2025屆湖北省荊州市公安縣第三中學(xué)高三第四次模擬考試物理試卷含解析

2025屆湖北省荊州市公安縣第三中學(xué)高三第四次模擬考試物理試卷請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。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、如圖是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖，它是分析同位素的一種儀器，其工作原理是帶電粒子（不計(jì)重力）經(jīng)同一電場加速后，垂直進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場做圓周運(yùn)動，擋板D上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1A2。若（）A．只增大粒子的質(zhì)量，則粒子經(jīng)過狹縫P的速度變大B．只增大加速電壓U，則粒子經(jīng)過狹縫P的速度變大C．只增大粒子的比荷，則粒子在磁場中的軌道半徑變大D．只增大磁感應(yīng)強(qiáng)度，則粒子在磁場中的軌道半徑變大2、如圖所示，一條質(zhì)量分布均勻的柔軟細(xì)繩平放在水平地面上，捏住繩的一端用恒力F豎直向上提起，直到全部離開地面時(shí)，繩的速度為v，重力勢能為Ep(重力勢能均取地面為參考平面)。若捏住繩的中點(diǎn)用恒力F豎直向上提起，直到全部離開地面時(shí)，繩的速度和重力勢能分別為（）A．v，Ep B．， C．， D．，3、如圖，我國第五代戰(zhàn)斗機(jī)“殲-20”是目前亞洲區(qū)域最先進(jìn)的戰(zhàn)機(jī)，當(dāng)它沿傾斜直線勻速飛行時(shí)，氣體對它的作用力方向?yàn)椋ǎ〢． B． C． D．4、鈷－60放射性的應(yīng)用非常廣泛，幾乎遍及各行各業(yè)。在農(nóng)業(yè)上，常用于輻射育種、刺激增產(chǎn)、輻射防治蟲害和食品輻射保藏與保鮮等；在醫(yī)學(xué)上，常用于癌和腫瘤的放射治療。一個(gè)鈷60原子核（Co）放出一個(gè)β粒子后衰變成一個(gè)鎳核（Ni），并伴隨產(chǎn)生了γ射線。已知鈷60的半衰期為5.27年，該反應(yīng)中鈷核、β粒子、鎳核的質(zhì)量分別為m1、m2、m3。下列說法正確的是（）A．核反應(yīng)中釋放的能量為（m2+m3－m1）c2B．核反應(yīng)中釋放出的γ射線的穿透本領(lǐng)比β粒子強(qiáng)C．若有16個(gè)鈷60原子核，經(jīng)過5.27年后只剩下8個(gè)鈷60原子核D．β粒子是鈷原子核外的電子電離形成的5、如圖所示，在空間中水平面MN的下方存在豎直向下的勻強(qiáng)電場，質(zhì)量為m的帶電小球由MN上方的A點(diǎn)以一定初速度水平拋出，從B點(diǎn)進(jìn)入電場，到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度方向恰好水平，A、B、C三點(diǎn)在同一直線上，且電場力為3mg。重力加速度為g，由此可知（）A．AB=3BCB．小球從A到B與從B到C的運(yùn)動時(shí)間相等C．小球從A到B與從B到C的動量變化量相同D．小球從A到C的過程中重力對小球做的功與電場力對小球做的功的絕對值相等6、已知天然材料的折射率都為正值（）。近年來，人們針對電磁波某些頻段設(shè)計(jì)的人工材料，可以使折射率為負(fù)值（），稱為負(fù)折射率介質(zhì)。電磁波從正折射率介質(zhì)入射到負(fù)折射介質(zhì)時(shí)，符合折射定律，但折射角為負(fù)，即折射線與入射線位于界面法線同側(cè)，如圖所示。點(diǎn)波源S發(fā)出的電磁波經(jīng)一負(fù)折射率平板介質(zhì)后，在另一側(cè)成實(shí)像。如圖2所示，其中直線SO垂直于介質(zhì)平板，則圖中畫出的4條折射線（標(biāo)號為1、2、3、4）之中，正確的是（）A．1 B．2 C．3 D．4二、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、如圖所示。有一束平行于等邊三棱鏡橫截面ABC的紅光從空氣射向E點(diǎn)，并偏折到F點(diǎn)。已知入射方向與邊AB的夾角，E．F分別為邊AB．BC的中點(diǎn)，則（）A．該三棱鏡對紅光的折射率為B．光在F點(diǎn)發(fā)生全反射C．從F點(diǎn)出射的光束與入射到E點(diǎn)的光束的夾角為D．若改用紫光沿相同角度從E點(diǎn)入射，則出射點(diǎn)在F點(diǎn)左側(cè)8、如圖所示，虛線a、b、c、d代表勻強(qiáng)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(yùn)動，經(jīng)過a時(shí)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(dá)d等勢面時(shí)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(shí)的速率是經(jīng)過c時(shí)的倍9、如圖2所示是電子電路中經(jīng)常用到的由半導(dǎo)體材料做成的轉(zhuǎn)換器，它能把如圖1所示的正弦式交變電壓轉(zhuǎn)換成如圖3所示的方波式電壓，轉(zhuǎn)換規(guī)則:輸入的交變電壓絕對值低于，輸出電壓為0;輸入的交變電壓包對值大于、等于，輸出電壓恒為．則A．輸出電壓的頻率為50Hz B．輸出電壓的顏率為100HzC．輸出電壓的有效值為 D．輸出電壓的有效值為10、A、B兩物體質(zhì)量均為m，其中A帶正電，帶電量為+q，B不帶電，通過勁度系數(shù)為k的絕緣輕質(zhì)彈簧相連放在水平面上，如圖所示，開始時(shí)A、B都處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)在施加豎直向上的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度，式中g(shù)為重力加速度，若不計(jì)空氣阻力，不考慮A物體電量的變化，則以下判斷正確的是（）A．剛施加電場的瞬間，A的加速度大小為2gB．從施加電場開始到B剛要離開地面的過程中，A物體速度大小一直增大C．從施加電場開始到B剛要離開地面的過程中，A物體的機(jī)械能增加量始終等于A物體電勢能的減少量D．B剛要離開地面時(shí)，A的速度大小為三、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）如圖甲為物理興趣小組設(shè)計(jì)的多用電表的電路原理圖。他們選用內(nèi)阻Rg＝10Ω、滿偏電流Ig＝10mA的電流表、標(biāo)識不清電源，以及由定值電阻、導(dǎo)線、滑動變阻器等組裝好的多用電表。當(dāng)選擇開關(guān)接“3”時(shí)為量程250V的電壓表。該多用電表表盤如圖乙所示，下排刻度均勻，上排刻度線對應(yīng)數(shù)值還沒有及時(shí)標(biāo)出。(1)其中電阻R2=_____Ω。(2)選擇開關(guān)接“1”時(shí)，兩表筆接入待測電路，若指針指在圖乙所示位置，其讀數(shù)為________mA。(3)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室找到了一個(gè)電阻箱，利用組裝好的多用電表設(shè)計(jì)了如下從“?！钡健皽y”的實(shí)驗(yàn)：①將選擇開關(guān)接“2”，紅黑表筆短接，調(diào)節(jié)R1的阻值使電表指針滿偏；②將多用電表紅黑表筆與電阻箱相連，調(diào)節(jié)電阻箱使多用電表指針指在電表刻度盤中央C處，此時(shí)電阻箱如圖丙所示，則C處刻度線的標(biāo)注值應(yīng)為____。③用待測電阻Rx代替電阻箱接入兩表筆之間，表盤指針依舊指在圖乙所示位置，則計(jì)算可知待測電阻約為Rx＝____Ω。(保留三位有效數(shù)字)④小組成員拿來一塊電壓表，將兩表筆分別觸碰電壓表的兩接線柱，其中______表筆(填“紅”或“黑”)接電壓表的正接線柱，該電壓表示數(shù)為1.45V，可以推知該電壓表的內(nèi)阻為________Ω。12．（12分）如圖所示，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺上，用重物帶動紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.（1）已準(zhǔn)備的器材有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（帶導(dǎo)線）、紙帶、復(fù)寫紙、帶鐵夾的鐵架臺和帶夾子的重物，此外還需要的器材是______（填字母代號）.A．直流電源、天平及砝碼B．直流電源、毫米刻度尺C．交流電源、天平及砝碼D．交流電源、毫米刻度尺（2）實(shí)驗(yàn)中需要測量物體由靜止開始自由下落到某點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度v和下落高度h.某同學(xué)對實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，設(shè)計(jì)了以下四種測量方案，這些方案中合理的是__________（填字母代號）.A．用刻度尺測出物體下落的高度h，由打點(diǎn)間隔數(shù)算出下落的時(shí)間t，通過v=gt算出瞬時(shí)速度vB．用刻度尺測出物體下落的高度h，并通過計(jì)算出瞬時(shí)速度vC．根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動時(shí)，紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，測算出瞬時(shí)速度v，并通過計(jì)算得出高度hD．用刻度尺測出物體下落的高度h，根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動時(shí)，紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，測算出瞬時(shí)速度v（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)果往往是重力勢能的減少量略大于動能的增加量，關(guān)于這個(gè)誤差下列說法正確的是_________（填字母代號）.A．該誤差屬于偶然誤差B．該誤差屬于系統(tǒng)誤差C．可以通過多次測量取平均值的方法來減小該誤差D．可以通過減小空氣阻力和摩擦阻力的影響來減小該誤差四、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）如圖所示，ABCD是一直角梯形棱鏡的橫截面，位于截面所在平面內(nèi)的一束光線由O點(diǎn)垂直AD邊射入．已知棱鏡的折射率n＝，AB＝BC＝8cm，OA＝2cm，∠OAB＝60°．①求光線第一次射出棱鏡時(shí)，出射光線的方向．②第一次的出射點(diǎn)距C多遠(yuǎn)．14．（16分）某種彈射裝置的示意圖如圖所示，光滑的水平導(dǎo)軌MN右端N處于傾斜傳送帶理想連接，傳送帶長度L=15.0m，皮帶以恒定速率v=5m/s順時(shí)針轉(zhuǎn)動，三個(gè)質(zhì)量均為m=1.0kg的滑塊A、B、C置于水平導(dǎo)軌上，B、C之間有一段輕彈簧剛好處于原長，滑塊B與輕彈簧連接，C未連接彈簧，B、C處于靜止?fàn)顟B(tài)且離N點(diǎn)足夠遠(yuǎn)，現(xiàn)讓滑塊A以初速度v0=6m/s沿B、C連線方向向B運(yùn)動，A與B碰撞后粘合在一起．碰撞時(shí)間極短，滑塊C脫離彈簧后滑上傾角θ=37°的傳送帶，并從頂端沿傳送帶方向滑出斜拋落至地面上，已知滑塊C與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.1，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.1．（1）滑塊A、B碰撞時(shí)損失的機(jī)械能；（2）滑塊C在傳送帶上因摩擦產(chǎn)生的熱量Q；（3）若每次實(shí)驗(yàn)開始時(shí)滑塊A的初速度v0大小不相同，要使滑塊C滑離傳送帶后總能落至地面上的同一位置，則v0的取值范圍是什么？（結(jié)果可用根號表示）15．（12分）在某次的接力比賽項(xiàng)目中，項(xiàng)目組規(guī)劃的路線如圖所示，半徑的四分之一圓弧賽道與兩條直線賽道分別相切于和點(diǎn)，圓弧為接力區(qū)，規(guī)定離開接力區(qū)的接力無效。甲、乙兩運(yùn)動員在賽道上沿箭頭方向訓(xùn)練交接棒的過程中發(fā)現(xiàn)：甲經(jīng)短距離加速后能保持9m/s的速率跑完全程，乙從起跑后的切向加速度大小是恒定的。為了確定乙起跑的時(shí)機(jī)，需在接力區(qū)前適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置標(biāo)記。在某次練習(xí)中，甲在接力區(qū)前的A處作了標(biāo)記，并以的速度跑到此標(biāo)記時(shí)向乙發(fā)出起跑口令，乙在接力區(qū)的P點(diǎn)聽到口令時(shí)起跑，并恰好在速度達(dá)到與甲相等時(shí)被甲追上，完成交接棒。假設(shè)運(yùn)動員與賽道間的動摩擦因數(shù)為0.5，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，運(yùn)動員（可視為質(zhì)點(diǎn)）在直道上做直線運(yùn)動，在彎道上做圓周運(yùn)動，重力加速度g=10m/s2，π=3.14，求：(1)為確保在彎道上能做圓周運(yùn)動，允許運(yùn)動員通過彎道的最大速率；(2)此次練習(xí)中乙在接棒前的切向加速度a。

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、B【解析】

AB．粒子在電場中加速時(shí)，根據(jù)動能定理可得①即所以粒子質(zhì)量增大，則粒子經(jīng)過狹縫P的速度變小，只增大加速電壓U，則粒子經(jīng)過狹縫P的速度變大，A錯(cuò)誤B正確；CD．粒子在磁場中運(yùn)動時(shí)有②聯(lián)立①②解得所以只增大粒子的比荷（增大）或只增大磁感應(yīng)強(qiáng)度，半徑都減小，CD錯(cuò)誤。故選B。2、D【解析】

重力勢能均取地面為參考平面，第一次，根據(jù)動能定理有第二次，根據(jù)動能定理有聯(lián)立解得，，故D正確，ABC錯(cuò)誤。故選D。3、C【解析】

勻速飛行時(shí)受力平衡，即向下的重力與氣體對飛機(jī)豎直向上的作用力平衡，故選C.4、B【解析】

A．根據(jù)質(zhì)能方程可知核反應(yīng)中釋放的能量為A錯(cuò)誤；B．根據(jù)三種射線的特點(diǎn)與穿透性，可知射線的穿透本領(lǐng)比粒子強(qiáng)，B正確；C．半衰期具有統(tǒng)計(jì)意義，對個(gè)別的原子沒有意義，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)衰變的本質(zhì)可知，粒子是原子核內(nèi)的一個(gè)中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子時(shí)產(chǎn)生的，D錯(cuò)誤。故選B。5、D【解析】

AB．小球從A到B的時(shí)間為在B點(diǎn)的豎直方向速度為小球在電場中的加速度大小為小球從B到C的時(shí)間為則兩段所用的時(shí)間之比為4：1，據(jù)題意，知小球在水平方向不受力，故水平方向做勻速直線運(yùn)動，則AB=4BC故AB錯(cuò)誤；C．由動量定理可知，動量變化等于合力的沖量，由于AB段合力沖量方向向下，由于小球在BC段豎直方向做減速運(yùn)動，則合力方向向上，所以小球在BC段合力沖量向上，故C錯(cuò)誤；D．據(jù)題意，知小球在水平方向不受力，故水平方向做勻速直線運(yùn)動，從A到C由動能定理可知，小球從A到C的過程中重力對小球做的功與電場力對小球做的功的絕對值相等，故D正確。故選D。6、D【解析】

ABCD．由題，點(diǎn)波源S發(fā)出的電磁波經(jīng)一負(fù)折射率平板介質(zhì)后，折射光線與入射光線在法線的同一側(cè)，所以不可能是光學(xué)1或2；根據(jù)光線穿過兩側(cè)平行的介質(zhì)后的特點(diǎn)：方向與開始時(shí)的方向相同，所以光線3出介質(zhì)右側(cè)后，根據(jù)折射光線與入射光線在法線同側(cè)這一條件，光線將無法匯聚形成實(shí)像；光線4才能滿足“同側(cè)”+“成實(shí)像”的條件，所以折射光線4可能是正確的，光線3是錯(cuò)誤的，由以上的分析可知，ABC錯(cuò)誤D正確。故選D。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、AC【解析】

A．如圖所示，作兩界面法線相交于D點(diǎn)，在AB界面，由幾何知識知，入射角為，折射角為，所以故A正確；B．光在BC界面上人射角為，則即臨界角則在BC面上不會發(fā)生全反射，故B錯(cuò)誤；C．分析知BC面上折射角為，入射光線與出射光線相交于G點(diǎn)，，，則，，則所以從F點(diǎn)出射的光束與入射到E點(diǎn)的光束的夾角為，故C正確；D．紫光頻率比紅光頻率大，棱鏡對紫光的折射率大，若改用紫光沿相同角度從E點(diǎn)人射，則出射點(diǎn)在F點(diǎn)右側(cè)，D錯(cuò)誤。故選AC。8、BD【解析】

AC．虛線a、b、c、d代表勻強(qiáng)電場內(nèi)間距相等的一組等勢面，電子經(jīng)過a時(shí)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(cuò)誤；B．勻強(qiáng)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(dá)d等勢面時(shí)的動能為0，故B正確；D．經(jīng)過a時(shí)的動能為9eV，a到c動能減小6eV，則經(jīng)過c時(shí)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(shí)的速率是經(jīng)過c時(shí)的倍，故D正確。故選BD。9、BC【解析】

AB.由圖可知輸出電壓的周期T=0.01s，故頻率為f=100Hz，A錯(cuò)誤，B正確；CD.由：解得：U=C正確，D錯(cuò)誤．10、ABD【解析】

A．在未施加電場時(shí)，A物體處于平衡狀態(tài)，當(dāng)施加上電場力瞬間，A物體受到的合力為施加的電場力，故解得方向向上，故A正確；B．B剛要離開地面時(shí)，地面對B彈力為0，即對A物體即A物體合力為0，因此從開始到B剛要離開地面過程，A物體做加速度逐漸變小的加速運(yùn)動，即A物體速度一直增大，故B正確；C．從開始到彈簧恢復(fù)原長的過程，A物體的機(jī)械能增量等于電勢能的減少量與彈性勢能的減少量之和，從彈簧恢復(fù)原長到B剛要離開地面的過程，A物體的機(jī)械能增量等于電勢能的減少量與彈性勢能的增加量之差，故C錯(cuò)誤；D．當(dāng)B離開地面時(shí)，此時(shí)B受到彈簧的彈力等于B的重力，從施加電場力到B離開地面，彈簧的彈力做功為零，A上升的距離為根據(jù)動能定理可知解得故D正確。故選ABD。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、249906.9150Ω67.4黑4350【解析】

(1)[1]．根據(jù)閉合電路歐姆定律得(2)[2]．由圖甲所示電路圖可知，選擇開關(guān)接1時(shí)電表測量電流，其量程為10mA，由圖示表盤可知，其分度值為0.2mA，示數(shù)為6.9mA；

(3)②[3]．由圖丙所示電阻箱可知，電阻箱示數(shù)為：0×1000Ω+1×100Ω+5×10Ω+0×1Ω=150Ω，此時(shí)指針指在中央，此為中值電阻等于歐姆表內(nèi)阻都等于此時(shí)電阻箱阻值，即RΩ=150Ω；

③[4]．根據(jù)閉合電路歐姆定律有滿偏電流時(shí)當(dāng)電流表示數(shù)為聯(lián)立解得E=1.5VRx=67.4Ω④[5][6]．根據(jù)電流方向“黑出紅進(jìn)”的規(guī)律知，黑表筆接電壓表正接線柱，根據(jù)閉合電路歐姆定律得電壓表的示數(shù)解得電壓表內(nèi)阻12、DDBD【解析】

（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器需接交流電源．機(jī)械能守恒中前后都有質(zhì)量，所以不要天平和砝碼．計(jì)算速度需要測相鄰計(jì)數(shù)的距離，需要刻度尺，故選D．

（2）在驗(yàn)證機(jī)械能守恒時(shí)不能用有關(guān)g值來計(jì)算速度，利用、，在計(jì)算高度時(shí)直接測量距離，在計(jì)算速度時(shí)利用中點(diǎn)時(shí)刻的速度等于平均速度求解，故ABC錯(cuò)誤；D正確（3）由于系統(tǒng)內(nèi)不可避免的存在阻礙運(yùn)動的力，比如空氣阻力，紙帶與限位孔之間的摩擦力等系統(tǒng)誤差導(dǎo)致重力勢能的減小量與動能的增加量不相等，可以通過減小空氣阻力和摩擦阻力的影響來減小該誤差，故BD正確四、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、①光線第一次從CD邊射出與CD邊成45°斜向左下方；②；【解析】

根據(jù)，求出臨界角的大小，從而作出光路圖，根據(jù)幾何關(guān)系，結(jié)合折射定律求出出射光線的方向；根據(jù)幾何關(guān)系，求出第一次的出射點(diǎn)距C的距離；【詳解】(1)因?yàn)?，所以得臨界角第一次射到AB面上的入射角為，大于臨界角,所以發(fā)生全反射，反射到BC面上，入射角為，又發(fā)生全反射，射到CD面上的入射角為根據(jù)折射定律得解得即光從CD邊射出,與CD邊成斜向左下方；(2)根據(jù)幾何關(guān)系得，AF=4cm則BF=4cm∠BFG=∠BGF，則BG=4cm所以GC=4cm所以14、(1)