场强度方向由E到F，带正电的粒子受到的电场力方向由E到F，粒子将沿EF连线向F点运动，故D正确。故选AD。9、BD【解析】A小球与弹簧组成地系统只有重力和弹簧的弹力做功，满足机械能守恒定律，故A错误；BC由图像可知，为平衡位置，小球刚接触弹簧时有动能，有对称性知识可得，小球到达最低点的坐标大于，小球运动到最低点时弹力大于2mg，故B正确，C错误；D为平衡位置，动能最大，故从开始到这段过程，根据动能定理可得而克服弹力做功等于图乙中小三角形面积，即故小球动能的最大值D正确。故选BD。10、ADE【解析】A水虽可以停在水面上是因为液体具有表面张力的缘故，故A符合题意；B功可以全部转化为热；而热量也可以全部转化为功，但要引起其他方面的变化，故B不符合题意；C当两分子间距离大于平衡位置的间距r0时，分子力表现为引力，分子间的距离增大，分子引力做负功，分子势能增加，故C不符合题意；D液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点，故D符合题意；E气体分子无论在什么温度下，根据统计规律知道气体的分子速率都呈现“中间多、两头少”的分布特点，故E符合题意。故选ADE。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、1.700 60 A E 【解析】（1）由于流过待测电阻的最大电流大约为，所以不能选用电流表A2，量程太大，要改装电流表；（2）根据闭合电路知识求解待测电阻的表达式【详解】（1）根据螺旋测微器读数规则可知 （2）金属丝的电阻为 （3）流过待测电阻的最大电流大约为 ,所以选用 与 并联充当电流表，所以选用A、E（3）电路图如图所示：（5）根据闭合电路欧姆定律 解得： 根据 可求得：【点睛】在解本题时要注意，改装表的量程要用改装电阻值表示出来，不要用改装的倍数来表示，因为题目中要的是表达式，如果是要计算待测电阻的具体数值的话可以用倍数来表示回路中的电流值12、100 50 2.95 作FA、FB的图示（FA=2.10N、FB=1.90N） 2.802.95 【解析】（2）12根据胡克定律，两弹簧的劲度系数分别为 ，；（4）3弹簧B的弹力大小为 （5）45由胡克定律可得：画出两个力的合力如图，由图可知合力F2.90N；（6）6做出力图如图；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】(1)由速度位移公式，带入数据可得(2)设加速过程中的最大速度为，加速阶段的位移，减速阶段的位移，且加速阶段的时间，减速阶段的时间，且带入数据可得由牛顿第二定律可得，加速阶段减速阶段带入数据可得14、 (1)，；(2)，；(3)当时最大输出功率为【解析】(1)电路中的电流根据闭合电路欧姆定律，解得内阻为(2)电源的输出功率效率为(3)电源的输出功率为可知当时，电源输出功率最大，即15、（1）mg；（2）；（3）【解析】（1）设圆环对球的弹力为，轻杆对球的弹力为，对、和轻杆整体，根据平衡条件有对球有解得（2）当轻杆运动至水平时，、球速度最大且均为，由机械能守恒有解得（3）在初始位置释放瞬间，、速度为零，加速度都沿圆环切线方向，大小均为，设此时杆的弹力，根据牛顿第二定律对球有对球有解得