2023屆湖南省長沙市長郡高三第四次模擬考試物理試卷含解析

2023學(xué)年高考物理模擬試卷考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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，半徑為d的圓形區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，磁場垂直圓所在的平面。一帶電量為q、質(zhì)量為m的帶電粒子從圓周上a點對準圓心O射入磁場，從b點折射出來，若α=60°，則帶電粒子射入磁場的速度大小為（）A． B．C． D．2、2019年11月4日美國正式啟動退出《巴黎氣候變化協(xié)定》的程序，《巴黎協(xié)定》是人類歷史上應(yīng)對全球溫室效應(yīng)帶來的氣候變化的第三個里程碑式的國際法律文本。為了減少二氧化碳的排放，我國一直在大力發(fā)展新能源汽車，已知某型號的電動汽車主要技術(shù)參數(shù)如下：車型尺寸長×寬×高4870×1950×1725最高時速（km/h）120電機型式交流永磁同步電機電機最大電功率（kW）180工況法純電續(xù)駛里程（km）500等速法純電續(xù)駛里程（km）600電池容量（kWh）82.8快充時間（h）1.40-50km/h加速時間（s）20-100km/h加速時間（s）4.6根據(jù)電動汽車行業(yè)國家標準（GB/T18386-2017）、電機的最大功率為電機輸出的最大機械功率：電池容量為電池充滿電時儲存的最大電能根據(jù)表中數(shù)據(jù)，可知（）A．0-100km/h的加速過程中電動車行駛的路程一定大于66mB．電機以最大功率工作且車以最大速度行駛時，車受到的阻力大小為5000NC．該車在0-50km/h的加速過程中平均加速度為25m/s2D．用輸出電壓為220V的充電樁給電池快速充電時，充電電流為269A3、如圖所示，一小物塊在一足夠長的木板上運動時，其運動的v-t圖象，如圖所示，則下列說法正確的是（）A．木板的長度至少為12m B．木板的長度至少為6mC．小物塊在0～4s內(nèi)的平均速度是2m/s D．在0～4s內(nèi)，木板和小物塊的平均加速度相同4、如圖甲所示的電路中定值電阻R=60Ω，電源電動勢E=100V，r=10Ω。如圖乙所示，曲線為燈泡L的伏安特性曲線，直線為電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖線，以下說法正確的是（）A．開關(guān)S斷開時電源的效率為60%B．開關(guān)S閉合后電源的總功率會變小C．開關(guān)S閉合后燈泡的亮度增強D．開關(guān)S斷開時小燈泡消耗的功率為240W5、如圖所示，固定在豎直平面內(nèi)的光滑圓環(huán)的最高點有一個光滑的小孔，質(zhì)量為m的小球套在圓環(huán)上，一根細線的下端系著小球，上端穿過小孔用力F拉住，繩與豎直方向夾角為θ，小球處于靜止?fàn)顟B(tài).設(shè)小球受支持力為FN，則下列關(guān)系正確的是（）A．F=2mgtanθ B．F=mgcosθC．FN=mg D．FN=2mg6、如圖所示，將一個質(zhì)量為m的半球形物體放在傾角為37°的斜面上，用通過球心且水平向左的力F作用在物體上使其靜止.已知物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g，.要使半球體剛好沿斜面上滑，則力F的大小是（）A．mg B．2mg C．3mg D．4mg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、如圖（甲）所示，兩根足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間距為1.0m，左端連接阻值R=4.0Ω的電阻，勻強磁場磁感應(yīng)強度B=0.5T、方向垂直導(dǎo)軌所在平面向下。質(zhì)量m=0.2kg、長度l=1.0m、電阻r=1.0Ω的金屬桿置于導(dǎo)軌上，向右運動并與導(dǎo)軌始終保持垂直且接觸良好，t=0時對桿施加一平行于導(dǎo)軌方向的外力F，桿運動的v－t圖像如圖（乙）所示，其余電阻不計、則（）A．t=0時刻，外力F水平向右，大小為0.7NB．3s內(nèi)，流過R的電荷量為3.6CC．從t=0開始，金屬桿運動距離為5m時電阻R兩端的電壓為1.6VD．在0~3.0s內(nèi)，外力F大小隨時間t變化的關(guān)系式是F=0.1+0.1t（N）8、質(zhì)量m=2kg的小物塊在某一高度以v0=5m/s的速度開始做平拋運動，若g=10m/s2，當(dāng)運動到豎直位移與水平位移相等時，對于物塊（）A．此時的瞬時速度大小為5m/s B．此時重力的瞬時功率大小為200WC．此過程動量改變大小為10（-1）kgm/s D．此過程重力的沖量大小為20Ns9、下列說法中正確的是（）A．布朗運動是液體分子的無規(guī)則運動B．?dāng)U散現(xiàn)象是由物質(zhì)分子無規(guī)則運動產(chǎn)生的C．熱量只能從高溫物體傳到低溫物體D．固體分子間同時存在著引力和斥力E.溫度標志著物體內(nèi)大量分子熱運動的劇烈程度10、如圖所示，一束紅光從空氣射向折射率n=種玻璃的表面，其中i為入射角，則下列說法正確的是（）A．當(dāng)i=45°時會發(fā)生全反射現(xiàn)象B．無論入射角i為多大，折射角r都不會超過45°C．當(dāng)入射角的正切值tani=，反射光線與折射光線恰好相互垂直D．光從空氣射入玻璃，速度減小E.若將入射光換成紫光，則在同樣入射角i的情況下，折射角r將變大三、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)用如圖甲所示裝置做驗證機械能守恒定律的實驗。所用打點計時器為電火花打點計時器。(1)實驗室除了提供圖甲中的器材，還備有下列器材可供選擇：A．220V交流電源B．天平C．秒表D．導(dǎo)線E.墨粉紙盤。其中不必要的器材是________(填對應(yīng)的字母），缺少的器材是____________。(2)對于實驗要點，下列說法正確的是____________。A．應(yīng)選用體積較小且質(zhì)量較小的重錘B．安裝器材時必須保證打點計時器豎直，以便減少限位孔與紙帶間的摩擦C．重錘下落過程中，應(yīng)用手提著紙帶，保持紙帶始終豎直D．根據(jù)打出的紙帶，用△x=gT2求出重力加速度再驗證機械能守恒(3)該同學(xué)選取了一條紙帶，取點跡清晰的一段如圖乙所示，將打出的計時點分別標號為1、2、3、4、5、6，計時點1、3，2、5和4、6之間的距離分別為x1，x2，x3。巳知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，使用的交流電頻率為f，則從打計時點2到打計時點5的過程中，為了驗證機械能守恒定律，需檢驗的表達式為____________________________。(4)由于阻力的作用，使測得的重錘重力勢能的減小量總是大于重錘動能的增加量。若重錘的質(zhì)量為m，根據(jù)(3)中紙帶所測數(shù)據(jù)可求得該實驗中存在的平均阻力大小F=__________(結(jié)果用m、g、x1、x2、x3)表示）。12．（12分）二極管具有單向?qū)щ娦裕驅(qū)〞r電阻幾乎為零，電壓反向時電阻往往很大。某同學(xué)想要測出二極管的反向電阻，進行了如下步驟：步驟一：他先用多用電表歐姆檔進行粗測：將紅、黑表筆分別插入正、負表筆插孔，二極管的兩端分別標記為A和B。將紅表筆接A端，黑表筆接B端時，指針幾乎不偏轉(zhuǎn)；紅表筆接B端，黑表筆接A端時，指針偏轉(zhuǎn)角度很大，則為了測量該二極管的反向電阻，應(yīng)將紅表筆接二極管的___________端（填“A”或“B”）；步驟二：該同學(xué)粗測后得到RD=1490?，接著他用如下電路（圖一）進行精確測量：已知電壓表量程0~3V，內(nèi)阻RV=3k?。實驗時，多次調(diào)節(jié)電阻箱，記下電壓表的示數(shù)U和相應(yīng)的電阻箱的電阻R，電源的內(nèi)阻不計，得到與的關(guān)系圖線如下圖（圖二）所示。由圖線可得出：電源電動勢E=___________，二極管的反向電阻=__________；步驟二中二極管的反向電阻的測量值與真實值相比，結(jié)果是___________（填“偏大”、“相等”或“偏小”）。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，內(nèi)徑粗細均勻的U形管豎直放置在溫度為7℃的環(huán)境中，左側(cè)管上端開口，并用輕質(zhì)活塞封閉有長l1＝14cm的理想氣體，右側(cè)管上端封閉，管上部有長l2＝24cm的理想氣體，左右兩管內(nèi)水銀面高度差h＝6cm.若把該裝置移至溫度恒為27℃的房間中(依然豎直放置)，大氣壓強恒為p0＝76cmHg.不計活塞與管壁間的摩擦．分別求活塞再次平衡時左、右兩側(cè)管中氣體的長度．14．（16分）如圖所示，一根兩端開口、粗細均勻且導(dǎo)熱性良好的足夠長的玻璃管豎直插入足夠大的水銀槽中并固定，管中有一個質(zhì)量不計的光滑活塞，活塞下封閉一段長L=85cm的氣體,氣體的熱力學(xué)溫度T1=300K，現(xiàn)在活塞上緩慢加入細沙，直到活塞下降20cm為止，外界大氣壓強P0=75cmHg，g=10m/s2。（i）求活塞下降20cm時，封閉氣體的壓強；（ii）保持加入的細沙的質(zhì)量不變，對封閉氣體緩慢加熱，求活塞回到原來位置時，封閉氣體的熱力學(xué)溫度。15．（12分）如圖所示，在xOy平面坐標系的第一象限內(nèi)的某區(qū)域存在勻強磁場，在第二象限內(nèi)存在沿x正方向的勻強電場，電場強度的大小為E=5×103V/m。曲線OC上分布著大量比荷為=105C/kg的正電荷，曲線OC上各點的坐標滿足y2=k|x|，C點的坐標為(－0.1，0.2)。A點在y軸上，CA連線平行于x軸，D點在x軸上且OD=OA?，F(xiàn)所有正電荷由靜止釋放，在第一象限內(nèi)磁場的作用下都沿垂直x軸方向通過了D點。不計正電荷所受的重力及電荷間的相互作用力。求：(1)正電荷通過y軸時的速度與縱坐標的關(guān)系；(2)勻強磁場的磁感應(yīng)強度的大小和方向；(3)勻強磁場區(qū)域的最小面積。

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】

由幾何關(guān)系可知，粒子運動的軌道半徑為由洛倫茲力提供向心力可知可得故選B。2、D【解析】

A．100km/h=m/s，0-100km/h的加速時間為4.6s，假設(shè)電動車做勻加速直線運動，該過程中電動車行駛的路程s==64m實際上電動車做加速度減小的加速運動，故路程一定大于64m，故A錯誤。B．P=180kW=180000W，vm=120km/h=33.3m/s，電機以最大功率工作且車以最大速度行駛時，牽引力等于阻力f=F==5400N故車受到的阻力大小為5400N，故B錯誤。C．50km/h=m/s，該車在0-50km/h的加速過程中，用時2s，平均加速度a==6.9m/s2故C錯誤。D．電池容量82.8kW?h，快充時間為1.4h，用輸出電壓為220V的充電樁給電池快速充電時，充電電流I=A=269A故D正確。故選D。3、B【解析】

AB．由圖像可知，當(dāng)物塊和木板共速時，物塊相對木板的位移即為木板的最小長度，即選項A錯誤，B正確；C．小物塊在0～4s內(nèi)的位移負號表示物塊的位移向右，則平均速度是選項C錯誤；D．在0～4s內(nèi)，木板的位移根據(jù)可知，木板和小物塊的平均加速度不相同，選項D錯誤；故選B。4、D【解析】

A．開關(guān)S斷開時，根據(jù)圖乙可知燈泡兩端的電壓為電源的效率為故A錯誤；BC．開關(guān)S閉合后總電阻減小，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得總電流增大，根據(jù)可知電源的總功率會變大，根據(jù)可知路端電壓減小，根據(jù)可知燈泡的功率減小，所以燈泡的亮度變暗，故B、C錯誤；D．開關(guān)S斷開時小燈泡消耗的功率為故D正確；故選D。5、C【解析】

對小球進行受力分析，小球受重力G，F(xiàn)，F(xiàn)N，三個力，滿足受力平衡。作出受力分析圖如下：由圖可知△OAB∽△GFA，即：解得：FN=G=mgA．F=2mgtanθ，與分析不符，故A錯誤；B．F=mgcosθ，與分析不符，故B錯誤；C．FN=mg，與分析相符，故C正確；D．FN=2mg，與分析不符，故D錯誤；故選：C。6、B【解析】

分析半球形物體的受力，如圖所示物體剛好沿斜面上滑時，由平衡條件得：，聯(lián)立兩式解得A．mg，與分析不符，故A錯誤；B．2mg，與分析相符，故B正確；C．3mg，與分析不符，故C錯誤；D．4mg，與分析不符，故D錯誤；故選：B。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、CD【解析】

A．根據(jù)v－t圖象可以知道金屬桿做勻減速直線運動，加速度為當(dāng)t=0時刻，設(shè)向右為正方向，根據(jù)牛頓第二定律有根據(jù)閉合電路歐姆定律和法拉第電磁感應(yīng)定律有聯(lián)立以上各式代入數(shù)據(jù)可得，負號表示方向水平向左，故A錯誤；B．根據(jù)聯(lián)立可得又因為v－t圖象與坐標軸圍成的面積表示通過的位移，所以有故代入數(shù)據(jù)可解得q=0.9C故B錯誤；C．設(shè)桿運動了5m時速度為v1，則有此時金屬桿產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢回路中產(chǎn)生的電流電阻R兩端的電壓聯(lián)立以上幾式結(jié)合A選項分析可得，故C正確；D．由A選項分析可知t=0時刻外力F的方向與v0反向，由牛頓第二定律有設(shè)在t時刻金屬桿的速度為v，桿的電動勢為E，回路電流為I，則有聯(lián)立以上幾式可得N負號表示方向水平向左，即大小關(guān)系為N故D正確。故選CD。8、BD【解析】

物塊做平拋運動，水平方向做勻速直線運動，豎直方向做自由落體運動，當(dāng)運動到豎直位移與水平位移相等時解得t=1sA．此時豎直方向的速度為vy=gt=10m/s則此時的速度為故A錯誤；

B．此時的重力瞬時功率為P=mgvy=200W故B正確；

C．根據(jù)動量定理I=△P=mgt=20kgm/s故C錯誤；D．此過程重力的沖量大小為I=mgt=20N?s故D正確。

故選BD。9、BDE【解析】

A．布朗運動是懸浮在液體表面的固體顆粒的無規(guī)則運動，是液體分子無規(guī)則運動的具體表現(xiàn)，選項A錯誤；B．?dāng)U散現(xiàn)象是由物質(zhì)分子無規(guī)則運動產(chǎn)生的，選項B正確；C．熱量能自發(fā)地從高溫物體傳到低溫物體，也能從低溫物體傳到高溫物體，但是要引起其他的變化，選項C錯誤；D．固體分子間同時存在著引力和斥力，選項D正確；E．溫度是分子平均動能的標志，標志著物體內(nèi)大量分子熱運動的劇烈程度，故E正確。故選BDE。10、BCD【解析】

A．光線從空氣進入玻璃中時，由光疏射向光密介質(zhì)，不可能會發(fā)生全反射現(xiàn)象，選項A錯誤；B．根據(jù)當(dāng)i=90°時r=45°，可知無論入射角i為多大，折射角r都不會超過45°，選項B正確；C．當(dāng)反射光線與折射光線恰好相互垂直時，則解得選項C正確；D．光從空氣射入玻璃，由光疏射向光密介質(zhì)，速度減小，選項D正確；E．若將入射光換成紫光，則由于紫光的折射率大于紅光，則在同樣入射角i的情況下，折射角r將變小，選項E錯誤。故選BCD。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、BC刻度尺B【解析】

(1)[1][2]本實驗的實驗?zāi)康氖球炞C的正確性，因此可以不測量物體的質(zhì)量，即可不用天平。打點計時器應(yīng)接220V的交流電源，打點計時器用來記錄物體的運動時間，秒表不必要，不必要的器材為BC，還缺少的器材是處理紙帶時用到的刻度尺；(2)[3]A.應(yīng)選用體積較小且質(zhì)量較大的重錘，以減小阻力帶來的誤差，選項A錯誤；B.由于紙帶和打點計時器之間存在阻力，因此為了減小摩擦力所做的功，應(yīng)使限位孔豎直，選項B正確；C.讓重錘拖著紙帶做自由落體運動，選項C錯誤；D.重力加速度應(yīng)取當(dāng)?shù)氐淖杂陕潴w加速度，而不能用△h=gT2去求，選項D錯誤；(3)[4]打計時點2時的速度打計時點5時的速度則要驗證的機械能量守恒的表達式為：(4)[5]根據(jù)動能定理有：解得：12、A2.0V1500Ω相等【解析】

[1]多用電表測電阻時電流從黑表筆流出，紅表筆流入。當(dāng)紅表筆接A時，指針幾乎不偏轉(zhuǎn)，說明此時二極管反向截止，所以接A端。[2]根據(jù)電路圖由閉合電路歐姆定律得整理得再由圖像可知縱截距解得[3]斜率解得[4]由于電源內(nèi)阻不計，電壓表內(nèi)阻已知，結(jié)合上述公式推導(dǎo)可知二極管反向電阻的測量值與真實值相等。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、15cm25cm【解析】設(shè)管的橫截面積