湖南省重點中學2023-2024學年高三第四次模擬考試物理試卷含解析

湖南省重點中學2023-2024學年高三第四次模擬考試物理試卷考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。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、二氧化錫傳感器的電阻隨著一氧化碳的濃度增大而減小，將其接入如圖所示的電路中，可以測量汽車尾氣一氧化碳的濃度是否超標。當一氧化碳濃度增大時，電壓表V和電流表A示數(shù)的變化情況可能為A．V示數(shù)變小，A示數(shù)變大B．V示數(shù)變大，A示數(shù)變小C．V示數(shù)變小，A示數(shù)變小D．V示數(shù)變大，A示數(shù)變大2、甲、乙兩個同學打乒乓球，某次動作中，甲同學持拍的拍面與水平方向成45°角，乙同學持拍的拍面與水平方向成30°角，如圖所示．設(shè)乒乓球擊打拍面時速度方向與拍面垂直，且乒乓球每次擊打球拍前、后的速度大小相等，不計空氣阻力，則乒乓球擊打甲的球拍的速度υ1與乒乓球擊打乙的球拍的速度υ2之比為（）A． B． C． D．3、如圖所示，固定在水平地面的斜面體，其斜面傾角α=30°、斜面長x=1.6m，底端與長木板B上表面等高，B靜止在光滑水平地面上，左端與斜面接觸但不粘連，斜面底端與B的上表面接觸處平滑連接。一可視為質(zhì)點的滑塊A從斜面頂端處由靜止開始下滑，最終A剛好未從B上滑下。已知A、B的質(zhì)量均為1kg，A與斜面間的動摩擦因數(shù)μ1=，A與B上表面間的動摩擦因數(shù)μ2=0.5，重力加速度g取10m/s2，下列說法正確的是（）A．A的最終速度為0B．B的長度為0.4mC．A在B上滑動過程中，A、B系統(tǒng)所產(chǎn)生的內(nèi)能為1JD．A在B上滑動過程中，A、B系統(tǒng)所產(chǎn)生的內(nèi)能為2J4、用手水平的托著書，使它做下述各直線運動，手對書的作用力最大的情況是（）A．向下的勻加速運動 B．向上的勻減速運動C．向左的勻速運動 D．向右的勻減速運動5、圖為某發(fā)電站的發(fā)電機發(fā)出的交流電，經(jīng)升壓變壓器、降壓變壓器后向某小區(qū)的用戶供電的示意圖，已知升壓變壓器原線圈兩端的電壓為。則下列說法正確的是（）A．小區(qū)用戶得到的交流電的頻率可能為100HzB．升壓變壓器原線圈兩端的電壓的有效值為500VC．用電高峰時輸電線上損失的電壓不變D．深夜小區(qū)的用戶逐漸減少時，輸電線損耗的電功率減小6、如圖所示，一輕繩跨過固定在豎直桿下端的光滑定滑輪O，輕繩兩端點A、B分別連接質(zhì)量為m1和m2兩物體?，F(xiàn)用兩個方向相反的作用力緩慢拉動物體，兩個力方向與AB連線在同一直線上。當∠AOB=時，∠OAB=，則兩物體的質(zhì)量比m1：m2為（）A．1：1 B．1：2 C．1： D．1：二、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，兩導軌所構(gòu)成的平面與水平面成θ角，金屬桿ab、cd的電阻均為R，質(zhì)量均為m，沿與導軌垂直的方向放置在導軌上，兩金屬桿與導軌構(gòu)成回路。金屬桿的長度與導軌間的距離相等，且為L，金屬桿cd通過跨過定滑輪的細繩與電動機相連。為了保證金屬桿ab能在導軌上靜止不動，金屬桿cd需在電動機的帶動下沿導軌向上移動。整個空間存在與導軌平面垂直的勻強磁場，磁場的磁感應(yīng)強度為B，不計一切摩擦阻力，下列各種判斷中正確的是（）A．若磁場方向垂直導軌平面向下，則回路中電流方向為a→d→c→b→aB．金屬桿cd沿導軌向上做勻速運動，速度大小v=C．細繩的拉力F=mgsinθD．電動機的輸出功率P=8、如圖所示，A、B兩板間電壓為600V，A板帶正電并接地，A、B兩板間距離為12cm，C點離A板4cm，下列說法正確的是()A．E=2000V/m，φC=200VB．E=5000V/m，φC=-200VC．電子在C點具有的電勢能為-200eVD．電子在C點具有的電勢能為200eV9、一列簡諧波以1m/s的速度沿x軸正方向傳播。t=0時，該波傳到坐標原點O，O點處質(zhì)點的振動方程為y=10sin10πt（cm）。P、Q是x軸上的兩點，其坐標xP=5cm、xQ=10cm，如圖所示。下列說法正確的是。A．該橫波的波長為0.2mB．P處質(zhì)點的振動周期為0.1sC．t=0.1s時，P處質(zhì)點第一次到達波峰D．Q處質(zhì)點開始振動時，P處質(zhì)點向-y方向振動且速度最大E.當O處質(zhì)點通過的路程為1m時，Q處質(zhì)點通過的路程為0.8m10、固定的半圓形玻璃磚的橫截面如圖。點為圓心，為直徑的垂線。足夠大的光屏緊靠玻璃磚右側(cè)且垂直于。由、兩種單色光組成的一束光沿半徑方向射向點，入射光線與夾角較小時，光屏出現(xiàn)三個光斑。逐漸增大角，當時，光屏區(qū)域光的光斑消失，繼續(xù)增大角，當時，光屏區(qū)域光的光斑消失，則________。A．玻璃磚對光的折射率比對光的小B．光在玻璃磚中的傳播速度比光速小C．光屏上出現(xiàn)三個光斑時，區(qū)域光的光斑離點更近D．時，光屏上只有1個光斑E.時，光屏上只有1個光斑三、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）在“測定金屬的電阻率”實驗中，所用測量儀器均已校準，待側(cè)金屬絲接入電路部分的長度約為50cm．（1）用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，其中某一次測量結(jié)果如圖所示，其讀數(shù)應(yīng)為____mm（該值接近多次測量的平均值）（2）用伏安法測金屬絲的電阻Rx．實驗所用器材為：電池阻（電動勢3V，內(nèi)阻約1Ω）、電流表（內(nèi)阻約0.1Ω）、電壓表（內(nèi)阻約3kΩ）、滑動變阻器R（0～20Ω，額定電流2A）、開關(guān)、導線若干．某小組同學利用以上器材正確連接好電路，進行實驗測量，記錄數(shù)據(jù)如下：次數(shù)

1

2

3

4

5

6

7

U/V

0.10

0.30

0.70

1.00

1.50

1.70

2.30

I/A

0.020

0.060

0.160

0.220

0.340

0.460

0.520

由以上實驗數(shù)據(jù)可知，他們測量Rx是采用圖中的______圖（選填“甲”或“乙”）．（3）如圖所示是測量Rx的實驗器材實物圖，圖中已連接了部分導線，滑動變阻器的滑片P置于變阻器的一端，請根據(jù)（2）所選的電路圖，補充完成圖中實物間的連線_________，并使閉合開關(guān)的瞬間，電壓表或電流表不至于被燒壞．（4）這個小組的同學在坐標紙上建立U、I坐標系，如圖所示，圖中已標出了與測量數(shù)據(jù)對應(yīng)的4個坐標點．請在圖中標出第2、4、6次測量數(shù)據(jù)的坐標點，并描繪出U-I圖線___________，由圖線得到金屬絲的阻值Rx=_______Ω（保留兩位有效數(shù)字）．（5）根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估算出金屬絲的電阻率約為________（填選項前的符號）．A．1×Ω·mB．1×Ω·mC．1×Ω·mD．1×Ω·m（6）任何實驗測量都存在誤差．本實驗所用測量儀器均已校準，下列關(guān)于誤差的說法中正確的選項是_______（有多個正確選項）．A．用螺旋測微器測量金屬直徑時，由于讀數(shù)引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差B．由于電流表和電壓表內(nèi)阻引起的誤差屬于偶然誤差C．若將電流表和電壓表的內(nèi)阻計算在內(nèi)，可以消除由于測量儀表引起的系統(tǒng)誤差D．用U—I圖像處理數(shù)據(jù)求金屬電阻可以減小偶然誤差12．（12分）某實驗小組用如圖甲所示的實驗裝置進行“測量重力加速度”并“驗證機械能守恒定律”兩個實驗。該小組把輕質(zhì)細繩的一端與一個小球相連，另一端系在力傳感器的掛鉤上，整個裝置位于豎直面內(nèi)，將擺球拉離豎直方向一定角度，由靜止釋放，與傳感器相連的計算機記錄細繩的拉力F隨時間t變化的圖線。(1)首先測量重力加速度。將擺球拉離豎直方向的角度小于5°，讓小球做單擺運動，拉力F隨時間t變化的圖線如圖乙所示。①圖可知該單擺的周期T約為________s(保留兩位有效數(shù)字)。②該小組測得該單擺的擺長為L，則重力加速度的表達式為________(用測量或者已知的物理量表示)。(2)然后驗證機械能守恒定律。將擺球拉離豎直方向較大角度后由靜止釋放，拉力F隨時間t變化的圖線如圖丙所示。①要驗證機械能守恒，還需要測量的物理量是_________。②若圖中A點的拉力用F1表示，B點的拉力用F2表示，則小球從A到B的過程中，驗證機械能守恒的表達式為_____________(填表達式前的字母序號)。A．B．C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）如圖所示為玻璃制成的長方體，已知長AB=l=0.6m，寬d=AD=0.2m，高h=AA1=m，底面中心O點有一個點光源，玻璃對光的折射率為1.5，俯視看ABCD面的一部分會被光照亮，求：照亮部分的面積。14．（16分）如圖所示，光滑、足夠長的兩水平面中間平滑對接有一等高的水平傳送帶，質(zhì)量m=0.9kg的小滑塊A和質(zhì)量M=4kg的小滑塊B靜止在水平面上，小滑塊B的左側(cè)固定有一輕質(zhì)彈簧，且處于原長。傳送帶始終以v=1m/s的速率順時針轉(zhuǎn)動?，F(xiàn)用質(zhì)量m0=100g的子彈以速度v0=40m/s瞬間射入小滑塊A，并留在小滑塊A內(nèi)，兩者一起向右運動滑上傳送帶。已知小滑塊A與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.1，傳送帶兩端的距離l=3.5m，兩小滑塊均可視為質(zhì)點，忽略空氣阻力，重力加速度g=10m/s2。求：(1)小滑塊A滑上傳送帶左端時的速度大小(2)小滑塊A在第一次壓縮彈簧過程中彈簧的最大彈性勢能(3)小滑塊A第二次離開傳送帶時的速度大小15．（12分）如圖所示，電子由靜止開始經(jīng)加速電場加速后，沿平行于板面的方向射入偏轉(zhuǎn)電場，并從另一側(cè)射出。已知電子質(zhì)量為m，電荷量為e，加速電場極板間電勢差為U0。偏轉(zhuǎn)電場極板間電勢差為U，極板長度為L，板間距為d，偏轉(zhuǎn)電場可視為勻強電場，電子所受重力可忽略。（1）求電子射入偏轉(zhuǎn)電場時的初速度和從偏轉(zhuǎn)電場射出時沿垂直板面方向的偏轉(zhuǎn)距離y；（2）由問題（1）的結(jié)論可知，電子偏轉(zhuǎn)距離y與偏轉(zhuǎn)電場極板間電勢差U有關(guān)。已知，加速電場。當偏轉(zhuǎn)極板間電壓為隨時間變化的交變電壓時，在計算其中任意一個電子通過極板的偏轉(zhuǎn)距離y時，仍可認為偏轉(zhuǎn)極板間電勢差是某一定值。請利用下面所給數(shù)據(jù)，分析說明這樣計算的合理性。已知，。

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、D【解析】

當一氧化碳濃度增大時，二氧化錫傳感器的電阻減小，由閉合電路歐姆定律知，電路中電流變大，則A示數(shù)變大；由歐姆定律知R的電壓變大，則電壓表V變大；AC．綜上分析，電壓表示數(shù)變大，AC錯誤；BD．綜上分析，電流表示數(shù)變小，B錯誤D正確。故選D。2、C【解析】

由題可知，乒乓球在甲與乙之間做斜上拋運動，根據(jù)斜上拋運動的特點可知，乒乓球在水平方向的分速度大小保持不變，豎直方向的分速度是不斷變化的，由于乒乓球擊打拍面時速度與拍面垂直，在甲處：；在乙處：；所以：＝．故C正確，ABD錯誤3、C【解析】

A．設(shè)A、B的質(zhì)量均為m，A剛滑上B的上表面時的速度大小為v1．滑塊A沿斜面下滑的過程，由動能定理得：解得：v1=2m/s設(shè)A剛好滑B右端的時間為t，兩者的共同速度為v?；瑝KA滑上木板B后，木板B向右做勻加速運動，A向右做勻減速運動。根據(jù)牛頓第二定律得：對A有μ2mg=maA對B有μ2mg=maB則v=v1-aAt=aBt聯(lián)立解得t=1.2s，v=1m/s所以，A的最終速度為1m/s，故A錯誤；B．木板B的長度為故B錯誤；CD．A在B上滑動過程中，A、B系統(tǒng)所產(chǎn)生的內(nèi)能為Q=μ1mgL=1.5×1×11×1.2J=1J故C正確，D錯誤。故選C。4、D【解析】

向下的勻加速運動或向上的勻減速運動時，書的加速度向下，處于失重狀態(tài)，手對書的作用力小于書的重力；向左的勻速運動時，手對書的作用力等于書的重力；向右的勻減速運動時，加速度向左，根據(jù)牛頓第二定律分析得知，手對書的作用力大于書的重力。所以向右的勻減速運動時，手對書的作用力最大，故ABC錯誤，D正確；故選D。5、D【解析】

A．發(fā)電機的輸出電壓隨時間變化的關(guān)系，由電壓的表達式可知T=0.02s，故又由于變壓器不改變交流電的頻率，則用戶得到的交流電的頻率也應(yīng)為50Hz，A錯誤；B．由圖像可知交流的最大值為Um=500V，因此其有效值為則輸入原線圈的電壓為，B錯誤；C．用電高峰時，用戶增多，降壓變壓器副線圈的電流增大，則原線圈的電流增大，輸電電流增大，則輸電線上損失的電壓增大，C錯誤；D．深夜小區(qū)的用戶逐漸減少時，則降壓變壓器的輸入功率減小，輸入電流也減小，輸電線上損失的功率減小，D正確。故選D。6、D【解析】

由相似相角形法可得由于輕繩上拉力相同，由幾何關(guān)系得聯(lián)立得故選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、BD【解析】

A．金屬桿ab靜止不動，所受安培力應(yīng)沿導軌平面向上，若磁場垂直導軌平面向下，根據(jù)右手定則可判斷感應(yīng)電流方向為a→b→c→d→a，故A錯誤；B．對金屬桿ab由平衡條件有mgsinθ=BIL金屬桿cd切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流I=解得v=故B正確；C．由于金屬桿ab靜止不動，金屬桿cd勻速運動，由整體法有細繩拉力F=2mgsinθ故C錯誤；D．電動機的輸出功率等于細繩拉力的功率，功率P=Fv=故D正確。故選BD。8、BD【解析】

由U=Ed可求得場強E，C點的電勢等于C與A板的電勢差，由U=Ed求解C點的電勢；由Ep=qφC可求得電子在C點具有的電勢能．【詳解】A、B、AB間有勻強電場，場強為E=Ud=6000.12V/m=5000V/m,AC間的電勢差為UAC=Ed1=5000×0.04V=200V，因A帶正電且電勢為零，C點電勢低于C、D、電子在C點具有的電勢能EP=φC×(-e)=200eV；故C錯誤，D正確；故選BD.【點睛】在研究電場中電勢時一定要注意各個量的正負，明確各點間電勢的高低，注意電勢的符號．9、ACE【解析】

B．O點處質(zhì)點振動方程為可知，波的振幅，起振方向為y軸正向，波動周期P點振動周期與O點振動周期相同，為0.2s，故B錯誤；A．波長故A正確；C．振動從O點傳到P點所需時間為故P處質(zhì)點振動時間由于P處質(zhì)點起振方向沿y軸向上，故經(jīng)達到波峰，故C正確；D．由題意知，P、Q之間的距離為結(jié)合起振方向可知，Q處質(zhì)點開始振動時，P處質(zhì)點位移波峰，此時速度為零，故D錯誤；E．當O處質(zhì)點通過的路程為1m時，有故經(jīng)歷的時間為因為所以振動形式從O點傳到Q點所需時間為，所以Q處質(zhì)點振動時間為，Q處質(zhì)點通過的路程故E正確。故選ACE。10、BCE【解析】

A．根據(jù)題干描述“當θ=α時，光屏NQ區(qū)域A光的光斑消失，繼續(xù)增大θ角，當θ=β時，光屏NQ區(qū)域B光的光斑消失”，說明A光先發(fā)生了全反射，A光的臨界角小于B光的臨界角，而發(fā)生全反射的臨界角C滿足：，可知玻璃磚對A光的折射率比對B光的大，故A錯誤；B．玻璃磚對A光的折射率比對B光的大，由知，A光在玻璃磚中傳播速度比B光的小。故B正確；C．由玻璃磚對A光的折射率比對B光的大，即A光偏折大，所以NQ區(qū)域A光的光斑離N點更近，故C正確；D．當α＜θ＜β時，B光尚未發(fā)生全反射現(xiàn)象，故光屏上應(yīng)該看到2個亮斑，其中包含NP側(cè)的反射光斑（A、B重合）以及NQ一側(cè)的B光的折射光線形成的光斑。故D錯誤；E．當時，A、B兩光均發(fā)生了全反射，故僅能看到NP側(cè)的反射光斑（A、B重合）。故E正確。

故選BCE。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、0.398(0.395~0.399)甲4.3～4.7CCD【解析】

（1）由圖知螺旋測微器的主尺讀數(shù)是0mm，可動刻度讀數(shù)是39.8ⅹ0.01mm=0.398mm(0.395~0.399)，所以直徑D=0.398mm.（2）由表中實驗數(shù)據(jù)可知，最小電壓與電流很小，接近于零，由此可知，滑動變阻器應(yīng)用分壓式接法，因此實驗采用的是圖甲所示電路．（3）實物圖連接注意電流表外接，滑動變阻器分壓，滑動變阻器的滑片P置于變阻器的一端，連接時使電壓表、電流表的示數(shù)最?。鐖D所示（4）將各數(shù)據(jù)點連線時注意讓線經(jīng)過盡量多的點，有些點不在線上，要讓線兩側(cè)點的個數(shù)基本相等，離直線較遠的點直接舍去（圖中第6個點）．計算直線的斜率即為電阻R，故．（5）根據(jù)電阻定律得，故C正確，ABD錯誤．（6）A.用螺旋測微器測量金屬絲直徑時，由于讀數(shù)引起的誤差屬于偶然誤差，A錯誤；B.由于電流表和電壓表內(nèi)阻引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差，B錯誤；C.伏安法測電阻時，電流表和電壓表的內(nèi)阻引起的誤差是系統(tǒng)誤差，若將電流表和電壓表的內(nèi)阻計算在內(nèi)，可以消除由測量儀表（電流表、電壓表）引起的系統(tǒng)誤差，C正確；D.用U-—I圖像處理數(shù)據(jù)求金屬線電阻，可以將錯誤的數(shù)據(jù)或誤差較大的數(shù)據(jù)（如圖中第6個點）去掉，不在直線上的點均勻分布在線的兩側(cè)，這樣可以減小偶然誤差，D正確．12、0.75(0.70或者0.73也對)質(zhì)量A【解析】

(1)①[1]小球做單擺運動，經(jīng)過最低點拉力最大，由圖乙可知11.0s到14.0s內(nèi)有4個全振動，該單擺的周期②[2]根據(jù)單擺周期公式可得重力加速度(2)①[3]圖中點對應(yīng)速度為零的位置，即最高位置，根據(jù)受力分析可得圖中點對應(yīng)速度最大的位置，即最低點位置，根據(jù)牛頓第二定律可得小球從到的過程中，重力勢能減小量為動能的增加量為要驗證機械能守恒，需滿足解得所以還需要測