湘中名校2023屆高考物理四模試卷含解析

2023年高考物理模擬試卷考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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、2019年1月3日，嫦娥四號成功著陸在月球背面開始了對月球背面區(qū)域的科學考察之旅。由于月球在繞地球的運行過程中永遠以同一面朝向地球，導致地球上的任何基站信號都無法直接穿透月球與嫦娥四號建立聯(lián)系，為此，我國特意于2018年5月21日成功發(fā)射了嫦娥四號中繼星“鵲橋”，如下圖所示，若忽略除地球和月球外其他天體的影響，運行在地月第二拉格朗日點（L2點）的“鵲橋”的運動可簡化為同時參與了以L2點為中心的自轉(zhuǎn)和與月球一起繞地球的公轉(zhuǎn)兩個運動，以確保嫦娥四號和地球之間始終能夠正常的進行通訊聯(lián)系。以下關于月球和中繼星“鵲橋”運動的認識中正確的是：A．月球的自轉(zhuǎn)周期與其繞地球的公轉(zhuǎn)周期一定是相同的B．“鵲橋”的公轉(zhuǎn)周期一定大于月球的公轉(zhuǎn)周期C．“鵲橋”的自轉(zhuǎn)的周期一定等于其繞地球公轉(zhuǎn)的周期D．“鵲橋”繞L2點自轉(zhuǎn)的向心力一定是地球和月球?qū)ζ淙f有引力的合力2、如圖所示，兩個小球用長為1m的細線連接，用手拿著球，球豎直懸掛，且A、B兩球均靜止?，F(xiàn)由靜止釋放球，測得兩球落地的時間差為0.2s，不計空氣阻力，重力加速度，則球釋放時離地面的高度為A．1.25mB．1.80mC．3.60mD．6.25m3、馬路施工處警示燈是紅色的，這除了因為紅色光容易引起視覺注意以外，還因為紅色光比其它可見光（）A．容易發(fā)生明顯衍射 B．容易發(fā)生穩(wěn)定干涉C．容易發(fā)生折射現(xiàn)象 D．容易發(fā)生光電效應4、電阻為R的單匝閉合金屬線框，在勻強磁場中繞著與磁感線垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的交變電動勢的圖像如圖所示。下列判斷正確的是（）A．時刻線框平面與中性面平行B．穿過線框的磁通量最大為C．線框轉(zhuǎn)動一周做的功為D．從到的過程中，線框的平均感應電動勢為5、在xoy平面內(nèi)有一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，波速為2m/s．M、N是平衡位置相距2m的兩個質(zhì)點，如圖所示．在t=0時，M通過其平衡位置沿y軸正方向運動，N位于其平衡位置上方最大位移處．已知該波的周期大于1s，則下列說法中正確的是（）A．該波的周期為sB．在t=s時，N的速度一定為2m/sC．從t=0到t=1s，M向右移動了2mD．從t=s到t=s，M的動能逐漸增大6、一人站在滑板上以速度在冰面上滑行忽略滑板與冰面間的摩擦某時刻人沿水平方向向正前方距離滑板離開時人相對冰面的速度大小為。已知人與滑板的質(zhì)量分別為，則人離開時滑板的速度大小為（）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、回旋加速器的工作原理如圖所示，置于高真空中的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，磁感應強度為B的勻強磁場與盒面垂直，A處粒子源產(chǎn)生質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子，在加速電壓為U的加速電場中被加速，所加磁場的磁感應強度、加速電場的頻率可調(diào)，磁場的磁感應強度最大值為Bm和加速電場頻率的最大值fm。則下列說法正確的是（）A．粒子獲得的最大動能與加速電壓無關B．粒子第n次和第n+1次進入磁場的半徑之比為C．粒子從靜止開始加速到出口處所需的時間為D．若，則粒子獲得的最大動能為8、如圖為兒童游樂場的滑梯示意圖，滑梯可視為傾角為θ、質(zhì)量為M的斜面固定在地面上，小美手持細線下端懸掛一小球沿滑梯滑下，小美連同小球的質(zhì)量為m，下滑時，細線呈豎直狀態(tài)，則在下滑過程中，下列說法正確的是（）A．滑梯對地面的壓力大小為（M+m）gB．小美、小球組成的系統(tǒng)機械能守恒C．小美與滑梯間的動摩擦因數(shù)一定為tanθD．系統(tǒng)增加的內(nèi)能大于小美減少的機械能9、質(zhì)量均為的相同物塊P、Q靜止于同一水平面上，它們與水平面間的動摩擦因數(shù)均為0.5?，F(xiàn)分別給兩物塊施加等大的作用力F，方向如圖所示。設最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等，重力加速度大小為，下列說法正確的是（）A．若，則P受到的摩擦力比Q受到的摩擦力小B．若，則P受到的摩擦力與Q受到的摩擦力大小相等C．若，則P受到的摩擦力比Q受到的摩擦力小D．若，則P受到的摩擦力與Q受到的摩擦力大相等10、如圖所示，質(zhì)量為4m的球A與質(zhì)量為m的球B用繞過輕質(zhì)定滑輪的細線相連，球A放在固定的光滑斜面上，斜面傾角α=30°，球B與質(zhì)量為m的球C通過勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連，球C放在水平地面上。開始時控制住球A，使整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)，細線剛好拉直但無張力，滑輪左側(cè)細線豎直、右側(cè)細線與斜面平行，然后由靜止釋放球A，不計細線與滑輪之間的摩擦，重力加速度為g，下列說法正確的是（）A．釋放球A瞬間，球B的加速度大小為B．釋放球A后，球C恰好離開地面時，球A沿斜面下滑的速度達到最大C．球A沿斜面下滑的最大速度為2gD．球C恰好離開地面時彈簧的伸長量與開始時彈簧的壓縮量相等，所以A、B兩小球組成的系統(tǒng)機械能守恒三、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）小鵬用智能手機來研究物體做圓周運動時向心加速度和角速度、半徑的關系。如圖甲，圓形水平桌面可通過電機帶動繞其圓心O轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速可通過調(diào)速器調(diào)節(jié)，手機到圓心的距離也可以調(diào)節(jié)。小鵬先將手機固定在桌面某一位置M處，通電后，手機隨桌面轉(zhuǎn)動，通過手機里的軟件可以測出加速度和角速度，調(diào)節(jié)桌面的轉(zhuǎn)速，可以記錄不同時刻的加速度和角速度的值，并能生成如圖乙所示的圖象。(1)由圖乙可知，時，桌面的運動狀態(tài)是______________（填字母編號）；A．靜止B．勻速圓周運動C．速度增大的圓周運動D．速度減小的圓周運動(2)僅由圖乙可以得到的結(jié)論是：____________；(3)若要研究加速度與半徑的關系，應該保持_________不變，改變______，通過軟件記錄加速度的大小，此外，還需要的測量儀器是：__________________。12．（12分）為了探究當磁鐵靠近線圈時在線圈中產(chǎn)生的感應電動勢E與磁鐵移動所用時間Δt之間的關系，某小組同學設計了如圖所示的實驗裝置：線圈和光電門傳感器固定在水平光滑軌道上，強磁鐵和擋光片固定在運動的小車上，小車經(jīng)過光電門時，電腦會自動記錄擋光片的擋光時間Δt，以及相應時間內(nèi)的平均感應電動勢E。改變小車的速度，多次測量，記錄的數(shù)據(jù)如下表：次數(shù)測量值12345678E/V0.1160.1360.1700.1910.2150.2770.2920.329Δt/×10-3s8.2067.4866.2865.6145.3404.4623.9803.646（1）實驗操作過程中，線圈與光電門之間的距離_________________（選填“保持不變”或“變化”），從而實現(xiàn)了控制_________________不變。（2）在得到上述表格中的數(shù)據(jù)之后，他們想出兩種辦法處理數(shù)據(jù)。第一種是計算法：需要算出_____________________________，若該數(shù)據(jù)基本相等，則驗證了E與Δt成反比。第二種是作圖法：在直角坐標系中作出_____________________的關系圖線，若圖線是基本過坐標原點的傾斜直線，則也可驗證E與Δt成反比。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）如圖所示，用質(zhì)量m＝1kg的活塞在汽缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞與汽缸壁間的摩擦忽略不計，開始時活塞距離汽缸底部的高度h1＝1.0m，氣體的溫度t1=27℃?，F(xiàn)將汽缸緩慢加熱至t2=207℃，活塞緩慢上升到距離汽缸底某一高度h2處，此過程中被封閉氣體增加的內(nèi)能ΔU＝300J。已知大氣壓強p0＝1.0×105Pa，重力加速度g＝10m/s2，活塞橫截面積S＝5.0×10-4m2。求：(ⅰ)初始時汽缸內(nèi)氣體的壓強p1和緩慢加熱后活塞距離汽缸底部的高度h2；(ⅱ)此過程中缸內(nèi)氣體吸收的熱量Q。14．（16分）豎直放置的導熱氣缸用輕繩懸掛在空中，質(zhì)量為M。內(nèi)部封閉著質(zhì)量一定的理想氣體，氣體溫度為T0，塞橫截面積為S，與氣缸底部相距為H0，周圍環(huán)境溫度緩慢上升到T1，已知此氣體的內(nèi)能表達式為U=kT，k為常數(shù)，大氣壓強為p0，重力加速度為g，不計活塞與氣缸間的摩擦。求：(1)溫度為T1時活塞到缸底的距離等于多少？(2)此過程吸熱Q是多少？15．（12分）如圖所示，在豎直平面內(nèi)，第二象限存在方向豎直向下的勻強電場(未畫出)，第一象限內(nèi)某區(qū)域存在一邊界為矩形、磁感應強度B0＝0.1T、方向垂直紙面向里的勻強磁場(未畫出)，A(m，0)處在磁場的邊界上，現(xiàn)有比荷＝108C/kg的離子束在紙面內(nèi)沿與x軸正方向成θ＝60°角的方向從A點射入磁場，初速度范圍為×106m/s≤v0≤106m/s，所有離子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后均垂直穿過y軸正半軸，進入電場區(qū)域。x軸負半軸上放置長為L的熒光屏MN，取π2＝10，不計離子重力和離子間的相互作用。(1)求矩形磁場區(qū)域的最小面積和y軸上有離子穿過的區(qū)域長度；(2)若速度最小的離子在電場中運動的時間與在磁場中運動的時間相等，求電場強度E的大小(結(jié)果可用分數(shù)表示)；(3)在第(2)問的條件下，欲使所有離子均能打在熒光屏MN上，求熒光屏的最小長度及M點的坐標。

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、A【解析】

A.月球一面始終朝著地球，說明月球也有自轉(zhuǎn)，其自轉(zhuǎn)周期等于其公轉(zhuǎn)周期，故A正確；B.地月系統(tǒng)的拉格朗日點就是小星體在該位置時，可以與地球和月球基本保持相對靜止，故中繼星“鵲橋”隨拉格朗日點L2繞地球運動的周期等于月球繞地球的周期，故B錯誤；C.為確保嫦娥四號和地球之間始終能夠正常的進行通訊聯(lián)系，所以“鵲橋”的自轉(zhuǎn)的周期要小其繞地球公轉(zhuǎn)的周期，故C錯誤；D.中繼星“鵲橋”繞拉格朗日點L2運動過程，只受到地球和月球萬有引力作用，合力不能提供向心力，因此還受到自身的動力作用，故D錯誤。2、B【解析】

設釋放時A球離地高度為h，則，求得，。A.1.25m與上述計算結(jié)果不相符，故A錯誤；B.1.80m與上述計算結(jié)果相符，故B正確；C.3.60m與上述計算結(jié)果不相符，故C錯誤；D.6.25m與上述計算結(jié)果不相符，故D錯誤。3、A【解析】

A．紅光在可見光中的波長最長，容易發(fā)生明顯衍射，故選項A正確；B．干涉與光的顏色無關，選項B錯誤；C．所有的光都能發(fā)生折射，選項C錯誤；D．紅光在可見光中頻率最小，最不容易發(fā)生光電效應，選項D錯誤.4、B【解析】

A．由圖可知時刻感應電動勢最大，此時線圈所在平面與中性面垂直，A錯誤；B．當感應電動勢等于零時，穿過線框回路的磁通量最大，且由得B正確；C．線圈轉(zhuǎn)一周所做的功為轉(zhuǎn)動一周的發(fā)熱量C錯誤；D．從到時刻的平均感應電動勢為D錯誤。故選B。5、D【解析】

A.波速為2m/s，波的周期大于1s，則波長大于2m，M、N的平衡位置相距2m，M、N的平衡位置間距小于波長；t=0時，M通過其平衡位置沿y軸正方向運動，N位于其平衡位置上方最大位移處，波沿x軸正方向傳播，則t=0時，波形圖如圖所示，所以該波的周期：解得：該波的周期為，故A項錯誤；B.，t=0時，N位于其平衡位置上方最大位移處，則在t=s時，N位于其平衡位置向y軸負方向運動，由于振幅未知，所以振動的速度未知，故B項錯誤；C.波傳播過程中質(zhì)點不隨波遷移，質(zhì)點在自身平衡位置附近振動，故C項錯誤；D.在t=0時，M通過其平衡位置沿y軸正方向運動，因，則t=s時，M位于其平衡位置上方最大位移處，t=s時，M通過其平衡位置沿y軸負方向運動，t=s到t=s，M的動能逐漸增大，故D項正確。6、C【解析】

規(guī)定初速度v0的方向為正方向，根據(jù)動量守恒定律可知：解得負號表示速度與正方向相反，大小為；故選C。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、ACD【解析】

A.當粒子出D形盒時，速度最大，動能最大，根據(jù)qvB=m，得v=則粒子獲得的最大動能Ekm=mv2=粒子獲得的最大動能與加速電壓無關，故A正確。B.粒子在加速電場中第n次加速獲得的速度，根據(jù)動能定理nqU=mvn2可得vn=同理，粒子在加速電場中第n+1次加速獲得的速度vn+1=粒子在磁場中運動的半徑r=，則粒子第n次和第n+1次進入磁場的半徑之比為，故B錯誤。C.粒子被電場加速一次動能的增加為qU，則粒子被加速的次數(shù)n==粒子在磁場中運動周期的次數(shù)n′==粒子在磁場中運動周期T=，則粒子從靜止開始到出口處所需的時間t=n′T==故C正確。D.加速電場的頻率應該等于粒子在磁場中做圓周運動的頻率，即，

當磁感應強度為Bm時，加速電場的頻率應該為

，粒子的動能為Ek=mv2。當時，粒子的最大動能由Bm決定，則解得粒子獲得的最大動能為當時，粒子的最大動能由fm決定，則vm=2πfmR解得粒子獲得的最大動能為Ekm=2π2mfm2R2故D正確。故選ACD.8、ACD【解析】

A．由于下滑時，細線呈豎直狀態(tài)，說明小美、小球一起沿滑梯勻速下滑，將滑梯、小美、小球看一個整體，則滑梯對地面的壓力大小為（M+m）g，故A正確；B．由于小美、小球一起沿滑梯勻速下滑，則小美、小球組成的系統(tǒng)機械能減小，故B錯誤；C．由于小美、小球一起沿滑梯勻速下滑，則有所以小美與滑梯間的動摩擦因數(shù)一定為tanθ，故C正確；D．由能量守恒可知，小美和小球減小的機械能等于系統(tǒng)增加的內(nèi)能，則系統(tǒng)增加的內(nèi)能大于小美減少的機械能，故D正確。故選ACD。9、BD【解析】

施加作用力后，、在水平方向上分力相等，由于P與地面間的最大靜摩擦力小于Q與地面間的最大靜摩擦力，所以，若P靜止，Q一定靜止。P靜止時滿足關系式解得因和均小于，故當和時，P、Q均靜止，P、Q受到的摩擦力均為靜摩擦力，且大小都等于，BD正確。故選BD。10、BC【解析】

A．開始時對球B分析，根據(jù)平衡條件可得釋放球A瞬間，對球A和球B分析，根據(jù)牛頓第二定律可得解得故A錯誤；B．釋放球A后，球C恰好離開地面時，對球C分析，根據(jù)平衡條件可得對球A和球B分析，根據(jù)牛頓第二定律可得解得所以球C恰好離開地面時，球A沿斜面下滑的速度達到最大，故B正確；C．對球A和球B及輕質(zhì)彈簧分析，根據(jù)能量守恒可得解得球A沿斜面下滑的最大速度為故C正確；D．由可知球C恰好離開地面時彈簧的伸長量與開始時彈簧的壓縮量相等，A、B兩小球組成的系統(tǒng)在運動過程中，輕質(zhì)彈簧先對其做正功后對其做負功，所以A、B兩小球組成的系統(tǒng)機械能不守恒，故D錯誤；故選BC。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、B半徑一定，角速度大小不變時，加速度大小也不變；角速度增大時，加速度也增大轉(zhuǎn)速（或角速度）手機到圓心的距離（或半徑）刻度尺【解析】

(1)[1]由圖乙可知，時，加速度大小不變，角速度大小也不變，所以此時桌面在做勻速圓周運動，所以B正確，ACD錯誤。故選B。(2)[2]由圖乙可以看出，加速度和角速度的變化曲線大致一樣，所以可以得到的結(jié)論是：半徑一定時，角速度大小不變時，加速度大小也不變；角速度增大時，加速度也增大。(3)[3][4]物體做圓周運動的加速度為若要研究加速度與半徑的關系，應該保持轉(zhuǎn)速（或角速度）不變，改變手機到圓心的距離（或半徑）；[5]所以還需要的測量儀器是刻度尺。12、保持不變磁通量的變化量E和Δt的乘積【解析】

（1）[1]為了定量驗證感應電動勢與時間成反比，我們應該控制磁通量的變化量不變；[2]所以在實驗中，每次測量的時間內(nèi)，磁鐵相對線圈運動的距離都相同，從而實現(xiàn)了控制通過線圈的磁通量的變化量不變；（2）[3]為了驗證與成反比，算出感應電動勢和擋光時間的乘積，若該數(shù)據(jù)基本相等，則驗證了與成反比。[4]在直角坐標系中作感應電動勢與擋光時間的倒數(shù)關系圖線，若圖線是基本過坐標原點的傾斜直線，則也可驗證與成反比。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、(i)1.2×105P