陜西省西安市高新一中2022年高三第四次模擬考試物理試卷含解析

2021-2022學(xué)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(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)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(nèi)，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(jié)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、如圖所示，彈簧振子在a、b兩點間做簡諧振動當(dāng)振子從平衡位置O向a運動過程中A．加速度和速度均不斷減小B．加速度和速度均不斷增大C．加速度不斷增大，速度不斷減小D．加速度不斷減小，速度不斷增大2、嫦娥三號的飛行軌道示意圖如圖所示．假設(shè)嫦娥三號在環(huán)月段圓軌道和橢圓軌道上運動時，只受到月球的萬有引力．則（）A．嫦娥三號由環(huán)月段圓軌道變軌進入環(huán)月段桶圓軌道時，應(yīng)讓發(fā)動機點火使其加速B．嫦娥三號在環(huán)月段橢圓軌道上P點的速度大于Q點的速度C．嫦娥三號在環(huán)月段橢圓軌道上Q點的速度大于月段圓軌道的速度D．若已知嫦娥三號環(huán)月段圓軌道的半徑、運動周期和引力常量，則可算出月球的密度3、1896年法國科學(xué)家貝可勒爾發(fā)現(xiàn)了放射性元素能夠自發(fā)地發(fā)出射線的現(xiàn)象，即天然放射現(xiàn)象。讓放射性元素鐳衰變過程中釋放出的α、β、γ三種射線，經(jīng)小孔垂直進入勻強電場中，如圖所示。下列說法正確的是（

）A．③是α射線，α粒子的電離能力最強，穿透能力也最強B．①是β射線，是高速電子流，來自于原子的核外電子C．原子核發(fā)生一次衰變的過程中，不可能同時產(chǎn)生α、β兩種射線D．原子序數(shù)大于83的元素，都具有放射性，原子序數(shù)小于或等于83的元素，都不具有放射性4、如圖所示，水平地面上有一個由四塊完全相同石塊所組成拱形建筑，其截面為半圓環(huán)，石塊的質(zhì)量均為m。若石塊接觸面之間的摩擦忽略不計，則P、Q兩部分石塊之間的彈力為（）A． B． C． D．5、如圖所示,在光滑水平面上,有質(zhì)量分別為和的兩滑塊,它們中間夾著一根處于壓縮狀態(tài)的輕質(zhì)彈簧(彈簧與不拴連),由于被一根細繩拉著而處于靜止?fàn)顟B(tài).當(dāng)剪斷細繩,在兩滑塊脫離彈簧之后,下述說法正確的是（）A．兩滑塊的動量大小之比B．兩滑塊的速度大小之比C．兩滑塊的動能之比D．彈簧對兩滑塊做功之比6、2024年我國或?qū)⒊蔀槿蛭ㄒ粨碛锌臻g站的國家。若我國空間站離地面的高度是同步衛(wèi)星離地面高度的，同步衛(wèi)星離地面的高度為地球半徑的6倍。已知地球的半徑為R，地球表面的重力加速度為g，則空間站繞地球做圓周運動的周期的表達式為（）A．B．C．D．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，足夠長的光滑平行金屬直導(dǎo)軌固定在水平面上，左側(cè)軌道間距為2d，右側(cè)軌道間距為d。軌道處于豎直向下的磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中。質(zhì)量為2m、有效電阻為2R的金屬棒a靜止在左側(cè)軌道上，質(zhì)量為m、有效電阻為R的金屬棒b靜止在右側(cè)軌道上。現(xiàn)給金屬棒a一水平向右的初速度v0，經(jīng)過一段時間兩金屬棒達到穩(wěn)定狀態(tài)。已知兩金屬棒運動過程中始終相互平行且與導(dǎo)軌良好接觸，導(dǎo)軌電阻忽略不計，金屬棒a始終在左側(cè)軌道上運動,則下列說法正確的是（）A．金屬棒b穩(wěn)定時的速度大小為B．整個運動過程中通過金屬棒a的電荷量為C．整個運動過程中兩金屬棒掃過的面積差為D．整個運動過程中金屬棒a產(chǎn)生的焦耳熱為8、如圖所示，帶有正電荷的A粒子和B粒子同時以同樣大小的速度(速度方向與邊界的夾角分別為30°、60°)從寬度為d的有界勻強磁場的邊界上的O點射入磁場，又恰好都不從另一邊界飛出，則下列說法中正確的是（）A．A、B兩粒子在磁場中做圓周運動的半徑之比為1∶B．A、B兩粒子在磁場中做圓周運動的半徑之比為3(2－)∶1C．A、B兩粒子的比荷之比是∶1D．A、B兩粒子的比荷之比是(2＋)∶39、一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，t=0時刻剛好傳到E點，且A點在波峰，B、C、D也是波上質(zhì)點，波形如圖(a)所示；質(zhì)點C的振動圖像如圖（b）所示。在x軸正方向E有一能接收簡諧橫波信號的接收器（圖中未畫出）以5m/s的速度向x軸正方向運動。下列說法正確的是。A．波速是10m/sB．t=0.05s時刻，B點在波谷C．C、D兩點振動的相位差是πD．簡諧橫波波源起振方向沿y軸負(fù)方向E.接收器接收到的波的頻率比波源振動頻率小10、狄拉克曾經(jīng)預(yù)言，自然界應(yīng)該存在只有一個磁極的磁單極子，其周圍磁感線呈均勻輻射狀分布（如圖甲所示），距離它r處的磁感應(yīng)強度大小為（k為常數(shù)），其磁場分布與負(fù)點電荷Q的電場（如圖乙所示）分布相似?，F(xiàn)假設(shè)磁單極子S和負(fù)點電荷Q均固定，有帶電小球分別在S極和Q附近做勻速圓周運動，則關(guān)于小球做勻速圓周運動的判斷正確的是（）A．若小球帶正電，其運動軌跡平面可在S的正上方，如圖甲所示B．若小球帶正電，其運動軌跡平面可在Q的正下方，如圖乙所示C．若小球帶負(fù)電，其運動軌跡平面可在S的正上方，如圖甲所示D．若小球帶負(fù)電，其運動軌跡平面可在Q的正下方，如圖乙所示三、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）某同學(xué)用圖甲所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律，A、B為固定在鐵架臺上的光電門，計時電腦記錄小球通過光電門的時間，使用該裝置研究小球下落運動過程中的機械能情況。計時電腦記錄小球通過A、B兩光電門的遮光時間分布是和，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間。(1)用20分度游標(biāo)卡尺測量小球直徑，刻度線如圖乙所示，則______cm；(2)為了驗證小球自A到B過程中機械能是否守恒，還需要進行哪些實驗測量____A．用天平測出小球的質(zhì)量B．測出小球到光電門A的豎直高度C．A、B光電門中點間的豎直高度(3)根據(jù)實驗測得的物理量，如果滿足________關(guān)系，即能證明小球在自A到B過程中機械能守恒；(4)若計時電腦還記錄了小球自A到B的時間，本實驗還可以測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，則重力加速度________。（使用、、和表示）12．（12分）在測定一組干電池的電動勢和內(nèi)電阻的實驗中，教師提供了下列器材：

A．待測的干電池B．電流傳感器1

C．電流傳感器2D．滑動變阻器R（0～20Ω，2A）

E．定值電阻R0（2000Ω）F．開關(guān)和導(dǎo)線若干

某同學(xué)發(fā)現(xiàn)上述器材中沒有電壓傳感器，但給出了兩個電流傳感器，于是他設(shè)計了如圖甲所示的電路來完成實驗。(1)在實驗操作過程中，如將滑動變阻器的滑片P向右滑動，則電流傳感器1的示數(shù)將________；（選填“變大”“不變”或“變小”）(2)圖乙為該同學(xué)利用測出的實驗數(shù)據(jù)繪出的兩個電流變化圖線（IA—IB圖象），其中IA、IB分別代表兩傳感器的示數(shù)，但不清楚分別代表哪個電流傳感器的示數(shù)。請你根據(jù)分析，由圖線計算被測電池的電動勢E＝________V，內(nèi)阻r＝__________Ω；

(3)用上述方法測出的電池電動勢和內(nèi)電阻與真實值相比，E________，r________。（選填“偏大”或“偏小”）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，從長方體透明玻璃中挖去一個半徑為R的半球體，O為半球的球心，O1O2連線為透明玻璃體的主光軸，在離球心0.5R處豎直放置一個足夠大的光屏，O2為屏上的點，讓一單色光束平行O1O2垂直左側(cè)表面入射，當(dāng)光線距離O1O2連線0.5R時，折射后的光線達到光屏上距離O2為R的P點，已知透明體的上下側(cè)面均涂有吸光材料，則：①透明玻璃的折射率為多少；②當(dāng)平行光線到光軸O1O2的距離為多少時，折射后射到光屏上的位置離O2最遠。14．（16分）如圖所示，小球C在光滑的水平直軌道上處于靜止?fàn)顟B(tài)。在它左邊有一垂直于軌道的固定擋板，右邊有兩個小球A和B用處于原長的輕質(zhì)彈簧相連，以相同的速度v0向C球運動，C與B發(fā)生碰撞并立即結(jié)成一個整體D。在A和D繼續(xù)向左運動的過程中，當(dāng)彈簧長度變到最短時，長度突然被第一次鎖定不能伸長但還能繼續(xù)被壓縮。然后D與擋板P發(fā)生彈性碰撞，而A的速度不變。過一段時間，彈簧被繼續(xù)壓縮到最短后第二次鎖定。已知A、B、C三球的質(zhì)量均為m。求：(1)彈簧長度第一次被鎖定后A球的速度；(2)彈簧長度第二次被鎖定后的最大彈性勢能。15．（12分）如圖甲所示，某人站在力傳感器上，從直立靜止起，做“下蹲-起跳”動作，圖中的“●”表示人的重心。圖乙是由力傳感器畫出的F－t圖線。圖乙中1～4各點對應(yīng)著圖甲中1～4四個狀態(tài)和時刻。取重力加速度g=10m/s2。請根據(jù)這兩個圖所給出的信息，求：（1）此人的質(zhì)量。（2）此人1s內(nèi)的最大加速度，并以向上為正，畫出此人在1s內(nèi)的大致a－t圖像。（3）在F－t圖像上找出此人在下蹲階段什么時刻達到最大速度？簡單說明必要理由。

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】

彈簧振子的振動規(guī)律.【詳解】當(dāng)振子從平衡位置O向a運動過程中，位移逐漸增大，恢復(fù)力逐漸增大，加速度逐漸增大，因為速度和加速度方向相反，故速度逐漸減小，選項C正確.2、C【解析】

嫦娥三號在環(huán)月段圓軌道上P點減速，使萬有引力大于向心力做近心運動，才能進入進入環(huán)月段橢圓軌道．故A錯誤；嫦娥三號在環(huán)月段橢圓軌道上P點向Q點運動中，距離月球越來越近，月球?qū)ζ湟ψ稣?，故速度增大，即嫦娥三號在環(huán)月段橢圓軌道上P點的速度小于Q點的速度．故B錯誤；根據(jù)，且月段橢圓軌道平均半徑小于月段圓軌道的半徑，可得嫦娥三號在環(huán)月段橢圓軌道的平均速度大于月段圓軌道的速度，又Q點是月段橢圓軌道最大速度，所以嫦娥三號在環(huán)月段橢圓軌道上Q點的速度大于月段圓軌道的速度．故C正確；要算出月球的密度需要知道嫦娥三號環(huán)月段圓軌道的半徑、運動周期、月球半徑和引力常量．故D錯誤；3、C【解析】

A．由射線的帶電性質(zhì)可知，①是β射線，②是γ射線，③是α射線，α粒子的電離能力最強，穿透能力最弱，A不符合題意；B．β射線是原子核發(fā)生β衰變時產(chǎn)生的，是高速電子流，來自于原子核，B不符合題意；C．原子核發(fā)生一次衰變的過程中，只能發(fā)生α衰變或β衰變，不能同時發(fā)生α衰變和β衰變，故不可能同時產(chǎn)生α、β兩種射線，C符合題意；D．原子序數(shù)大于83的元素，都具有放射性，原子序數(shù)小于或等于83的元素，有的也具有放射性，D不符合題意。故選C。4、A【解析】

對石塊P受力分析如圖由幾何關(guān)系知：根據(jù)平衡條件得，Q對P作用力為：A正確，BCD錯誤。故選A。5、C【解析】

在兩滑塊剛好脫離彈簧時運用動量守恒得：，得，兩滑塊速度大小之比為：；兩滑塊的動能之比，B錯誤C正確；兩滑塊的動量大小之比，A錯誤；彈簧對兩滑塊做功之比等于兩滑塊動能之比為：1：2，D錯誤．6、A【解析】

在地球表面，得GM=gR2空間站做勻速圓周運動時軌道半徑聯(lián)立解得故BCD錯誤，A正確；

故選A。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、BCD【解析】

A．對金屬棒a、b分別由動量定理可得，聯(lián)立解得兩金屬棒最后勻速運動，回路中電流為0，則即則，A錯誤；B．在金屬棒b加速運動的過程中，有即解得B正確；C．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得解得C正確；D．由能量守恒知，回路產(chǎn)生的焦耳熱則金屬棒a產(chǎn)生的焦耳熱D正確。故選BCD。8、BD【解析】

AB．設(shè)AB兩粒子在磁場中做圓周運動的半徑分別為R和r，根據(jù)上圖可知聯(lián)立解得故A錯誤，B正確。CD．粒子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得解得，由題意可知，兩粒子的v大小與B都相同，則AB兩粒子的之比與粒子的軌道半徑成反比，即粒子比荷之比為，故C錯誤，D正確。故選BD。9、ACE【解析】

A．由（a）圖可知，波長為。由（b）圖可知，周期。所以波速：故A正確。B．靠近平衡時振動速度更大，所以B點從圖示位置振動到波谷應(yīng)該用大于的時間。故B錯誤。C．C、D兩點傳播相差半個波長，所以振動的相位差π，故C正確。D．因為簡諧橫波沿x軸正方向傳播，所以由質(zhì)點帶動法可以判斷波源起振方向沿y軸正方向。故D錯誤。E．接收器和波源之間的距離增大，產(chǎn)生多普勒效應(yīng)，所以接收器接收到的波的頻率比波源振動頻率小。故E正確。10、ABC【解析】

AC.要使小球能做勻速圓周運動，則洛侖茲力與重力的合力應(yīng)能充當(dāng)向心力；在甲圖中，若小球為正電荷且逆時針轉(zhuǎn)動（由上向下看），由左手定則知其受洛侖茲力斜向上，與重力的合力可以指向圓心，其運動軌跡平面可在S的正上方；若小球為負(fù)電荷，但順時針轉(zhuǎn)動，同理可知，合力也可以充當(dāng)向心力，其運動軌跡平面可在S的正上方，故AC正確；BD.Q帶負(fù)電，若小球帶正電，則正電荷在圖示位置各點受到的電場力指向Q，電場力與重力的合力可能充當(dāng)向心力，其運動軌跡平面可在Q的正下方；但若小球帶負(fù)電，小球受電場力逆著電場線，其與重力的合力不能提供向心力，其運動軌跡平面不可能在Q的正下方，小球不會做勻速圓周運動，故B正確，D錯誤。故選ABC。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、1.025C【解析】

(1)[1]游標(biāo)卡尺的主尺刻度為10mm，游標(biāo)尺刻度為5×0.05mm=0.25mm，所以小球直徑=10mm+0.25mm=10.25mm=1.025cm(2)[2]如果機械能守恒，則小球減小的重力勢能等于增加的動能，則即所以不需要測量小球的質(zhì)量。研究的過程是小球在兩光電門之間的能量變化，需要A、B光電門中點間的豎直高度。故AB錯誤，C正確。(3)[3]由以上分析可知，如果滿足，即能證明小球在自A到B過程中機械能守恒。而即(4)[4]根據(jù)勻變速運動的速度時間關(guān)系，有得12、變小3.02.0偏小偏小【解析】

(1)[1]．滑動變阻器在電路中應(yīng)起到調(diào)節(jié)電流的作用，滑片P向右滑動時R值減小，電路總電阻減小，總電流變大，電源內(nèi)阻上電壓變大，則路端電壓減小，即電阻R0上電壓減小，電流減小，即電流傳感器1的示數(shù)變小。(2)[2][3]．由閉合電路歐姆定律可得I1R0＝E－（I1＋I2）r變形得由數(shù)學(xué)知可知圖象中的由圖可知b＝1.50k＝1×10－3解得E＝3.0Vr＝2.0Ω。(3)[4][5]．本實驗中傳感器1與定值電阻串聯(lián)充當(dāng)電壓表使用，由于電流傳感器1的分流，使電流傳感器2中電流測量值小于真實值，而所測量并計算出的電壓示數(shù)是準(zhǔn)確的，當(dāng)電路短路時，電壓表的分流可以忽略不計，故短路電流為準(zhǔn)