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〃=2激发态的氢原子提供的能量为（）

n£/eV

oo....................................0

5----------------------------0.54

4----------------------------0.85

3---------------------------1.51

2----------------------------3.40

--------------------------13.60

A.10.20eVB.2.89eVC.2.55eVD.1.89eV

2、如图所示，轻绳一端固定在。点，另一端拴有质量为，〃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0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+3〃2gsi（“为常数）B.T=a+即翌（。为常数）

sin0

C.（。为常数）D.T=a+3MB（。为常数）

cos6/

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。点，B球用轻弹簧系于0点，。与。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〃=220行sinl（K）m（V）的交流电源上，副线圈接有K=55。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U0W

B.原线圈的输入功率为110&W

C.电流表的读数为1A

D.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*m2B.Wb/m2C.N・m/AD.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”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2

22

8、如图所示，在匀强磁场中有一矩形mVQ?，场强方向平行于该矩形平面。已知=MP=|mo各点的

电势分别为%=0，（PM='5V,（PQ=3V。电子电荷量的大小为仁则下列表述正确的是（）

A.电场强度的大小为2Gv/m

B.N点的电势为4.5V

C.电子在M点的电势能比在P点低L5eV

D.电子从M点运动到Q点，电场力做功为-1.5eV

9、如图所示，单匝矩形闭合导线框次?4全部处于水平方向的匀强磁场中，线框面积为S,电阻为R.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（）

6

!C0

3

XXX!XX

a----|d

xxxxx

B

XXXXX

b'-----'c

XXX!XX

A.线框中感应电流的有效值为2/

27D

B.线框转动过程中穿过线框的磁通量的最大值为——

CD

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2

2（0

D.线框转一周的过程中，产生的热量为包丝

co

10、如崔所示，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、8两端时速度分别为力、及,

线圈中的电流分别为刀、/2,线圈在运动过程中保持水平，贝火）

cb

A.人和/2的方向相同B.人和，2的方向相反

E

D

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、

。，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、。的中线，与磁场上边界的交点为水平极板M、N之间的电压为竖直极板P、Q

之间的电压U.Q随时间，变化的图像如图乙所示；磁场的磁感强度5型乙。粒子源连续释放初速度不计、质

q

量为m、带电量为+«的粒子，这些粒子经加速电场获得速度进入竖直极板尸、。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U尸Q不变，粒子重力不计。求:

⑴带电粒子进入偏转电场时的动能£k；

⑵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，力高度为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gL处。现用力*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po）求：

（1）气缸刚要离开地面时，活塞距气缸底的距离；

⑵若此过程中力耳做功为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〃=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〃=2能级的原子能吸收2.55eV的能量而跃迁到〃=4的能级，然后向低能级跃迁时辐射光子，其中从〃=4到

〃=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〃=2能级的原子能吸收1.89eV的能量而跃迁到〃=3的能级，从〃=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】

当在0。时（最低点），L为绳长，根据牛顿第二定律

T「mg=

当归180。时（最高点）

4+〃噌=等

从最高点到最低点的过程，由动能定理得

1212c,

—mv~――mv2=2mgL

可以得出

TX-T2=6mg

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

■)

I-mg=in—

r

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，4m：U2m="：〃2,

所以副线圈电压的最大值为U2m=110及V,设副线圈电压的有效值为则有

U2CMT

"T=O

RR

解得&=55及V,副线圈的输出功率为

U1

R=X2,=H0W

R

原线圈的输入功率为《二匕二】low,A正确，B错误；

C.电流表读数为

I、=—=V2A

R

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：

一

1L

磁感应强度单位为T,则有：

IT-lkgm/s?=］工

A-mA-s2

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AY上，速度的二次方的差值逐渐减小，由

（△u）2=2aAx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3,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MB=PM。。则电势

。8=2(%-。.)=3V

则Q、8连线在等势面上。由几何关系得

QP1

s\na=/=—

-JQP2+PB22

则

a=3()

则

AP-

22

电场强度的大小为

E="=2V/m

AP

故A错误；

B.电场中的电势差有

-ON=(PP-(PQ

则

(pN=4.5V

故B正确；

C.因为

(pM-(pP=\,5N

则电子在M点的电势能比2点低1.5eV,故C正确;

D.因为

%一%=-L5V

则电子由M点运动到。点时电势能减小1.5eV,则电场力做功为1.5eV,故D错误。

故选BC.

9、BC

【解析】

cBSCJK

试题分析：根据法拉第电磁感应定律可得产生的电动势8=电流，=一=——51n01,线框转过一时的

RR6

感应电流为；=斐虫上,电流的有效值「=4至2,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,

屐*2R

又$=逵3解得Rs=型，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

邠二里=竺，故c正确；转一周产生的热量。=/'：火7代入解得：°任二故D错误.

於於1R2OG)

考点：本题考查交流电

10、BD

【解析】

AB.金属线圈经条形磁铁4、8两端时，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，则人和〃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

EBLv

/=-=----

RR

即/与y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1.5乂1(尸此时电容器为电源，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

e=EC=1.5x103C

(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=O.ls；

[21.打点计时器在打。点时小车的速度

匕一羽(4.10-1.62)x102..

v=———-=----------------m/s=0.12m/s

°n2T0.2

[3].小车的加速度

(x-x,)-x,(7.41-2x2.75)>10-2.,「

a=」一二一-=-------------」------m/s2=0M.21m/s2

9T?9x().I2

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。

〔a5愿R

JLj、-----

4c

【解析】

作出光路图，如图所示

圆弧AE的长度与圆弧8E的长度之比为2：3,由几何关系可知乙4。E=6()，N£O8=90°

tanZ.OED=---=—

由圆心角NAO8=150°可知，该单色光在边的入射角i=60»折射角r=/OED

sinr=-^

由折射率公式有

sinf

n=------

sinr

解得

由勾股定埋

DE=yj0E2+0D2=—R

2

又因为

c

n=-