2027届益阳市高考物理四模试卷（含答案解析）

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1．考生要认真填写考场号和座位序号。
2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、下列说法正确的是（ ）
A．放射性元素的半衰期随温度的升高而变短
B．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应
C．阴极射线和β射线都是电子流，都源于核外电子
D．天然放射现象中放射出的α、β、γ射线都能在磁场中发生偏转
2、现用某一频率的光照射锌板表面，能发生光电效应，若（ ）
A．只增大入射光的频率，遏止电压不变
B．只增大入射光的频率，锌的逸出功变大
C．只增大入射光的强度，饱和光电流变大
D．只增大入射光的强度，光电子的最大初动能变大
3、一辆汽车遇到险情紧急刹车，刹车过程做匀减速运动，刹车后第1s内的位移为16m，最后1s内的位移为8m，则汽车的刹车时间为
A．1sB．1.5sC．2 sD．2.5s
4、在2018年亚运会女子跳远决赛中，中国选手许小令获得铜牌。在某一跳中，她（可看作质点）水平距离可达6.50 m，高达1.625 m。设她离开地面时的速度方向与水平面的夹角为α，若不计空气阻力，则正切值tanα的倒数等于（ ）
A．0.5B．1C．4D．8
5、如图所示，将一交流发电机的矩形线圈abcd通过理想变压器外接电阻R=10Ω，已知线圈边长ab=cd=0.1m,ad=bc=0.2m，匝数为50匝，线圈电阻不计，理想交流电压表接在原线圈两端，变压器原副线圈匝数比n1:n2=1:3，线圈在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中绕垂直磁场的虚线轴以ω=200rad/s的角速度匀速转动，则（ ）
A．从图示位置开始计时，线圈中产生的电动势随时间变化的关系式为e=40sin200t(V)
B．交流电压表的示数为40V
C．电阻R上消耗的电功率为720W
D．电流经过变压器后频率变为原来的3倍
6、如图，正方形abcd中△abd区域内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，△bcd区域内有方向平行bc的匀强电场（图中未画出）．一带电粒子从d点沿da方向射入磁场，随后经过bd的中点e进入电场，接着从b点射出电场，不计粒子的重力，则（ ）
A．粒子带正电
B．电场的方向是由c指向b
C．粒子在b点和d点的动能相等
D．粒子在磁场、电场中运动的时间之比为∶2
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、物块套在光滑的竖直杆上，通过光滑的定滑轮用不可伸长的轻绳将物块由A点匀速拉到B点，AB高度为h，则在运动过程中（ ）
A．绳中张力变小
B．绳子自由端的速率减小
C．拉力F做功为
D．拉力F的功率P不变
8、如图所示，一物块从光滑斜面上某处由静止释放，与一端固定在斜面底端的轻弹簧相碰。设物块运动的加速度为a，机械能为E，速度为v，动能Ek，下滑位移为x，所用时间为t。则在物块由释放到下滑至最低点的过程中（取最低点所在平面为零势能面），下列图象可能正确的是（ ）
A．B．
C．D．
9、如图，两根平行金属导轨所在的平面与水平面的夹角为30°，导轨间距为0.5 m。导体棒 a、b垂直导轨放置，用一不可伸长的细线绕过光滑的滑轮将b棒与物体c相连，滑轮与b棒之间的细线平行于导轨。整个装置处于垂直导轨平面向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为0.2 T。物体c的质量为0. 06 kg，a、b棒的质量均为0.1kg，电阻均为0.1Ω，与导轨间的动摩擦因数均为。将a、b棒和物体c同时由静止释放，运动过程中物体c不触及滑轮，a、b棒始终与两导轨接触良好。导轨电阻不计且足够长，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2.则（ ）
A．b棒刚要开始运动时，a棒的加速度大小为3.5 m/s2
B．b棒刚要开始运动时，a棒的速度大小为5.0 m/s
C．足够长时间后a棒的加速度大小为
D．足够长时间后a棒的速度大小为7.0 m/s
10、下列说法正确的是（ ）
A．随着分子间距离的增大，分子势能一定先减小后增大
B．把细玻璃棒尖端放在火焰上烧熔，它的尖端就会变钝，这跟表面张力有关
C．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向同性的特点
D．对于一定质量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸收热量
E.热力学第二定律使人们认识到，一切与热现象有关的宏观自然过程都是有方向性的
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11．（6分）如图所示为“研究一定质量的气体在温度不变的情况下，压强与体积的关系”实验装置，实验步骤如下：
①把注射器活塞移至注射器满刻度处，将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接；
②移动活塞，记录注射器的刻度值V，同时记录对应的由计算机显示的气体压强值p；
③用V﹣ 图像处理实验数据，得出如图2所示图线．
（1）为了保持封闭气体的温度不变，实验中采取的主要措施是________和________．
（2）如果实验操作规范正确，但如图2所示的V﹣ 图线不过原点，则V0代表________．
（3）小明同学实验时缓慢推动活塞，并记录下每次测量的压强p与注射器刻度值V．在实验中出现压强传感器软管脱落，他重新接上后继续实验，其余操作无误．V﹣ 关系图像应是________
12．（12分）某物理实验小组利用实验室提供的器材测定电压表V1的内阻，可选用的器材如下：
E．滑动变阻器R1：1~211Ω
F．滑动变阻器R2：1~2kΩ
G．电源E：电动势约为12V，内阻忽略不计
H．开关、导线若干
（1）现用多用电表测电压表V1的内阻，选择倍率“×111”挡，其它操作无误，多用电表表盘示数如图所示，则电压表V1的内阻约为 Ω．
（2）为了准确测量电压表V1的内阻，两位同学根据上述实验器材分别设计了如图甲和乙两个测量电路，你认为 （选填“甲”或“乙”）更合理，并在实物图中用笔画线代替导线将电路图补充完整．
（3）该实验中滑动变阻器应该选用 （选填“R1”或“R2”）．
（4）用已知量R1和V1、V2的示数U1、U2来表示电压表V1的内阻RV1= ．
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13．（10分）如图甲所示，A端封闭、B端开口、内径均匀的玻璃管长，其中有一段长的水银柱把一部分空气封闭在玻璃管中。当玻璃管水平放置时，封闭气柱A长。现把玻璃管缓慢旋转至竖直，如图乙所示，再把开口端向下插入水银槽中，直至A端气柱长为止，这时系统处于静止平衡。已知大气压强，整个过程温度不变，试求：
(1)玻璃管旋转至竖直位置时，A端空气柱的长度；
(2)如图丙所示，最后槽内水银进入玻璃管内的水银柱的长度d（结果保留两位有效数字）。
14．（16分）如图所示，哑铃状玻璃容器由两段粗管和一段细管连接而成，容器竖直放置，容器粗管的截面积为S1=2cm2，细管的截面积S2=1cm2，开始时粗、细管内水银长度分别为h1=h2=2cm，整个细管长为4 cm，封闭气体长度为L=6cm，大气压强为P0=76cmHg，气体初始温度为27℃，求：
①第一次若要使水银刚好离开下面的粗管，封闭气体的温度应为多少K;
②第二次若在容器中再倒入同体积的水银，且使容器中气体体积不变，封闭气体的温度应为多少K.
15．（12分）PQ为一接收屏，一半径为R=0.1m半球形透明物的直径MN恰好与接收屏垂直，如图所示，一细光束由透明物的右侧平行于接收屏射向透明物的球心。现让细光束以球心为圆心顺时针转过30°时，经观测接收屏上出现两个亮点，且两亮点之间的距离用L表示；细光束转过的角度为45°时，接收屏上刚好出现一个亮点。求：
(1)该透明物的折射率为多大？
(2)由以上叙述求L应为多长？
参考答案
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、B
【解析】
A．半衰期是原子核本身具有的属性，与外界条件无关，A错误；
B．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应（热核反应），B正确；
C．阴极射线是核外电子，β射线是原子核内中子转化为质子时放出的电子，C错误；
D．三种射线中γ射线（高频电磁波）不带电，所以不能在磁场中发生偏转，D错误。
故选B。
2、C
【解析】
A．根据光电效应的规律
而遏止电压
可知遏止电压的大小与照射光的频率有关，只增大入射光的频率，遏止电压增大，A错误；
B．金属的逸出功与入射光无关，B错误；
CD．光强度只会影响单位时间内逸出的光电子数目，只增大入射光的强度，单位时间内逸出的光电子数目增大，饱和光电流变大，对光电子的最大初动能不影响，C正确D错误。
故选C。
3、B
【解析】
最后1s内的汽车位移为8m，根据x=at2，可知加速度大小为
a=16m/s2
刹车后第1s内的平均速度大小v=m/s=lm/s，则刹车的时间:
t=0.5s+s=1.5s
A．1s。故A不符合题意。
B．1.5s。故B符合题意。
C．2 s。故C不符合题意。
D．2.5s。故D不符合题意。
4、B
【解析】
从起点A到最高点B可看作平抛运动的逆过程，如图所示：
许小令做平抛运动位移方向与水平方向夹角的正切值为tanβ=0.5，速度方向与水平方向夹角的正切值为tanα=2tanβ=1，则正切值tanα的倒数等于1，故B正确，ACD错误。
5、C
【解析】
A．从图示位置开始计时，磁通量为零，感应电动势最大，所以电动势随时间的变化关系为
（V）
代入数据得（V），故A错误；
B．由瞬时值表达式（V），可知线圈产生的电动势最大值为V，但电压示数是有效值，故示数为
V
故B错误；
C．根据
解得变压器副线圈的电压V，所以电阻R上消耗的电功率为
W
故C正确；
D．交流电的频率经过变压器不发生变化，故D错误。
故选C。
6、D
【解析】
A．带电粒子从d点沿da方向射入磁场，随后经过bd的中点e进入电场，偏转方向往右，由左手定则可知 ，粒子带负电，故A错误；
B．粒子从e点射出时，速度方向与bd的夹角为，即水平向右射出，在电场中做类平抛运动，从b点射出电场，所受电场力方向由c指向b，负电荷所受电场力方向与场强方向相反，则电场方向由b指向c，故B错误；
C．粒子从d到e过程中洛伦兹力不做功，但在e到b的类平抛运动过程中，电场力做下功，则粒子在b点的动能大于在d点的动能，故C错误；
D．假设ab边长的一半为r，粒子从d点射入磁场的速度为v，因为粒子在磁场中运动的时间为弧长de除以速率v，即，粒子在电场中做类平抛运动，其在平行ab方向的分运动速度大小为v的匀速直线运动，分位移为r，可得粒子在电场中运动时间为，故D正确。
故选D。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、BD
【解析】
A．因为物块做匀速直线运动，在竖直方向上合力为零，则有
因为增大，减小，则拉力T增大，故A错误；
B．物块沿绳子方向上的分速度
该速度等于自由端的速度，增大，自由端速度v减小，故B正确；
C．F为变力，不能用功的定义。应根据动能定理，拉力F做功等于克服重力做的功，即
故C错误；
D．拉力的功率为
可知拉力F的功率P不变，故D正确。
故选BD。
8、AC
【解析】
AB．设斜面的倾角为，在物块自由下滑的过程中，根据牛顿第二定律可得
解得
物块与弹簧接触后，根据牛顿第二定律可得
当弹力与重力相等时，加速度为零，随后反向增大，且加速度与时间不是线性关系，故A正确，B错误；
C．以物体和弹簧组成的系统为研究对象，整个过程中整体的机械能守恒，即有
总
解得
总
与弹簧接触前，物体的机械能守恒，与弹簧接触后弹簧的弹性势能增加，则物体的机械能减小，根据数学知识可知C图象正确，故C正确；
D．在物块自由下落的过程中，加速度恒定，速度图象的斜率为定值，与弹簧接触后，加速度先变小后反向增大，速度图象的斜率发生变化，故D错误；
故选AC。
9、BC
【解析】
A．b棒所受的最大静摩擦力
而
则b棒刚要开始运动时，所受的安培力方向向下，大小为
此时a棒受到向上的安培力大小仍为F安=0.25N，则 a棒的加速度大小为
选项A错误；
B．b棒刚要开始运动时，对a棒
F安=BIL
E=BLv
联立解得
v=5m/s
选项B正确；
CD．足够长时间后，两棒的速度差恒定，设为∆v，此时两棒受的安培力均为
此时对a棒
b棒
其中
解得

此时导体棒a的速度不是恒定值，不等于7.0m/s，选项C正确，D错误；
故选BC。
10、BDE
【解析】
A．随着分子距离的增大，若分子力从斥力变为引力，分子力先做正功，后做负功，则分子势能先减小后增大，若分子力一直表现为引力，随着分子间距离的增大，分子力一直做负功，分子势能一直增大，故A错误；
B．细玻璃棒尖端放在火焰上烧熔，它的尖端就会变钝，这跟表面张力有关，故B正确；
C．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点，故C错误；
D．对于一定质量的理想气体，如果压强不变，体积增大，根据理想气体状态方程
可知气体的温度升高，则内能增大，由于气体对外做功，则它一定从外界吸收热量，故D正确；
E．自然界中只要涉及热现象的宏观过程都具有方向性，故E正确。
故选BDE。
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11、移动活塞要缓慢 不能用手握住注射器的封闭气体部分 注射器与压强传感器连接部分气体的体积 B
【解析】
(1)[1][2]．要保持封闭气体的温度不变，实验中采取的主要措施是移动活塞要缓慢；不能用手握住注射器封闭气体部分．这样能保证装置与外界温度一样．
(2)[3]．体积读数值比实际值大V1． 根据P(V+V1)=C，C为定值，则．如果实验操作规范正确，但如图所示的图线不过原点，则V1代表注射器与压强传感器连接部位的气体体积．
(3)[4]．根据PV=C可知，当质量不变时成正比，当质量发生改变时（质量变大），还是成正比，但此时的斜率发生变化即斜率比原来大，故B正确.
本实验是验证性实验，要控制实验条件，此实验要控制两个条件：一是注射器内气体的质量一定；二是气体的温度一定，运用玻意耳定律列式进行分析．
12、（1）3411；
（2）乙；连图如图；
（3）R1；
（4）
【解析】
试题分析：（1）用多用电表测得的电压表的内阻为34×111Ω=3411Ω；
（2）甲图中，因为电压表V2的电阻与R1阻值相当，通过电压表V2的电流不能忽略，故用通过R1的电流作为通过V1的电路，则误差较大；故用乙电路较合理；电路连接如图；
（3）实验中滑动变阻器要用分压电路，故用选取阻值较小的R1；
（4）根据欧姆定律可知：
考点：测量电压表的内阻
【名师点睛】此题使用电压表及定值电阻测定电压表的内阻；关键是要搞清实验的原理，认真分析实验可能带来的系统误差，结合部分电路的欧姆定律来处理实验的结果；此题是伏安法测电阻的改进实验，立意较新颖，是一道考查学生实验能力的好题．
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、 (1)50cm；(2)32cm
【解析】
(1)玻管旋转至竖直：A中气体的压强变为
①
对A部分气体，由玻意耳定律
②
得到A端气柱长
③
(2)旋转至竖直B端气柱长
④
过程二：玻管出入水银槽
A部分气体由玻意耳定律
⑤
⑥
B部分气体，
⑦
由玻意耳定律
⑧
解得
⑨
最后
⑩
14、①405K ②315K
【解析】
①开始时气体的压强为
体积为V1=LS1，温度T1=300K
水银全离开下面的粗管时，设水银进入上面的粗管中的高度为h3，
则h1S1+h2S2=2h2S2+h3S1，
解得h3=1cm
此时粗管中气体的压强为
此时粗管中气体体积为V2=(L+h1)S1
由理想气体状态方程
得：T2=405K
②再倒入同体积的水银，粗管里气体的体积不变，则粗管里气体的压强为：
由气体发生的是等容变化，则
得：T3=315K
15、 (1)；(2)27.3cm
【解析】
(1)据题知，当转过角度刚好为45°时发生了全反射。临界角为C=45°，则折射率
(2)光路如图所示
由
解得
r=45°
根据反射定律知i′=30°，两个光斑S1、S2之间的距离为
L=Rtan45°+Rtan60°=(10+10)cm ≈ 27.3cm
A．待测电压表V1：量程3V，内阻约3kΩ
B．电压表V2：量程15V，内阻约21kΩ
C．电流表A：量程3A，内阻约1．1Ω
D．定值电阻R1：2．1kΩ