2023-2024學年湖南長沙一中高考物理四模試卷含解析

2023-2024學年湖南長沙一中高考物理四模試卷注意事項1．考試結束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務必將自己的姓名、準考證號用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．請認真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準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、如圖所示，一圓球固定在水平地面上，球心為O。直細棒AB的B端擱在地面上，棒身靠在球面上并和球心在同一豎直平面內(nèi)，切點為P，細棒與水平面之間的夾角為θ。若移動棒的B端沿水平地面靠近圓球，使切點P恰好以O點為圓心做勻速圓周運動，則A．B端向右勻速運動 B．θ角隨時間均勻增大C．PB長度隨時間均勻減小 D．以上說法都不對2、2019年“山東艦"正式服役，標志著我國進入雙航母時代。如圖，“山東艦"正在沿直線航行，其質量為m，發(fā)動機的輸出功率恒為P，所受阻力恒為f，某時刻速度為v1、加速度為a1，一段時間t后速度變?yōu)関2（v2>v1），在這段時間內(nèi)位移為s。下列關系式正確的是（）A． B．C． D．3、如圖所示，圖甲是旋轉磁極式交流發(fā)電機簡化圖，其矩形線圈在勻強磁場中不動，線圈匝數(shù)為10匝，內(nèi)阻不可忽略。產(chǎn)生勻強磁場的磁極繞垂直于磁場方向的固定軸OO′（O′O沿水平方向）勻速轉動，線圈中的磁通量隨時間按如圖乙所示正弦規(guī)律變化。線圈的兩端連接理想變壓器，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1∶n2=2∶1，電阻R1=R2=8Ω。電流表示數(shù)為1A。則下列說法不正確的是（）A．a(chǎn)bcd線圈在圖甲所在的面為非中性面B．發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢的最大值為10VC．電壓表的示數(shù)為10VD．發(fā)電機線圈的電阻為4Ω4、“世界上第一個想利用火箭飛行的人”是明朝的士大夫萬戶。他把47個自制的火箭綁在椅子上，自己坐在椅子上，雙手舉著大風箏，設想利用火箭的推力，飛上天空，然后利用風箏平穩(wěn)著陸。假設萬戶及所攜設備(火箭(含燃料)、椅子、風箏等)總質量為M，點燃火箭后在極短的時間內(nèi)，質量為m的熾熱燃氣相對地面以v0的速度豎直向下噴出。忽略此過程中空氣阻力的影響，重力加速度為g，下列說法中正確的是A．火箭的推力來源于空氣對它的反作用力B．在燃氣噴出后的瞬間，火箭的速度大小為C．噴出燃氣后萬戶及所攜設備能上升的最大高度為D．在火箭噴氣過程中，萬戶及所攜設備機械能守恒5、一列簡諧橫波沿軸正方向傳播，速度為0.5m/s，周期為4s。t=1s時波形如圖甲所示，是波上的四個質點。如圖乙所示是波上某一質點的振動圖像。下列說法正確的是（）A．這列波的波長為1mB．t=0s時質點a的速度與質點b的速度相等C．t=1s質點a的加速度大小比質點b的加速度大D．如圖乙表示的是質點b的振動圖像6、一質子束入射到靜止靶核上，產(chǎn)生如下核反應：，p、n分別為質子和中子，則產(chǎn)生的新核含有質子和中子的數(shù)目分別為（）A．28和15 B．27和14 C．15和13 D．14和13二、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，有一列沿軸正向傳播的簡諧橫波，在時刻振源從點開始振動。當時，波剛好傳到處的質點。下列對該簡諧橫波的分析中正確的是（）A．該簡諧橫波的周期是，波速是B．頻率為的簡諧橫波與該波相遇時一定能夠發(fā)生干涉現(xiàn)象C．該簡諧橫波遇到尺寸小于的障礙物時能夠發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象D．當時，該簡諧橫波上的點向右移動了E.若站在振源右側的接收者以速度勻速向振源靠近，那么接收者接收到的頻率一定大于8、下列說法正確的是________。A．單擺的周期與振幅無關B．機械波和電磁波都可以在真空中傳播C．只有發(fā)生共振時，受迫振動的頻率才等于驅動力的頻率D．兩列波產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，振動加強區(qū)域與振動減弱區(qū)域交替排列9、如圖甲所示，在平靜湖面上有兩個相距2m的波源S1、S2上下振動產(chǎn)生兩列水波，S1、S2波源振動圖象分別如圖乙.丙所示。在兩波源的連線，上有M、N兩點，M點距波源S1為0.8m，N點距波源S2為0.9m。已知水波在該湖面上的傳播速度為0.2m/s，從0時刻開始計時，經(jīng)過10s時，下列說法正確的是________。A．M點的振幅為10cmB．N點的振幅為10cmC．N點為振動加強點D．N點位移為－30cmE.M點位移為10cm10、如圖，有一截面為矩形有界勻強磁場區(qū)域ABCD，AB=3L，BC=2L在邊界AB的中點上有一個粒子源，沿與邊界AB并指向A點方向發(fā)射各種不同速率的同種正粒子，不計粒子重力，當粒子速率為v0時，粒子軌跡恰好與AD邊界相切，則（）A．速率小于v0的粒子全部從CD邊界射出B．當粒子速度滿足時，從CD邊界射出C．在CD邊界上只有上半部分有粒子通過D．當粒子速度小于時，粒子從BC邊界射出三、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）利用如圖所示電路測量一量程為300mV的電壓表的內(nèi)阻Rv（約為300Ω）。某同學的實驗步驟如下：①按電路圖正確連接好電路，把滑動變阻器R的滑片P滑到a端，閉合電鍵S2，并將電阻箱R0的阻值調(diào)到較大；②閉合電鍵S1，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片的位置，使電壓表的指針指到滿刻度；③保持電鍵S1閉合和滑動變阻器滑片P的位置不變，斷開電鍵S2，調(diào)整電阻箱R0的阻值大小，使電壓表的指針指到滿刻度的三分之一；讀出此時電阻箱R0=596Ω的阻值，則電壓表內(nèi)電阻RV=_____________Ω。實驗所提供的器材除待測電壓表、電阻箱（最大阻值999.9Ω）、電池（電動勢約1.5V，內(nèi)阻可忽略不計）、導線和電鍵之外，還有如下可供選擇的實驗器材：A滑動變阻器：最大阻值200ΩB滑動變阻器：最大值阻10ΩC定值電阻：阻值約20ΩD定值電阻：阻值約200根據(jù)以上設計的實驗方法，回答下列問題。①為了使測量比較精確，從可供選擇的實驗器材中，滑動變阻器R應選用___________，定值電阻R'應選用______________（填寫可供選擇實驗器材前面的序號）。②對于上述的測量方法，從實驗原理分析可知，在測量操作無誤的情況下，實際測出的電壓表內(nèi)阻的測量值R測___________真實值RV（填“大于”、“小于”或“等于”），這誤差屬于____________誤差（填”偶然”或者”系統(tǒng)”）且在其他條件不變的情況下，若RV越大，其測量值R測的誤差就越____________（填“大”或“小”）。12．（12分）有一電壓表V，量程為3V，要求測量其內(nèi)阻RV?？蛇x用的器材有：滑動變阻器甲，最大阻值；滑動變阻器乙，最大阻值；電阻箱，最大阻值9999.9Ω；電源，電動勢約為4V，內(nèi)阻不計；電源，電動勢約為10V，內(nèi)阻不計；電壓表V0，量程6V；開關兩個，導線若干；(1)小蘭采用如圖甲所示的測量電路圖，在實物圖中，已正確連接了部分導線，請根據(jù)圖甲電路完成剩余部分的連接________；(2)連接好實驗電路后，小蘭進行實驗操作，請你補充完善下面操作步驟：①斷開開關和，將的滑片移到最左端的位置；②閉合開關和，調(diào)節(jié)，使V滿偏；③斷開開關，保持________不變，調(diào)節(jié)，使V示數(shù)為2.00V，讀取并記錄此時電阻箱的阻值為，為使得測量結果盡量準確，滑動變阻器應選擇________（填“甲”或“乙”），電源應選擇________（填“”或“”），小蘭測出的電壓表內(nèi)阻________，它與電壓表內(nèi)阻的真實值RV相比，________RV（選填“＞”、“=”或“＜”）；(3)小兵同學采用了如圖乙所示的測量電路圖，實驗步驟如下：①斷開開關和，將的滑片移到最左端的位置；②閉合開關和，調(diào)節(jié)，使V滿偏，記下此時V0的讀數(shù)；’③斷開開關，調(diào)節(jié)和，使V示數(shù)達到半偏，且V0的讀數(shù)不變；讀取并記錄此時電阻箱的阻值為，理論上分析，小兵測出的電壓表V內(nèi)阻的測量值與真實值相比，________RV（選填“＞”“=”或“＜”）。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，帶等量異種電荷的兩平行金屬板豎直放置（M板帶正電，N板帶負電），板間距為d=80cm，板長為L，板間電壓為U=100V。兩極板上邊緣連線的中點處有一用水平輕質絕緣細線拴接的完全相同的小球A和B組成的裝置Q，在外力作用下Q處于靜止狀態(tài)，該裝置中兩球之間有一處于壓縮狀態(tài)的絕緣輕質小彈簧（球與彈簧不拴接），左邊A球帶正電，電荷量為q=4×10-5C，右邊B球不帶電，兩球質量均為m=1.0×10-3kg，某時刻裝置Q中細線突然斷裂，A、B兩球立即同時獲得大小相等、方向相反的速度（彈簧恢復原長）。若A、B之間彈簧被壓縮時所具有的彈性能為1.0×10-3J，小球A、B均可視為質點，Q裝置中彈簧的長度不計，小球帶電不影響板間勻強電場，不計空氣阻力，取g=10m/s2。求：(1)為使小球不與金屬板相碰，金屬板長度L應滿足什么條件？(2)當小球B飛離電場恰好不與金屬板相碰時，小球A飛離電場時的動能是多大？(3)從兩小球彈開進入電場開始，到兩小球間水平距離為30cm時，小球A的電勢能增加了多少？14．（16分）如圖甲所示，在足夠大的水平地面上有A、B兩物塊(均可視為質點)。t=0時刻，A、B的距離x0=6m，A在水平向右的推力F作用下，其速度—時間圖象如圖乙所示。t=0時刻，B的初速度大小v0=12m/s、方向水平向右，經(jīng)過一段時間后兩物塊發(fā)生彈性正碰。已知B的質量為A的質量的3倍，A、B與地面間的動摩擦因數(shù)分別為μ1=0.1、=0.4，取g=10m/s2。(1)求A、B碰撞前B在地面上滑動的時間t1以及距離x1；(2)求從t=0時刻起到A與B相遇的時間t2；(3)若在A、B碰撞前瞬間撤去力F，求A、B均靜止時它們之間的距離x。15．（12分）在納米技術中需要移動或修補原子，必須使在不停地做熱運動（速率約幾百米每秒）的原子幾乎靜止下來且能在一個小的空間區(qū)域內(nèi)停留一段時間，為此已發(fā)明了“激光致冷”的技術。即利用激光作用于原子，使原子運動速率變慢，從而溫度降低。(1)若把原子和入射光子分別類比為一輛小車和一個小球，則“激光致冷”與下述的力學模型相似。如圖所示，一輛質量為m的小車（左側固定一輕質擋板以速度v0水平向右運動；一個動量大小為p。質量可以忽略的小球水平向左射入小車后動量變?yōu)榱悖痪o接著不斷重復上述過程，最終小車將停下來。設地面光滑。求：①第一個小球入射后，小車的速度大小v1；②從第一個小球入射開始計數(shù)到小車停止運動，共入射多少個小球?(2)近代物理認為，原子吸收光子的條件是入射光的頻率接近于原子吸收光譜線的中心頻率如圖所示，現(xiàn)有一個原子A水平向右運動，激光束a和激光束b分別從左右射向原子A，兩束激光的頻率相同且都略低于原子吸收光譜線的中心頻率、請分析：①哪束激光能被原子A吸收?并說明理由；②說出原子A吸收光子后的運動速度增大還是減小。

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】

A．將B點速度沿著平行桿和垂直桿方向分解，如圖所示：

故其中v1=vp，P點做勻速圓周運動，故vp不變，由于θ變大，故v變大，即B端向右加速，故A錯誤；

B．結合幾何關系，經(jīng)過時間t后的θ角增加為：故θ角隨時間均勻增大，故B正確；

C．PB的長度等于CB的長度，由于B點向右是加速運動，故PB長度不是隨時間均勻減小，故C錯誤；

D．由于B正確，故D錯誤；故選B。2、A【解析】

A．由牛頓第二定律，則有故A正確；B．當航母達到最大速度時，F(xiàn)=f，此時故B錯誤；C．航母的運動不是勻加速運動，則時間t內(nèi)的位移故C錯誤；D．由動能定理可得故D錯誤。故選A。3、C【解析】

A.線圈位于中性面時，磁通量最大，由圖甲可知，此時的磁通量最小，為峰值面，故A正確不符合題意；B.由圖乙知，角速度為電動勢的最大值故B正確不符合題意；C.根據(jù)歐姆定律以及變壓器原副線圈電壓關系的，解得U1=8V，故C錯誤符合題意；D.由閉合電路的歐姆定律得解得r=4Ω故D正確不符合題意。故選C。4、B【解析】

火箭的推力來源于燃料燃燒時產(chǎn)生的向后噴出的高溫高壓氣體對火箭的反作用力，在燃氣噴出后的瞬間，視萬戶及所攜設備(火箭(含燃料)、椅子、風箏等)為系統(tǒng)，動量守恒，噴出燃氣后萬戶及所攜設備做豎直上拋運動?！驹斀狻緼、火箭的推力來源于燃料燃燒時產(chǎn)生的向后噴出的高溫高壓氣體對火箭的反作用力，故A錯誤；B、在燃氣噴出后的瞬間，視萬戶及所攜設備(火箭(含燃料)、椅子、風箏等)為系統(tǒng)，動量守恒，設火箭的速度大小為v，規(guī)定火箭運動方向為正方向，則有，解得火箭的速度大小為，故B正確；C、噴出燃氣后萬戶及所攜設備做豎直上拋運動，根據(jù)運動學公式可得上升的最大高度為，故C錯誤；D、在火箭噴氣過程中，燃料燃燒時產(chǎn)生的向后噴出的高溫高壓氣體對萬戶及所攜設備做正功，所以萬戶及所攜設備機械能不守恒，故D錯誤；故選B?！军c睛】關鍵是、在燃氣噴出后的瞬間，視萬戶及所攜設備(火箭(含燃料)、椅子、風箏等)為系統(tǒng)，動量守恒；在火箭噴氣過程中，燃料燃燒時產(chǎn)生的向后噴出的高溫高壓氣體對萬戶及所攜設備做正功，所以萬戶及所攜設備機械能不守恒。5、C【解析】

A．由題可知，速度為0.5m/s，周期為4s，則波長mA錯誤；B．t=0s時質點a在波峰處，速度為零，質點b在平衡位置，速度最大，B錯誤；C．因為周期T=4s，所以當t=1s時經(jīng)歷了，此時質點a在平衡位置，位移為零，加速度為零，質點b在波峰處，位移最大，加速度最大，C正確；D．由乙圖可知，當t=1s時該質點在波谷處，與此相符合的質點是質點c，D錯誤。故選C。6、D【解析】

質子的電荷數(shù)為1，質量數(shù)為1；中子的電荷數(shù)為0，質量數(shù)為1；根據(jù)電荷數(shù)、質量數(shù)守恒，X的質子數(shù)(電荷數(shù))為1+13?0=14，質量數(shù)為1+27?1=27，中子數(shù)：27?14=13。A.28和15。與上述結論不符，故A錯誤；B.27和14。與上述結論不符，故B錯誤；C.15和13。與上述結論不符，故C錯誤；D.14和13。與上述結論相符，故D正確。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、ACE【解析】

A.由圖可知該波的波長為，當時，波剛好傳到處的質點，所以該波的周期為，該波的頻率為，故波速，故A正確；B.兩列波相遇時能夠發(fā)生干涉的現(xiàn)象的條件是：兩列波的頻率相同，相位差恒定，故B錯誤；C.能夠發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件是：障礙物或小孔的尺寸比波長小或差不多，故C正確；D.簡諧橫波上的質點都在平衡位置上下振動，不會沿波的傳播方向移動，故D錯誤；E.由多普勒效應可知接收者和波源相向運動時，接收者接收到的頻率增大，故E正確。故選：ACE。8、AD【解析】

A．單擺周期為：T＝2π與振幅無關，A正確；B．機械波必須在彈性媒介中傳輸，不能在真空中傳播；電磁波可以在真空中傳播，故B錯誤.C．受迫振動的頻率等于驅動力的頻率，當驅動力的頻率接近物體的固有頻率時，振動顯著增強，當驅動力的頻率等于物體的固有頻率時發(fā)生共振，C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正確．9、ACD【解析】

ABC．由圖乙或丙可知，周期為2s，且兩波的振動步調(diào)相反，則波長為x=vT=0.4mM點到兩波源的距離差為則M點為振動減弱點，N點到兩波源的距離差為則N點為振動加強點，因此M點的振幅為10cm，N點振幅為30cm，故A正確，B錯誤，C正確；D．兩列波傳到N點所用的時間分別為5.5s和4.5s，到10s時s1波使N點振動此時振動在波谷，到10s時s2波使N點振動此時也在波谷，則到10s時N點位移為－30cm，故D正確；E．兩列波傳到M點所用的時間分別為4.0s和6.0s，到10s時s1波使M點振動此時振動在平衡位置，到10s時s2波使M點振動此時也在平衡位置，則到10s時M點位移為0，故E錯誤。故選ACD。10、BC【解析】

ABC．如圖，由幾何知識可知，與AD邊界相切的軌跡半徑為1.5L，與CD邊界相切的軌跡半徑為L；由半徑公式：可知軌跡與CD邊界相切的粒子速度為，由此可知，僅滿足的粒子從CD邊界的PD間射出，選項A錯誤，BC正確；D．由上述分析可知，速度小于的粒子不能打出磁場，故選項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、298BC大于系統(tǒng)小【解析】

[1]由實驗原理可知，電壓表的指針指到滿刻度的三分之一，因此電阻箱分得總電壓的三分之二，根據(jù)串聯(lián)電路規(guī)律可知，，故電壓表內(nèi)阻為298Ω。①[2][3]該實驗中，滑動變阻器采用了分壓接法，為方便實驗操作，要選擇最大阻值較小的滑動變阻器，即選擇B；定值電阻起保護作用，因電源電動勢為1.5V，若保護電阻太大，則實驗無法實現(xiàn)，故定值電阻應選用C。②[4]從實驗原理分析可知，當再斷開開關S2，調(diào)整電阻箱R0的阻值，當當電壓表半偏時，閉合電路的干路電流將減小，故內(nèi)電壓降低，路端電壓升高，從而使得滑動變阻器并聯(lián)部分兩端電壓變大，即使電壓表示數(shù)為一半。[5]而電阻箱R0的電壓超過電壓表電壓，導致所測電阻也偏大，所以測量電阻大于真實電阻；本誤差是由實驗原理造成的，屬于系統(tǒng)誤差。[6]在其他條件不變的情況下，若RV越大，滑動變阻器并聯(lián)部分兩端電壓變化越小，其測量值R測的誤差就越小。12、R甲E1＞=【解析】

(1)[1]．實物連線如圖(2)③[2][3][4][5][6]．斷開開關，保持R不變，調(diào)節(jié)R2，使V示數(shù)為2.00V，讀取并記錄此時電阻箱的阻值為R0，為使得測量結果盡量準確，滑動變阻器R1應選擇阻值較小的甲；電源應選擇E1；當電壓表讀數(shù)為2V時，電阻箱兩端電壓為1V，則由串聯(lián)電路的特點可知，測出的電壓表內(nèi)阻；因斷開開關后，電阻箱與電壓表串聯(lián)，則電阻值變大，此時電阻箱與電壓表兩端電壓之和要大于3V，而電壓表讀數(shù)為2V時電阻箱兩端電壓大于1V，則實際上電壓表內(nèi)阻小于2R0，則電壓表內(nèi)阻的真實值RV相比，＞RV；(3)[7]．此測量方法中，S2閉合時電壓表兩端電壓等于S2斷開時電壓表和R2兩端的電壓之和，則當S2斷開時電壓表半偏時，電壓表的內(nèi)阻等于電阻箱R2的阻值，此方法測量無誤差產(chǎn)生，即。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、(1)L<0.8m；(2)8.5×10-2J；(3)5×10-4J【解析】

(1)兩小球與彈簧系統(tǒng)機械能守恒，彈簧的彈性勢能，轉化為兩個小球的動能小球獲得的初速度A球帶正電，A球在水平方向做勻減速運動，B球不帶電，