福建省泉州永春華僑中學(xué)2021-2022學(xué)年高三第四次模擬考試物理試卷含解析

1、2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷注意事項(xiàng):1答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)碼填寫(xiě)清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2答題時(shí)請(qǐng)按要求用筆。3請(qǐng)按照題號(hào)順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書(shū)寫(xiě)的答案無(wú)效；在草稿紙、試卷上答題無(wú)效。4作圖可先使用鉛筆畫(huà)出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)方向如圖所示，在電場(chǎng)中有三個(gè)點(diǎn)A、B、C，這三點(diǎn)的連線恰好夠成一個(gè)直角三角形，且AC邊與電

2、場(chǎng)線平行。已知A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)分別為，AB的距離為4cm，BC的距離為3cm。若把一個(gè)電子（e=1.610-19C）從A點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn)，那么電子的電勢(shì)能的變化量為（）ABCD2質(zhì)量為m的長(zhǎng)木板放在光滑的水平面上，質(zhì)量為的物塊放在長(zhǎng)木板上，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài).若對(duì)物塊施加水平拉力（如圖甲），使物塊能從長(zhǎng)木板上滑離，需要的拉力至少為F1；若對(duì)長(zhǎng)木板施加水平拉力（如圖乙），也使物塊能從長(zhǎng)木板上滑離，需要的拉力至少為F2，則為AB2CD3用國(guó)際單位制的基本單位表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位，下列符合要求的是（）AWbm2BWb/m2CNm/ADkg/（S2A）4某電梯的最大速度為2m/s，最大加速度為0.5m/

3、s2。該電梯由一樓從靜止開(kāi)始，到達(dá)24m處的某樓層并靜止.所用的最短時(shí)間是（）A12sB16sC18sD24s5如圖所示，虛線表示某電場(chǎng)的等勢(shì)面，等勢(shì)面的電勢(shì)圖中已標(biāo)出。一帶電粒子僅在電場(chǎng)力作用下由點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)，粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中實(shí)線所示。設(shè)粒子在點(diǎn)時(shí)的速度大小為、電勢(shì)能為，在點(diǎn)時(shí)的速度大小為、電勢(shì)能為。則下列結(jié)論正確的是（ ）A粒子帶正電，B粒子帶負(fù)電，C粒子帶正電，D粒子帶負(fù)電，6如圖甲所示，線圈固定于分布均勻的磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直線圈平面向里。當(dāng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間變化時(shí)，邊的熱功率與時(shí)間的關(guān)系為（為定值）。圖乙為關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間變化的圖象，其中可能正確的是（）ABCD二、

4、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7如圖所示。在MNQP中有一垂直紙面向里勻強(qiáng)磁場(chǎng)。質(zhì)量和電荷量都相等的帶電粒子a、b、c以不同的速率從O點(diǎn)沿垂直于PQ的方向射入磁場(chǎng)。圖中實(shí)線是它們的軌跡。已知O是PQ的中點(diǎn)。不計(jì)粒子重力。下列說(shuō)法中正確的是（）A粒子c帶正電，粒子a、b帶負(fù)電B射入磁場(chǎng)時(shí)粒子c的速率最小C粒子a在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng)D若勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度增大，其它條件不變，則a粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)間不變8如圖所示，線圈ABCD匝數(shù)n10，面積S0.4 m2，邊界MN(與線圈的AB邊

5、重合)右側(cè)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度BT的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，若線圈從圖示位置開(kāi)始繞AB邊以10 rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng).則以下說(shuō)法正確的是()A線圈產(chǎn)生的是正弦交流電B線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為80 VC線圈轉(zhuǎn)動(dòng)s時(shí)瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為40 VD線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值為40 V9如圖，MN、PQ兩條平行的光滑金屬軌道與水平面成=37角固定，M、P之間接電阻箱R，導(dǎo)軌所在空間存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于軌道平面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.5T。質(zhì)量為m的金屬桿ab水平放置在軌道上，其接入電路的電阻值為r?，F(xiàn)從靜止釋放桿ab，當(dāng)電阻箱R=0時(shí)，桿的最大速度為2m/s，當(dāng)電阻箱R=4時(shí)，桿的最大速度為4

6、m/s。已知軌距為L(zhǎng)=2m，重力加速度g取10m/s2，軌道足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì)。以下說(shuō)法正確的是（ ）A桿ab的最大速度隨電阻箱R的增大而均勻增大B當(dāng)R一定時(shí)，桿ab下滑時(shí)通過(guò)R的電流方向由P到MC當(dāng)R=4時(shí)，桿ab從釋放到獲得最大速度的過(guò)程中，桿ab所受安培力的功率等于桿ab的熱功率D由已知條件可以求得，10如圖所示，有甲、乙兩顆衛(wèi)星分別在不同的軌道圍繞一個(gè)半徑為R、表面重力加速度為g的行星運(yùn)動(dòng)，衛(wèi)星甲、衛(wèi)星乙各自所在的軌道平面相互垂直，衛(wèi)星甲的軌道為圓，距離行星表面的高度為R，衛(wèi)星乙的軌道為橢圓，M、N兩點(diǎn)的連線為其橢圓軌道的長(zhǎng)軸且M、N兩點(diǎn)間的距離為4R則下列說(shuō)法中正確的有A衛(wèi)星甲的線速度

7、大小為B甲、乙衛(wèi)星運(yùn)行的周期相等C衛(wèi)星乙沿橢圓軌道運(yùn)行經(jīng)過(guò)M點(diǎn)時(shí)的速度小于衛(wèi)星甲沿圓軌道運(yùn)行的速度D衛(wèi)星乙沿橢圓軌道運(yùn)行經(jīng)過(guò)N點(diǎn)時(shí)的加速度小于衛(wèi)星甲沿圓軌道運(yùn)行的加速度三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11（6分）用如圖所示裝置可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，輕繩兩端系著質(zhì)量相等的物體A、B，物體B上放一金屬片C，鐵架臺(tái)上固定一金屬圓環(huán)，圓環(huán)處在物體B的正下方，金屬片C與圓環(huán)間的高度差為h，將A、B、C組成的系統(tǒng)由靜止釋放當(dāng)物體B穿過(guò)圓環(huán)時(shí)，金屬片C被擱置在圓環(huán)上，兩個(gè)固定在鐵架臺(tái)P1、P2處的光電門(mén)，通過(guò)電子計(jì)時(shí)器可測(cè)出物體B通過(guò)P1、P2這段距離

8、的時(shí)間(1)若測(cè)得P1、P2之間的距離為d，物體B通過(guò)這段距離的時(shí)間為t，則物體B剛穿過(guò)圓環(huán)后的速度v_(2)若物體A、B的質(zhì)量均用M表示，金屬片C的質(zhì)量用m表示，重力加速度為g，該實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證了等式_成立，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律(3)本實(shí)驗(yàn)中的測(cè)量?jī)x器除刻度尺、光電門(mén)、電子計(jì)時(shí)器外，還需要_12（12分） (1)用分度游標(biāo)卡尺測(cè)一工件外徑的度數(shù)如圖(1)所示，讀數(shù)為_(kāi)；用螺旋測(cè)微器測(cè)一圓形工件的直徑讀數(shù)如圖(2)所示，讀數(shù)為_(kāi)。(2)在伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)中，待測(cè)電阻約為，電壓表的內(nèi)阻約為，電流表的內(nèi)阻約為，測(cè)量電路中電流表的連接方式如圖（a）或圖（b）所示，電阻由公式計(jì)算得出，式中與分別為電壓

9、表和電流表的示數(shù)，若將圖（a）和圖（b）中電路圖測(cè)得的電阻值分別記為和，則_（填“”或“”）更接近待測(cè)電阻的真實(shí)值，且測(cè)量值_（填“大于”、“等于”或“小于”）真實(shí)值，測(cè)量值_（填“大于”、“等于”或“小于”）真實(shí)值。四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13（10分）如圖所示，水平地面上靜止放置一輛長(zhǎng)度為L(zhǎng)=1.5m、質(zhì)量mA=4kg的小車(chē)A，小車(chē)的上表面粗糙，小車(chē)與地面間的摩擦力極小，可以忽略不計(jì)；小車(chē)左端固定一輕質(zhì)彈簧，自然長(zhǎng)度為L(zhǎng)=0.5m，最右端靜置一質(zhì)量mB=2kg的物塊B（可視為質(zhì)點(diǎn)）；現(xiàn)對(duì)A施加一個(gè)水平向右

10、F=20N的恒力，小車(chē)運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，物塊B和彈簧接觸，同時(shí)撤掉恒力F，已知物塊B和小車(chē)間的動(dòng)摩擦因數(shù)。不計(jì)空氣阻力，重力加速度g=10m/s2，求：（1）水平向右的恒力F作用的時(shí)間t；（2）彈簧最大壓縮量d=0.3m時(shí)，彈簧的彈性時(shí)能Ep。14（16分）人們對(duì)電場(chǎng)的認(rèn)識(shí)是不斷豐富的，麥克斯韋經(jīng)典電磁場(chǎng)理論指出，除靜止電荷產(chǎn)生的靜電場(chǎng)外，變化的磁場(chǎng)還會(huì)產(chǎn)生感生電場(chǎng)。靜電場(chǎng)和感生電場(chǎng)既有相似之處，又有區(qū)別。電子質(zhì)量為，電荷量為。請(qǐng)分析以下問(wèn)題。(1)如圖1所示，在金屬絲和金屬板之間加以電壓，金屬絲和金屬板之間會(huì)產(chǎn)生靜電場(chǎng)，金屬絲發(fā)射出的電子在靜電場(chǎng)中加速后，從金屬板的小孔穿出。忽略電子剛剛離開(kāi)金

11、屬絲時(shí)的速度，求電子穿出金屬板時(shí)的速度大小v；(2)電子感應(yīng)加速器是利用感生電場(chǎng)加速電子的裝置，其基本原理如圖2所示。上圖為側(cè)視圖，為電磁鐵的兩個(gè)磁極，磁極之間有一環(huán)形真空室，下圖為真空室的俯視圖。電磁鐵線圈中電流發(fā)生變化時(shí)，產(chǎn)生的感生電場(chǎng)可以使電子在真空室中加速運(yùn)動(dòng)。a.如果電子做半徑不變的變加速圓周運(yùn)動(dòng)。已知電子運(yùn)動(dòng)軌跡半徑為，電子軌跡所在處的感生電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小恒為，方向沿軌跡切線方向。求初速為的電子經(jīng)時(shí)間獲得的動(dòng)能及此時(shí)電子所在位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小；b.在靜電場(chǎng)中，由于靜電力做的功與電荷運(yùn)動(dòng)的路徑無(wú)關(guān)，電荷在靜電場(chǎng)中具有電勢(shì)能，電場(chǎng)中某點(diǎn)的電荷的電勢(shì)能與它的電荷量的比值，叫做這一點(diǎn)的電勢(shì)

12、。試分析說(shuō)明對(duì)加速電子的感生電場(chǎng)是否可以引入電勢(shì)概念。15（12分）如圖所示，直角邊AC長(zhǎng)度為d的直角棱鏡ABC置于桌面上，D為斜邊BC的中點(diǎn)，桌面上的S點(diǎn)發(fā)射一條光線經(jīng)D點(diǎn)折射后，垂直于AB邊射出已知SCCD，光線通過(guò)棱鏡的時(shí)間，c為真空中光速，不考慮反射光線求： (i)棱鏡的折射率n；(ii)入射光線與界面BC間的夾角參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、C【解析】設(shè)AB與AC之間的夾角為，則AB沿場(chǎng)強(qiáng)方向的距離為cm則電場(chǎng)強(qiáng)度為電子從A點(diǎn)到達(dá)C點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能的變化量為A 與分析不符，故A錯(cuò)誤；B 與分析不符，故B錯(cuò)

13、誤；C 與分析相符，故C正確；D 與分析不符，故D錯(cuò)誤。故選C。2、A【解析】設(shè)物塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，要使物塊滑離，則求得.A，與結(jié)論相符，選項(xiàng)A正確；B2，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選A.3、D【解析】考查單位制。【詳解】ABC國(guó)際單位制的基本單位為kg、m、s，由題目易知，選項(xiàng)ACD中的韋伯（Wb）、牛頓（N）均不是國(guó)際單位制中的基本單位，故ABC都錯(cuò)誤；D磁感應(yīng)強(qiáng)度為：B磁感應(yīng)強(qiáng)度單位為T(mén)，則有：1T1故D正確。故選D。4、B【解析】電梯加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為加速運(yùn)動(dòng)的位移根據(jù)對(duì)稱(chēng)性，減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間也為4s，位移也為4m，勻

14、速運(yùn)動(dòng)時(shí)間為故電梯運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間為t=4s+4s+8s=16sB正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。5、A【解析】由題圖中所標(biāo)出的等勢(shì)面的電勢(shì)值，知該電場(chǎng)可能是正點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度的方向由電勢(shì)高的地方指向電勢(shì)低的地方。根據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，帶電粒子受到的電場(chǎng)力指向曲線的內(nèi)側(cè)，即帶電粒子受到的電場(chǎng)力與電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同，則帶電粒子帶正電；帶正電粒子從運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大，動(dòng)能減少，故A項(xiàng)正確，BCD錯(cuò)誤；故選A。6、D【解析】當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度發(fā)生變化時(shí)，線框內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為感應(yīng)電流為邊的熱功率由可知 可知圖像的斜率與時(shí)間成正比，所以四個(gè)圖象中只有D正確，ABC錯(cuò)誤。故選D。二、多項(xiàng)選擇題：

15、本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、AC【解析】A帶電粒子在磁場(chǎng)中受到洛倫茲力發(fā)生偏轉(zhuǎn)，根據(jù)左手定則可知粒子c帶正電，粒子a、b帶負(fù)電，A正確；B洛倫茲力提供向心力解得根據(jù)幾何關(guān)系可知粒子運(yùn)動(dòng)的半徑最小，所以粒子的速率最小，B錯(cuò)誤；C粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期為粒子在磁場(chǎng)中軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角最大，大小為，所以粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng)，為半個(gè)周期，C正確；D洛倫茲力提供向心力解得粒子運(yùn)動(dòng)半徑磁感應(yīng)強(qiáng)度增大，可知粒子運(yùn)動(dòng)的半徑減小，所以粒子運(yùn)動(dòng)的圓心角仍然為，結(jié)合上述可知粒子運(yùn)動(dòng)的周期改變，

16、所以粒子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間改變，D錯(cuò)誤。故選AC。8、BD【解析】A線圈在有界磁場(chǎng)中將產(chǎn)生正弦半波脈動(dòng)電流，故A錯(cuò)誤；B電動(dòng)勢(shì)最大值E=nBS=80V，故B正確；C線圈轉(zhuǎn)動(dòng)s、轉(zhuǎn)過(guò)角度，瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為e= nBSsin=40V，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D在一個(gè)周期時(shí)間內(nèi)，只有半個(gè)周期產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，根據(jù)有效值的定義有，可得電動(dòng)勢(shì)有效值U=40V，故D正確；9、AD【解析】A設(shè)桿的最大速度為，根據(jù)平衡條件可得解得所以桿的最大速度隨電阻箱的增大而均勻增大，故A正確；B當(dāng)一定時(shí)，桿下滑時(shí)根據(jù)右手定則可知通過(guò)的電流方向由到，則通過(guò)的電流方向由到，故B錯(cuò)誤；C當(dāng)時(shí)，桿從釋放到獲得最大速度的過(guò)程中，桿所受安培力的功率等于桿的

17、熱功率與電阻箱產(chǎn)生的熱功率之和，故C錯(cuò)誤；D由于，根據(jù)題意可知，當(dāng)電阻箱時(shí)，桿的最大速度為2m/s，代入則有當(dāng)電阻箱時(shí)，桿的最大速度為4m/s，代入則有聯(lián)立可得，故D正確；故選AD。10、BD【解析】A衛(wèi)星甲繞中心天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由萬(wàn)有引力提供向心力，有：解得：其中，根據(jù)地球表面萬(wàn)有引力等于重力得聯(lián)立解得甲環(huán)繞中心天體運(yùn)動(dòng)的線速度大小為故A錯(cuò)誤；B衛(wèi)星甲繞中心天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由萬(wàn)有引力提供向心力，有根據(jù)地球表面萬(wàn)有引力等于重力得解得衛(wèi)星甲運(yùn)行的周期為由衛(wèi)星乙橢圓軌道的半長(zhǎng)軸等于衛(wèi)星甲圓軌道的半徑，根據(jù)開(kāi)普勒第三定律，可知衛(wèi)星乙運(yùn)行的周期和衛(wèi)星甲運(yùn)行的周期相等，故B正確；C衛(wèi)星做逐漸遠(yuǎn)離

18、圓心的運(yùn)動(dòng)，要實(shí)現(xiàn)這個(gè)運(yùn)動(dòng)必須使衛(wèi)星所需向心力大于萬(wàn)有引力，應(yīng)給衛(wèi)星加速，所以衛(wèi)星乙沿橢圓軌道經(jīng)過(guò)M點(diǎn)時(shí)的速度大于軌道半徑為M至行星中心距離的圓軌道的衛(wèi)星的線速度，而軌道半徑為M至行星中心距離的圓軌道的衛(wèi)星的線速度大于衛(wèi)星甲在圓軌道上的線速度，所以衛(wèi)星乙沿橢圓軌道運(yùn)行經(jīng)過(guò)M點(diǎn)時(shí)的速度大于衛(wèi)星甲沿圓軌道運(yùn)行的速度，故C錯(cuò)誤；D衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)只受萬(wàn)有引力，加速度所以衛(wèi)星乙沿橢圓軌道運(yùn)行經(jīng)過(guò)N點(diǎn)時(shí)的加速度小于衛(wèi)星甲沿圓軌道運(yùn)行的加速度，故D正確。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11、d/t 天平 【解析】(1)由于A、B兩物體的質(zhì)量相等，當(dāng)物體B通

19、過(guò)圓環(huán)，金屬片C被擱置在圓環(huán)上后，A、B系統(tǒng)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故物體B剛穿過(guò)圓環(huán)后的速度(2)A、B、C系統(tǒng)由初態(tài)至金屬片C被擱置在賀環(huán)上的教程中，系統(tǒng)減少的重力勢(shì)能為，系統(tǒng)增加的動(dòng)能若，則可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律(3)從表達(dá)式可得：本實(shí)驗(yàn)中的測(cè)量?jī)x器除刻度尺、光電門(mén)、電子計(jì)時(shí)器外，還需要天平來(lái)測(cè)量物體及金屬片的質(zhì)量12、32.7 1.506 大于 小于 【解析】(1)110分度的游標(biāo)卡尺，精確度是0.1mm，游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為32mm，游標(biāo)尺上第7個(gè)刻度和主尺上某一刻度對(duì)齊，所以游標(biāo)讀數(shù)為70.1mm=0.7mm所以最終讀數(shù)為32mm+0.7mm=32.7mm2螺旋測(cè)微器的固定刻度為1.5mm，可動(dòng)刻度為6.00.001mm=0.006mm所以最終讀數(shù)為1.5mm+0.006mm=1.506mm(2)3由于待