湖北省鄂州市重點中學(xué)新高考物理四模試卷及答案解析

湖北省鄂州市重點中學(xué)新高考物理四模試卷注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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、下列說法正確的是（）A．中X為中子，核反應(yīng)類型為衰變B．中Y為中子，核反應(yīng)類型為人工核轉(zhuǎn)變C．，其中Z為氫核，核反應(yīng)類型為輕核聚變D．，其中K為10個中子，核反應(yīng)類型為重核裂變2、自然界的電、磁現(xiàn)象和熱現(xiàn)象都是相互聯(lián)系的，很多物理學(xué)家為尋找它們之間的聯(lián)系做出了貢獻。下列說法正確的是（）A．安培發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，揭示了電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象之間的聯(lián)系B．歐姆發(fā)現(xiàn)了歐姆定律，揭示了熱現(xiàn)象和電現(xiàn)象之間的聯(lián)系C．法拉第發(fā)現(xiàn)了電流與其產(chǎn)生磁場的方向關(guān)系，并提出了電流產(chǎn)生磁場的“分子電流假說”D．庫侖設(shè)計了電荷扭秤實驗，并總結(jié)出了電荷間相互作用規(guī)律的“庫侖定律”3、如圖所示，理想變壓器的原線圈接在u=220sin100t(V)的交流電源上，副線圈接有R=55的負載電阻，原、副線圈匝數(shù)之比為4∶1，電流表、電壓表均為理想電表。下列說法正確的是（）A．原線圈的輸入功率為220WB．電流表的讀數(shù)為1AC．電壓表的讀數(shù)為55VD．通過電阻R的交變電流頻率是100Hz4、如圖所示，彈簧振子在a、b兩點間做簡諧振動當振子從平衡位置O向a運動過程中A．加速度和速度均不斷減小B．加速度和速度均不斷增大C．加速度不斷增大，速度不斷減小D．加速度不斷減小，速度不斷增大5、如圖所示，a、b、c為三顆人造地球衛(wèi)星，其中a為地球同步衛(wèi)星，b、c在同一軌道上，三顆衛(wèi)星的軌道均可視為圓軌道．以下判斷正確的是（）A．衛(wèi)星a的運行周期大于衛(wèi)星b的運行周期B．衛(wèi)星b的運行速度可能大于C．衛(wèi)星b加速即可追上前面的衛(wèi)星cD．衛(wèi)星a在運行時有可能經(jīng)過宜昌市的正上方6、如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為15，交流電源電壓不變，電壓表為理想交流電表，白熾燈和電風扇的額定電壓均為，額定功率均為44W，只閉合開關(guān)時，白熾燈正常發(fā)光，則（）A．白熾燈和電風扇線圈的內(nèi)阻均為 B．交流電壓表示數(shù)為44VC．再閉合開關(guān)，電壓表示數(shù)增大 D．再閉合開關(guān)，原線圈的輸入功率變小二、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，內(nèi)壁光滑半徑大小為的圓軌道豎直固定在水平桌面上，一個質(zhì)量為的小球恰好能通過軌道最高點在軌道內(nèi)做圓周運動。取桌面為重力勢能的參考面，不計空氣阻力，重力加速度為g。則小球在運動過程中其機械能E、動能、向心力、速度的平方，它們的大小分別隨距桌面高度h的變化圖像正確的是A．B．C．D．8、2019年11月5日，我國成功發(fā)射了“北斗三號衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)”的第3顆傾斜地球同步軌道衛(wèi)星?！氨倍啡栃l(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)”由靜止地球同步軌道衛(wèi)星、傾斜地球同步軌道衛(wèi)星、中圓地球軌道衛(wèi)星組成。中圓地球軌道衛(wèi)星軌道周期是12個小時左右，“同步軌道”衛(wèi)星的軌道周期等于地球自轉(zhuǎn)周期，衛(wèi)星運行軌道面與地球赤道面的夾角叫做軌道傾角。根據(jù)軌道傾角的不同，可將“同步軌道”分為靜止軌道（傾角為零）、傾斜軌道（傾角不為零）和極地軌道。根據(jù)以上信息，下列說法正確的有（）A．傾斜地球同步軌道衛(wèi)星的高度等于靜止地球同步軌道衛(wèi)星的高度B．中圓地球軌道衛(wèi)星的線速度大于地球同步軌道衛(wèi)星的線速度C．可以發(fā)射一顆傾斜地球同步軌道衛(wèi)星，靜止在揚州上空D．可以發(fā)射一顆傾斜地球同步軌道衛(wèi)星，每天同一時間經(jīng)過揚州上空9、如圖所示，虛線a、b、c、d代表勻強電場中間距相等的一組等勢面。一電子僅在電場力作用下做直線運動，經(jīng)過a時的動能為9eV，從a到c過程其動能減少了6eV。已知等勢面c的電勢為3V。下列說法正確的是（）A．等勢面a的電勢為0B．該電子到達d等勢面時的動能為0C．該電子從a到c其電勢能減少了6eVD．該電子經(jīng)過a時的速率是經(jīng)過c時的倍10、如圖所示，足夠長的光滑平行金屬直導(dǎo)軌固定在水平面上，左側(cè)軌道間距為2d，右側(cè)軌道間距為d。軌道處于豎直向下的磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中。質(zhì)量為2m、有效電阻為2R的金屬棒a靜止在左側(cè)軌道上，質(zhì)量為m、有效電阻為R的金屬棒b靜止在右側(cè)軌道上。現(xiàn)給金屬棒a一水平向右的初速度v0，經(jīng)過一段時間兩金屬棒達到穩(wěn)定狀態(tài)。已知兩金屬棒運動過程中始終相互平行且與導(dǎo)軌良好接觸，導(dǎo)軌電阻忽略不計，金屬棒a始終在左側(cè)軌道上運動,則下列說法正確的是（）A．金屬棒b穩(wěn)定時的速度大小為B．整個運動過程中通過金屬棒a的電荷量為C．整個運動過程中兩金屬棒掃過的面積差為D．整個運動過程中金屬棒a產(chǎn)生的焦耳熱為三、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）用如圖甲所示裝置研究平拋運動。將白紙和復(fù)寫紙對齊重疊并固定在豎直的硬板上。鋼球沿斜槽軌道PQ滑下后從Q點飛出，落在水平擋板MN上。由于擋板靠近硬板一側(cè)較低，鋼球落在擋板上時，鋼球側(cè)面會在白紙上擠壓出一個痕跡點。移動擋板，重新釋放鋼球，如此重復(fù)，白紙上將留下一系列痕跡點。(1)下列實驗條件必須滿足的有____________；A．斜槽軌道光滑B．斜槽軌道末段水平C．擋板高度等間距變化D．每次從斜槽上相同的位置無初速度釋放鋼球(2)為定量研究，建立以水平方向為軸、豎直方向為軸的坐標系；a．取平拋運動的起始點為坐標原點，將鋼球靜置于Q點，鋼球的_______（選填“最上端”、“最下端”或者“球心”）對應(yīng)白紙上的位置即為原點；在確定軸時_______（選填“需要”或者“不需要”）軸與重錘線平行；b．若遺漏記錄平拋軌跡的起始點，也可按下述方法處理數(shù)據(jù)：如圖乙所示，在軌跡上取A、B、C三點，AB和BC的水平間距相等且均為，測得AB和BC的豎直間距分別是和，則_______（選填“大于”、“等于”或者“小于”）。可求得鋼球平拋的初速度大小為_______（已知當?shù)刂亓铀俣葹椋Y(jié)果用上述字母表示）。(3)為了得到平拋物體的運動軌跡，同學(xué)們還提出了以下三種方案，其中可行的是_______；A．從細管水平噴出穩(wěn)定的細水柱，拍攝照片，即可得到平拋運動軌跡B．用頻閃照相在同一底片上記錄平拋小球在不同時刻的位置，平滑連接各位置，即可得到平拋運動軌跡C．將鉛筆垂直于豎直的白紙板放置，筆尖緊靠白紙板，鉛筆以一定初速度水平拋出，將會在白紙上留下筆尖的平拋運動軌跡(4)伽利略曾研究過平拋運動，他推斷：從同一炮臺水平發(fā)射的炮彈，如果不受空氣阻力，不論它們能射多遠，在空中飛行的時間都一樣。這實際上揭示了平拋物體_______。A．在水平方向上做勻速直線運動B．在豎直方向上做自由落體運動C．在下落過程中機械能守恒12．（12分）市場上銷售的銅質(zhì)電線電纜產(chǎn)品中，部分存在導(dǎo)體電阻不合格問題，質(zhì)檢部門檢驗發(fā)現(xiàn)一個是銅材質(zhì)量不合格，使用了再生銅或含雜質(zhì)很多的銅；再一個就是銅材質(zhì)量可能合格，但橫截面積較小．某興趣小組想應(yīng)用所學(xué)的知識來檢測實驗室中一捆銅電線的電阻率是否合格．小組成員經(jīng)查閱，純銅的電阻率為．現(xiàn)取橫截面積約為1mm2、長度為111m（真實長度）的銅電線，進行實驗測量其電阻率，實驗室現(xiàn)有的器材如下：A．電源（電動勢約為5V，內(nèi)阻不計）；B．待測長度為111m的銅電線，橫截面積約1mm2；C．電壓表V1（量程為3V，內(nèi)阻約為1．5kΩ）；D．電壓表V2（量程為5V，內(nèi)阻約為3kΩ）；E．電阻箱R（阻值范圍1~2．9Ω）；F．定值電阻G．開關(guān)、導(dǎo)線若干．（1）小組成員先用螺旋測微器測量該銅電線的直徑d，如圖甲所示，則_________mm．（2）小組設(shè)計的測量電路如圖乙所示，則P是___________，N是____________，（填器材名稱及對應(yīng)符號）通過實驗作出的圖象如圖丙所示．（3）圖乙電路測得銅電線的電阻測量值比真實值___________（選填“偏大”、“不變”或“偏小”），原因是_______________________________．（4）這捆銅電線的電阻率______________（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）；從銅電線自身角度，你認為電阻率大的可能原因是______________．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）真空中有如圖所示的周期性交變磁場，設(shè)磁感應(yīng)強度B垂直紙面向里為正方向，B0=1T，t0=π×l0-5s，k為正整數(shù)。某直角坐標系原點O處有一粒子源，在t=0時刻沿x軸正方向發(fā)射速度為v0=103m/s的正點電荷，比荷=1×l06C/kg，不計粒子重力。(1)若k=1，求粒子在磁場中運動的軌道半徑和粒子第3次（從O點出發(fā)記為第1次）經(jīng)過y軸時的時刻；(2)若k=2，求粒子在運動過程中與y軸交點坐標的最大值和最小值；(3)若t0=10-5s，則k取何值時，粒子可做周期性循環(huán)運動回到出發(fā)點？并求出循環(huán)周期的最小值Tmin和相應(yīng)的k值。14．（16分）如圖所示，一足夠長的斜面傾角為37°，斜面BC與水平面AB圓滑連接。質(zhì)量m＝2kg的物體靜止于水平面上的M點，M點距B點之間的距離L＝9m，物體與水平面和斜面間的動摩擦因數(shù)均為μ＝0.5，現(xiàn)使物體受到一水平向右的恒力F＝14N作用，運動至B點時撤去該力（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，取g＝10m/s2）。則：(1)物體到達B點時的速度是多大？(2)物體在斜面上滑行的時間是多少？15．（12分）如圖所示，虛線O1O2是速度選擇器的中線，其間勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B1，勻強電場的場強為E（電場線沒有畫出）。照相底片與虛線O1O2垂直，其右側(cè)偏轉(zhuǎn)磁場的磁感應(yīng)強度為B2?，F(xiàn)有一個離子沿著虛線O1O2向右做勻速運動，穿過照相底片的小孔后在偏轉(zhuǎn)磁場中做半徑為R的勻速圓周運動，最后垂直打在照相底片上（不計離子所受重力）。(1)求該離子沿虛線運動的速度大小v；(2)求該離子的比荷；(3)如果帶電量都為q的兩種同位素離子，沿著虛線O1O2射入速度選擇器，它們在照相底片的落點間距大小為d，求這兩種同位素離子的質(zhì)量差△m。

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】

A．，核反應(yīng)類型為衰變，選項A錯誤；B．，核反應(yīng)類型為輕核聚變，選項B錯誤；C．，核反應(yīng)類型為人工轉(zhuǎn)變，選項C錯誤；D．，核反應(yīng)類型為重核裂變，選項D正確。故選D。2、D【解析】

A．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，揭示了電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象之間的聯(lián)系。不是安培，所以A錯誤；B．歐姆發(fā)現(xiàn)了歐姆定律，說明了電路中的電流與電壓及電阻的關(guān)系。所以B錯誤；C．安培發(fā)現(xiàn)了電流與其產(chǎn)生磁場的方向關(guān)系，并提出了電流產(chǎn)生磁場的“分子電流假說”。不是法拉第，所以C錯誤；D．庫侖設(shè)計了電荷扭秤實驗，并總結(jié)出了電荷間相互作用規(guī)律的“庫侖定律”，符合物理學(xué)史。所以D正確。故選D。3、C【解析】

C．原線圈的交流電電壓的有效值是220V，原、副線圈匝數(shù)之比為4∶1，由可得副線圈上得到的電壓有效值為所以電壓表測電壓有效值，則示數(shù)是55V，選項C正確；B．副線圈上的電流為又由于，則原線圈中的電流為則電流表的讀數(shù)為0.25A，故B錯誤；A．原線圈輸入的電功率故A錯誤；D．原副線圈的交流電的頻率相同，則副線圈中的交流電的頻率也是50Hz，故D錯誤。故選C。4、C【解析】

彈簧振子的振動規(guī)律.【詳解】當振子從平衡位置O向a運動過程中，位移逐漸增大，恢復(fù)力逐漸增大，加速度逐漸增大，因為速度和加速度方向相反，故速度逐漸減小，選項C正確.5、A【解析】

A、根據(jù)萬有引力提供向心力，則有，軌道半徑越大，周期越大，可知a的運行周期大于衛(wèi)星b的運行周期，故選項A正確；B、根據(jù)，軌道半徑越小，速度越大，當軌道半徑等于地球半徑時，速度最大等于第一宇宙速度，故b的速度小于第一宇宙速度7.9km/s，故選項B錯誤；C、衛(wèi)星b加速后需要的向心力增大，大于萬有引力，所以衛(wèi)星將做離心運動，所以不能追上前面的衛(wèi)星c，故選項C錯誤；D、a為地球同步衛(wèi)星，在赤道的正上方，不可能經(jīng)過宜昌市的正上方，故選項D錯誤．6、B【解析】

A．白熾燈電阻但是電風扇是非純電阻電路，其內(nèi)阻要小于，A項錯誤；B．白熾燈兩端電壓為，原、副線闊匝數(shù)比為15，由變壓器原理知，原線圈兩端電壓為44V，交流電壓表示數(shù)為44V，故B正確；C．再閉合開關(guān)，交流電源電壓不變，則電壓表示數(shù)不變，故C錯誤；D．再閉合開關(guān)后，副線圈輸出功率增大，則原線圈輸入功率增大，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】

根據(jù)豎直平面內(nèi)小球做圓周運動的臨界條件，結(jié)合機械能守恒定律分析即可解題?！驹斀狻緼B．小球通過軌道最高點時恰好與軌道間沒有相互作用力，則在最高點：，則在最高點小球的動能：（最小動能），在最高點小球的重力勢能：，運動的過程中小球的動能與重力勢能的和不變，機械能守恒，即：，故AB錯誤；CD．小球從最高點到最低點，由動能定理得：，，則有在距桌面高度h處有：，化簡得：，，故C、D正確?！军c睛】本題主要考查了豎直圓周運動的綜合應(yīng)用，屬于中等題型。8、ABD【解析】

A．“同步軌道“衛(wèi)星的軌道周期等于地球自轉(zhuǎn)周期，根據(jù)萬有引力提供向心力可知解得同步衛(wèi)星的周期相同，則其軌道半徑相等，距地面高度相等，故A正確；B．衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，萬有引力提供向心力解得中圓地球軌道衛(wèi)星的軌道半徑小，線速度大，故中圓地球軌道衛(wèi)星的線速度大于地球同步軌道衛(wèi)星的線速度，故B正確；C．傾斜地球同步軌道衛(wèi)星的周期雖與地球自轉(zhuǎn)周期相同，但不能與地球表面相對靜止，不能靜止在揚州上空，故C錯誤；D．傾斜地球同步軌道衛(wèi)星與地球自轉(zhuǎn)周期相同，則每過24h都運動一圈，則每天同一時間經(jīng)過揚州上空，故D正確。故選ABD。9、BD【解析】

AC．虛線a、b、c、d代表勻強電場內(nèi)間距相等的一組等勢面，電子經(jīng)過a時的動能為9eV，從a到c的過程中動能減小6eV，由能量守恒可知，電勢能增加6eV，則所以等勢面a的電勢為9V，故AC錯誤；B．勻強電場中間距相等的相鄰等勢面間的電勢差相等，電場力做功相等，動能變化相等，a到c動能減小6eV，則a到d動能減小9eV，所以該電子到達d等勢面時的動能為0，故B正確；D．經(jīng)過a時的動能為9eV，a到c動能減小6eV，則經(jīng)過c時的動能為3eV，由公式可得則速率之比等動能之比再開方，即電子經(jīng)過a時的速率是經(jīng)過c時的倍，故D正確。故選BD。10、BCD【解析】

A．對金屬棒a、b分別由動量定理可得，聯(lián)立解得兩金屬棒最后勻速運動，回路中電流為0，則即則，A錯誤；B．在金屬棒b加速運動的過程中，有即解得B正確；C．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得解得C正確；D．由能量守恒知，回路產(chǎn)生的焦耳熱則金屬棒a產(chǎn)生的焦耳熱D正確。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、BD球心需要大于ABB【解析】

(1)[1]因為本實驗是研究平拋運動，只需要每次實驗都能保證鋼球做相同的平拋運動，即每次實驗都要保證鋼球從同一高度處無初速度釋放并水平拋出，沒必要要求斜槽軌道光滑，因此A錯誤，BD正確；擋板高度可以不等間距變化，故C錯誤。故選BD。(2)a．[2][3]因為鋼球做平拋運動的軌跡是其球心的軌跡，故將鋼球靜置于Q點，鋼球的球心對應(yīng)的白紙上的位置即為坐標原點(平拋運動的起始點)；在確定軸時需要軸與重錘線平行。b．[4][5]由于平拋的豎直分運動是自由落體運動，故相鄰相等時間內(nèi)豎直方向上的位移之比為1:3:5：…，故兩相鄰相等時間內(nèi)豎直方向上的位移之比越來越大，因此大于；由，聯(lián)立解得(3)[6]將鉛筆垂直于豎直的白紙板放置，筆尖緊靠白紙板，鉛筆以一定初速度水平拋出，由于鉛筆受摩擦力作用，且不一定能保證鉛筆水平，鉛筆將不能始終保持垂直白紙板運動，鉛筆將發(fā)生傾斜，故不會在白紙上留下筆尖的平拋運動軌跡，故C不可行，AB可行。(4)[7]從同一炮臺水平發(fā)射的炮彈，如果不受空氣阻力，可認為做平拋運動，因此不論它們能射多遠，在空中飛行的時間都一樣，這實際上揭示了平拋物體在豎直方向上做自由落體運動，故選項B正確。12、1.125電壓表V2電壓表V1偏大電壓表V1的分流可能是再生銅或含過多雜質(zhì)的次銅【解析】

（1）銅電線的直徑；（2）P測量的電壓大于N測量的電壓，故P是電壓表V2，N是電壓表V1；（3）偏大，由于沒考慮電壓表V1的分流，使測得的銅電線的電阻偏大．（4）分析電路可知，通過銅電線的電流，整理得，根據(jù)題圖丙可知斜率，，故電阻率達不到要求，使用的有可能