2023年江西省湖口縣第二中學(xué)高三第四次模擬考試物理試卷（含答案解析）

2023學(xué)年高考物理模擬試卷注意事項(xiàng)：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫(xiě)清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書(shū)寫(xiě)，字體工整、筆跡清楚。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書(shū)寫(xiě)的答案無(wú)效；在草稿紙、試題卷上答題無(wú)效。4．保持卡面清潔，不要折疊，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．重元素的放射性衰變共有四個(gè)系列，分別是U238系列(從開(kāi)始到穩(wěn)定的為止)、Th232系列、U235系列及Np237系列(從開(kāi)始到穩(wěn)定的為止)，其中，前三個(gè)系列都已在自然界找到，而第四個(gè)系列在自然界一直沒(méi)有被發(fā)現(xiàn)，只是在人工制造出Np237后才發(fā)現(xiàn)的，下面的說(shuō)法正確的是A．的中子數(shù)比中子數(shù)少20個(gè)B．從到，共發(fā)生7次α衰變和4次β衰變C．Np237系列中所有放射性元素的半衰期隨溫度的變化而變化D．與是不同的元素2．如圖甲所示，傾角θ＝30°的足夠長(zhǎng)固定光滑斜面上，用平行于斜面的輕彈簧拉著質(zhì)量m＝1kg的物體沿斜面向上運(yùn)動(dòng)。已知物體在t＝1s到t＝3s這段時(shí)間的v－t圖象如圖乙所示，彈簧的勁度系數(shù)k＝200N/m，重力加速度g取10m/s2。則在該段時(shí)間內(nèi)()A．物體的加速度大小為2m/s2 B．彈簧的伸長(zhǎng)量為3cmC．彈簧的彈力做功為30J D．物體的重力勢(shì)能增加36J3．如圖所示，一個(gè)圓弧面在點(diǎn)與水平面相切，圓弧面的半徑。在兩點(diǎn)間放平面薄木板。一個(gè)小物塊以的速度從點(diǎn)滑上木板，并恰好能運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)。物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，取。則小物塊向上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為（）A． B． C． D．4．一輛汽車(chē)以速度v勻速行駛了全程的一半，以行駛了另一半，則全程的平均速度為（）A． B． C． D．5．近年來(lái)，人類發(fā)射的多枚火星探測(cè)器已經(jīng)相繼在火星上著陸，正在進(jìn)行著激動(dòng)人心的科學(xué)探究，為我們將來(lái)登上火星、開(kāi)發(fā)和利用火星資源奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)．如果火星探測(cè)器環(huán)繞火星做“近地”勻速圓周運(yùn)動(dòng)，并測(cè)得該運(yùn)動(dòng)的周期為T(mén)，則火星的平均密度ρ的表達(dá)式為（k為某個(gè)常數(shù)）（）A． B． C． D．6．用一束紫外線照射某金屬時(shí)不能產(chǎn)生光電效應(yīng)，可能使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)的措施是A．改用強(qiáng)度更大的紫外線照射 B．延長(zhǎng)原紫外線的照射時(shí)間C．改用X射線照射 D．改用紅外線照射二、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（甲）所示，平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置，兩軌相距L=0.4m，導(dǎo)軌一端與阻值R=0.3Ω的電阻相連，導(dǎo)軌電阻不計(jì)．導(dǎo)軌x＞0一側(cè)存在沿x方向均勻增大的恒定磁場(chǎng)，其方向與導(dǎo)軌平面垂直向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨位置x變化如圖（乙）所示．一根質(zhì)量m=0.2kg、電阻r=0.1Ω的金屬棒置于導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直，棒在外力F作用下從x=0處以初速度v0=2m/s沿導(dǎo)軌向右變速運(yùn)動(dòng)，且金屬棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的安培力大小不變．下列說(shuō)法中正確的是（

）A．金屬棒向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)B．金屬棒在x=1m處的速度大小為0.5m/sC．金屬棒從x=0運(yùn)動(dòng)到x=1m過(guò)程中，外力F所做的功為-0.175JD．金屬棒從x=0運(yùn)動(dòng)到x=2m過(guò)程中，流過(guò)金屬棒的電量為2C8．光滑平行導(dǎo)軌ab、cd水平放置，兩導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，兩導(dǎo)軌分別與電容為C的電容器的兩極板相連，兩導(dǎo)軌的右端連接光滑絕緣的圓弧軌道bf、ce圓弧軌道的半徑為R，水平導(dǎo)軌與圓弧軌道分別相切于b、c兩點(diǎn)。把一質(zhì)量為m，長(zhǎng)度為L(zhǎng)的金屬桿置于bc位置，如圖所示。閉合電鍵S，金屬桿恰能滑到ef?？臻g存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)分布如圖所示，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，重力加速度為g，下列各種說(shuō)法中正確的是（）A．金屬桿剛滑上圓弧軌道時(shí)，對(duì)軌道的壓力為3mgB．從左向右看，電容器的左極板帶負(fù)電，右極板帶正電C．電容器兩極板間的電勢(shì)差減小了D．若磁場(chǎng)方向改為水平向右，則閉合電鍵S后，金屬桿仍能上升R的高度9．如圖所示，半徑為a的圓形區(qū)域內(nèi)，有垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中未畫(huà)出），磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，EF、MN為兩平行金屬板，板長(zhǎng)和板距均為2a，一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子以速度從A點(diǎn)沿半徑方向射入磁場(chǎng)，若金屬板接電源，則粒子沿平行于金屬板的方向射出，若金屬板不接電源，則粒子離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)速度方向偏轉(zhuǎn)，不計(jì)粒子的重力，下列說(shuō)法正確的是（）A．粒子帶負(fù)電B．粒子兩次通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域所用的時(shí)間相等C．速度的大小為D．兩金屬板間的電壓為10．質(zhì)量為m的小球由輕繩a和b分別系于一輕質(zhì)細(xì)桿的A點(diǎn)和B點(diǎn)，如右圖所示，繩a與水平方向成θ角，繩b在水平方向且長(zhǎng)為l，當(dāng)輕桿繞軸AB以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則下列說(shuō)法正確的是()A．a(chǎn)繩的張力不可能為零B．a(chǎn)繩的張力隨角速度的增大而增大C．當(dāng)角速度，b繩將出現(xiàn)彈力D．若b繩突然被剪斷，則a繩的彈力一定發(fā)生變化三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11．（6分）在“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)之間的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，斌斌利用如圖所示可拆式變壓器（鐵芯不閉合）進(jìn)行研究。（1）實(shí)驗(yàn)還需要下列器材中的________；（2）實(shí)驗(yàn)中，圖中變壓器的原線圈接線“0、8”接線柱，所接電源電壓為交流10.0V，副線圈接線“0、4”接線柱，則副線圈所接電表示數(shù)可能是______。A．20.0VB．15.0VC．5.0VD．2.5V12．（12分）某同學(xué)欲將內(nèi)阻為98.5Ω、量程為100uA的電流表改裝成歐姆表并進(jìn)行刻度和校準(zhǔn)，要求改裝后歐姆表的15kΩ刻度正好對(duì)應(yīng)電流表表盤(pán)的50uA刻度．可選用的器材還有：定值電阻R0（阻值14kΩ），滑動(dòng)變阻器R1（最大阻值1500Ω），滑動(dòng)變阻器R2（最大阻值500Ω），電阻箱（0~99999.9Ω），干電池（E=1.5V，r=1.5Ω），紅、黑表筆和導(dǎo)線若干．（1）歐姆表設(shè)計(jì)將圖（a）中的實(shí)物連線組成歐姆表．（____________）歐姆表改裝好后，滑動(dòng)變阻器R接入電路的電阻應(yīng)為_(kāi)___Ω：滑動(dòng)變阻器選____（填“R1”或“R2”）．（2）刻度歐姆表表盤(pán)通過(guò)計(jì)算，對(duì)整個(gè)表盤(pán)進(jìn)行電阻刻度，如圖（b）所示．表盤(pán)上a、b處的電流刻度分別為25和75，則a、b處的電阻刻度分別為_(kāi)___、____．（3）校準(zhǔn)紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使歐姆表指針指向___kΩ處；將紅、黑表筆與電阻箱連接，記錄多組電阻箱接入電路的電阻值及歐姆表上對(duì)應(yīng)的測(cè)量值，完成校準(zhǔn)數(shù)據(jù)測(cè)量．若校準(zhǔn)某刻度時(shí)，電阻箱旋鈕位置如圖（c）所示，則電阻箱接入的阻值為_(kāi)______Ω．四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，光導(dǎo)纖維可簡(jiǎn)化為長(zhǎng)玻璃絲的示意圖，玻璃絲長(zhǎng)為L(zhǎng)，折射率為n（n＝）。AB代表端面。為使光能從玻璃絲的AB端面?zhèn)鞑サ搅硪欢嗣?。求光在端面AB上的入射角θ應(yīng)滿足的條件。14．（16分）理論研究表明暗物質(zhì)湮滅會(huì)產(chǎn)生大量高能正電子，所以在宇宙空間探測(cè)高能正電子是科學(xué)家發(fā)現(xiàn)暗物質(zhì)的一種方法。下圖為我國(guó)某研究小組設(shè)計(jì)的探測(cè)器截面圖：開(kāi)口寬為的正方形鋁筒，下方區(qū)域Ⅰ、Ⅱ?yàn)榉较蛳喾吹膭驈?qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B，區(qū)域Ⅲ為勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度，三個(gè)區(qū)域的寬度均為d。經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間，儀器能接收到平行鋁筒射入的不同速率的正電子，其中部分正電子將打在介質(zhì)MN上。已知正電子的質(zhì)量為m，電量為e，不考慮相對(duì)論效應(yīng)及電荷間的相互作用。(1)求能到達(dá)電場(chǎng)區(qū)域的正電子的最小速率；(2)在區(qū)域Ⅱ和Ⅲ的分界線上寬度為的區(qū)域有正電子射入電場(chǎng)，求正電子的最大速率；(3)若L=2d，試求第（2）問(wèn)中最大速度的正電子打到MN上的位置與進(jìn)入鋁筒位置的水平距離。15．（12分）光滑水平面上有截面為半圓形柱體A，半徑為R，在圓柱體截面圓心O正上方處用輕質(zhì)細(xì)線懸掛小球B。小球B靜止在A上時(shí)，細(xì)線與豎直方向夾角為，OB與垂直，A在水平向右推力F作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知A、B質(zhì)量均為m，B可看成質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)一切摩擦。當(dāng)撤去F，小球推動(dòng)半圓柱體向左運(yùn)動(dòng)，兩者分離后，經(jīng)過(guò)t時(shí)間小球第一次向左擺到最大高度。（重力加速度大小為g）求：(1)水平推力F的大小；(2)自撤掉F后到小球第一次向左擺到最高處的過(guò)程中，圓柱體位移大小。

2023學(xué)年模擬測(cè)試卷參考答案（含詳細(xì)解析）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、B【答案解析】

的中子數(shù)為238-92=146個(gè)，的中子數(shù)為209-83=126個(gè)，則的子數(shù)比的中子數(shù)多20個(gè)，A錯(cuò)誤；根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒有：237-209=4×7，知發(fā)生了7次衰變，根據(jù)電荷數(shù)守恒有：93-83=2×7-4，知發(fā)生了4次衰變，B正確；放射性物質(zhì)的半衰期不受外界因素的影響，C錯(cuò)誤；與的質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同，它們是相同的元素，D錯(cuò)誤．2、B【答案解析】

A.根據(jù)速度圖象的斜率表示加速度可知，物體的加速度大小為a＝ΔvΔt＝1m/s選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.對(duì)斜面上的物體受力分析，受到豎直向下的重力mg、斜面的支持力和輕彈簧的彈力F，由牛頓第二定律，F(xiàn)－mgsin30°＝ma解得F＝6N。由胡克定律F＝kx可得彈簧的伸長(zhǎng)量x＝3cm，選項(xiàng)B正確；CD.在t＝1s到t＝3s這段時(shí)間內(nèi)，物體動(dòng)能增大ΔEk＝12m根據(jù)速度—時(shí)間圖象面積等于位移，可知物體向上運(yùn)動(dòng)位移x＝6m，物體重力勢(shì)能增加ΔEp＝mgxsin30°＝30J根據(jù)功能關(guān)系可知，彈簧彈力做功W＝ΔEk＋ΔEp＝36J選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。3、A【答案解析】

設(shè)木板長(zhǎng)度為。向上滑動(dòng)過(guò)程能量守恒，有如圖所示由幾何關(guān)系得，，又有運(yùn)動(dòng)過(guò)程有又有解以上各式得A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。4、B【答案解析】設(shè)全程為2s，前半程的時(shí)間為：．后半程的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為：．則全程的平均速度為：．故B正確，ACD錯(cuò)誤．故選B.5、D【答案解析】

探測(cè)器繞火星做“近地”勻速圓周運(yùn)動(dòng)，萬(wàn)有引力做向心力，故有解得故火星的平均密度為（為常量）故選D。6、C【答案解析】

用一束紫外線照射某金屬時(shí)不能產(chǎn)生光電效應(yīng)，知紫外線的頻率小于金屬的極限頻率，要能發(fā)生光電效應(yīng)，需改用頻率更大的光照射（如X射線）。能否發(fā)生光電效應(yīng)與入射光的強(qiáng)度和照射時(shí)間無(wú)關(guān)。

A．改用強(qiáng)度更大的紫外線照射，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．延長(zhǎng)原紫外線的照射時(shí)間，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．改用X射線照射，與結(jié)論相符，選項(xiàng)C正確；D．改用紅外線照射，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)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、BCD【答案解析】

試題分析：根據(jù)圖象得函數(shù)關(guān)系式，金屬棒向右運(yùn)動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，感應(yīng)電流，安培力，解得，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度位移公式，如果是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，與x成線性關(guān)系，而由上式知，金屬棒不可能做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；根據(jù)題意金屬棒所受的安培力大小不變，處與處安培力大小相等，有，即，故B正確；金屬棒在處的安培力大小為，對(duì)金屬棒金屬棒從運(yùn)動(dòng)到m過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理有，代入數(shù)據(jù)，解得，故C正確；根據(jù)感應(yīng)電量公式，到過(guò)程中，B-x圖象包圍的面積，，，故D正確考點(diǎn)：考查了導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)【名師點(diǎn)睛】考查法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律、安培力的大小公式、做功表達(dá)式、動(dòng)能定理等的規(guī)律的應(yīng)用與理解，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中金屬棒所受的安培力不變，是本題解題的突破口，注意B-x圖象的面積和L的乘積表示磁通量的變化量．8、AC【答案解析】

A．金屬桿由bc滑到ef過(guò)程，由機(jī)械能守恒有mv2=mgR金屬桿剛滑上圓弧軌道時(shí)，由牛頓第二定律有FN－mg=m兩式聯(lián)立解得FN=3mg所以金屬桿對(duì)軌道的壓力為3mg，故A正確B．閉合電鍵后金屬桿獲得向右的速度，說(shuō)明其所受的安培力向右，由左手定則知電流方向由b到c，所以從左向右看，電容器左端為正極板，右端為負(fù)極板，故B錯(cuò)誤；C．金屬桿受安培力作用，由牛頓第二定律有由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有v=t，流過(guò)金屬桿的電荷量Δq=t，電容器兩極板間電勢(shì)差的減小量ΔU=，聯(lián)立解得ΔU=故C正確；D．若磁場(chǎng)方向改為水平向右，金屬桿所受安培力為豎直向上，由于還受到重力作用，金屬桿所獲得的速度將小于v，所以上升的高度將小于R，故D錯(cuò)誤。故選AC。9、CD【答案解析】

A．由于磁場(chǎng)方向不確定，故帶電粒子的電性不確定，A錯(cuò)誤；B．當(dāng)金屬板接電源時(shí)，由題意可知，帶電粒子勻速穿過(guò)平行板，粒子通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域所用的時(shí)間當(dāng)金屬板不接電源時(shí)，粒子只在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)軌跡半徑為R，由幾何關(guān)系有解得則粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間所以B錯(cuò)誤；C．當(dāng)金屬板不接電源時(shí)，粒子只在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，有解得C正確；D．當(dāng)金屬板接電源時(shí)，兩金屬板間存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，設(shè)電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，則有得則兩金屬板間的電壓D正確。故選CD。10、AC【答案解析】

小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上的合力為零，水平方向上的合力提供向心力，所以a繩在豎直方向上的分力與重力相等，可知a繩的張力不可能為零，故A正確；根據(jù)豎直方向上平衡得，F(xiàn)asinθ=mg，解得，可知a繩的拉力不變，故B錯(cuò)誤；當(dāng)b繩拉力為零時(shí)，有：，解得，可知當(dāng)角速度時(shí)，b繩出現(xiàn)彈力，故C正確；由于b繩可能沒(méi)有彈力，故b繩突然被剪斷，a繩的彈力可能不變，故D錯(cuò)誤。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11、ADD【答案解析】

(1)[1]探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系實(shí)驗(yàn)要用到交流電壓表，B是直流電流表，C是直流電壓表，A是多用電表，可以用多用電表的交流電壓擋測(cè)電壓，實(shí)驗(yàn)中為了安全，輸入電壓不能超過(guò)12V，需要交流學(xué)生電源，故選AD。(2)[2]如果是理想變壓器，則電壓比等于匝數(shù)比，輸出電壓為5V，但圖中變壓器存在比較大的漏磁，實(shí)際輸出電壓小于5V，故D正確。故選D。12、900R1455035000.0【答案解析】

（1）連線如圖：根據(jù)歐姆表的改裝原理，當(dāng)電流計(jì)滿偏時(shí)，則，解得R=900Ω；為了滑動(dòng)變阻器的安全，則滑動(dòng)變阻器選擇R1；（2）在a處，，解得Rxa=45kΩ；在b處，則，解得Rxb=5kΩ；（3）校準(zhǔn)：紅黑表筆短接，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使歐姆表指針指到0kΩ處；由圖可知，電阻箱接入的電阻為：R=35000.0Ω．四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13、【答案解析】

設(shè)光束在光導(dǎo)纖維端面的入射角為，折射角為α，折射光線射向側(cè)面時(shí)的入射角為β，要保證不會(huì)有光線從側(cè)壁射出來(lái)，其含義是能在側(cè)壁發(fā)生全反射。由折射定律n＝由幾何關(guān)系α+β＝90°sinα＝cosβ恰好發(fā)生全反射臨界角的公式為sinβ＝得cosβ＝聯(lián)立得sin＝＝1即為＝90°要保證