湖北省孝感市漢川市2023年高考物理四模試卷含解析

2023學(xué)年高考物理模擬試卷考生請注意：1．答題前請將考場、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號(hào)內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、一質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在通過某段位移x內(nèi)速度增加了v，動(dòng)能變?yōu)樵瓉淼?倍。則該質(zhì)點(diǎn)的加速度為（）A． B． C． D．2、如圖所示為某種電流表的原理示意圖，質(zhì)量為m的均質(zhì)細(xì)金屬棒MN的中點(diǎn)處通過一掛鉤與一豎直懸掛的輕彈簧相連，絕緣彈簧勁度系數(shù)為k。在矩形區(qū)域abcd內(nèi)有勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向外，與MN的右端N連接的一絕緣輕指針可指示標(biāo)尺上的讀數(shù)，MN的長度大于ab的長度。當(dāng)MN中沒有電流通過且處于平衡狀態(tài)時(shí)，MN與矩形區(qū)域的cd邊重合，當(dāng)MN中有電流通過時(shí)，指針示數(shù)可表示電流強(qiáng)度。已知k＝2.0N/m，ab的長度為0.20m，bc的長度為0.05m，B＝0.20T，重力加速度為g。下列說法不正確的是（）A．當(dāng)電流表示數(shù)為零時(shí)，彈簧的伸長量為B．若要電流表正常工作，應(yīng)將MN的M端與電源正極相接C．該電流表的量程是2.5AD．若將量程擴(kuò)大到2倍，磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)變?yōu)?.20T3、自空中的A點(diǎn)靜止釋放一個(gè)小球，經(jīng)過一段時(shí)間后與斜面體的B點(diǎn)發(fā)生碰撞，碰后速度大小不變，方向變?yōu)樗?，并?jīng)過相等的時(shí)間最終落在水平地面的C點(diǎn)，如圖所示，水平面上的D點(diǎn)在B點(diǎn)正下方，不計(jì)空氣阻力，下列說法正確的是A．A、B兩點(diǎn)的高度差和B、D兩點(diǎn)的高度差之比為1∶3B．A、B兩點(diǎn)的高度差和C、D兩點(diǎn)的間距之比為1∶3C．A、B兩點(diǎn)的高度差和B、D兩點(diǎn)的高度差之比為1∶2D．A、B兩點(diǎn)的高度差和C、D兩點(diǎn)的間距之比為1∶24、用一束紫外線照射某金屬時(shí)不能產(chǎn)生光電效應(yīng)，可能使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)的措施是A．改用紅光照射B．改用X射線照射C．改用強(qiáng)度更大的原紫外線照射D．延長原紫外線的照射時(shí)間5、如圖所示，一個(gè)下面裝有輪子的貯氣瓶停放在光滑的水平地面上，頂端與豎直墻壁接觸，現(xiàn)打開尾端閥門，氣體往外噴出，設(shè)噴口面積為S，氣體密度為，氣體往外噴出的速度為，則氣體剛噴出時(shí)鋼瓶頂端對豎直墻的作用力大小是（）A． B． C． D．6、水平面內(nèi)固定一個(gè)足夠大且絕緣的粗糙斜面，其上有一個(gè)帶電滑塊勻速下滑且一直在斜面上運(yùn)動(dòng)。僅改變下列選項(xiàng)中的條件，滑塊速度大小一定改變的是（）A．施加豎直方向的電場 B．翻轉(zhuǎn)滑塊，改變它與斜面的接觸面積C．施加水平方向的恒力 D．改變滑塊的質(zhì)量二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)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(cuò)的得0分。7、質(zhì)量均為m的小球A、B分別固定在一長為L的輕桿的中點(diǎn)和一端點(diǎn)，如圖所示。當(dāng)輕桿繞另一端點(diǎn)O在光滑水平面上做角速度為ω的勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，則（）A．處于中點(diǎn)的小球A的線速度為B．處于中點(diǎn)的小球A的加速度為C．處于端點(diǎn)的小球B所受的合外力為D．輕桿段中的拉力與段中的拉力之比為3：28、在科幻電影《流浪地球》中，流浪了2500年的地球終于圍繞質(zhì)量約為太陽質(zhì)量的比鄰星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入了“新太陽時(shí)代”。若“新太陽時(shí)代”地球公轉(zhuǎn)周期與現(xiàn)在繞太陽的公轉(zhuǎn)周期相同，將“新太陽時(shí)代”的地球與現(xiàn)在相比較，下列說法正確的是A．所受引力之比為1：8B．公轉(zhuǎn)半徑之比為1：2C．公轉(zhuǎn)加速度之比為1：2D．公轉(zhuǎn)速率之比為1：49、靜電場方向平行于x軸，其電勢隨x軸分布的圖像如圖所示，和均為已知量，某處由靜止釋放一個(gè)電子，電子沿x軸往返運(yùn)動(dòng)。已知電子質(zhì)量為m，帶電荷量為e，運(yùn)動(dòng)過程中的最大動(dòng)能為，則（）A．電場強(qiáng)度大小為B．在往返過程中電子速度最大時(shí)的電勢能為C．釋放電子處與原點(diǎn)的距離為D．電子從釋放點(diǎn)返回需要的時(shí)間為10、如圖所示，半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)存在著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，過(－2R，0)點(diǎn)垂直x軸放置一線型粒子發(fā)射裝置，能在0<y<R的區(qū)間內(nèi)各處沿x軸正方向同時(shí)發(fā)射出速度均為ν、帶正電的同種粒子，粒子質(zhì)量為m，電荷量為q。不計(jì)粒子的重力及粒子間的相互作用力。若某時(shí)刻粒子被裝置發(fā)射出后，經(jīng)過磁場偏轉(zhuǎn)恰好擊中y軸上的同一位置，則下列說法中正確的是A．粒子擊中點(diǎn)距O點(diǎn)的距離為RB．磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為C．粒子離開磁場時(shí)速度方向相同D．粒子從離開發(fā)射裝置到擊中y軸所用時(shí)間t的范圍為＜t<三、實(shí)驗(yàn)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）某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)時(shí)進(jìn)行了如下的操作（滑輪的大小可忽略）：①滑塊甲放在氣墊導(dǎo)軌上，滑塊乙穿在涂有潤滑劑的豎直桿上，調(diào)整氣墊導(dǎo)軌水平，氣墊導(dǎo)軌的適當(dāng)位置放置光電門，實(shí)驗(yàn)時(shí)記錄遮光條的擋光時(shí)間t；②將兩滑塊由圖中的位置無初速釋放，釋放瞬間兩滑塊之間的細(xì)繩剛好水平拉直；③測出兩滑塊甲、乙的質(zhì)量M=0.20kg、m=0.10kg，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間=9.80m/s2。回答下列問題：(1)如圖，用游標(biāo)卡尺測得遮光條的寬度d=______cm；(2)實(shí)驗(yàn)小組在實(shí)驗(yàn)時(shí)同時(shí)對以下物理量進(jìn)行了測量，其中有必要的測量是_____（填序號(hào)）；A.滑輪到豎直桿的距離L=0.60mB.滑塊甲到滑輪的距離a=1.50mC.物塊甲的遮光條到光電門的距離b=0.40m(3)當(dāng)遮光條通過光電門瞬間，滑塊乙速度的表達(dá)式為v乙=________________；(4)若測量值t=_____s，在誤差允許的范圍內(nèi)，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒。（保留兩位有效數(shù)字）12．（12分）某同學(xué)利用如圖甲所示的裝置來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，圖中A、B為兩個(gè)光電門。（1）該同學(xué)首先利用20分度的游標(biāo)卡尺測量小球的直徑d，測量結(jié)果如圖乙所示，則d＝________cm；（2）讓小球從光電門A上方某一高度處自由下落，計(jì)時(shí)裝置測出小球通過光電門A、B的擋光時(shí)間tA、tB，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，用刻度尺測量出光電門A、B間的距離h，則只需比較________與________是否相等就可以驗(yàn)證小球下落過程中機(jī)械能是否守恒；（用題目中涉及的物理量符號(hào)來表示）（3）該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)操作均正確，經(jīng)過多次測量發(fā)現(xiàn)，（2）中需要驗(yàn)證的兩個(gè)數(shù)值總是存在一定的誤差，產(chǎn)生這種誤差的主要原因是__________________。四、計(jì)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）1011年將在我國舉辦第二十四屆冬奧會(huì)，跳臺(tái)滑雪是其中最具觀賞性的項(xiàng)目之一．某滑道示意圖如下，長直助滑道AB與彎曲滑道BC平滑銜接，滑道BC高h(yuǎn)=10m，C是半徑R=10m圓弧的最低點(diǎn)，質(zhì)量m=60kg的運(yùn)動(dòng)員從A處由靜止開始勻加速下滑，加速度a=4.5m/s1，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度vB=30m/s．取重力加速度g=10m/s1．（1）求長直助滑道AB的長度L；（1）求運(yùn)動(dòng)員在AB段所受合外力的沖量的I大?。唬?）若不計(jì)BC段的阻力，畫出運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)的受力圖，并求其所受支持力FN的大?。?4．（16分）如圖所示，金屬圓環(huán)軌道MN、PQ豎直放置，兩環(huán)之間ABDC內(nèi)（含邊界）有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0，AB水平且與圓心等高，CD豎直且延長線過圓心。電阻為r，長為2l的輕質(zhì)金屬桿，一端套在內(nèi)環(huán)MN上，另一端連接質(zhì)量為m的帶孔金屬球，球套在外環(huán)PQ上，且都與軌道接觸良好。內(nèi)圓半徑，外圓半徑，PM間接有阻值為R的電阻，讓金屬桿從AB處無初速釋放，恰好到達(dá)EF處，EF到圓心的連線與豎直方向成θ角。其它電阻不計(jì)，忽略一切摩擦，重力加速度為g。求：(1)這一過程中通過電阻R的電流方向和通過R的電荷量q；(2)金屬桿第一次即將離開磁場時(shí)，金屬球的速率v和R兩端的電壓U。15．（12分）如圖所示，直角三角形ABC為某種透明介質(zhì)的橫截面，∠B＝30°，BC＝30cm，AB面涂有反光材料．某單色光從BC上的D點(diǎn)垂直BC射入介質(zhì)，經(jīng)AB面反射后從AC面上射出，射出方向與AB面垂直．已知BD＝21cm，不考慮光在AC面的反射．求：（i）介質(zhì)的折射率；（ii）光在介質(zhì)中的傳播時(shí)間．

參考答案一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、A【解析】

設(shè)質(zhì)點(diǎn)的初速度為，則動(dòng)能由于末動(dòng)能變?yōu)樵瓉淼?倍，則可知，末速度為原來的3倍，故，故平均速度根據(jù)位移公式可知根據(jù)加速度定義可知A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。2、D【解析】

A．設(shè)彈簧的伸長量為Δx，則有mg＝kΔx得故當(dāng)電流表示數(shù)為零時(shí)，彈簧伸長量為，故A正確，不符合題意；B．為使電流表正常工作，作用于通有電流的金屬棒MN的安培力必須向下，由左手定則可知金屬棒中電流從M端流向N端，因此M端應(yīng)接正極，故B正確，不符合題意；C．設(shè)滿量程時(shí)通過MN的電流為Im，則有BImlab＋mg＝k（lbc＋Δx）解得Im＝2.5A故該電流表的量程是2.5A，故C正確，不符合題意；D．設(shè)量程擴(kuò)大后，磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)锽′，則有2B′Imlab＋mg＝k（lbc＋Δx）解得B′＝0.10T故D錯(cuò)誤，符合題意。故選D。3、D【解析】

AC、AB段小球自由下落，BC段小球做平拋運(yùn)動(dòng)，兩段時(shí)間相同，根據(jù)，可知A、B兩點(diǎn)間距離與B、D兩點(diǎn)間距離相等，A、B兩點(diǎn)的高度差和B、D兩點(diǎn)的高度差之比為1∶1，故AC錯(cuò)誤；

BD、設(shè)A、B兩點(diǎn)的高度差為h，根據(jù)速度位移公式可得BC段平拋初速度，持續(xù)的時(shí)間，所以CD兩點(diǎn)間距離，所以AB兩點(diǎn)的高度差和CD兩點(diǎn)的間距之比為1∶2，故B錯(cuò)誤，D正確；

故選D．4、B【解析】

發(fā)生光電效應(yīng)的原因是入射的光子能量超過了金屬表面電子逸出的逸出功，若不能發(fā)生光電效應(yīng)，說明入射光子能量過小，頻率太低，應(yīng)該換用頻率更高的入射光，對照選項(xiàng)B對．5、D【解析】

對噴出氣體分析，設(shè)噴出時(shí)間為，則噴出氣體質(zhì)量為，由動(dòng)量定理，有其中F為瓶子對噴出氣體的作用力，可解得根據(jù)牛頓第三定律，噴出氣體對瓶子作用力大小為F，再對瓶子分析，由平衡條件和牛頓第三定律求得鋼瓶頂端對豎直墻壁的作用力大小也是F，故D正確，ABC錯(cuò)誤。故選D。6、C【解析】

AD．當(dāng)滑塊勻速下滑時(shí)，對滑塊進(jìn)行受力分析可知，重力沿斜面向下的分力等于滑動(dòng)摩擦力的大小。施加豎直方向的電場與改變滑塊的質(zhì)量效果相同，各力沿斜面向下的分力之和與滑動(dòng)摩擦力的大小始終相等，滑塊仍做勻速直線運(yùn)動(dòng)，AD錯(cuò)誤；B．翻轉(zhuǎn)滑塊，改變它與斜面的接觸面積，并未改變它與斜面間的摩擦力，所以滑塊仍做勻速直線運(yùn)動(dòng)，B錯(cuò)誤；C．施加水平向左的恒力時(shí)（滑塊不脫離斜面），該力有沿斜面向下的分力，而且摩擦力減小，滑塊將做加速運(yùn)動(dòng)；施加水平向右的恒力時(shí)，該力有沿斜面向上的分力，而且摩擦力增大，滑塊將做減速運(yùn)動(dòng)，C正確。故選C。二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)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(cuò)的得0分。7、CD【解析】

A．處于中點(diǎn)的小球A的運(yùn)動(dòng)半徑為，根據(jù)線速度與角速度的關(guān)系可知線速度A錯(cuò)誤；B．處于中點(diǎn)的小球A的加速度為B錯(cuò)誤；C．處于端點(diǎn)的小球B的向心加速度由牛頓第二定律可知小球B所受的合外力為C正確；D．設(shè)輕桿段中的拉力為，輕桿段中的拉力為，對小球A由牛頓第二定律可得對小球B由牛頓第二定律可得聯(lián)立解得D正確。故選CD。8、BC【解析】

AB．地球繞行中心天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，萬有引力提供向心力：解得：，“新太陽時(shí)代”的地球的軌道半徑與現(xiàn)在的軌道半徑之比：萬有引力：所以“新太陽時(shí)代”的地球所受萬有引力與現(xiàn)在地球所受萬有引力之比：A錯(cuò)誤，B正確；C．萬有引力提供加速度：所以“新太陽時(shí)代”的地球公轉(zhuǎn)加速度與現(xiàn)在地球加速度力之比：C正確；D．萬有引力提供向心力：所以“新太陽時(shí)代”的地球公轉(zhuǎn)速率與現(xiàn)在地球公轉(zhuǎn)速率力之比：D錯(cuò)誤。故選BC。9、ABD【解析】

A．在0＜x＜x0區(qū)間內(nèi)，場強(qiáng)大小方向沿+x方向；在-x0＜x＜0區(qū)間內(nèi)，場強(qiáng)大小場強(qiáng)方向沿－x方向，故A正確；B．根據(jù)能量守恒可知，電子速度最大即動(dòng)能最大時(shí)，電勢能最小，根據(jù)負(fù)電荷在電勢高處電勢能小，則此時(shí)電勢能為故B正確；C．已知電子質(zhì)量為m、帶電荷量為e，在運(yùn)動(dòng)過程中電子的最大功能為Ek，根據(jù)動(dòng)能定理得得故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)牛頓第二定律知粒子從靜止到動(dòng)能最大的時(shí)間為四分之一周期，勻加速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為電子從釋放點(diǎn)返回需要的時(shí)間為故D正確。故選ABD。10、ABD【解析】

由題意，某時(shí)刻發(fā)出的粒子都擊中的點(diǎn)是y軸上同一點(diǎn)，由最高點(diǎn)射出的只能擊中（0，R），則擊中的同一點(diǎn)就是（0，R），即粒子擊中點(diǎn)距O點(diǎn)的距離為R，所以A選項(xiàng)正確。從最低點(diǎn)射出的也擊中（0，R），那么粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R，由洛侖茲力提供向心力得：，則磁感應(yīng)強(qiáng)度，所以選項(xiàng)B正確。粒子運(yùn)動(dòng)的半徑都相同，但是入射點(diǎn)不同，則粒子離開磁場時(shí)的速度方向不同，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；顯然偏轉(zhuǎn)角最大的時(shí)間最長，顯然從最低點(diǎn)射出的粒子偏轉(zhuǎn)90°，在磁場中的時(shí)間最長，最長時(shí)間為。從最高點(diǎn)直接射向（0，R）的粒子時(shí)間最短，則最短的時(shí)間為，所以選項(xiàng)D正確。故選ABD?！军c(diǎn)睛】看起來情況比較復(fù)雜，但涉及的問題卻是常規(guī)問題，本題的關(guān)鍵點(diǎn)是粒子源發(fā)出的粒子是速度大小和方向均相同，則其做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑相同，在從最低點(diǎn)的特殊情況就能知道相同的半徑就是圓弧的半徑，再結(jié)合周期公式能求出最長和最短時(shí)間。三、實(shí)驗(yàn)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、0.420AC0.0020或2.0×10-3【解析】

(1)[1]游標(biāo)卡尺的讀數(shù)由主尺讀數(shù)和游標(biāo)尺讀數(shù)組成，遮光條的寬度d=4mm+4×0.05mm=4.20mm=0.420cm(2)[2]本實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，即系統(tǒng)減少的重力勢能等于系統(tǒng)增加的動(dòng)能，研究滑塊甲運(yùn)動(dòng)到光電門的過程，系統(tǒng)減少的重力勢能系統(tǒng)增加的動(dòng)能繩上的速度關(guān)系如圖則有故必要的測量為滑輪到豎直桿的距離L=0.60m，物塊甲的遮光條到光電門的距離b=0.40m，故AC正確，B錯(cuò)誤。故選AC。(3)[3]利用極短時(shí)間內(nèi)的平均速度表示瞬時(shí)速度，當(dāng)遮光條通過光電門瞬間，滑塊甲速度根據(jù)繩上的速度關(guān)系可知，滑塊乙的速度(4)[4]由(2)的分析可知，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，則滿足解得t=2.0×10-3s12、0.885gh小球下落過程中受到空氣阻力的影響【解析】

(1)[1]根據(jù)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)規(guī)則可知，小球的直徑為(2)[2][3]小球從A到B，重力勢能減少了mgh，動(dòng)能增加了因此，要驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒，只需比較gh與是否相等即可(3)[4]小球下落過程中，受到空氣阻力的作用，造成機(jī)械能