2022年上海市莘莊中學(xué)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請(qǐng)考生注意：1請(qǐng)用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請(qǐng)用05毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無(wú)效。2答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的注意事項(xiàng)，按規(guī)定答題。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、下面是某同學(xué)對(duì)一些概念及公式的理解，其中正確的是（）A根據(jù)公式可知，金屬電阻率與導(dǎo)體的電阻成正比B根據(jù)公式可知，該公式只能求純電阻電路的電流做功C根據(jù)公式可知，電流越大，單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量就越多D根據(jù)公式可知，電容與電容

2、器所帶電荷成正比，與兩極板間的電壓成反比2、雙星系統(tǒng)由兩顆相距較近的恒星組成，每顆恒星的半徑都遠(yuǎn)小于兩顆星球之間的距離，而且雙星系統(tǒng)一般遠(yuǎn)離其他天體。如圖所示，相距為L(zhǎng)的M、N兩恒星繞共同的圓心O做圓周運(yùn)動(dòng)，M、N的質(zhì)量分別為m1、m2，周期均為T。若另有間距也為L(zhǎng)的雙星P、Q，P、Q的質(zhì)量分別為2m1、2m2，則()AP、Q運(yùn)動(dòng)的軌道半徑之比為m1m2BP、Q運(yùn)動(dòng)的角速度之比為m2m1CP、Q運(yùn)動(dòng)的周期均為TDP與M的運(yùn)動(dòng)速率相等3、在光滑水平地面上放有一個(gè)表面光滑的靜止的圓弧形小車，另有一質(zhì)量與小車相等可視為質(zhì)點(diǎn)的鐵塊，以速度從小車的右端向左滑上小車，如圖所示，鐵塊上滑至圓弧面的某一高度后

3、返回，不計(jì)空氣阻力，則鐵塊返回到小車的右端以后，相對(duì)于地面，將做的運(yùn)動(dòng)是（）A又以速度沿小車向左滑動(dòng)B以與大小相等的速度從小車右端平拋出去C以比小的速度從車右端平拋出去D自由落體運(yùn)動(dòng)4、如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為10:1，原線圈接有正弦交流電源u220sin314t(V)，副線圈接電阻R，同時(shí)接有理想交流電壓表和理想交流電流表。則下列說(shuō)法中正確的是（）A電壓表讀數(shù)為22VB若僅將原線圈的匝數(shù)減小到原來(lái)的一半，則電流表的讀數(shù)會(huì)增加到原來(lái)的2倍C若僅將R的阻值增加到原來(lái)的2倍，則變壓器輸入功率增加到原來(lái)的4倍D若R的阻值和副線圈的匝數(shù)同時(shí)增加到原來(lái)的2倍，則變壓器輸入功率不變5、關(guān)

4、于近代物理學(xué)，下列說(shuō)法正確的是A光電效應(yīng)現(xiàn)象揭示了光具有波動(dòng)性B群氫原子從n4的激發(fā)態(tài)躍遷時(shí)，最多能輻射6種不同頻率的光子C盧瑟福通過(guò)粒子散射實(shí)驗(yàn)證實(shí)原子核由質(zhì)子和中子組成D氡的半衰期為3.8天，若取4個(gè)氡原子核，經(jīng)過(guò)7.6天后一定剩下1個(gè)氡原子核6、如圖所示，某同學(xué)練習(xí)定點(diǎn)投籃，其中有兩次籃球垂直撞在豎直籃板上，籃球的軌跡分別如圖中曲線1、2所示。若兩次拋出籃球的速度v1和v 2的水平分量分別為v1x和v 2x，豎直分量分別為v1y和v 2y，不計(jì)空氣阻力，下列關(guān)系正確的是（ ）Av1xv 2yBv1xv 2x，v1yv 2yCv1xv 2x，v1yv 2x，v1yv 2y二、多項(xiàng)選擇題：本

5、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、下列說(shuō)法正確的（）A在車胎突然爆裂的瞬間，氣體內(nèi)能減少B凡是能量守恒的過(guò)程一定能夠自發(fā)地發(fā)生的C氣體對(duì)器壁的壓強(qiáng)是由大量氣體分子對(duì)器壁不斷碰撞而產(chǎn)生的D隨著高度的增加，大氣壓和溫度都在減小，一個(gè)正在上升的氫氣球內(nèi)的氫氣（理想氣體）內(nèi)能減小E.能量轉(zhuǎn)化過(guò)程中，其總能量越來(lái)越小，所以要大力提倡節(jié)約能源8、一半圓形玻璃磚，C點(diǎn)為其球心，直線與玻璃磚上表面垂直，C為垂足，如圖所示。與直線平行且到直線距離相等的ab兩條不同頻率的細(xì)光束從空氣射入玻璃磚，折射后相

6、交于圖中的P點(diǎn)，以下判斷正確的是（）A兩光從空氣射在玻璃磚后頻率均增加B真空中a光的波長(zhǎng)大于b光Ca光的頻率比b光高D若a光、b光從同一介質(zhì)射入真空，a光發(fā)生全反射的臨界角大于b光9、如圖所示，加有恒定電壓以U1U的、中間帶有小孔的平行板電容器AB豎直放置，右側(cè)水平放置平行板電容器CD，CD板長(zhǎng)和板間距均為L(zhǎng)，板間加有恒定電壓U2。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從A板小孔無(wú)初速飄入，經(jīng)加速后沿中線水平進(jìn)入CD，恰從D板邊緣飛出。不計(jì)粒子重力，下列說(shuō)法正確的是( )A若只將B板向左移動(dòng)少許，粒子到達(dá)B板時(shí)的速度比未移動(dòng)時(shí)小B若只將B板向左移動(dòng)少許，粒子到達(dá)B板的時(shí)間比未移動(dòng)時(shí)短C若飄入質(zhì)量為

7、2m電量為2q的帶正電粒子，將打在D板上D粒子剛到達(dá)D板邊緣時(shí)的動(dòng)能Ek2qU10、如圖甲為研究光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)的部分裝置示意圖。實(shí)驗(yàn)中用頻率為的光照射某種金屬，其光電流隨光電管外電源電壓變化的圖像如圖乙。已知普朗克常量為，電子帶的電荷量為。下列說(shuō)法中正確的是（）A測(cè)量電壓時(shí)，光電管的極應(yīng)連接外電源的負(fù)極B光電子的最大初動(dòng)能為C該金屬的逸出功為D當(dāng)電壓大于時(shí)，增加光照強(qiáng)度則光電流增大三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過(guò)程。11（6分）某同學(xué)測(cè)量玻璃磚的折射率，準(zhǔn)備了下列器材：激光筆、直尺、刻度尺、一面鍍有反射膜的平行玻璃磚.如圖所示，直尺與玻璃磚平行

8、放置，激光筆發(fā)出的一束激光從直尺上O點(diǎn)射向玻璃磚表面，在直尺上觀察到A、B兩個(gè)光點(diǎn)，讀出OA間的距離為20.00 cm，AB間的距離為6.00 cm，測(cè)得圖中直尺到玻璃磚上表面距離d110.00 cm，玻璃磚厚度d24.00 cm.玻璃的折射率n_，光在玻璃中傳播速度v_ m/s(光在真空中傳播速度c3.0108 m/s，結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字).12（12分）為測(cè)定木塊與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)木塊位于水平桌面上的O點(diǎn)時(shí)，重物B剛好接觸地面，不考慮B反彈對(duì)系統(tǒng)的影響。將A拉到P點(diǎn)，待B穩(wěn)定后，A由靜止釋放，最終滑到Q點(diǎn)。測(cè)出PO、OQ的長(zhǎng)度分別為h

9、、s。（1）實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，發(fā)現(xiàn)A釋放后會(huì)撞到滑輪，為了解決這個(gè)問(wèn)題，可以適當(dāng)_（“增大”或“減小”）重物的質(zhì)量。（2）滑塊A在PO段和OQ段運(yùn)動(dòng)的加速度大小比值為_(kāi)。（3）實(shí)驗(yàn)得A、B的質(zhì)量分別為m、M，可得滑塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式為_(kāi)（用m、M、h、s表示）。四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13（10分）如圖（a）所示，傾角=30的光滑固定斜桿底端固定一電量為Q=2104C的正點(diǎn)電荷，將一帶正電小球（可視為點(diǎn)電荷）從斜桿的底端（但與Q未接觸）靜止釋放，小球沿斜桿向上滑動(dòng)過(guò)程中能量隨位移的變化圖象如圖（b）所示

10、，其中線1為重力勢(shì)能隨位移變化圖象，線2為動(dòng)能隨位移變化圖象（g=10m/s2，靜電力恒量K=9109Nm2/C2）則（1）描述小球向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的速度與加速度的變化情況；（2）求小球的質(zhì)量m和電量q；（3）斜桿底端至小球速度最大處由底端正點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)的電勢(shì)差U；（4）在圖（b）中畫出小球的電勢(shì)能 隨位移s變化的圖線（取桿上離底端3m處為電勢(shì)零點(diǎn)）14（16分）一定質(zhì)量的理想氣體，狀態(tài)從ABC的變化過(guò)程可用如圖所示的pV圖線描述，氣體在狀態(tài)A時(shí)溫度為TA=300K，試求：(1)氣體在狀態(tài)B時(shí)的溫度TB和狀態(tài)C時(shí)的溫度TC；(2)若氣體在BC過(guò)程中氣體內(nèi)能減少了200J，則在BC過(guò)程吸收或放

11、出的熱量是多少？15（12分）如圖所示，MN和MN為兩豎直放置的平行光滑長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌，兩導(dǎo)軌間的距離為L(zhǎng)。在導(dǎo)軌的下部有垂直于導(dǎo)軌所在平面、方向向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。在導(dǎo)軌的MM端連接電容為C、擊穿電壓為Ub、正對(duì)面積為S、極板間可認(rèn)為是真空、極板間距為d的平行板電容器。在t0時(shí)無(wú)初速度地釋放金屬棒ef，金屬棒ef的長(zhǎng)度為L(zhǎng)、質(zhì)量為m、電阻可忽略不計(jì)假設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，磁場(chǎng)區(qū)域足夠大，金屬棒ef與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，導(dǎo)軌和各接觸處的電阻不計(jì)，電路的電感、空氣的阻力可忽略，已知重力加速度為g。(1)求電容器兩端的電壓達(dá)到擊穿電壓所用的時(shí)間；(2)金屬棒ef下落的過(guò)程中，速度逐漸變大，感應(yīng)電

12、動(dòng)勢(shì)逐漸變大，電容器極板上的電荷量逐漸增加，兩極板間存儲(chǔ)的電場(chǎng)能也逐漸增加。單位體積內(nèi)所包含的電場(chǎng)能稱為電場(chǎng)的能量密度。已知兩極板間為真空時(shí)平行板電容器的電容大小可表示為C。試證明平行板電容器兩極板間的空間內(nèi)的電場(chǎng)能量密度與電場(chǎng)強(qiáng)度E的平方成正比，并求出比例系數(shù)(結(jié)果用0和數(shù)字的組合表示)。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】A電阻率是由導(dǎo)體本身的性質(zhì)決定的，其大小與電阻無(wú)關(guān)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B公式適用于純電阻電路和非純電阻電路中的電流所做功，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C根據(jù)公式可知，電流越大，單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電

13、荷量就越多，選項(xiàng)C正確；D電容的公式采用的是比值定義法，電容大小與電量和電壓無(wú)關(guān)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。2、C【解析】雙星系統(tǒng)的兩顆恒星運(yùn)動(dòng)的角速度相等，由萬(wàn)有引力提供向心力，對(duì)M、N有G m1r1Gm2r2對(duì)P、Q有G2m1r1G2m2r2其中r1r2L，r1r2L聯(lián)立解得TT由2m1r12m2r2可知r1r2m2m1則可知r1r1結(jié)合v可知P與M的運(yùn)動(dòng)速率不相等，故ABD錯(cuò)誤，C正確。故選C。3、D【解析】小鐵塊和小車組成的系統(tǒng)水平方向不受外力，系統(tǒng)水平方向的動(dòng)量守恒，以向左為正方向，由動(dòng)量守恒定律得根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得因?yàn)镸=m，所以解得。所以鐵塊離開(kāi)車時(shí)將做自由落體運(yùn)動(dòng)。故ABC錯(cuò)誤，

14、D正確。故選D。4、B【解析】A根據(jù)u=220sin314t（V）可知，原線圈的電壓有效值為U1=220V，電壓表的讀數(shù)為變壓器的輸出電壓的有效值，由得電壓表讀數(shù)為：U2=22V，故A錯(cuò)誤；B若僅將原線圈的匝數(shù)減小到原來(lái)的一半，根據(jù)可知，U2增大到原來(lái)的2倍，由可知，電流表的讀數(shù)增大到原來(lái)的2倍，故B正確；C若僅將R的阻值增加到原來(lái)的2倍，則變壓器的輸出電壓不變，根據(jù)可知次級(jí)功率變?yōu)樵瓉?lái)的一半，則變壓器輸入功率變?yōu)樵瓉?lái)的一半，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D若副線圈匝數(shù)增加到原來(lái)的2倍，則U2增加到原來(lái)的2倍，同時(shí)R的阻值也增加到原來(lái)的2倍，故輸出功率變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，故D錯(cuò)誤。故選B。5、B【解析】光電效應(yīng)現(xiàn)象

15、揭示了光具有粒子性，故A錯(cuò)誤；群氫原子從n4的激發(fā)態(tài)躍遷時(shí)，最多能輻射，即6種不同頻率的光子，故B正確；盧瑟福通過(guò)粒子散射實(shí)驗(yàn)證實(shí)原子的核式結(jié)構(gòu)模型，故C錯(cuò)誤；半衰期只適用大量原子核，對(duì)極個(gè)別原子核沒(méi)有不適用，故D錯(cuò)誤所以B正確，ACD錯(cuò)誤6、A【解析】將籃球的運(yùn)動(dòng)反向處理，即為平拋運(yùn)動(dòng)，由圖可知，第二次運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的高度較小，所以運(yùn)動(dòng)時(shí)間較短，水平射程相等，但第二次用的時(shí)間較短，故第二次水平分速度較大，即在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，由公式可知，第二次運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的高度較小，所以第二次豎直分速度較小，即故選A。二、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)

16、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、ACD【解析】A車胎突然爆炸瞬間，氣體膨脹，視為短暫的絕熱過(guò)程，根據(jù)熱力學(xué)第一定律車胎突然爆裂的瞬間，氣體對(duì)外做功，氣體內(nèi)能減少，A正確；B根據(jù)熱力學(xué)第二定律，熱量能夠自發(fā)地從高溫物體傳遞到低溫物體，但不能自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體，B錯(cuò)誤；C根據(jù)氣體壓強(qiáng)的微觀意義可知，氣體的壓強(qiáng)產(chǎn)生的機(jī)理是由大量氣體分子對(duì)器壁不斷碰撞而產(chǎn)生的，C正確；D根據(jù)大氣壓的變化規(guī)律可知，隨著高度的增加，大氣壓和溫度都在減小，一個(gè)正在上升的氫氣球內(nèi)的氫氣的溫度隨外界溫度的降低而降低，所以氫氣的內(nèi)能減小，D正確；E能量轉(zhuǎn)化過(guò)程中，總能量不變

17、，但能量可以利用的品質(zhì)降低，能源會(huì)越來(lái)越少，E錯(cuò)誤。故選ACD。8、BD【解析】A光在兩種介質(zhì)的界面處不改變光的頻率，A錯(cuò)誤；BC由題分析可知，玻璃磚對(duì)b束光的折射率大于對(duì)a束光的折射率，b光的頻率高，由得知，在真空中，a光的波長(zhǎng)大于b光的波長(zhǎng)，B正確C錯(cuò)誤；D由分析得知，a光的折射率n小，a光發(fā)生全反射的臨界角大于b光發(fā)生全反射的臨界角，故D正確。故選BD。9、BD【解析】A若只將B板向左移動(dòng)少許，電場(chǎng)力做功不變，由得，到達(dá)B板時(shí)的速度故粒子到達(dá)B板時(shí)的速度不變，故A錯(cuò)誤；B由于粒子在AB間做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，只將B板向左移動(dòng)少許時(shí)，粒子到達(dá)B板時(shí)的速度不變，所以平均速度不變，AB距離減小，運(yùn)

18、動(dòng)時(shí)間變短，故B正確；C進(jìn)入CD后，由牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可知，偏轉(zhuǎn)位移代入可得即粒子的偏轉(zhuǎn)位移與粒子的質(zhì)量、電量無(wú)關(guān)，故飄入質(zhì)量為2m、電量為2q的帶正電粒子時(shí)，偏轉(zhuǎn)位移不變，將依然恰好從D板邊緣飛出，故C錯(cuò)誤；D由粒子恰從D板邊緣飛出可知，偏轉(zhuǎn)位移又因，所以所以對(duì)全過(guò)程，由動(dòng)能定理可知故故D正確。故選BD。10、BD【解析】A電壓為反向遏止電壓，此時(shí)光電管的極應(yīng)連接外電源的正極，A錯(cuò)誤；B光電子克服電場(chǎng)力做功，根據(jù)能量守恒定律，光電子的最大初動(dòng)能B正確；C光電效應(yīng)方程為結(jié)合B選項(xiàng)解得金屬的逸出功為C錯(cuò)誤；D電壓對(duì)應(yīng)正向飽和電流，已收集了相應(yīng)光照強(qiáng)度下的所有的光電子。若增大光照強(qiáng)度，光子

19、數(shù)量增加，光電子數(shù)量增加，則電路中的光電流增大，D正確。故選BD。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過(guò)程。11、1.2 2.5108 m/s. 【解析】第一空、作出光路圖如圖所示，根據(jù)幾何知識(shí)可得入射角i45，設(shè)折射角為r，則tan r，故折射率n第二空、光在玻璃介質(zhì)中的傳播速度 2.5108 m/s.12、減小 【解析】（1）1B減少的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化成系統(tǒng)的內(nèi)能和AB的動(dòng)能，A釋放后會(huì)撞到滑輪，說(shuō)明B減少的勢(shì)能太多，轉(zhuǎn)化成系統(tǒng)的內(nèi)能太少，可以通過(guò)減小B的質(zhì)量；增加細(xì)線的長(zhǎng)度（或增大A的質(zhì)量；降低B的起始高度）解決。依據(jù)解決方法有：可以通過(guò)減小B的

20、質(zhì)量；增加細(xì)線的長(zhǎng)度（或增大A的質(zhì)量；降低B的起始高度），故減小B的質(zhì)量；（2）2根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可知：2ah=v22as=v2聯(lián)立解得：（3）3B下落至臨落地時(shí)根據(jù)動(dòng)能定理有：Mgh-mgh=（M+m）v2在B落地后，A運(yùn)動(dòng)到Q，有mv2=mgs解得：四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13、（1）小球的速度先增大，后減??；小球沿斜面向上做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，再沿斜面向上做加速度逐漸增大的減速運(yùn)動(dòng)，直至速度為零（2）4kg；1.11105C；（3）4.2106V（4）圖像如圖, 線3即為小球電勢(shì)能隨位移s變化的圖線；【解析】（1）由圖線2得知，小球的速度先增大，后減小根據(jù)庫(kù)侖定律得知，小球所受的庫(kù)侖力逐漸減小，合外力先減小后增大，加速度先減小后增大，則小球沿斜面向上做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，再沿斜面向上做加速度逐漸增大的減速運(yùn)動(dòng)，直至速度為零（2）由線1可得:EP=mgh=mgssin斜率:k=20=mgsin30所以m=4kg當(dāng)達(dá)到最大速度時(shí)帶電小球受力平衡:由線2可得s0=1m，得:=1.11105C（3）由線2可得，當(dāng)帶電小球運(yùn)動(dòng)至1m處動(dòng)能最大為27J根據(jù)動(dòng)能定理:WG+W電=Ek即有:mg