岳阳市重点中学2024年高考物理四模试卷含解析

岳阳市重点中学2024年高考物理四模试卷

注意事项

1.考生要认真填写考场号和座位序号。

2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑

色字迹的签字笔作答。

3.考试结束后，考生须将试卷和答题々放在桌面上，待监考员收回。

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、2019年诺贝尔物理学奖授予了三位天文学家，以表彰他们对于人类对宇宙演化方面的了解所作的贡献。其中两位

学者的贡献是首次发现地外行星，其主要原理是恒星和其行星在引力作用下构成一个“双星系统”，恒星在周期性运动

时，可通过观察其光谱的周期性变化知道其运动周期，从而证实其附近存在行星。若观测到的某恒星运动周期为T,

并测得该恒星与行星的距离为L,已知万有引力常量为G,则由这些物理量可以求得()

A.行星的质量B.恒星的质量

C.恒星与行星的质量之和D.恒星与行星圆周运动的半径之比

2、如图所示，在等量异种点电荷形成的电场中有A、8、C三点，A点为两点电荷连线的中点，3点为连线上距A点

距离为d的一点，C点为连线中垂线上距4点距离也为d的一点。则下列说法正确的是()

©-—:土下•…-6

I

A.EA=EC>ESf(pA=(pc>(pR

B.EB>EA>ECf(pA=(pc>(pR

C.将正点电荷《沿AC方向移动到无穷远处的过程中，电势能逐渐减少

D.将负点电荷《沿4〃方向移动到负点电荷处的过程中，所受电场力先变小后变大

3、如图所示，在光滑的水平桌面上有一弹簧振子，弹簧劲度系数为k,开始时，振子被拉到平衡位置O的右侧A处,

此时拉力大小为F,然后释放振子从静止开始向左运动，经过时间t后第一次到达平衡位置O处，此时振子的速度为

v,在这个过程中振子的平均速度为

/

gwwwwvwwvwwwTl

OA

A.等于二B.大于三C.小于二D.0

tit

4、如图所示，A、B、。是三级台阶的端点位置，每一级台阶的水平宽度是相同的，其竖直高度分别为加、人2、心，

将三个柜同的小球分别从A、。三点以相同的速度卬水平抛出，最终都能到达A的下一级台阶的端点尸处，不计

空气阻力。关于从4、B.C三点抛出的小球，下列说法正确的是（）

A.在空中运动时间之比为/A：/B：，C=1：3：5

B.竖直高度之比为加：hi:心=1：2：3

C.在空中运动过程中，动量变化率之比为隹:当■:士^勺：1：1

♦r♦/♦/

D.到达P点时，重力做功的功率之比PA:PB：PC=1：4：9

5、如图所示，斜面固定，平行于斜面处于压缩状态的轻弹簧一端连接物块A,另一端固定，最初A静止.在A上施

加与斜面成30。角的恒力F,A仍静止，下列说法正确的是（）

A.A对斜面的压力一定变小

B.A对斜面的压力可能不变

C.A对斜面的摩擦力一定变大

D.A对斜面的摩擦力可能变为零

6、如图所示，战斗机离舰执行任务，若战斗机离开甲板时的水平分速度为40m/s,竖直分速度为2（）m/s,已知飞机在

水平方向做加速度大小等于2m/sz的匀加速直线运动，在竖直方向做加速度大小等于Im/sZ的匀加速直线运动。则离

舰后（）

A.飞机的运动轨迹为曲线

B.10s内飞机水平方向的分位移是竖直方向的分位移大小的2倍

C.10s末飞机的速度方向与水平方向夹角为30°

D.飞机在20s内水平方向的平均速度为50m/s/

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、一物体好止在粗糙水平地面上，受到一恒力尸作用开始运动，经时间加其速度变为叫若物体由静止开始受恒力

2尸作用，经时间加其速度可能变为（）

A.vB.2vC.3羽D.4v

8、一栋大楼的电梯运行高度为104m,测试人员测试电梯的运行情况。某次测试时让电梯从地面直达最高处，电梯运

行的速度不超过4mZs,加速度大小不超过2m/s2。电梯中的测试人员的质量为75kg,重力加速度g取lOm/s?。若电

梯以最短时间运行，下列说法正确的是（）

A.最短时间为28sB.最短时间为24s

C.测试人员的脚部承受的最大压力为75OND.测试人员的脚部承受的最大压力为900N

9、如图所示，间距为L=1.0/〃、长为10m的光滑导轨固定在水平面上，一电容为C=O.1F的平行板电容器接在导轨

的左端.垂直于水平面的磁场沿x轴方向上按3=耳）+"（其中为=。.47\左=0.27/〃?）分布，垂直x轴方向的

磁场均匀分布.现有一导体棒横跨在导体框上，在沿x轴方向的水平拉力尸作用下，以y=2.0m/s的速度从汇=0处

沿x轴方向匀速运动，不计所有电阻，下面说法中正确的是

JxKXXXXXXXXXX

lxXXXXXXXXXXX

-3---------------------------------------------------------->

A.电容器中的电场随时间均匀增大

B.电路中的电流随时间均匀增大

C.拉力F的功率随时间均匀增大

D.导体峰运动至x=3m处时，所受安培力为0.02N

10、如图所示，电阻不计、间距为，的光滑平行金属导轨水平放置于磁感应强度为仄方向竖直向下的匀强磁场中，

导轨左端接一定值电阻R.质量为山、电阻为「的金属棒置于导轨上，受到垂直于金属棒的水平外力产的作用由

静止开始运动，外力尸与金属棒速度口的关系是尸=尸。+八（尸。、A是常量），金属棒与导轨始终垂直且接触良好.金属

棒中感应电流为i,受到的安培力大小为尸A,电阻K两端的电压为UR,感应电流的功率为P,它们随时间，变化图象

可能正确的有

iK\—

内

（3）实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图乙所示。如果用两节干电池组成的电源B（电动势3V,内阻1C）和滑动变

阻器R（0〜19Q）,将该小灯泡连接成如图丙所示的电路。闭合开关S,调节滑动变阻器品的滑片，则流过小灯泡的

最小电流为__Ao（结果保留2位小数）

12.（12分）为了探究质量一定时加速度与力的关系，一同学设计了如图所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的

质量，，〃为砂和砂桶的质量。（滑轮质量不计）

彳弹簧测力计

「巴打点计时器

7夕5

m

⑴实验时，一定要进行的操作是

A.用天平测出砂和砂桶的质量

B.将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力

C.小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数

D.改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带

E.为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量机远小于小车的质量M

⑵该同学在实验中得到如图所示的一条纸带（两相邻计数点间还有两个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为

50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为01*（结果保留两位有效数字）。

单位：cm

⑶以弹簧测力计的示数户为横坐标，加速度为纵坐标，画出的。•尸图象是一条直线，图线与横坐标的夹角为仇求得

图线的斜率为我，则小车的质量为O

12

A.2tan夕B.-------C.kD.-

tan。k

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，长为L的轻质木板放在水平面上，左端用光滑的较链固定，木板中央放着质量为，〃的小物块,

物块与板间的动摩擦因数为〃.用力将木板右端抬起，直至物块刚好沿木板下滑.最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力

加速度为go

⑴若缓慢抬起木板，则木板与水平面间夹角，的正切值为多大时物块开始下滑；

⑵若将木板由静止开始迅速向上加速转动，短时间内角速度增大至3后匀速转动，当木板转至与水平面间夹角为45。

时，物块开始下滑，则◎应为多大；

⑶在⑵的情况下，求木板转至45。的过程中拉力做的功

*

..工，

m

------□----------

14.（16分）一个长方形透明物体横截面如图所示，底面镀银，（厚度可忽略不计），一束光线在横截面内从时点

的入射，经过4〃面反射后从N点射出，已知光线在M点的入射角a=53°,长方形厚度〃=2cm,之间距离.s=3cm＜）

求：

（1）画出光路图，并求透明物体的折射率；

（2）若光速为c=3.0xl胪m/s,求光在透明物体中传播时间。

15.（12分）如图，小球〃、力用等长细线悬挂于同一固定点0.让球a静止下垂，将球》向右拉起，使细线水平.从

静止释放球心两球碰后粘在一起向左摆动，此后细线与竖直方向之间的最大偏角为60。.忽略空气阻力，求

（1）两球。、力的质量之比；

⑵两球在碰撞过程中损失的机械能与球b在碰前的最大动能之比.

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】

恒星与行星组成双星，设恒星的质量为行星的质量为小。以恒星为研究对象，行星对它的引力提供了向心力，假

设恒星的轨道半径为门，动力学方程为

GMm

IT

得到行星的质量

_4储产（

m

GT2

以行星为研究对象，恒星对它的引力提供了向心力，假设行星的轨道半径为r2,动力学方程为

GMm

=喉r

I?2

得到恒星的质量

4乃*弓

M=

GT2

则有

GT2

故ABD错误，C正确。

故选C。

2、B

【解析】

AB.等量异种电荷电场线和等势面的分布如图:

根据电场线的分布结合场强的叠加法则，可知场强关系为

E/j>

EA>Ec

根据等势面分布结合沿电场线方向电势降低，可知电势关系为

%=0c>%

A错误，B正确；

C.A、。两点处于同一等势面上，所以将正点电荷g沿AC方向移劭到无穷远处的过程中，根据综二48可知电势

能不变，C错误；

D.将负点电荷g沿方向移动到负点电荷处的过程中，电场线越来越密集，根据尸=4七可知所受电场力逐渐增大,

D错误。

故选Ik

3、B

【解析】

平均速度等于这段位移与所需要的时间的比值.而位移则通过胡克定律由受力平衡来确定。

【详解】

根据胡克定律，振子被拉到平衡位置0的右侧A处，此时拉力大小为尸，由于经过时间，后第一次到达平衡位置。处,

因做加速度减小的加速运动，所以这个过程中平均速度为二=二＞§,故B正确，ACD错误。

UJ

【点睛】

考查胡克定律的掌握，并运用位移与时间的比值定义为平均速度，注意与平均速率分开，同时强调位移而不是路程。

4、C

【解析】

A.根据K=水平初速度相同，A、B、C水平位移之比为1:2:3,所以它们在空中运动的时间之比为1:2:3,A错

误。

B.根据=竖直高度之比为"：为：4=1：3:5,B错误。

C.根据动量定理可知，动量的变化率为物体受到的合外力即重力，重力相同.则动量的变化率相等.故C正确c

D.到达P点时，由

%=gi

知，竖直方向速度之比为1:2:3,重力做功的功率

P=mgv

所以重力做功的功率之比为

PA:PB:Pc=[：2.3

故D错误。

故选C。

5、D

【解析】

设斜面倾角为8,对物体进行受力分析，沿下面方向，最初支持力等于mgesB,施加恒力F后，支持力等于

mgcos0+Fsin3O0,支持力一定增大.根据牛顿第三定律，A对斜面的压力一定变大，故A错误，B错误；平行于斜面

处于压缩状态的轻弹簧,，最初摩擦力向可能向上，可能向下，也可能为0,施加恒力F后，F沿斜面向上的分力为

Fcos30。，由于F大小未知，摩擦力可能仍向上，也可能等于0；可能沿斜面向下，摩擦力的大小可能增大，也可能减

小，故C错误，D正确.故选：D

6、B

【解析】

A.飞机起飞后的合速度与合加速度方向一致，所以飞机运动轨迹为直线，A错误;

B.10s内水平方向位移

工=%/+/〃/=500m

竖直方向位移

>=%)、/+」〃/=250m

2,

B正确；

C.飞机飞行方向与水平方向夹角的正切tan6=0.5,C错误;

D.飞机在20s内水平方向的位移

/=40X2()+-X2X202=1200m

2

则平均速度为

Y9

v.=—=60m/s

f

D错误。

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、CD

【解析】

设恒力与水平方向夹角为0,物体质量为/〃，动摩擦力因数为〃，由牛顿第二定律有

Fcos6-似nig-Fsin0)=〃心］

得

F(cos04-//sin0)—tung

4=----------------------

m

同理当拉力变为2尸时，有

2F(cosG+LIsin0)-umg2F(cos9+〃sin。)-.

a=----------------------------------->------------------------------———=2q

2mm

由速度公式u=可知，速度将大于原来的2倍，故AB错误，CD壬确。

故选CD,

8、AD

【解析】

电梯运行时间最短，则电梯运动的过程如下：以最大加速度。做初速度为0的加速运动至最大速度y,再以速度丫匀

速运动，最后以最大加速度。做减速运动至静止。加速和减速过程有对称性。

AB.匀加速过程与匀减速过程，均有

v4.

t,=—=-=2s

'42

通过的位移

12a2x2

匀速过程有

x2=104-2^=104-2x4=96m

又有

x、96m…

t、===------=24s

v4m/s

总时间为

t=2fj—28s

故A正确，B错误；

CD.在加速上升过程测试人员脚部承受的压力最大，有

八一mg=ma

则

&=+^)=75x(10+2)N=900N

故C错误，D正确。

故选AD,

9、AC

【解析】

根据导体切割磁感应线产生的感应电动势计算公式可得E=BLv,所以△E=ABLv,由于磁场随位移均匀变化，所以感

应电动势随位移均匀增大，电容器两端的电压均匀变化，电场强度也是均匀变化的，A正确；电容器的电容

。二弟=」学，解得：1="/工正由于导体棒匀速运动，且磁感应强度随位移均匀变化，而x=v・At,所以电

MJ\BLv\t

流强度不变，B错误；

导体棒匀速运动，根据平衡条件可得F=BIL,而B均匀增大，所以安培力均匀增大，拉力F均匀增大，拉力做功功率

等于克服安培力做功功率，即P=Fv可知，外力的功率均匀增大，C正确；导体棒运动至x=3m处时，磁感应强度为

B=(0.4+0.2x3)T=1T,电流强度：二"〃>2=0.2xlx0.1x4A=0.08A,所以导体棒所受安培力为

ArAx

FA=BIL=1x0.08x1N=0.08N,故D错误,故选AC.

10、BC

【解析】

对金属棒受力分析，根据法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律和牛顿第二定律得出「合表达式，分情况讨论加速

度的变化情况，分三种情况讨论：匀加速运动，加速度减小的加速，加速度增加的加速，再结合图象具体分析.

【详解】

EBL

设金属棒在某一时刻速度为也由题意可知，感应电动势环路电流/二----=-----V,

R+rR+『

即/QCV;

安培力.方向水平向左，即

£=3/=互邑

安R+r

R两端电压

BLR

UR=IR=----V,

R+r

即U-

感应电流功率

即PQC廿.

分析金属棒运动情况，由力的合成和牛顿第二定律可得:

n2T2n2T2

F^=F-E,=Fo+kv-^-v=Fo^k-^-)vf

即加速度因为金属棒从静止出发,所以"且七即〃加速度方向水平向右.

O2r2F

⑴若心存即"萧金属棒水平向右做匀加速直线运动♦有u=M说明-C，'也即是/+'

心ocz,URR,尸OC/,所以在此情况下没有选项符合.

o2r2

(2)若女〉"；；一,心随了增大而增大，即a随v增大而增大，说明金属棒做加速度增大的加速运动，速度与时间

R+r

呈指数增长关系，根据四个物理量与速度的关系可知B选项符合；

n2rl

(3)若々一，七随口增大而减小，即。随v增大而减小，说明金属棒在做加速度减小的加速运动，直到加速度

减小为0后金属棒做匀速直线运动，根据四个物理量与速度关系可知C选项符合.

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、CD0.13（0.12~0.13均可）

【解析】

1.14

⑴⑴[2].小灯泡的额定电流为/=A=0.3A,则电流表选择A2；小灯泡额定电压为3V,两个电压表量程除了偏

3.8

小就是偏大，可用已知内阻的电流表Ai与定值电阻Ko串联，可相当于量程为U=4(R*+H0)=4V的电压表；则

两个电表选择CD；

(2)[3].电路如图

(3)(41.当电流最小时，滑动变阻器电阻取最大值19。，将滑动变阻器的阻值等效为电源内阻，则U=E・/r=3.201,将此

关系画在灯泡的UU线上如图，交点坐标为/=130mA=0.13A。

UAr

12、BCD1.3D

【解析】

(1)[1]AE.本题拉力可以由弹簧测力计测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使小桶(包括砂)的质

量远小于车的总质量，AE错误；

B.该题是弹簧测力计测出拉力，从而表示小车受到的合外力，将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力，B正确;

C.打点计时器运用时，都是先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，该实验探究加速度与力和质量的关系，要记录

弹簧测力计的示数，C正确；

D.改变砂和砂桶质量，即改变拉力的大小，打出几条纸带，研究加速度随尸变化关系，D正确；

故选：BCDo

(2)[2]相邻计数点间的时间间隔为

T=3x0.02=0.06s,

连续相等时间内的位移之差：

Ax=0.5cm,

根据Ar=aT2得:

*=2^m/s2=L3m/s2；

T20.06-

(3)[3]对公尸图来说，图象的斜率表示小车质量的倒数，此题，弹簧测力计的示数:

2F=Ma,

即

2

M

a-F图线的斜率为A,则

故小车质量为:

故D正确。

故选D。

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。

企小、

13、（1加；（2）

O

【解