福建省三明市2021-2022學年高三第四次模擬考試物理試卷含解析

2021-2022學年高考物理模擬試卷考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖，質量為M=3kg的小滑塊，從斜面頂點A靜止開始沿ABC下滑，最后停在水平面D點，不計滑塊從AB面滑上BC面，以及從BC面滑上CD面的機械能損失．已知：AB=BC=5m，CD=9m，θ=53°，β=37°，重力加速度g=10m/s2，在運動過程中，小滑塊與接觸面的動摩擦因數(shù)相同．則（）A．小滑塊與接觸面的動摩擦因數(shù)μ=0.5B．小滑塊在AB面上運動時克服摩擦力做功，等于在BC面上運動克服摩擦力做功C．小滑塊在AB面上運動時間大于小滑塊在BC面上的運動時間D．小滑塊在AB面上運動的加速度a1與小滑塊在BC面上的運動的加速度a2之比是5/32、2018年2月13日，平昌冬奧會女子單板滑雪U形池項目中，我國選手劉佳宇榮獲亞軍。如圖所示為U形池模型，其中a、c為U形池兩側邊緣且在同一水平面上，b為U形池最低點。劉佳宇(可視為質點)從a點上方高h的O點自由下落由左側進入池中，從右側飛出后最高點上升至相對c點高度為的d點。不計空氣阻力，下列判斷正確的是()A．運動員從O到d的過程中機械能減少B．運動員再次進入池中后，剛好到達左側邊緣a然后返回C．運動員第一次進入池中，由a到b的過程與由b到c的過程相比損耗機械能較小D．運動員從d返回到b的過程中，重力勢能全部轉化為動能3、如圖所示，N匝矩形線圈以角速度在磁感應強度為B的勻強磁場中繞軸OO’勻速轉動，線圈面積為S，線圈電阻為R，電流表和電壓表均為理想表，滑動變阻器最大值為2R，則下列說法正確的是（）A．電壓表示數(shù)始終為B．電流表示數(shù)的最大值C．線圈最大輸出功率為D．僅將滑動變阻器滑片向上滑動，電流表示數(shù)變大，電壓表示數(shù)變大4、關于原子、原子核的相關知識，下列說法正確的是（）A．當發(fā)生光電效應時，光電子的最大初動能隨著入射光強度的增大而增大B．當氫原子從n=3的能級躍遷到n=5的能級時，輻射出光子C．核反應方程中的X是中子D．輕核聚變的過程質量增大，重核裂變的過程質量虧損5、如圖所示，電荷量相等的兩個電荷Q1和Q2，兩者連線及中垂線上分別有A點和B點，則下列說法正確的是（）A．若兩者是同種電荷，則A點的電勢一定高于B點的電勢B．若兩者是同種電荷，則A點的場強一定大于B點的場強C．若兩者是異種電荷，則A點的電勢一定高于B點的電勢D．若兩者是異種電荷，則A點的場強一定大于B點的場強6、水平地面上的物體由靜止開始豎直向上運動，在運動過程中，物體的動能Ek與位移x的關系圖像如圖所示，則滿足機械能守恒的階段是（）A．0～h B．h～2h C．2h～3h D．3h～5h二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖是氫原子的能級示意圖。當氫原子從n=4能級躍遷到n=2能級時，輻射出光子a；從n=2能級躍遷到n=1能級時，輻射出光子b。以下判斷正確的是（）A．光子b可能使處于基態(tài)的氫原子電離B．n=4能級比n=2能級氫原子的電子動能小C．一個處于n=5能級的氫原子向低能級躍遷時最多可輻射10種不同的譜線D．若與a同頻率的光可以使某金屬發(fā)生光電效應，那么與b同頻率的光也可以使該金屬發(fā)生光電效應8、如圖所示，兩個中心重合的正三角形線框內分別存在著垂直于紙面向里和垂直于紙面向外的勻強磁場，已知內部三角形線框ABC邊長為2a，內部磁感應強度大小為B0，且每條邊的中點開有一個小孔。有一帶電荷量為＋q、質量為m的粒子從AB邊中點D垂直AB進入內部磁場。如果要使粒子恰好不與邊界碰撞，在磁場中運動一段時間后又能從D點射入內部磁場，下列說法正確的是()A．三角形ABC與A′B′C′之間的磁感應強度大小也為B0B．三角形A′B′C′的邊長可以為2aC．粒子的速度大小為D．粒子再次回到D點所需的時間為9、當你走進家電市場，可以看到各種各樣的家用電磁爐（如圖）。電磁爐作為廚具市場的一種灶具，它打破了傳統(tǒng)的明火烹調方式，通常是利用磁場使置于爐面上的鍋子出現(xiàn)渦流，再通過電流的熱效應，使鍋子產生高溫以烹煮食物。下列有關此種電磁爐與所用鍋子的說法中正確的是（）A．鍋和電磁爐內部發(fā)熱線圈盤相當一個高頻變壓器，內部線圈是變壓器初級線圈，鍋是次級線圈B．電磁爐使用的是隨時間變化的磁場C．電磁爐所用的鍋子必須是熱的絕緣體D．電磁爐所用的鍋子必須是電的絕緣體10、如圖為某小型水電站的電能輸送示意圖，發(fā)電機通過升壓變壓器T1和降壓變壓器T2向用戶供電，已知輸電線的總電阻R=10Ω，降壓變壓器T2的原、副線圈匝數(shù)之比為4:1，副線圈與用電器R0組成閉合電路.若T1、T2均為理想變壓器,T2的副線圈兩端電壓．（V），當用電器電阻R0=llΩ時()A．通過用電器R0的電流有效值是20AB．當用電器的電阻R0減小時，發(fā)電機的輸出功率減小C．發(fā)電機中的電流變化頻率為100HzD．升壓變壓器的輸入功率為4650W三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）小李同學利用激光筆和角度圓盤測量半圓形玻璃磚的折射率，如圖2所示是他采用手機拍攝的某次實驗現(xiàn)象圖，紅色是三條光線，固定好激光筆，然后將圓盤和玻璃磚一起順時針繞圓心緩慢轉動了50角，發(fā)現(xiàn)光線____恰好消失了（選填①，②或③），那么這次他所測得半圓形玻璃磚的折射率n=_____.12．（12分）某學習小組利用圖甲裝置做“驗證機械能守恒定律”實驗，其主要實驗步驟如下：A．用游標卡尺測量擋光條的寬度為d，用天平測量滑塊（含擋光條）的質量為M，砝碼盤及砝碼的總質量為m；B．調整氣墊導軌水平；C．光電門移到B處，讀出A點到B點間的距離為x1，滑塊從A處由靜止釋放，讀出擋光條通過光電門的擋光時間為t1；D．多次改變光電門位置，重復步驟C，獲得多組數(shù)據(jù)。請回答下列問題：(1)用游標卡尺測量擋光條的寬度時示數(shù)如圖2所示，其讀數(shù)為___________mm；(2)調整氣墊導軌下螺絲，直至氣墊導軌工作時滑塊輕放在導軌上能__________，表明導軌水平了；(3)在實驗誤差允許范圍內，機械能守恒定律得到驗證，則如圖丙圖象中能正確反映光電門的擋光時間t隨滑塊的位移大小x的變化規(guī)律的是_________。A．B．C．D．四、計算題：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明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，質量為2m的滑塊A由長為R的水平軌道和半徑也為R的四分之一光滑圓弧軌道組成，滑塊A的左側緊靠著另一質量為4m的物塊C，質量為m的物塊B從圓弧軌道的最高點南靜止開始下滑，D為網(wǎng)弧軌道最低點。已知B與水平軌道之間的動摩擦因數(shù)μ=0.1，A的水平軌道厚度極小，B從水平軌道上滑下和滑上的能量損失忽略不計，水平地面光滑，重力加速度為g。(1)若A被固定在地面上，求B與C發(fā)生碰撞前的速度大小v0；(2)若A的固定被解除，B滑下后與C發(fā)生完全彈性碰撞，碰撞后B再次沖上A，求B與A相對靜止時與D點的距離L。14．（16分）一列沿x軸負向傳播的簡諧橫波在t=0時刻波的圖象如圖所示，經(jīng)0.1s，質點M第一次回到平衡位置，求：(1)這列波傳播的速度大?。?2)質點M在1.2s內，走過的路程．15．（12分）某物體沿著一條直線做勻減速運動，途經(jīng)三點，最終停止在點。之間的距離為，之間的距離為，物體通過與兩段距離所用時間都為。求:（1）物體經(jīng)過點時的速度;（2）物體經(jīng)過段的平均速度。

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、C【解析】

A、根據(jù)動能定理得：,解得：，故A錯誤；B、小滑塊在AB面上運動時所受的摩擦力大小f1=μMgcos53°，小滑塊在BC面上運動時所受的摩擦力大小f2=μMgcos37°，則f1＜f2，而位移相等，則小滑塊在AB面上運動時克服摩擦力做功小于小滑塊在BC面上運動克服摩擦力做功，故B錯誤。C、根據(jù)題意易知小滑塊在A、B面上運動的平均速度小于小滑塊在B、C面上的平均速度，故小滑塊在AB面上運動時間大于小滑塊在BC面上運動時間，C正確；D、小滑塊在AB面上運動的加速度，小滑塊在BC面上運動的加速度，則，故D錯誤。故選C．2、A【解析】

AB．運動員從高h處自由下落由左側進入池中，從右側飛出后上升的最大高度為，此過程中摩擦力做負功，機械能減小，且減少的機械能為；再由右側進入池中時，平均速率要小于由左側進入池中過程中的平均速率，根據(jù)圓周運動的知識，可知速率減小，對應的正壓力減小，則平均摩擦力減小，克服摩擦力做的功減小，即摩擦力做的功小于，則運動員再次進入池中后，能夠沖擊左側邊緣a然后返回，故A正確，B錯誤；C．運動員第一次進入池中，由a到b過程的平均速率大于由b到c過程的平均速率，由a到b過程中的平均摩擦力大于由b到c過程中的平均摩擦力，前一過程損耗機械能較大，故C錯誤；D．運動員從d返回到b的過程中，摩擦力做負功，重力勢能轉化為動能和內能，故D錯誤。故選A。3、C【解析】

AB．線圈中產生的交流電最大值為有效值電流表示數(shù)是電流表示數(shù)的最大值電壓表兩端電壓是路端電壓選項AB錯誤；C．當外電阻等于內電阻時，電源輸出功率最大，線圈最大輸出功率為選項C正確；D．僅將滑動變阻器滑片向上滑動，電阻變大，則電流表示數(shù)變小，電壓表示數(shù)變大，D錯誤。故選C。4、C【解析】

A．當發(fā)生光電效應時，光電子的最大初動能隨著入射光頻率的增大而增大，與光強無關，選項A錯誤；B．當氫原子從n=3的能級躍遷到n=5的能級時，要吸收出光子，選項B錯誤；C．根據(jù)核反應的質量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，核反應方程中的X質量數(shù)為1，電荷數(shù)為0，是中子，選項C正確；D．輕核聚變的過程和重核裂變的過程都要釋放能量，有質量虧損，選項D錯誤。故選C。5、D【解析】設兩個點電荷和連線的中點為O．若兩電荷是同種電荷，且都是正電荷，則A點的電勢高于O點電勢，O點電勢高于B點電勢，則A點的電勢高于B點的電勢．若兩個點電荷都帶負電，則A點的電勢低于B點的電勢，A錯誤．若兩者是同種電荷，B點處電場線分布情況不能確定，所以不能確定兩點場強的大小，B錯誤．若兩者是異種電荷，且為正電荷，則A點的電勢高于B點的電勢．若為負電荷，則A點的電勢低于B點的電勢，C錯誤．若兩者是異種電荷，A處電場線比B處電場線密，則A點的場強一定大于B點的場強，D正確．選D．【點睛】若兩電荷是同種電荷，根據(jù)電場的對稱性分析電場強度的關系，電場線越密，場強越大．若兩電荷是異種電荷，根據(jù)順著電場線方向降低，分析電勢的高低；在兩電荷的連線上，O點場強最小，在連線的中垂線上O點的場強最大．6、C【解析】

0-h階段，動能增加量為2mgh，重力勢能的增加量為mgh，所以機械能增加了3mgh；h-2h階段，動能不變，重力勢能增加mgh，所以機械能不守恒；2h-3h階段，重力勢能增加mgh，動能減小mgh，所以機械能守恒；3h-5h階段，重力勢能增加2mgh，動能減小mgh，機械能增加，ABD錯誤，不符合題意；C正確，符合題意。故選C。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BD【解析】

A．由能級躍遷的頻率條件：h=Em-En可知，光子a的能量為2.55eV，光子b的能量為10.2eV，要使處于基態(tài)的氫原子電離，入射光子的能量要大于等于13.6eV，故光子b不能使處于基態(tài)的氫原子電離，A不符合題意；B．氫原子的能級越高，電子的軌道半徑越大，由庫侖力提供向心力得：又因電子的動能，解得電子的動能故軌道半徑越大，電子動能越小，B符合題意；C．一個處于n=5能級的氫原子向低能級躍遷時可輻射不同譜線最多的方式是逐級躍遷，故最多可輻射4種不同的譜線，C不符合題意；D．由于光子b的能量比a的高，故光子b的頻率也比a的高，若與a同頻率的光可以使某金屬發(fā)生光電效應，那么與b同頻率的光也可以使該金屬發(fā)生光電效應，D符合題意。故選BD。8、ACD【解析】

A．要想使粒子不與邊界碰撞，在磁場中運動一段時間后又能從D點射入內部磁場，則帶電粒子在內、外磁場中做圓周運動的軌跡都應為半徑為a的圓弧，粒子運動軌跡如圖所示，所以三角形ABC與A′B′C′之間的磁感應強度大小也應該為B0，故A正確；B．由幾何知識可知，三角形A′B′C′的最短邊長為2a＋2a，B錯誤；C．帶電粒子做圓周運動的軌跡半徑為r＝a＝速度為C正確；D．分析知粒子再次回到D點時，其運動軌跡對應的圓心角θ＝2×60°＋300°＝420°，故D正確故選ACD。9、AB【解析】

A．鍋和電磁爐內部發(fā)熱線圈盤組成一個高頻變壓器，內部線圈是變壓器初級線圈，鍋是次級線圈，當內部初級發(fā)熱線圈盤有交變電壓輸出后，必然在次級鍋體上產生感應電流，感應電流通過鍋體自身的電阻發(fā)熱，故A正確；B．法拉第的電磁感應原理說明當通過一導體的磁場隨時間變化時，導體上產生感應電流，故B正確；C．當鍋子通過電流時，鍋子必須產生高溫才能對水加熱，故鍋子不能為熱的絕緣體，故C錯誤；D．電磁爐上面所用的鍋子必須是電的良導體，當電磁爐的線圈產生隨時間而變化的磁場時，鍋子才能產生感應電流，故D錯誤；故選AB。10、AD【解析】

A.降壓變壓器副線圈兩端交變電壓有效值為U=V=220V，負載電阻為11Ω，所以通過R0電流的有效值是20A，故A正確；B.當用電器的電阻R0減小時，由于電壓不變，電流增大，輸出功率增大，則發(fā)電機的輸出功率也增大，故B錯誤；C.交流電經(jīng)過變壓器，頻率不變，則交流電的頻率f=ω/2π=50Hz.故C錯誤；D.根據(jù)I3：I4=n4：n3得，輸電線上的電流I3=5A，則輸電線上損耗的功率P損==25×10W=250W，降壓變壓器的輸入功率P3=U4I4=220×20W=4400W，則升壓變壓器的輸出功率P=P3+P損=4400+250W=4650W.故D正確；故選AD【點睛】在輸電的過程中，交流電的頻率不變，結合降壓變壓器的輸出電壓和用電器的電阻，根據(jù)歐姆定律求出通過用電器的電流，結合輸電線上的功率損失求出升壓變壓器的輸入功率．三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、③【解析】將圓盤和玻璃磚一起順時針繞圓心緩慢轉動了50角，發(fā)現(xiàn)全反射，光線③恰好消失；此時的臨界角為C=450，則這次他所測得半圓形玻璃磚的折射率.12、3.40