湖南省常德市高三第四次模拟考试新高考物理试卷及答案解析

湖南省常德市高三第四次模拟考试新高考物理试卷注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、下列说法中正确的是A．用打气筒的活塞压缩气体很费力，说明分子间有斥力B．在阳光照射下，可以观察到教室空气中飞舞的尘埃作无规则运动，属于布朗运动C．一定质量的理想气体温度升高其压强一定增大D．一定质量的理想气体温度升高其内能一定增大2、如图所示，竖直平面内的光滑固定轨道由一个半径为R的圆弧AB和另一个圆弧BC组成，两者在最低点B平滑连接。一小球（可视为质点）从A点由静止开始沿轨道下滑，恰好能通过C点，则BC弧的半径为（）A． B． C． D．3、如图所示，A、B为水平放置的平行板电容的两个极板，B板接地。将电容器与电源接通，板间带正电的油滴恰好处于静止状态。断开开关后.下列说法正确的是()A．油滴将加速下落B．A板电势高于B板C．若将A板向右错开少许，油滴将向上加速运动D．若将B板下移，P点的电势将升高4、下列说法正确的是（）A．爱因斯坦在1900年首次把能量子的概念引入物理学B．单色光照射金属表面发生光电效应时，入射光越强，单位时间内发射的光电子数越多C．一个氢原子从量子数n=3的激发态跃迁到基态时最多可辐射3种不同频率的光子D．玻尔的原子理论能够解释氦原子的光谱5、图像法具有自己独特的优势，它能把复杂的物理过程直观形象清楚地展现出来，同时也能够形象地描述两个物理量之间的关系，如图所示，若x轴表示一个物理量，y轴表示一个物理量，其中在实验数据处理时，会发现图像与两个坐标轴的交点（称为截距）具有特殊的物理意义。对该交点的物理意义，下列说法不正确的是（）A．在测电源电动势和电源内阻时，若x轴表示流过电源的电流，y轴表示闭合电路电源两端的电压，则该图像与x轴的交点的物理意义是短路电流B．在利用自由落体法验证机械能守恒实验时，若x轴表示重锤下落到某点时速度的平方，y轴表示重锤落到该点的距离，则该图像与x轴交点的物理意义是重锤下落时的初速度C．在用单摆测重力加速度的实验中，若x轴表示摆线长度，y轴表示单摆周期的平方，则该图像与x轴交点绝对值的物理意义是该单摆摆球的半径D．在研究光电效应的实验中，若x轴表示入射光的频率，y轴表示光电子的最大初动能，则该图像与x轴的交点物理意义是该金属的极限频率6、某行星为质量分布均匀的球体，半径为R，质量为M。科研人员研究同一物体在该行星上的重力时，发现物体在“两极”处的重力为“赤道”上某处重力的1.1倍。已知引力常量为G，则该行星自转的角速度为（）A． B． C． 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、“嫦娥五号”是我国首个实施无人月面取样且返回的探测器，它由轨道器、返回器、着陆器、上升器四个部分组成，由长征五号运载火箭从文昌航天发射场发射。若“嫦娥五号”探测器环月工作轨道为圆形，其离月球表面高度为h、运行周期为T，月球半径为R。由以上数据可求的物理量有（）A．月球表面飞船所受的重力B．“嫦娥五号”探测器绕月球运行的加速度C．“嫦娥五号”探测器绕月球运行的速度D．月球对“嫦娥五号”探测器的吸引力8、一列波源在x轴原点的简谐横波沿x轴正方向传播，如图所示为t=0时刻的波形，此时波源正好运动到y轴的1cm处，此时波刚好传播到x=7m的质点A处，已知波的传播速度为24m/s，下列说法正确的是（）A．波源的起振方向沿y轴正方向B．从t=0时刻起再经过s时间，波源第一次到达波谷C．从t=0时刻起再经过2.75s时间质点B第一次出现在波峰D．从t=0吋刻起到质点B第一次出现在波峰的时间内，质点A经过的路程是48cm9、如图所示，有上下放置的两个宽度均为的水平金属导轨，左端连接阻值均为2的电阻、，右端与竖直放置的两个相同的半圆形金属轨道连接在一起，半圆形轨道半径为。整个装置处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为。初始时金属棒放置在上面的水平导轨上，金属棒的长刚好为L，质量，电阻不计。某时刻金属棒获得了水平向右的速度，之后恰好水平抛出。已知金属棒与导轨接触良好，重力加速度，不计所有摩擦和导轨的电阻，则下列说法正确的是（）A．金属棒抛出时的速率为1m/sB．整个过程中，流过电阻的电荷量为1CC．最初金属棒距离水平导轨右端1mD．整个过程中，电阻上产生的焦耳热为1.5J10、某课外兴趣小组欲利用如图所示的电路探究光电效应现象，V为理想电压表。G为灵敏电流计。电路闭合后，用绿光照射光电管，发现灵敏电流计发生了偏转。保持滑动变阻器滑片P位置不变，以下说法正确的是（）A．保持入射光为绿光，若增大入射光强度，则灵敏电流计的示数会增大B．换用紫光照射光电管，逸出电子的最大初动能比绿光照射时大C．换用红光照射光电管，则灵敏电流计的指针一定不会发生偏转D．换用黄光照射光电管，灵敏电流针指针未发生偏转，若只增大入射光强度。灵敏电流计指针可能发生偏转三、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）导电玻璃是制造LCD的主要材料之一，为测量导电玻璃的电阻率，某小组同学选取了一个长度为L的圆柱体导电玻璃器件，上面标有“3V，L”的字样，主要步骤如下，完成下列问题．(1)首先用螺旋测微器测量导电玻璃的直径，示数如图甲所示，则直径d=________mm．(2)然后用欧姆表×100档粗测该导电玻璃的电阻，表盘指针位置如图乙所示，则导电玻璃的电阻约为________Ω．(3)为精确测量在额定电压时的阻值，且要求测量时电表的读数不小于其量程的，滑动变阻器便于调节，他们根据下面提供的器材，设计了一个方案，请在答题卡上对应的虚线框中画出电路图，标出所选器材对应的电学符号_____________．A．电流表（量程为60mA，内阻约为3Ω）B．电流表（量程为2mA，内阻=15Ω）C．定值电阻=747ΩD．定值电阻=1985ΩE．滑动变阻器R（0~20Ω）一只F．电压表V（量程为10V，内阻）G．蓄电池E（电动势为12V，内阻很小）H．开关S一只，导线若干(4)由以上实验可测得该导电玻璃电阻率值=______（用字母表示，可能用到的字母有长度L、直径d、电流表、的读数、，电压表读数U，电阻值、、、、）．12．（12分）某同学设计了一个如图所示的实验装置验证动量守恒定律。小球A底部竖直地粘住一片宽度为d的遮光条，用悬线悬挂在O点，光电门固定在O点正下方铁架台的托杆上，小球B放在竖直支撑杆上，杆下方悬挂一重锤，小球A（包含遮光条）和B的质量用天平测出分别为、，拉起小球A一定角度后释放，两小球碰撞前瞬间，遮光条刚好通过光电门，碰后小球B做平抛运动而落地，小球A反弹右摆一定角度，计时器的两次示数分别为、，测量O点到球心的距离为L，小球B离地面的高度为h，小球B平抛的水平位移为x。(1)关于实验过程中的注意事项，下列说法正确的是________。A．要使小球A和小球B发生对心碰撞B．小球A的质量要大于小球B的质量C．应使小球A由静止释放(2)某次测量实验中，该同学测量数据如下：，，，，，，重力加速度g取，则小球A与小球B碰撞前后悬线的拉力之比为________，若小球A（包含遮光条）与小球B的质量之比为________，则动量守恒定律得到验证，根据数据可以得知小球A和小球B发生的碰撞是碰撞________（“弹性”或“非弹性”）。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，在0xa的区域I内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，在xa的区域II内有垂直于纸面向外的匀强磁场，它们的磁感应强度均为B0，磁场边界与x轴交于P点。一质量为m，电荷量为q（q0）的粒子沿x轴从原点O水平射入磁场。当粒子射入速度不大于时，粒子在磁场中运动的时间都相等，不计重力：（1）求速度v0的大小；（2）若粒子射入速度的大小为2v0，求粒子两次经过边界到P点距离的比值；（结果可带根号）（3）若调节区域II磁场的磁感应强度大小为λB0，使粒子以速度nv0（n1）从O点沿x轴射入时，粒子均从O点射出磁场，求n与λ满足的关系。14．（16分）如图所示，一总质量m＝10kg的绝热汽缸放在光滑水平面上，用横截面积S＝1.0×10﹣2m2的光滑绝热薄活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内，活塞杆的另一端固定在墙上，外界大气压强P0＝1.0×105Pa．当气体温度为27℃时，密闭气体的体积为2.0×10﹣3m3（0℃对应的热力学温度为273K）。（ⅰ）求从开始对气体加热到气体温度缓慢升高到360K的过程中，气体对外界所做的功；（ⅱ）若地面与汽缸间的动摩擦因数μ＝0.2，现要使汽缸向右滑动，则缸内气体的温度至少应降低多少摄氏度？（设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，活塞一直在汽缸内，气体质量可忽略不计，重力加速度g取10m/s2。）15．（12分）如图所示，在x＝0处的质点O在垂直于x轴方向上做简谐运动，形成沿x轴正方向传播的机械波。在t＝0时刻，质点O开始从平衡位置向上运动，经0.4s第一次形成图示波形，P是平衡位置为x＝0.5m处的质点.（1）位于x＝5m处的质点B第一次到达波峰位置时，求位于x＝2m处的质点A通过的总路程。（2）若从图示状态开始计时，至少要经过多少时间，P、A两质点的位移(y坐标)才能相同？

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、D【解析】

A项：用打气筒打气时，里面的气体因体积变小，压强变大，所以再压缩时就费力，与分子之间的斥力无关，故A错误；B项：教室空气中飞舞的尘埃是由于空气的对流而形成的；不是布朗运动；故B错误；C项：由理想气体状态方程可知，当温度升高时如果体积同时膨胀，则压强有可能减小；故C错误；D项：理想气体不计分子势能，故温度升高时，分子平均动能增大，则内能一定增大；故D正确。2、A【解析】

设BC弧的半径为r。小球恰好能通过C点时，由重力充当向心力，则有：小球从A到C的过程，以C点所在水平面为参考平面，根据机械能守恒得：联立解得：A．，与结论相符，选项A正确；B．，与结论不相符，选项B错误；C．，与结论不相符，选项C错误；D．，与结论不相符，选项D错误；故选A。3、C【解析】

A．开关断开后，板间场强不变，油滴将保持静止，故A错误；B．因油滴带正电，由平衡条件可知电场力向上，A板带负电，A板电势低于B板，故B错误；C．断开开关后，电容器的电荷量Q保持不变，由公式、和可知当A板向右错开少许，即正对面积S减小，板间场强E增大，油滴所受电场力增大，将向上加速运动，故C正确；D．当B板下移，板间场强E不变，但PB距离变大，由匀强电场的电势差U=Ed可知，BP电势差增大，因B点接地，电势始终为零，故P点电势减小，即D错误。故选C。4、B【解析】

A．普朗克在1900年把能量子引入物理学，破除了“能量连续变化”的传统观念，故A错误；B．单色光照射金属表面发生光电效应时，入射光越强，则入射光子的数目越多，所以单位时间内发射的光电子数越多，故B正确；C．根据玻尔理论，一个氢原子从量子数n=3的激发态跃迁到基态时最多可辐射2种不同频率的光子，故C错误；D．玻尔第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，很好地解释了氢光谱，但不能够解释氦原子的光谱，故D错误。故选B。5、B【解析】

A．根据闭合电路欧姆定律可知，当时，电源的短路电流为A正确；B．根据机械能守恒定律变形得可知图像与横轴截距的物理意义为初速度的平方，B错误；C．根据单摆的周期公式变形得可知图像与横轴交点绝对值的物理意义为摆球半径，C正确；D．根据光电效应方程变形得图像与横轴的交点满足此时频率即为该金属的极限频率，D正确。本题选择不正确的，故选B。6、B【解析】

由万有引力定律和重力的定义可知由牛顿第二定律可得联立解得故选B。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】

A．探测器绕月球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，则有可得月球的质量不考虑天体自转，在月球表面，万有引力等于飞船所受的重力，则有可得月球表面飞船所受的重力为由于飞船质量未知，所以无法求出月球表面飞船所受的重力，故A错误；B．探测器绕月球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，则有解得探测器绕月球运行的加速度则探测器绕月球运行的加速度可求出，故B正确；C．根据周期和线速度的关系可知探测器绕月球运行的速度可求出，故C正确；D．月球对探测器的吸引力探测器的质量未知，无法确定月球对其的吸引力，故D错误；故选BC。8、BC【解析】

A.波向x轴的正方向传播，此时波传到质点A位置，此时质点A的振动方向沿y轴负方向，所以波源的起振方向沿y轴负方向，故A错误；B.该波的波长为12m，周期从t=0时刻起波源振动到波谷需要的振动时间故B正确；C.波从质点A传播到质点B需要的时间为质点B从开始振动到第一次到达波峰所用的时间为所以时间为故C正确；D.从t=0时刻起到质点B第一次出现在波峰，经历的时间为2.75s，则A经过的路程是故D错误。故选BC。9、AC【解析】

A．金属棒从半圆形金属轨道的顶点恰好水平抛出，则有选项A正确；BC．对导体棒在水平导轨上运动应用动量定理得得解得回路中产生的电荷量为据解得导体棒向右移动的距离为流过的电荷量选项B错误，C正确；D．根据能量守恒得回路中产生的总热量解得电阻上产生的热量选项D错误。故选AC。10、AB【解析】

A．保持入射光为绿光，若增大入射光强度，单位时间单位面积上照射出的光电子数目会增多，从而会使饱和电流增大，A符合题意；B．换用紫光照射光电管，即增大入射光频率，根据爱因斯坦光电效应方程知逸出电子的最大初动能比绿光照射时大，B符合题意；C．用绿光照射光电管，能发生光电效应，说明绿光的频率大于该金属的截止频率，但无法判断红光的频率是否大于该金属的截止频率，即换用红光照射光电管，也可能发生光电效应，即灵敏电流计的指针可能会发生偏转，C不符合题意；D．换用黄光照射光电管，灵敏电流计指针未发生偏转，说明黄光的频率小于该金属的截止频率，若只增大人射光强度，灵敏电流计指针依然不可能发生偏转，D不符合题意。故选AB。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、1.990500【解析】（1）螺旋测微器的固定刻度为1.5mm，可动刻度为49.0×0.01mm=0.490mm，所以最终读数为1.5mm+0.490mm=1.990mm（1.989～1.991mm均正确）

（2）表盘的读数为5，所以导电玻璃的电阻约为5×100Ω=500Ω．

（3）电源的电动势为12V，电压表的量程为10V，滑动变阻器的电阻为20Ω，由于滑动变阻器的电阻与待测电阻的电阻值差不多，若串联使用调节的范围太小，所以滑动变阻器选择分压式接法；流过待测电阻的电流约为：I==0.006A=6mA，两电压表量程均不合适；

同时由于电压表量程为10V，远大于待测电阻的额定电压3V，故常规方法不能正常测量；

所以考虑用电流表改装成电压表使用，同时电压表量程为10V，内阻RV=1kΩ，故满偏电流为10mA，符合要求，故将电压表充当电流表使用，电流表A2与R2串联充当电压表使用，改装后量程为4V，可以使用，由于改装后电表已知，故内外接法均可，故电路图如图所示；

（4）根据串并联电路的规律可知，待测电阻中的电流：I=-I2

电压：Ux=I2（R2+RA2）

由欧姆定律可知电阻：Rx=

根据电阻定律可知：R=ρ

而截面积：S=π

联立解得：ρ=点睛：本题考查电阻率的测量，本题的难点在于仪表的选择和电路接法的选择，注意题目中特别要求测量时电表的读数不小于量程的1/3，所以一定要认真分析各电表的量程再结合所学规律才能正确选择电路和接法．12、A弹性【解析】

(1)由实验原理确定操作细节；(2)根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度求出小球通过最低点的速度，从而得出动能的增加量，根据小球下降的高度求出重力势能的减小量，判断是否相等。【详解】(1)[1]A．两个小于必发生对心碰撞，故选项A正确；B．碰撞后入射球反弹，则要求入射球的质量小于被碰球的质量，故选项B错误；C．由于碰撞前后A的速度由光电门测出，A释放不一定从静止开始，故选项C错误；故选A；(2)[2]碰撞前后入