2023届湖南省岳阳市高三上学期一模模拟物理试卷（4卷）（解析版）

2023届岳阳市高三一模物理模拟题（4）

一、选择题

1．下列说法正确的是（　　）

A．牛顿发现了万有引力定律并利用扭称测出了引力常量

B．做匀速圆周运动的物体，其机械能总保持不变

C．牛顿第二定律适用于微观物体、高速运动的情况

D．一对互为相互作用的摩擦力做功之和不可能大于零

2．如图所示，水平地面上有一铁板，铁板上有一倾角为的活动木板，质量分别为mA和mB的物体A、B用轻绳连接后跨过滑轮，A、B均处于静止状态。现将木板的倾角缓缓减小到10°， A与斜面始终保持相对静止，B物体始终悬在空中。已知mA =2mB，不计滑轮摩擦。 下列说法正确的是（　　）

A．绳子对A的拉力将减小

B．铁板对地面的压力将逐渐减小

C．地面对铁板的摩擦力将逐渐增大

D．物体A受到的摩擦力先减小后增大

3．理论研究表明，任一星球的第二宇宙速度与第一宇宙速度的关系为，已知某星球的半径为地球半径的一半，其表面的重力加速度大小为地球表面重力加速度的，地球的第一宇宙速度为7.9km/s，不计其他星球的影响，则该星球的第二宇宙速度约为（　　）

A．2.8km/s B．3.95km/s C．5.59km/s D．15.8km/s

4．如图所示，一根长为L的直杆一端抵在墙角，一端倚靠在物块的光滑竖直侧壁上，物块向左以速度大小v运动时，直杆绕O点做圆周运动且始终与物块间有弹力。当直杆与水平方向的夹角为时，则（　　）

A．A点速度大小也为v B．A点速度大小与有关

C．A点速度方向与无关 D．A点速度方向与OA成角

5．质量为m=0.5kg的物块在光滑的水平面上受到水平拉力F的作用，从静止开始做匀加速直线运动，计时开始的图像如甲所示，图像如图乙所示，据图像的特点与信息分析，下列说法正确的是（　　）

A．图乙的斜率是图甲的斜率的2倍 B．水平拉力F为5N

C．前2m的中点时刻的速度为 D．前2s中点位置的速度为

6．如图所示，在水平向左的匀强电场中，一带电小球从A点以竖直向上的初速度抛出，经最高点B（未画出）后落到与A在同一水平线上的C点，则下列说法正确的是（　　）

A．小球带正电荷

B．小球在A点的电势能比在B点的电势能少

C．小球在A点的机械能小于在B点的机械能

D．B点在A、C两点连线中点的正上方

7．如图所示，电路中D为二极管，为滑动变阻器，为磁敏电阻，磁敏电阻的阻值随所处空间磁场的增强而增大，随所处空间磁场的减弱而减小，置于真空中的平行板电容器水平放置，上板接地，极板间的P点固定有带电量很小的负电荷，下列说法正确的是（　　）

A．仅将的滑片向下移动，电容器极板间的电压减小

B．仅将条形磁铁向左移动靠近磁敏电阻，P点处的电场强度不变

C．仅将电容器的上板稍向左移，电容器极板间的电压减小

D．仅将电容器的上板稍向下移，P点处负电荷的电势能增大

8．如图所示，无限大平行金属板水平放置且接地，金属板上表面涂上绝缘层，一个带正电的点电荷P固定在金属板正上方，该电荷与金属板间形成的电场与等量异种点电荷连线的中垂线一侧的电场分布相同。将一个带正电的带电粒子Q从P与金属板垂直连线中点的a点沿直线移到板上b点，再沿直线移到板上c点，则此过程（　　）

A．从a到c，Q的电势能一直减小 B．从a到c，Q的电势能先减小后不变

C．从a到c，Q受到的电场力先减小后不变 D．Q在a点受到的电场力大于P对Q的库仑力

9．皮皮小朋友站在自家阳台边缘将一个弹性溜溜球向马路对面的另一楼房水平抛出，球与马路的水泥地面仅发生一次弹性碰撞后（竖直速度仅改变方向但大小不变，水平速度不变），恰好越过另一阳台边缘，已知两个阳台边缘之间的水平距离为，球抛出点离地高，另一阳台边缘离地高，不计空气阻力，重力加速度为g=10m/s2，则关于球的水平速度v0的大小可能的是（　　）

A． B．

C． D．

10．如图所示，水平面上有两根足够长的光滑平行金属导轨MN和PQ，两导轨间距为L，导轨电阻忽略不计．在M和P之间接有阻值为R的甲与乙两个定值电阻，导体杆ab的质量为m，电阻为r，并与导轨接触良好．整个装置处于方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中．现给导体杆ab一初速度v0，使杆向右运动．最后杆停在导轨上．下列说法正确的是

A．ab杆做匀减速直线运动直到静止

B．ab杆速度减为时，ab杆加速度大小为

C．ab杆速度减为时，通过甲电阻的电量

D．ab杆速度减为时，ab杆走过的位移

二、实验题

11．如题图所示，倾角可调的斜面顶角固定一光滑定滑轮，斜面上固定两个光电门A和B，两光电门中心间的距离为L，质量未知的滑块中心上方固定的挡光片（质量不计）宽度为d。为了测量滑块与斜面间的动摩擦因数及滑块的质量，某同学进行了以下操作：

第一步：只在斜面顶端放上该滑块，轻推滑块，让它沿斜面下滑：调节斜面倾角，当倾角为θ时，滑块通过两个光电门的时间相等。

第二步：保持斜面倾角θ不变，让该滑块处在斜面底端，用轻绳跨过滑轮，一端连接滑块，另一端挂上一质量为m的小球C，连接滑块的轻绳与斜面平行；将滑块由静止释放，滑块向上滑动，通过光电门B的时间为，通过光电门A的时间为；已知重力加速度为g，则

（1）滑块与斜面间的动摩擦因数______；

（2）由运动学知识可知，滑块沿斜面上滑的加速度______；

（3）滑块的质量______（用m、g、a、θ表示）。

12．某同学用图（a）所示的电路测量电源的电动势和内阻．图中电流表量程为0.6A、内阻为，定值电阻的阻值为，电阻箱R的最大阻值为。

（1）将电阻箱的阻值调至最______（选填“大”或“小”），闭合开关S；

（2）闭合开关后，发现无论电阻箱的阻值调到多少，电流表始终没有示数，为查找故障，该同学使用多用电表的电压挡位，将______（选填“红”或“黑”）表笔始终接触e位置，另一表笔分别试触a、b、c、d四个位置，发现试触a、b、c时电压表有示数，试触d时电压表没有示数．若电路中仅有一处故障，则故障是______（选填选项前的字母）；

A．导线ab断路       B．电阻箱断路       C．导线cd断路       D．电阻箱短路

（3）排除故障后按规范操作进行实验，多次调节电阻箱，记下电流表的示数I和电阻箱相应的阻值R，根据实验数据在图（b）中绘制出图像；根据图像可以求得电源电动势______V，内阻______。（结果均保留2位有效数字）

三、计算题

13．如图，用“打夯”方式夯实地面的过程可简化为：两人通过绳子对重物同时施加大小相等、方向与竖直方向成37°的力F，使重物恰好脱离水平地面并保持静止，然后突然一起发力使重物升高0.4m后即停止施力，重物继续上升0.05m，最后重物自由下落把地面砸深0.05m。已知重物的质量为40kg，取重力加速度，，。忽略空气阻力，求：

（1）F的大小；

（2）从两人停止施力到重物恰好接触地面的时间；

（3）地面对重物的平均阻力的大小。

14．如图所示，矩形ABCD中，长AB=2L，宽BC=L．ABD所在区域内存在水平向右的匀强电场，BCD所在区域存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B．质量为m、电荷量为q的带正电粒子由静止开始从AD的中点出发，经过磁场最后从B点离开．不计粒子的重力．求：

（1）粒子在磁场中运动的速度大小；

（2）电场强度的大小．

15．如图甲所示，物块A、B的质量分别是和，A、B用轻弹簧拴接，放在光滑的水平面上，B右侧与竖直墙壁相接触.时，另有一物块C以速度向右运动，在时与A相碰，并立即与A粘在一起不再分开，C的图像如图乙所示.求：

（1）C的质量；

（2）B离开墙壁后弹簧具有的最大弹性势能；

（3）在4~ 12 s的时间内墙壁对B弹力的冲量的大小

1．D

【详解】

A．卡文迪许利用扭称测出了引力常量，故A错误；

B．若在竖直方向做匀速圆周运动，动能不变，但重力势能改变，其机械能发生改变，故B错误；

C．牛顿第二定律不适用于微观物体、高速运动的情况，故C错误；

D．一对互为相互作用的静摩擦力做功之和为零，一对互为相互作用的滑动摩擦力做功之和小于零，故D正确。

故选D。

2．D

【详解】

A．绳子对A的拉力保持不变，所以A错误；

B．对整体受力分析，根据平衡条件有

将木板的倾角缓缓减小到10°时，铁板对地面的支持力与倾斜角无关，保持不变，铁板对地面的压力也保持不变，所以B错误；

C．对整体受力分析，根据平衡条件可知，整体只受重力与支持力，所以地面的摩擦力为0，则C错误；

D．根据平衡条件有

由于

mA =2m B

所以开始时摩擦力沿斜面向上，当将木板的倾角缓缓减小到30°时，摩擦力减到0，将木板的倾角缓缓减小到10°时，摩擦力沿斜面向下，所以物体A受到的摩擦力先减小后增大，则D正确；

故选D。

3．A

【详解】

设地球的半径为R，表面重力加速度为g，由

得

某星球的第一宇宙速度

第二宇宙速度

故选A。

4．B

【详解】

直杆与箱子接触点的实际运动即合运动vA，方向垂直于杆指向左下方，该速度沿水平方向上的速度分量等于v，即

则

故选B。

5．C

【详解】

A．由初速度为0的匀加速直线运动规律可得

则有

可得甲图的斜率为

由

可知乙图的斜率为

则

故A错误；

B．由乙图可得

解得

由牛顿第二定律可得

F=ma=2.5N

故B错误；

C．当x=2m，由

解得

前2m的中点时刻速度即2m内的平均速度为

故C正确；

D．当t=2s，由v=at可得v=10m/s，前2s中点位置的速度为

故D错误。

故选C。

6．C

【详解】

A．根据力的独立性原理，小球受到水平向右的电场力作用，所以小球带负电荷，则A错误；

BC．小球从A点到B点过程中，电场力做正功，则电势能减小，机械能增加，所以小球在A点的电势能比在B点的电势能大，小球在A点的机械能小于在B点的机械能，则B错误；C正确；

D．小球在水平方向做匀加速直线运动，所以B点不在A、C两点连线中点的正上方，则D错误；

故选C。

7．B

【详解】

A．根据电容器定义式和决定式

，

联立可得

当滑动变阻器的滑片向下移动时，两端的电压减小，但由于二极管的单向导电性，电容器不能放电，极板间的电压不变，场强不变，A错误；

B．将条形磁铁向左移动靠近磁敏电阻时，磁敏电阻的阻值增大，两端的电压减小，但由于二极管的单向导电性，电容器不能放电，极板间的电压不变，场强不变，B正确；

C．将电容器的上板稍向左移，极板电荷量不能减小，由于电容减小，可知极板间电压增大，C错误；

D．将电容器的上板稍向下移，电容增大，极板间电压不变，极板电荷量增加，点处场强增大，与下板间的电势差增大，P点电势升高，该点处的负电荷电势能减小，D错误；

故选B。

8．BD

【详解】

ABC．由于静电感应，金属板为等势面，固定的点电荷P与板间的电场为等量异种点电荷电场的一半，因此从a到b的电场强度越来越小，电势越来越低，带正电的带电粒子在此过程中，受到的电场力越来越小，且电场力做正功，则电势能减小；从b到c的电场线变稀疏，则电场强度继续减小，但由于此过程在等势面上运动，则电势不变，因此电场力减小，但电势能不变，故AC错误，B正确；

D．Q在a点受到的电场力等于P对Q的库仑力与金属板感应电荷对其的库仑力之和，即Q在a点受到的电场力大于P对Q的库仑力，故D正确。

故选BD。

9．AC

【详解】

球与马路的水泥地面仅发生一次弹性碰撞后（竖直速度仅改变方向但大小不变，水平速度不变），恰好越过另一阳台边缘，则可能碰地后在上升阶段恰好越过另一阳台边缘，也可能在下降阶段恰好越过另一阳台边缘。因为球从抛出点到落地用时满足

解得

若是碰地后在上升阶段恰好越过另一阳台边缘，则碰地后运动时间满足

其中

解得

则从抛出到越过另一阳台边缘用时为

则水平速度为

同理若是在下降阶段恰好越过另一阳台边缘，则总时间为

此时水平速度为

故选AC。

10．BD

【详解】

A项：ab棒水平方向上受与运动方向相反的安培力，加速度为：，由于速度减小，所以ab棒做加速减小的减速运动直到静止，故A错误；

B项：当ab棒的速度为时，安培力为：，所以加速度为：，故B正确；

C项：对ab棒由动量定理得：，即，解得：，由于甲与乙电阻并联，所以通过甲电阻的电量为：，故C错误；

D项：由，解得：，故D正确．

11．              

【详解】

（1）[1]当倾角为θ时，滑块通过两个光电门的时间相等，说明滑块做匀速直线运动，则

解得

（2）[2]由运动学规律可知

则

（3）[3]对滑块和小球C整体，由牛顿第二定律有

解得

12．     大     红     C     6.0     1.6

【详解】

（1）[1]把电阻箱调到最大值，电路中的电流最小，起保护电路作用。

（2）[2]e与电源正极相连，应将红表笔接触e位置。

[3]试触a、b、c时电压表有示数，试触d时电压表没有示数，说明导线cd断路，故选C。

（3）[4][5]根据闭合电路欧姆定律得

整理可得

则

解得

13．（1）；（2）；（3）

【详解】

（1）重物处于平衡状态，由

解得

（2）设停止施力时重物的速度为v，发力使重物上升的高度为，停止发力后重物继续上升的高度为，从两人停止施力到重物恰好接触地面的时间为t。由

，

联立得

（3）设地面对重物的平均阻力为f，重物把地面砸深度为，重物从最高点到最低点的过程中，有

解得

14．（1）（2）

【详解】

（1）粒子在电场中做匀加速直线运动，进入磁场后做匀速圆周运动，根据题意作出轨迹，令角ABD为θ，根据题意得：

，，，

由洛伦兹力提供向心力可知：

解出

（2）粒子在电场中加速，由动能定理得：

15．（1）3kg （2）13.5 J （3）

【详解】

（1）取水平向右为正方向，由题图乙知，C与A碰前速度为，碰后速度为的，C与A碰撞过程中动量守恒，有

解得

（2）B离开墙壁之后，A、B、C及弹簧组成的系统动量守恒、机械能守恒，且当A、C与B速度相等时，弹簧的弹性势能最大，取水平向右为正方向，设B离开墙壁的瞬间A、C的速度为，A、B、C速度相等时共同速度为，由题图知，，有

联立解得

（3）在4~12 s的时间内，取水平向右为正方向，根据动量定理，墙壁对B的冲量为

代入数据得

即墙壁对B弹力的冲量的大小为。