2023-2024学年九师联盟高考物理四模试卷含解析

2023-2024学年九师联盟高考物理四模试卷

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）

填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处”。

2.作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦

干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。

3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先

划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。

4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将木试卷和答题卡一并交回。

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、在x轴上有两个固定的点电荷白、其中0为正电荷，。2为负电荷。一带正电的粒子仅在电场力作用下从原点

O由静止开始沿x轴运动，其动能反随位置x的变化关系如图，则能够正确表示0、0位置的图像是（）

A•♦[1>B•・■・»

•QiQ\Ox0x•01QoRx

C--Q^O4XD.00X。0x

2、如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的久〃两点，。点比6点低，晾衣绳粗糙，悬

挂衣服的衣架钩在晾衣绳中点和在杆M、N中间位置时都不滑动。衣架静止，下列说法正确的是（）

A.衣架钩在晾衣绳中点时，左右两边绳子拉力大小相等

B.衣架钩在晾衣绳中点时，右边绳子拉力小于左边绳子拉力

C.衣架钩在杆M、N中间位置时，左右两边绳子拉力大小相等

D.衣架钩在杆M、N中间位置时，右边绳子拉力大于左边绳子拉力

3、估算池中睡莲叶面承受雨滴撞击产生的平均压强，小明在雨天将一圆柱形水杯置于露台，测得1小时内杯中水上升

T45mm。查询得知，当时雨滴竖直卜落速度约为12m/s。据此估算该压强约为（）（设的滴撞击唾莲后无反弹，

不计雨滴重力，雨水的密度为lxl（Pkg/m3）

A.0.15PaB.0.54PaC.1.5PaD.5.1Pa

4、2016年2月，物理学界掀起了“引力波”风暴，证实了爱因斯坦100年前所做的预测。据报道，各种各样的引力波

探测器正在建造或者使用当中。可能的引力波探测源包括致密双星系统（白矮星、中子星和黑洞）。若质量分别为如

和的A、B两天体构成双星，如图所示。某同学由此对该双星系统进行了分析并总结，其中结论不正确的是（）

AB

A.A、B做圆周运动的半径之比为〃[2：mi

B.A、B做圆周运动所需向心力大小之比为1：1

C.A、B做圆周运动的转速之比为1：1

D.A、B做圆周运动的向心加速度大小之比为1：1

5、下列说法正确的是

A.0射线为原子的核外电子电离后形成的电子流

B.一个氢原子从n=3的激发态跃迁到基态时，最多能产生3个不同频率的光子

C.用加温、加压或改变其化学状态的方法都不能改变原子核衰变的半衰期

D.原子核经过衰变生成新核，则新核的质量总等于原核的质量

6、横截面为直角三角形的两个相同斜面紧靠在一起，固定在水平面上，如图所示。它们的竖直边长都是底边长的一半。

现有三个小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右平抛，最后落在斜面上，其落点分别是。、从Co下列判断正确

的是

B.三小球比较，落在。点的小球飞行时间最长

C.三小球比较，落在分点的小球飞行过程速度变化最快

D.无论小球抛出时初速度多大，落到斜面上的瞬时速度都不可能与斜面垂直

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。分。

7、一根不可伸长的轻绳一端拴着质量为小的物块，另一端绕过滑轮固定在A点，滑轮的另一端通过钱链固定在墙上

O点,轻杆OB可绕。点自由转动，滑轮质量不计，滑轮和较链均可视为质点，当系统静止时O8=Q4,重力加速度

为g，则（）

H

1/

A.zaw=60°

B.轻绳对滑轮的作用力大小为2〃名

C.若将A点缓慢上移少许，轻绳对滑怆的作用力变大

D.若将4点缓慢上移少许，OB将绕。点顺时针转动

8、如图所示是宇宙空间中某处孤立天体系统的示意图，位于。点的一个中心天体有两颗环绕卫星，卫星质量远远小

于中心天体质量，且不考虑两卫星间的万有引力。甲卫星绕。点做半径为，,的匀速圆周运动，乙卫星绕。点的运动轨

迹为椭圆，半长轴为广、半短轴为二，甲、乙均沿顺时针方向运转。两卫星的运动轨迹共面且交于M、N两点。某时

2

刻甲卫星在M处，乙卫星在N处。下列说法正确的是（）

A.甲、乙两卫星的周期相等

B.甲、乙两卫星各自经过M处时的加速度大小相等

C.乙卫星经过M、N处时速度相同

D.甲、乙各自从"点运动到N点所需时间之比为1:3

9、如图甲所示，轻弹簧下端固定在倾角37。的粗糙斜面底端A处，上端连接质量3kg的滑块（视为质点），斜面固定

在水平面上，弹簧与斜面平行。将滑块沿斜面拉动到弹簧处于原长位置的。点，由静止释放到第一次把弹簧压缩到最

短的过程中，其加速度。随位移x的变化关系如图乙所示，重力加速度取lOm/s?,sin37°=0.6,cos370=0.8o下列说法

正确的是（）

A.滑块先做匀加速后做匀减速运动

B.滑块与斜面间的动摩擦因数为0・1

C.弹簧的劲度系数为180N/m

D.滑块在最低点时，弹簧的弹性势能为3.12J

10、下列说法正确的（）

A.在车胎突然爆裂的瞬间，气体内能减少

B.凡是能量守恒的过程一定能够自发地发生的

C.气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的

D.随着高度的增加，人气压和温度都在减小，一个正在上升的氢气球内的氢气（理想气体）内能减小

E.能量转化过程中，其总能量越来越小，所以要大力提倡节约能源

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）在“用DIS描绘电场的等势线”的实验中，电源通过正负电极在导电物质上产生的稳定电流分布模拟了由二

个等量导种点电荷产生的静电场。

（1）给出下列器材，电源应选用_（选填“6V的交流电源”或“6V的直流电源”），探测等势点的仪器应选用_（选填“电

乐传感器”或“电流传感器”

（2）如图在寻找基准点1的等势点时，应该移动探针_（选填“"或””），若图示位置传感器的读数为正，为了尽快

探测到基准点1的等势点，则逐渐将该探针向_（选填“右”或“左”）移动。

12.（12分）利用如图甲所示装置研究双缝干涉现象，安装好仪器，调整光源的位置，使光源发出的光能平行地进入

遮光筒并照亮光屏。放置单缝和双缝，使缝相互平行，调整各部件的间距，观察白光的双缝干涉图样，在光源和单缝

间放置滤光片，使单一颜色的光通过后观察单色光的双缝干涉图样。用米尺测出双缝到屏的距离L,用测量头测出相

邻的两条亮（或暗）纹间的距离Ar,换用不同颜色的滤光片，观察干涉图样的异同，并求出相应的波长。

U・龟椁ttd遮光胃・

m।l-------------------

g^­,•・•/

（1）关于该实验，下列说法正确的是________（填正确答案标号

A.增大单缝到双缝的距离。干涉条纹间距变窄

B.将蓝色滤光片换成红色滤光片，干涉条纹间距变窄

C.换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄

D.去掉滤光片后，将观察到彩色的干涉条纹

（2）实验装置中分划板与螺旋测微器相连，第一次分划板中心刻度线对齐第1条亮纹中心，螺旋测微器读数为

1.990mm,转动手轮第二次分划板中心刻度线对齐第10条亮纹中心，螺旋测微器的示数如图乙所示。已知双缝的间距

为0.5mm,从双缝到屏的距离为1m,则图乙中螺旋测微器的示数是_______nun,求得相邻亮纹的间距Ar为

mm,所测光波的波长为m（结果保留两位有效数字）。

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，Si、S2为两波源，产生的连续机械波可沿两波源的连线传播，传播速度片lOOm/s,M为两

波源连线上的质点，M离&较近。0时刻两波源同时开始振动，得到质点M的振动图象如图乙所示，求：

⑴两波源Si、S?间的距离；

⑵在图中画出U6s时两波源6、S2间的波形图，并简要说明作图理由。

M

14.（16分）在纳米技术中需要移动或修补原子，必须使在不停地做热运动（速率约几百米每秒）的原子几乎静止下

来且能在一个小的空间区域内停留一段时间，为此已发明了“激光致冷”的技术。即利用激光作用于原子，使原子运动

速率变慢，从而温度降低。

（1）若把原子和入射光子分别类比为一辆小车和一个小球，则“激光致冷”与下述的力学模型相似。如图所示，一辆质量

为机的小车（左侧固定一轻质挡板以速度为）水平向右运动；一个动量大小为p。质量可以忽略的小球水平向左射入小

车后动量变为零；紧接着不断重复上述过程，最终小车将停下来。设地面光滑。求：

①第一个小球入射后，小车的速度大小力；

②从第一个小球入射开始计数到小车停止运动，共入射多少个小球？

（2）近代物理认为，原子吸收光子的条件是入射光的频率接近于原子吸收光谱线的中心频率如图所示，现有一个原子A

水平向右运动，激光束a和激光束b分别从左右射向原子A,两束激光的频率相同且都略低于原子吸收光谱线的中心

频率、请分析：

①哪束激光能被原子A吸收?并说明理由；

②说出原子A吸收光子后的运动速度增大还是减小。

。00b

15.（12分）如图所示，在边界。尸、0。之间存在竖直向下的匀强电场，直角三角形。加区域内存在垂直纸面向里的

匀强磁场。从O点以速度如沿与。。成60。角斜向上射入一带电粒子，粒子经过电场从。点沿如方向进人磁场区域且

恰好没有从磁场边界反飞出，然后经讹和〃。之间的真空区域返回电场，最后从边界。。的某处飞出电场。已知Oc=2L,

ac=6L,ac垂直于cQ,Z«c/>=30°,带电粒子质量为机，带电量为+g,不计粒子重力。求:

（1）匀强电场的场强大小和匀强磁场的磁感应强度大小；

⑵粒子从边界OQ飞出时的动能；

⑶粒子从O点开始射入电场到从边界。。飞出电场所经过的时间。

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】

由动能定理可知且可知4-A•图像的斜率等于电场力，由图像可知，在07。之间存在一个场强为0的点（设为

M点），且在OM之间运动时电场力做正功，在M与xo之间运动时电场力做负功；由此刻判断Oro区间肯定在两点

荷的同一侧，且正电荷③距离。点较近，故选项A正确，BCD错误；

故选A。

2、D

【解析】

令。到节点的高度为用，力到节点的高度为〃2,节点到M的水平距离为XI,节点到N的水平距离为X2,。端绳子和水

平方向的夹角为。，力端绳子和水平方向的夹角为/?,对绳子节点进行受力分析，如图所示：

AB.当衣架钩在晾衣绳中点时，设。、力到节点绳子长度为L,根据几何关系有：sina=g,sin〃=与，因为儿

V力2,可得：

a</Jt

根据平衡条件：Facosa=FbCosflf可得：

"=整2<1,

Fhcosa

则：

Fa<Fbt

故AB错误；

h,cA

CD.衣架钩在杆M、N中间位置时，根据几何关系：tana=—,tan/7=-，Xi=x2,因为加V〃2,可得：

王x?

a<pf

根据平衡条件：入。。效二尸/。5成，可得：

”=旦］,

Fhcosa

则：

FaVFb,

故C错误，D正确。

故选Do

3、A

【解析】

由于是估算压强，所以不计雨滴的重力。设雨滴受到支持面的平均作用力为凡设在△，时间内有质量为A，〃的雨水的

速度由v=12m/s减为零。以向上为正方向，对这部分雨水应用动量定理有

FN=O-(-A/wv)=/\mv

得到

c&77

F=----V

Ar

设水杯横截面积为S，对水杯里的雨水，在△，时间内水面上升△A,则有

△〃？=pS\h

F=pSv—

所以有压强

451

p=——=103X12XX0Pa=0.15Pa

S=pv\t3600

即睡莲叶面承受雨滴撞击产生的平均压强为0.15Pao

故A正确，BCD错误。

故选A。

4、D

【解析】

AB.因为两天体的角速度相同，由万有引力提供向心力

Gm'?二町疗斗=吗疗与

L

可知两天体的向心力大小相等，半径之比为

二二也

弓叫

AB正确；

C.根据角速度与转速的关系

co=2ml

可知两天体转速相同，C正确；

D.由

G—k7^==加2。2

得

丸的

a2町

D错误。

本题选不正确的，故选D。

5、C

【解析】

试题分析：P衰变的电子是原子核中的一个中子转变为一个质子和一个电子，电子释放出来，不是来自核外电子，A

错误；一个氢原子从n=3的激发态跃迁到基态时，最多产生两种不同频率的光子，但是若是大量氢原子从n=3的激发

态跃迁到基态时，最多可产生3种不同频率的光子，B错误；原子核的半衰期与外界因素无关，C正确；原子核经过

衰变生成新核，需要释放出射线，质量减小，D错误；

考点：考查了原子衰变，氢原子跃迁

6、D

【解析】

A.根据平抛运动的推论可知，设〃球落在斜面上的速度方向与水平方向夹角为伍对应处位置位移与水平方向偏转角

为a,即tan〃=2tana,根据题意tana=',所以8=45。，不可能与斜面平行，选项A错误。

2

B.根据平抛运动规律=,。球竖直方向下落距离最大，所以。球飞行时间最长，选项B错误；

C.三个球都做平抛运动，即速度变化快慢（加速度）均相同，选项C错误。

D.通过A的分析可知，。球不可能与斜面垂直。对于仄。点而言，竖直方向分速度量，水平速度刖，假设能与斜面

垂直，M

%1

—=tan«=—

gt2

对应的竖直方向的距离为

水平方向的距离为

显然这是不可能满足的，因此选项D正确。

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。分。

7、AD

【解析】

A.由于：

TAH=TBC

根据对称性可知;

ZABO=NCBO

由内错角关系：

ZAOB=ZCBO

又：

OB=OA

则：

ZABO=ZAOB

因此三角形408为正三角形，A正确；

B.对结点〃受力分析，根据力的合成:

可知滑轮对结点的作用力等于〃唔，根据牛顿第三定律，轻绳对滑轮的作用力大小为〃唔，B错误；

C.若将4点缓慢上移少许，绳子上两个分力大小不变，当夹角增大时，合力减小，因此轻绳对滑轮的作用力减小,

C错误；

D.若将A点缓慢上移少许，由于：

TAB=TBC

依旧有：

ZAB0=NCB0

由于NABO增大，0〃将绕。点顺时针转动，D正确。

故选AD,

8、AB

【解析】

A.椭圆的半长轴与圆轨道的半径相等，根据开普勒第三定律知，两颗卫星的运动周期相等，故A正确；

B.甲、乙在M点都是由万有引力产生加速度，则有

GM

故加速度大小相等，故B正确;

C.乙卫星在“、N两点的速度方向不同，故C错误；

D.甲卫星从"到N,根据几何关系可知，经历而乙卫星从〃到N经过远地点，根据开普勒行星运动定律,

6

可知卫星在远地点运行慢，近地点运行快，故可知乙卫星从M到N运行时间大于17\而从N到M运行时间小于

2

故甲、乙各自从M点运动到N点的时间之比不是1：3,故D错误。

2

故选AB。

9、BD

【解析】

A.因滑块的加速度先减小后反向增加，可知滑块先做变加速后做变减速运动，选项A错误；

B.弹簧处于原长时，加速度为。=5.20^2,由牛顿第二定律

mgsin37-/〃〃gcos37=ma

解得

"=0.1

选项B正确；

C.由图像可知，弹簧被压缩x=0.1m时滑块的加速度减为零，则

mgsin37-"mgcos37=kx

解得

jt=156N/m

选项C错误；

D,由能量关系可知，滑块在最低点时，弹簧的弹性势能为

Ep=mg-2xsin37-〃〃7gcos37•2x

解得

EB=3.12.J

选项D正确。

故选BD.

10、ACD

【解析】

A.车胎突然爆炸瞬间，气体膨胀，视为短暂的绝热过程，根据热力学第一定律

△u=w

车胎突然爆裂的瞬间，气体对外做功，气体内能减少，A正确；

B.根据热力学第二定律，热量能够自发地从高温物体传递到低温物体，但不能自发地从低温物体传递到高温物体，B

错误；

C.根据气体压强的微观意义可知，气体的压强产生的机理是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的，C正确；

D.根据大气压的变化规律可知，随着高度的增加，大气压和温度都在减小，一个正在上升的氢气球内的氢气的温度

随外界温度的降低而降低，所以氢气的内能减小，D正确；

E.能量转化过程中，总能量不变，但能量可以利用的品质降低，能源会越来越少，E错误。

故选ACDo

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、6V的直流电源电压传感器b右

【解析】

(D[1]本实验是用恒定电流场来模拟静电场，圆柱形电极A接电源正极，圆环电极3接电源负极，可以在A、"之

间形成电流，产生恒定的电流场.可以用此电流场模拟静电场，所以要使用低压直流电源.即选择6V的直流电源：

[2]本实验的目的是描绘电场等势线，等势面上各点之间的电势差为0,根据两点电势相等时，它们间的电势差即电压

为零，来寻找等势点，故使用的传感器是电压传感器；

(2)[3]为了寻找与该基准点等势的另一点，移动探针〃的位置，使传感器的显示读数为零；

[4]由于该实验模拟的是静电场的情况，所以其等势面的分布特点与等量异种点电荷的电场的等势面是相似的，点1

离人点比较近，所以探针〃的等势点的位置距离人要近一些，近似在点1的正上方偏左一点点，由于图中方的位置在

点1的左上方，所以为了尽快探测到基准点1的等势点，则逐渐将该探针向右移动一点点。

12、CD13.8701.3206.6xlO-7

【解析】

(1)[1J.根据—d为双缝间距，L为双缝到屏的距离，增大单缝到双缝的距离，干涉条纹间距不变，A错误;

d

将蓝色滤光片换成红色漉光片，由于红光的波长比蓝光长，干涉条纹间距变宽，B错误；换一个两缝之间距离较大的

双缝，干涉条纹间距变窄，C正确；去掉滤光片后，将观察到白光彩色的干涉条纹，D正确。

(2)[1]⑵[3].根据螺旋测微器的读数规则可知读数为13.870mm,第1条亮纹中心与第10条亮纹中心有9个间距,

故

13.870-1.990mm=1320mm

9

把数据代入2=半求得

2=6.6x107m

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、(l)800m；(2)见解析

【解析】

(1)由乙图知，M点2s时开始振动，6s时振动出现变化，所以可知，波源的振动经2s传到M点，波源S2的振动经6s

传到M点，所以两波源间的距离

x=(l00x2+100x6)m=800m

⑵2s时M点的起振方向沿了轴负方向，所以波源Si的起振方向沿y轴负方向，6s时波源Si引起的M点的振动方向

沿y轴负方向，而实际M点的振动方向沿y轴正方向，所以波源52引起的M点的振动方向沿)，轴正方向，波源&引

起的振动位移为5cm,所以波源S2引起的振动位移为10m,波长

A=vT=400m

波源Si引起的波形图为

波源S2引起的波形图为

两波源的、S2间的波形图为

14、(1)①物一£；②竺(2)