湖南省婁底市2023年高考物理四模試卷含解析

2023年高考物理模擬試卷注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。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、如圖所示，木塊的上表面是水平的，將木塊置于上，讓、一起沿固定的光滑斜面向上做勻減速運動，在上滑的過程中（）A．對的彈力做負功 B．對的摩擦力為零C．對的摩擦力水平向左 D．和的總機械能減少2、下面是某同學對一些概念及公式的理解，其中正確的是（）A．根據(jù)公式可知，金屬電阻率與導體的電阻成正比B．根據(jù)公式可知，該公式只能求純電阻電路的電流做功C．根據(jù)公式可知，電流越大，單位時間內(nèi)通過導體橫截面的電荷量就越多D．根據(jù)公式可知，電容與電容器所帶電荷成正比，與兩極板間的電壓成反比3、雙星系統(tǒng)中兩個星球A、B的質(zhì)量都是m，相距L，它們正圍繞兩者連線上某一點做勻速圓周運動。實際觀測該系統(tǒng)的周期T要小于按照力學理論計算出的周期理論值T0，且，于是有一人猜測這可能是受到了一顆未發(fā)現(xiàn)的星球C的影響，并認為C位于A、B的連線正中間，相對A、B靜止，則A、B組成的雙星系統(tǒng)周期理論值T0及C的質(zhì)量分別為（）A．， B．，C．， D．，4、如圖所示，一段長方體形導電材料，左右兩端面的邊長都為a和b，內(nèi)有帶電量為q的某種自由運動電荷．導電材料置于方向垂直于其前表面向里的勻強磁場中，內(nèi)部磁感應(yīng)強度大小為B．當通以從左到右的穩(wěn)恒電流I時，測得導電材料上、下表面之間的電壓為U，且上表面的電勢比下表面的低．由此可得該導電材料單位體積內(nèi)自由運動電荷數(shù)及自由運動電荷的正負分別為A．，負 B．，正C．，負 D．，正5、2019年北京時間4月10日21時，人類歷史上首張黑洞照片被正式披露，引起世界轟動。黑洞是一類特殊的天體，質(zhì)量極大，引力極強，在它附近（黑洞視界）范圍內(nèi)，連光也不能逃逸，并伴隨著很多新奇的物理現(xiàn)象。傳統(tǒng)上認為，黑洞“有進無出”，任何東西都不能從黑洞視界里逃逸出來，但霍金、貝肯斯坦等人經(jīng)過理論分析，認為黑洞也在向外發(fā)出熱輻射，此即著名的“霍金輻射”，因此可以定義一個“黑洞溫度"T”。T=其中T為“黑洞”的溫度，h為普朗克常量，c為真空中的光速，G為萬有引力常量，M為黑洞的質(zhì)量。K是一個有重要物理意義的常量，叫做“玻爾茲曼常量”。以下幾個選項中能用來表示“玻爾茲曼常量”單位的是（）A． B． C． D．6、超導電磁船是一種不需要螺旋槳推進的低噪音新型船，如圖是電磁船的簡化原理圖，AB和CD是與電源相連的導體板，AB與CD之間部分區(qū)域浸沒在海水中并有垂直紙面向內(nèi)的勻強磁場(磁場由固定在船上的超導線圈產(chǎn)生，其獨立電路部分未畫出)，以下說法正確的是A．使船前進的力，是磁場對海水中電流的安培力B．要使船前進，海水中的電流方向從CD板指向AB板C．同時改變磁場的方向和電源正負極，推進力方向?qū)⑴c原方向相反D．若接入電路的海水電阻為R，其兩端的電壓為U，則船在海水中前進時，AB與CD間海水中的電流強度小于二、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、如圖所示，兩根間距為L、電阻不計、足夠長的光滑平行金屬導軌MN、PQ水平故置。導軌所在空間存在方向與導軌所在平面垂直、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場。平行金屬桿ab、cd的質(zhì)量分別為m1、m2，電阻分別為R1、R2，長度均為L，且始終與導軌保持垂直。初始時兩金屬桿均處于靜止狀態(tài)，相距為x0。現(xiàn)給金屬桿ab一水平向右的初速度v0，一段時間后，兩金屬桿間距穩(wěn)定為x1，下列說法正確的是（）A．全屬桿cd先做勻加速直線運動，后做勻速直線運動B．當全屬桿ab的加速度大小為a時，金屬桿cd的加速度大小為C．在整個過程中通過金屬桿cd的電荷量為D．金屬桿ab、cd運動過程中產(chǎn)生的焦耳熱為8、如圖所示，空間存在豎直方向的勻強電場，虛線是間距相等且平行的三條等勢線，小球帶正電荷，小球帶等量的負電荷，兩小球同時以相同的速度從等勢線上的點水平拋出，在時刻小球到達等勢線，同時小球到達等勢線，兩小球可視為質(zhì)點，不計兩小球之間的相互作用，兩小球的重力不可忽略，下列說法錯誤的是（）A．勻強電場的電場強度方向豎直向上 B．球的質(zhì)量小于球的質(zhì)量C．在時刻小球的動量等于小球的動量 D．在時間內(nèi)小球的動能的增量大于小球的動能的增量9、如圖甲所示，由一根導線繞成的矩形線圈的匝數(shù)n＝10匝，質(zhì)量m＝0.04kg、高h＝0.05m、總電阻R＝0.5Ω、豎直固定在質(zhì)量為M＝0.06kg的小車上，小車與線圈的水平長度l相同。線圈和小車一起沿光滑水平面運動，并以初速度v0＝2m/s進入垂直紙面向里的有界勻強磁場，磁感應(yīng)強度B＝1.0T，運動過程中線圈平面和磁場方向始終垂直。若小車從剛進磁場位置1運動到剛出磁場位置2的過程中速度v隨車的位移x變化的圖象如圖乙所示，則根據(jù)以上信息可知（）A．小車的水平長度l＝10cmB．小車的位移x＝15cm時線圈中的電流I＝1.5AC．小車運動到位置3時的速度為1.0m/sD．小車由位置2運動到位置3的過程中，線圈產(chǎn)生的熱量Q＝0.0875J10、如圖所示直角坐標xOy平面，在0≤x≤a區(qū)域Ⅰ內(nèi)有沿x軸正向的勻強電場，電場強度大小為E；在x>a的區(qū)域Ⅱ中有垂直于xOy平面的勻強磁場(圖中未畫出)，一質(zhì)量為m、電荷量為q的正粒子，從坐標原點由靜止開始自由釋放，不計粒子重力，能過坐標為(a，b)的P點，則下列說法正確的是()A．磁場方向垂直于xOy平面向里B．粒子通過P點時動能為qEaC．磁感應(yīng)強度B的大小可能為D．磁感應(yīng)強度B的大小可能為6三、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）研究物體做勻變速直線運動的情況可以用打點計時器，也可以用光電傳感器。(1)一組同學用打點計時器研究勻變速直線運動，打點計時器使用交流電源的頻率是50Hz，打點計時器在小車拖動的紙帶上打下一系列點跡，以此記錄小車的運動情況。①打點計時器的打點周期是________s。②圖甲為某次實驗打出的一條紙帶，其中1、1、3、4為依次選中的計數(shù)點（各相鄰計數(shù)點之間有四個點跡）。根據(jù)圖中標出的數(shù)據(jù)可知，打點計時器在打出計數(shù)點3時小車的速度大小為________m/s，小車做勻加速直線運動的加速度大小為________m/s1．(1)另一組同學用如圖乙所示裝置研究勻變速直線運動。滑塊放置在水平氣墊導軌的右側(cè)，并通過跨過定滑輪的細線與一沙桶相連，滑塊與定滑輪間的細線與氣墊導軌平行。滑塊上安裝了寬度為3.0cm的遮光條，將滑塊由靜止釋放，先后通過兩個光電門，配套的數(shù)字計時器記錄了遮光條通過第一個光電門的時間為0.015s，通過第二個光電的時間為0.010s，遮光條從開始遮住第一個光電門到開始遮住第二個光電門的時間為0.150s。則滑塊的加速度大小為______m/s1，若忽略偶然誤差的影響，測量值與真實值相比______（選填“偏大”、“偏小”或“相同”）。12．（12分）用如圖甲所示裝置驗證滑塊（含遮光片）和重物組成的系統(tǒng)機械能守恒。光電門固定在氣墊導軌上B點。實驗步驟如下：①用天平測滑塊（含遮光片）質(zhì)量M和重物質(zhì)量m，用螺旋測微器測遮光片寬度d。測得M=3.0kg，m=l.0kg。②正確安裝裝置，并調(diào)整氣墊導軌使其水平，調(diào)整滑輪，使細線與導軌平行。③在氣墊導軌上確定點A，讓滑塊由靜止從A點釋放，記錄滑塊通過光電門遮光片的擋光時間；并用刻度尺測A、B兩點間距離s。④改變A點位置，重復第③步，得到如下表數(shù)據(jù)：123456s/cm20.030.040.050.060.070.0/（）2.191.781.551.381.261.17回答下列問題：(1)測遮光片的寬度d時的情況如圖乙所示，則d=___________mm。(2)只將滑塊放在導軌上，給氣墊導軌充氣，調(diào)整氣墊導軌，當滑塊___________時，可以認為導軌水平了。(3)某同學分析處理表中第3組數(shù)據(jù)，則他算得系統(tǒng)減少的重力勢能△Ep=___________J，系統(tǒng)增加的動能△Ek=___________J。根據(jù)計算結(jié)果，該同學認為在誤差范圍內(nèi)系統(tǒng)機械能守恒。（g取9.80m/s2，計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）(4)另一位同學認為前面伺學只選擇了一組數(shù)據(jù)，他嘗試利用上表中全部數(shù)據(jù)，做出了函數(shù)關(guān)系圖像，圖像是一條過坐標原點的直線___________。A．B．C．D．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，足夠長的粗糙絕緣軌道AB與處于豎直平面內(nèi)的光滑圓弧形絕緣軌道BC平滑連接，圓弧的半徑。在軌道所在空間存在水平向右的勻強電場E，現(xiàn)有一帶電體（可視為質(zhì)點）放在水平軌道上的A位置，帶電體與粗糙軌道的動摩擦因數(shù)均為，從A點由靜止釋放，通過C點時恰好與圓軌道無擠壓，且合力剛好指向圓心，已知，不計空氣阻力，重力加速度。求：（1）粗糙絕緣軌道AB長度；（2）小球從C點射出后，第一次運動到水平地面AB所需要的時間。14．（16分）沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t1=0時的波形如圖所示，此時，波傳播到x2=2m處的質(zhì)點B，而平衡位置為x=0.5m處的質(zhì)點A正好位于波谷位置，再經(jīng)0.2s，質(zhì)點A恰好第一次到達波峰。求：(1)該波的波速；(2)在t2=0.9s時，平衡位置為x=5m處的質(zhì)點C的位移。15．（12分）如圖所示，兩平行金屬導軌置于水平面（紙面）內(nèi)，導軌間距為l，左端連有一阻值為R的電阻。一根質(zhì)量為m、電阻也為R的金屬桿置于導軌上，金屬桿右側(cè)存在一磁感應(yīng)強度大小為B、方向豎直向下的勻強磁場區(qū)域。給金屬桿一個瞬時沖量使它水平向右運動，它從左邊界進入磁場區(qū)域的速度為v0，經(jīng)過時間t，到達磁場區(qū)域右邊界（圖中虛線位置）時速度為。金屬桿與導軌始終保持垂直且接觸良好，它們之間的動摩擦因數(shù)為μ。除左端所連電阻和金屬桿電阻外，其他電阻忽略不計。求：(1)金屬桿剛進入磁場區(qū)域時的加速度大??；(2)金屬桿在滑過磁場區(qū)域的過程中金屬桿上產(chǎn)生的焦耳熱。

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、C【解析】

A．由于對的彈力豎直向上，、又一起沿斜面向上運動，彈力方向與速度方向的夾角為銳角，所以彈力做正功，A錯誤；BC．、整體的加速度沿斜面向下，將該加速度分解后，水平方向的加速度分量向左，對于木塊而言其在水平方向的加速度是由對的摩擦力提供的，所以對的摩擦力水平向左，B錯誤，C正確；D．斜面光滑，對于、整體而言，只有重力做負功，不改變整體的機械能，所以和的總機械能保持不變，D錯誤。故選C。2、C【解析】

A．電阻率是由導體本身的性質(zhì)決定的，其大小與電阻無關(guān)，選項A錯誤；B．公式適用于純電阻電路和非純電阻電路中的電流所做功，選項B錯誤；C．根據(jù)公式可知，電流越大，單位時間內(nèi)通過導體橫截面的電荷量就越多，選項C正確；D．電容的公式采用的是比值定義法，電容大小與電量和電壓無關(guān)，選項D錯誤。故選C。3、D【解析】

兩星的角速度相同，根據(jù)萬有引力充當向心力知：可得r1=r2①兩星繞連線的中點轉(zhuǎn)動，則有：②所以③由于C的存在，雙星的向心力由兩個力的合力提供，則④又⑤解③④⑤式得可知D正確，ABC錯誤。故選D。4、C【解析】

因為上表面的電勢比下表面的低，根據(jù)左手定則，知道移動的電荷為負電荷；根據(jù)電荷所受的洛倫茲力和電場力平衡可得：解得：因為電流為：解得：A.與分析不符，故A錯誤；B.與分析不符，故B錯誤；C.與分析相符，故C正確；D.與分析不符，故D錯誤．5、A【解析】

根據(jù)得，h的單位為c的單位是m/s，G的單位是M的單位是kg，T的單位是K，代入上式可得k的單位是故A正確，BCD錯誤。故選A。6、D【解析】

A、B項：當CD接直流電源的負極時，海水中電流方向由AB指向CD，是海水受到的安培力向左，根據(jù)牛頓第三定律可知，船體受到向右的作用力，故使船體向前運動，故A、B錯誤；C項：同時改變磁場的方向和電源正負極，磁場方向反向，電流方向反向，所以推進力方向?qū)⑴c原方向相同，故C錯誤；D項：因船在海水中前進時，AB與CD間海水切割磁感線產(chǎn)生電流，使接入電路的海水兩端電壓小于U，所以電流強度小于，故D正確．點晴：利用左手定則判斷出海水受到的安培力，根據(jù)牛頓第三定律即可判斷出船體的受力，即可判斷運動方向，注意與右手定則的區(qū)別．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．因為最終兩金屬桿保持穩(wěn)定狀態(tài)，所以最終兩金屬桿所受的安培力均為零，即回路中無感應(yīng)電流，穿過回路的磁通量不再改變，則兩金屬桿最終的速度相同，所以金屬桿ab先做加速度逐漸減小。的減速直線運動，最后做勻速直線運動，金屬桿cd先做加速度逐漸減小的加速直線運動，最后做勻速直線運動，A項錯誤；B．兩金屬桿中的電流大小始終相等，根據(jù)安培力公式F安=BIL可知兩金屬桿所受的安培力大小時刻相等，再根據(jù)牛頓第二定律F=ma可知當金屬桿ab的加速度大小為a時，金屬桿cd的加速度大小為，B項錯誤；C．設(shè)從金屬桿ab獲得一水平向右的初速度v0到最終達到共同速度所用的時間為t。則在這段時間內(nèi)，回路中的磁通量的變化量=BL（x1-x0）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有由閉合電路歐姆定律有設(shè)在這段時間內(nèi)通過金屬桿cd的電荷量為q，所以有聯(lián)立以上各式解得q=C項正確；D．設(shè)兩金屬桿最終的共同速度為v，根據(jù)動量守恒定律有設(shè)金屬桿ab、cd產(chǎn)生的焦耳熱為Q，則由能量守恒定律有解得Q=D項正確。故選CD。8、ABC【解析】

A．在豎直方向上兩小球做初速度為零的勻加速直線運動，三條等勢線間距相等，設(shè)間距為，則兩小球在豎直方向上位移大小相等，又同時到達兩等勢線，運動時間相同，根據(jù)可得兩小球在豎直方向的加速度大小相同，小球加速度方向豎直向上，重力方向豎直向下，則電場力方向一定向上，小球帶負電荷，所以勻強電場的電場強度方向豎直向下，故A錯誤，符合題意；B．在豎直方向上，根據(jù)牛頓第二定律，對小球有對小球有兩式聯(lián)立得故B錯誤，符合題意；C．豎直方向上根據(jù)速度公式，在時刻兩小球豎直方向的速度大小相等，水平方向速度相同，合速度的大小相等，球的質(zhì)量大于球的質(zhì)量，則球的動量大于球的動量，故C錯誤，符合題意；D．兩小球在豎直方向的加速度大小相同，，則小球所受的合力大于小球所受的合力，小球從等勢線到達等勢線和小球從等勢線到達等勢線兩個過程中豎直方向的位移相等，則合力對小球做的功大于合力對小球做的功，根據(jù)動能定理，在時間內(nèi)小球動能的增量大于小球動能的增量，故D正確，不符合題意。故選ABC。9、AC【解析】

A.從位置1到位置2，開始進入磁場，安培力向左，小車減速，全進入磁場后，回路磁通量不再變化，沒有感應(yīng)電流，不受安培力開始勻速，所以根據(jù)圖像可以看出小車長10cm，A正確B.小車的位移x＝15cm時，處于勻速階段，磁通量不變，回路電流為零，B錯誤C.小車進入磁場過程中：，出磁場過程中：，而進出磁場過程中電量：，進出磁場過程中磁通量變化相同，所以電量相同，所以，解得：，C正確D.從位置2運動到位置3的過程中，根據(jù)能量守恒：，解得：，D錯誤10、ABD【解析】

根據(jù)題意可得，粒子能夠通過（a，b）的P點，軌跡可能的情況如圖所示，A．根據(jù)左手定則可得，磁場方向垂直于xOy平面向里，A正確；B．洛倫茲力不做功，整個過程中只有電場力做功，根據(jù)動能定理可得，粒子通過P點時動能為故B正確；CD．粒子在磁場中運動的速度大小為v，則解得粒子在磁場中運動的半徑為其中n=1、2、3…，根據(jù)可得磁感應(yīng)強度不可能為，當n=3時，，故C錯誤，D正確。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、0.010.531.44.0偏小【解析】

(1)[1]交流電源的頻率是50Hz，則打點計時器的打點周期是[1]由于每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點，所以相鄰的計數(shù)點間的時間間隔為0.1s，根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打計數(shù)點3點時小車的瞬時速度大小[3]根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT1可以求出加速度的大小(1)[5]遮光條通過第一個光電門的速度為遮光條通過第二個光電門的速度為則滑塊的加速度大小為[6]由實驗原理可知，運動時間為遮光條從開始遮住第一個光電門到開始遮住第二個光電門的時間，遮光條開始遮住第一個光電門的速度小于，遮光條開始遮住第二個