湖南省益阳箴言中学2022-2023学年高考物理试题模拟卷（四）

这是一份湖南省益阳箴言中学2022-2023学年高考物理试题模拟卷（四），共17页。
2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．
3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．
4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．
5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．
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、如图所示，纸面为竖直面，MN为竖直线段，空间存在平行于纸面的足够宽广的水平方向匀强电场，其大小和方向未知，图中未画出，一带正电的小球从M点在纸面内以 的速度水平向左开始运动，以后恰好以大小为 的速度通过N点．已知重力加速度g,不计空气阻力．则下列正确的是（ ）
A．小球从M到N的过程经历的时间
B．可以判断出电场强度的方向水平向左
C．从M点到N点的过程中小球的机械能先增大后减小
D．从M到N的运动过程中速度大小一直增大
2、我国计划在2030年之前制造出可水平起飞、水平着陆并且可以多次重复使用的空天飞机。假设一航天员乘坐空天飞机着陆某星球后，由该星球表面以大小为v0的速度竖直向上抛出一物体，经时间t后物体落回抛出点。已知该星球的半径为R，该星球没有大气层，也不自转。则该星球的第一宇宙速度大小为（ ）
A．B．C．D．
3、国务院批复，自2016年起将4月24日设立为“中国航天日”。1970年4月24日我国首次成功发射的人造卫星东方红一号，目前仍然在椭圆轨道上运行，如图所示，其轨道近地点高度约为440km，远地点高度约为2060km；1984年4月8日成功发射的东方红二号卫星运行在赤道上空35786km的地球同步轨道上。设东方红一号在近地点的加速度为a1，线速度为v1，环绕周期为T1，东方红二号的加速度为a2，线速度为v2，环绕周期为T2，固定在地球赤道上的物体随地球自转的加速度为a3，自转线速度为v3，自转周期为T3，则a1、a2、a3，v1、v2、v3，T1、T2、T3的大小关系为（ ）
A．T1>T2=T3B．a1>a2>a3C．a3>a1>a2D．v1>v3>v2
4、在物理学研究过程中科学家们创造出了许多物理学研究方法，如理想实验法、控制变量法、极限法、理想模型法、微元法等。以下关于所用物理学研究方法的叙述不正确的是( )
A．牛顿采用微元法提出了万有引力定律，并计算出了太阳和地球之间的引力
B．根据速度定义式v＝，当Δt非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义采用了极限法
C．将插有细长玻璃管的玻璃瓶内装满水，用力捏玻璃瓶，通过细管内液面高度的变化，来反映玻璃瓶发生了形变，该实验采用了放大的思想
D．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看成匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法
5、如图所示，完全相同的两个光滑小球A、B放在一置于水平桌面上的圆柱形容器中，两球的质量均为m，两球心的连线与竖直方向成角，整个装置处于静止状态。则下列说法中正确的是（ ）
A．A对B的压力为
B．容器底对B的支持力为mg
C．容器壁对B的支持力为
D．容器壁对A的支持力为
6、如图所示的电路中，电源的电动势为E内电用为r。闭合开关S，在滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中，下列结论正确的是（ ）
A．电容器C上的电荷量增加
B．电源的总功率变小
C．电压表读数变大
D．电流表读数变大
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、质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质细杆的A点和B点，如右图所示，绳a与水平方向成θ角，绳b在水平方向且长为l，当轻杆绕轴AB以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是( )
A．a绳的张力不可能为零
B．a绳的张力随角速度的增大而增大
C．当角速度，b绳将出现弹力
D．若b绳突然被剪断，则a绳的弹力一定发生变化
8、如图所示，质量为、的小球分别带同种电荷和，它们用等长的细线悬挂在同一点，由于静电斥力的作用，小球靠在竖直光滑墙上，的拉线沿竖直方向， 、均处于静止状态，由于某种原因，两球之间的距离变为原来的一半，则其原因可能是（ ）
A．变为原来的一半B．变为原来的八倍
C．变为原来的八分之一D．变为原来的四分之一
9、下列说法中正确的是（ ）
A．热机中燃气的内能不可能全部转化为机械能
B．液体表面张力的方向与液面垂直
C．液体表面张力的大小是跟分界线的长度成正比的
D．水银滴在玻璃板上将成椭球状，所以说水银是一种不浸润液体
E.相对湿度100%，表明在当时的温度下，空气中的水汽已达到饱和状态
10、如图所示，有甲、乙两颗卫星分别在不同的轨道围绕一个半径为R、表面重力加速度为g的行星运动，卫星甲、卫星乙各自所在的轨道平面相互垂直，卫星甲的轨道为圆，距离行星表面的高度为R，卫星乙的轨道为椭圆，M、N两点的连线为其椭圆轨道的长轴且M、N两点间的距离为4R．则下列说法中正确的有
A．卫星甲的线速度大小为
B．甲、乙卫星运行的周期相等
C．卫星乙沿椭圆轨道运行经过M点时的速度小于卫星甲沿圆轨道运行的速度
D．卫星乙沿椭圆轨道运行经过N点时的加速度小于卫星甲沿圆轨道运行的加速度
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）某同学利用打点计时器探究小车速度随时间变化的关系，所用交流电的频率为60Hz，图示为某次实验中得到的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5为连续计数点，相邻两计数点间还有2个打点未画出。从纸带上测出s1=5.21cm、s2=5.60cm、s3=6.00cm、s4=6.41cm、s5=6.81cm，则打点计时器每打相邻两个计数点的时间间隔是__________s；小车的加速度a=_____________m/s2；打计数点“5”时，小车的速度________m/s。(后两空均保留三位有效数字)
12．（12分）用图甲所示的电路测定一节旧干电池的电动势和内阻。除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：
双量程电流表A：（量程）；
双量程电压表V：（量程）；
滑动变阻器：（阻值范围，额定电流）；
滑动变阻器：（阻值范围，额定电流）。
(1)为了调节方便，同时测量精度更高，实验中应选用的电流表量程为_______，电压表量程为_____V，应选用的滑动变阻器为____________（填写滑动变阻器符号）；
(2)依据电路图用笔画线代表导线连接图乙中的电路元件（图中已完成了部分连线），要求闭合开关时滑动变阻器的滑片P处于正确的位置，并正确选用电压表、电流表的量程___________；
(3)多次测量并记录电流表示数和电压表示数，应用这些数据画出了如图丙所示图像。由图像可以得出电池的电动势_______V，内阻_______；
(4)根据实验测得的、U数据，令，，由计算机作出的图线应是图丁中的_______（选填“”“”或“”）。
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）如图所示，斜面ABC中AB段粗糙，BC段长1.6 m且光滑．质量为1 kg的小物块由A处以12 m/s的初速度沿斜面向上滑行，到达C处速度为零．此过程中小物块在AB段速度的变化率是BC段的2倍，两段运动时间相等． g = 10 m/s2，以A为零势能点．求小物块：
（1）通过B处的速度；
（2）在C处的重力势能；
（3）沿斜面下滑过程中通过BA段的时间．
14．（16分）如图所示为一种质谱仪的工作原理图，圆心角为90°的扇形区域OPQ中存在着磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场，所有带电粒子经加速电压U加速后从小孔C射出，由磁场边界OP上N点垂直OP进入磁场区域，然后均从边界OQ射出，ON=l，不计粒子重力。
(1)若由静止开始加速的某种粒子X从边界OQ射出时速度方向与OQ垂直，其轨迹如图中实线所示，求该粒子的比荷；
(2)若由静止开始加速的另一种粒子Y，其比荷是X粒子比荷的，求该粒子在磁场区域中运动的时间t。
15．（12分）如图所示，xOy为竖直面内的直角坐标系，在y轴两侧存在电场强度大小相等的匀强电场，y轴右侧电场方向竖直向下，y轴左侧电场方向竖直向上。y轴左侧还存在一个方向垂直于坐标平面的圆形有界匀强磁场（图中未画出），磁场边界与y轴相切于O点。现有一个质量为m、电荷量为q的带正电小球，用长为l、不可伸长的绝缘细线悬挂在P点的钉子上，P点与坐标原点O的距离亦为l。将小球拉至细线绷直且与y轴负方向成60°角无初速释放，小球摆至O点即将进入磁场时细线恰好断裂。最终小球刚好击中P点的钉子，此时速度方向与y轴正方向成30°角。已知细线能承受的最大张力Fm=4mg，小球可视为质点，重力加速度为g，不计阻力。求：
（1）电场强度的大小；
（2）磁感应强度的大小和磁场区域的面积；
（3）小球在x＜0区域运动的时间。（结果用m、q、l、g表示）
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、A
【解析】
小球受水平方向的电场力作用向左先减速后反向加速，竖直方向做自由落体运动，结合运动公式和动能定理解答.
【详解】
水平方向，小球受水平方向的电场力作用向左先减速后反向加速，到达N点时，水平速度仍为v0，则竖直速度；因小球竖直方向在重力作用下做自由落体运动，则由vy=gt可知小球从M到N的过程经历的时间，选项A正确；带正电的小球所受的电场力水平向右，可以判断出电场强度的方向水平向右，选项B错误；从M点到N点的过程中，电场力先做负功后做正功，可知小球的机械能先减小后增大，选项C错误；因电场力水平向右，重力竖直向下，可知电场力和重力的合力方向斜向右下方，则从M到N的运动过程中，合力先做负功，后做正功，则动能先减小后增加，即速度先减小后增加，选项D错误；故选A.
2、A
【解析】
根据小球做竖直上抛运动的速度时间关系可知
t=
所以星球表面的重力加速度
g=
星球表面重力与万有引力相等，
mg=
近地卫星的轨道半径为R，由万有引力提供圆周运动向心力有：
联立解得该星球的第一宇宙速度
v=
故A正确，BCD错误。
故选A。
3、B
【解析】
A．根据开普勒第三定律可知轨道半径越大的卫星，周期越大，由于东方红二号卫星的轨道半径比东方红一号卫星的轨道半径大，所以东方红二号卫星的周期比东方红一号卫星的周期大；东方红二号卫星为同步卫星，与赤道上的物体具有相同的周期，即有
故A错误；
BC．根据万有引力提供向心力，则有
解得
轨道半径越大的卫星，加速度越小，所以东方红二号卫星的加速度比东方红一号卫星的加速度小；东方红二号卫星为同步卫星，与赤道上的物体具有相同的周期，根据可知东方红二号卫星的加速度比固定在地球赤道上的物体随地球自转的加速度大，即有
故B正确，C错误；
D．根据万有引力提供向心力，则有
解得
轨道半径越大的卫星，线速度越小，所以东方红二号卫星的线速度比东方红一号卫星的线速度小；根据可知东方红二号卫星的线速度比固定在地球赤道上的物体随地球自转的线速度大，即有
故D错误；
故选B。
4、A
【解析】
A．牛顿采用理想模型法提出了万有引力定律，没有计算出太阳和地球之间的引力，故A符合题意；
B．根据速度定义式v＝，当Δt非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义采用了极限法，故B不符合题意
C．将插有细长玻璃管的玻璃瓶内装满水，用力捏玻璃瓶，通过细管内液面高度的变化，来反映玻璃瓶发生了形变，该实验采用了放大的思想，故C不符合题意；
D．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看成匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法，故D不符合题意。
故选A。
5、A
【解析】
AD．对球A受力分析可知，球B对A的支持力
则A对B的压力为；
容器壁对A的压力
选项A正确，D错误；
B．对球AB的整体竖直方向有
容器底对B的支持力为2mg，选项B错误；
C．对球AB的整体而言，容器壁对B的支持力等于器壁对A的压力，则大小为，选项C错误；
故选A。
6、D
【解析】
A．与变阻器并联的电容器两端电压变小，电容不变，则由知电容器C上电荷量减小，故A错误；
B．电源的总功率，与电流的大小成正比，则知电源的总功率变大，故B错误；
CD．当滑片向左滑动的过程中，其有效阻值变小，所以根据闭合电路欧姆定律得知，干路电流变大，电源的内电压变大，路端电压变小，则电流表读数变大，电压表读数变小，故C错误，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、AC
【解析】
小球做匀速圆周运动，在竖直方向上的合力为零，水平方向上的合力提供向心力，所以a绳在竖直方向上的分力与重力相等，可知a绳的张力不可能为零，故A正确；根据竖直方向上平衡得，Fasinθ=mg，解得，可知a绳的拉力不变，故B错误；当b绳拉力为零时，有：，解得，可知当角速度时，b绳出现弹力，故C正确；由于b绳可能没有弹力，故b绳突然被剪断，a绳的弹力可能不变，故D错误。
8、BC
【解析】
AB．如图所示，
作出A球受到的重力和库仑斥力，根据平衡条件和几何关系可以知道， 与相似，故有:
又因为
所以
使A球的质量变为原来的8倍，而其他条件不变，才能使A、B两球的距离缩短为，故A错误，B正确;
CD．使B球的带电量变为原来的，而其他条件不变，则x为原来的，所以C选项是正确的，D错误;
故选BC。
9、ACE
【解析】
A．热力学第二定律的一种表述为：不可能从单一热源吸取热量，使之完全变为有用功而不产生其他影响，即无论采用任何设备和手段进行能量转化，总是遵循“机械能可全部转化为内能，而内能不能全部转化为机械能”，A正确；
BC．液体表面张力产生在液体表面层，它的方向平行于液体表面，而非与液面垂直，其大小跟分界线的长度成正比，B错误C正确；
D．浸润与不浸润是由液体和固体共同决定的。液体浸润固体，附着层面积要扩张，不浸润固体附着层面积要收缩；水银不浸润玻璃，但可能浸润其他固体，D错误；
E．相对湿度=空气中水蒸气的压强/同温度下水的饱和气压，当相对湿度为100%，表明在当时的温度下，空气中的水汽已达到饱和状态，故E正确。
故选ACE。
10、BD
【解析】
A．卫星甲绕中心天体做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，有：
解得：
其中，根据地球表面万有引力等于重力得
联立解得甲环绕中心天体运动的线速度大小为
故A错误；
B．卫星甲绕中心天体做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，有
根据地球表面万有引力等于重力得
解得卫星甲运行的周期为
由卫星乙椭圆轨道的半长轴等于卫星甲圆轨道的半径，根据开普勒第三定律，可知卫星乙运行的周期和卫星甲运行的周期相等，故B正确；
C．卫星做逐渐远离圆心的运动，要实现这个运动必须使卫星所需向心力大于万有引力，应给卫星加速，所以卫星乙沿椭圆轨道经过M点时的速度大于轨道半径为M至行星中心距离的圆轨道的卫星的线速度，而轨道半径为M至行星中心距离的圆轨道的卫星的线速度大于卫星甲在圆轨道上的线速度，所以卫星乙沿椭圆轨道运行经过M点时的速度大于卫星甲沿圆轨道运行的速度，故C错误；
D．卫星运行时只受万有引力，加速度
所以卫星乙沿椭圆轨道运行经过N点时的加速度小于卫星甲沿圆轨道运行的加速度，故D正确。
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、0.05 1.61 1.40
【解析】
[1]由题知相邻两计数点间还有2个打点未画出，则两个计数点的时间间隔是
[2] 根据匀变速直线运动的推论公式
可以求出加速度的大小，则有
[3] 根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，则有
则打计数点“5”时，小车的速度
12、 1.45 1.3 c
【解析】
(1)[1] 由图丙知电路中的最大电流在0.5A左右，则电流表量程应选用；
[2] 电源是一节旧的干电池（约1.5V），则电压表量程应选用；
[3]滑动变阻器选用时，方便调节并能有效读取多组电流值和电压值。
(2)[4]电路连线如图所示
(3)[5]读取电源图像。轴截距为电动势，轴最小有效刻度为0.05V，经估读后得；
[6]图像斜率的绝对值等于电源内阻，读取图像数据并计算有
(4)[7]电源输出功率为
则纵坐标应为输出功率，则图像为输出功率的图像。由电路规律知输出功率随电流的增大先增大后减小，图像应为c。
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）4m/s（2）40J（3）1.6s
【解析】
（1）设物体在AB段加速度大小为，BC段加速度大小为
由于


（2）由题意分析可知，滑动摩擦力与重力沿斜面向下的分力大小相等
从A到B：
J
从A到C：


（3） 在上滑AB段：

在上滑BC段：

m
物体下滑通过BA段做匀速运动
s
【点睛】
通过对物体的运动情况的分析知物体的受力状况，再结合受力及运动学公式可以求出题目中的待求量．
14、 (1) ；(2)
【解析】
(1) X粒子在电场中加速的末速度为v0，由动能定理可得
在磁场中由洛伦兹力充当向心力可得
由几何知识可知，粒子的轨道半径为
r=l
联立解得
(2)Y粒子在电场中加速的末速度为v1，由动能定理可得
在磁场中由洛伦兹力充当向心力可得
又
解得
r1=2l
Y粒子在磁场中的轨迹如图所示，圆心为O1，则
由图可得
由三角函数可知
所以在磁场中运动的时间为
联立解得
15、 (1) ；(2) ，；(3)
【解析】
（1）设小球从静止释放运动到O点时的速率为v0，由动能定理得
在O处细线恰好断裂，由牛顿第二定律得
而
Fm=4mg
联立解得
，
（2）由前面分析可知小球在O处进入磁场后，重力与电场力恰好平衡，粒子做匀速圆周运动。出磁场后做匀速直线运动到达P处。粒子运动轨迹如图所示
O1、O2分别为轨迹圆心、磁场圆心，设r、R分别为轨迹圆、磁场圆的半径，根据几何关系有
解得
由牛顿第二定律得
解得
方向垂直于纸面向外；由几何关系可知
，
解得
（3）小球在磁场中运动轨迹所对的圆心角为，所用的时间
出磁场后匀速直线运动，所用时间
故小球在x