湖南省長沙市2023學(xué)年高考物理四模試卷含解析

2023學(xué)年高考物理模擬試卷注意事項(xiàng)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(xiàng)的方框涂滿、涂黑；如需改動(dòng)，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(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、2018年11月中科院的等離子體研究所宣布我國的“人造太陽”裝置的研究取得了突破性的進(jìn)展，等離子體中心的溫度已經(jīng)可以達(dá)到1億度?！叭嗽焯枴睂?shí)驗(yàn)中的可控?zé)岷朔磻?yīng)的聚變方程是，反應(yīng)原料氘（）富存于海水中，氚（）可以用中子轟擊鋰核（）得到。關(guān)于中子轟擊鋰核（）產(chǎn)生一個(gè)氚（）核和一個(gè)新核，下列說法正確的是（）A．該核反應(yīng)方程為：B．在中子轟擊鋰核（）的反應(yīng)中，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，能量不守恒C．核反應(yīng)生成物中的粒子具有很強(qiáng)的電離本領(lǐng)，但穿透能力較弱D．核反應(yīng)前后核子數(shù)相等，所以生成物的質(zhì)量等于反應(yīng)物的質(zhì)量之和2、為探測地球表面某空間存在的勻強(qiáng)電場電場強(qiáng)度E的大小，某同學(xué)用絕緣細(xì)線將質(zhì)量為m、帶電量為+q的金屬球懸于O點(diǎn)，如圖所示，穩(wěn)定后，細(xì)線與豎直方向的夾角θ=60°；再用另一完全相同的不帶電金屬球與該球接觸后移開，再次穩(wěn)定后，細(xì)線與豎直方向的夾角變?yōu)棣?30°，重力加速度為g，則該勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E大小為（）A．E=mg B．E=mg C．E=mg D．E=3、下列說法正確的是（）A．物體從外界吸收熱量，其內(nèi)能一定增加B．物體對外界做功，其內(nèi)能一定減少C．物體溫度降低，其分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能增大D．物體溫度升高，其分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能增大4、2020年3月15日中國散列中子源利（CSNS）利用中子成像技術(shù)幫助中國科技大學(xué)進(jìn)行了考古方面的研究。散射中子源是研究中子特性、探測物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)的科研裝置。CNSN是我國重點(diǎn)建設(shè)的大科學(xué)裝置，將成為發(fā)展中國家擁有的第一臺散裂中子源。下列關(guān)于中子研究的說法正確的是（）A．α粒子轟擊，生成，并產(chǎn)生了中子B．經(jīng)過4次α衰變，2次β衰變，新核與原來的原子核相比，中子數(shù)少了6個(gè)C．放射性β射線其實(shí)質(zhì)是高速中子流，可用于醫(yī)學(xué)的放射治療D．核電站可通過控制中子數(shù)目來控制核反應(yīng)劇烈程度5、圖為氫原子的能級示意圖。處于n=4能級的一群氫原子向低能級躍遷時(shí)，輻射出的光子再照射列逸出功為2.29eV的某金屬板上，下列說法正確的是（）A．共有10種不同頻率的光子輻射出來B．共有6種不同頻率的光子能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象C．入射光子的頻率越高，逸出光電子的最大初動(dòng)能越大D．從金屬板中逸出的光電子就是粒子6、醫(yī)生做某些特殊手術(shù)時(shí)，利用電磁血流計(jì)來監(jiān)測通過動(dòng)脈的血流速度.電磁血流計(jì)由一對電極a和b以及一對磁極N和S構(gòu)成，磁極間的磁場是均勻的.使用時(shí)，兩電極a、b均與血管壁接觸，兩觸點(diǎn)的連線、磁場方向和血流速度方向兩兩垂直，如圖所示.由于血液中的正負(fù)離子隨血流一起在磁場中運(yùn)動(dòng)，電極a、b之間會有微小電勢差.在達(dá)到平衡時(shí)，血管內(nèi)部的電場可看做是勻強(qiáng)電場，血液中的離子所受的電場力和磁場力的合力為零．在某次監(jiān)測中，兩觸點(diǎn)間的距離為3.00mm，血管壁的厚度可忽略，兩觸點(diǎn)間的電勢差為160pV，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小0.040T.則血流的速度的近似值和電極a、b的正負(fù)為A．1.3m/s，a負(fù)、b正B．2.7m/s，a正、b負(fù)C．1.3m/s，a正、b負(fù)D．2.7m/s，a負(fù)、b正二、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、長為l直導(dǎo)線中通有恒定電流I，靜置于絕緣水平桌面上，現(xiàn)在給導(dǎo)線所在空間加勻強(qiáng)磁場，調(diào)整磁場方向使得導(dǎo)線對桌面的壓力最小，并測得此壓力值為N1，保持其他條件不變，僅改變電流的方向，測得導(dǎo)線對桌面的壓力變?yōu)镹2。則通電導(dǎo)線的質(zhì)量和勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為（）A． B．C． D．8、在研究光電效應(yīng)現(xiàn)象時(shí)，用到了下面的裝置和圖像。以下描述正確的是（）A．圖甲中，弧光燈照射鋅板，驗(yàn)電器的錫箔張開，由此說明鋅板帶正電B．圖乙中，向右移動(dòng)滑片，微安表讀數(shù)變小，可以測量遏止電壓C．圖乙中，可以研究單位時(shí)間發(fā)射的光電子數(shù)與照射光的強(qiáng)度的關(guān)系D．圖丙中，強(qiáng)、弱黃光的圖像交于U軸同一點(diǎn)，說明光電子最大初動(dòng)能與光的強(qiáng)度無關(guān)9、如圖所示，在水平面上固定一個(gè)半圓弧軌道，軌道是光滑的，O點(diǎn)為半圓弧的圓心，一根輕繩跨過半圓弧的A點(diǎn)(O、A等高，不計(jì)A處摩擦)，輕繩一端系在豎直桿上的B點(diǎn)，另一端連接一個(gè)小球P。現(xiàn)將另一個(gè)小球Q用光滑輕質(zhì)掛鉤掛在輕繩上的AB之間，已知整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，α＝30°，β＝45°則（）A．將繩的B端向上緩慢移動(dòng)一小段距離時(shí)繩的張力不變B．將繩的B端向上緩慢移動(dòng)一小段距離時(shí)半圓弧中的小球P位置下移C．靜止時(shí)剪斷A處輕繩瞬間，小球P的加速度為gD．小球P與小球Q的質(zhì)量之比為10、如圖所示，豎直放置的兩塊很大的平行金屬板a、b，相距為d，a、b間的電場強(qiáng)度為E，今有一帶正電的微粒從a板下邊緣以初速度v0豎直向上射入電場，當(dāng)它飛到b板時(shí)，速度大小不變，而方向變?yōu)樗椒较颍覄偤脧母叨纫矠閐的狹縫穿過b板進(jìn)入bc區(qū)域，bc區(qū)域的寬度也為d，所加電場的場強(qiáng)大小為E，方向豎直向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里，磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小等于，重力加速度為g，則下列關(guān)于微粒運(yùn)動(dòng)的說法正確的A．微粒在ab區(qū)域的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為B．微粒在bc區(qū)域中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圓周半徑r＝dC．微粒在bc區(qū)域中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為D．微粒在ab、bc區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為三、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）某同學(xué)用圖中所給器材進(jìn)行與安培力有關(guān)的實(shí)驗(yàn)。兩根金屬導(dǎo)軌ab和a1b1，固定在同一水平面內(nèi)且相互平行，足夠大的電磁鐵（未畫出）的N極位于兩導(dǎo)軌的正上方，S極位于兩導(dǎo)軌的正下方，一金屬棒置于導(dǎo)軌上且與兩導(dǎo)軌垂直。（不計(jì)金屬導(dǎo)軌的電阻和摩擦）(1)在開關(guān)閉合后，金屬棒向_________（選填“左側(cè)”或“右側(cè)”）移動(dòng)。(2)為使金屬棒在離開導(dǎo)軌時(shí)具有更大的速度，有人提出以下建議：A．適當(dāng)增加兩導(dǎo)軌間的距離B．保持兩個(gè)導(dǎo)軌間距不變，換一根更長的金屬棒C．將滑動(dòng)變阻器滑片向左移動(dòng)D．把磁鐵換成磁性更強(qiáng)的足夠大的釹鐵硼磁鐵其中正確的是_________（填入正確選項(xiàng)前的字母）。(3)如果將電路中電流方向反向，磁場也反向，金屬棒將會向_____（選填“左側(cè)"或“右側(cè)”）移動(dòng)。12．（12分）用如圖所示裝置可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，輕繩兩端系著質(zhì)量相等的物體A、B，物體B上放一金屬片C，鐵架臺上固定一金屬圓環(huán)，圓環(huán)處在物體B的正下方，金屬片C與圓環(huán)間的高度差為h，將A、B、C組成的系統(tǒng)由靜止釋放．當(dāng)物體B穿過圓環(huán)時(shí)，金屬片C被擱置在圓環(huán)上，兩個(gè)固定在鐵架臺P1、P2處的光電門，通過電子計(jì)時(shí)器可測出物體B通過P1、P2這段距離的時(shí)間．(1)若測得P1、P2之間的距離為d，物體B通過這段距離的時(shí)間為t，則物體B剛穿過圓環(huán)后的速度v＝________．(2)若物體A、B的質(zhì)量均用M表示，金屬片C的質(zhì)量用m表示，重力加速度為g，該實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證了等式____________成立，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．(3)本實(shí)驗(yàn)中的測量儀器除刻度尺、光電門、電子計(jì)時(shí)器外，還需要________．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，在xOy坐標(biāo)平面的第一象限內(nèi)有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場，在第四象限內(nèi)有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場。有一質(zhì)量為m，電荷量為q，帶負(fù)電的粒子（重力不計(jì)）從坐標(biāo)原點(diǎn)O射入磁場，其入射方向與y軸負(fù)方向成45°角。當(dāng)粒子第一次進(jìn)入電場到達(dá)P點(diǎn)時(shí)速度大小為v0，方向與x軸正方向相同，P點(diǎn)坐標(biāo)為（4L，L）。求：（1）粒子從O點(diǎn)射入磁場時(shí)速度v的大?。唬?）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；（3）粒子從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)所用的時(shí)間。14．（16分）如圖所示，在豎直向下的恒定勻強(qiáng)磁場B=2T中有一光滑絕緣的四分之一圓軌道，一質(zhì)量m=3kg的金屬導(dǎo)體MN長度為L=0.5m，垂直于軌道橫截面水平放置，在導(dǎo)體中通入電流I，使導(dǎo)體在安培力的作用下以恒定的速率v=1m/s從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，g=10m/s2求：(1)電流方向；(2)當(dāng)金屬導(dǎo)體所在位置的軌道半徑與豎直方向的夾角為θ=時(shí)，求電流的大??；(3)當(dāng)金屬導(dǎo)體所在位置的軌道半徑與豎直方向的夾角為θ=時(shí)，求安培力的瞬時(shí)功率P。15．（12分）如圖所示，光滑絕緣的半圓形軌道ABC固定在豎直面內(nèi)，圓心為O，軌道半徑為R，B為軌道最低點(diǎn)。該裝置右側(cè)的圓弧置于水平向右的足夠大的勻強(qiáng)電場中。某一時(shí)刻一個(gè)帶電小球從A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，小球的動(dòng)能為E0，進(jìn)入電場后繼續(xù)沿軌道運(yùn)動(dòng)，到達(dá)C點(diǎn)時(shí)小球的電勢能減少量為2E0，試求：（1）小球所受重力和電場力的大??；（2）小球脫離軌道后到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能。

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、C【解析】

A．中子轟擊鋰核，核反應(yīng)方程式應(yīng)為，A錯(cuò)誤；B．核反應(yīng)過程系統(tǒng)動(dòng)量守恒，能量也守恒，B錯(cuò)誤；C．粒子具有很強(qiáng)的電離本領(lǐng)，穿透能力較弱，C正確；D．核反應(yīng)前后核子數(shù)相等，核反應(yīng)中釋放的核能源于核反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損，D錯(cuò)誤。故選C。2、D【解析】

設(shè)電場方向與豎直方向夾角為α，則開始時(shí)，水平方向豎直方向當(dāng)用另一完全相同的不帶電金屬球與該球接觸后移開，再次穩(wěn)定后電量減半，則水平方向豎直方向聯(lián)立解得qE=mgα=60°即故選D。3、D【解析】

A．如果物體從外界吸收熱量時(shí)，再對外做功，則內(nèi)能可能減小，可能不變，可能增加，A錯(cuò)誤；B．如果物體對外界做功的同時(shí)，再從外界吸收熱量，則其內(nèi)能可能減小，可能不變，可能增加，B錯(cuò)誤；CD．溫度是分子平均動(dòng)能大小的標(biāo)志，溫度升高，物體內(nèi)大量分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能增大，C錯(cuò)誤D正確。故選D。4、D【解析】

A．α粒子轟擊，生成，并產(chǎn)生了質(zhì)子，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．經(jīng)過4次α衰變，2次β衰變，新核質(zhì)量數(shù)為222，電荷數(shù)為86，中子數(shù)為136，原來的原子核中子數(shù)為238-92=146，則與原來的原子核相比，中子數(shù)少了10個(gè)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．放射性β射線其實(shí)質(zhì)是高速電子流，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．核電站可通過控制中子數(shù)目來控制核反應(yīng)劇烈程度，選項(xiàng)D正確。故選D。5、C【解析】

A.共有種不同頻率的光子輻射出來，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.其中能級差大于2.29eV的躍遷有：4→1、3→1、2→1、4→2，即共有4種不同頻率的光子能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.根據(jù)光電效應(yīng)規(guī)律可知，入射光子的頻率越高，逸出光電子的最大初動(dòng)能越大，選項(xiàng)C正確；D.從金屬板中逸出的光電子是，不是粒子，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。6、C【解析】血液中正負(fù)離子流動(dòng)時(shí)，根據(jù)左手定則，正離子受到向上的洛倫茲力，負(fù)離子受到向下的洛倫茲力，所以正離子向上偏，負(fù)離子向下偏，則a帶正電，b帶負(fù)電．最終血液中的離子所受的電場力和磁場力的合力為零，則有：，代入數(shù)據(jù)解得：v=1.3m/s，故C正確，ABD錯(cuò)誤．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、BC【解析】

對導(dǎo)線受力分析，可知導(dǎo)線受重力、支持力和安培力作用，當(dāng)安培力方向豎直向上時(shí)，支持力最小，則導(dǎo)線對桌面的壓力最小，根據(jù)平衡條件有當(dāng)僅改變電流方向時(shí)，安培力方向向下，根據(jù)平衡有聯(lián)立解得，故BC正確，AD錯(cuò)誤。故選BC。8、BD【解析】

A．弧光燈照射鋅板，驗(yàn)電器的錫箔張開，僅僅能說明驗(yàn)電器帶電，無法判斷電性，故A錯(cuò)誤；B．滑動(dòng)變阻器滑片向右移動(dòng)時(shí)，光電管所加反向電壓變大，光電流變小，可測量遏止電壓，故B正確；C．光電管加反向電壓，無法判定光電子數(shù)與光的強(qiáng)度關(guān)系，故C錯(cuò)誤；D．圖丙中，強(qiáng)黃光和弱黃光的圖像交于U軸同一點(diǎn)，說明遏止電壓與光的強(qiáng)度無關(guān)，根據(jù)因此也說明光電子最大初動(dòng)能與光的強(qiáng)度無關(guān)，故D正確。故選BD。9、ACD【解析】

A．繩子B端向上移動(dòng)一小段距離，根據(jù)受力分析可知P球沒有發(fā)生位移，因此AQP變成了晾衣架問題，繩長不會變化，A到右邊板的距離不變，因此角度不會發(fā)生變化，即繩子的張力也不會變化；選項(xiàng)A正確。B．如果P向下移動(dòng)一段距離，繩子AP拉力變小，繩長AP變長，而AB之間的繩子長度變短，則角度變大，繩子AB之間的張力變大，AP的張力也變大，產(chǎn)生矛盾；B錯(cuò)誤。C．剪斷A處細(xì)繩，拉力突變?yōu)榱悖∏騊只受重力的分力，所以加速度為；C正確。D．根據(jù)受力分析，分別對兩個(gè)小球做受力分析，因?yàn)槭腔罱Y(jié)所以繩子的張力都是相同，則,又由于.由兩式可得；故D正確。故選ACD。10、AD【解析】

將粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)沿水平和豎直方向正交分解，水平分運(yùn)動(dòng)為初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，豎直分運(yùn)動(dòng)為末速度為零的勻減速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，有：水平方向：v0=at，；豎直方向：0=v0-gt；解得a=g①②，故A正確；粒子在復(fù)合場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于電場力與重力平衡，故粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力解得：③，由①②③得到r=2d，故B錯(cuò)誤；由于r=2d，畫出軌跡，如圖，由幾何關(guān)系，得到回旋角度為30°，故在復(fù)合場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為，故C錯(cuò)誤；粒子在電場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為：，故粒子在ab、bc區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為：，故D正確；故選AD．【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵是將粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)正交分解為直線運(yùn)動(dòng)來研究，而粒子在復(fù)合場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力和電場力平衡，洛侖茲力提供向心力，粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．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、左側(cè)ACD左側(cè)【解析】

(1)[1]根據(jù)題意可知，磁場方向豎直向下，電流方向垂直紙面向里。所以根據(jù)左手定則可得安培力方向?yàn)樗较蜃螅蕦?dǎo)體棒向左側(cè)運(yùn)動(dòng)。(2)[2]ACD．根據(jù)公式可得，適當(dāng)增加導(dǎo)軌間的距離或者增大電流或者增大磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度，可增大金屬棒受到的安培力，根據(jù)動(dòng)能定理得則金屬棒離開導(dǎo)軌時(shí)的動(dòng)能變大，即離開導(dǎo)軌時(shí)的速度變大，ACD正確；

B．若換用一根更長的金屬棒，但金屬棒切割磁感線的有效長度即導(dǎo)軌間的寬度不變，安培力F不變，棒的質(zhì)量變大，由可知速度變小，故B錯(cuò)誤。故選ACD。(3)[3]都反向后，電流垂直紙面向外，磁場方向豎直向上，根據(jù)左手定則可得安培力方向仍向左，故導(dǎo)體棒仍向左側(cè)移動(dòng)。12、d/t天平【解析】(1)由于A、B兩物體的質(zhì)量相等，當(dāng)物體B通過圓環(huán)，金屬片C被擱置在圓環(huán)上后，A、B系統(tǒng)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故物體B剛穿過圓環(huán)后的速度．(2)A、B、C系統(tǒng)由初態(tài)至金屬片C被擱置在賀環(huán)上的教程中，系統(tǒng)減少的重力勢能為，系統(tǒng)增加的動(dòng)能．若，則可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．(3)從表達(dá)式可得：本實(shí)驗(yàn)中的測量儀器除刻度尺、光電門、電子計(jì)時(shí)器外，還需要天平來測量物體及金屬片的質(zhì)量．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、