湖北省武漢市新洲一中陽邏校區(qū)2023-2024學(xué)年高考物理四模試卷含解析

湖北省武漢市新洲一中陽邏校區(qū)2023-2024學(xué)年高考物理四模試卷注意事項(xiàng):1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時(shí)請(qǐng)按要求用筆。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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、如圖所示，A、B、C是三級(jí)臺(tái)階的端點(diǎn)位置，每一級(jí)臺(tái)階的水平寬度是相同的，其豎直高度分別為h1、h2、h3，將三個(gè)相同的小球分別從A、B、C三點(diǎn)以相同的速度v0水平拋出，最終都能到達(dá)A的下一級(jí)臺(tái)階的端點(diǎn)P處，不計(jì)空氣阻力。關(guān)于從A、B、C三點(diǎn)拋出的小球，下列說法正確的是（）A．在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為tA∶tB∶tC=1∶3∶5B．豎直高度之比為h1∶h2∶h3=1∶2∶3C．在空中運(yùn)動(dòng)過程中，動(dòng)量變化率之比為=1∶1∶1D．到達(dá)P點(diǎn)時(shí)，重力做功的功率之比PA：PB：PC=1：4：92、如圖所示為氫原子的能級(jí)圖，按照玻耳理論，下列說法正確的是（）A．當(dāng)氫原子處于不同能級(jí)時(shí)，核外電子在各處出現(xiàn)的概率是一樣的B．一個(gè)氫原子從n=4能級(jí)向基態(tài)躍遷，最多可輻射6種不同頻率的光子C．處于基態(tài)的氫原子可以吸收14eV的光子而發(fā)生電離D．氫原子從高能級(jí)躍遷到低能級(jí)，核外電子的動(dòng)能減少，電勢(shì)能增加3、雙星系統(tǒng)中兩個(gè)星球A、B的質(zhì)量都是m，相距L，它們正圍繞兩者連線上某一點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。實(shí)際觀測該系統(tǒng)的周期T要小于按照力學(xué)理論計(jì)算出的周期理論值T0，且，于是有一人猜測這可能是受到了一顆未發(fā)現(xiàn)的星球C的影響，并認(rèn)為C位于A、B的連線正中間，相對(duì)A、B靜止，則A、B組成的雙星系統(tǒng)周期理論值T0及C的質(zhì)量分別為（）A．， B．，C．， D．，4、水平地面上方分布著水平向右的勻強(qiáng)電場，一光滑絕緣輕桿豎直立在地面上，輕桿上有兩點(diǎn)A、B。輕桿左側(cè)固定一帶正電的點(diǎn)電荷，電荷量為+Q，點(diǎn)電荷在輕桿AB兩點(diǎn)的中垂線上，一個(gè)質(zhì)量為m，電荷量為+q的小球套在輕桿上，從A點(diǎn)靜止釋放，小球由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中，下列說法正確的是（）A．小球受到的電場力先減小后增大B．小球的運(yùn)動(dòng)速度先增大后減小C．小球的電勢(shì)能先增大后減小D．小球的加速度大小不變5、用傳感器觀察電容器放電過程的實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示，電源電動(dòng)勢(shì)為8V、內(nèi)阻忽略不計(jì)。先使開關(guān)S與1端相連，稍后擲向2端，電流傳感器將電流信息傳入計(jì)算機(jī)，屏幕上顯示的電流隨時(shí)間變化的i—t圖像如圖乙所示。下列說法正確的是（）A．圖中畫出的靠近i軸的豎立狹長矩形面積表示電容器所帶的總電荷量B．電容器在全部放電過程中釋放的電荷量約為20CC．電容器在全部放電過程中釋放的電荷量約為CD．電容器的電容約為6、如圖所示，圖甲為一簡諧橫波在t=0.10s時(shí)的波形圖，P是平衡位置在x=0.5m處的質(zhì)點(diǎn)，Q是平衡位置在x=2m處的質(zhì)點(diǎn)；圖乙為質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖象。下列說法正確的是（）A．這列波沿x軸正方向傳播 B．這列波的傳播速度為2m/sC．t=0.15s，P的加速度方向與速度方向相同 D．從t=0.10s到t=0.15s，P通過的路程為10cm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(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖，實(shí)線和虛線分別為沿軸正方向傳播的某簡諧橫波在和時(shí)刻的波形圖。已知該波的周期大于0.3s。以下判斷正確的是________。A．該波的周期為0.4sB．該波的波速為10m/sC．時(shí)刻，處的質(zhì)點(diǎn)位于平衡位置D．時(shí)刻，處的質(zhì)點(diǎn)沿軸正方向運(yùn)動(dòng)E.若該波傳入另一介質(zhì)中波長變?yōu)?m，則它在該介質(zhì)中的波速為15m/s8、一帶負(fù)電粒子僅在電場力的作用下，從x軸的原點(diǎn)O由靜止開始沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)速度v隨位置x的變化關(guān)系如圖所示，圖中曲線是頂點(diǎn)為O的拋物線，粒子的質(zhì)量和電荷量大小分別為m和，則下列說法正確的是（）A．電場為勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小B．O、x1兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差C．粒子從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到x1點(diǎn)的過程中電勢(shì)能減少了D．粒子沿x軸做加速度不斷減小的加速運(yùn)動(dòng)9、滑板運(yùn)動(dòng)是以滑行為特色、崇尚自由的一種運(yùn)動(dòng)，深受都市青年的喜愛?；宓囊环N運(yùn)動(dòng)情境可簡化為如下模型：如圖甲所示，將運(yùn)動(dòng)員（包括滑板）簡化為質(zhì)量的物塊，物塊以某一初速度從傾角的斜面底端沖上足夠長的斜面，取斜面底端為重力勢(shì)能零勢(shì)能面，該物塊的機(jī)械能和重力勢(shì)能隨離開斜面底端的高度的變化規(guī)律如圖乙所示。將物塊視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度，則由圖中數(shù)據(jù)可得（）A．初速度B．物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3C．物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為D．物塊再次回到斜面底端時(shí)的動(dòng)能為10、“風(fēng)云二號(hào)”是我國發(fā)射的一顆地球同步衛(wèi)星，有一偵查衛(wèi)星A與“風(fēng)云二號(hào)”衛(wèi)星位于同一軌道平面，兩衛(wèi)星繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)方向相同。在赤道衛(wèi)星觀測站的工作人員在兩個(gè)晝夜里能觀測到該偵查衛(wèi)星三次。設(shè)地球的半徑、自轉(zhuǎn)周期分別為RE和TE，g為其表面重力加速度，下列說法正確的是（）A．風(fēng)云二號(hào)距離地面的高度為 B．偵查衛(wèi)星與風(fēng)云二號(hào)的周期比為7:3C．偵查衛(wèi)星的線速度大于風(fēng)云二號(hào)的線速度 D．偵查衛(wèi)星的軌道半徑為三、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)設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置，利用米尺、秒表、輕繩、輕滑輪、軌道、滑塊、托盤和砝碼等器材來測定滑塊和軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ，滑塊和托盤上分別放有若干砝碼，滑塊質(zhì)量為M，滑塊上砝碼總質(zhì)量為m′，托盤和盤中砝碼的總質(zhì)量為m．實(shí)驗(yàn)中，滑塊在水平軌道上從A到B做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，重力加速度g取10m/s2(1)為測量滑塊的加速度a，需測出它在A、B間運(yùn)動(dòng)的_________和________，計(jì)算a的運(yùn)動(dòng)學(xué)公式是____．(2)根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律得到a與m的關(guān)系為：_________他想通過多次改變m，測出相應(yīng)的a值，并利用上式來計(jì)算μ．若要求a是m的一次函數(shù)，必須使上式中的_____保持不變，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)將從托盤中取出的砝碼置于_________12．（12分）測定某種特殊電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。其電動(dòng)勢(shì)E約為8V，內(nèi)阻r約為。實(shí)驗(yàn)室提供的器材：A、量程為200mA．內(nèi)阻未知的電流表G；B、電阻箱；C、滑動(dòng)變阻器；D、滑動(dòng)變阻器；E、開關(guān)3只，導(dǎo)線若干。(1)先用如圖所示的電路來測定電流表G內(nèi)阻。補(bǔ)充完成實(shí)驗(yàn)：①為確保實(shí)驗(yàn)儀器安全，滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選取__________（選填“”或“”）；②連接好電路，斷開、，將的滑片滑到__________（選填“a”或“b”）端；③閉合，調(diào)節(jié)，使電流表G滿偏；④保持不變，再閉合，調(diào)節(jié)電阻箱電阻時(shí)，電流表G的讀數(shù)為100mA；⑤調(diào)節(jié)電阻箱時(shí)，干路上電流幾乎不變，則測定的電流表G內(nèi)阻__________；(2)再用如圖甲所示的電路，測定該特殊電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。由于電流表G內(nèi)阻較小，在電路中串聯(lián)了合適的定值電阻作為保護(hù)電阻。按電路圖連接好電路，然后閉合開關(guān)S，調(diào)整電阻箱的阻值為R，讀取電流表的示數(shù)，記錄多組數(shù)據(jù)（R，I），建立坐標(biāo)系，描點(diǎn)作圖得到了如圖乙所示的圖線，則電池的電動(dòng)勢(shì)__________V，內(nèi)阻__________。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，質(zhì)量為m1=0.5kg的物塊A用細(xì)線懸于O點(diǎn)，質(zhì)量為M=2kg的長木板C放在光滑的水平面上，質(zhì)量為m2=1kg的物塊B放在光滑的長木板上，物塊B與放在長木板上的輕彈簧的一端連接，輕彈簧的另一端與長木板左端的固定擋板連接，將物塊A拉至懸線與豎直方向成θ=53°的位置由靜止釋放，物塊A運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)剛好與物塊B沿水平方向發(fā)生相碰，碰撞后，B獲得的速度大小為2.5m/s，已知懸線長L=2m，不計(jì)物塊A的大小，重力加速度g=10m/s2，求：(1)物塊A與B碰撞后一瞬間，細(xì)線的拉力；(2)彈簧第一次被壓縮后，具有的最大彈性勢(shì)能。14．（16分）如圖所示，為常德市某小區(qū)在防治新冠疫情過程中用于噴灑消毒液的噴霧器，由三部分構(gòu)成，左側(cè)為手持式噴霧管，管底部有閥門K；中間為儲(chǔ)藥桶，桶的橫截面積處處相等為S=400cm2，桶高為H=50cm，桶的上方有可以關(guān)閉的蓋子；右側(cè)是通過體積可忽略的細(xì)管連通的打氣裝置，每次打進(jìn)V0=700cm3的空氣。某次消毒需將噴嘴舉高到比桶底高處，工作人員關(guān)閉閥門K，向桶中裝入了h=30cm深的藥液，封閉蓋子，為了能使儲(chǔ)藥桶中消毒液全部一次性噴出，通過打氣裝置向桶內(nèi)打氣。求需要打氣多少次才能達(dá)到目的？（已知大氣壓強(qiáng)，消毒液的密度為水銀密度的0.1倍，不考慮在整個(gè)消毒過程中氣體溫度的變化。桶內(nèi)藥液噴灑完時(shí)噴管內(nèi)仍然充滿藥液，設(shè)噴管內(nèi)部體積遠(yuǎn)小于儲(chǔ)藥桶的體積）15．（12分）一組同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的玩具軌道，軌道光滑且固定在豎直面內(nèi)，由豎直部分AB和半徑為R的圓弧BCD組成，B與圓心O等高，C為最低點(diǎn)，OD與OC的夾角為。讓質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）從A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中始終受到大小為mg的水平向左的恒力作用。小球經(jīng)D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為2mg。求（1）A、B間的距離h；（2）小球離開D點(diǎn)后再經(jīng)過多長時(shí)間才能再回到軌道上？

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．根據(jù)水平初速度相同，A、B、C水平位移之比為1:2:3，所以它們?cè)诳罩羞\(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為1:2:3，A錯(cuò)誤。B．根據(jù)，豎直高度之比為，B錯(cuò)誤。C．根據(jù)動(dòng)量定理可知，動(dòng)量的變化率為物體受到的合外力即重力，重力相同，則動(dòng)量的變化率相等，故C正確。D．到達(dá)P點(diǎn)時(shí)，由知，豎直方向速度之比為1:2:3，重力做功的功率所以重力做功的功率之比為故D錯(cuò)誤。故選C。2、C【解析】

A．當(dāng)氫原子處于不同能級(jí)時(shí)，核外電子在各處出現(xiàn)的概率是不同的，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．一個(gè)氫原子從能級(jí)向基態(tài)躍遷，最多可輻射3種不同頻率的光子，大量處于能級(jí)的氫原子向基態(tài)躍遷，最多可輻射6種不同頻率的光子，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．處于基態(tài)的氫原子可以吸收14eV的光子而發(fā)生電離，選項(xiàng)C正確；D．氫原子從高能級(jí)躍遷到低能級(jí)，核外電子的動(dòng)能增加，電勢(shì)能減少，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。3、D【解析】

兩星的角速度相同，根據(jù)萬有引力充當(dāng)向心力知：可得r1=r2①兩星繞連線的中點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，則有：②所以③由于C的存在，雙星的向心力由兩個(gè)力的合力提供，則④又⑤解③④⑤式得可知D正確，ABC錯(cuò)誤。故選D。4、C【解析】

A．小球下滑時(shí)受勻強(qiáng)電場的電場力是不變的，受到點(diǎn)電荷的電場力先增加后減小，則小球受到的電場力先增大后減小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．小球下滑時(shí)，勻強(qiáng)電場的電場力垂直小球運(yùn)動(dòng)方向，則對(duì)小球不做功；點(diǎn)電荷在前半段先對(duì)小球做負(fù)功，重力做正功，但是由于不能比較正功和負(fù)功的大小關(guān)系，則不能確定小球速度變化情況；在后半段，點(diǎn)電荷電場力和重力均對(duì)小球做正功，則小球的運(yùn)動(dòng)速度增大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．小球下滑時(shí)，勻強(qiáng)電場的電場力垂直小球運(yùn)動(dòng)方向，則對(duì)小球不做功；點(diǎn)電荷在前半段先對(duì)小球做負(fù)功，在后半段對(duì)小球做正功，則小球的電勢(shì)能先增大后減小，選項(xiàng)C正確；D．由小球的受力情況可知，在A點(diǎn)時(shí)小球的加速度小于g，在AB中點(diǎn)時(shí)小球的加速度等于g，在B點(diǎn)時(shí)小球的加速度大于g，則加速度是不斷變化的，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。5、D【解析】

A．根據(jù)可知，圖像與橫軸圍成的面積代表電容器所帶的總電荷量，故A錯(cuò)誤；BC．確定每個(gè)小方格所對(duì)應(yīng)的電荷量值，縱坐標(biāo)的每個(gè)小格為0.2mA，橫坐標(biāo)的每個(gè)小格為0.4s，則每個(gè)小格所代表的電荷量數(shù)值為q=0.2×10-3×0.4=8×10-5C曲線下包含的小正方形的個(gè)數(shù)為40個(gè)，由曲線下方的方格數(shù)與q的乘積即得電容器所帶的電荷量Q=40×8×10-5C=3.2×10-3C故BC錯(cuò)誤；D．電容器的電容約為故D正確。故選D。6、C【解析】

A．分析振動(dòng)圖像，由乙圖讀出，在t=0.10s時(shí)Q點(diǎn)的速度方向沿y軸負(fù)方向，根據(jù)波動(dòng)規(guī)律結(jié)合圖甲可知，該波沿x軸負(fù)方向的傳播，故A錯(cuò)誤；B．由甲圖讀出波長為λ=4m，由乙圖讀出周期為T=0.2s，則波速為故B錯(cuò)誤；C．從t=0.10s到t=0.15s，質(zhì)點(diǎn)P振動(dòng)了，根據(jù)波動(dòng)規(guī)律可知，t=0.15s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P位于平衡位置上方，速度方向沿y軸負(fù)方向振動(dòng)，則加速度方向沿y軸負(fù)方向，兩者方向相同，故C正確；D．在t=0.10s時(shí)質(zhì)點(diǎn)P不在平衡位置和最大位移處，所以從t=0.10s到t=0.15s，質(zhì)點(diǎn)P通過的路程s≠A=10cm故D錯(cuò)誤。故選C。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(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、ADE【解析】

A．由圖象可知，波長而，解得故A正確；B．根據(jù)得，波速故B錯(cuò)誤；C．時(shí)刻，即從時(shí)刻再過半個(gè)周期，此時(shí)處的質(zhì)點(diǎn)應(yīng)該位于的位置處，故C錯(cuò)誤；D．時(shí)刻，處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)情況與時(shí)刻完全相同，即沿軸正方向運(yùn)動(dòng)，故D正確；E．波進(jìn)入另一種介質(zhì)后周期不變，根據(jù)可知，波速變?yōu)?，故E正確。故選ADE。8、AC【解析】

AD．由題意可知，圖中曲線是拋物線，則曲線的表達(dá)式可寫為粒子只在電場力作用下運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)能定理得即又所以粒子在運(yùn)動(dòng)過程中，受到的電場力不變，說明電場為勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)為即粒子沿x軸做加速度不變，所以A正確，D錯(cuò)誤；BC．粒子從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到x1點(diǎn)，由動(dòng)能定理得電場力做正功，電勢(shì)能減少，為則O、x1兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差為所以B錯(cuò)誤，C正確。故選AC。9、AD【解析】

A．斜面底端為重力勢(shì)能零勢(shì)能面，則得故A正確；B．當(dāng)時(shí)，物塊運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)由圖乙可知此時(shí)根據(jù)功能關(guān)系，有得物塊與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)故B錯(cuò)誤；CD．物塊沿斜面上滑的時(shí)間上滑的位移因?yàn)?，所以物塊最終會(huì)沿斜面下滑，下滑的物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為滑到斜面底端時(shí)的動(dòng)能故C錯(cuò)誤，D正確。故選AD。10、ACD【解析】

A．由于風(fēng)云二號(hào)是地球同步衛(wèi)星，故它的運(yùn)轉(zhuǎn)周期為TE。設(shè)地球質(zhì)量為M，風(fēng)云二號(hào)的質(zhì)量為m、軌道半徑為r、周期等于TE，由萬有引力提供向心力得在天體的表面有G=mg由以上兩式解得風(fēng)云二號(hào)距地面的高度為，故A正確；BC．假設(shè)每隔時(shí)間赤道上的人可看到A衛(wèi)星一次，則有解得考慮到兩個(gè)晝夜看到三次的穩(wěn)定狀態(tài)，則有解得根據(jù)開普勒第三定律可知，偵查衛(wèi)星的線速度大于風(fēng)云二號(hào)的線速度，故B錯(cuò)誤，C正確；D．設(shè)偵查衛(wèi)星的軌道半徑為R，有牛頓第二定律得：解得故D正確。故選ACD。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、位移；時(shí)間；；(m'+m)【解析】

（1）滑塊在水平軌道上從A到B做初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)x=at2得a=，所以需要測量的是位移s和時(shí)間t．（2）對(duì)整體進(jìn)行研究，根據(jù)牛頓第二定律得：

若要求a是m的一次函數(shù)必須使不變，即使m+m′不變，在增大m時(shí)等量減小m′，所以實(shí)驗(yàn)中應(yīng)將從托盤中取出的砝碼置于滑塊上．【點(diǎn)睛】本題根據(jù)先根據(jù)牛頓第二定律并結(jié)合隔離法求解出加速度的表達(dá)式，然后再進(jìn)行分析討論，不難．12、R2a21048【解析】

(1)①[1]．由題意可知，電源電動(dòng)勢(shì)約為8V，而電流表量程為200mA，則電流表達(dá)滿偏時(shí)需要的電流為故為了安全和準(zhǔn)確，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇R2；