2022-2023学年湖北省孝感高中高三第四次模拟物理试题试卷

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1、2022-2023学年湖北省孝感高中高三第四次模拟物理试题试卷请考生注意：1请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用05毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2答题前，认真阅读答题纸上的注意事项，按规定答题。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、如图，两个小球分别被两根长度不同的细绳悬于等高的悬点，现将细绳拉至水平后由静止释放小球，当两小球通过最低点时，两球一定有相同的 ( )A速度B角速度C加速度D机械能2、某同学手持篮球站在罚球线上，在裁判员示意后

2、将球斜向上抛出，篮球刚好落入篮筐。从手持篮球到篮球刚好落入篮筐的过程中，已知空气阻力做功为Wf，重力做功为WG，投篮时该同学对篮球做功为W。篮球可视为质点。则在此过程中A篮球在出手时刻的机械能最大B篮球机械能的增量为WG-WfC篮球动能的增量为W+WG-WfD篮球重力势能的增量为W-WG+Wf3、一圆筒内壁粗糙，底端放一个质量为m的物体（可视为质点），该物体与圆筒内壁间的动摩擦因数为,圆筒由静止沿逆时针方向缓慢转动直到物体恰好滑动，此时物体、圆心的连线与竖直方向的夹角为，如图所示，以下说法正确的是（ ）A在缓慢转动过程中物体受到的支持力逐渐增大B在缓慢转动过程中物体受到的静摩擦力逐渐减小C物体

3、恰好滑动时夹角与的关系为D缓慢转动过程中，圆筒对物体的作用力逐渐增大4、如图所示为某齿轮传动装置中的A、B、C三个齿轮，三个齿轮的齿数分别为 32、12、20，当齿轮绕各自的轴匀速转动时，A、B、C三个齿轮转动的角速度之比为A8:3:5B5:3:8C15:40:24D24:40:155、在港珠澳大桥建设中，将数根直径22米、高40.5米的空心钢筒打入海底围成人工岛，创造了快速筑岛的世界纪录一根钢筒的重力为G，由如图所示的起重机用8根对称分布的、长为22米的钢索将其吊起，处于静止状态，则()A钢筒受到8个力作用B每根钢索受到的拉力大小为GC钢筒的重心可能在钢筒上D钢筒悬吊在空中可能处于失重状态6

4、、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（ ）ABCD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、下列有关原子和原子核的认识，正确的是（）A平均结合能越大，原子核越稳定B氢原子辐射光子后，电子绕核运动的动能增大C卢瑟福通过粒子散射实验的研究，发现了中子.D光电效应现象中，光电子的最大初动能与入射光的频率成正比8、如图，甲、乙两种粗糙

5、面不同的传送带，倾斜于水平地面放置，以同样恒定速率向上运动。现将一质量为的小物体（视为质点）轻轻放在处，小物体在甲传动带上到达处时恰好达到传送带的速率；在乙传送带上到达离竖直高度为的处时达到传送带的速率。已知处离地面的高度皆为。则在物体从到的过程中（ ）A两种传送带对小物体做功相等B将小物体传送到处，两种传送带消耗的电能相等C两种传送带与小物体之间的动摩擦因数不同D将小物体传送到处，两种系统产生的热量相等9、图甲为一列简谐横波在t0.10 s时刻的波形图，P是平衡位置在x1.0 m处的质点，Q是平衡位置在x4.0 m处的质点；图乙为质点Q的振动图象，下列说法正确的是（）A在t0.10 s时，质

6、点Q向y轴正方向运动B在t0.25 s时，质点P的加速度方向与y轴正方向相同C从t0.10 s到t0.25 s，该波沿x轴负方向传播了6 mD从t0.10 s到t0.25 s，质点P通过的路程为30 cmE.质点Q简谐运动的表达式为y0.10sin 10t（国际单位）10、在医学上，常用钴60产生的射线对患有恶性肿瘤的病人进行治疗。钴60的衰变方程为，下列说法正确的是（ ）A钴60发生的是衰变，X是电子B射线比射线的穿透能力强CX粒子是钴60原子核的组成部分D该衰变过程释放的核能全部转化为射线的能量三、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

7、分）某实验小组成员用如图所示的装置做“探究弹力与弹簧伸长关系”的实验（1）将弹簧悬挂在支架上，弹簧上端刚好与竖直刻度尺的零刻度对齐，当弹簧下端挂上一个钩码且处于静止时，弹簧下端的指针指在刻度尺上的位置如图1所示，此时弹簧的长度为l1_cm. （2）对于实验中的操作，下列说法正确的是_A测量弹簧原长时，需要把弹簧水平放稳后进行测量读数B挂钩上挂的钩码越多，实验误差越小C弹簧的自重不会影响弹簧的劲度系数测量D由于弹簧的自重，会使测量的劲度系数有一定的误差（3）在弹簧弹性限度内，改变弹簧下端所挂钩码的个数，同时测出对应弹簧的长度，已知每个钩码的质量为50g，在m-l坐标系中描点作图如图2所示，当地的

8、重力加速度g取9.80m/s2，则由图象可以得到弹簧的劲度系数k_N/m(结果保留三位有效数字)12（12分）某同学制作了一个可用电流表直接显示拉力大小的拉力器，原理如图。R1是一根长20cm、阻值20的均匀电阻丝，劲度系数为1.0103N/m的轻弹簧左端固定，右端连接金属滑片P和拉环，拉环不受拉力时，滑片P恰好处于a端。闭合S，在弹簧弹性限度内，对拉环施加水平拉力，使滑片P滑到b端，调节阻箱电R使电流表恰好满偏。已知电源电动势E=6V，内阻r=1，电流表的量程为00.6A，内阻不计，P与R1接触良好且不计摩擦。（1）电阻箱R0接入电路的阻值为_；（2）电流表的刻度标示为拉力值时，拉力刻度值的

9、分布是_（填“均匀”或“不均匀”）的；（3）电流表刻度值为0.50A处拉力的示数为_N；（4）要通过线性图象直观反映电流表示数I与拉力F的关系，可作_图象；AI-F B C D（5）若电流表的内阻不可忽略，则（4）问中正确选择的图象斜率_（填“变大”“变小”或“不变）。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，一半径为R的圆表示一柱形区域的横截面（纸面），O为圆心在柱形区域内加一方向垂直于纸面向外的匀强磁场，一质量为m、电荷量为+q的粒子沿图中直径从圆上的A点射入柱形区域，在圆上的D点离开该区域，已知图中=

10、120，现将磁场换为竖直向下的匀强电场，同一粒子以同样速度沿直径从A点射入柱形区域，也在D点离开该区域若磁感应强度大小为B，不计重力，试求：（1）电场强度E的大小；（2）经磁场从A到D的时间与经电场从A到D的时间之比14（16分）一组同学设计了如图所示的玩具轨道，轨道光滑且固定在竖直面内，由竖直部分AB和半径为R的圆弧BCD组成，B与圆心O等高，C为最低点，OD与OC的夹角为。让质量为m的小球（可视为质点）从A点由静止开始运动，运动过程中始终受到大小为mg的水平向左的恒力作用。小球经D点时对轨道的压力大小为2mg。求（1）A、B间的距离h；（2）小球离开D点后再经过多长时间才能再回到轨道上？1

11、5（12分）如图所示，半径R=0.4m的四分之一光滑圆弧轨道固定在地面上，质量m=1kg的滑块B（可视为质点）从圆弧轨道顶端正上方高为h=0.85m处自由落下，质量为M=2kg的木板A静止在光滑水平上，其左端与固定台阶相距x，右端与圆轨道紧靠在一起，圆弧的底端与木板上表面水平相切B从A右端的上表面水平滑入时撤走圆弧轨道，A与台阶碰撞无机械能损失，不计空气阻力，AB间动摩擦因数=0.1，B始终不会从A表面滑出，取g=10m/s2，求：（1）滑块B运动到圆弧底端时对轨道的压力；（2）若A与台阶碰前，已和B达到共速，求从B滑上A到达到共同速度的时间；（3）若要使木板A只能与台阶发生一次碰撞，求x应满

12、足的条件以及木板A的最小长度 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】试题分析：根据动能定理得：mgL=mv2，解得：，因为L不等所以速度不等，故A错误；B、根据解得：a=2g，所以两球加速度相等，又a=L2，所以角速度不等，故B错误C正确；因为两球的质量关系未知，初始位置它们的重力势能不一定相等，所以在最低点，两球的机械能不一定相等，故D错误；故选C.考点：动能定理；向心加速度【名师点睛】此题考查了动能定理的应用以及向心加速度及角速度的知识；解决本题的关键掌握动能定理和机械能守恒定律，知道摆球在最低点靠合力

13、提供做圆周运动的向心力，列的式子即可解答；此题是基础题，意在考查基础知识的应用.2、A【解析】A由于篮球有空气阻力做功，则篮球在出手时刻的机械能最大，选项A正确；B篮球机械能的增量等于阻力做功，即为-Wf，选项B错误；C根据动能定理可知，篮球动能的增量等于合外力的功，即为-WG-Wf，选项C错误；D篮球重力势能的增量等于克服重力做功，即为-WG，选项D错误。3、C【解析】AB对物体受力分析如图所示，正交分解，根据平衡条件列出方程随着的增大，减小，增大，选项AB错误；C当物块恰好滑动时得选项C正确；D缓慢转动过程中，圆筒对物体的作用力与重力等大反向，始终不变，D错误。故选C。4、C【解析】三个齿

14、轮同缘转动，所以三个齿轮边缘的线速度相等，即为：vA=vB=vC三个齿轮的齿数分别为32、12、20，根据得A、B、C三个齿轮转动的角速度之比为A. 8:3:5与计算结果不符，故A错误。B. 5:3:8与计算结果不符，故B错误。C. 15:40:24与计算结果相符，故C正确。D. 24:40:15与计算结果不符，故D错误。5、B【解析】A钢筒受到重力和8根钢索的拉力共9个力作用，选项A错误；B由题意知，每根钢索与竖直方向夹角为30，设每根钢索的拉力大小为F，钢筒处于静止状态，则由平衡条件有8Fcos 30G解得FG结合牛顿第三定律可知，选项B正确；C钢筒空心，它的重心一定不在钢筒上，选项C错误

15、；D钢筒悬吊在空中处于静止状态，加速度为零，选项D错误。故选B。6、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。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、AB【解析】A平均结合能越大，原子核越稳定，故A正确；B氢原子辐射光子后，原子的能级降

16、低，电子的轨道半径减小，根据则可得动能为可知电子绕核运动的动能增大，故B正确；C卢瑟福通过粒子散射实验的研究，建立了原子的核式结构理论，故C错误；D光电效应现象中，根据则光电子的最大初动能与入射光的频率不是成正比关系，故D错误。故选AB。8、AC【解析】A传送带对小物体做功等于小物块的机械能的增加量，动能增加量相等，重力势能的增加量也相同，则机械能的增加量相同，所以两种传送带对小物体做功相等，故A正确；C由0加速到v，甲图中的加速位移大于乙图中的加速位移，根据可知，根据牛顿第二定律有解得，即两种传送带与小物体之间的动摩擦因数不同，故C正确；D对甲图分析，可知小物体加速的位移为此时传送带匀速的位

17、移为则两者的相对位移为根据摩擦生热的公式解得对乙图分析，可知小物体加速的位移为此时传送带匀速的位移为则两者的相对位移为根据摩擦生热的公式解得在甲图、乙图，对小物体分析，根据牛顿第二定律和运动学公式有，解得，将、代入、的表达式，解得，则有，即产生的热量不相等，故D错误；B根据能量守恒定律，电动机消耗的电能等于摩擦产生的热量Q与物块增加机械能的和，因物块两次从A到B增加的机械能增加量相同，而，所以将小物体传送到B处，两种传送带消耗的电能甲更多，故B错误。故选AC。9、BCE【解析】A由yt图象可知，t0.10 s时质点Q沿y轴负方向运动，选项A错误；C由yt图象可知，波的振动周期T0.2 s，由y

18、x图象可知8 m，故波速v40 m/s，根据振动与波动的关系知波沿x轴负方向传播，则波在0.10 s到0.25 s内传播的距离xvt6 m，选项C正确；Bt0.25s时，波形图如图所示，此时质点P的位移沿y轴负方向，而回复力、加速度方向沿y轴正方向，选项B正确；D由t0.15 sT，质点P在其中的T内路程为20 cm，在剩下的T内包含了质点P通过最大位移的位置，故其路程小于10 cm，因此在t0.15 s内质点P通过的路程小于30 cm，选项D错误；E由yt图象可知质点Q做简谐运动的表达式为y0.10sin t（m）0.10sin 10t（m），选项E正确10、AB【解析】A由核反应的质量数和

19、电荷数守恒可知，X的质量数为0，电荷数为-1，则钴60发生的是衰变，X是电子，选项A正确； B射线比射线的穿透能力强，选项B正确；CX粒子是电子，不是钴60原子核的组成部分，选项C错误； D该衰变过程释放的核能一部分转化为新核的动能，一部分转化为射线的能量，选项D错误。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、22. 50（22.5022.52均可） C 23. 0（22.723.2均可） 【解析】（1）1已知刻度尺的零刻度线与弹簧上端平齐，由示数可知此时弹簧的长为22.50cm；（2）2A.弹簧自身有重力，弹簧竖直悬技时由于自身重力必然有一

20、定的伸长，故弹簧竖直悬挂时测出的长度，才能作为实验中弹簧的原始长度， A错误；B.悬挂的钩码太多，有可能会超过弹簧的弹性限度， B错误；CD.由于：k=即k与弹力的变量F及对应的形变量x有关，与弹簧的自重无关，C正确，D错误（3）3根据图象有：k=N/m=23.0 N/m12、9 不均匀 180 C 不变 【解析】（1）1由闭合电路欧姆定律可知解得R0=9（3）2由闭合电路欧姆定律可知设弹簧形变量为x，则F=kx可知F和I非线性关系，则用电流表的刻度标示为拉力值时，拉力刻度值的分布是不均匀的；（3）3电流表刻度值为0.50A时，根据闭合电路欧姆定律可知可得R1=2则由比例关系可知弹簧被拉伸18

21、cm，此时拉力的示数为F=kx=1.01030.18N=180N（4）4由（2）列得的式子可知则要通过线性图象直观反映电流表示数I与拉力F的关系，可作图象，故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。（5）5若电流表的内阻不可忽略，则（4）问中的表达式变为则（4）问中正确选择的图象斜率不变。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、（1）电场强度E的大小是；（2）经磁场从A到D的时间与经电场从A到D的时间之比是2：1【解析】试题分析：（1）加磁场时，粒子做匀速圆周运动，画出粒子在磁场中的运动轨迹图象，由几何关系可以得到轨道半

22、径，进而由洛伦兹力提供向心力可得粒子初速度v0的大小；粒子在匀强电场中粒子做类平抛运动，由平抛规律可得电场强度大小（2）粒子在磁场中运动时，根据轨迹的圆心角求解时间，由类平抛的规律得到电场运动的时间，即可解答解：（1）加磁场时，粒子从A到D有：qBv0=m由几何关系有：r=Rtan=R 加电场时，粒子从A到D有：R+Rcos60=v0t Rsin60=由得：E=（2）粒子在磁场中运动，由几何关系可知：圆心角=60圆运动周期：T=经磁场的运动时间：t=T=由得粒子经电场的运动时间：t=即：=答：（1）电场强度E的大小是；（2）经磁场从A到D的时间与经电场从A到D的时间之比是2：1【点评】本题的关

23、键问题是做出粒子的运动轨迹，再加上熟练应用几何关系才能解决这个题，带点粒子在磁场中的运动，一定要掌握好几何工具14、（1）2R（2）2【解析】(1)小球经过D点时，受到水平力mg与重力mg的合力，方向沿D点的切线方向。轨道对小球的支持力提供向心力：小球从A到D过程，根据动能定理：解得：h=2R(2)小球离开D点后，做匀变速直线运动。根据牛顿第二定律：根据匀变速直线运动规律，小球再次回到D点经历的时间：可得：15、 (1) 71.5N，方向竖直向下 (1) 3.3s (3) 11.5m【解析】（1）滑块B由初位置到圆弧轨道底端：mg（h+R）=mv11得v1=5m/s圆弧轨道最低点：FN-mg=m得FN=71.5N由牛顿第三定律滑块对轨道的压力为71.5N，方向竖直向下（1）B滑上A系统动量守恒：mv1=（M+m）v共 对B：-mgt=mv共-mv1得t3.3s（3）B滑上A到A与台阶碰前：对A：mgx=Mv11-3 对AB系统：mv1=mv3+Mv1 且A与台阶只碰一次，需满足：Mv1mv3得xm1.6m设最终AB共速为vAB，两者相对位移为L-mgL=（M+m）vAB1-mv11 分析可知：vAB越小，L越大，即x取m时，AB的末速度vAB=3此时L=11.5m所以木板A的至少长度为11.5m