湖南省郴州市湘南中學(xué)高三第四次模擬考試新高考物理試卷及答案解析

湖南省郴州市湘南中學(xué)高三第四次模擬考試新高考物理試卷考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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、一種比飛機還要快的旅行工具即將誕生，稱為“第五類交通方式”，它就是“Hyperloop（超級高鐵）”。據(jù)英國《每日郵報》2016年7月6日報道：HyperloopOne公司計劃，2030年將在歐洲建成世界首架規(guī)模完備的“超級高鐵”（Hyperloop），連接芬蘭首都赫爾辛基和瑞典首都斯德哥爾摩，速度可達(dá)每小時700英里（約合1126公里/時）。如果乘坐Hyperloop從赫爾辛基到斯德哥爾摩，600公里的路程需要40分鐘，Hyperloop先勻加速，達(dá)到最大速度1200km/h后勻速運動，快進(jìn)站時再勻減速運動，且加速與減速的加速度大小相等，則下列關(guān)于Hyperloop的說法正確的是（）A．加速與減速的時間不相等B．加速時間為10分鐘C．加速時加速度大小為2m/s2D．如果加速度大小為10m/s2，題中所述運動最短需要32分鐘2、下列說法正確的是（）A．中X為中子，核反應(yīng)類型為衰變B．中Y為中子，核反應(yīng)類型為人工核轉(zhuǎn)變C．，其中Z為氫核，核反應(yīng)類型為輕核聚變D．，其中K為10個中子，核反應(yīng)類型為重核裂變3、如圖所示，固定在同一平面內(nèi)有三條彼此絕緣的通電直導(dǎo)線，導(dǎo)線中的電流，方向為圖中箭頭方向，在三根導(dǎo)線所在平面內(nèi)有a、b、c、d四個點，四個點距相鄰導(dǎo)線的距離都相等，則四個點中合磁感應(yīng)強度最大的點是（）A．a(chǎn)點 B．b點 C．c點 D．d點4、如圖所示，橡皮筋的一端固定在O點，另一端拴一個可以看做質(zhì)點的物體，O點的正下方A處有一垂直于紙面的光滑細(xì)桿。已知橡皮筋的彈力與伸長量成正比，現(xiàn)用水平拉力F使物體在粗糙的水平面上從B點沿水平方向勻速向右運動至C點，已知運動過程中橡皮筋處于彈性限度內(nèi)且物體對水平地面有壓力，下列說法正確的是（）A．如果橡皮筋的自然長度等于OA，物體所受地面的摩擦力變大B．如果橡皮筋的自然長度等于OA，物體所受地面的支持力變小C．如果橡皮筋的自然長度小于OA，物體所受地面的摩擦力變大D．如果橡皮筋的自然長度小于OA，物體所受地面的支持力變小5、如圖所示，一圓球固定在水平地面上，球心為O。直細(xì)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(xì)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(shè)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6、如圖所示，汽車以的速度勻速駛向路口，當(dāng)行駛至距路口停車線處時，綠燈還有熄滅。由于有人橫向進(jìn)入路口，該汽車在綠燈熄滅前要停在停車線處，則汽車運動的圖象可能是（）A． B． C． 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、質(zhì)譜儀是用來分析同位素的裝置，如圖為質(zhì)譜儀的示意圖，其由豎直放置的速度選擇器、偏轉(zhuǎn)磁場構(gòu)成。由三種不同粒子組成的粒子束以某速度沿豎直向下的方向射入速度選擇器，該粒子束沿直線穿過底板上的小孔O進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場，最終三種粒子分別打在底板MN上的P1、P2、P3三點，已知底板MN上下兩側(cè)的勻強磁場方向均垂直紙面向外，且磁感應(yīng)強度的大小分別為B1、B2，速度選擇器中勻強電場的電場強度的大小為E。不計粒子的重力以及它們之間的相互作用，則A．速度選擇器中的電場方向向右，且三種粒子均帶正電B．三種粒子的速度大小均為C．如果三種粒子的電荷量相等，則打在P3點的粒子質(zhì)量最大D．如果三種粒子電荷量均為q，且P1、P3的間距為Δx，則打在P1、P3兩點的粒子質(zhì)量差為8、在風(fēng)洞實驗室內(nèi)的豎直粗糙墻面上放置一鋼板，風(fēng)垂直吹向鋼板，在鋼板由靜止開始下落的過程中，作用在鋼板上的風(fēng)力恒定．用EK、E、v、P分別表示鋼板下落過程中的動能、機械能、速度和重力的功率，關(guān)于它們隨下落高度或下落時間的變化規(guī)律，下列四個圖象中正確的是（）A． B．C． D．9、如圖所示，等量同種正電荷固定在M、N兩點，虛線框ABCD是以MN連線的中點為中心的正方形，其中G、H、E、F分別為四條邊的中點，則以下說法中正確的是（）A．若A點電勢為5V，則B點電勢為5VB．同一正電荷在A點具有的電勢能大于在D點具有的電勢能C．在G點釋放一個帶正電粒子(不計重力)，粒子將沿GH連線向H點運動D．在E點釋放一個帶正電粒子(不計重力)，粒子將沿EF連線向F點運動10、x=0處的質(zhì)點在t=0時刻從靜止開始做簡諧振動，帶動周圍的質(zhì)點振動，在x軸上形成一列向x正方向傳播的簡諧橫波。如圖甲為x=0處的質(zhì)點的振動圖像，如圖乙為該簡諧波在t0=0.03s時刻的一部分波形圖。已知質(zhì)點P的平衡位置在x=1.75m處，質(zhì)點Q的平衡位置在x=2m。下列說法正確的是___________A．質(zhì)點Q的起振方向向上B．從t0時刻起經(jīng)過0.0275s質(zhì)點P處于平衡位置C．從t0時刻算起，質(zhì)點P比質(zhì)點Q的先到達(dá)最低點D．從t0時刻起經(jīng)過0.025s，質(zhì)點P通過的路程小于1mE.從t0時刻起經(jīng)過0.01s質(zhì)點Q將運動到x=3m處三、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）合金材料的電阻率都比較大，某同學(xué)按如下步驟測量一合金絲的電阻率。實驗操作如下：(1)用螺旋測微器在金屬絲上三個不同位置測量金屬絲的直徑，結(jié)果都如圖甲所示，則該金屬絲的直徑為________mm。(2)按圖乙連接測量電路，將滑動變阻器置于最大值，閉合開關(guān)，移動滑動變阻器，發(fā)現(xiàn)電壓表讀數(shù)有讀數(shù)，而電流表讀數(shù)總為零，已知電流表、電壓表以及待測金屬絲都是完好的，則電路故障為導(dǎo)線_________斷路（用圖中導(dǎo)線編號表示）。(3)排除電路故障后，改變滑動頭在金屬絲上的位置，測出金屬絲長度l和接入電路的電阻Rx如下表請根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在圖丙方格紙上作出Rx–l圖像_______。(4)根據(jù)圖像及金屬絲的直徑，計算該合金絲電阻率ρ=__________Ω·m（保留二位有效數(shù)字）。(5)采用上述測量電路和數(shù)據(jù)處理方法，電表內(nèi)阻對合金絲電阻率測量的影響為_____（填“使結(jié)果偏大”、“使結(jié)果偏小”、“對結(jié)果無影響”）。12．（12分）某同學(xué)設(shè)計以下的實驗測量某一小電動機的轉(zhuǎn)速，實驗主要步驟如下，完成下列填空。(1)用游標(biāo)卡尺測量電動機轉(zhuǎn)軸的直徑如圖甲所示，測量值為_______。(2)取一根柔軟的無彈性的細(xì)線，把細(xì)線的一端用少許強力膠水固定在電動機的轉(zhuǎn)軸上。(3)如圖乙所示，把細(xì)線的另一端用小夾與紙帶的左端相連，讓紙帶水平穿過打點計時器的限位孔。打點計時器所用的交流電頻率為。(4)打開打點計時器，再開動電動機，細(xì)線順次排列繞在電動機的轉(zhuǎn)軸上，同時拉動紙帶向左運動，打出的紙帶如圖丙所示。由以上數(shù)據(jù)計算電動機的轉(zhuǎn)速為_______。（計算結(jié)果保留整數(shù)）(5)實驗中存在系統(tǒng)誤差使測量結(jié)果偏大。寫出造成該系統(tǒng)誤差的一個原因：__________________________________________。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，光滑的四分之一圓弧與光滑水平軌道在最低平滑連接?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m的小球P沿光滑的四分之一圓弧上由靜止開始下滑，與一質(zhì)量為km（k>0，未知）的靜止在光滑水平地面上的等大的小球Q發(fā)生正碰撞。設(shè)碰撞是彈性的，且一切摩擦不計。(1)為使二者能且只能發(fā)生一次碰撞，則k的值應(yīng)滿足什么條件？(2)為使二者能且只能發(fā)生兩次碰撞，則k的值應(yīng)滿足什么條件？14．（16分）如圖所示，光滑斜面傾角θ=60°，其底端與豎直平面內(nèi)半徑為R的光滑圓弧軌道平滑對接，位置D為圓弧軌道的最低點。兩個質(zhì)量均為m的小球A和小環(huán)B（均可視為質(zhì)點）用L=1.5R的輕桿通過輕質(zhì)鉸鏈相連，B套在固定豎直光滑的長桿上，桿和圓軌道在同一豎直平面內(nèi)，桿過軌道圓心，初始時輕桿與斜面垂直。在斜面上由靜止釋放A，假設(shè)在運動過程中兩桿不會碰撞，小球通過軌道連接處時無能量損失（速度大小不變）。重力加速度為g。求：(1)剛釋放時，球A的加速度大??；(2)小球A運動到最低點時的速度大小；(3)已知小球以運動到最低點時，小環(huán)B的瞬時加速度大小為a，求此時小球A受到圓弧軌道的支持力大小。15．（12分）如圖所示，豎直光滑的半圓軌道ABC固定在粗糙水平面上，直徑AC豎直。小物塊P和Q之間有一個被壓縮后鎖定的輕質(zhì)彈簧，P、Q和彈簧作為一個系統(tǒng)可視為質(zhì)點。開始時，系統(tǒng)位于4處，某時刻彈簧解鎖（時間極短）使P、Q分離，Q沿水平面運動至D點靜止，P沿半圓軌道運動并恰能通過最高點C，最終也落在D點。已知P的質(zhì)量為m1=0.4kg，Q的質(zhì)量為m2=0.8kg，半圓軌道半徑R=0.4m，重力加速度g取l0m/s2，求：（I）AD之間的距離；（2）彈簧鎖定時的彈性勢能；（3）Q與水平面之間的動摩擦因數(shù)。（結(jié)果保留兩位小數(shù)）

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．加速與減速的加速度大小相等，加速和減速過程中速度變化量的大小相同，根據(jù)：可知加速和減速所用時間相同，A錯誤；BC．加速的時間為，勻速的時間為，減速的時間為，由題意得：聯(lián)立方程解得：勻加速和勻減速用時：勻速運動的時間：加速和減速過程中的加速度：B正確，C錯誤；D．同理將上述方程中的加速度變?yōu)?，加速和減速的時間均為：加速和減速距離均為勻速運動用時：總時間為：D錯誤。故選B。2、D【解析】

A．，核反應(yīng)類型為衰變，選項A錯誤；B．，核反應(yīng)類型為輕核聚變，選項B錯誤；C．，核反應(yīng)類型為人工轉(zhuǎn)變，選項C錯誤；D．，核反應(yīng)類型為重核裂變，選項D正確。故選D。3、C【解析】

由安培定則可知在a點產(chǎn)生的磁場方向垂直紙面向里，在a點產(chǎn)生的磁場方向垂直紙面向外，和在a點產(chǎn)生的磁場合磁感應(yīng)強度為零，所以a點的合磁感應(yīng)強度等于在a點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度，同理可得b點和d點的合磁感應(yīng)強度等于在這兩點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度，c點的合磁感應(yīng)強度等于、和在c點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度同向疊加的矢量和，所以c點的合磁感應(yīng)強度最大，故C正確，ABD錯誤。故選C。4、C【解析】

AB．設(shè)開始時A離地面的高度為L，設(shè)某一時刻橡皮筋與豎直方向的夾角為θ，則橡皮筋的彈力為其向上分力物體對地面的壓力為保持不變，因f=μN，故摩擦力也保持不變，故AB錯誤；CD．設(shè)開始時A離地面的高度為L，橡皮筋的自然長度比OA小x，設(shè)某一時刻橡皮筋與豎直方向的夾角為θ，則橡皮筋的彈力為其向上分力物體對地面的壓力為由于變大，則物體對地面的壓力變大，因f=μN，故摩擦力變大，故C正確，D錯誤。故選C。5、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(jié)合幾何關(guān)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。6、C【解析】

要使汽車停在停車線處，則圖線與坐標(biāo)軸所圍圖形的面積應(yīng)剛好等于35m。A、B選項的面積明顯均小于30m，D選項的面積為25m，而C選項的面積介于20m到40m之間。根據(jù)排除法，只有C正確。故選C。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、ACD【解析】

A．根據(jù)粒子在磁場B2中的偏轉(zhuǎn)方向，由左手定則知三種粒子均帶正電，在速度選擇器中，粒子所受的洛倫茲力向左，電場力向右，知電場方向向右，故A正確；B．三種粒子在速度選擇器中做勻速直線運動，受力平衡，有得故B錯誤；C．粒子在磁場區(qū)域B2中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，有得：三種粒子的電荷量相等，半徑與質(zhì)量成正比，故打在P3點的粒子質(zhì)量最大，故C正確；D．打在P1、P3間距解得：故D正確；故選ACD。8、AC【解析】C、鋼板受到重力mg、風(fēng)力F、墻的支持力N和滑動摩擦力f，由于風(fēng)力恒定，則由平衡條件得知，墻對鋼板的支持力恒定，鋼板所受的滑動摩擦力恒定，故鋼板勻加速下滑，則有v=at，故C正確；A、根據(jù)動能定理得：，可知與h成正比，故A正確；B、設(shè)鋼板開始時機械能為，鋼板克服滑動摩擦力做功等于機械能減小的量，則，則知E與t是非線性關(guān)系，圖象應(yīng)是曲線，故B錯誤；D、重力的功率，則知P與h是非線性關(guān)系，圖象應(yīng)是曲線，故D錯誤；故選AC．【點睛】本題首先要正確分析鋼板的運動情況，其次要根據(jù)物理規(guī)律得到動能、機械能、速度和重力功率的表達(dá)式，再選擇圖象．9、AD【解析】

A．根據(jù)等量同種電荷等勢面分布情況和對稱性可知，A點和B點電勢相等，若A點電勢為5V，則B點電勢為5V，故A正確；B．根據(jù)等量同種電荷等勢面分布情況和對稱性可知，A點和D點電勢相等，則同一正電荷在AD兩點具有的電勢能相等，故B錯誤；C．由G點釋放一個帶正電粒子(不計重力)，該粒子所受的電場力垂直于MN連線向上，所以粒子將沿GH連線向上運動，故C錯誤；D．在E點電場強度方向由E到F，帶正電的粒子受到的電場力方向由E到F，粒子將沿EF連線向F點運動，故D正確。故選AD。10、BCD【解析】

由圖讀出波長和周期T，由波長與周期可求出波傳播的速度，根據(jù)質(zhì)點的位置分析其運動情況，注意質(zhì)點不隨著波遷移；【詳解】A、由圖甲可知，在時刻振源質(zhì)點是向y軸負(fù)方向振動，其余質(zhì)點重復(fù)振源質(zhì)點的運動情況，故質(zhì)點Q起振的方向仍為y軸負(fù)方向，故選項A錯誤；B、由圖甲可知周期為，由圖乙可知波長為，則波速為：則由圖乙可知當(dāng)P再次處于平衡位置時，時間為：經(jīng)過周期的整數(shù)倍之后，質(zhì)點P再次處于平衡位置，即經(jīng)過還處于平衡位置，故選項B正確；C、由于波沿軸正方向傳播，可知從t0時刻算起，質(zhì)點P比質(zhì)點Q的先到達(dá)最低點，故選項C正確；D、由題可知：，若質(zhì)點P在最高點、最低點或平衡位置，則通過的路程為：，但此時質(zhì)點P不在特殊位置，故其路程小于，故選項D正確；E、波傳播的是能量或者說是波的形狀，但是質(zhì)點不隨著波遷移，故選項E錯誤。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、0.379、0.380或者0.381a或c~對結(jié)果無影響【解析】

（1）[1]金屬絲的直徑為（2）[2]只有a或c發(fā)生斷路時，電壓表相當(dāng)于測電源電壓，此時才會電壓表讀數(shù)有讀數(shù)，而電流表讀數(shù)總為零。（3）[3]在圖丙方格紙上作出Rx–l圖像如下（4）[4]根據(jù)公式得（5）[5]因為多次測量金屬絲長度l和接入電路的電阻，通過畫圖求斜率求出的大小，所以電表內(nèi)阻對合金絲電阻率測量結(jié)果無影響。12、0.5048細(xì)線有直徑【解析】

(1)[1]游標(biāo)卡尺的主尺示數(shù)為。游標(biāo)尺的0刻線與主尺的某刻線對齊，示數(shù)為0，則測量值為(4)[2]取紙帶上的段計算紙帶運動的速度，有