2021-2022學(xué)年青海省西寧市二十一中高考物理四模試卷含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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、如圖所示，一個帶正電的物體從粗糙斜面頂端滑到斜面底端時的速度為若加上一個垂直于紙面指向紙外的方向的磁場，則物體滑到底端時（）A．v變大 B．v變小 C．v不變 D．不能確定2、反射式速調(diào)管是常用的微波器件之一，它利用電子團在電場中的振蕩來產(chǎn)生微波，其振蕩原理與下述過程類似，已知靜電場的方向平行于x軸，其電勢q隨x的分布如圖所示，一質(zhì)量m＝1.0×10﹣20kg，帶電荷量大小為q＝1.0×10﹣9C的帶負(fù)電的粒子從（1，0）點由靜止開始，僅在電場力作用下在x軸上往返運動。忽略粒子的重力等因素，則（）A．x軸左側(cè)的電場強度方向與x軸正方向同向B．x軸左側(cè)電場強度E1和右側(cè)電場強度E2的大小之比E1：E2＝2：1C．該粒子運動的周期T＝1.5×10﹣8sD．該粒子運動的最大動能Ekm＝2×10﹣8J3、某一人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，其軌道半徑為地球同步衛(wèi)星繞地球軌道半徑的，則此衛(wèi)星運行的周期大約是（）A．6h B．8.4h C．12h D．16.9h4、如圖所示，質(zhì)量為m、電阻為r的“U”字形金屬框abcd置于豎直平面內(nèi)，三邊的長度ad=dc=bc=L，兩頂點a、b通過細(xì)導(dǎo)線與M、N兩點間的電源相連，電源電動勢為E。內(nèi)阻也為r。勻強磁場方向垂直金屬框向里，金屬框恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。不計其余電阻和細(xì)導(dǎo)線對a、b點的作用力，重力加速度為g。下列說法正確的是（）A．M點應(yīng)接電源的正極 B．電源的輸出功率為C．磁感應(yīng)強度的大小為mgr D．a(chǎn)d邊受到的安培力大于bc邊受到的安培力5、放射性同位素釷（）經(jīng)α、β衰變會生成氡（），其衰變方程為→＋xα＋yβ，其中（）A．x＝1，y＝3 B．x＝3，y＝2 C．x＝3，y＝1 D．x＝2，y＝36、如圖，一根長直導(dǎo)線豎直放置，通以向上的電流。直導(dǎo)線與銅圓環(huán)緊貼但相互絕緣，且導(dǎo)線經(jīng)過環(huán)心O。下述各過程中，銅環(huán)中有感應(yīng)電流的是（）A．環(huán)豎直向上勻速運動B．環(huán)繞環(huán)心O勻速轉(zhuǎn)動C．環(huán)向左勻速運動D．環(huán)以導(dǎo)線為軸勻速轉(zhuǎn)動二、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、如圖所示，紙面內(nèi)虛線1、2、3相互平行，且間距均為L。1、2間的勻強磁場垂直紙面向里、磁感應(yīng)強度大小為2B，2、3間的勻強磁場垂直紙面向外、磁感應(yīng)強度大小為B。邊長為的正方形線圈PQMN電阻為R，各邊質(zhì)量和電阻都相同，線圈平面在紙面內(nèi)。開始PQ與1重合，線圈在水平向右的拉力作用下以速度為向右勻速運動。設(shè)PQ剛進入磁場時PQ兩端電壓為，線圈都進入2、3間磁場中時，PQ兩端電壓為；在線圈向右運動的整個過程中拉力最大為F，拉力所做的功為W，則下列判斷正確的是（）A． B． C． D．8、如圖所示，是小型交流發(fā)電機的示意圖，正對的異名磁極間的磁場可視為水平方向的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，A為理想交流電流表。匝數(shù)為n、面積為S。阻值為r的線圈繞垂直于磁場的水平軸OO′以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，定值電阻阻值為R，從圖示位置開始計時。下列說法正確的是（）A．線圈每轉(zhuǎn)動一周，電流方向改變2次B．圖示位置時交流電流表的示數(shù)為C．時，線框中的磁通量最大，瞬時感應(yīng)電動勢最大D．電阻R消耗的熱功率為9、若取無窮遠(yuǎn)處分子勢能為零，當(dāng)處于平衡狀態(tài)的兩分子間距離為r0時，下列說法正確的是（）A．分子勢能最小，且小于零B．分子間作用力的合力為零C．分子間引力和斥力相等D．分子間引力和斥力均為零E.分子勢能大于零10、如圖所示，有甲、乙兩顆衛(wèi)星分別在不同的軌道圍繞一個半徑為R、表面重力加速度為g的行星運動，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兩點的連線為其橢圓軌道的長軸且M、N兩點間的距離為4R．則下列說法中正確的有A．衛(wèi)星甲的線速度大小為B．甲、乙衛(wèi)星運行的周期相等C．衛(wèi)星乙沿橢圓軌道運行經(jīng)過M點時的速度小于衛(wèi)星甲沿圓軌道運行的速度D．衛(wèi)星乙沿橢圓軌道運行經(jīng)過N點時的加速度小于衛(wèi)星甲沿圓軌道運行的加速度三、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）測量物塊（視為質(zhì)點）與平板之間動摩擦因數(shù)的實驗裝置如圖所示。是四分之一的光滑的固定圓弧軌道，圓弧軌道上表面與水平固定的平板的上表面相切、點在水平地面上的垂直投影為。重力加速度為。實驗步驟如下：A．用天平稱得物塊的質(zhì)量為；B．測得軌道的半徑為、的長度為和的高度為；C．將物塊從點由靜止釋放，在物塊落地處標(biāo)記其落地點；D．重復(fù)步驟，共做5次；E．將5個落地點用一個盡量小的圓圍住，用米尺測量其圓心到的距離。則物塊到達點時的動能__________；在物塊從點運動到點的過程中，物塊克服摩擦力做的功_______；物塊與平板的上表面之間的動摩擦因數(shù)______。12．（12分）如圖所示，為某同學(xué)設(shè)計的“探究加速度與物體所受合力F及質(zhì)量m的關(guān)系”實驗裝置簡圖.（1）本實驗采用的實驗方法是____．A．控制變量法B．假設(shè)法C．理想實驗法D．等效替代法（2）在保持小車受力相同時，探究加速度與質(zhì)量關(guān)系的實驗屮，以下故法正確的是______．A．平衡摩擦力時，應(yīng)將裝有砝碼的小桶用細(xì)繩通過定滑輪系在小車上B．每次改變小車的質(zhì)量時，不需要重新平衡摩擦力C．實驗時，先放開小車，再接通打點計時器電源D．為得出加速度a與與質(zhì)量m的關(guān)系而作出圖象（3）下圖是實驗中獲取的一條紙帶的一部分，其中O、A、B、C、D是計數(shù)點，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個點（圖中未標(biāo)出），計數(shù)點間的距離如圖，打“B”計數(shù)點時小車的速度大小為___________________m/s.由紙帶求出小車的加速度的大小為_____________m/s2.(計算結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）（4）如圖所示是某同學(xué)在探究加速度與力的關(guān)系時，根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出的a?F圖線.其中圖線不過原點的原因是______，圖線在末端彎曲的原因是______.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，在直線MN和PQ之間有一勻強電場和一圓形勻強磁場，磁場方向垂直紙面向外，MN、PQ與磁場圓相切，CD是圓的一條直徑，長為2r，勻強電場的方向與CD平行向右，其右邊界線與圓相切于C點。一比荷為k的帶電粒子（不計重力）從PQ上的A點垂直電場射入，初速度為v0，剛好能從C點沿與CD夾角為α的方向進入磁場，最終從D點離開磁場。求：(1)電場的電場強度E的大?。?2)磁場的磁感應(yīng)強度B的大小。14．（16分）如圖所示，一足夠長木板在水平粗糙面上向右運動。某時刻速度為v0＝2m/s，此時一質(zhì)量與木板相等的小滑塊（可視為質(zhì)點）以v1＝4m/s的速度從右側(cè)滑上木板，經(jīng)過1s兩者速度恰好相同，速度大小為v2＝1m/s，方向向左。重力加速度g＝10m/s2，試求：（1）木板與滑塊間的動摩擦因數(shù)μ1（2）木板與地面間的動摩擦因數(shù)μ2（3）從滑塊滑上木板，到最終兩者靜止的過程中，滑塊相對木板的位移大小。15．（12分）如圖所示，放置在水平地面上一個高為48cm、質(zhì)量為30kg的金屬容器內(nèi)密閉一些空氣，容器側(cè)壁正中央有一閥門，閥門細(xì)管直徑不計.活塞質(zhì)量為10kg，橫截面積為50cm2.現(xiàn)打開閥門，讓活塞下降直至靜止.不考慮氣體溫度的變化，大氣壓強為1.0×105Pa，忽略所有阻力。求：(1)活塞靜止時距容器底部的高度；(2)活塞靜止后關(guān)閉閥門，對活塞施加豎直向上的拉力，通過計算說明能否將金屬容器緩緩提離地面?

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、A【解析】

未加磁場時，根據(jù)動能定理，有加磁場后，多了洛倫茲力，洛倫茲力不做功，根據(jù)左手定則，洛倫茲力的方向垂直斜面向上，所以物體對斜面的壓力減小，所以摩擦力變小，摩擦力做的功變小，根據(jù)動能定理，有Wf′＜Wf所以v′＞v．故A正確，BCD錯誤。

故選A。2、D【解析】

A．沿著電場線方向電勢降落，可知x軸左側(cè)場強方向沿x軸負(fù)方向，x軸右側(cè)場強方向沿x軸正方向，故A錯誤；：B．根據(jù)U＝Ed可知：左側(cè)電場強度為：E1＝V/m＝2.0×103V/m；右側(cè)電場強度為：E2＝V/m＝4.0×103V/m；所以x軸左側(cè)電場強度和右側(cè)電場強度的大小之比E1：E2＝1：2，故B錯誤；C．設(shè)粒子在原點左右兩側(cè)運動的時間分別為t1、t2，在原點時的速度為vm，由運動學(xué)公式有：vm＝t1同理可知：vm＝t2；Ekm＝mvm2；而周期：T＝2（t1+t2）；聯(lián)立以上各式并代入相關(guān)數(shù)據(jù)可得：T＝3.0×10﹣8s；故C錯誤。D．該粒子運動過程中電勢能的最大值為：EPm＝qφm＝﹣2×10﹣8J，由能量守恒得當(dāng)電勢能為零時動能最大，最大動能為Ekm＝2×10﹣8J，故D正確；3、B【解析】

由題意衛(wèi)星的軌道半徑是同步衛(wèi)星半徑的，根據(jù)開普勒第三定律有可得故ACD錯誤，B正確。

故選B。4、C【解析】

A．金屬框恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，說明線框受到的安培力向上，根據(jù)左手定則可知dc邊中的電流方向應(yīng)由d指向c，結(jié)合電路知識得M點應(yīng)接電源的負(fù)極，故A錯誤；B．由閉合電路歐姆定律得電源輸出功率故B錯誤；C．根據(jù)平衡條件有mg=BIL解得故C正確；D．根據(jù)對稱性可知ad邊受到的安培力等于bc邊受到的安培力，方向相反，故D錯誤。故選C。5、B【解析】

粒子為，粒子為，核反應(yīng)滿足質(zhì)量數(shù)守恒和質(zhì)子數(shù)守恒：解得：x＝3，y＝2，ACD錯誤，B正確。故選B。6、C【解析】

AD．直導(dǎo)線中通以恒定的電流時，產(chǎn)生穩(wěn)恒的磁場，根據(jù)安培定則判斷可知，直導(dǎo)線兩側(cè)的磁場方向相反，由于左右對稱，當(dāng)環(huán)豎直向上、向下勻速運動或以直導(dǎo)線為軸轉(zhuǎn)動，穿過銅環(huán)的磁通量始終為零，保持不變，所以沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，AD錯誤；B．環(huán)繞環(huán)心O勻速轉(zhuǎn)動，穿過銅環(huán)的磁通量始終為零，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，B錯誤；C．環(huán)向左勻速運動，磁通量增加，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，C正確。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、ABD【解析】

A．只有PQ進入磁場，PQ切割磁感線產(chǎn)生電動勢電路中電流PQ兩端電壓選項A正確；C．受到的安培力進入過程克服安培力做功都進入1、2間后磁場回路無電流，不受安培力，拉力為0，不做功；PQ進入右邊磁場、MN在左邊磁場中，MN切割磁感線產(chǎn)生電動勢，PQ切割右邊磁感線產(chǎn)生電動勢回路中電流PQ和MN受到安培力大小分別為需要拉力最大為選項C錯誤；B．PQ進入右邊磁場過程中克服安培力做功都進入右邊磁場后，PQ和MN都切割磁場，回路無電流，安培力為0，選項B正確；D．PQ出磁場后，只有MN切割磁感線，線圈受到安培力PQ出磁場過程中安培力做功整個過程克服安培力做功選項D正確。故選ABD.8、AD【解析】

A．線圈每轉(zhuǎn)動一周，正弦交流電一個周期內(nèi)，電流方向改變2次。故A正確；B．交流電流表的示數(shù)為電流的有效值，為故B錯誤；C．時，線框轉(zhuǎn)到中性面位置，磁通量最大，瞬時感應(yīng)電動勢為零，故C錯誤；D．電阻R消耗的熱功率為故D正確。故選AD。9、ABC【解析】

AE．分子勢能與間距r的關(guān)系圖，如圖所示由圖可知當(dāng)兩分子的間距為r0時，分子勢能最小，且小于零，故A正確，E錯誤；BCD．當(dāng)兩分子的間距為r0時，分子間引力與斥力大小相等，方向相反，則合力為零，但是分子間引力和斥力的大小均不零，故BC正確，D錯誤。故選ABC。10、BD【解析】

A．衛(wèi)星甲繞中心天體做勻速圓周運動，由萬有引力提供向心力，有：解得：其中，根據(jù)地球表面萬有引力等于重力得聯(lián)立解得甲環(huán)繞中心天體運動的線速度大小為故A錯誤；B．衛(wèi)星甲繞中心天體做勻速圓周運動，由萬有引力提供向心力，有根據(jù)地球表面萬有引力等于重力得解得衛(wèi)星甲運行的周期為由衛(wèi)星乙橢圓軌道的半長軸等于衛(wèi)星甲圓軌道的半徑，根據(jù)開普勒第三定律，可知衛(wèi)星乙運行的周期和衛(wèi)星甲運行的周期相等，故B正確；C．衛(wèi)星做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運動，要實現(xiàn)這個運動必須使衛(wèi)星所需向心力大于萬有引力，應(yīng)給衛(wèi)星加速，所以衛(wèi)星乙沿橢圓軌道經(jīng)過M點時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)星乙沿橢圓軌道運行經(jīng)過M點時的速度大于衛(wèi)星甲沿圓軌道運行的速度，故C錯誤；D．衛(wèi)星運行時只受萬有引力，加速度所以衛(wèi)星乙沿橢圓軌道運行經(jīng)過N點時的加速度小于衛(wèi)星甲沿圓軌道運行的加速度，故D正確。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、【解析】

[1]從A到B，由動能定理得：mgR=EKB-0，則物塊到達B時的動能：EKB=mgR，離開C后，物塊做平拋運動，水平方向：x=vCt，豎直方向：，物塊在C點的動能，聯(lián)立可得：；[2][3]由B到C過程中，由動能定理得：，B到C過程中，克服摩擦力做的功：可得：。12、ABD0.541.5未平衡摩擦力或未完全平衡摩擦力未滿足小車的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于小桶和砝碼的總質(zhì)量【解析】

（1）本實驗采用的實驗方法是控制變量法；（2）平衡摩擦力時，應(yīng)不掛小桶，讓小車拖著紙帶在木板上做勻速運動，選項A錯誤；每次改變小車的質(zhì)量時，不需要重新平衡摩擦力，選項B正確；實驗時要先接通電源后放小車，選項C錯誤；因為為正比關(guān)系，故為得出加速度a與與質(zhì)量m的關(guān)系而作出圖象，選項D正確；故選BD．（3）計數(shù)點間的時間間隔T=0.02s×5=0.1s，打B計數(shù)點時小車的速度大小為；根據(jù)逐差法得，小車的加速度（4）由圖線可知，當(dāng)力F到達一定的值時才有加速度，故圖線不過原點的原因是未平衡摩擦力或未完全平衡摩擦力；圖線在末端彎曲的原因是未滿足小車的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于小桶和砝碼的總質(zhì)量；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、(1)；(2)?！窘馕觥?/p>

求出粒子在C點的沿x方向的分速度以及從A到C的時間，根據(jù)速度時間關(guān)系求解電場強度；求出粒子在磁場中運動的速度大，根據(jù)幾何關(guān)系可得軌跡半徑，根據(jù)洛倫茲力提供向心力求解磁感應(yīng)強度?！驹斀狻?1)粒子在C點的沿x方向的分速度為vx，根據(jù)幾何關(guān)系可得：從A到C的時間為t，根據(jù)速度時間關(guān)系可得：根據(jù)速度時間關(guān)系可得：解得：(2)粒子在磁