2023-2024学年河南省联盟高考物理四模试卷含解析

2023-2024学年河南省联盟高考物理四模试卷考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、为了做好疫情防控工作，小区物业利用红外测温仪对出入人员进行体温检测。红外测温仪的原理是：被测物体辐射的光线只有红外线可被捕捉，并转变成电信号。图为氢原子能级示意图，已知红外线单个光子能量的最大值为1.62eV，要使氢原子辐射出的光子可被红外测温仪捕捉，最少应给处于激发态的氢原子提供的能量为（）A．10.20eV B．2.89eV C．2.55eV D．1.89eV2、如图所示，轻绳一端固定在O点，另一端拴有质量为m的球。在最低点给小球一水平初速度，使其在竖直平面内做圆周运动。小球运动到某一位置时，轻绳与竖直方向成角。关于轻绳的拉力T和角的关系式你可能不知道，但是利用你所学过的知识可以确定下列哪个表达式是正确的（）A．T=a+3mgsinθ（a为常数） B．T=a+（a为常数）C．T=a+3mgcosθ（a为常数） D．T=a+（a为常数）3、2020年初，在抗击2019-nCoV，红外线体温计发挥了重要作用。下列关于红外线的说法中正确的是（）A．红外线的波长比红光短B．利用红外线的热效应可以加热物体C．红外遥感是利用红外线的穿透能力强D．高温物体辐射红外线，低温物体不辐射红外线4、如图所示，A、B两球质量相等，A球用不能伸长的轻绳系于O点，B球用轻弹簧系于O′点，O与O′点在同一水平面上，分别将A、B球拉到与悬点等高处，使轻绳拉直，弹簧处于自然长度。将两球分别由静止开始释放，达到各自悬点的正下方时，两球仍处在同一水平面上，则下列说法正确的是（）A．两球到达各自悬点的正下方时，动能相等B．两球到达各自悬点的正下方时，B球动能较大C．两球到达各自悬点的正下方时，A球动能较大D．两球到达各自悬点的正下方时，A球受到向上的拉力较小5、如图，理想变压器的原线圈与二极管一起接在（V）的交流电源上，副线圈接有R=55Ω的电阻，原、副线圈匝数比为2：1．假设该二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大，电流表为理想电表。则（）A．副线圈的输出功率为110WB．原线圈的输人功率为110WC．电流表的读数为1AD．副线圈输出的电流方向不变6、用国际单位制的基本单位表示磁感应强度的单位，下列符合要求的是（）A．Wb•m2 B．Wb/m2 C．N•m/A D．kg/（S2•A）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、近年来，我国的高速铁路网建设取得巨大成就，高铁技术正走出国门。在一次高铁技术测试中，机车由静止开始做直线运动，测试段内机车速度的二次方v2与对应位移x的关系图象如图所示。在该测试段内，下列说法正确的是（）A．机车的加速度越来越大 B．机车的加速度越来越小C．机车的平均速度大于 D．机车的平均速度小于8、如图所示，在匀强磁场中有一矩形，场强方向平行于该矩形平面。已知，。各点的电势分别为。电子电荷量的大小为。则下列表述正确的是（）A．电场强度的大小为B．点的电势为C．电子在点的电势能比在点低D．电子从点运动到点，电场力做功为9、如图所示，单匝矩形闭合导线框全部处于水平方向的匀强磁场中，线框面积为，电阻为．线框绕与边重合的竖直固定转轴以角速度从中性面开始匀速转动，线框转过时的感应电流为，下列说法正确的是（）A．线框中感应电流的有效值为B．线框转动过程中穿过线框的磁通量的最大值为C．从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量为D．线框转一周的过程中，产生的热量为10、如图所示，一条形磁铁竖直放置，金属线圈从磁铁正上方某处下落，经条形磁铁A、B两端时速度分别为v1、v2，线圈中的电流分别为I1、I2，线圈在运动过程中保持水平，则()A．I1和I2的方向相同 B．I1和I2的方向相反C．I1∶I2＝v∶v D．I1∶I2＝v1∶v2三、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）如图甲所示为利用多用电表的电阻挡研究电容器的充、放电的实验电路图。多用电表置于×1k挡，电源电动势为，内阻为，实验中使用的电解电容器的规格为“”。欧姆调零后黑表笔接电容器正极，红表笔接电容器负极。(1)充电完成后电容器两极板间的电压________（选填“大于”“等于”或“小于”）电源电动势，电容器所带电荷量为________C；(2)如图乙所示，充电完成后未放电，迅速将红、黑表笔交换，即黑表笔接电容器负极，红表笔接电容器正极，发现电流很大，超过电流表量程，其原因是___________。12．（12分）小明同学在“研究物体做匀变速直线运动规律”的实验中，利用打点计时器（电源频率为50Hz）记录了被小车拖动的纸带的运动情况，并取其中的A、B、C、D、E、F、G七个计数点进行研究（每相邻两个计数点之间还有4个点未画出）。其中，，，________cm（从图中读取），，。则打点计时器在打D点时小车的速度________m/s，小车的加速度________m/s2。（计算结果均保留到小数点后两位）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，扇形玻璃砖的圆心角为150°，玻璃砖半径为，一条单色光平行于，由的中点入射，经折射后由圆弧面的点射出玻璃砖，圆弧的长度与圆弧的长度之比为2∶3，已知真空中光速为。求：该单色光在玻璃砖从到传播的时间。14．（16分）如图甲所示，粒子源靠近水平极板M、N的M板，N板下方有一对长为L，间距为d=1.5L的竖直极板P、Q，再下方区域存在着垂直于纸面的匀强磁场，磁场上边界的部分放有感光胶片。水平极板M、N中间开有小孔，两小孔的连线为竖直极板P、Q的中线，与磁场上边界的交点为O。水平极板M、N之间的电压为；竖直极板P、Q之间的电压随时间t变化的图像如图乙所示；磁场的磁感强度。粒子源连续释放初速度不计、质量为m、带电量为+q的粒子，这些粒子经加速电场获得速度进入竖直极板P、Q之间的电场后再进入磁场区域，都会打到磁场上边界的感光胶片上，已知粒子在偏转电场中运动的时间远小于电场变化的周期，认为粒子在偏转极板间飞过时不变，粒子重力不计。求：(1)带电粒子进入偏转电场时的动能Ek；(2)带电粒子打到磁场上边界感光胶片的落点范围。15．（12分）如图所示，导热良好的气缸直立在水平地面上，气缸的质量为m，高度为L，底面面积为S，用活塞把一定量的气体封闭在气缸内，活塞可沿气缸壁无摩擦移动，活塞及气体的质量可忽略不计，气体可看作理想气体。平衡时，活塞处于距气缸底L处。现用力F缓慢向上拉动活塞，直至气缸刚要离开地面，此过程中活塞未移动到气缸口处。（环境温度保持不变，环境气体压强为p0）求：(1)气缸刚要离开地面时，活塞距气缸底的距离；(2)若此过程中力F做功为W，则封闭气体需从外界吸收多少热量？

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、C【解析】

AB．处于n=2能级的原子不能吸收10.20eV、2.89eV的能量，则选项AB错误；C．处于n=2能级的原子能吸收2.55eV的能量而跃迁到n=4的能级，然后向低能级跃迁时辐射光子，其中从n=4到n=3的跃迁辐射出的光子的能量小于1.62eV可被红外测温仪捕捉，选项C正确；D．处于n=2能级的原子能吸收1.89eV的能量而跃迁到n=3的能级，从n=3到低能级跃迁时辐射光子的能量均大于1.62eV，不能被红外测温仪捕捉，选项D错误。故选C。2、C【解析】

当θ=0°时（最低点），L为绳长，根据牛顿第二定律当θ=180°时（最高点）从最高点到最低点的过程，由动能定理得可以得出因此利用特殊值代入法可知C选项满足上述结论，ABD错误，C正确。故选C。3、B【解析】

A．红外线的波长比红光的波长更长，故A错误；B．红外线是一种看不见的光，通过红外线的照射，可以使物体的温度升高，故B正确；C．人们利用红外线来实行遥控和遥感，是因为红外线波长长，更容易发生衍射，故C错误；D．一切物体都向外辐射红外线，故D错误。故选B。4、C【解析】

ABC．两个球都是从同一个水平面下降的，到达最低点时还是在同一个水平面上，根据重力做功的特点可知在整个过程中，AB两球重力做的功相同，两球重力势能减少量相等。B球在下落的过程中弹簧要对球做负功，弹簧的弹性势能增加，所以B球在最低点的速度要比A的速度小，动能也要比A的小，故AB错误，C正确；D．由于在最低点时B的速度小，且两球质量相同，根据向心力的公式可知，B球需要的向心力小，所以绳对B的拉力也要比A的小，故D错误。故选C。5、A【解析】

AB．因为原线圈上接有理想二极管，原线圈只有半个周期有电流，副线圈也只有半个周期有电流，，所以副线圈电压的最大值为，设副线圈电压的有效值为，则有解得，副线圈的输出功率为原线圈的输入功率为，A正确，B错误；C．电流表读数为C错误；D．因为原线圈上接有理想二极管，原线圈中电流方向不变，原线圈中电流增大和减小时在副线圈中产生的感应电流方向相反，副线圈输出的电流方向改变，D错误。故选A。6、D【解析】

考查单位制。【详解】ABC．国际单位制的基本单位为kg、m、s，由题目易知，选项ACD中的韦伯（Wb）、牛顿（N）均不是国际单位制中的基本单位，故ABC都错误；D．磁感应强度为：B＝磁感应强度单位为T，则有：1T＝＝1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、BC【解析】

AB．如图所示，在该测试段内，随着机车位移的增大，在相等位移上，速度的二次方的差值逐渐减小，由可知，机车的加速度逐渐减小，故A错误，B正确；CD．由于机车做加速度减小的变加速直线运动，故在该测试段内机车的平均速度大于，故C正确，D错误。故选BC。8、BC【解析】

A．如图所示在延长线上取。则电势则连线在等势面上。由几何关系得则则电场强度的大小为故A错误；B．电场中的电势差有则故B正确；C．因为则电子在点的电势能比点低，故C正确；D．因为则电子由点运动到点时电势能减小，则电场力做功为，故D错误。故选BC。9、BC【解析】试题分析：根据法拉第电磁感应定律可得产生的电动势，电流，线框转过时的感应电流为，电流的有效值，故A错误；线框转动过程中穿过线框的磁通量的最大值为BS，又，解得BS=，所以B正确；从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量为，故C正确；转一周产生的热量代入解得：，故D错误．考点：本题考查交流电10、BD【解析】

AB．金属线圈经条形磁铁A、B两端时，磁通量先向上的增大后向上减小，依据楞次定律“增反减同”，导致感应电流产生的磁场方向先向下，后向上，根据右手螺旋定则可知，则I1和I2感应电流的方向先顺时针，后逆时针（从上向下），即它们的方向相反，故A错误，B正确；CD．依据法拉第电磁感应定律，及闭合电路欧姆定律，则有I=即I与v成正比，故C错误，D正确。故选BD。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、等于此时电容器为电源，且与多用电表内部电源串联【解析】

(1)[2][3]电容器充电完成后，电容器两极板间的电压等于电源电动势。由公式可得(2)[4]红、黑表笔交换后，电容器视为电源，且与多用电表内部电源串联，总的电动势变大，电路中电流变大。12、4.10cm（4.09~4.11cm）0.12m/s0.21m/s2【解析】

[1]．由图读出4.10cm；相邻两计数点之间的时间间隔为T=0.1s；[2]．打点计时器在打D点时小车的速度[3]．小车的加速度四、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、【解析】

作出光路图，如图所示圆弧的长度与圆弧的长度之比为2∶3，由几何关系可知，由圆心角可知，该单色光在OB边的入射角，折射角由折射率公式有解得由勾股定理又因为该单色光在玻璃砖从到传播的时间14、(1)qU0；(2)【解析】

(1)带电粒子进入偏转电场时的动能，即为MN间的电场力做的功Ek=WMN=qU0(2)粒子运动轨迹如图所示若t=0时进入偏转电场，在电场中匀速直线运动进入磁场时R==L打在感光胶片上距离中心线最近为x=2L任意电压时出偏转电场时的速度为vn，根据几何关系在胶片上落