2023屆湖北省荊州市荊州中學(xué)高三下學(xué)期四調(diào)考試物理試題（A4版含解析）

2023屆湖北省荊州市荊州中學(xué)高三下學(xué)期四調(diào)考試物理試題（A4版，含解析）考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、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、一平直公路上有甲、乙兩輛車，從t＝0時刻開始運動，在0～6s內(nèi)速度隨時間變化的情況如圖所示．已知兩車在t＝3s時刻相遇，下列說法正確的是()A．兩車的出發(fā)點相同B．t＝2s時刻，兩車相距最遠(yuǎn)C．兩車在3～6s之間的某時刻再次相遇D．t＝0時刻兩車之間的距離大于t＝6s時刻兩車之間的距離2、中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（BeiDouNavigationSatelliteSystem，BDS）是繼美國全球定位系統(tǒng)（GPS）、俄羅斯格洛納斯衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（GLONASS）之后第三個成熟的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。北斗導(dǎo)航系統(tǒng)中有幾顆衛(wèi)星是地球同步衛(wèi)星，GPS導(dǎo)航系統(tǒng)是由周期約為12h的衛(wèi)星群組成。則北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的同步衛(wèi)星與GPS導(dǎo)航衛(wèi)星相比（）A．北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的同步衛(wèi)星的角速度大B．北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的同步衛(wèi)星的軌道半徑小C．GPS導(dǎo)航衛(wèi)星的線速度大D．GPS導(dǎo)航衛(wèi)星的向心加速度小3、我國相繼成功發(fā)射的“實踐衛(wèi)星二十號”和“通信技術(shù)試驗衛(wèi)星五號”都屬于地球靜止軌道衛(wèi)星，它們均繞地球做勻速圓周運動。則兩顆衛(wèi)星在軌運行的（）A．線速度等于第－宇宙速度 B．動能一定相等C．向心力大小一定相等 D．向心加速度大小一定相等4、某一人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，其軌道半徑為地球同步衛(wèi)星繞地球軌道半徑的，則此衛(wèi)星運行的周期大約是（）A．6h B．8.4h C．12h D．16.9h5、如圖甲所示，開口向上的導(dǎo)熱氣缸靜置于水平桌面，質(zhì)量為m的活塞封閉一定質(zhì)量氣體，若在活塞上加上質(zhì)量為m的砝碼，穩(wěn)定后氣體體積減小了△V1，如圖乙；繼續(xù)在活塞上再加上質(zhì)量為m的砝碼，穩(wěn)定后氣體體積又減小了△V2，如圖丙．不計摩擦，環(huán)境溫度不變，則（）A．△V1＜△V2 B．△V1=△V2C．△V1＞△V2 D．無法比較△V1與△V2大小關(guān)系6、在平直公路上有甲、乙兩輛汽車從同一位置沿著同一方向運動，它們的速度－時間圖象如圖所示，則()A．甲、乙兩車同時從靜止開始出發(fā)B．在t＝2s時乙車追上甲車C．在t＝4s時乙車追上甲車D．甲、乙兩車在公路上可能相遇兩次二、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、質(zhì)量均為的相同物塊P、Q靜止于同一水平面上，它們與水平面間的動摩擦因數(shù)均為0.5。現(xiàn)分別給兩物塊施加等大的作用力F，方向如圖所示。設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等，重力加速度大小為，下列說法正確的是（）A．若，則P受到的摩擦力比Q受到的摩擦力小B．若，則P受到的摩擦力與Q受到的摩擦力大小相等C．若，則P受到的摩擦力比Q受到的摩擦力小D．若，則P受到的摩擦力與Q受到的摩擦力大相等8、一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，t=0時刻剛好傳到E點，且A點在波峰，B、C、D也是波上質(zhì)點，波形如圖(a)所示；質(zhì)點C的振動圖像如圖（b）所示。在x軸正方向E有一能接收簡諧橫波信號的接收器（圖中未畫出）以5m/s的速度向x軸正方向運動。下列說法正確的是。A．波速是10m/sB．t=0.05s時刻，B點在波谷C．C、D兩點振動的相位差是πD．簡諧橫波波源起振方向沿y軸負(fù)方向E.接收器接收到的波的頻率比波源振動頻率小9、下列說法正確的是（）A．液體表面存在張力是因為液體表面層分子間的距離大于液體內(nèi)部分子間的距離B．密閉容器中的理想氣體溫度不變，體積增大，則氣體一定吸熱C．分子間距增大時，分子勢能增大，分子力做負(fù)功D．熱量可以從低溫物體傳到高溫物體而不引起其他變化E.液體不浸潤固體的原因是，附著層的液體分子比液體內(nèi)部的分子稀疏10、如圖所示，一根很長且不可伸長的柔軟輕繩跨過光滑定滑輪，兩端各系一小球a和b，a球質(zhì)量為m，靜置于地面，b球質(zhì)量為4m，用手托住，高度為h，此時輕繩剛好拉緊，從靜止開始釋放b球，不計空氣阻力，已知b球落地后速度變?yōu)榱?，則下列說法正確的是A．在a球上升的全過程中，a球的機械能始終是增加的B．在a球上升的全過程中，系統(tǒng)的機械能守恒C．a(chǎn)球到達(dá)高度h時兩球的速度大小為D．從釋放開始，a球能上升的最大高度為1.6h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）一同學(xué)測量某干電池的電動勢和內(nèi)阻．（1）如圖所示是該同學(xué)正準(zhǔn)備接入最后一根導(dǎo)線（圖中虛線所示）時的實驗電路．請指出圖中在器材操作上存在的兩個不妥之處__________；____________．（2）實驗測得的電阻箱阻值R和電流表示數(shù)I，以及計算的數(shù)據(jù)見下表:根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在答題卡的方格紙上作出關(guān)系圖像___________．由圖像可計算出該干電池的電動勢為_________V；內(nèi)阻為__________Ω．R/Ω8.07.06.05.04.0I/A0.150.170.190.220.26/A–16.76.05.34.53.8（3）為了得到更準(zhǔn)確的測量結(jié)果，在測出上述數(shù)據(jù)后，該同學(xué)將一只量程為100mV的電壓表并聯(lián)在電流表的兩端．調(diào)節(jié)電阻箱，當(dāng)電流表的示數(shù)為0.33A時，電壓表的指針位置如圖所示，則該干電池的電動勢應(yīng)為_______V；內(nèi)阻應(yīng)為_____Ω．12．（12分）在航空儀表上使用的電阻器和電位器，要求具有電阻溫度系數(shù)低，電阻率大，耐磨等性能。實驗小組測量一個由新材料制成的圓柱體的電阻率ρ的實驗，其操作如下：(1)用20分度的游標(biāo)卡尺測量其長度如圖甲所示，可知其長度為L＝_____mm；

用螺旋測微器測出其直徑D如圖乙所示，則D=____mm；(2)此圓柱體電阻約為100Ω，欲測量這種材料的電阻率ρ，現(xiàn)提供以下實驗器材：A．電流表A1（量程50mA，內(nèi)阻r1=20Ω）；B．電流表A2（量程100mA，內(nèi)阻r2約為40Ω）：C．電壓表V（量程15V，內(nèi)阻約為3000Ω）；D．滑動變阻器R1（0~10Ω，額定電流2A）；E.定值電阻R0＝80ΩF.直流電源E（電動勢為4V，內(nèi)阻很小）；G.開關(guān)一只，導(dǎo)線若干。為了盡可能精確測量圓柱體的阻值，在所給的方框中設(shè)計出實驗電路圖，并標(biāo)明所選擇器材的物理符號________；(3)此圓柱體長度為L直徑D，若采用以上電路設(shè)計進(jìn)行測量電阻率ρ＝________（寫出表達(dá)式）（若實驗中用到電流表A1、電流表A2、電壓表V，其讀數(shù)可分別用字母I1、I2、U來表示）。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，間距為L的光滑金屬導(dǎo)軌，半徑為r的圓弧部分豎直放置、直的部分固定于水平地面，MNQP范圍內(nèi)有磁感應(yīng)強度大小為B、方向豎直向下的勻強磁場．金屬棒ab和cd垂直導(dǎo)軌放置且接觸良好，cd靜止在磁場中，ab從圓弧導(dǎo)軌的頂端由靜止釋放，進(jìn)入磁場后與cd在運動中始終不接觸．已知兩根導(dǎo)體棒的質(zhì)量均為m、電阻均為R．金屬導(dǎo)軌電阻不計，重力加速度為g．求（1）ab棒到達(dá)圓弧底端時對軌道壓力的大?。海?）當(dāng)ab棒速度為時，cd棒加速度的大?。ù藭r兩棒均未離開磁場）（3）若cd棒以離開磁場，已知從cd棒開始運動到其離開磁場一段時間后，通過cd棒的電荷量為q．求此過程系統(tǒng)產(chǎn)生的焦耳熱是多少．（此過程ab棒始終在磁場中運動）14．（16分）如圖，在真空室內(nèi)的P點，能沿紙面向各個方向不斷發(fā)射電荷量為+q，質(zhì)量為m的粒子(不計重力)，粒子的速率都相同．a(chǎn)b為P點附近的一條水平直線，P到直線ab的距離PC=L，Q為直線ab上一點，它與P點相距PQ=52(1)a粒子的發(fā)射速率(2)勻強電場的場強大小和方向(3)僅有磁場時，能到達(dá)直線ab的粒子所用最長時間和最短時間的比值15．（12分）如圖所示，可沿氣缸壁自由活動的活塞將密封的圓筒形氣缸分割成、兩部分，內(nèi)是真空。活塞與氣缸頂部有一彈簧相連，當(dāng)活塞位于氣缸底部時彈簧恰好無形變。開始時內(nèi)充有一定質(zhì)量、溫度為的氣體，部分高度為。此時活塞受到的彈簧作用力與重力的大小相等。現(xiàn)將內(nèi)氣體加熱到，達(dá)到新的平衡后，內(nèi)氣體的高度等于多少？

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、D【解析】由圖可得，0~3s內(nèi)，乙的位移，甲的位移，二者t=0時刻相距9.5m-3.75m=5.75m，選項A錯誤；3~6s內(nèi)，乙的位移，甲的位移，二者相距4.5m+0.75m=5.25m.所以t=0時刻兩質(zhì)點之間的距離大于t=6s時刻兩質(zhì)點之間的距離，選項D正確；0~2s內(nèi)，兩質(zhì)點間距逐漸減小，t=2s時刻不是相距最遠(yuǎn)，選項B錯誤；兩質(zhì)點在3~6s之間距離越來越大，不可能再次相遇，選項C錯誤；故選D．點睛：本題考查v-t圖象的性質(zhì)，本題的關(guān)鍵在于v-t圖象中圖象的面積表示位移的應(yīng)用，要求能從圖中得出兩車各自位移的變化情況，從而兩車距離的變化情況．2、C【解析】

A．地球同步衛(wèi)星的周期為24h，GPS導(dǎo)航系統(tǒng)周期約為12h，根據(jù)周期與角速度的關(guān)系可知北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的同步衛(wèi)星的周期大，則其角速度小，故A錯誤；B．由萬有引力提供向心力有得衛(wèi)星繞地球做圓周運動的周期北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的同步衛(wèi)星的周期大，則其軌道半徑大，故B錯誤；C．由萬有引力提供向心力有得衛(wèi)星繞地球做圓周運動的線速度北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的軌道半徑大，則其線速度小，GPS導(dǎo)航衛(wèi)星的線速度大，故C正確；D．根據(jù)可知北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的角速度小、線速度小，則其加速度小，GPS導(dǎo)航衛(wèi)星的向心加速度大，故D錯誤。故選C。3、D【解析】

A．由于兩顆衛(wèi)星屬于地球靜止軌道衛(wèi)星，其軌道半徑一定大于地球半徑，由公式得由于第一宇宙速度即為半徑為地球半徑的衛(wèi)星的線速度，則這兩顆衛(wèi)星在軌運行的線速度一定小于第一宇宙速度，故A錯誤；B．由于不清楚兩顆衛(wèi)星的質(zhì)量，則無法比較兩顆衛(wèi)星的動能，故B錯誤；C．由于不清楚兩顆衛(wèi)星的質(zhì)量，則無法比較兩顆衛(wèi)星的向心力，故C錯誤；D．由于兩顆衛(wèi)星屬于地球靜止軌道衛(wèi)星，則兩顆衛(wèi)星的軌道半徑一定相等，由公式得則加速度大小一定相等，故D正確。故選D。4、B【解析】

由題意衛(wèi)星的軌道半徑是同步衛(wèi)星半徑的，根據(jù)開普勒第三定律有可得故ACD錯誤，B正確。

故選B。5、C【解析】

設(shè)大氣壓強為，起初活塞處于平衡狀態(tài)，所以：解得該氣體的壓強為：則甲狀態(tài)氣體的壓強為：乙狀態(tài)時氣體的壓強為：丙狀態(tài)時氣體的壓強為：由玻意耳定律得：得：，所以所以：．故本題選C．【點睛】對活塞進(jìn)行受力分析，由平衡條件分別求出幾種情況下的氣體壓強；由玻意耳定律可以求出氣體體積，然后比較體積的變化即可．6、C【解析】由圖像可知，乙車比甲車遲出發(fā)1s，故A錯誤．根據(jù)速度時間圖線與時間軸圍成的面積表示位移，知t=2s時，甲車的位移比乙的位移大，則知該時刻乙車還沒有追上甲車，故B錯誤．在0-4s內(nèi)，甲車的位移x甲=×8×4m=16m，乙車的位移x乙=×（1+3）×8m=16m，所以x甲=x乙，兩者又是從同一位置沿著同一方向運動的，則在t=4s時乙車追上甲車，故C正確．在t=4s時乙車追上甲車，由于t=4s時刻以后，甲車的比乙車的速度大，兩車不可能再相遇，所以兩車只相遇一次，故D錯誤．故選C．點睛：解決本題的關(guān)鍵是要理解速度時間圖線表示的物理意義，知道圖線與時間軸圍成的面積表示位移，相遇時兩車的位移相等．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、BD【解析】

施加作用力后，、在水平方向上分力相等，由于P與地面間的最大靜摩擦力小于Q與地面間的最大靜摩擦力，所以，若P靜止，Q一定靜止。P靜止時滿足關(guān)系式解得因和均小于，故當(dāng)和時，P、Q均靜止，P、Q受到的摩擦力均為靜摩擦力，且大小都等于，BD正確。故選BD。8、ACE【解析】

A．由（a）圖可知，波長為。由（b）圖可知，周期。所以波速：故A正確。B．靠近平衡時振動速度更大，所以B點從圖示位置振動到波谷應(yīng)該用大于的時間。故B錯誤。C．C、D兩點傳播相差半個波長，所以振動的相位差π，故C正確。D．因為簡諧橫波沿x軸正方向傳播，所以由質(zhì)點帶動法可以判斷波源起振方向沿y軸正方向。故D錯誤。E．接收器和波源之間的距離增大，產(chǎn)生多普勒效應(yīng)，所以接收器接收到的波的頻率比波源振動頻率小。故E正確。9、ABE【解析】

A．液體表面層分子間的距離大于液體內(nèi)部分子間距離，分子力表現(xiàn)為引力，故液體表面存在表面張力；故A正確；B．密閉容器中的理想氣體溫度不變，氣體內(nèi)能不變，體積增大，氣體對外界做功，由熱力學(xué)第一定律可得氣體一定要從外界吸熱，故B正確；C．當(dāng)分子間作用力表制現(xiàn)為斥力時，距離增大，分子力做正功，分子勢能減小；當(dāng)分子間作用力表現(xiàn)為引力時，距離增大，分子力做負(fù)功，分子勢能增大。故C錯誤；D．根據(jù)熱力學(xué)第二定律的另一種表述可知，熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體，而不引起其他變化，故D錯誤；E．液體不浸潤固體的原因是，附著層的液體分子可能比液體內(nèi)部稀疏，也就是說，附著層內(nèi)液體分子間的距離大于分子力平衡的距離，附著層內(nèi)分子間的作用表現(xiàn)為引力，附著層由收縮的趨勢，就像液體表面張力的作用一樣。這樣的液體與固體之間表現(xiàn)為不浸潤，所以E正確。故選ABE。10、CD【解析】

A．在球上升的全過程中，第一個過程系統(tǒng)的機械能守恒，球的機械能是增加的，在第二個過程中球的機械能守恒，故A錯誤；B．球落地時，有機械能損失，系統(tǒng)機械能不守恒，故B錯誤；CD．設(shè)球到達(dá)高度時兩球的速度為，根據(jù)機械能守恒定律：得出此時輕繩恰好松弛，球開始做初速度為的豎直上拋運動。a球的機械能守恒計算得出球能上升的最大高度H為1.6h。故CD正確。故選：CD。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、（1）①開關(guān)未斷開②電阻箱阻值為零（2）圖像如圖所示：1.4（1.30~1.44都算對）1.2（1.0~1.4都算對）（3）1.4（結(jié)果與（2）問第一個空格一致）1.0（結(jié)果比（2）問第二個空格小0.2）【解析】本題考查測量電源電動勢和內(nèi)電阻實驗，意在考查考生的實驗數(shù)據(jù)處理能力和誤差分析能力．（1）連接電路時電源應(yīng)與電路斷開，所以開關(guān)要斷開；另一錯誤是電阻箱接入電路的電阻是零，這樣容易燒壞電流表和電源．（2）將數(shù)據(jù)描點連線，做出一條傾斜的直線．根據(jù)閉合電路歐姆定律E=I(R+r)得，所以圖線的斜率表示電源電動勢V=1.37V，截距絕對值表示r=0.4×3.0Ω=1.20Ω；用電壓表與電流表并聯(lián)，可測得電流表的內(nèi)阻，考慮電表內(nèi)阻對實驗的影響，則E=I(R+RA+r)，得，所以圖線的斜率仍表示電動勢，電動勢的準(zhǔn)確值為1.37V，圖線的截距表示（RA+r），所以內(nèi)阻精確值為r=（1.20-0.20）Ω=1.00Ω．點睛：本題考查應(yīng)用電流表和電阻箱測量電源電動勢和內(nèi)電阻實驗，本題創(chuàng)新之處在于用一個電壓表并聯(lián)在電流表的兩端測出電流表的電阻，從而提高測量電源內(nèi)阻的精確度．12、50.155.695(5.693~5.697)【解析】

(1)[1]20分度的游標(biāo)卡尺，精確度為0.05mm，圓柱體的長度為[2]螺旋測微器的轉(zhuǎn)動刻度為50格，共0.5mm，一小格的長度為0.01mm，轉(zhuǎn)動刻度估讀到零點幾格，則圓柱體的直徑為(5.693~5.697)(2)[3]直流電源E的電動勢為4V，實驗提供的電壓表為15V，量程太大不合適，而電流表A1的內(nèi)阻已知，還有一個定值電阻R0＝80Ω，可考慮改裝出電壓表，量程為量程較合適，改裝后待測電阻的最大電流為電流表A2的量程100mA，直接接在待測電阻上指針的偏轉(zhuǎn)幅度小，而改裝后的電壓表和待測電阻并聯(lián)后的總電流約為80mA，則電流表A2(100mA)接在干路上指針偏轉(zhuǎn)比較合適；滑動變阻器R1(10Ω)遠(yuǎn)小于待測電阻阻值100Ω，為了調(diào)節(jié)方便和更多的獲得測量數(shù)據(jù)，則采用滑動變阻器的分壓式接法，電路圖如圖所示(3)[4]根據(jù)所設(shè)計的電路原理可知，待測電阻的電壓為待測電阻的電流為由歐姆定律和電阻定律可得待測電阻的阻值為聯(lián)立解得電阻率為四、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、（1）3mg．（2）．（3）BLq-mgr-．

【解析】

（1）ab下滑過程機械能守恒，由機械能守恒定律得：mgr=，

解得：v0=，

ab運動到底端時，由牛頓第二定律得：F-mg=m，

解得：F=3mg，

由牛頓第三定律知：ab對軌道壓力大小：F′=F=3mg；

（2）兩棒組成的系統(tǒng)動量守恒，以向右為正方向，

由動量守恒定律：mv0=mvab+mv′，

解得：v′=，

ab棒產(chǎn)生的電動勢：Eab=BLvab，

cd棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢：Ecd=BLv′，

回路中電流：I=，

解得：I=，

此時cd棒所受安培力