2025屆湖南省十三校高三下學(xué)期第四次模擬考試物理試題試卷含解析

2025屆湖南省十三校高三下學(xué)期第四次模擬考試物理試題試卷注意事項1．考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認(rèn)真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應(yīng)選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．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、質(zhì)量為m的小球套在豎直的光滑桿上，一根輕質(zhì)彈簧一端固定于O點，另一端與小球相連，彈簧與桿在同一豎直平面內(nèi)．讓小球從A點開始釋放，此時彈簧處于原長，當(dāng)小球下降的最大豎直高度為h時到達B點，若全過程中彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，豎直桿與OB的夾角為30°，下列研究小球從A到B全過程的說法正確的是A．當(dāng)彈簧與桿垂直時，小球速度最大B．小球的加速度為重力加速度的位置共有三個C．彈簧的彈性勢能先增大后減小D．彈簧的彈性勢能增加量大于mgh2、如圖所示為氫原子能級的示意圖，下列有關(guān)說法正確的是A．處于基態(tài)的氫原子吸收10.5eV的光子后能躍遷至，n＝2能級B．大量處于n＝4能級的氫原子向低能級躍遷時，最多可輻射出3種不同頻率的光C．若用從n＝3能級躍遷到n＝2能級輻射出的光，照射某金屬時恰好發(fā)生光電效應(yīng)，則用從n＝4能級躍遷到n＝3能級輻射出的光，照射該金屬時一定能發(fā)生光電效應(yīng)D．用n＝4能級躍遷到n＝1能級輻射出的光，照射逸出功為6.34eV的金屬鉑產(chǎn)生的光電子的最大初動能為6.41eV3、如圖，長為L、傾角的傳送帶始終以2.5m/s的速率順時針方向運行，小物塊以4.5m/s的速度從傳送帶底端A沿傳送帶上滑，恰能到達傳送帶頂端B，已知物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為，取，最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等，則下列圖像中能正確反映物塊在傳送帶上運動的速度v隨時間t變化規(guī)律的是（）A． B． C． D．4、2019年1月3日，嫦娥四號成功登陸月球背面，全人類首次實現(xiàn)月球背面軟著陸。嫦娥四號登陸月球前，在環(huán)月軌道上做勻速圓周運動，其與月球中心連線在單位時間內(nèi)掃過的面積為S，已知月球的質(zhì)量為M，引力常量為G，不考慮月球的自轉(zhuǎn)，則環(huán)月軌道的半徑大小為()A． B． C． D．5、用圖1裝置研究光電效應(yīng)，分別用a光、b光、c光照射陰極K得到圖2中a、b、c三條光電流I與A、K間的電壓UAK的關(guān)系曲線，則下列說法正確的是（）A．開關(guān)S扳向1時測得的數(shù)據(jù)得到的是I軸左側(cè)的圖線 B．b光的光子能量大于a光的光子能量C．用a光照射陰極K時陰極的逸出功大于用c光照射陰極K時陰極的逸出功 D．b光照射陰極K時逸出的光電子最大初動能小于a光照射陰極時逸出的光電子最大初動能6、地動儀是世界上最早的感知地震裝置，由我國杰出的科學(xué)家張衡在洛陽制成，早于歐洲1700多年如圖所示，為一現(xiàn)代仿制的地動儀，龍口中的銅珠到蟾蜍口的距離為，當(dāng)感知到地震時，質(zhì)量為的銅珠（初速度為零）離開龍口，落入蟾蜍口中，與蟾蜍口碰撞的時間約為，則銅珠對蟾蜍口產(chǎn)生的沖擊力大小約為A． B．C． D．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，在豎直平面內(nèi)的xOy坐標(biāo)系中分布著與水平方向成30°角的勻強電場，將一質(zhì)量為0.1kg、帶電荷量為+0.01C的小球以某一初速度從原點O豎直向上拋出，它的軌跡方程為y1=x，已知P點為軌跡與直線方程y=x的交點，重力加速度g=10m/s1．則（）A．電場強度的大小為100N/CB．小球初速度的大小為C．小球通過P點時的動能為D．小球從O點運動到P點的過程中，電勢能減少8、下列說法正確的是()A．在擺角很小時單擺的周期與振幅無關(guān)B．只有發(fā)生共振時，受迫振動的頻率才等于驅(qū)動力頻率C．變化的電場一定能產(chǎn)生變化的磁場D．兩列波相疊加產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，振動加強區(qū)域與減弱區(qū)域應(yīng)交替出現(xiàn)9、如圖所示，兩根相互平行，間距為足夠長的金屬導(dǎo)軌固定在水平面上，導(dǎo)軌間存在的勻強磁場中，磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向里，導(dǎo)軌上的金屬桿ab、cd所受滑動摩擦力均為0.2N，兩桿電阻均為0.1Ω，導(dǎo)軌電阻不計，已知ab受恒力的作用，ab和cd均向右做勻速直線運動，下列說法正確的是（）A．恒力 B．兩桿的速度差大小為C．此時回路中電流大小為2A D．a(chǎn)b桿克服安培力做功功率等于回路中產(chǎn)生焦耳熱的功率10、如圖所示，由某種粗細(xì)均勻的總電阻為2R的金屬條制成的矩形線框abcd，固定在水平面內(nèi)且處于方向豎直向下的勻強磁場B中。一電阻為R的導(dǎo)體棒PQ接入電路，在水平拉力作用下沿ab、de。以速度D勻速滑動，滑動過程PQ始終與ab垂直，且與線框接觸良好，不計摩擦。在PQ從靠近ad邊向bc邊滑動的過程中（）A．PQ中電流先增大后減小B．PQ兩端電壓先減小后增大C．PQ上拉力的功率先減小后增大D．線框消耗的電功率先增大后減小三、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）某同學(xué)利用圖甲所示電路測量一量程為3mA的直流電流表的內(nèi)阻RA(約為110Ω)。提供的實驗器材有：A．直流電源(電動勢為1V，內(nèi)阻不計)；B．電阻箱(0~999.9Ω)；C．滑動變阻器(0~5Ω.額定電流為3A)；D．滑動變阻器(0~50Ω.額定電流為1A)。(1)為了盡可能減小測量誤差，滑動變阻器R應(yīng)選用__________(選填“C”或“D”)。(2)根據(jù)圖甲所示電路，在圖乙中用筆畫線代替導(dǎo)線，將實物間的連線補充完整___。(3)主要實驗步驟如下：I.將電阻箱R0的阻值調(diào)為零，滑動變阻器R的滑片P移到右端；II.閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動變阻器R的滑片P，使電流表的示數(shù)為3mA；I.調(diào)節(jié)電阻箱R0，使電流表的示數(shù)為1mA，讀出此時電阻箱的阻值R1；IV.斷開開關(guān)S，整理好儀器。(4)已知R1=208.8Ω，則電流表內(nèi)阻的測量值為_________Ω，由于系統(tǒng)誤差，電流表內(nèi)阻的測量值_____(選填“大于”“等于”或“小于”)真實值。12．（12分）某同學(xué)采用圖甲所示的電路完成“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗，實驗中用電壓表測量小燈泡的電壓，用多用電表的直流擋測量通過小燈泡的電流。（1）圖甲中多用電表的黑表筆是____________（填“P”或“Q”），用多用電表的直流電流擋測量通過小燈泡的電流時，需要將多用電表的兩個表筆連接到a、b兩處，其中黑表筆應(yīng)與____________（填“a”或“b”）連接。（2）實驗配備的器材如下：A．待測小燈泡L（“2.5V，0.2W”）B．電壓表V（量程0-3V，阻值約3kΩ）C．多用電表（三個直流電流擋量程分別為1mA，10mA，100mA）D．滑動變阻器R1（阻值范圍0~10ΩE.滑動變阻器R2（阻值范圍0~500ΩF.電池組（電動勢4.5V，內(nèi)阻約為1Ω）G.開關(guān)一只，導(dǎo)線若干為了使測量盡可能地準(zhǔn)確且能方便地進行調(diào)節(jié)，多用電表直流電流擋量程應(yīng)選____，滑動變阻器應(yīng)選_______。（3）該同學(xué)選取合適的器材后，用導(dǎo)線將器材按圖甲所示的電路連接起來，如圖乙所示。他在實驗前進行電路檢查時發(fā)現(xiàn)漏接了一根導(dǎo)線，請你在乙圖上用筆畫上這根漏接的導(dǎo)線________。（4）該同學(xué)糾正連線錯誤后，通過實驗測得多組I、U值并描繪出小燈泡的I-U曲線如圖丙所示。由I-U曲線可以看出：當(dāng)燈泡兩端電壓U=2.20V時小燈泡的電阻R（5）我們知道，多用電表用久以后，表內(nèi)電池的電動勢會減小而內(nèi)阻會增大。那么用久以后的多用電表電流擋測得的電流與真實值相比_____________（填“偏大”，“偏小”或“相同”）。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）一容積為V0的容器通過細(xì)管與一個裝有水銀的粗細(xì)均勻的U形管相連（U形管和細(xì)管中的氣體體積遠(yuǎn)小于容器的容積V0），U形管的右管與大氣相通，大氣壓為750mmHg。關(guān)閉閥門，U形管的左、右管中水銀面高度相同，此時氣體溫度為300K?，F(xiàn)僅對容器內(nèi)氣體進行加熱。①如圖所示，當(dāng)U形管右側(cè)管中的水銀面比左側(cè)管中的水銀面高H=50mm時，求封閉容器內(nèi)氣體的溫度；②保持①問中的溫度不變，打開閥門K緩慢抽出部分氣體，當(dāng)U形管左側(cè)管中的水銀面比右側(cè)管中的水銀面高50mm時（水銀始終在U形管內(nèi)），求封閉容器內(nèi)剩余氣體的質(zhì)量與原來總質(zhì)量的比值；③判斷在抽氣的過程中剩余氣體是吸熱還是放熱，并闡述原因。14．（16分）如圖所示，在豎直直角坐標(biāo)系內(nèi)，軸下方區(qū)域I存在場強大小為E、方向沿y軸正方向的勻強電場，軸上方區(qū)域Ⅱ存在方向沿軸正方向的勻強電場。已知圖中點D的坐標(biāo)為()，虛線軸。兩固定平行絕緣擋板AB、DC間距為3L，OC在軸上，AB、OC板平面垂直紙面，點B在y軸上。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子(不計重力)從D點由靜止開始向上運動，通過軸后不與AB碰撞，恰好到達B點，已知AB=14L，OC=13L。（1）求區(qū)域Ⅱ的場強大小以及粒子從D點運動到B點所用的時間；（2）改變該粒子的初位置，粒子從GD上某點M由靜止開始向上運動，通過軸后第一次與AB相碰前瞬間動能恰好最大。①求此最大動能以及M點與軸間的距離；②若粒子與AB、OC碰撞前后均無動能損失(碰后水平方向速度不變，豎直方向速度大小不變，方向相反)，求粒子通過y軸時的位置與O點的距離y2。15．（12分）1932年美國物理學(xué)家勞倫斯發(fā)明了回旋加速器，巧妙地利用帶電粒子在磁場中運動特點，解決了粒子的加速問題。現(xiàn)在回旋加速器被廣泛應(yīng)用于科學(xué)研究和恢學(xué)設(shè)備中?；匦铀倨鞯墓ぷ髟砣鐖D甲所，置于真空中的D形金屬盒半徑為R，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過的時間可以忽略不計。磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場與盒面垂直，加速器按一定頻率的高頻交流電源，保證粒子每次經(jīng)過電場都被加速，加速電壓為U。D形金屬盒中心粒子源產(chǎn)生的粒子，初速度不計，在加速器中被加速，加速過程中不考慮相對論效應(yīng)和重力作用。(1)求把質(zhì)量為m、電荷量為q的靜止粒子加速到最大動能所需時間；(2)若此回旋加速器原來加速質(zhì)量為2m，帶電荷量為q的α粒子（），獲得的最大動能為Ekm，現(xiàn)改為加速氘核（），它獲得的最大動能為多少？要想使氘核獲得與α粒子相同的動能，請你通過分析，提出一種簡單可行的辦法；(3)已知兩D形盒間的交變電壓如圖乙所示，設(shè)α粒子在此回旋加速器中運行的周期為T，若存在一種帶電荷量為q′、質(zhì)量為m′的粒子，在時進入加速電場，該粒子在加速器中能獲得的最大動能？（在此過程中，粒子未飛出D形盒）

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、B【解析】小球A運動過程如右圖所示：當(dāng)小球滑至C點時，彈簧與桿垂直，水平方向彈簧彈力與桿的彈力平衡，小球在豎直方向受重力，則小球的加速度為重力加速度，小球仍向下加速，此時速度不是最大，當(dāng)合力為零時速度最大，而合力為零的位置應(yīng)在彈簧與桿垂直位置的下方，故A錯誤．在圖中A、D兩位置，彈簧處于原長，小球只受重力，即小球加速度為重力加速度的位置有A、C、D三個，故B正確；彈簧的形變量先增大后減小再增大，其彈性勢能先增大后減小再增大，故C錯誤；小球與彈簧組成的系統(tǒng)只有重力和彈力做功，所以系統(tǒng)的機械能守恒．根據(jù)系統(tǒng)機械能守恒定律可知，小球從A到B全過程中增加的彈性勢能應(yīng)等于減少的重力勢能mgh，故D錯誤．所以B正確，ACD錯誤．2、D【解析】

A．處于基態(tài)的氫原子吸收10.2eV的光子后能躍遷至n=2能級，不能吸收10.2eV的能量．故A錯誤；B．大量處于n=4能級的氫原子，最多可以輻射出，故B錯誤；C．從n=3能級躍遷到n=2能級輻射出的光的能量值大于從n=4能級躍遷到n=3能級輻射出的光的能量值，用從n=3能級躍遷到n=2能級輻射出的光，照射某金屬時恰好發(fā)生光電效應(yīng)，則用從n=4能級躍遷到n=3能級輻射出的光，照射該金屬時不一定能發(fā)生光電效應(yīng)，故C錯誤；D．處于n=4能級的氫原子躍遷到n=1能級輻射出的光的能量為：，根據(jù)光電效應(yīng)方程，照射逸出功為6.34eV的金屬鉑產(chǎn)生的光電子的最大初動能為：，故D正確；3、B【解析】

ABCD．開始階段，物塊的速度比傳送帶的大，相對于傳送帶向上運動，受到的滑動摩擦力沿傳送帶向下，根據(jù)牛頓第二定律得解得方向沿傳送帶向下，當(dāng)物塊與傳送帶共速時，因所以物塊與傳送帶不能保持相對靜止，根據(jù)牛頓第二定律得解得方向沿傳送帶向下，所以物塊繼續(xù)做加速度較小的勻減速運動，直到速度為零，ACD錯誤B正確。故選B。4、A【解析】

根據(jù)萬有引力提供向心力解得該人造衛(wèi)星做圓周運動的周期為人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的圓的面積為為πr2，所以人造衛(wèi)星與地心連線在單位時間內(nèi)所掃過的面積為解得環(huán)月軌道的半徑大小為：A.，與結(jié)論相符，選項A正確；B.，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C.，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D.，與結(jié)論不相符，選項D錯誤。5、B【解析】

A．當(dāng)光電流恰為零，此時光電管兩端加的電壓為截止電壓，當(dāng)開關(guān)S扳向1時，光電子在光電管是加速，則所加的電壓是正向電壓，因此測得的數(shù)據(jù)得到的并不是I軸左側(cè)的圖線，故A錯誤；B．根據(jù)入射光的頻率越高，對應(yīng)的截止電壓越大；由題目圖可知，b光的截止電壓大于a光的截止電壓，所以b光的頻率大于a光的頻率，依據(jù)可知，b光的光子能量大于a光的光子能量，B正確；C．同一陰極的逸出功總是相等，與入射光的能量大小無關(guān)，C錯誤；D．b光的截止電壓大于a光的截止電壓，根據(jù)所以b光對應(yīng)的光電子最大初動能大于a光的光電子最大初動能，D錯誤。故選B。6、A【解析】

銅珠做自由落體運動，落到蟾蜍口的速度為：以豎直向上為正方向，根據(jù)動量定理可知：Ft-mgt=0-（-mv）解得：A．，與結(jié)論相符，選項A正確；B．，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C．，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D．，與結(jié)論不相符，選項D錯誤；故選A.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、AC【解析】小球，以某一初速度從O點豎直向上拋出，它的軌跡恰好滿足拋物線方程y=x1，說明小球做類平拋運動，則電場力與重力的合力沿x軸正方向，豎直方向：qE?sin30°=mg，所以：，選項A正確；小球受到的合力：F合=qEcos30°=ma，所以a=g；P點的坐標(biāo)為（1m，1m）；由平拋運動規(guī)律有：；，解得，選項B錯誤；小球通過P點時的速度，則動能為，選項C正確；小球從O到P電勢能減少，且減少的電勢能等于電場力做的功，即：，選項D錯誤；故選AC.點睛：本題考查類平拋運動規(guī)律以及勻強電場的性質(zhì)，結(jié)合拋物線方程y=x1，得出小球在受到的電場力與重力大小關(guān)系是解答的關(guān)鍵．8、AD【解析】

A．單擺周期T＝2π與振幅無關(guān)，A項正確；B．受迫振動的頻率等于驅(qū)動力的頻率，當(dāng)驅(qū)動力的頻率接近物體的固有頻率時，振動顯著增強，當(dāng)驅(qū)動力的頻率等于物體的固有頻率時即共振，B項錯誤；C．均勻變化的電場產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，C項錯誤；D．兩列波相疊加產(chǎn)生干涉現(xiàn)象時，振動加強區(qū)域與減弱區(qū)域間隔出現(xiàn)，這些區(qū)域位置不變，D項正確。故選AD。9、AB【解析】

A．對金屬桿ab、cd整體，由于兩桿所受的安培力大小相等，方向相反，所以由平衡條件有故A正確。BC．cd桿做勻速直線運動，則有解得I=2.5A，因兩桿均切割磁感線，故均產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，且ab產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢一定大于cd產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，則有解得速度差為故B正確，C錯誤。D．a(chǎn)b桿克服安培力做功功率為回路中產(chǎn)生焦耳熱的功率為可知ab桿克服安培力做功功率不等于回路中產(chǎn)生焦耳熱的功率，故D錯誤。故選AB。10、CD【解析】

A．導(dǎo)體棒為電源產(chǎn)生的電動勢為等效電路為左邊電阻和右邊并聯(lián)，總電阻為又線框總電阻為，在從靠近處向滑動的過程中，總電阻先增大后減小，總電流先減小后增大，故A項錯誤；B．兩端電壓為路端電壓即先增大后減小，故B項錯誤；C．拉力的功率等于克服安培力做功的功率，有先減小后增大，故C項正確；D．根據(jù)功率曲線可知當(dāng)外電阻時輸出功率最大，而外電阻先由小于的某值開始增加到，再減小到小于的某值，所以線框消耗的功率先增大后減小，故D項正確．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、C104.4大于【解析】

(1)[1]本實驗為了減小實驗誤差，應(yīng)滿足滑動變阻器的最大阻值遠(yuǎn)小于電流表的內(nèi)阻，即應(yīng)選用C(2)[2]根據(jù)實驗電路圖連接實物圖如圖所示(4)[3]由實驗原理可知[4]由于閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動變阻器R的滑片P，使電流表的示數(shù)為3mA，調(diào)節(jié)電阻箱R0，使電流表的示數(shù)為1mA，讀出此時電阻箱的阻值R1；電阻箱阻值變大，并聯(lián)等效電阻變大，故并聯(lián)部分分擔(dān)電壓增大，由于電阻箱兩端電壓變大，故電阻箱阻值偏大，故電流表內(nèi)阻測量偏大。12、Pb100mAR128相同【解析】

(1)[1][2]多用電表黑表筆接表的負(fù)插孔，故由圖可知P為多用電表的黑表筆；對于多用電表測量時因遵循電流由紅表筆進表，由黑表筆出表，故可知黑表筆應(yīng)與b連接；(2)[3][4]根據(jù)小燈泡的規(guī)格可知電路中電流約為I燈泡電阻約為R故為了測量準(zhǔn)確減小誤差多用電表直流電流擋量程應(yīng)選100mA；滑動變阻器應(yīng)選R1；(3)[5]滑動變阻器是采用的分壓式接法，故連接圖如圖所示(4)[6]根據(jù)圖丙可知當(dāng)燈泡兩端電壓U=2.20V，電流IR(5)[7]使用多用電表電流檔測電流時并不會用到表內(nèi)的電池，即表內(nèi)電池電動勢和內(nèi)阻的大小對多用電表電流檔的測量無影響，故測得的電流與真實值相比是