2022-2023學(xué)年湖南省婁底市雙峰一中等五校全國高三模擬考試（四）物理試題

2022-2023學(xué)年湖南省婁底市雙峰一中等五校全國高三模擬考試（四）物理試題考生請注意：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(biāo)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、如圖所示，a、b是兩個由電阻率相同的銅線制成質(zhì)量相等的正方形單匝閉合線框，b的邊長為a的兩倍，a和b所用的銅線粗細(xì)不同?，F(xiàn)以相同速度，把兩線圈勻速拉出磁場，則該過程中兩線圈產(chǎn)生的電熱為（）A．1:1 B．1:2 C．1:4 D．4:12、如圖所示，壓縮的輕彈簧將金屬塊卡在矩形箱內(nèi)，在箱的上頂板和下底板均安有壓力傳感器，箱可以沿豎直軌道運動。當(dāng)箱靜止時，上頂板的傳感器顯示的壓力F1=2N，下底板傳感器顯示的壓力F2=6N，重力加速度g=10m/s2。下列判斷正確的是（）A．若加速度方向向上，隨著加速度緩慢增大，F(xiàn)1逐漸減小，F(xiàn)2逐漸增大B．若加速度方向向下，隨著加速度緩慢增大，F(xiàn)1逐漸增大，F(xiàn)2逐漸減小C．若加速度方向向上，且大小為5m/s2時，F(xiàn)1的示數(shù)為零D．若加速度方向向下，且大小為5m/s2時，F(xiàn)2的示數(shù)為零3、如圖所示的電路，閉合開關(guān)S后，a、b、c三盞燈均能發(fā)光，電源電動勢E恒定且內(nèi)阻r不可忽略．現(xiàn)將變阻器R的滑片稍向上滑動一些，三盞燈亮度變化的情況是（）A．a(chǎn)燈變亮，b燈和c燈變暗B．a(chǎn)燈和c燈變亮，b燈變暗C．a(chǎn)燈和c燈變暗，b燈變亮D．a(chǎn)燈和b燈變暗，c燈變亮4、一物體在豎直方向運動的v—t圖象如圖所示。以下判斷正確的是（規(guī)定向上方向為正）（）A．第5s內(nèi)與第6s內(nèi)的加速度方向不同B．第4s末～第6s末物體處于失重狀態(tài)C．前2s內(nèi)物體克服重力做功的平均功率大于第6s內(nèi)物體重力做功的平均功率D．第2s末～第4s末的過程中，該物體的機械能守恒5、如圖所示，一根均勻柔軟的細(xì)繩質(zhì)量為m。兩端固定在等高的掛鉤上，細(xì)繩兩端的切線與水平方向夾角為θ，重力加速度為g。掛鉤對細(xì)繩拉力的大小為A． B．C． D．6、如圖所示，靜止在勻強磁場中的某放射性元素的原子核，當(dāng)它放出一個α粒子后，其速度方向與磁場方向垂直，測得α粒子和反沖核軌道半徑之比為44:1，則下列說法不正確的是（）A．α粒子與反沖粒子的動量大小相等，方向相反B．原來放射性元素的原子核電荷數(shù)為90C．反沖核的核電荷數(shù)為88D．α粒子和反沖粒子的速度之比為1:88二、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，在點電荷Q產(chǎn)生的電場中，實線MN是一條方向未標(biāo)出的電場線，虛線AB是一個電子僅在靜電力作用下的運動軌跡．設(shè)電子在A、B兩點的加速度大小分別為aA、aB且aA>aB，電勢能分別為EpA、EpB．下列說法正確的是（）A．電子一定從A向B運動B．Q靠近M端且為負(fù)電荷C．無論Q為正電荷還是負(fù)電荷，一定有EpA<EpBD．A點電勢一定高于B點電勢8、如圖所示，粗糙水平圓盤上，質(zhì)量均為m的A、B兩物塊疊放在一起，距軸心距離為L，隨圓盤一起做勻速圓周運動。已知圓盤與B之間的動摩擦因數(shù)為μ，B與A之間的動摩擦因數(shù)為0.5，假如最大靜摩擦力大小等于滑動摩擦力，則下列說法正確的是（）A．物塊A、B一起勻速轉(zhuǎn)動過程中加速度恒定B．物塊A、B一起轉(zhuǎn)動過程中所需向心力大小相等C．AB一起轉(zhuǎn)動的最大角速度為D．當(dāng)A、B恰發(fā)生相對運動時圓盤對B的摩擦力為2mg9、如圖所示，一彈性輕繩（繩的彈力與其伸長量成正比）一端固定在A點，彈性繩自然長度等于AB，跨過由輕桿OB固定的定滑輪連接一個質(zhì)量為m的絕緣帶正電、電荷量為q的小球。空間中還存在著水平向右的勻強電場（圖中未畫出），且電場強度E=。初始時A、B、C在一條豎直線上，小球穿過水平固定的桿從C點由靜止開始運動，滑到E點時速度恰好為零。已知C、E兩點間距離為L，D為CE的中點，小球在C點時彈性繩的拉力為，小球與桿之間的動摩擦因數(shù)為0.5，彈性繩始終處在彈性限度內(nèi)。下列說法正確的是A．小球在D點時速度最大B．若在E點給小球一個向左的速度v，小球恰好能回到C點，則v=C．彈性繩在小球從C到D階段做的功等于在小球從D到E階段做的功D．若保持電場強度不變，僅把小球電荷量變?yōu)?q，則小球到達(dá)E點時的速度大小v=10、“嫦娥四號”探測器在2017年自動完成月面樣品采集，并從月球起飛，返回地球。若已知月球半徑為R，“嫦娥五號”在距月球表面高度為R的圓軌道上飛行，周期為T，萬有引力常量為G，下列說法正確的是（）A．月球表面重力加速度為B．月球質(zhì)量為C．月球第一宇宙速度為D．月球密度為三、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）在利用電磁打點計時器（所用電源頻率為50Hz）“驗證機械能守恒定律”的實驗中：(1)某同學(xué)用如甲圖所示裝置進(jìn)行實驗，得到如乙圖所示的紙帶，把第一個點（初速度為零）記作O點，在中間適當(dāng)位置選5個點A、B、C、D、E，測出點O、A間的距離為68.97cm，點A、C間的距離為15.24cm，點C、E間的距離為16.76cm，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?.80m/s2，重錘的質(zhì)量為m=1.0kg，則打點計時器在打O點到C點的這段時間內(nèi)，重錘動能的增加量為_______J，重力勢能的減少量為________JJ。導(dǎo)致動能的增加量小于重力勢能減少量的原因是_______。（結(jié)果精確到小數(shù)點后兩位）(2)用v表示各計數(shù)點的速度，h表示各計數(shù)點到點O的距離，以為縱軸，以h為橫軸，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出－h(huán)的圖線，該圖線的斜率表示某個物理量的數(shù)值時，說明重物下落過程中的機械能守恒，該物理量是____________。12．（12分）某同學(xué)用圖甲所示裝置測量木塊與木板間動摩擦因數(shù)。圖中，置于實驗臺上的長木板水平放置，其左端固定一輕滑輪，輕繩跨過滑輪，一端與放在木板上的小木塊相連，另一端可懸掛鉤碼。實驗中可用的鉤碼共有N個，將(依次取=1，2，3，4，5)個鉤碼掛在輕繩左端，其余個鉤碼放在木塊的凹槽中，釋放小木塊，利用打點計時器打出的紙帶測量木塊的加速度。(1)正確進(jìn)行實驗操作，得到一條紙帶，從某個清晰的打點開始，依次標(biāo)注0、1、2、3、4、5、6，分別測出位置0到位置3、位置6間的距離，如圖乙所示。已知打點周期T=0.02s，則木塊的加速度=____m／s2。(2)改變懸掛鉤碼的個數(shù)n，測得相應(yīng)的加速度a，將獲得數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙中描出(僅給出了其中一部分)如圖丙所示。取重力加速度g=10m／s2，則木塊與木板間動摩擦因數(shù)______(保留2位有效數(shù)字)(3)實驗中______(選填“需要”或“不需要”)滿足懸掛鉤碼總質(zhì)量遠(yuǎn)小于木塊和槽中鉤碼總質(zhì)量。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，光滑水平面上放有用絕緣材料制成的“”型滑板，其質(zhì)量為，平面部分的上表面光滑且足夠長。在距滑板的端為的處放置一個質(zhì)量為、帶電量為的小物體（可看成是質(zhì)點），在水平勻強電場作用下，由靜止開始運動，已知，電場的場強大小為，假設(shè)物體在運動中及與滑板端相碰時不損失電量。(1)求物體第一次與滑板端相碰前的速度大??；(2)若小物體與滑板端相碰的時間極短，而且為彈性碰撞，求小物體從第一次與滑板碰撞到第二次碰撞的間隔時間。14．（16分）近幾年家用煤氣管道爆炸的事件頻繁發(fā)生，某中學(xué)實驗小組的同學(xué)進(jìn)行了如下的探究：該實驗小組的同學(xué)取一密閉的容積為10L的鋼化容器，該容器的導(dǎo)熱性能良好，開始該容器與外界大氣相通，已知外界大氣壓強為1atm，然后將壓強恒為5atm的氫氣緩慢地充入容器，當(dāng)容器內(nèi)混合氣的壓強達(dá)到1.5atm時會自動發(fā)生爆炸。假設(shè)整個過程中容器的體積不變。求：(1)有多少升壓強為5atm的氫氣充入容器時容器將自動爆炸？(2)假設(shè)爆炸時鋼化容器內(nèi)的氣體不會向外泄露，經(jīng)測量可知容器內(nèi)氣體的溫度由27℃突然上升到2727℃瞬間的壓強應(yīng)為多大？15．（12分）如圖所示，導(dǎo)熱性能良好的氣缸靜止于水平地面上，缸內(nèi)用橫截面積為S，質(zhì)量為m的活塞封閉著一定質(zhì)量的理想氣體。在活塞上放一砝碼，穩(wěn)定后氣體溫度與環(huán)境溫度相同均為T1.若氣體溫度為T1時，氣柱的高度為H。當(dāng)環(huán)境溫度緩慢下降到T2時，活塞下降一定的高度；現(xiàn)取走砝碼，穩(wěn)定后活塞恰好回到原來高度。已知外界大氣壓強保持不變，重力加速度為g，不計活塞與氣缸之間的摩擦，T1、T2均為熱力學(xué)溫度，求：(1)氣體溫度為時，氣柱的高度；(2)砝碼的質(zhì)量。

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】

設(shè)a的邊長為，橫截面積為，b的邊長為，橫截面積為，因質(zhì)量相等，有得a的電阻為b的電阻為線圈勻速向外拉，感應(yīng)電流為產(chǎn)生的焦耳熱綜上可得故B正確，ACD錯誤。故選：B。2、C【解析】

A．若加速度方向向上，在金屬塊未離開上頂板時彈簧的壓縮量不變，則F2不變，根據(jù)牛頓第二定律得得知隨著加速度緩慢增大，F(xiàn)1逐漸減小，A錯誤；B．若加速度方向向下，在金屬塊未離開上頂板時彈簧的壓縮量不變，則F2不變，根據(jù)牛頓第二定律得得知隨著加速度緩慢增大，F(xiàn)1逐漸增大，故B錯誤；C．當(dāng)箱靜止時，有得m=0.4kg若加速度方向向上，當(dāng)F1=0時，由A項分析有解得a=5m/s2故C正確；D．若加速度方向向下，大小是5m/s2小于重力加速度，不是完全失重，彈簧不可能恢復(fù)原長，則F2的示數(shù)不可能為零，D錯誤。故選C。3、B【解析】

變阻器R的滑片稍向上滑動一些，滑動變阻器電阻減小，根據(jù)“串反并同”與其串聯(lián)的燈泡C電流增大，變亮，與其并聯(lián)的燈泡b電流減小，變暗，與其間接串聯(lián)的燈泡a電流增大，變亮，B對；4、B【解析】

A．v—t圖象圖線的斜率表示運動的加速度，第5s內(nèi)與第6s內(nèi)的斜率相同，則加速度方向相同，故A錯誤；B．第4s末～第6s末圖線斜率為負(fù)，則加速度為負(fù)值，即加速度的方向向下，物體處于失重狀態(tài)，故B正確；C．v—t圖象圖線與坐標(biāo)軸所圍面積表示物體的位移，由圖線可知，前2s內(nèi)物體物體的位移大小為第6s內(nèi)物體的位移大小為則前2s內(nèi)克服重力做功的平均功率為第6s內(nèi)物體重力做功的平均功率為所以前2s內(nèi)克服重力做功的平均功率等于第6s內(nèi)物體重力做功的平均功率，故C錯誤；D．第2s末～第4s末的過程中，物體勻速運動，動能不變，但物體升高，所以該物體的機械能增加，故D錯誤。故選B。5、A【解析】

先對掛鉤一端受力分析可知掛鉤對繩子的拉力和繩子對掛鉤的拉力相等：對繩子受力分析如右圖，正交分解：解得：，A正確，BCD錯誤。故選A。6、D【解析】

微粒之間相互作用的過程中遵守動量守恒定律，由于初始總動量為零，則末動量也為零，即α粒子和反沖核的動量大小相等，方向相反；由于釋放的α粒子和反沖核均在垂直于磁場的平面內(nèi)，且在洛倫茲力作用下做圓周運動；由得：，若原來放射性元素的核電荷數(shù)為Q，則對α粒子：，對反沖核：，由于，根據(jù)，解得，反沖核的核電荷數(shù)為，它們的速度大小與質(zhì)量成反比，由于不知道質(zhì)量關(guān)系，無法確定速度大小關(guān)系，故A、B、C正確，D錯誤；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、CD【解析】

根據(jù)運動軌跡得到電場力方向，從而得到電場力做功及場強方向，即可由電場力做功得到電勢能變化，由場強方向得到電勢變化；根據(jù)加速度得到場源，即可根據(jù)場強方向得到場源電性?！驹斀狻坑蛇\動軌跡只能得到電子受力指向凹的一側(cè)，不能得到運動走向，故A錯誤；由電場場源為點電荷，aA＞aB可得：點電荷Q靠近M端；又有電子受力指向凹的一側(cè)可得：MN上電場線方向向右，故點電荷Q為正電荷，故B錯誤；電子受力指向凹的一側(cè)可得：根據(jù)電子只受電場力作用；電場力做正功，電勢能減??；電場力做負(fù)功，電勢能增大可得：EpA＜EpB，故C正確；點電荷帶正電，且A點距離點電荷距離較B點近，可知A點電勢一定高于B點電勢，故D正確，故選CD。【點睛】沿著電場線電勢降低，但是電勢能和電荷電性相關(guān)，故我們一般根據(jù)電場力做功情況來判斷電勢能變化，以避免電性不同，電勢能變化趨勢不同的問題。8、BC【解析】

A．兩物體做勻速轉(zhuǎn)動的向心加速度大小恒定，方向始終指向圓心不恒定，故A錯誤；

B．根據(jù)向心力公式Fn＝mLω2可知，物塊A、B一起轉(zhuǎn)動過程中所需向心力大小相等，故B正確；

CD．對AB整體分析，當(dāng)最大靜摩擦力提供向心力，有μ?2mg=2mωB2L解得對A分析，B對A的最大靜摩擦力提供向心力，有0.5μ?mg=mωA2L解得AB一起轉(zhuǎn)動的最大角速度為，此時圓盤對B的摩擦力為故C正確，D錯誤。

故選：BC。9、ABD【解析】

A.對小球分析可知，在豎直方向由與，故支持力為恒力，即，故摩擦力也為恒力大小為從C到E，由動能定理可得由幾何關(guān)系可知，代入上式可得在D點時，由牛頓第二定律可得由，將可得，D點時小球的加速度為故小球在D點時的速度最大，A正確；B.從E到C，由動能定理可得解得故B正確；C.由于彈力的水平分力為，和均越來越大，故彈力水平分力越來越大，故彈性繩在小球從C到D階段做的功小于在小球從D到E階段做的功，C錯誤；D.將小球電荷量變?yōu)?，由動能定理可得解得故D正確；故選ABD。10、BD【解析】

B．對探測器，萬有引力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律，有解得故B選項正確；A．月球表面的重力加速度為則A選項錯誤；C．月球的第一宇宙速度為月球表面的環(huán)繞速度，根據(jù)牛頓第二定律，有解得故C選項錯誤；D．月球的密度故D選項正確。故選BD。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、8.008.25紙帶與打點計時器的摩擦阻力及空氣阻力的影響當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭【解析】

(1)[1]根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律，某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，點的速度為重錘動能的增加量為[2]重力勢能的減少量為[3]導(dǎo)致動能的增加量小于重力勢能減少量的原因是實驗時存在空氣阻力、紙帶與打點計時器的限位孔有摩擦阻力等影響；(2)[4]利用圖線處理數(shù)據(jù)，物體自由下落過程中機械能守恒即所以以為