2022-2023学年湖南省长沙市明达中学高三第四次模拟考试物理试卷含解析.pdf

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1、2023 年高考物理模拟试卷 注意事项 1考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回 2答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用 05 毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置 3请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符 4作答选择题,必须用 2B 铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案作答非选择题,必须用 05 毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效 5如需作图,须用 2B 铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗 一、单项选择题:本题共 6 小题,每小题 4 分,共 24 分。在每小

2、题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。1、如图所示,强度足够的、不可伸长的轻线一端系着一个小球 p,另一端套在图钉 A 上,图钉 A 正上方有距它 h 的图钉 B,此时小球在光滑的水平平台上做半径为 a 的匀速圆周运动。现拔掉图钉 A,则 A小球继续做匀速圆周运动 B小球做远离 O 的曲线运动,直到被图钉 B 拉住时停止 C小球做匀速直线运动,直到被图钉 B 拉住时再做匀速圆周运动 D不管小球做什么运动,直到被图钉 B 拉住时小球通过的位移为 h 2、如图所示,金星和火星均绕太阳做匀速圆周运动,金星半径是火星半径的 n 倍,金星质量为火星质量的 K 倍。忽略行星的自转。则下列说法正确的

3、是()A金星表面的重力加速度是火星的Kn倍 B金星的第一宇宙速度是火星的Kn倍 C金星绕太阳运动的加速度比火星大 D金星绕太阳运动的周期比火星大 3、物体做匀速圆周运动时,在任意相同时间间隔内,速度的变化量()A大小相同、方向相同 B大小相同、方向不同 C大小不同、方向不同 D大小不同、方向相同 4、已知无限长通电直导线周围某一点的磁感应强度 B 的表达式:002IBr,其中 r0是该点到通电直导线的距离,I为电流强度,0为比例系数(单位为 N/A2)试推断,一个半径为 R 的圆环,当通过的电流为 I 时,其轴线上距圆心O 点为 r0处的磁感应强度应为()A20322202r IRr B032

4、2202IRRr C20322202IRRr D20 0322202r IRr 5、下列核反应方程中,属于重核裂变的是()A1441717281N+HeO+H B238234492902UTh+He C224112H+HHe D235114489192056360U+nBa+Kr+3 n 6、如图所示,A、B 为水平放置的平行板电容的两个极板,B 板接地。将电容器与电源接通,板间带正电的油滴恰好处于静止状态。断开开关后.下列说法正确的是()A油滴将加速下落 BA 板电势高于 B 板 C若将 A 板向右错开少许,油滴将向上加速运动 D若将 B 板下移,P 点的电势将升高 二、多项选择题:本题共

5、4 小题,每小题 5 分,共 20 分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得 5 分,选对但不全的得 3 分,有选错的得 0 分。7、预计 2020 年再发射 24 颗卫星后,北斗全球系统建设将全面完成,使我国的导航定位精度不断提高。北斗导航卫星有一种是处于地球同步轨道,假设其离地高度为 h,地球半径为 R,地面附近重力加速度为 g,则有()A该卫星运行周期可根据需要任意调节 B该卫星所在处的重力加速度为2()RgRh C该卫星运动动能为22()mgRRh D该卫星周期与近地卫星周期之比为23(1)hR 8、如图所示,质量为m=245 g 的物块(可视为质点)放在

6、质量为 M=0.5 kg 的木板左端,足够长的木板静止在光滑水平面上,物块与木板间的动摩擦因数为 =0.4,质量为 m0=5 g 的子弹以速度 v0=300 m/s 沿水平方向射入物块并留在其中(时间极短),g=10 m/s2,则在整个过程中 A物块和木板组成的系统动量守恒 B子弹的末动量大小为 0.01kgm/s C子弹对物块的冲量大小为 0.49Ns D物块相对木板滑行的时间为 1s 9、下列说法正确的是_。A共享单车是“新四大发明”之一,手机和互联网、互联网和单车之间都是通过红外线传递信息的 B高速运动的物体,沿运动方向的长度会变长 C发生沙尘暴时能见度只有几十米,天空变黄发暗,这是因为

7、发生沙尘暴时只有波长较长的一部分光才能到达地面 D根据多普勒效应可以算出宇宙中的星球靠近或远离地球的速度 E.光纤通信、医用纤维式内窥镜都利用了光的全反射原理 10、为了测量某化工厂的污水排放量,技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计,该装置由绝缘材料制成,长、宽、高分别为 a、b、c,左、右两端开口,在垂直于前、后面的方向加磁感应强度为 B 的匀强磁场,在上、下两个面的内侧固定有金属板 M、N 作为电极,污水充满管口从左向右流经该装置时,电压表将显示两个电极间的电压 U,若用 Q 表示污水流量(单位时间内流出的污水体积),下列说法中正确的是()AM 板电势一定高于 N 板的电势 B

8、污水中离子浓度越高,电压表的示数越大 C污水流动的速度越大,电压表的示数越大 D电压表的示数 U 与污水流量 Q 成正比 三、实验题:本题共 2 小题,共 18 分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。11(6 分)某同学用图甲所示装置测量木块与木板间动摩擦因数。图中,置于实验台上的长木板水平放置,其左端固定一轻滑轮,轻绳跨过滑轮,一端与放在木板上的小木块相连,另一端可悬挂钩码。实验中可用的钩码共有 N 个,将n(依次取n=1,2,3,4,5)个钩码挂在轻绳左端,其余Nn个钩码放在木块的凹槽中,释放小木块,利用打点计时器打出的纸带测量木块的加速度。(1)正确进行实验操作,得到一

9、条纸带,从某个清晰的打点开始,依次标注 0、1、2、3、4、5、6,分别测出位置 0 到位置 3、位置 6 间的距离,如图乙所示。已知打点周期 T=0.02s,则木块的加速度a=_ms2。(2)改变悬挂钩码的个数 n,测得相应的加速度 a,将获得数据在坐标纸中描出(仅给出了其中一部分)如图丙所示。取重力加速度 g=10ms2,则木块与木板间动摩擦因数_(保留 2 位有效数字)(3)实验中_(选填“需要”或“不需要”)满足悬挂钩码总质量远小于木块和槽中钩码总质量。12(12 分)如图甲所示,是一块厚度均匀、长宽比为 5:4 的长方形合金材料薄板式电阻器,a、b 和 c、d 是其两对引线,长方形在

10、 a、b 方向的长度大于在 c、d 方向的长度。已知该材料导电性能各向同性。某同学想测定该材料的电阻率。他选取的器材有:多用电表;游标卡尺;螺旋测微器;学生电源;电压表 V(量程:3V,内阻约为3k);电流表 A(量程:0.6A,内阻约为 0.2);滑动变阻器 R0(最大阻值 10);开关 S、导线若干。(1)用多用电表粗测该电阻器的电阻值。他首先调整多用电表“指针定位螺丝”,使指针指在零刻度;再将选择开关旋至电阻挡“1”挡位,两支表笔金属部分直接接触,调整“欧姆调零旋钮”,使指针指向“0”。然后,用两支表笔分别连接电阻器的 a、b 引线,多用电表表盘指针位置如图乙所示。a、b 两引线之间的电

11、阻值 R=_。(2)用游标卡尺和螺旋测微器分别测量薄板的宽度和厚度,结果如图丙所示,则宽度 L=_mm,厚度D=_mm。(3)为了精确测定 a、b 两引线之间的电阻值 R,该同学在图丁所示的实物中,已经按图丁中电路图正确连接了部分电路;请用笔画线代替导线,完成剩余电路的连接_。(4)若该同学保持电路不变,只将 a、b 引线改接为 c、d 引线,测量 c、d 之间的电阻值,则测量 c、d 之间电阻值的相对误差_(填“大于”、“小于”或“等于”)测量 a、b 之间电阻值的相对误差。(5)计算该材料电阻率的表达式_。(式中用到的物理量的符号均要取自(1)(2)(3)问)四、计算题:本题共 2 小题,

12、共 26 分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13(10 分)如图所示,在 xOy 平面直角坐标系中,直角三角形 ACD 内存在垂直平面向里磁感应强度为 B 的匀强磁场,线段 CO=OD=L,CD 边在 x 轴上,ADC=30。电子束沿 y 轴方向以相同的速度 v0从 CD 边上的各点射入磁场,已知这些电子在磁场中做圆周运动的半径均为3L,在第四象限正方形 ODQP 内存在沿 x 轴正方向、大小为 E=Bv0的匀强电场,在 y=L 处垂直于 y 轴放置一足够大的平面荧光屏,屏与 y 轴交点为 P。忽略电子间的相互作用,不计电子的重力。(1)电子的比荷;

13、(2)从 x 轴最右端射入电场中的电子打到荧光屏上的点与 P 点间的距离:(3)射入电场中的电子打到荧光屏上的点距 P 的最远距离。14(16 分)如图所示,一圆柱形绝热气缸开口向上竖直放置,通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体。活塞的质量为 m、横截面积为 s,与容器底部相距 h。现通过电热丝缓慢加热气体,当气体吸收热量 Q 时停止加热,活塞上升了 2h 并稳定,此时气体的热力学温度为 T1已知大气压强为 P0,重力加速度为 g,活塞与气缸间无摩擦且不漏气。求:加热过程中气体的内能增加量;停止对气体加热后,在活塞上缓缓。添加砂粒,当添加砂粒的质量为 m0时,活塞恰好下降了 h。求此时气体的温

14、度。15(12 分)如图所示,半圆形玻璃砖的半径为 R,圆心为 O。一束单色光由玻璃砖上的 P 点垂直于半圆底面射入玻璃砖,其折射光线射向底面的 Q 点(图中未画出),折射率为3,测得 P 点与半圆底面的距离为2R。计算确定 Q 点的位置。参考答案 一、单项选择题:本题共 6 小题,每小题 4 分,共 24 分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。1、C【解析】ABC.拔掉钉子 A 后,小球沿切线飞出,做匀变速直线运动,知道线环被钉子 B 套住,之后细线的拉力提供向心力,小球再做匀速圆周运动,故 C 正确,AB 错误。D,知道线环被钉子 B 套住前,匀速运动的位移为2222sa

15、haahh,故 D 错误。2、C【解析】A由 2MmmgGR 有 222GM RgKgGM Rn金火金火火金 故 A 错;B由 22MmvGmRR 有 GM RvKvGM Rn金火金火火金 故 B 错误;C由公式 2MmGmar 得 2GMar 由图可知,金星轨道半径比火星轨道半径小,则金星绕太阳运动的加速度比火星大,故 C 正确;D由公式 222()MmGmrrT 得 32rTGM 由图可知,金星轨道半径比火星轨道半径小,则金星绕太阳运动的周期比火星小,故 D 错误。故选 C。3、B【解析】物体做匀速圆周运动时,速度的变化量vat,由于加速度的大小不变但方向时刻在变化,所以在任意相同时间间隔

16、内,速度的变化量大小相等,方向不同。A.大小相同、方向相同,与分析不符,故 A 错误;B.大小相同、方向不同,与分析相符,故 B 正确 C.大小不同、方向不同,与分析不符,故 C 错误;D.大小不同、方向相同,与分析不符,故 D 错误。4、C【解析】根据,002IBr,0单位为:Tm/A;A、等式右边单位:23m A=A/mm,左边单位为 T,不同,故 A 错误;B、等式右边单位:3(T m/A)m A=T/mm,左边单位为 T,不同,故 B 错误;C、等式右边单位:23(T m/A)mA=Tm,左边单位为 T,相同,故 C 正确;D、等式右边单位23(T m/A)mA=Tm,左边单位为 T,

17、相同,但当 r0=0 时 B=0,显然不合实际,故 D 错误;故选 C.【点睛】本题要采用量纲和特殊值的方法进行判断,即先根据单位判断,再结合 r0取最小值进行分析.结合量纲和特殊值进行判断是解决物理问题的常见方法.5、D【解析】A 是发现质子的反应,属于人工核转变;B 属于 衰变;C 属于聚变方程;D 属于重核裂变方程。故选 D。6、C【解析】A开关断开后,板间场强不变,油滴将保持静止,故 A 错误;B因油滴带正电,由平衡条件可知电场力向上,A 板带负电,A 板电势低于 B 板,故 B 错误;C断开开关后,电容器的电荷量 Q 保持不变,由公式UEd、QCU和4rSCkd可知 4rkSEQ 当

18、 A 板向右错开少许,即正对面积 S 减小,板间场强 E 增大,油滴所受电场力增大,将向上加速运动,故 C 正确;D当 B 板下移,板间场强 E 不变,但 PB 距离变大,由匀强电场的电势差 U=Ed 可知,BP 电势差BPU增大,因 B 点接地,电势始终为零,故 P 点电势减小,即 D 错误。故选 C。二、多项选择题:本题共 4 小题,每小题 5 分,共 20 分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得 5 分,选对但不全的得 3 分,有选错的得 0 分。7、BC【解析】A地球同步卫星和地球自转同步,周期为 24 h,即该卫星运行周期是固定不变的,选项 A 错误;

19、B由 2MmGmgr 可知 2GMgR 2()GMgRh 则该卫星所在处的重力加速度是 2()RggRh 选项 B 正确;C由于 22MmvGmrr 则 2GMgRvrRh 该卫星的动能 22k122()mgREmvRh 选项 C 正确;D根据开普勒第三定律可知,该卫星周期与近地卫星周期之比为 32()TRhTR 选项 D 错误。故选 BC。8、BD【解析】A子弹进入木块的过程中,物块和木板的动量都增大,所以物块和木板组成的系统动量不守恒故 A 错误;B选取向右为正方向,子弹打入木块过程,由动量守恒定律可得:m0v0=(m0+m)v1 木块在木板上滑动过程,由动量守恒定律可得:(m0+m)v1

20、=(m0+m+M)v2 联立可得:30 023305 10300m/s2m/s5 10245 100.5m vvmmM 所以子弹的末动量:pm0v2510320.01kgm/s 故 B 正确;C由动量定理可得子弹受到的冲量:I ppp00.01 kgm/s 5103300 kgm/s1.49kgm/s=1.49Ns 子弹与物块作用力的时间相等,相互作用力大小始终相等,而方向相反,所以子弹对物块的冲量大小也是 1.49Ns故C 错误;D对子弹木块整体,由动量定理得:-(m0+m)gt=(m0+m)(v2-v1)由式可得,物块相对于木板滑行的时间 211svvtg 故 D 正确 9、CDE【解析】

21、A手机是通过电磁波传递信息的,故 A 错误;B根据相对论可知,高速运动的物体,沿运动方向的长度会变短,故 B 错误;C波长较短的光容易被障碍物挡住,不能到达地面,波长较长的光更容易发生衍射而透过沙尘间的缝隙到达地面,故 C 正确;D由于波源与接受者的相对位移的改变而导致接受频率的变化,称为多普勒效应,故根据多普勒效应,可以判断遥远天体相对于地球的运动速度,故 D 正确;E光纤通信、医用纤维式窥镜都利用了光的全反射原理,故 E 正确。故选:CDE。10、ACD【解析】A 项,根据左手定则知负离子所受洛伦兹力方向向下,正离子所受洛伦兹力方向向上,所以 M 板电势一定高于 N 板的电势,故 A 正确

22、;B、C 项,最终离子处于平衡,故电场力等于洛伦兹力,根据牛顿第二定律有UqvBqc,解得UBvc,所以与离子的浓度无关,与污水流动的速度成正比,故 B 项错误,C 项正确 D 项,根据UvBc,则流量UUQvbcbcbBcB,即QBUb,故电压表示数与污水流量成正比,故 D 项正确 综上所述本题正确答案为 ACD 三、实验题:本题共 2 小题,共 18 分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。11、2.0 0.140.16 不需要 【解析】(1)木块的加速度:2223603227.323.303.3010/2.0/(3)9 0.02xxam sm sT.(2)对 N 个砝码的

23、整体,根据牛顿第二定律:()nmgNn mgNma,解得(1)gangN;画出 a-n图像如图;由图可知 g=1.6,解得=0.16.(3)实验中是对 N 个砝码的整体进行研究,则不需要满足悬挂钩码总质量远小于木块和槽中钩码总质量。12、6 50.60 1.200 小于 45DR 【解析】(1)1开关旋至电阻挡“1”挡位,故电阻为 6。(2)23游标卡尺读数为 50mm0.05 12mm50.60mmL 螺旋测微器读数 1mm0.01mm20.01.200mmD (3)4根据电路图可知,连线如下 (4)5因为 cd 间电阻小于 ab 间电阻,则电压表分流更小,带来的误差更小,测量 c、d 之间

24、电阻值的相对误差小于测量 a、b 之间电阻值的相对误差。(5)6根据 54abLLRSL D 可知 45DR 四、计算题:本题共 2 小题,共 26 分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13、(1)03vemBL(2)23L (3)34L【解析】根据电子束沿速度 v0射入磁场,然后进入电场可知,本题考查带电粒子在磁场和电场中的运动,根据在磁场中做圆周运动,在电场中做类平抛运动,运用牛顿第二定律结合几何知识并且精确作图进行分析求解;【详解】(1)由题意可知电子在磁场中的轨迹半径3Lr 由牛顿第二定律得200Bevmrv=电子的比荷03emBLv;(2)若

25、电子能进入电场中,且离 O 点右侧最远,则电子在磁场中运动圆轨迹应恰好与边 AD 相切,即粒子从 F 点离开磁场进入电场时,离 O 点最远:设电子运动轨迹的圆心为O点。则23LOF x=从 F 点射出的电子,做类平抛运动,有2232LEexmt,0ytv 代入得23Ly=电子射出电场时与水平方向的夹角为有122ytanx 所以,从 x 轴最右端射入电场中的电子打到荧光屏上的点为 G,则它与 P 点的距离 2tan3LyLGP;(3)设打到屏上离 P 点最远的电子是从(x,0)点射入电场,则射出电场时 00223xmxLytEevv 设该电子打到荧光屏上的点与 P 点的距离为 X,由平抛运动特点

26、得2XLyyx 所以2332222838xLxLLXxxyLx 所以当38xL,有34mLX。【点睛】本题属于带电粒子在组合场中的运动,粒子在磁场中做匀速圆周运动,要求能正确的画出运动轨迹,并根据几何关系确定某些物理量之间的关系,粒子在电场中的偏转经常用化曲为直的方法,求极值的问题一定要先找出临界的轨迹,注重数学方法在物理中的应用。14、(1)02()UQp Smg h(2)0102(1)3m gTp Smg 【解析】等压过程气体的压强为10mgppS,则气体对外做功为10(2)2()WPShp Smg h 由热力学第一定律得UQW,解得02()UQp Smg h;停止对气体加热后,活塞恰好下降了h,气体的温度为2T 则初态10mgppS,13VhS,热力学温度为1T,末态020()mm gppS,22VhS,热力学温度为2?T,由气态方程1 12212pVp VTT,解得02102(1)3m gTTp Smg【点睛】解答本题关键要注意:(1)确做功与热量的正负的确定是解题的关键;(2)对气体正确地进行受力分析,求得两个状态的压强是解题的关键属于中档题 15、333R【解析】如图所示 P 点折射有 sinsininr 由几何关系得 1cos2PMiR ir 解得 30 则有 QPQO 又有 3cos3PMQPR 则 333NQRQOR 即 Q 点与玻璃砖上边缘相距333R。

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