湖南省長沙市一中2022年高三第四次模擬考試物理試卷含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、投壺是古代士大夫宴飲時做的一種投擲游戲，也是一種禮儀。某人向放在水平地面的正前方壺中水平投箭（很短，可看做質(zhì)點(diǎn)），結(jié)果箭劃著一條弧線提前落地了（如圖所示）。不計空氣阻力，為了能把箭拋進(jìn)壺中，則下次再水平拋箭時，他可能作出的調(diào)整為（）A．減小初速度，拋出點(diǎn)高度變小B．減小初速度，拋出點(diǎn)高度不變C．初速度大小不變，降低拋出點(diǎn)高度D．初速度大小不變，提高拋出點(diǎn)高度2、嫦娥三號的飛行軌道示意圖如圖所示．假設(shè)嫦娥三號在環(huán)月段圓軌道和橢圓軌道上運(yùn)動時，只受到月球的萬有引力．則（）A．嫦娥三號由環(huán)月段圓軌道變軌進(jìn)入環(huán)月段桶圓軌道時，應(yīng)讓發(fā)動機(jī)點(diǎn)火使其加速B．嫦娥三號在環(huán)月段橢圓軌道上P點(diǎn)的速度大于Q點(diǎn)的速度C．嫦娥三號在環(huán)月段橢圓軌道上Q點(diǎn)的速度大于月段圓軌道的速度D．若已知嫦娥三號環(huán)月段圓軌道的半徑、運(yùn)動周期和引力常量，則可算出月球的密度3、甲、乙兩球質(zhì)量分別為m1、m2，從不同高度由靜止釋放，如圖a所示。甲、乙兩球的v-t圖象分別如圖b中的①、②所示。球下落過程所受空氣阻力大小f滿足f=kv(v為球的速率，k為常數(shù))，t2時刻兩球第二次相遇。落地前，兩球的速度都已達(dá)到各自的穩(wěn)定值v1、v2。下列判斷不正確的是()A．B．乙球釋放的位置高C．兩球釋放瞬間，甲球的加速度較大D．兩球第一次相遇的時刻在t1時刻之前4、如圖甲所示，虛線右側(cè)有一方向垂直紙面的有界勻強(qiáng)磁場，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度口隨時間t變化關(guān)系如圖乙所示（取磁場垂直紙面向里的方向?yàn)檎较颍潭ǖ拈]合導(dǎo)線框一部分在磁場內(nèi)。從t=0時刻開始，下列關(guān)于線框中感應(yīng)電流i、線框ab邊受到的安培力F隨時間t變化圖象中，可能正確的是（取線框中逆時針方向的電流為正，安培力向右為正方向）（）A． B． C． D．5、如圖所示，物體自O(shè)點(diǎn)由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動，途經(jīng)A、B、C三點(diǎn)，其中A、B之間的距離l1＝3m，B、C之間的距離l2＝4m．若物體通過l1、l2這兩段位移的時間相等，則O、A之間的距離l等于()A．m B．mC．m D．m6、空間某一靜電場的電勢φ在x軸上的分布如圖所示，圖中曲線關(guān)于縱軸對稱。在x軸上取a、b兩點(diǎn)，下列說法正確的是（）A．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度在x軸上的分量都沿x軸正向B．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度在x軸上的分量都沿x軸負(fù)向C．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度在x軸上的分量大小Ea<EbD．一正電荷沿x軸從a點(diǎn)移到b點(diǎn)過程中，電場力先做正功后做負(fù)功二、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選項(xiàng)中，有多個選項(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，有選錯的得0分。7、如圖1所示，矩形線圈放在光滑絕緣水平面上，一部分處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，線圈用絕緣直桿連接在豎直墻上．當(dāng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t按如圖2所示的規(guī)律變化時，則在0-t時間內(nèi)A．桿對線圈的作用力一直是拉力 B．軒對線圈的作用力先是拉力后是推力C．桿對線的作用力大小恒定 D．桿對線圈的作用力先減小后増大8、如圖所示，兩條平行導(dǎo)軌MN、PQ的間距為L，水平導(dǎo)軌的左端與兩條豎直固定、半徑為r的光滑圓弧導(dǎo)軌相切，水平導(dǎo)軌的右端連接阻值為R的定值電阻，從水平導(dǎo)軌左端起寬度為d的區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場?，F(xiàn)將一金屬桿從圓弧導(dǎo)軌的最高處由靜止釋放，金屬桿滑到磁場右邊界時恰好停止。已知金屬桿的質(zhì)量為m、電阻也為R，且與水平導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ，金屬桿在運(yùn)動過程中始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，導(dǎo)軌的電阻不計，重力加速度大小為g，則()A．金屬桿到達(dá)圓弧導(dǎo)軌的最低點(diǎn)前瞬間對導(dǎo)軌的壓力大小為3mgB．金屬桿在磁場中運(yùn)動的最大加速度為C．整個過程中，通過金屬桿橫截面的電荷量為D．整個過程中，定值電阻上產(chǎn)生的焦耳熱為mg(r－μd)9、如圖所示，長木板左端固定一豎直擋板，輕質(zhì)彈簧左端與擋板連接右端連接一小物塊，在小物塊上施加水平向右的恒力，整個系統(tǒng)一起向右在光滑水平面上做勻加速直線運(yùn)動。已知長木板（含擋板）的質(zhì)量為，小物塊的質(zhì)量為，彈簧的勁度系數(shù)為，形變量為，則（）A．小物塊的加速度為B．小物塊受到的摩擦力大小一定為，方向水平向左C．小物塊受到的摩擦力大小可能為，方向水平向左D．小物塊與長木板之間可能沒有摩擦力10、下列說法正確的是（）A．石墨和金剛石都是晶體，木炭是非晶體B．一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)過等容過程，吸收熱量，其內(nèi)能不一定增加C．足球充足氣后很難壓縮，是因?yàn)樽闱騼?nèi)氣體分子間斥力作用的結(jié)果D．當(dāng)液體與大氣相接觸時，液體表面層內(nèi)的分子所受其他分子作用力的合力總是指向液體內(nèi)部E.氣體分子單位時間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的次數(shù)，與單位體積內(nèi)氣體的分子數(shù)和氣體溫度有關(guān)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）如圖1所示，為“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置及數(shù)字化信息系統(tǒng)獲得了小車加速度a與鉤碼的質(zhì)量及小車和砝碼的質(zhì)量對應(yīng)關(guān)系圖。鉤碼的質(zhì)量為m1，小車和砝碼的質(zhì)量為m2，重力加速度為g。（1）下列說法正確的是_________。A．每次在小車上加減砝碼時，應(yīng)重新平衡摩擦力B．實(shí)驗(yàn)時若用打點(diǎn)計時器應(yīng)先釋放小車后接通電源C．本實(shí)驗(yàn)m2應(yīng)遠(yuǎn)小于m1D．在用圖象探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時，應(yīng)作a﹣圖象（2）實(shí)驗(yàn)時，某同學(xué)由于疏忽，遺漏了平衡摩擦力這一步驟，測得F=m1g，作出a﹣F圖象，他可能作出圖2中_____________（選填“甲”、“乙”、“丙”）圖線。此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是______________。A．小車與軌道之間存在摩擦B．導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)C．砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量太大D．所用小車的質(zhì)量太大（3）實(shí)驗(yàn)時，某同學(xué)遺漏了平衡摩擦力這一步驟，若軌道水平，他測量得到的﹣a圖象，如圖3。設(shè)圖中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，則小車與木板間的動摩擦因數(shù)μ=________，鉤碼的質(zhì)量m1=________。（4）實(shí)驗(yàn)中打出的紙帶如圖4所示。相鄰計數(shù)點(diǎn)間的時間是0.1s，圖中長度單位是cm，由此可以算出小車運(yùn)動的加速度是________m/s2。12．（12分）為制作電子吊秤，物理小組找到一根拉力敏感電阻絲，拉力敏感電阻絲在拉力作用下發(fā)生微小形變(宏觀上可認(rèn)為形狀不變)，它的電阻也隨之發(fā)生變化，其阻值R隨拉力F變化的圖象如圖(a)所示，小組按圖(b)所示電路制作了一個簡易“吊秤”。電路中電源電動勢E=3V，內(nèi)阻r=1Ω；靈敏毫安表量程為10mA，內(nèi)阻Rg=50Ω；R1是可變電阻器，A、B兩接線柱等高且固定?，F(xiàn)將這根拉力敏感電阻絲套上輕質(zhì)光滑絕緣環(huán)，將其兩端接在A、B兩接線柱上。通過光滑絕緣滑環(huán)可將重物吊起，不計敏感電阻絲重力，具體步驟如下：步驟a：滑環(huán)下不吊重物時，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)可變電阻R1，使毫安表指針滿偏；步驟b：滑環(huán)下吊已知重力的重物G，測出電阻絲與豎直方向的夾角為θ；步驟c：保持可變電阻R1接入電路電阻不變，讀出此時毫安表示數(shù)I；步驟d：換用不同已知重力的重物，掛在滑環(huán)上記錄每一個重力值對應(yīng)的電流值；步驟e：將電流表刻度盤改裝為重力刻度盤。(1)寫出敏感電阻絲上的拉力F與重物重力G的關(guān)系式F=__________；(2)若圖(a)中R0=100Ω，圖象斜率k=0.5Ω/N，測得θ=60°，毫安表指針半偏，則待測重物重力G=_________N；(3)改裝后的重力刻度盤，其零刻度線在電流表________________(填“零刻度”或“滿刻度”)處，刻度線_________填“均勻”或“不均勻”）。(4)若電源電動勢不變，內(nèi)阻變大，其他條件不變，用這臺“吊秤”稱重前，進(jìn)行了步驟a操作，則測量結(jié)果______________（填“偏大”、“偏小”或“不變”）。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，帶等量異種電荷的兩平行金屬板豎直放置（M板帶正電，N板帶負(fù)電），板間距為d=80cm，板長為L，板間電壓為U=100V。兩極板上邊緣連線的中點(diǎn)處有一用水平輕質(zhì)絕緣細(xì)線拴接的完全相同的小球A和B組成的裝置Q，在外力作用下Q處于靜止?fàn)顟B(tài)，該裝置中兩球之間有一處于壓縮狀態(tài)的絕緣輕質(zhì)小彈簧（球與彈簧不拴接），左邊A球帶正電，電荷量為q=4×10-5C，右邊B球不帶電，兩球質(zhì)量均為m=1.0×10-3kg，某時刻裝置Q中細(xì)線突然斷裂，A、B兩球立即同時獲得大小相等、方向相反的速度（彈簧恢復(fù)原長）。若A、B之間彈簧被壓縮時所具有的彈性能為1.0×10-3J，小球A、B均可視為質(zhì)點(diǎn)，Q裝置中彈簧的長度不計，小球帶電不影響板間勻強(qiáng)電場，不計空氣阻力，取g=10m/s2。求：(1)為使小球不與金屬板相碰，金屬板長度L應(yīng)滿足什么條件？(2)當(dāng)小球B飛離電場恰好不與金屬板相碰時，小球A飛離電場時的動能是多大？(3)從兩小球彈開進(jìn)入電場開始，到兩小球間水平距離為30cm時，小球A的電勢能增加了多少？14．（16分）長為的長木板B靜止放在水平冰面上，小物塊A以某一初速度從木板B的左端滑上長木板B，直到A、B的速度達(dá)到相同，此時A、B的速度為，然后A、B又一起在水平冰面上滑行了后停下.若小物塊A可視為質(zhì)點(diǎn)，它與長木板B的質(zhì)量相同，A、B間的動摩擦因數(shù)，取求：(1)木板與冰面的動摩擦因數(shù)(2)小物塊A的初速度15．（12分）如圖所示為一巨大的玻璃容器，容器底部有一定的厚度，容器中裝一定量的水，在容器底部有一單色點(diǎn)光源，已知水對該單色光的折射率為4/3，玻璃對該單色光的折射率為1.5，容器底部玻璃的厚度為d，水的深度為2d．求：（1）該單色光在玻璃和水中傳播的速度（2）水面形成的圓形光斑的半徑（不考慮兩個界面處的反射光線）

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選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、D【解析】

設(shè)小球平拋運(yùn)動的初速度為，拋出點(diǎn)離桶的高度為，水平位移為，則平拋運(yùn)動的時間為：水平位移為：由題可知，要使水平位移增大，則當(dāng)減小初速度或初速度大小不變時，需要時間變大，即拋出點(diǎn)的高度增大，故選項(xiàng)ABC錯誤，D正確；故選D。2、C【解析】

嫦娥三號在環(huán)月段圓軌道上P點(diǎn)減速，使萬有引力大于向心力做近心運(yùn)動，才能進(jìn)入進(jìn)入環(huán)月段橢圓軌道．故A錯誤；嫦娥三號在環(huán)月段橢圓軌道上P點(diǎn)向Q點(diǎn)運(yùn)動中，距離月球越來越近，月球?qū)ζ湟ψ稣?，故速度增大，即嫦娥三號在環(huán)月段橢圓軌道上P點(diǎn)的速度小于Q點(diǎn)的速度．故B錯誤；根據(jù)，且月段橢圓軌道平均半徑小于月段圓軌道的半徑，可得嫦娥三號在環(huán)月段橢圓軌道的平均速度大于月段圓軌道的速度，又Q點(diǎn)是月段橢圓軌道最大速度，所以嫦娥三號在環(huán)月段橢圓軌道上Q點(diǎn)的速度大于月段圓軌道的速度．故C正確；要算出月球的密度需要知道嫦娥三號環(huán)月段圓軌道的半徑、運(yùn)動周期、月球半徑和引力常量．故D錯誤；3、C【解析】

A．兩球穩(wěn)定時均做勻速直線運(yùn)動，則有kv=mg得所以有由圖知，故，A正確，不符合題意；B．v-t圖象與時間軸圍成的面積表示物體通過的位移，由圖可知，0～t2時間內(nèi)，乙球下降的高度較大，而t2時刻兩球第二次相遇，所以乙球釋放的位置高，故B正確，不符合題意；C．兩球釋放瞬間v=0，此時空氣阻力f=0，兩球均只受重力，加速度均為重力加速度g，故C錯誤，符合題意；D．在t1～t2時間內(nèi)，甲球下落的高度較大，而t2時刻兩球第二次相遇，所以兩球第一次相遇的時刻在t1時刻之前，故D正確，不符合題意；故選C。4、B【解析】

AB．由圖可知，在內(nèi)線圈中磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率相同，故內(nèi)電流的方向相同，由楞次定律可知，電路中電流方向?yàn)槟鏁r針，即電流為正方向；在內(nèi)內(nèi)線圈中磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率相同，故內(nèi)電流的方向相同，由楞次定律可知，電路中電流方向?yàn)轫槙r針，即電流為負(fù)方向；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有則感應(yīng)電流為由圖可知兩段時間內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，故兩段時間內(nèi)的感應(yīng)電流大小相等，故A錯誤，B正確；CD．由上分析可知，一個周期內(nèi)電路的電流大小恒定不變，根據(jù)可知F與B成正比，則在內(nèi)磁場垂直紙面向外減小，電流方向由b到a，根據(jù)左手定則可知，線框ab邊受到的安培力F方向向右，為正方向，大小隨B均勻減??；在內(nèi)磁場垂直紙面向里增大，電流方向由b到a，根據(jù)左手定則可知，線框ab邊受到的安培力F方向向左，為負(fù)方向，大小隨B均勻增大；在內(nèi)磁場垂直紙面向里減小，電流方向由a到b，根據(jù)左手定則可知，線框ab邊受到的安培力F方向向右，為正方向，大小隨B均勻減小；在內(nèi)磁場垂直紙面向外增大，電流方向由a到b，根據(jù)左手定則可知，線框ab邊受到的安培力F方向向左，為負(fù)方向，大小隨B均勻增大，故CD錯誤。故選B。5、D【解析】

設(shè)物體運(yùn)動的加速度為a，通過O、A之間的距離l的時間為t，通過l1、l2每段位移的時間都是T，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動規(guī)律，l＝at2l＋l1＝a(t＋T)2l＋l1＋l2＝a(t＋2T)2l2－l1＝aT2聯(lián)立解得l＝m．A.m，選項(xiàng)A不符合題意；B.m，選項(xiàng)B不符合題意；C.m，選項(xiàng)C不符合題意；D.m，選項(xiàng)D符合題意；6、C【解析】

AB．因?yàn)樵贠點(diǎn)處電勢最大，沿著x軸正負(fù)方向逐漸減小，電勢順著電場強(qiáng)度的方向減小，所以a、b兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度在x軸上的分量方向相反。C．在a點(diǎn)和b點(diǎn)附近分別取很小的一段d，由圖像可知b點(diǎn)段對應(yīng)的電勢差大于a點(diǎn)段對應(yīng)的電勢差，看作勻強(qiáng)電場，可知Ea<Eb，故C正確。D．x軸負(fù)方向電場線往左，x軸正方向電場線往右，所以正電荷沿x軸從a點(diǎn)移到b點(diǎn)過程中，電場力先做負(fù)功后做正功。故D錯誤。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選項(xiàng)中，有多個選項(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，有選錯的得0分。7、BD【解析】

AB.磁通量先減小后增大，根據(jù)楞次定律可知，桿對線圈的作用力先是拉力后是推力，A錯誤，B正確；CD.由于磁場均勻變化，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，感應(yīng)電動勢恒定，感應(yīng)電流恒定，由于磁感應(yīng)強(qiáng)度先變小后變大，由F=BIL可知，桿對線圈的作服力先減小后增大，C錯誤，D正確．8、AC【解析】

A．金屬桿沿圓弧導(dǎo)軌下滑過程中機(jī)械能守恒，mgr＝mv2在到達(dá)最低點(diǎn)前瞬間F－mg＝m解得F＝3mg故A正確；B．金屬桿剛進(jìn)入磁場時，所受安培力最大，加速度最大，對金屬桿受力分析，由牛頓第二定律有＋μmg＝mam解得am＝＋μg故B錯誤；C．根據(jù)q＝可知，整個過程中通過金屬桿橫截面的電荷量為q＝故C正確；D．根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化和守恒可知，整個過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量Q總＝mgr－μmgd定值電阻上產(chǎn)生的焦耳熱Q焦＝mg(r－μd)故D錯誤。故選AC。9、ACD【解析】

A．長木板與小物塊一起做勻加速運(yùn)動，應(yīng)相對靜止，加速度相同，對整體有解得加速度故A正確；BC．因彈簧形變量，故彈簧可能被壓縮也可能被拉伸。若被壓縮，則長木板受到的摩擦力向右，對長木板有解得小物塊受到的摩擦力大小與之相等，方向水平向左，故B錯誤，C正確；D．若彈簧對小物塊的彈力方向水平向左，對小物塊，根據(jù)牛頓第二定律得得如果則故D正確。故選ACD。10、ADE【解析】

A．石墨和金剛石都是晶體，木炭是非晶體，A正確；B．根據(jù)可知，一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)過等容過程，，吸收熱量，則，即其內(nèi)能一定增加，B錯誤；C．足球充氣后很難壓縮，是因?yàn)樽闱騼?nèi)大氣壓作用的結(jié)果，C錯誤；D．由于表面張力的作用，當(dāng)液體與大氣相接觸時，液體表面層內(nèi)的分子所受其它分子作用力的合力總是沿液體的表面，即表面形成張力，合力指向內(nèi)部，D正確；E．氣體分子單位時間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的次數(shù)，與單位體積內(nèi)氣體的分子數(shù)和氣體溫度有關(guān)，E正確。故選ADE。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、D丙C0.46【解析】

(1)[1]A．平衡摩擦力，假設(shè)木板傾角為θ，則有：m2約掉了，每次在小車上加減砝碼時，故不需要重新平衡摩擦力，故A錯誤；B．實(shí)驗(yàn)時應(yīng)先接通電源后釋放小車，故B錯誤；C．讓小車的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量，繩子的拉力故應(yīng)該是，故C錯誤；D．，所以：，所以在用圖像探究小車的加速度與質(zhì)量的關(guān)系時，通常作圖像，故D正確。故選：D。(2)[2]遺漏了平衡摩擦力這一步驟，就會出現(xiàn)當(dāng)有拉力時，物體不動的情況。故圖線為丙；[3]當(dāng)不滿足時，隨m1的增大物體的加速度a逐漸減小，故圖象彎曲的原因是：所掛鉤碼的總質(zhì)量太大，不滿足沙和沙桶質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，故C正確。(3)[4][5]根據(jù)牛頓第二定律可知結(jié)合圖象，可得：設(shè)圖中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，因此鉤碼的質(zhì)量小車與木板間的動摩擦因數(shù)(4)[6]根據(jù)△x=aT2得，12、G2【解析】

(1)由受力情況及平行四邊形定則可知，G=2Fcosθ，解得：(2)實(shí)驗(yàn)步驟中可知，當(dāng)沒有掛重物時，電流為滿偏電流，即：E=Igr